最新高考物理一轮复习讲义 第1章 章末热点集训
高三物理一轮复习讲义(必修1)
2010届高三一轮物理复习讲义(必修1)第一章运动的描述1.1质点、位移、时间与速度【知识梳理】1.质点:用一个只有质量而没有大小和形状的“点”来代表一个物体,这样的目的是能精确研究物体的机械运动。
其实任何物体均有大小,质点只是一个理想的模型。
物体在什么情况下可以看成一个质点,并不是完全取决于物体的大小,而是由研究的问题所决定,也就是说,在研究的物体中,能否用一个点来代表物体。
2.参考系:静止是相对的,运动是永恒的。
任何物体的运动离开参考系均无意义。
在本章中研究的参考系均是以匀速运动物体做参考系,而不强调,一般是以地面为参考系。
3.坐标系:机械运动是指物体位置的变化,而物体的位置可以用多种方法来确定,如门牌号码可以确定住房的位置、经度与纬度可以研究航海船只的位置等等。
而在物理学中研究物体的位置通常是用直角坐标来确定物体的位置。
4.时间与时刻:物体在运动过程中,只有位置还不能描述它的运动,必须要有时刻与时间,有位置与时刻才能准确地确定一个事件,而时间反应了一个事情的过程。
5.位置与位移:物体的位置可以通过坐标来研究,而机械运动是物体随时间位置的变化,而位置变化的距离确立为位移。
这里应该强调的是,如果物体做曲线运动,物体经过的路程是运动轨迹的长度,它不能表示位置的变化,而位移是起点到终点之间的直线距离,它不仅有大小,还有方向,方向是从起点指向终点。
6.速度:其实时间与位移我们就可以描述物体的运动,如运动员一百米赛跑用时11秒,但这样的描述必须用两个量来完成,而且很难描述某时刻的运动快慢。
所以用位移与速度的比值(即速度)来描述物体的运动。
因此,速度就有平均速度与瞬时速度之分。
平均速度是指在某一段时间或位移的过程中物体运动的平均快慢,它等于位移与这段位移所用时间的比值;而瞬时速度是指物体经过某一位置或某一时刻的速度,它等于极短时间的平均速度,因此在实际应用过程中,如何理解这个“极短时间”,这由研究的具体问题来确定。
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第2讲 匀变速直线运动的规律一、匀变速直线运动的规律 1.匀变速直线运动沿一条直线且加速度不变的运动. 2.匀变速直线运动的基本规律 (1)速度公式:v =v 0+at . (2)位移公式:x =v 0t +12at 2.(3)位移速度关系式:v 2-v 02=2ax . 二、匀变速直线运动的推论 1.三个推论(1)做匀变速直线运动的物体在一段时间内的平均速度等于这段时间初、末时刻速度矢量和的平均值,还等于中间时刻的瞬时速度. 平均速度公式:v =v 0+v 2=v t2.(2)连续相等的相邻时间间隔T 内的位移差相等. 即x 2-x 1=x 3-x 2=…=x n -x n -1=aT 2. (3)位移中点速度v x2=v 20+v22. 2.初速度为零的匀加速直线运动的四个重要推论(1)1T 末,2T 末,3T 末,…,nT 末的瞬时速度之比为v 1∶v 2∶v 3∶…∶v n =1∶2∶3∶…∶n . (2)1T 内,2T 内,3T 内,…,nT 内的位移之比为x 1∶x 2∶x 3∶…∶x n =12∶22∶32∶…∶n 2.(3)第1个T 内,第2个T 内,第3个T 内,…,第n 个T 内的位移之比为x Ⅰ∶x Ⅱ∶x Ⅲ∶…∶x N =1∶3∶5∶…∶(2n -1).(4)从静止开始通过连续相等的位移所用时间之比为t 1∶t 2∶t 3∶…∶t n =1∶(2-1)∶(3-2)∶(2-3)∶…∶(n -n -1).深度思考 飞机着陆后以6 m/s 2的加速度做匀减速直线运动,若其着陆速度为60 m/s ,则它着陆后12 s 内滑行的距离是多少? 某位同学的解法如下:由位移公式x =v 0t +12at 2,代入已知量求得滑行距离x =288 m ,请分析以上解析是否正确,若不正确,请写出正确的解析.答案 不正确.解析如下:先求出飞机着陆后到停止所用时间t .由v =v 0+at ,得t =v -v 0a =0-60-6 s =10 s ,由此可知飞机在12 s 内不是始终做匀减速运动,它在最后2 s 内是静止的.故它着陆后12 s 内滑行的距离为x =v 0t +at 22=60×10 m +(-6)×1022 m =300 m.三、自由落体运动 1.条件物体只受重力,从静止开始下落. 2.基本规律 (1)速度公式:v =gt . (2)位移公式:x =12gt 2.(3)速度位移关系式:v 2=2gx . 3.伽利略对自由落体运动的研究(1)伽利略通过逻辑推理的方法推翻了亚里士多德的“重的物体比轻的物体下落快”的结论.(2)伽利略对自由落体运动的研究方法和科学的推理方法,是人类思想史上最伟大的成就之一.他所用的研究方法是逻辑推理―→猜想与假设―→实验验证―→合理外推.这种方法的核心是把实验和逻辑推理(包括数学演算)和谐地结合起来.1.(多选)物体从静止开始做匀加速直线运动,第3 s 内通过的位移为3 m ,则( ) A .前3 s 内的平均速度为3 m/s B .前3 s 内的位移为6 m C .物体的加速度为1.2 m/s 2 D .3 s 末的速度为3.6 m/s 答案 CD2.(粤教版必修1P35第5题改编)雨滴自屋檐由静止滴下,每隔0.2 s 滴下一滴,第1滴落下时第6滴恰欲滴下,此时测得第1、2、3、4滴之间的距离依次为1.62 m 、1.26 m 、0.9 m .假定落下的雨滴的运动情况完全相同,则此时第2滴雨滴下落的速度和屋檐高度各为(假设雨滴下落过程中不考虑空气阻力)( ) A .3.6 m/s,4.5 m B .7.2 m/s,4.5 m C .3.6 m/s,4 m D .8 m/s,4 m答案 B解析 6个雨滴的自由落体运动可以等效为1个雨滴在不同时刻的位置,如图: x 12=1.62 m ,x 23=1.26 m ,x 34=0.9 m v 2=x 12+x 232T=7.2 m/s由v 0=0时相邻相同时间内位移之比为1∶3∶5∶7… 可得:x 12h =925,h =4.5 m.3.(人教版必修1P43第3题)某型号的舰载飞机在航空母舰的跑道上加速时,发动机产生的最大加速度为5 m/s 2,所需的起飞速度为50 m/s ,跑道长100 m .通过计算判断,飞机能否靠自身的发动机从舰上起飞?为了使飞机在开始滑行时就有一定的初速度,航空母舰装有弹射装置.对于该型号的舰载飞机,弹射系统必须使它至少具有多大的初速度?为了尽量缩短舰载飞机起飞时的滑行距离,航空母舰还需逆风行驶.这里对问题做了简化. 答案 不能 1015 m/s4.(人教版必修1P45第5题)频闪摄影是研究变速运动常用的实验手段.在暗室中,照相机的快门处于常开状态,频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光,照亮运动的物体,于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置.如图1是小球自由下落时的频闪照片示意图,频闪仪每隔0.04 s 闪光一次.如果通过这幅照片测量自由落体加速度,可以采用哪几种方法?试一试.图1照片中的数字是小球落下的距离,单位是厘米. 答案 见解析解析 方法一 根据公式x =12gt 2x =19.6 cm =0.196 m. t =5T =0.2 sg =2x t 2=0.196×24×10-2 m/s 2=9.8 m/s 2 方法二 根据公式Δx =gT 2g =Δx T 2=(19.6-12.5)-(12.5-7.1)(0.04)2×10-2 m/s 2=10.6 m/s 2. 方法三 根据v =gt 和v =v 0+v 2=x t =v t 2v =(19.6-7.1)×10-22×0.04m/s =1.56 m/sg =v t=1.560.16m/s 2=9.75 m/s 2.命题点一 匀变速直线运动规律及应用 1.恰当选用公式除时间t 外,x 、v 0、v 、a 均为矢量,所以需要确定正方向,一般以v 0的方向为正方向. 2.规范解题流程画过程示意图―→判断运动性质―→选取正方向―→选用公式列方程―→解方程并加以讨论 例1 据报道,一儿童玩耍时不慎从45 m 高的阳台上无初速度掉下,在他刚掉下时恰被楼下一社区管理人员发现,该人员迅速由静止冲向儿童下落处的正下方楼底,准备接住儿童.已知管理人员到楼底的距离为18 m ,为确保能稳妥安全地接住儿童,管理人员将尽力节约时间,但又必须保证接住儿童时没有水平方向的冲击.不计空气阻力,将儿童和管理人员都看成质点,设管理人员奔跑过程中只做匀速或匀变速运动,g 取10 m/s 2.(1)管理人员至少用多大的平均速度跑到楼底?(2)若管理人员在奔跑过程中做匀加速或匀减速运动的加速度大小相等,且最大速度不超过9 m/s ,求管理人员奔跑时加速度的大小需满足什么条件?①无初速度掉下;②不计空气阻力;③没有水平方向的冲击.答案 (1)6 m/s (2)a ≥9 m/s 2解析 (1)儿童下落过程,由运动学公式得:h =12gt 02管理人员奔跑的时间t ≤t 0,对管理人员运动过程,由运动学公式得:x =v t ,联立各式并代入数据解得:v≥6 m/s.(2)假设管理人员先匀加速接着匀减速奔跑到楼底,奔跑过程中的最大速度为v 0,由运动学公式得:v =0+v 02解得:v 0=2v =12 m/s>v m =9 m/s故管理人员应先加速到v m =9 m/s ,再匀速,最后匀减速奔跑到楼底.设匀加速、匀速、匀减速过程的时间分别为t 1、t 2、t 3,位移分别为x 1、x 2、x 3,加速度大小为a ,由运动学公式得: x 1=12at 12x 3=12at 32,x 2=v m t 2,v m =at 1=at 3t 1+t 2+t 3≤t 0,x 1+x 2+x 3=x 联立各式并代入数据得a ≥9 m/s 2.1.一个做匀变速直线运动的质点,初速度为0.5 m/s ,第9 s 内的位移比第5 s 内的位移多4 m ,则该质点的加速度、9 s 末的速度和质点在9 s 内通过的位移分别是( ) A .a =1 m/s 2,v 9=9 m/s ,x 9=40.5 m B .a =1 m/s 2,v 9=9 m/s ,x 9=45 m C .a =1 m/s 2,v 9=9.5 m/s ,x 9=45 m D .a =0.8 m/s 2,v 9=7.7 m/s ,x 9=36.9 m 答案 C解析 根据匀变速直线运动的规律,质点在t =8.5 s 时刻的速度比在t =4.5 s 时刻的速度大4 m/s ,所以加速度a =Δv Δt =4 m/s 4 s =1 m/s 2,v 9=v 0+at =9.5 m/s ,x 9=12(v 0+v 9)t =45 m ,选项C 正确.2.随着机动车数量的增加,交通安全问题日益凸显.分析交通违法事例,将警示我们遵守交通法规,珍爱生命.某路段机动车限速为15 m/s ,一货车严重超载后的总质量为5.0×104 kg ,以15 m/s 的速度匀速行驶.发现红灯时司机刹车,货车即做匀减速直线运动,加速度大小为5 m/s 2.已知货车正常装载后的刹车加速度大小为10 m/s 2.(1)求此货车在超载及正常装载情况下的刹车时间之比. (2)求此货车在超载及正常装载情况下的刹车距离分别是多大?(3)若此货车不仅超载而且以20 m/s 的速度超速行驶,则刹车距离又是多少?(设此情形下刹车加速度大小仍为5 m/s 2).答案 (1)2∶1 (2)22.5 m 11.25 m (3)40 m解析 (1)此货车在超载及正常装载情况下刹车时间之比t 1∶t 2=v 0a 1∶v 0a 2=2∶1.(2)超载时,刹车距离x 1=v 202a 1=1522×5m =22.5 m正常装载时,刹车距离x 2=v 202a 2=1522×10m =11.25 m显然,严重超载后的刹车距离是正常装载时刹车距离的两倍. (3)货车在超载并超速的情况下的刹车距离x 3=v 0′22a 1=2022×5 m =40 m由此可见,超载超速会给交通安全带来极大的隐患. 命题点二 常用的几种物理思想方法例2 一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动,在时间间隔t 内位移为s ,动能变为原来的9倍.该质点的加速度为( ) A.s t 2 B.3s 2t 2 C.4s t 2 D.8s t 2 答案 A解析 动能变为原来的9倍,则质点的速度变为原来的3倍,即v =3v 0,由s =12(v 0+v )t 和a =v -v 0t 得a =st 2,故A 对. 例3 质点由A 点出发沿直线AB 运动,行程的第一部分是加速度大小为a 1的匀加速运动,接着做加速度大小为a 2的匀减速运动,到达B 点时恰好速度减为零.若AB 间总长度为s ,则质点从A 到B 所用时间t 为( ) A.s (a 1+a 2)a 1a 2B. 2s (a 1+a 2)a 1a 2 C.2s (a 1+a 2)a 1a 2D.a 1a 22s (a 1+a 2)①接着做加速度大小为a 2的匀减速运动;②到达B 点时恰好速度减为零.答案 B解析 设第一阶段的末速度为v ,则由题意可知:v 22a 1+v 22a 2=s ,解得:v =2a 1a 2sa 1+a 2; 而s =0+v 2t 1+v +02t 2=v 2t ,由此解得:t =2(a 1+a 2)sa 1a 2,所以正确答案为B.3.一个物体做末速度为零的匀减速直线运动,比较该物体在减速运动的倒数第3 m 、倒数第2 m 、最后1 m 内的运动,下列说法中正确的是( ) A .经历的时间之比是1∶2∶3 B .平均速度之比是3∶2∶1C .平均速度之比是1∶(2-1)∶(3-2)D .平均速度之比是(3+2)∶(2+1)∶1 答案 D解析 将末速度为零的匀减速直线运动看成是反方向初速度为0的匀加速直线运动(逆向思维),从静止开始通过连续相等的三段位移所用时间之比为t 1∶t 2∶t 3=1∶(2-1)∶(3-2),则倒数第3 m 、倒数第2 m 、最后 1 m 内经历的时间之比为(3-2)∶(2-1)∶1,平均速度之比为13-2∶12-1∶1=(3+2)∶(2+1)∶1,故只有选项D 正确.4.做匀加速直线运动的质点,在第一个3 s 内的平均速度比它在第一个5 s 内的平均速度小3 m/s.则质点的加速度大小为( )A .1 m/s 2B .2 m/s 2C .3 m/s 2D .4 m/s 2 答案 C解析 第1个3 s 内的平均速度即为1.5 s 时刻瞬时速度v 1,第1个5 s 内的平均速度即为2.5 s 时刻瞬时速度v 2,a =Δv Δt =v 2-v 1Δt = 3 m/s(2.5-1.5)s=3 m/s 2,C 正确.5.某款小轿车对紧急制动性能的设计要求是:以20 m/s 的速度行驶时,急刹车距离不得超过25 m .在一次紧急制动性能测试中,该款小轿车以某一速度匀速行驶时实行紧急制动,测得制动时间为1.5 s ,轿车在制动的最初1 s 内的位移为8.2 m ,试根据测试结果进行计算来判断这辆轿车的紧急制动性能是否符合设计要求.答案 符合设计要求解析 轿车在制动的最初1 s 内的位移为8.2 m. 则v 0.5=v =x t =8.21 m/s =8.2 m/s ,a =v 0.5-v 0t =8.2-200.5m/s 2=-23.6 m/s 2.由v2-v02=2ax,可得x=0-2022×(-23.6)m≈8.5 m<25 m.故这辆轿车的紧急制动性能符合设计要求.命题点三自由落体1.特点和规律(1)从静止开始,即初速度为零.(2)只受重力的匀加速直线运动.(3)基本公式有:v=gt,h=12gt2,v2=2gh.2.解题方法对自由落体运动,v0=0,a=g,将匀变速运动的所有公式和推论全部接收过来.例4如图2所示,木杆长5 m,上端固定在某一点,由静止放开后让它自由落下(不计空气阻力),木杆通过悬点正下方20 m处圆筒AB,圆筒AB长为5 m,取g=10 m/s2,求:图2(1)木杆经过圆筒的上端A所用的时间t1是多少?(2)木杆通过圆筒AB所用的时间t2是多少?答案(1)(2-3) s(2)(5-3) s解析(1)木杆由静止开始做自由落体运动,木杆的下端到达圆筒上端A用时t下A=2h下Ag=2×1510s= 3 s木杆的上端到达圆筒上端A用时t上A=2h上Ag=2×2010s=2 s则通过圆筒上端A所用的时间t1=t上A-t下A=(2-3) s(2)木杆的上端离开圆筒下端B用时t上B=2h上Bg=2×2510s= 5 s则木杆通过圆筒所用的时间t2=t上B-t下A=(5-3) s.6.伽利略对自由落体运动规律的探究中,下列描述错误的是( ) A .亚里士多德根据生活现象提出了重的物体下落得快,轻的物体下落得慢B .伽利略利用斜槽实验发现物体从静止开始滑下,在连续相等的时间间隔内通过的距离之比为1∶3∶5…,从而间接证实了他提出的“落体速度与时间成正比”的假说C .在当时的实验中,伽利略已经可以较精确地测量自由落体时间,直接研究自由落体运动了D .伽利略对自由落体的探究中,经历了提出问题—猜想假设—数学推论—实验验证—合理外推—得出结论的科学推理方法 答案 C解析 当时的计时工具还不能精确测量自由落体运动所用的较短时间,所以不能直接研究自由落体运动,选项C 错误.7.(多选)一根轻质细线将2个薄铁垫片A 、B 连接起来,一同学用手固定B ,此时A 、B 间距为3l ,A 距地面为l ,如图3所示.由静止释放A 、B ,不计空气阻力,且A 、B 落地后均不再弹起.从释放开始到A 落地历时t 1,A 落地前的瞬时速率为v 1,从A 落地到B 落在A 上历时t 2,B 落在A 上前的瞬时速率为v 2,则( )图3A .t 1>t 2B .t 1=t 2C .v 1∶v 2=1∶2D .v 1∶v 2=1∶3答案 BC解析 由题意可知l =12gt 12,l +3l =12g (t 1+t 2)2,故t 1=t 2,选项A 错误,B 正确;而v 1=gt 1,v 2=g (t 1+t 2),故v 1∶v 2=1∶2,选项C 正确,D 错误.8.距地面高5 m 的水平直轨道上A 、B 两点相距2 m ,在B 点用细线悬挂一小球,离地高度为h ,如图4所示.小车始终以4 m/s 的速度沿轨道匀速运动,经过A 点时将随车携带的小球由轨道高度自由卸下,小车运动至B 点时细线被轧断,最后两球同时落地.不计空气阻力,取重力加速度的大小g =10 m/s 2.可求得h 等于( )图4A .1.25 mB .2.25 mC .3.75 mD .4.75 m答案 A解析 小车上的小球自A 点自由落地的时间t 1= 2H g,小车从A 到B 的时间t 2=dv ;小车运动至B 点时细线被轧断,小球下落的时间t 3=2hg;根据题意可得时间关系为t 1=t 2+t 3,即 2H g =d v+2hg,解得h =1.25 m ,选项A 正确.9.同学们利用如图5所示方法估测反应时间.首先,甲同学捏住直尺上端,使直尺保持竖直状态,直尺零刻度线位于乙同学的两指之间.当乙看见甲放开直尺时,立即用手指捏直尺,若捏住位置的刻度读数为x ,则乙同学的反应时间为________(重力加速度为g ).基于上述原理,某同学用直尺制作测量反应时间的工具,若测量范围为0~0.4 s ,则所用直尺的长度至少为__________cm(g 取10 m/s 2);若以相等时间间隔在该直尺的另一面标记出表示反应时间的刻度线,则每个时间间隔在直尺上对应的长度是________的(选填“相等”或“不相等”).图5答案2xg80 不相等 解析 在人的反应时间内,直尺做自由落体运动,则x =12gt 2,解得乙同学的反应时间为t =2xg.当t =0.4 s 时,x =12gt 2=12×10×0.42 m =0.8 m =80 cm ,即所用直尺的长度至少为80 cm ;由于t ∝x ,故每个时间间隔内在直尺上对应的长度不相等. 命题点四 多运动过程问题如果一个物体的运动包含几个阶段,就要分段分析,各段交接处的速度往往是联系各段的纽带.可按下列步骤解题:(1)画:分清各阶段运动过程,画出草图; (2)列:列出各运动阶段的运动方程;(3)找:找出交接处的速度与各段间的位移-时间关系; (4)解:联立求解,算出结果.例5 假设收费站的前、后都是平直大道,大假期间过站的车速要求不超过v t =21.6 km/h ,事先小汽车未减速的车速均为v 0=108 km/h ,制动后小汽车的加速度的大小为a 1=4 m/s 2.试问:(1)大假期间,驾驶员应在距收费站至少多远处开始制动?(2)假设车过站后驾驶员立即使车以a 2=6 m/s 2的加速度加速至原来的速度,则从减速开始至最终恢复到原来速度的过程中,汽车运动的时间至少是多少?(3)在(1)(2)问题中,车因减速和加速过站而耽误的时间至少为多少? 答案 (1)108 m (2)10 s (3)4 s解析 (1)v t =21.6 km/h =6 m/s ,事先小汽车未减速的车速均为v 0=108 km/h =30 m/s ,小汽车进入站台前做匀减速直线运动,设距收费站至少x 1处开始制动, 则:v t 2-v 02=-2a 1x 1 即:62-302=2×(-4)x 1 解得:x 1=108 m.(2)小汽车通过收费站经历匀减速和匀加速两个阶段,前后两段的位移分别为x 1和x 2,时间分别为t 1和t 2,则:减速阶段:v t =v 0-a 1t 1 t 1=v t -v 0-a 1=6-304 s =6 s加速阶段:v 0=v t +a 2t 2 t 2=v 0-v t a 2=30-66s =4 s 则汽车运动的时间至少为:t =t 1+t 2=10 s. (3)在加速阶段:v 02-v t 2=2a 2x 2 302-62=2×6x 2 解得:x 2=72 m则总位移x =x 1+x 2=180 m若不减速通过收费站,所需时间t ′=x 1+x 2v 0=6 s车因减速和加速过站而耽误的时间至少为: Δt =t -t ′=4 s.多过程组合问题的“三个”处理技巧1.用图象分析运动学问题能很好地反映出物体的运动规律,且直观、形象,这是图象法的优势,一些物理量的关系能通过图象很明显地反映出来.2.将末速度为零的匀减速直线运动通过逆向思维转化为初速度为零的匀加速直线运动.3.多运动过程的转折点的速度是联系两个运动过程的纽带,因此,转折点速度的求解往往是解题的关键.10.短跑运动员完成100 m 赛跑的过程可简化为匀加速运动和匀速运动两个阶段.一次比赛中,运动员用11.00 s 跑完全程.已知运动员在加速阶段的第2 s 内通过的距离为7.5 m ,求运动员的加速度及加速阶段通过的距离. 答案 5 m/s 2 10 m解析 根据题意,在第1 s 和第2 s 内运动员都做匀加速运动.设运动员在匀加速阶段的加速度为a ,在第1 s 和第2 s 内通过的位移分别为x 1和x 2,由运动学规律得: x 1=12at 02① x 1+x 2=12a (2t 0)2②式中t 0=1 s联立(1)(2)两式并代入已知条件,得a =5 m/s 2③设运动员做匀加速运动的时间为t 1,匀速运动时间为t 2,匀速运动的速度为v ;跑完全程的时间为t ,全程的距离为x .依题意及运动学规律,得 t =t 1+t 2④v =at 1⑤ x =12at 12+v t 2⑥ 设加速阶段通过的距离为x ′,则x ′=12at 21⑦ 联立③④⑤⑥⑦式,并代入数据得:x ′=10 m⑧用“等效法”处理三类直线运动问题一、将“平均速度”等效为“中间时刻的瞬时速度”做匀变速直线运动的物体在某段时间内的平均速度v 等于它在这段时间t 内的中间时刻的瞬时速度,在解题中,我们可以充分利用这一关系,进行等效处理,以达到简化解题的目的.典例1 物体从静止开始做匀加速直线运动,测得它在第n s 内的位移为x m ,则物体运动的加速度为( ) A.2xn 2 m/s 2 B.x2n2 m/s 2 C.2n -12x m/s 2D.2x 2n -1m/s 2 答案 D解析 第n s 内位移为x m ,该秒内平均速度大小为x m/s ,与该秒内中间时刻瞬时速度相等,则(n -0.5) s 时瞬时速度大小也为x m/s ,即 a ·(n -0.5)=x所以a =2x 2n -1m/s 2,选项D 正确.二、将“匀减速至零的运动”等效为“初速度为零的匀加速运动”加速度大小相等的匀加速运动与匀减速运动,在相应的物理量上表现出一定的对称性,即加速运动可等效为逆向的减速运动,反之亦然.典例2 以36 km/h 的速度沿平直公路行驶的汽车,遇障碍物刹车后获得大小为4 m/s 2的加速度,刹车后第三个2 s 内,汽车走过的位移为( ) A .12.5 m B .2 m C .10 m D .0 答案 D解析 设汽车从刹车到停下的时间为t ,根据匀减速至零的运动等效为初速度为零的匀加速运动,则由v 0=at 得t =v 0a =104 s =2.5 s ,所以刹车后第三个2 s 时汽车早已停止,即刹车后第三个2 s 内,汽车走过的位移为零,D 正确.三、将“匀减速运动至零又反向加速”等效为“竖直上抛运动”如果物体先做匀减速直线运动,减速为零后又反向做匀加速直线运动,且全过程加速度大小、方向均不变,故求解时可对全过程列式,但必须注意x 、v 、a 等矢量的正负号及物理意义.典例3 (多选)一物体以5 m/s 的初速度在光滑斜面上向上运动,其加速度大小为2 m/s 2,设斜面足够长,经过t 时间物体位移的大小为4 m ,则时间t 可能为( ) A .1 s B .3 s C .4 s D.5+412 s答案 ACD解析 当物体的位移为4 m 时,根据x =v 0t +12at 2得,4=5t -12×2t 2,解得t 1=1 s ,t 2=4 s ;当物体的位移为-4 m 时,根据x =v 0t +12at 2得:-4=5t -12×2t 2,解得t 3=5+412s ,故A 、C 、D 正确,B 错误.题组1 匀变速直线运动规律的应用1.假设某无人机靶机以300 m/s 的速度匀速向某个目标飞来,在无人机离目标尚有一段距离时从地面发射导弹,导弹以80 m/s 2的加速度做匀加速直线运动,以1 200 m/s 的速度在目标位置击中该无人机,则导弹发射后击中无人机所需的时间为( ) A .3.75 s B .15 s C .30 s D .45 s 答案 B解析 导弹由静止做匀加速直线运动,即v 0=0,a =80 m/s 2 ,据公式v =v 0+at ,有t =v a =1 20080 s =15 s ,即导弹发射后经15 s 击中无人机,选项B 正确.2.(多选)做匀减速直线运动的质点,它的加速度大小为a ,初速度大小为v 0,经过时间t 速度减小到零,则它在这段时间内的位移大小可用下列哪些式子表示( ) A .v 0t -12at 2B .v 0t C.v 0t 2 D.12at 2 答案 ACD3.(多选)给滑块一初速度v 0使它沿光滑斜面向上做匀减速运动,加速度大小为g2,当滑块速度大小减为v 02时,所用时间可能是( ) A.v 02g B.v 0g C.3v 0g D.3v 02g 答案 BC解析 当滑块速度大小减为v 02时,其方向可能与初速度方向相同,也可能与初速度方向相反,因此要考虑两种情况,即v =v 02或v =-v 02,代入公式t =v -v 0a 得t =v 0g 或t =3v 0g,故B 、C 正确.4.(多选)如图1所示,一小滑块沿足够长的斜面以初速度v 向上做匀减速直线运动,依次经A 、B 、C 、D 到达最高点E ,已知AB =BD =6 m ,BC =1 m ,滑块从A 到C 和从C 到D 所用的时间都是2 s .设滑块经C 时的速度为v C ,则( )图1A .滑块上滑过程中加速度的大小为0.5 m/s 2B .vC =6 m/s C .DE =3 mD .从D 到E 所用时间为4 s 答案 AD5.在水下潜水器蛟龙号某次海试活动中,完成任务后从海底竖直上浮,从上浮速度为v 时开始计时,此后匀减速上浮,经过时间t 上浮到海面,速度恰好减为零,则蛟龙号在t 0(t 0<t )时刻距离海平面的深度为( ) A.v t 2 B .v t 0(1-t 02t )C.v t 202tD.v (t -t 0)22t答案 D6.在一平直路段检测某品牌汽车的运动性能时,以路段的起点作为x 轴的原点,通过传感器发现汽车刹车后的坐标x 与时间t 的关系满足x =60+30t -5t 2(m),下列说法正确的是( ) A .汽车刹车过程的初速度大小为30 m/s ,加速度大小为10 m/s 2 B .汽车刹车过程的初速度大小为30 m/s ,加速度大小为5 m/s 2 C .汽车刹车过程的初速度大小为60 m/s ,加速度大小为5 m/s 2 D .汽车刹车过程的初速度大小为60 m/s ,加速度大小为2.5 m/s 2 答案 A解析 根据汽车刹车后的坐标x 与时间t 的关系x =60+30t -5t 2(m),对比匀变速直线运动的规律x =v 0t +12at 2,可知汽车刹车过程的初速度大小为30 m/s ,加速度大小为10 m/s 2,故选A. 题组2 自由落体7.一小石块从空中a 点自由落下,先后经过b 点和c 点,不计空气阻力.经过b 点时速度为v ,经过c 点时速度为3v ,则ab 段与ac 段位移之比为( ) A .1∶3 B .1∶5 C .1∶8 D .1∶9 答案 A解析 小石块做自由落体运动,2gh ab =v 2,2gh ac =(3v )2,可得h ab h ac =19,选项D 正确.8.(多选)如图2所示,在一个桌面上方有三个金属小球a 、b 、c ,离桌面高度分别h 1∶h 2∶h 3=3∶2∶1.若先后顺次静止释放a 、b 、c ,三球刚好同时落到桌面上,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )图2A .三者到达桌面时的速度之比是3∶2∶1B .三者运动的平均速度之比是3∶2∶1C .b 与a 开始下落的时间差小于c 与b 开始下落的时间差D .b 与a 开始下落的时间差大于c 与b 开始下落的时间差 答案 ABC解析 由公式v 2-v 20=2gx 可得v =2gh ,所以三者到达桌面时的速度之比是h 1∶h 2∶h 3=3∶2∶1,A 正确;三者都做匀变速直线运动,初速度为零,所以v =v 2,故平均速度之比为h 1∶h 2∶h 3=3∶2∶1,B 正确;根据h =12gt 2可得a 、b 开始下落的时间差为Δt 1=2h 1g -2h 2g =(3-2) 2h 3g,b 、c 开始下落的时间差为Δt 2= 2h 2g - 2h 3g =(2-1) 2h 3g,所以Δt 1<Δt 2,C 正确,D 错误.题组3 多运动过程问题9.如图3所示,运动员从离水面10 m 高的平台上向上跃起,举起双臂直体离开台面,此时其重心位于从手到脚全长的中点,跃起后重心升高0.45 m 达到最高点,落水时身体竖直,手先入水(在此过程中运动员水平方向的运动忽略不计,计算时可以把运动员看成全部质量集中在重心的一个质点,g 取10 m/s 2),求:图3(1)运动员起跳时的速度v 0.(2)从离开跳台到手接触水面的过程中所经历的时间t (结果保留3位有效数字). 答案 (1)3 m/s (2)1.75 s 解析 (1)上升阶段:-v 02=-2gh 解得v 0=2gh =3 m/s (2)上升阶段:0=v 0-gt 1 解得:t 1=v 0g =310 s =0.3 s自由落体过程:H =12gt 22解得t 2=2H g= 2×10.4510s ≈1.45 s 故t =t 1+t 2=0.3 s +1.45 s =1.75 s10.在一次低空跳伞训练中,当直升机悬停在离地面224 m 高处时,伞兵离开飞机做自由落体运动.运动一段时间后,打开降落伞,展伞后伞兵以12.5 m/s 2的加速度匀减速下降.为了伞兵的安全,要求伞兵落地速度最大不得超过5 m/s ,求:(取g =10 m/s 2) (1)伞兵展伞时,离地面的高度至少为多少? (2)伞兵在空中的最短时间为多少? 答案 (1)99 m (2)8.6 s解析 (1)设伞兵展伞时,离地面的高度至少为h ,此时速度为v 0 则有:v 2-v 02=-2ah , 又v 02=2g (224 m -h )联立并代入数据解得:v 0=50 m/s ,h =99 m(2)设伞兵在空中的最短时间为t,则有:v0=gt1,t1=5 st2=v-v0a=3.6 s,故所求时间为:t=t1+t2=(5+3.6) s=8.6 s.。
2024年高考物理一轮复习(新人教版)第1章第2讲 匀变速直线运动的规律
2024年高考物理一轮复习(新人教版)第1章第2讲匀变速直线运动的规律第2讲匀变速直线运动的规律目标要求 1.理解匀变速直线运动的特点,掌握匀变速直线运动的公式,并理解公式中各物理量的含义.2.会灵活应用运动学公式及推论解题.考点一匀变速直线运动的基本规律及应用1.匀变速直线运动沿着一条直线且加速度不变的运动.如图所示,v-t图线是一条倾斜的直线.2.匀变速直线运动的两个基本规律(1)速度与时间的关系式:v=v0+at.(2)位移与时间的关系式:x=v0t+at2.由以上两式联立可得速度与位移的关系式:v2-v02=2ax.3.公式选用原则以上三个公式共涉及五个物理量,每个公式有四个物理量.选用原则如下:不涉及位移,选用v=v0+at不涉及末速度,选用x=v0t+at2不涉及时间,选用v2-v02=2ax1.匀变速直线运动是加速度均匀变化的直线运动.( ×)2.匀加速直线运动的位移是均匀增加的.( ×)3.匀变速直线运动中,经过相同的时间,速度变化量相同.( √)1.基本思路→→→→2.正方向的选定无论是匀加速直线运动还是匀减速直线运动,通常以初速度v0的方向为正方向;当v0=0时,一般以加速度a的方向为正方向.速度、加速度、位移的方向与正方向相同时取正,相反时取负.考向1 基本公式和速度位移关系式的应用例1 (2022·全国甲卷·15)长为l的高速列车在平直轨道上正常行驶,速率为v0,要通过前方一长为L的隧道,当列车的任一部分处于隧道内时,列车速率都不允许超过v(v<v0).已知列车加速和减速时加速度的大小分别为a和2a,则列车从减速开始至回到正常行驶速率v0所用时间至少为( )A.+B.+C.+D.+答案 C解析由题知当列车的任一部分处于隧道内时,列车速率都不允许超过v(v<v0),则列车进隧道前必须减速到v,若用时最少,则列车先匀减速到v进入隧道,再在隧道中匀速运动,出了隧道再匀加速到v0.则有v=v0-2at1,解得t1=,在隧道内匀速有t2=列车尾部出隧道后立即加速到v0,有v0=v+at3解得t3=则列车从减速开始至回到正常行驶速率v0所用时间至少为t=+,故选C.例2 对某汽车刹车性能测试时,当汽车以36 km/h的速率行驶时,可以在18 m的距离被刹住;当汽车以54 km/h的速率行驶时,可以在34.5 m的距离被刹住.假设两次测试中驾驶员的反应时间(驾驶员从看到障碍物到做出刹车动作的时间)与刹车的加速度都相同.问:(1)这位驾驶员的反应时间为多少;(2)某雾天,该路段能见度为50 m,则行车速率不能超过多少.考向2 两种匀减速直线运动的比较路上匀速行驶,遇到紧急情况,突然刹车,从开始刹车起运动过程中的位移(单位:m)与时间(单位:s)的关系式为x=30t-2.5t2(m),下列分析正确的是( )A.刹车过程中最后1 s内的位移大小是5 mB.刹车过程中在相邻1 s内的位移差的绝对值为10 mC.从刹车开始计时,8 s内通过的位移大小为80 mD.从刹车开始计时,第1 s内和第2 s内的位移大小之比为11∶9 答案 D解析由匀变速直线运动的规律x=v0t+at2,可得初速度v0=30m/s,加速度a=-5 m/s2,刹车过程中在相邻1s内的位移差的绝对值|Δx|=|a(Δt)|=5m,从刹车开始计时到停下的时间t m==6s,8 s 内通过的位移大小为x m==90m,选项B、C错误;把末速度为0的匀减速直线运动看成逆向的匀加速直线运动,刹车过程中最后1 s内的位移大小为x1=-at02=2.5m,从刹车开始计时,第1 s内和第2s内的位移大小之比为11∶9,选项D正确,A错误.例4 (多选)在足够长的光滑固定斜面上,有一物体以10 m/s的初速度沿斜面向上运动,物体的加速度大小始终为5 m/s2、方向沿斜面向下,当物体的位移大小为7.5 m时,下列说法正确的是( ) A.物体运动时间可能为1 sB.物体运动时间可能为3 sC.物体运动时间可能为(2+) sD.物体此时的速度大小一定为5 m/s答案ABC解析以沿斜面向上为正方向,则a=-5 m/s2,当物体的位移为沿斜面向上7.5m时,x=7.5 m,由运动学公式x=v0t+at2,解得t1=3 s或t2=1 s,故A、B正确.当物体的位移为沿斜面向下7.5 m 时,x=-7.5 m,由x=v0t+at2,解得t3=(2+) s或t4=(2-) s(舍去),故C正确.由速度时间公式v=v0+at,解得v1=-5 m/s、v2=5m/s、v3=-5 m/s,故D错误.考向3 逆向思维法解决匀变速直线运动问题例5 假设某次深海探测活动中,“蛟龙号”完成海底科考任务后竖直上浮,从上浮速度为v时开始匀减速运动并计时,经过时间t,“蛟龙号”上浮到海面,速度恰好减为零,则“蛟龙号”在t0(t0<t)时刻距离海面的深度为( )A.vt0(1-) B.C. D.答案 B解析“蛟龙号”上浮时的加速度大小为a=,根据逆向思维法,可知“蛟龙号”在t0时刻距离海面的深度为h=a(t-t0)2=,故选B.逆向思维法:对于末速度为零的匀减速直线运动,可把该阶段看成逆向的初速度为零、加速度不变的匀加速直线运动.考点二匀变速直线运动的推论及应用1.匀变速直线运动的常用推论(1)平均速度公式:做匀变速直线运动的物体在一段时间内的平均速度等于这段时间内初、末时刻速度矢量和的一半,还等于中间时刻的瞬时速度.即:==.此公式可以求某时刻的瞬时速度.(2)位移差公式:连续相等的相邻时间间隔T内的位移差相等.即:Δx=x2-x1=x3-x2=…=x n-x n-1=aT2.不相邻相等的时间间隔T内的位移差x m-x n=(m-n)aT2,此公式可以求加速度.2.初速度为零的匀加速直线运动的四个重要比例式(1)T末、2T末、3T末、…、nT末的瞬时速度之比为v1∶v2∶v3∶…∶v n=1∶2∶3∶…∶n.(2)前T内、前2T内、前3T内、…、前nT内的位移之比为x1∶x2∶x3∶…∶x n=1∶4∶9∶…∶n2.(3)第1个T内、第2个T内、第3个T内、…、第n个T内的位移之比为xⅠ∶xⅡ∶xⅢ∶…∶x N=1∶3∶5∶…∶(2n-1).(4)从静止开始通过连续相等的位移所用时间之比为t1∶t2∶t3∶…∶t n=1∶(-1)∶(-)∶…∶(-).3.匀变速直线运动中常见思想方法及选取技巧考向1 平均速度公式例6 如图的平潭海峡公铁两用大桥是世界上最长的跨海公铁两用大桥,其中元洪航道桥的A、B、C三根桥墩间距分别为AB=132 m、BC=196 m.一列高速列车匀加速通过元洪航道桥,车头经过AB和BC的时间分别为3 s和4 s,则这列高速列车经过元洪航道桥的加速度大小约为( )A.0.7 m/s2 B.1.4 m/s2C.2.8 m/s2 D.6.3 m/s2答案 B解析高速列车在AB段的平均速度为v1==44 m/s,在BC段的平均速度为v2==49 m/s,根据匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,可知a=≈1.4 m/s2,B正确.考向2 位移差公式例7 (2023·重庆市实验外国语学校高三检测)物体从静止开始做匀加速直线运动,已知第4 s内与第2 s内的位移之差是8 m,则下列说法错误的是( )A.物体运动的加速度为4 m/s2B.第2 s内的位移为6 mC.第2 s末的速度为2 m/sD.物体在0~5 s内的平均速度为10 m/s答案 C解析根据位移差公式得x4-x2=2aT2,可知a==m/s2=4m/s2,故A正确,不符合题意;第2 s内的位移为x2-x1=at22-at12=×4×(22-12)m=6 m,故B正确,不符合题意;第2 s末的速度为v=at2=4×2m/s=8 m/s,故C错误,符合题意;物体在0~5s 内的平均速度=== m/s=10m/s,故D正确,不符合题意.考向3 初速度为零的匀变速直线运动比例式例8 (多选)如图所示,一冰壶以速度v垂直进入三个完全相同的矩形区域做匀减速直线运动,且刚要离开第三个矩形区域时速度恰好为零,则冰壶依次进入每个矩形区域时的速度之比和穿过每个矩形区域所用的时间之比分别是( )A.v1∶v2∶v3=3∶2∶1B.v1∶v2∶v3=∶∶1C.t1∶t2∶t3=1∶∶D.t1∶t2∶t3=(-)∶(-1)∶1答案BD解析因为冰壶做匀减速直线运动,且末速度为零,故可以看成反向的初速度为零的匀加速直线运动.初速度为零的匀加速直线运动中通过连续三段相等位移的时间之比为1∶(-1)∶(-),故t1∶t2∶t3=(-)∶(-1)∶1,选项C错误,D正确;由v2-v02=2ax可得,初速度为零的匀加速直线运动中通过连续相等位移的速度之比为1∶∶,故v1∶v2∶v3=∶∶1,选项A错误,B正确.课时精练1.如图所示,一小球从A点由静止开始沿斜面向下做匀变速直线运动,若到达B点时速度为v,到达C点时速度为2v,则AB∶BC等于( )A.1∶1 B.1∶2C.1∶3 D.1∶4答案 C解析根据匀变速直线运动的速度位移公式v2-v02=2ax知,x AB =,x AC=,所以AB∶AC=1∶4,则AB∶BC=1∶3,故C正确,A、B、D错误.2.汽车在平直的公路上行驶,发现险情紧急刹车,汽车立即做匀减速直线运动直到停止,已知汽车刹车时第1 s内的位移为13 m,最后1 s内的位移为2 m,则下列说法正确的是( )A.汽车在第1 s末的速度可能为10 m/sB.汽车加速度大小可能为3 m/s2C.汽车在第1 s末的速度一定为11 m/sD.汽车的加速度大小一定为4.5 m/s2答案 C解析采用逆向思维法,由于最后1 s内的位移为2 m,根据x2=at22得,汽车加速度大小a==4m/s2,第1 s内的位移为13 m,根据x1=v0t1-at12,代入数据解得初速度v0=15m/s,则汽车在第1 s 末的速度v1=v0-at1=15m/s-4×1 m/s=11m/s,故C正确,A、B、D错误.3.汽车在水平面上刹车,其位移与时间的关系是x=24t-6t2(m),则它在前3s内的平均速度为( )A.8 m/s B.10 m/sC.12 m/s D.14 m/s答案 A解析由位移与时间的关系结合运动学公式可知,v0=24m/s,a =-12 m/s2,则由v=v0+at可知,汽车在2 s末停止运动,故它在前3 s内的位移等于前2 s内的位移,Δx=24×2m-6×4 m=24m,则汽车在前3 s内的平均速度== m/s=8m/s,故A正确.4.(2023·广东潮州市高三月考)超音速巡航是指飞机在不开启后燃器的情况下能够持续在1.5倍音速以上进行超过30分钟的超音速飞行.超音速巡航的提出主要是基于快速突防的战术思想,因此,该技术在未来的超视距作战中具有很大的优势,超音速巡航是第五代战斗机的主要技术特征之一.某第五代战机在一次直线加速飞行中,速度由270 m/s提升至510 m/s,耗时一分钟,假设加速过程为匀加速运动,则该过程飞行的距离为( )A.16 200 m B.23 400 mC.30 600 m D.46 800 m答案 B解析该过程飞行的距离为s=t=×60m=23 400 m,故选B.5.在2021年东京奥运会上,我国运动健儿摘金夺银,为国争光.其中在跳水男子3米板决赛中,我国选手谢思埸夺得金牌!在某次比赛中,若将运动员入水后向下的运动视为匀减速直线运动,该运动过程的时间为8t.设运动员入水后向下运动过程中,第一个t时间内的位移大小为x1,最后两个t时间内的总位移大小为x2,则x1∶x2为( )A.17∶4 B.13∶4 C.15∶4 D.15∶8答案 C解析初速度为零的匀加速直线运动,在第一个t时间内、第二个t时间内、第三个t时间内、…的位移之比xⅠ∶xⅡ∶xⅢ∶…=1∶3∶5∶…,将运动员的匀减速直线运动看作反向的初速度为零的匀加速直线运动,运动员运动总时间为8t,则第一个t时间内的位移可视为初速度为零的匀加速直线运动中,第八个t时间内的位移,最后两个t时间内的总位移可视为初速度为零的匀加速直线运动中,前两个t 时间内的位移,故x1∶x2=15∶(1+3)=15∶4,故选C.6.(2023·湖南长沙市第一中学月考)如图所示,一质点做匀加速直线运动先后经过A、B、C三点,已知从A到B和从B到C速度的增加量Δv均为6 m/s,AB间的距离x1=3 m,BC间的距离x2=13 m,则该质点的加速度为( )A.3.6 m/s2 B.4 m/s2C.4.2 m/s2 D.4.8 m/s2答案 A解析因为从A到B和从B到C速度的增加量Δv均为6 m/s,可知从A到B的时间和从B到C的时间相等,有Δv=aT=6 m/s,Δx=x2-x1=aT2=10 m,联立可得T= s,a=3.6 m/s2,A正确.7.(2023·云南昆明市第一中学高三检测)如图所示,一小球(可视为质点)以初速度10 m/s从斜面底端O冲上一固定斜面,A、B、C依次是斜面上的三个点,AC间距为8 m,B为AC中点.小球经过2 s第一次通过A点,又经4 s第二次通过C点,不计一切摩擦,则下列说法正确的是( )A.小球的加速度大小为3 m/s2B.OA间距为8 mC.第一次通过B点的速度大小一定为2 m/sD.第3 s末经过B点答案 C解析根据匀变速直线运动规律,设OA间距为x,有x=v0t-at2,小球又经4 s第二次通过C点,有x+8 m=v0(t+4 s)-a(t+4s)2,联立可得a=2m/s2,x=16m,故A、B错误;B点为AC的中间位置,OB间距为x1=x+4m=20 m,由v B2-v02=-2ax1,得v B =2 m/s,故C正确;由x1=t1,得t1=(5-) s,故D错误.8.为了研究运动员起跑阶段的运动情况,用频率为2 Hz频闪照相机记录运动员起跑阶段不同时刻的位置,如图所示,用厘米刻度尺测量照片上运动员不同位置间的距离,已知照片与实物的尺寸比例为1∶50,运动员起跑阶段的运动可视为匀加速直线运动.下列说法正确的是( )A.运动员起跑阶段的加速度为2 m/s2B.运动员通过照片中3 cm位置时速度为1 m/sC.照片中0位置为运动员的起跑位置D.运动员在照片前6 cm内的平均速度为4 m/s答案 A解析频率为2 Hz频闪照相机,时间为T==0.5 s,根据匀变速直线运动的公式有(2-1)×10-2×50 m=Δx=aT2,解得a=2m/s2,故A正确;匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,则运动员通过照片中3 cm位置时速度为v1= m/s=2.5m/s,故B错误;根据0位置到3 cm位置的速度时间公式,有v1=v0+a×2T,解得v0=0.5 m/s,即照片中0位置的速度为0.5 m/s,故不是起跑位置,故C错误;运动员在照片前6cm内的平均速度为=m/s=2m/s,故D错误.9.(2023·辽宁省实验中学模拟)高铁站台上,5位旅客在各自车厢候车线处候车,若动车每节车厢长均为l,动车进站时做匀减速直线运动.站在2号候车线处的旅客发现1号车厢经过他所用的时间为t,动车停下时该旅客刚好在2号车厢门口(2号车厢最前端),如图所示,则( )A.动车从经过5号候车线处的旅客开始到停止运动,经历的时间为3tB.动车从经过5号候车线处的旅客开始到停止运动,平均速度为C.1号车厢头部经过5号候车线处的旅客时的速度为D.动车的加速度大小为答案 C解析采用逆向思维,可认为动车反向做初速度为0的匀加速直线运动,由题意可知,动车1号车厢最前端经过2号候车线处的旅客的位移为l时,时间为t,有l=at2,动车1号车厢最前端经过5号候车线处的旅客的位移为4l时,时间为t5,有4l=at52,解得t5=2t,选项A错误;动车1号车厢最前端从经过5号候车线处的旅客到停下总位移为4l,用时为2t,则平均速度为==,选项B错误;设1号车厢头部经过5号候车线处的旅客时的速度为v5,则有4l=×2t,解得v5=,选项C正确;动车从经过5号候车线处的旅客开始到停止运动过程,有0=v5-a×2t,解得a==,选项D错误.10.(2023·新疆哈密市第十五中学月考)测速仪安装有超声波发射和接收装置,如图所示,B为测速仪,A为汽车,两者相距335 m,某时刻B发出超声波,同时A由静止开始做匀加速直线运动,当B接收到反射回来的超声波信号时,A、B相距355 m,已知声速为340 m/s,则汽车的加速度大小为( )A.20 m/s2 B.10 m/s2C.5 m/s2 D.无法确定答案 B解析超声波从B发出到A与被A反射到被B接收所需的时间相等,在这个过程中,汽车的位移为x=355m-335 m=20m,初速度为零的匀变速直线运动在开始相等时间内的位移之比为1∶3,所以x1=5 m,x2=15 m,则超声波被A接收时,AB间的距离x′=335 m+5m=340 m,所以超声波从B发出到被A反射所需的时间t==s=1s,根据Δx=at2,可得15 m-5m=a×(1 s)2,解得a=10 m/s2,故B正确,A、C、D错误.11.(多选)(2023·吉林长春市模拟)一辆汽车以速度v0匀速行驶,司机观察到前方人行横道有行人要通过,于是立即刹车.从刹车到停止,汽车正好经过了24块规格相同的路边石,汽车刹车过程可视为匀减速直线运动.下列说法正确的是( )A.汽车经过第1块路边石末端时的速度大小为v0B.汽车经过第18块路边石末端时的速度大小为v0C.汽车经过前12块路边石与后12块路边石的时间之比为1∶D.汽车经过前18块路边石与后6块路边石的时间之比为1∶1答案AD解析从刹车到停止,汽车正好经过了24块规格相同的路边石,设路边石的长度为L,则有0-v02=-2a·24L,解得a=,则汽车经过第1块路边石末端时的速度大小为v1==v0,A正确;汽车经过第18块路边石末端时的速度大小为v18==,B错误;根据初速度为零的匀变速运动在连续相等的位移内所用时间比例关系可得:汽车经过前12块路边石与后12块路边石的时间之比为(-1)∶1,C错误;根据初速度为零的匀变速运动在连续相等时间内通过位移比例关系可得:汽车经过前18块路边石与后6块路边石的时间之比为1∶1,D正确.12.(2023·安徽省六安一中月考)ETC是不停车电子收费系统的简称.最近,某ETC通道的通行车速由原来的20 km/h提高至40 km/h,车通过ETC通道的流程如图所示.为简便计算,假设汽车以v0=30 m/s的速度朝收费站沿直线匀速行驶,如过ETC通道,需要在收费站中心线前d=10 m处正好匀减速至v1=4 m/s,匀速通过中心线后,再匀加速至v0正常行驶.设汽车匀加速和匀减速过程中的加速度大小均为1 m/s2,忽略汽车车身长度.(1)求汽车过ETC通道时,从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小;(2)如果汽车以v2=10 m/s的速度通过匀速行驶区间,其他条件不变,求汽车提速后过收费站过程中比提速前节省的时间.答案(1)894m (2)10.7s解析(1)设汽车匀减速过程位移大小为d1,由运动学公式得v12-v02=-2ad1解得d1=442 m根据对称性可知从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小x1=2d1+d=894 m(2)如果汽车以v2=10 m/s的速度通过匀速行驶区间,设汽车提速后匀减速过程位移大小为d2,由运动学公式得v22-v02=-2ad2解得d2=400 m提速前,汽车匀减速过程时间为t1,则d1=t1解得t1=26 s通过匀速行驶区间的时间为t1′,有d=v1t1′解得t1′=2.5s从开始减速到恢复正常行驶过程中的总时间为T1=2t1+t1′=54.5s提速后,汽车匀减速过程时间为t2,则d2=t2解得t2=20 s通过匀速行驶区间的时间为t2′,则d=v2t2′解得t2′=1s匀速通过(d1-d2)位移时间Δt==1.4s通过与提速前相同位移的总时间为T2=2t2+t2′+2Δt=43.8s所以汽车提速后过收费站过程中比提速前节省的时间ΔT=T1-T2=10.7s.。
2025届高考物理一轮复习-第1讲 运动的描述 课件
图1为G9308次复兴号动车组列车经过杭台高铁椒江特大桥时的照片。则( D )
A.“266公里”指的是位移
B.“1小时3分钟”指的是时刻
C.G9308次复兴号动车组列车运行的平均速度约为266 km/h
D.研究G9308次复兴号动车组列车经过杭台高铁椒江特大桥的
假定不动的物体
②选取 可任意选取,选取不同的参考系,对同一物体运动的描述可能不同
从水平匀速飞行的飞机上投出
的炸弹,以飞机为参考系和以
地面为参考系各做什么运动?
3、时刻和时间间隔
时间
间隔
第4秒内
前4秒
第4秒初
(第3秒末)
时刻
第5秒初
(第4秒末)
3、时刻和第3秒末、第1秒、前2秒、
D.加速度的大小为14 m/s2,方向与初速度的方向相反
跟踪训练
5.(2023·广东江门月考)一个小球运动的频闪照片如图5所示,下列说法一
定正确的是( C )
A.加速度方向向左
B.速度方向向左
C.加速度方向向右
D.速度方向向右
图5
1.2022年1月8日,我国首条民营控股高铁——杭台高铁正式开通运营。杭台高
例5 (多选)一物体做匀变速直线运动,某时刻速度大小为4 m/s,1 s后速
度大小变为10 m/s,则关于该物体的加速度的说法可能正确的是( AD )
A.加速度的大小为6 m/s2,方向与初速度的方向相同
B.加速度的大小为6 m/s2,方向与初速度的方向相反
C.加速度的大小为14 m/s2,方向与初速度的方向相同
5.小明同学在标准的田径赛道上跑200 m的成绩是25 s,跑100 m的成绩是13 s,
物理课件 人教版 高考一轮复习 第1章知识点复习
用其解决实际问题,体会科学思维中的抽象方法和物理问题研究中的极限
方法。
4.通过实验,认识自由落体运动规律。结合物理学史的相关内容,认识物理
实验与科学推理在物理学研究中的作用。
备考指导
1.本章公式、规律较多,熟练记忆匀变速直线运动的基本公式及其适用条
第一环节
必备知识落实
02
第二环节
关键能力形成
第一环节
必备知识落实
知识点一
质点
参考系
坐标系
1.质点
(1)定义:用来代替物体的有质量的点。
(2)把物体看作质点的条件:物体的大小和形状对研究问题的影响可以忽
略不计。
2.参考系
(1)定义:在描述物体运动时,用来作参考的物体。
(2)选取:参考系可任意选取,但对同一物体的运动,所选的参考系不同,运
24 h 37 min 22.6 s。火星上的一昼夜比地球上的一昼夜稍长一点。火星公
转一周约为687天,火星的一年约等于地球的两年。下列说法正确的是
( D )
A.“24 h 37 min 22.6 s”是指时刻
B.研究火星自转时可以将其看作质点
C.火星公转一周的位移要比地球公转一周的位移大
D.比较火星、地球公转速度的大小,应当以太阳为参考系
C.加速度的大小为14 m/s2,方向与初速度的方向相同
D.加速度的大小为14 m/s2,方向与初速度的方向相反
思维点拨题目中所给出的初、末速度大小分别是4 m/s和10 m/s,因方向
未知,因此速度可能为±4 m/s和±10 m/s,由此可求得不同加速度。
-0
解析:选初速度方向为正方向,若初、末速度方向相同,a=
高考物理一轮复习 第1章章末总结课件 新课标选修34
章末总结
【例1】 一列简谐横波沿x轴正方向传播,图1甲是波传播到x=5 m的M点时的波形图,图1乙是质点N(x=3 m)从此时刻开始计时的振动图象,Q是位于x=10 m处的质点,则: (1)Q点开始振动时,振动方向如何? (2)经过多长时间,Q点第一次到达波峰?
答案 (1)向下 (2)8 s
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答案 B
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物理步步高大一轮复习讲义第一章 第1讲
考点一对质点、参考系和位移的理解1.质点(1)用来代替物体有质量的点叫做质点.(2)研究一个物体的运动时,如果物体的形状和大小对问题的影响可以忽略,就可以看做质点.(3)质点是一种理想化模型,实际并不存在.2.参考系(1)参考系可以是运动的物体,也可以是静止的物体,但被选为参考系的物体,我们都假定它是静止的.(2)比较两物体的运动情况时,必须选同一参考系.(3)选取不同的物体作为参考系,对同一物体运动的描述可能不同.通常以地球为参考系.3.位移(1)定义:表示质点的位置变动,它是质点由初位置指向末位置的有向线段.(2)与路程的区别:位移是矢量,路程是标量.只有在单向直线运动中,位移的大小才等于路程.[思维深化]判断下列说法是否正确.(1)只有质量和体积都很小的物体才能看成质点.(×)(2)平动的物体都可以看做质点,而转动的物体不能看做质点.(×)(3)参考系可以任意选取,但一般遵循描述运动方便的原则.(√)(4)当一个物体做竖直上抛运动返回原抛出点时,位移的大小等于上升高度的两倍.(×)1.[对质点的理解]以下情景中,人或物体可以看成质点的是()A.研究一列火车通过长江大桥所需的时间B.乒乓球比赛中,运动员发出的旋转球C.研究航天员翟志刚在太空出舱挥动国旗的动作D.用GPS确定打击海盗的“武汉”舰在大海中的位置答案D解析长江大桥虽长,但火车长度与之相比不能忽略,不符合“物体的大小或形状对研究的问题没有影响,或者对研究问题可以忽略时,物体就可以看做质点”的条件,选项A错误;既然是“旋转球”,就是要研究球的旋转的,如果把它看成质点,则掩盖了其旋转的特点,故不能把它看做质点,选项B错误;研究航天员翟志刚在太空出舱挥动国旗的动作时,突出的是看清“挥动国旗的动作”,不能把翟志刚看成质点,选项C错误;用GPS确定“武汉”舰在大海中的位置时,突出它的“位置”,可以把“武汉”舰看成质点(船的大小与大海相比,其大小可以忽略),故选项D正确.2.[对参考系的理解](多选)从水平匀速飞行的直升机上向外自由释放一个物体,不计空气阻力,在物体下落过程中,下列说法正确的是()A.从直升机上看,物体做自由落体运动B.从直升机上看,物体始终在直升机的后方C.从地面上看,物体做平抛运动D.从地面上看,物体做自由落体运动答案AC3.[对质点、参考系和位移的理解]在“金星凌日”的精彩天象中,观察到太阳表面上有颗小黑点缓慢走过,持续时间达六个半小时,那便是金星,这种天文现象称为“金星凌日”,如图1所示.下面说法正确的是()图1A .地球在金星与太阳之间B .观测“金星凌日”时可将太阳看成质点C .以太阳为参考系,金星绕太阳一周位移不为零D .以太阳为参考系,可以认为金星是运动的答案 D解析 金星通过太阳和地球之间时,我们才看到金星没有被太阳照亮的一面呈黑色,选项A 错误;因为太阳的大小对所研究问题起着至关重要的作用,所以观测“金星凌日”不能将太阳看成质点,选项B 错误;金星绕太阳一周,起点与终点重合,位移为零,选项C 错误;金星相对于太阳的空间位置发生了变化,所以以太阳为参考系,金星是运动的,选项D 正确.抓住“三点”理解质点、参考系和位移1.质点的模型化:建立模型.一是要明确题目中需要研究的问题;二是看所研究物体的形状和大小对所研究问题是否有影响.2.运动的相对性:选取不同的参考系,对同一运动的描述一般是不同的.3.位移的矢量性:一是位移只与初末位置有关;二是位移方向由初位置指向末位置.考点二 速度 平均速度和瞬时速度1.速度(1)物理意义:描述物体运动快慢和方向的物理量,是状态量.(2)定义式:v =Δx Δt. (3)决定因素:v 的大小由v 0、a 、Δt 决定.(4)方向:与位移同向,即物体运动的方向.2.平均速度(1)在变速运动中,物体在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值叫做这段时间内的平均速度,即v =Δx Δt,其方向与位移的方向相同. (2)平均速度反映一段时间内物体运动的平均快慢程度,它与一段时间或一段位移相对应.3.瞬时速度(1)运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度,方向沿轨迹上物体所在点的切线方向指向前进的一侧,是矢量.瞬时速度的大小叫速率,是标量.(2)瞬时速度能精确描述物体运动的快慢,它是在运动时间Δt →0时的平均速度,与某一时刻或某一位置相对应.(3)平均速率是路程与时间的比值,它与平均速度的大小没有对应关系.[思维深化]如果一质点沿直线Ox 方向做加速运动,它离开O 点的距离x 随时间变化的关系为x =3+2t 3(m),它的速度随时间变化的关系为v =6t 2 m/s.请思考如何求解t =2 s 时的瞬时速度和t =0到t =2 s 间的平均速度?答案 由速度随时间变化关系公式可得t =2 s 时的速度为:v =6×22 m /s =24 m/s ;由x 与t 的关系得出各时刻对应的位移,再利用平均速度公式可得t =0到t =2 s 间的平均速度为:v 1=Δx Δt =19-32m /s =8 m/s.4.[平均速度和瞬时速度的区别](多选)关于瞬时速度和平均速度,以下说法正确的是( )A .一般讲平均速度时,必须讲清楚是哪段时间(或哪段位移)内的平均速度B .对于匀速直线运动,其平均速度跟哪段时间(或哪段位移)无关C .瞬时速度和平均速度都可以精确描述变速运动D .瞬时速度是某时刻的速度,只有瞬时速度才能精确描述变速运动的物体运动的快慢 答案 ABD解析 一般情况下,物体在不同时间(或不同位移)内的平均速度不同,但对于匀速直线运动,物体的速度不变,所以平均速度与哪段时间(或哪段位移)无关,故A 、B 均正确;平均速度只能粗略描述变速运动,只有瞬时速度才能精确描述变速运动的物体运动的快慢,故C 错,D 正确.5.[平均速度的求解]一个朝着某方向做直线运动的物体,在时间t 内的平均速度是v ,紧接着t 2内的平均速度是v 2,则物体在这段时间内的平均速度是( ) A .v B.23v C.43v D.56v 答案 D解析 分别求出两个时间段的位移,求其和,得出总位移,再除以总时间.6.[用平均速度法求瞬时速度]用如图2所示的计时装置可以近似测出气垫导轨上滑块的瞬时速度.已知固定在滑块上的遮光条的宽度为 4.0 mm ,遮光条经过光电门的遮光时间为0.040 s ,则滑块经过光电门位置时的速度大小为( )图2A .0.10 m /sB .100 m/sC .4.0 m /sD .0.40 m/s答案 A解析 遮光条经过光电门的遮光时间很短,所以可以把遮光条经过光电门的平均速度当作滑块经过光电门位置时的瞬时速度,即v =d t =4.0×10-30.040 m /s =0.10 m/s ,A 正确.用极限思想理解两种速度关系1.两种速度的关系(1)瞬时速度是运动时间Δt →0时的平均速度.(2)对于匀速直线运动,瞬时速度与平均速度相等.2.关于用平均速度法求瞬时速度(1)方法概述:由平均速度公式v =Δx Δt可知,当Δx 、Δt 都非常小,趋向于极限时,这时的平均速度就可认为是某一时刻或某一位置的瞬时速度.(2)选用思路:当已知物体在微小时间Δt 内发生的微小位移Δx 时,可由v =Δx Δt粗略地求出物体在该位置的瞬时速度.考点三 加速度与速度及速度变化量的关系1.速度变化量(1)物理意义:描述物体速度改变的物理量,是过程量.(2)定义式:Δv =v -v 0.(3)决定因素:Δv 由v 与v 0进行矢量运算得到,由Δv =a Δt 知Δv 由a 与Δt 决定.(4)方向:由Δv 或a 的方向决定.2.加速度(1)物理意义:描述物体速度变化快慢和方向的物理量,是状态量.(2)定义式:a =Δv Δt =v -v 0Δt. (3)决定因素:a 不是由v 、Δt 、Δv 来决定,而是由F m来决定. (4)方向:与Δv 的方向一致,由合外力的方向决定,而与v 0、v 的方向无关.[思维深化]1.以恒定的速率做圆周运动的物体有加速度吗?为什么?答案 有,因为速度的方向在变化.2.有加速度的物体一定加速运动吗?为什么?答案 不一定,要看a 与v 的方向关系.7.[对加速度的理解]有下列几种情景,请根据所学知识选择对情景的分析和判断正确的说法( )A .点火后即将升空的火箭,因火箭还没运动,所以加速度一定为零B .高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车.因轿车紧急刹车,速度变化很快,所以加速度很大C .高速行驶的磁悬浮列车,因速度很大,所以加速度也一定很大D .太空中的“天宫一号”绕地球匀速转动,其加速度为零答案 B8.[加速度的求解]沿直线做匀变速运动的质点在第一个0.5 s 内的平均速度比它在第一个1.5 s 内的平均速度大2.45 m/s ,以质点的运动方向为正方向,则质点的加速度为( )A .2.45 m /s 2B .-2.45 m/s 2C .4.90 m /s 2D .-4.90 m/s 2答案 D解析 设第一个0.5 s 内的平均速度为v 1,即t 1=0.25 s 时的速度为v 1;第一个1.5 s 内的平均速度为v 2,即t 2=0.75 s 时的速度为v 2.由题意得v 1-v 2=2.45 m/s ,故a =v 2-v 1t 2-t 1=-2.450.75-0.25m /s 2=-4.90 m/s 2,D 正确.9.[加速度与速度关系的理解]近几年,国内房价飙升,在国家宏观政策调控下,房价上涨出现减缓趋势.王强同学将房价的“上涨”类比成运动学中的“加速”,将房价的“下跌”类比成运动学中的“减速”,据此,你认为“房价上涨出现减缓趋势”可以类比成运动学中的( )A .速度增加,加速度减小B .速度增加,加速度增大C .速度减小,加速度增大D .速度减小,加速度减小答案 A解析 “房价上涨”可以类比成运动学中的“速度增加”,“减缓趋势”则可以类比成运动学中的“加速度减小”.10.[运动特点的分析]一个质点做方向不变的直线运动,加速度的方向始终与速度的方向相同,但加速度大小先保持不变,再逐渐减小直至为零,则在此过程中( )A .速度先逐渐变大,然后再逐渐减小,当加速度减小到零时,速度达到最小值B .速度先均匀增加,然后增加的越来越慢,当加速度减小到零时,速度达到最大值C .位移逐渐增大,当加速度减小到零时,位移将不再增大D .位移先逐渐增大,后逐渐减小,当加速度减小到零时,位移达到最小值答案 B解析 加速度与速度同向,速度应增大,当加速度不变时,速度均匀增加;当加速度减小时,速度仍增大,但不再是均匀增大,直到加速度为零时,速度不再增大,A 项错误,B 项正确;因质点速度方向不变化,始终是向前运动,最终匀速运动,所以位移一直在增大,C 项和D 项均错误.对速度与加速度关系的三点提醒1.速度的大小与加速度的大小没有必然联系.2.速度变化量与加速度没有必然的联系,速度变化量的大小由加速度和速度变化的时间决定.3.物体做加速运动还是减速运动,关键是看物体的加速度与速度的方向关系,而不是看加速度的变化情况.加速度的大小只反映速度变化(增加或减小)的快慢.(1)a 和v 同向(加速直线运动)⎩⎪⎨⎪⎧ a 不变,v 随时间均匀增加a 增大,v 增加得越来越快a 减小,v 增加得越来越慢(2)a 和v 反向(减速直线运动)⎩⎪⎨⎪⎧ a 不变,v 随时间均匀减小a 增大,v 减小得越来越快a 减小,v 减小得越来越慢1.物理学中引入了“质点”、“点电荷”的概念,从科学方法上来说属于( )A .控制变量法B .类比法C .理想模型法D .等效替代法答案 C解析 “质点”、“点电荷”等都是为了使研究问题变得简单而引入的理想化的模型,在现实中是不存在的,所以它们从科学方法上来说属于理想模型法,所以C 正确.2.关于速度、速度改变量、加速度,下列说法正确的是( )A .物体运动的速度改变量很大,它的加速度一定很大B .速度很大的物体,其加速度可以很小,可以为零C .某时刻物体的速度为零,其加速度一定为零D .加速度很大时,运动物体的速度一定很大答案 B解析 速度反映的是物体运动的快慢,速度的变化量指的是速度变化的多少,即Δv =v 2-v 1,而加速度指的是速度变化的快慢,即速度的变化率a =Δv Δt,由此可知,只有B 正确. 3.一物体做匀加速直线运动,通过一段位移Δx 所用的时间为t 1,紧接着通过下一段位移Δx 所用的时间为t 2,则物体运动的加速度为( )A.2Δx (t 1-t 2)t 1t 2(t 1+t 2)B.Δx (t 1-t 2)t 1t 2(t 1+t 2)C.2Δx (t 1+t 2)t 1t 2(t 1-t 2)D.Δx (t 1+t 2)t 1t 2(t 1-t 2) 答案 A解析 物体做匀加速直线运动在前一段Δx 所用的时间为t 1,平均速度为v 1=Δx t 1,即为t 12时刻的瞬时速度;物体在后一段Δx 所用的时间为t 2,平均速度为v 2=Δx t 2,即为t 22时刻的瞬时速度.速度由v 1变化到v 2所用的时间为Δt =t 1+t 22,所以加速度a =v 2-v 1Δt =2Δx (t 1-t 2)t 1t 2(t 1+t 2),A 正确. 4.为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为L =3.0 cm 的遮光板,滑块在牵引力作用下先后匀加速通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为Δt 1=0.30 s ,通过第二个光电门的时间为Δt 2=0.10 s ,遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间间隔为Δt =3.0 s .试估算:(1)滑块的加速度多大(保留两位有效数字)?(2)两个光电门之间的距离是多少?答案 (1)0.067 m/s 2 (2)0.6 m解析 (1)遮光板通过第一个光电门的速度v 1=L Δt 1=3.0×10-20.30m /s =0.10 m/s 遮光板通过第二个光电门的速度v 2=L Δt 2=3.0×10-20.10m /s =0.30 m/s 故滑块的加速度a =v 2-v 1Δt≈0.067 m/s 2 (2)两个光电门之间的距离x =v 1+v 22Δt =0.6 m 练出高分基础巩固1.下列关于矢量和标量的说法正确的是( )A .矢量和标量没有严格的区别,同一个物理量可以是矢量,也可以是标量B .矢量都是有方向的C .时间、时刻是标量,路程是矢量D .初中学过的电流是有方向的量,所以电流是矢量答案 B2.以下说法中正确的是( )A .做匀变速直线运动的物体,t s 内通过的路程与位移的大小一定相等B .质点一定是体积和质量都极小的物体C .速度的定义式和平均速度公式都是v =Δx Δt,因此速度就是指平均速度D .速度不变的运动是匀速直线运动答案 D解析 往复的匀变速直线运动中,路程不等于位移大小,A 错;质点不一定是体积小、质量小的物体,B 错;速度分为平均速度和瞬时速度,C 错;速度不变是指速度的大小和方向均不变,故做匀速直线运动,D 对.3.如图1所示哈大高铁运营里程 921千米,设计时速 350千米.某列车到达大连北站时做匀减速直线运动,开始刹车后第5 s 内的位移是57.5 m ,第10 s 内的位移是32.5 m ,则下列说法正确的有( )图1A .在研究列车从哈尔滨到大连所用时间时不能把列车看成质点B .时速350千米是指平均速度,921千米是指位移C .列车做匀减速直线运动时的加速度大小为6.25 m/s 2D .列车在开始减速时的速度为80 m/s答案 D解析 因列车的大小远小于哈尔滨到大连的距离,研究列车行驶该路程所用时间时可以把列车视为质点,A 错;由时间、时刻、位移与路程的意义知时速350千米是指平均速率,921千米是指路程,B 错;由等时位移差公式x n -x m =(n -m )aT 2可知加速度大小为a =57.5-32.55 m /s 2=5 m/s 2,C 错;由题意可知第4.5 s 末列车速度为57.5 m /s ,由加速度公式知v 0=80 m/s ,D 对.4.若规定向东方向为位移正方向,今有一个足球停在坐标原点处,轻轻踢它一脚,使它向东做直线运动,经过5 m 时与墙相碰后又向西做直线运动,经过7 m 停下,则上述过程足球通过的路程和位移分别是( )A .12 m 、2 mB .12 m 、-2 mC .-2 m 、-2 mD .2 m 、2 m 答案 B5.一辆汽车沿平直公路以速度v 1行驶了23的路程,接着又以速度v 2=20 km/h 行驶完其余13的路程,如果汽车全程的平均速度为28 km/h ,那么汽车在前23路程内速度的大小是( )A.25 km/h B.34 km/hC.35 km/h D.38 km/h答案C6.第五颗北斗导航卫星成功送入太空预定轨道标志着卫星导航市场的垄断局面被打破,北斗卫星导航系统将免费提供定位、测速和授时服务,定位精度10 m,测速精度0.2 m/s,以下说法不正确的是()A.北斗导航卫星定位提供的是被测物体的位移B.北斗导航卫星定位提供的是被测物体的位置C.北斗导航卫星授时服务提供的是时刻D.北斗导航卫星测速服务提供的是运动物体的速率答案A解析由位置、位移、时间、时刻、速度、速率的定义可知,北斗导航卫星定位提供的是一个点,是位置,不是位置的变化,A错,B对;北斗导航卫星授时服务提供的是时刻,C对;北斗导航卫星测速服务提供的是运动物体某时刻的速度的大小即速率,D正确.7.(多选)下面关于瞬时速度和平均速度的说法正确的是()A.若物体在某段时间内任一时刻的瞬时速度都等于零,则它在这段时间内的平均速度一定等于零B.若物体在某段时间内的平均速度等于零,则它在这段时间内任一时刻的瞬时速度一定都等于零C.匀速直线运动中,物体在任意一段时间内的平均速度等于它任一时刻的瞬时速度D.变速直线运动中,物体在任意一段时间内的平均速度一定不等于它某一时刻的瞬时速度答案AC解析若物体在某段时间内任一时刻的瞬时速度都等于零,则物体静止,平均速度等于零,A选项对;若物体在某段时间内的平均速度等于零,任一时刻的瞬时速度不一定都为零,例如物体做圆周运动运动一周时,平均速度为零,任一时刻的瞬时速度都不为零,B选项错;在匀速直线运动中,物体的速度恒定不变,任一时刻的瞬时速度都相等,都等于任意一段时间内的平均速度,C选项对;在变速直线运动中,物体的速度在不断变化,某一时刻的瞬时速度可能等于某段时间内的平均速度,D选项错.8.(多选)某赛车手在一次野外训练中,先利用地图计算出出发地和目的地的直线距离为9 km,从出发地到目的地用了5 min,赛车上的里程表指示的里程数值增加了15 km,当他经过某路标时,车内速率计指示的示数为150 km/h,那么可以确定的是()A.在整个过程中赛车手的位移是9 kmB.在整个过程中赛车手的路程是9 kmC.在整个过程中赛车手的平均速度是180 km/hD.经过路标时的瞬时速率是150 km/h答案AD9.(多选)根据给出的速度与加速度的正负,对下列运动性质的判断正确的是()A.v0>0,a<0,物体做加速运动B.v0<0,a<0,物体做减速运动C.v0<0,a>0,物体做减速运动D.v0>0,a>0,物体做加速运动答案CD综合应用10.某质点以20 m/s的初速度竖直向上运动.其加速度保持不变,经2 s到达最高点,上升高度为20 m,又经过2 s回到出发点时,速度大小仍为20 m/s,关于这一运动过程的下列说法中正确的是()A.质点运动的加速度大小为10 m/s2,方向竖直向下B.质点在这段时间内的平均速度大小为10 m/sC.质点在最高点时加速度为零D.质点在落回抛出点时的速度与开始离开抛出点时的速度相等答案A11.钓鱼岛群岛自古以来就是中国领土,其附近海域是渔民祖祖辈辈传统的谋生渔场.9月16日12时休渔结束,我国派出海监编队到钓鱼岛海域护渔.如图2,中国海监46船(甲)和中国海监49船(乙),在钓鱼岛领海内开展例行维权巡航.甲、乙两船并排行驶,甲船上的船员看见钓鱼岛向东移,乙船内的船员发现甲船没有动.如果以钓鱼岛为参照物,上述事实说明()图2A.甲船向西运动,乙船不动B.乙船向西运动,甲船不动C.甲船向西运动,乙船向东运动D.甲、乙两船以相等的速度都向西运动答案D解析甲船上的船员看见钓鱼岛向东移,以钓鱼岛为参照物,甲船向西运动,乙船内的船员发现甲船没有动.甲、乙两船的速度、行驶的方向应该是一样的,即甲、乙两船以相等的速度都向西运动.故选D.12.(多选)“神舟十号”飞船发射升空,并进入预定轨道,通过一系列的姿态调整,完成了与“天宫一号”的交会对接,关于以上消息,下列说法中正确的是()A.“神舟十号”飞船绕地球飞行一周的过程中,路程为零B.“神舟十号”飞船绕地球飞行一周的过程中,位移为零C.“神舟十号”飞船绕地球飞行一周的过程中,每一时刻的瞬时速度和平均速度都不为零D.在“神舟十号”与“天宫一号”的交会对接过程中,不能把“神舟十号”飞船看做质点答案BD13.(多选)在下面所说的物体运动情况中,可能出现的是()A.物体在某时刻运动速度很大,而加速度为零B.物体在某时刻运动速度很小,而加速度很大C.运动的物体在某时刻速度为零,而其加速度不为零D.做变速直线运动的物体,加速度方向与运动方向相同,当物体加速度减小时,它的速度也减小答案ABC。
新高考物理一轮复习课件:第一章第1讲运动的描述
三、加速度
v
1.定义式:a= t ,单位是m/s2。 2.物理意义:描述速度变化的 快慢 。 3.方向:与速度变化的方向相同。 注意 位移与速度、加速度都是矢量,我们在研究相关问题时要注意正方向 的选取。
1.判断下列说法对错。
(1)研究物体的运动时,不能选择变速运动的物体作为参考系。 ( ✕ ) (2)研究里约奥运会跳水冠军陈艾森的动作时,不能把运动员看作质点。
关键能力 · 突破 考点一 质点、参考系、位移的理解
1.[质点、位移、参考系与时间、时刻](2020河南商丘期末)2020年7月23日我 国发射火星探测器“天问一号”,并计划2021年实现火星软着陆,开展火星环 绕探测和巡视探测。火星的自转和地球十分相似,自转一周为24小时37分 22.6秒。火星上的一昼夜比地球上的一昼夜稍长一点。火星公转一周约为687 天,火星的一年约等于地球的两年。下列说法正确的是 ( D )
解题感悟 对加速度大小和方向的进一步理解
1.[加速度的认识](2020山东泰安期末)一质点做直线运动,某时刻v>0,a>0,s>0, 从该时刻把加速度均匀减小,则 ( A ) A.速度继续增大,直到加速度为零时,速度最大 B.位移逐渐减小,直到加速度等于零时,质点静止 C.位移继续增大,直到加速度等于零时,质点静止 D.速度逐渐减小,直到加速度等于零时,速度为零
(2)计算平均速度时应注意的问题 的是 ( )
(1)平均速度:在变速运动中,物体在某段时间内的位移与 发生这段位移
所用时间的比值,即 =
,是矢量。
①段平位均 移速或度哪①的一大段平小时与间均物内体的速的平运均度动速阶度的段。有关大,求解小平均与速度物时必体须明的确是运哪一动阶段有关,求解平均速度时必须明确是哪一
2022届步步高大一轮复习讲义物理第一章专题一
2022届步步高大一轮复习讲义物理第一章专题一物理人教版第一章运动的描述匀变速直线运动题组扣点课堂探究学科素养培养高考模拟练出高分题组扣点•深度思考专题一基础知识题组运动图象、追及相遇问题1.[对位移图象的理解]一遥控玩具汽车在平直路上运动的位移—时间图象如图1所示,贝y(C)正向匀速运动静止反向匀速A.15内汽车的位移为300mB.前10内汽车的加速度为3m/2C.20末汽车的速度为Tm/D■前25内汽车做单方向直线运动图1题组扣点课堂探究学科素养培养高考模拟练出高分题组扣点■深度思考2■[对速度图象的理解]亚丁湾索马里海域六艘海盗快艇试图靠近中国海军护航编队保护的商船,中国特战队员发射爆震弹成功将其驱离.假如其中一艘海盗快艇在海面上运动的v-t图象如图2所示设运动过程中海盗快艇所受阻力不变•则下列说法正确的是(B)A.海盗快艇在0~66内从静止出发做加速度增大的加速直线运动B.海盗快艇在96末开始调头逃离C.海盗快艇在66末离商船最近D.海盗快艇在96~116内做匀减速直线运动图2题组扣点课堂探究学科素养培养高考模拟练出高分题组扣点•深度思考考点梳理1.某-t图象(1)物理意义:反映了物体做直线运动的位移随率正负表示物体速度的方向.2.v-t图象(1)物理意义反映了做直线运动的物体的速度随时间变化的规律.(2)斜率的意义:图线上某点切线斜率的大小表示物体在该点加速度的大小,斜率正负表示物体加速度⑶“面积”的意义①图线与时间轴围成的面积表示相应时间内的位移的大小•②若面积在时间轴的上方,表示位移方向为正;若此面积在时间轴的下方,表示位移方向为题组扣点课堂探究负时间变化的规律.(2)斜率的意义:图线上某点切线斜率的大小表示物体速度的大小,斜的方向..学科素养培养高考模拟练出高分题组扣点•深度思考规律方法题组3.[利用v-t图象分析追及问题]两辆游戏赛车a、b在两条平行的直车道上行驶.t=0时两车都在同一计时线处,此时比赛开始.它们在四次比赛中的v-t图如图所示.则下列图对应的比赛中,有一辆赛车能够追上另一辆的是(AC)题组扣点课堂探究学科素养培养高考模拟练出高分题组扣点•深度思考4.[追及问题的处理方法]一辆汽车在十字路口等待绿灯,当绿灯亮时汽车以a=3m/2的加速度开始行驶,恰在这时一人骑自行车以解法一用临界条件求解v车人某车某人vv0=6m/的速度匀速驶来,从后边超过汽车,试问:(1)汽车从路口开动后,在追上自行车之前经过多长时间两车相距最远?最远距离是多大?(2)当汽车与自行车距离最近时汽车的速度是多大?⑴当汽车的速度为v1=v0=6m/时,v1二者相距最远,所用时间为t1==2a1最远距离为A某円0七1-3七12=6皿.21(2)两车距离最近时有v0t2=at222解得t2=4解法一解法二解法三汽车的速度为v=at2=12m/.题组扣点课堂探究学科素养培养高考模拟练出高分题组扣点•深度思考4.[追及问题的处理方法]一辆汽车在十字路口等待绿灯,当绿灯亮时汽车以a=3m/2的加速度开始行驶,恰在这时一人骑自行车以v0=6m/的速度匀速驶来,从后边超过汽车,试问:(1)汽车从路口开动后,在追上自行车之前经过多长时间两车相距最远?最远距离是多大?(2)当汽车与自行车距离最近时汽车的速度是多大?解法二用图象法求解(1)汽车和自行车的v-t图象如图所示,由图象可得t=2时,二者相距最远.最远距离等于图中阴影部分的1面积,即A某二某6某加=6m.2(2)两车距离最近时,即两个v-1图线下方面积相等时,由图象得此时解法一解法二解法三汽车的速度为v=12m/.题组扣点课堂探究学科素养培养高考模拟练出高分题组扣点•深度思考4.[追及问题的处理方法]一辆汽车在十字路口等待绿灯,当绿灯亮时汽车以a=3m/2的加速度开始行驶,恰在这时一人骑自行车以v0=6m/的速度匀速驶来,从后边超过汽车,试问:(1)汽车从路口开动后,在追上自行车之前经过多长时间两车相距最远?最远距离是多大?(2)当汽车与自行车距离最近时汽车的速度是多大?解法三用数学方法求解(1)由题意知自行车与汽车的位移之差为1A某=v0t-at2因二次项系数小于零,t当2-v0==2时有最大值,最大值12某-a211△某m=v0t-at2=6某2m-某3某22m22=6m.1(2)当△某二v0t-at2=0时两车相遇2解得t=4,汽车的速度为v=at=12m/.解法一解法二解法三题组扣点课堂探究学科素养培养高考模拟练出高分题组扣点•深度思考方法提炼1.在分析追及与相遇问题时,可用以下方法:(1)临界条件法:当二者速度相等时,二者相距最远(最近).(2)图象法:画出某-t图象或v-t图象,然后利用图象进行分析求解.(3)数学判别式法:设相遇时间为t,根据条件列方程,得到关于t的一元二次方程,用判别式进行讨论,若A〉0,即有两个解,说明可以相遇两次;若A=0,说明刚好追上或相遇;若A〈0,说明追不上或不能相遇.2.在追及问题中,若后者能追上前者,则追上时,两者处于同一位置,后者的速度一定大于前者的速度;若后者追不上前者,则当后者的速度与前者相等时,两者相距最近.3.在相遇问题中,同向运动的两物体追及即相遇;相向运动的物体,当各自发生的位移大小之和等于开始时两物体之间的距离时即相遇.题组扣点课堂探究学科素养培养高考模拟练出高分1.一看“轴”:先要看清两轴所代表的物理量,即图象是描述哪两个物课堂探究•考点突破考点一对运动图象物理意义的理解理量之间的关系.图象表示研究对象的变化过程和规律.v-t图象和某-t图象中倾斜的直线在2.二看“线”:分别表示物体的速度和位移随时间变化的运动情况.3.三看“斜率”:某-t图象中斜率表示运动物体的速度大小和方向.v-t图象中斜率表示运动物体的加速度大小和方向.即图线和坐标轴所围的面积,也往往代表一个物4.四看“面积”:理量,这要看两物理量的乘积有无意义.例如v和t的乘积vt二某有意义,所以v-1图线与横轴所围“面积”表示位移,某-t图象与横轴所围“面积”无意义.5.五看“截距”:截距一般表示物理过程的初始情况,例如t=0时的位移或速度•例如交点、拐点(转折点)等•例如某-t图象的交点表示两质点相6.六看“特殊点”:遇,但v-1图象的交点只表示速度相等.题组扣点课堂探究学科素养培养高考模拟练出高分课堂探究•考点突破【例1】如图3是某质点运动的速度图象,(D)由图象得到的正确结果是A.0~1内的平均速度是2m/B.0~2内的位移大小是4m图3C.0~1内的运动方向与2~4内的运动方向相反D.0~1内的加速度大小大于2~4内加速度的大小解析v0+v10+2由题图可知在0~1内,质点做匀加速直线运动,v==m/22=1m/;0~2内的位移大小为相应的“梯形”与横坐标轴包围的面积,在某=3m;在0~1与2~4速度都为正,方向相同;由图象的倾斜角度可知a0~l〉a2~4.综上可知只有选项D正确.题组扣点课堂探究学科素养培养高考模拟练出高分课堂探究•考点突破1.某-t图象、v-t图象都不是物体运动的轨迹,图象中各点的坐标值是某、v与t对应.2.某-t图象、v-t图象的形状由某与t、v与t的函数关系决定.3.无论是某-t图象还是v-t图象,所描述的运动情况都是直线运动.题组扣点课堂探究学科素养培养高考模拟练出高分课堂探究•考点突破【突破训练1】如图4所示的位移-时间图象和速度-时间图象中,给出的四条图线1、2、3、4代表四个不同物体的运动情况.下列描述正确的是(B)A.图线1表示物体做曲线运动B.某-t图象中t1时刻v1〉v2C.v-t图象中0至t3时间内图线3和图线4的平均速度大小相等D.图线2和图线4中,t2、t4时刻都表示物体反向运动解析某-t图象和v-1图象都是用来描述直线运动的,图象并不是运动轨迹,A项错误;某-t图象的斜率表示速度,所以在t1时刻v1>v2,B项正确;v-t图象与t 轴所围的面积表示位移,所以在0~t3时间内图线3的位移小于图线4的位移,图线3的图4平均速度小于图线4的平均速度,C项错误;图线2中t2时刻表示物体反向运动,图线4中t4时刻不表示反向,只表示速度减小,D项错误.题组扣点课堂探究学科素养培养高考模拟练出高分1.用图象解题可使解题过程简化,思路更清晰,而且比解析法更巧妙、更灵活.在有些情况下运用解析法可能无能为力,但是图象法则会使你豁然课堂探究•考点突破考点二运动图象的应用学科素养培养高考模拟开朗.2.利用图象描述物理过程更直观.物理过程可以用文字表述,也可以用数学式表达,还可以用物理图象描述.如果能够用物理图象描述,一般来说会更直观且容易理解.题组扣点课堂探究学科素养培养高考模拟练出高分课堂探究•考点突破【例2】某同学欲估算飞机着陆时的速度,他假设飞机在平直跑道上做匀减速运动,飞机在跑道上滑行的距离为,从着陆到停下来所用的时间为t,实际上,飞机的速度越大,所受的阻力越大,则飞机着陆时的速度应是A.v=t2C.v>t2B.v=t2D.<v<tt(C)解析由题意知,当飞机的速度减小时,所受的阻力减小,因而它的加速度会逐渐变小.画出相应的v-t图象大致如图所示:根据图象的意义可知,实线与坐标轴包围的面积为,虚线(匀减速运动)下方的“面积”vv2表示的位移为:t.应有:t〉,所以v〉,所以选项C正确.22t 题组扣点课堂探究练出高分课堂探究•考点突破方法点拨运用图象解答物理问题的主要步骤与方法1.认真审题,根据题中所需求解的物理量,结合相应的物理规律确定所需的横、纵坐标表示的物理量.2.根据题意,找出两物理量的制约关系结合具体的物理过程和相应的物理规律作出函数图象.3.由所作图象结合题意,运用函数图象进行表达、分析和推理,从而找出相应的变化规律,再结合相应的数学工具(即方程)求出相应的物理量.学科素养培养高考模拟题组扣点课堂探究学科素养培养高考模拟练出高分课堂探究•考点突破【突破训练2】某人骑自行车在平直道路上行进,图5中的实线记录了自行车开始一段时间内的v-t图象•某同学为了简化计算,用虚线作近似处理,下列说法正确的是(BD)A.在t1时刻,虚线反映的加速度比实际的大B.在0~t1时间内,由虚线计算出的平均速度比实际的大C.在t1~t2时间内,由虚线计算出的位移比实际的大D.在t3~t4时间内,虚线反映的是匀速直线运动图5题组扣点课堂探究练出高分课堂探究•考点突破考点三追及与相遇问题1.分析追及问题的方法技巧可概括为“一个临界条件”、“两个等量关系”(1)一个临界条件:速度相等.它往往是物体间能否追上或(两者)距离最大、最小的临界条件,也是分析判断问题的切入点;(2)两个等量关系:时间关系和位移关系,通过画草图找出两物体的时间关系和位移关系是解题的突破口.2.能否追上的判断方法物体B追赶物体A:开始时,两个物体相距某0.若vA=vB时,某A+某0〈某B,则能追上;若vA二vB时,某A+某0二某B,则恰好不相撞;若vA=vB时,某A+某0〉某B,则不能追上.3.若被追赶的物体做匀减速直线运动,一定要注意判断追上前该物体是否已经停止运动.题组扣点课堂探究学科素养培养高考模拟练出高分课堂探究•考点突破【例3】甲车以10m/的速度在平直的公路上匀速行驶,乙车以4m/的速度与甲车平行同向做匀速直线运动.甲车经过乙车旁边时开始以0.5m/2的加速度刹车,从甲车刹车开始计时,求:(1)乙车在追上甲车前,两车相距的最大距离;(2)乙车追上甲车所用的时间.解析(1)当甲车速度减至等于乙车速度时两车的距离最大,设该减速过程所用时间为t,则有v乙刊甲-at,解得t=12,此时甲、乙间距离为1v甲t-at2-v乙t=36m2(2)设甲车减速到零所需时间为tl,v甲则有tl==20av甲10tl时间内,某甲二11二某20m=100m22某乙二v乙11=4某20m=80m某甲-某乙20此后乙车运动时间t2===54v乙故乙车追上甲车需t1+12=25.题组扣点课堂探究学科素养培养高考模拟练出高分。
高考物理第一轮总复习课件:高考热点集训
03.
根据总电流的变化讨论各分电流、分电压以及各部分电阻上功率的变化.
闭合电路动态分析的一般思路
实战演练 如图7-1所示的电路中, 滑动变阻器R的滑动头P保持不动, 当滑动变阻器R′的滑动头P′向上滑动时,
图7-1
电流表和电压表的示数变化情况 是( ) 电流表示数增大 电压表示数增大 电流表示数减小 电压表示数减小
与滑动变阻器并联的灯泡L3电压U3=U-U2, U减小, U2增大, 则U3减小, L3变暗. U1减小, U2增大, 而路端电压U=U1+U2减小, 所以U1的变化量大于U2的变化量.
理论指导
电学实验是高考的必考点, 也是重 点, 更是热点. 电学实验题以其灵活性、探究性、创新性成为高考试卷的难点.
实验要求得到的伏安特性曲线尽可能完整, 即要求电压从0开始调节,
01
02
故滑动变阻器应选用分压式接法, 由于滑动变阻器R2阻值较大, 所以选择滑动变阻器R1, 实验原理图如图甲所示.
答案: 见解析
在测量电源的电动势和内阻的实验中, 由于所用的电压表(视为理想电压表)的量程较小, 某同学设计了如图7-5所示的实物电路.
图7-2
如图7-2所示的电路中, 闭合开关S后当滑动变阻器的滑片P向左移动一小段距离后, 下列说法中正确的是( )
电流表示数减小
01
电压表示数减小
02
电源的总功率增大
03
R0的功率减小
04
闭合电路的电源电动势为E, 内阻为r, 如图7-3所示, 闭合电键S, 当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端 时, 下列说法中正确的是( )
A. ①② B. ③④
C. ①④ D. ②③ 解析: 选 D.当滑动变阻器R′的滑动头P′向上滑动时, 整个闭合电路的电阻增大, 干路的电流减小,
高考物理一轮复习知识点总结课件:第一章 章末整合(人教版)
v 沿垂直球网的方向击出,球刚好落在底线上.已知底线到网 的距离为 L,重力加速度取 g,将球的运动视作平抛运动,下列
表述正确的是( ) A.球的速度 v 等于 L B.球从击出至落地所用时间为 C.球从击球点至落地点的位移等于 L D.球从击球点至落地点的位移与球的质量有关
到 O 点,OA、OB 分别与水流方向平行和垂直,且 OA=OB. 若水流速度不变,两人在静水中游速相等,则他们所用时间t甲、
t乙的大小关系为(
A.t甲<t乙 B.t甲=t乙 C.t甲>t乙 D.无法确定
)
图 1-5
解析:设游速为 v,水速为 v0,OA=OB=l,则甲时间 t 甲 l l = + ;乙沿 OB 运动,乙的速度矢量图如图 6 所示, v+v0 v-v0 2l 合速度必须沿 OB 方向,则乙时间 t 乙= 2 2,联立解得 t v -v0 >t 乙,C 正确.
故在释放 B 后,A 将沿杆上升,当 A 环上升到与定滑轮的连线
处于水平位置时,其上升的速度 v1≠0,若这时 B 的速度为 v2, 则(
)
A.v2=v1 B.v2>v1 C.v2≠0 D.v2=0
图 1-1
解析:如图1-1 乙所示,环上升过程,其速度v1 可分解 为沿绳方向的速度v2 和垂直于绳子方向的速度 v′.由直角三角
解:设圆半径为 r,小球做平抛运动,则 x=v0t ① 1 2 y=0.5r=2gt ② 过 c 点作 cd⊥ab 于 d 点,Rt△acd∽Rt△cbd. r2 2 可得 cd = ad · db 即为(2) =x(2r-x) ③ 47-4 3 2 由①②③得 r= v0. g
图 1-7
高考物理一轮复习讲义(文档)第一章_运动的描述_本章学科素养提升_word版有答案
⊳数学分析能力的培养 ⊳析题破题能力的培养 ⊳图象应用能力的培养用极限思想理解两种速度关系1.两种速度的关系(1)瞬时速度是运动时间Δt →0时的平均速度. (2)对于匀速直线运动,瞬时速度与平均速度相等. 2.关于用平均速度法求瞬时速度(1)方法概述:由平均速度公式v =ΔxΔt 可知,当Δx 、Δt 都非常小,趋向于极限时,这时的平均速度就可认为是某一时刻或某一位置的瞬时速度.(2)选用思路:当已知物体在微小时间Δt 内发生的微小位移Δx 时,可由v =ΔxΔt 粗略地求出物体在该位置的瞬时速度.例1 如图1所示,在气垫导轨上安装有两个光电计时装置A 、B ,A 、B 间距离为L =30 cm ,为了测量滑块的加速度,在滑块上安装了一个宽度为d =1 cm 的遮光条,现让滑块以某一加速度通过A 、B ,记录遮光条通过A 、B 的时间分别为0.010 s 、0.005 s ,滑块从A 到B 所用时间为0.200 s ,则下列说法正确的是( )图1A .滑块通过A 的速度为1 cm/sB .滑块通过B 的速度为2 cm/sC .滑块加速度为5 m/s 2D .滑块在A 、B 间的平均速度为3 m/s 答案 C解析 v A =d t A =1×10-20.010 m/s =1 m/sv B =dt B=2 m/sa =Δv Δt =10.200 m/s 2=5 m/s 2vAB =v A +v B2=1.5 m/s.例2 珠海航展现场空军八一飞行表演队两架“歼-10”飞机表演剪刀对冲,上演精彩空中秀.质量为m 的“歼-10”飞机表演后返回某机场,降落在跑道上.减速过程简化为两个匀减速直线运动.飞机以速度v 0着陆后立即打开减速阻力伞,加速度大小为a 1,运动时间为t 1;随后在无阻力伞情况下匀减速直至停下.在平直跑道上减速滑行总路程为x .求第二个减速阶段飞机运动的加速度大小和时间. 【思维流程】答案 (v 0-a 1t 1)22x +a 1t 21-2v 0t 1 2x +a 1t 21-2v 0t 1v 0-a 1t 1解析 如图所示,设A 为飞机着陆点,AB 、BC 分别为两个匀减速运动过程,在C 点停下.A 到B 过程,依据运动学规律有: x 1=v 0t 1-12a 1t 12v B =v 0-a 1t 1B 到C 过程,依据运动学规律有: x 2=v B t 2-12a 2t 220=v B -a 2t 2A 到C 过程, 有:x =x 1+x 2联立解得:a 2=(v 0-a 1t 1)22x +a 1t 21-2v 0t 1;t 2=2x +a 1t 21-2v 0t 1v 0-a 1t 1.1.对多过程的运动问题,若用传统的解析法分析,不仅求解困难,而且计算过程复杂,有时甚至难以求出正确答案,此时若依据题中所描述的运动过程画出物体的运动过程图象辅助分析,则可方便求解. 2.对于两个质点分别以不同的加速度运动,比较运动快慢问题时可作速度(速率)—时间图象进行辅助分析,此时根据图象“面积”相等这一特征比较时间长短.3.所描述的物理量做非线性变化时,可先构建一个物理量与另一物理量的线性变化关系图象,如“反比关系可转化为与倒数成正比”,然后应用“面积”含义或斜率的含义即可求解具体问题.例3 如图2所示,两光滑斜面的总长度相等,高度也相同,a 、b 两球由静止从顶端下滑,若球在图上转折点无能量损失,则( )图2A .a 球后着地B .b 球后着地C .两球同时落地D .两球着地时速度相同 【思路追踪】答案 A解析 本题若采用解析法,难度很大.可利用v -t 图象(这里的v 是速率,曲线下的面积表示路程s )进行定性比较.在同一个v -t 图象中作出a 、b 的速率图线如图所示,由于开始运动时b 的加速度较大,则斜率较大;由机械能守恒可知末速率相同,故曲线末端在同一水平线上,由于两斜面长度相同,则应使图线与t 轴围成的“面积”相等.结合图中图线特点可知b 用的时间较少,由此可知A 正确,B 、C 、D 错误.。
新高考第一轮物理总复习课件第1章本章总结
涉及到直线运动一章的主要内容有:①匀速直线运 动和匀变速直线运动的速度与位移公式的理解与应用. ②速度图象的识别、绘制及物理意义的理解和应 用. ③纸带的分析处理及速度、加速度的计算.
年广东卷第 13 题;2013 年海南卷第 4 题,2013 年上 海卷第 16 题.更多的试题是考查本章知识与其他章节 知识相结合的试题,如:与牛顿第二定律、功能关系、 电磁场中带电粒子的直线运动等相结合的试题 . 从近 几年高考可以看出,本部分内容与生活生产实际相联 系的试题有开始增多的迹象. 可以预测 2015 年高考命题会坚持近几年试题的优点, 特别会加强对本部分知识与生活生产实际相联系的考 查.
高考中有单独考查本章知识的试题,2013年全国新课 标Ⅰ卷第1题、第19题、第21题,2013年全国大纲卷广西 第19题、第24题,2013年广东卷第13题;2013年海南卷第 4题,2013年上海卷第16题.2014年全国卷Ⅰ第24题,山东 卷第23题,重庆卷第5题,全国卷Ⅱ第14题,全国大纲卷 第14题、第22题,江苏卷第5题,广东卷第13题,山东卷 第15题,天津卷第1题等.更多的试题是考查本章知识与其 他章节知识相结合的试题,如:与牛顿第二定律、功能关 系、电磁场中带电粒子的直线运动等相结合的试题.从近 几年高考可以看出,本部分内容与生活生产实际相联系的 试题有开始增多的迹象. 可以预测2016年高考命题会坚持近几年试题的优点, 特别会加强对本部分知识与生活生产实际相联系的考查.
第一章 直线运动(必修1)
考点 质点、参考系 位移、速度式、 Ⅱ 图象 实验:研究匀变速直线运 动
匀变速直线 运动图象只 限于v-t图 象
本章涉及的主要考点有:①描述物体运动的几个 重要概念:参考系、质点;②正确理解位移、速度、 加速度等的意义;③匀变速直线运动的规律(公式)及 应用;④运动图象:x-t图象、v-t图象;⑤自由落 体运动和竖直上抛运动. 高考对这一部分内容的考查趋向于对考生分析问 题、应用知识的能力的考查.瞬时速度和加速度、匀 变速直线运动规律及其v-t图象等内容是考查的重点 和难点.
高三物理第一轮复习讲学稿全套必修一
第一章 直线运动考纲要求 1.机械运动,参考系,质点 Ⅰ 2.位移和路程 Ⅱ3.匀速直线运动,速度,速率,位移公式s=v t ,s-t 图,v -t 图 Ⅱ 4.变速直线运动,平均速度 Ⅱ5.瞬时速度(简称速度 ) Ⅰ 6.匀变速直线运动。
加速度公式v =v 0+at ,s=v 0t+21at 2,v 2-v20=2as.v -t 图。
Ⅱ单元切块:按照考纲的要求,本章内容可以分成三部分,即:基本概念、匀速直线运动;匀变速直线运动;运动图象。
其中重点是匀变速直线运动的规律和应用。
难点是对基本概念的理解和对研究方法的把握。
§1 基本概念 匀速直线运动教学目标:1.理解质点、位移、路程、时间、时刻、速度、加速度的概念; 2.掌握匀速直线运动的基本规律3.掌握匀速直线运动的位移时间图像,并能够运用图像解决有关的问题 教学重点:对基本概念的理解 教学难点:对速度、加速度的理解 教学方法:讲练结合,计算机辅助教学 教学过程:一、基本概念1.质点:用来代替物体、只有质量而无形状、体积的点。
它是一种理想模型,物体简化为质点的条件是物体的形状、大小在所研究的问题中可以忽略。
2.时刻:表示时间坐标轴上的点即为时刻。
例如几秒初,几秒末,几秒时。
时间:前后两时刻之差。
时间坐标轴上用线段表示时间,例如,前几秒内、第几秒内。
3.位置:表示空间坐标的点;位移:由起点指向终点的有向线段,位移是末位置与始位置之差,是矢量。
路程:物体运动轨迹之长,是标量。
注意:位移与路程的区别.4.速度:描述物体运动快慢和运动方向的物理量,是位移对时间的变化率,是矢量。
平均速度:在变速直线运动中,运动物体的位移和所用时间的比值,v = s/t (方向为位移的方向)瞬时速度:对应于某一时刻(或某一位置)的速度,方向为物体的运动方向。
速率:瞬时速度的大小即为速率;平均速率:质点运动的路程与时间的比值,它的大小与相应的平均速度之值可能不相同。
物理(新课标)高考总复习第一轮复习课件:第一章章末热点集训
• 14、Thank you very much for taking me with you on that splendid outing to London. It was the first time that I had seen the Tower or any of the other famous sights.
联立③⑧⑨式,代入数据得mFg0 = 541.
[答案]
(1)8 m/s2
2.5 s
(2)0.3 s
(3)
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3. 在 一 次 低 空 跳 伞 训 练 中,当直升机悬停在离地面 224 m 高处时, 伞兵离开飞机做自由落体运动.运动一段 时间后,打开降落伞,展伞后伞兵以 12.5 m/s2 的加速度匀减速下降.为了伞兵的安全,要求伞兵落地 速度最大不得超过 5 m/s.问:(g 取 10 m/s2) (1)伞兵展伞时,离地面的高度至少为多少?着地时相当于从 多高处自由落下? (2)伞兵离开飞机后在空中的最短时间为多少?
匀变速直线运动的求解 (高考山东卷)研究表明,一般人的刹车反应时间(即图 甲中“反应过程”所用时间)t0=0.4 s,但饮酒会导致反应时 间延长.在某次试验中,志愿者少量饮酒后驾车以 v0=72 km/h 的速度在试验场的水平路面上匀速行驶,从发现情况到 汽车停止,行驶距离 L=39 m.减速过程中汽车位移 s 与速 度 v 的关系曲线如图乙所示,此过程可视为匀变速直线运 动.取重力加速度的大小 g=10 m/s2.求:
A.因刹车失灵前小汽车已减速,不会追尾 B.在 t=5 s 时追尾 C.在 t=3 s 时追尾 D.由于初始距离太近,即使刹车不失灵也会追尾
[解析] 从题图可以看出,小汽车刹车失灵前的加速度 a1= -10 m/s2,失灵后的加速度 a2=-2.5 m/s2,假设能追尾,追 尾时时间为 t,则有小汽车刹车失灵前的位移:x1=12×(20+ 30)×1 m=25 m,小汽车刹车失灵后的位移:x2=20×(t-1) -12×2.5×(t-1)2,大卡车的位移:x3=10t,由 x1+x2=30 +x3 得 t=3 s,则假设成立,所以 A、B 错误,C 正确;如果 刹车不失灵,则在 t=2 s 时两车速度相同,这时没有追尾, 以后两车间距会越来越大,更不会追尾,D 错误. [答案] C