高中物理直线运动专题复习 精品

直线运动专题复习

直线运动是最基本最简单的运动形式，是研究复杂运动的基础，也是贯穿物理学的基础。由于概念多、公式多，求解问题的思路和方法多，备考时要倍加注意。

一、考纲解读

《考纲》在本单元中共有4个考点，其中质点和参考系为Ⅰ级要求，位移、速度和加速度；匀变速直线运动及其公式和图象为Ⅱ级要求，研究匀变速直线运动为实验考点。本单元的内容在每年的高考中均有体现，或单独命题，或渗透在动力学问题中考查相关概念和规律，尤其是物体运动的x-t图、v-t图等是常考的热点内容。新课标背景下常以选择题、填空题或计算题的形式展现，强调试题的基础性、新颖性及应用性。

例1．(11年全国课标卷)甲乙两辆汽车都从静止出发做加速直线运动，加速度方向一直不变。在第一段时间间隔内，两辆汽车的加速度大小不变，汽车乙的加速度大小是甲的两倍；在接下来的相同时间间隔内，汽车甲的加速度大小增加为原来的两倍，汽车乙的加速度大小减小为原来的一半。求甲乙两车各自在这两段时间间隔内走过的总路程之比？

解析：设时间间隔为t0，甲车第一个t0秒末的速度为V，行驶的路程为x1，加速度为a，在第二个t0内行驶的路程为x2。有，，成立

设乙车在第一个t0秒末的速度为，在第二段时间内行驶的路程分别为、。同样有，，成立，联立得。

二、知识梳理

1．质点：质点是用来代替物体具有质量的几何点，它是科学和抽象是理想化的模型。一般地，当物体的形状大小对研究问题的影响可以忽略时可将物体视为质点。

2．参考系：为判断一个物体是否作机械运动而选作为参考标准的物体叫做参考系。参考系的选择具有任意性，选取不同的参考系来观察同一物体的运动，其结果不一定相同，在具体问题的研究中选择参考系应根据实际需要决定，尽可能使问题的讨论简单化。

3．加速度：加速度是表示速度变化快慢程度的物理量，是速度的改变量与对应时间的比值，是一个矢量，它与同向，且与和均无关，只与有关。

4．匀变速直线运动是加速度恒定的直线运动，常用x、t、a、v0、v t来描述，其间的关系为，，，。这五个参量中只有三个是独立的，若两个匀变速直线运动有三个物理量相等，则另外两个物理量也一定相等。

5．匀变速直线运动中的推论

⑴任意相邻相等时间内的位移差相等，还可推广到。

⑵匀变速直线运动，中间时刻的速度。中间位置的速度。可以证明，无论匀加速还是匀减速都有。

⑶初速度为零（或末速度为零）的匀变速直线运动遵循下列规律

①前1秒、前2秒、前3秒……内的位移之比为1∶4∶9∶……

②第1秒、第2秒、第3秒……内的位移之比为1∶3∶5∶……

③前1米、前2米、前3米……所用的时间之比为1∶∶∶……

④第1米、第2米、第3米……所用的时间之比为1∶∶（）∶……

对末速为零的匀变速直线运动，倒过来可以相应的运用这些规律。

6．自由落体运动：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫自由落体运动。自由落体的a=g，其运动规律为，，。

三、高频考点

1．对基本概念的考查

直线运动中的质点、位移、速度、加速度等基本概念贯穿了整个物理学，也是比较难于理解的几个物理量，备考时要深刻理解各个概念的内涵和外延，消灭各个错误观点，才能为解题铺平道路。

例2．下列说法中正确的有( )

A.火车以70km/h的速度从广州开往上海，这里的70km/h指的是平均速度

B.2011年发射的天宫一号与神舟八号成功对接，二者对接和在轨绕行可视为质点

C.匀减速直线运动就是加速度为负值的运动

D.郑州开往武汉的列车发车时间是03:01，这个时间实际指的是时刻

解析：从广州到上海的铁路是曲线，70km/h指的是平均速率，即A错；天宫一号与神舟八号对接过程不能视为质点，而在轨绕行时可视为质点，即B错；速度和加速度都是矢量，当加速度的大小和方向都恒定时，物体的速度才均匀变化，二者同向时速度均匀增大，反向时速度均匀减小，即C错；时间是一段，时刻是一点，因此03:01是列车的发车时刻，即D 对。

2．对基本运动规律的考查

匀变速直线运动的规律主要包括位移规律和速度规律及相关的推论等，由于推论多，解题思路灵活常出现一题多解，灵活掌握这样规律可在解题中少走弯路，快速而简便的达到目的。

例3．(12年济南外国语学校模拟题)为了安全，汽车在行驶途中，车与车之间必须保持一定的距离，这是因为从驾驶员看见某一情况到采取制动动作的反应时间里，汽车仍然要通过一段距离，这个距离称为反应距离，而从采取制动动作到汽车停止运动通过的距离称为制动距离。表中是在不同速度下的反应距离和制动距离的部分数据，根据分析计算，表中未给出的数据X、Y应是( )

速度m/s 反应距离m 制动距离m

10 12 20

15 18 X

20 Y80

25 30 125

A.X=40，Y=24

B.X=45，Y=24

C.X=50，

Y=22 D.X=60，Y=22

解析：读表知：驾驶员的反应时间为，制动距离为，代入相关数据得X=45，Y=24，故选B。

3．对图象的分析与应用的考查

物理图象信息容量大，能形象地表述物理规律、能直观描述物理过程、能鲜明表示物理量间的相互关系及变化趋势，有着广泛的应用，直线运动中的x-t图、V-t图还是常考的热点。利用图象解题时，先要明确横轴与纵轴所代表的物理量，区分图象中相关物理量正负值的物理意义，分析各段不同函数形式的图象所表征的物理过程，充分利用图象所提供的信息，如点、线、面、截距、斜率等的关系找出解题所需要的条件，必要时还要注意起点、终点和拐点，它们往往对应一些特殊的状态。

例4．右侧的x-t图和v-t图中给出的四条曲线1、2、3、4代表四个不同物体的运动情况，关于它们的物理意义下列描述正确的是( )

A.图线1表示物体做曲线运动

B.x-t图中t1时刻物体1的速度大于物体2的速度

C.v-t图中0至t3时间内物体4的平均速度大于物体3的平均速度

D.两图象中t2、t4时刻分别表示物体2、4开始反向运动

解析：图线1表示物体做匀加速直线运动，A错；x-t图中t1时刻物体1的斜率大于2的斜率，故B对；v-t图中0至t3时间内曲线与坐标轴所围面积表位移，显见相同时间内3的位移小，即C对；t2时刻物体2开始反向，t4时刻物体4的速度方向不变，加速度开始反向，D错。

4．对相遇与追及问题的考查

二物同时抵达空中同一位置叫相遇，可通过绘制两物的运动情境草图，寻找二者的时间和位移关系，二物同速是间距取得极值的临界条件，即二者同速是解题的突破口。

例5．(12年长安一中月考题)猎狗能以最大速度v1=10m/s持续地奔跑，野兔只能以最大速度v2=8m/s的速度持续奔跑。一只野兔在离洞窟s1=200m处的草地上玩耍，被猎狗发现后径直朝野兔追来。兔子发现猎狗时，与猎狗相距s2=60m，兔子立即掉头跑向洞窟。设猎狗、野兔、洞窟总在同一直线上，求：野兔的加速度至少要多大才能保证安全回到洞窟。

解析：设加速度至少为a能安全回洞窟，对猎狗：由s1+s2=V1t得t=26s