【三維設(shè)計(jì)】高三物理一輪復(fù)習(xí)基礎(chǔ)回顧 要點(diǎn)突破 對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練 綜合訓(xùn)練:第一章 運(yùn)動(dòng)的描述 勻變速直線運(yùn)動(dòng)
《【三維設(shè)計(jì)】高三物理一輪復(fù)習(xí)基礎(chǔ)回顧 要點(diǎn)突破 對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練 綜合訓(xùn)練:第一章 運(yùn)動(dòng)的描述 勻變速直線運(yùn)動(dòng)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《【三維設(shè)計(jì)】高三物理一輪復(fù)習(xí)基礎(chǔ)回顧 要點(diǎn)突破 對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練 綜合訓(xùn)練:第一章 運(yùn)動(dòng)的描述 勻變速直線運(yùn)動(dòng)(59頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第一章 運(yùn)動(dòng)的描述 勻變速直線運(yùn)動(dòng) [備考指南] 考 點(diǎn) 內(nèi) 容 要求 題型 把 握 考 情 一、描述運(yùn)動(dòng)的基本概念 質(zhì)點(diǎn)、參考系 Ⅰ 選擇 找 規(guī) 律 近幾年對(duì)直線運(yùn)動(dòng)單獨(dú)命題較多,直線運(yùn)動(dòng)畢竟是基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)形式,所以一直是高考熱點(diǎn),對(duì)本章內(nèi)容的考查則以圖像問題和運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律的應(yīng)用為主,題型通常為選擇題,分值一般為6分。 位移、速度和加速度 Ⅱ 二、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 勻變速直線運(yùn)動(dòng)及其公式 Ⅱ 選擇、計(jì)算 三、運(yùn)動(dòng)圖像、追及相遇問題 勻變速直線運(yùn)動(dòng)及其圖像 Ⅱ 選擇、計(jì)算 明 熱 點(diǎn) 將會(huì)越來越突出地考查運(yùn)動(dòng)規(guī)律、運(yùn)動(dòng)圖像與實(shí)際生活相結(jié)
2、合的應(yīng)用,在2016屆高考復(fù)習(xí)中應(yīng)多加關(guān)注。 實(shí)驗(yàn)一 研究勻變速直線運(yùn)動(dòng) 填空 第1節(jié)描述運(yùn)動(dòng)的基本概念 , (1)質(zhì)點(diǎn)是一種理想化模型,實(shí)際并不存在。(√) (2)體積很大的物體,不能視為質(zhì)點(diǎn)。() (3)參考系必須是靜止不動(dòng)的物體。() (4)做直線運(yùn)動(dòng)的物體,其位移大小一定等于路程。() (5)平均速度的方向與位移方向相同。 (√) (6)瞬時(shí)速度的方向就是物體在該時(shí)刻或該位置的運(yùn)動(dòng)方向。(√) (7)物體的速度很大,加速度不可能為零。() (8)甲的加速度a甲=2 m/s2,乙的加速度a乙=-3 m/s2,a甲>a乙。() (9)物體的加速度增
3、大,速度就增大。() 要點(diǎn)一 質(zhì)點(diǎn) 1.質(zhì)點(diǎn)是一種理想化模型 (1)質(zhì)點(diǎn)是對(duì)實(shí)際物體的科學(xué)抽象,是研究物體運(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)實(shí)際物體進(jìn)行的近似,實(shí)際上并不存在。 (2)類似的理想化模型還有“輕桿”、“光滑平面”、“點(diǎn)電荷”等,這些都是突出主要因素、忽略次要因素而建立的物理模型,目的是使一些復(fù)雜的問題簡單化。 2.建立質(zhì)點(diǎn)模型的兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn) (1)明確要研究的問題是什么。 (2)判斷物體的大小和形狀對(duì)所研究問題的影響能否忽略。 [多角練通] 下列物體能夠看做質(zhì)點(diǎn)的是________。 (1)體積很小的原子核 (2)繞太陽公轉(zhuǎn)的地球 (3)用GPS確定在大海中位置的航空母艦 (4
4、)正在表演娛樂節(jié)目的海獅 (5)研究直升機(jī)上正在轉(zhuǎn)動(dòng)的螺旋槳 (6)研究上坡時(shí)有無翻倒可能的三輪車 (7)研究落地時(shí)正面朝上還是朝下的硬幣 (8)計(jì)算北京上海的火車通過某一路標(biāo)的時(shí)間 答案:(2)(3) 要點(diǎn)二 參考系 1.在沒有特別說明的情況下,一般選大地為參考系。 2.對(duì)于復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的物體,應(yīng)選取能最簡單描述物體運(yùn)動(dòng)情況的物體為參考系。 [多角練通] 1.飛機(jī)著地后還要在跑道上滑行一段距離,機(jī)艙內(nèi)的乘客透過窗戶看到樹木向后運(yùn)動(dòng),乘客選擇的參考系是( ) A.停在機(jī)場的飛機(jī) B.候機(jī)大樓 C.乘客乘坐的飛機(jī) D.飛機(jī)跑道 解析:選C 乘客看到的樹木向后運(yùn)動(dòng)
5、是因?yàn)樗?她)與飛機(jī)相對(duì)樹木向前滑行,他選的參考系顯然是他(她)乘坐的飛機(jī),其余選項(xiàng)中的參照物均與樹木相對(duì)靜止。 2.第二屆青年夏季奧運(yùn)會(huì)于2014年8月16日在南京開幕。觀察圖中的旗幟和甲、乙兩火炬手所傳遞的圣火火焰。關(guān)于甲、乙兩火炬手相對(duì)于靜止旗桿的運(yùn)動(dòng)情況,下列說法中正確的是(旗桿和甲、乙兩火炬手在同一地區(qū))( ) 圖111 A.甲、乙兩火炬手一定向左運(yùn)動(dòng) B.甲、乙兩火炬手一定向右運(yùn)動(dòng) C.甲火炬手可能運(yùn)動(dòng),乙火炬手向右運(yùn)動(dòng) D.甲火炬手可能靜止,乙火炬手向左運(yùn)動(dòng) 解析:選D 由靜止的旗桿上旗幟的展向可知,當(dāng)?shù)仫L(fēng)向向左,甲火炬的火焰向左偏,可能是甲火炬靜止,甲火炬向
6、右運(yùn)動(dòng),或甲火炬以小于風(fēng)速的速度向左運(yùn)動(dòng);乙火炬的火焰向右偏,則一定是乙火炬以大于風(fēng)速的速度向左運(yùn)動(dòng),故只有D正確。 要點(diǎn)三 位移和路程 位移x 路程s 物理意義 描述物體位置的變化 表示物體運(yùn)動(dòng)軌跡的長度 決定因素 由始、末位置決定 由實(shí)際的運(yùn)動(dòng)路徑?jīng)Q定 運(yùn)算規(guī)則 矢量的平行四邊形定則 標(biāo)量的代數(shù)運(yùn)算 大小關(guān)系 x≤s [多角練通] 1.關(guān)于位移和路程,下列說法正確的是( ) A.在某一段時(shí)間內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的位移為零,則該物體一定是靜止的 B.在某一段時(shí)間內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的路程為零,則該物體一定是靜止的 C.在直線運(yùn)動(dòng)中,物體的位移大小一定等于其路程 D.
7、在曲線運(yùn)動(dòng)中,物體的位移大小可能等于路程 解析:選B 物體運(yùn)動(dòng)了一段時(shí)間后又回到出發(fā)點(diǎn),位移為零,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;物體不運(yùn)動(dòng),則它的路程一定為零,反之物體在某一段時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的路程為零,則它一定靜止,選項(xiàng)B正確;物體只有做單向直線運(yùn)動(dòng)時(shí),其位移大小才等于路程,選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。 2.(多選)(2015安徽示范高中聯(lián)考)在機(jī)器人大賽中,某機(jī)器人在平面內(nèi)由點(diǎn)(0,0)出發(fā),沿直線運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)(3,1),然后又由點(diǎn)(3,1)沿直線運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)(1,4),然后又由點(diǎn)(1,4)沿直線運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)(5,5),最后又由點(diǎn)(5,5)沿直線運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)(2,2),平面坐標(biāo)系橫、縱坐標(biāo)軸的單位長度為1 m。整個(gè)過程中機(jī)器人所用時(shí)間是
8、2 s, 則( ) A.機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡是一條直線 B.機(jī)器人不會(huì)兩次通過同一點(diǎn) C.整個(gè)過程中機(jī)器人的位移大小為2 m D.整個(gè)過程中機(jī)器人的位移與由點(diǎn)(5,5)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)(2,2)的位移方向相反 解析:選CD 在坐標(biāo)系中畫出機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,可見其運(yùn)動(dòng)軌跡不是直線,圖線的交點(diǎn)表示機(jī)器人兩次通過同一點(diǎn),A、B均錯(cuò)誤;整個(gè)過程中機(jī)器人的位移為從點(diǎn)(0,0)到點(diǎn)(2,2)的有向線段,大小為2 m,C正確;(0,0)、(2,2)、(5,5)三個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)在一條直線上,故可得出整個(gè)過程中機(jī)器人的位移與由點(diǎn)(5,5)到點(diǎn)(2,2)的位移方向相反,D正確。 要點(diǎn)四 平均速度和瞬時(shí)速度
9、 1.平均速度與瞬時(shí)速度的區(qū)別與聯(lián)系 (1)區(qū)別:平均速度是過程量,表示物體在某段位移或某段時(shí)間內(nèi)的平均運(yùn)動(dòng)快慢程度;瞬時(shí)速度是狀態(tài)量,表示物體在某一位置或某一時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)快慢程度。 (2)聯(lián)系:瞬時(shí)速度是運(yùn)動(dòng)時(shí)間Δt→0時(shí)的平均速度。 2.平均速度與平均速率的區(qū)別 平均速度的大小不能稱為平均速率,因?yàn)槠骄俾适锹烦膛c時(shí)間的比值,只有當(dāng)路程與位移的大小相等時(shí),平均速率才等于平均速度的大小。 3.計(jì)算平均速度時(shí)應(yīng)注意的兩個(gè)問題 (1)平均速度的大小與物體不同的運(yùn)動(dòng)階段有關(guān),求解平均速度必須明確是哪一段位移或哪一段時(shí)間內(nèi)的平均速度。 (2)=是平均速度的定義式,適用于所有的運(yùn)動(dòng)。
10、[典例] (2015黃山模擬)如圖112所示,物體沿曲線軌跡的箭頭方向運(yùn)動(dòng),AB、ABC、ABCD、ABCDE四段曲線軌跡運(yùn)動(dòng)所用的時(shí)間分別是:1 s、2 s、3 s、4 s。下列說法不正確的是( ) 圖112 A.物體在AB段的平均速度為1 m/s B.物體在ABC段的平均速度為 m/s C.AB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物體處于A點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度 D.物體在B點(diǎn)的速度等于AC段的平均速度 [解析] 由=可得:AB= m/s=1 m/s,AC= m/s,故A、B均正確;所選取的過程離A點(diǎn)越近,其階段的平均速度越接近A點(diǎn)的瞬時(shí)速度,故C正確;由A經(jīng)B到C的過程不是
11、勻變速直線運(yùn)動(dòng)過程,故B點(diǎn)雖為中間時(shí)刻,但其速度不等于AC段的平均速度,D錯(cuò)誤。 [答案] D ——極限法 1.方法概述:如果把一個(gè)復(fù)雜的物理全過程分解成幾個(gè)小過程,且這些小過程的變化是單一的,那么,選取全過程的兩個(gè)端點(diǎn)及中間的極限來進(jìn)行分析,其結(jié)果必然包含了所要討論的物理過程,從而能使求解過程簡單、直觀,這就是極限法。 極限法只能用于在選定區(qū)間內(nèi)所研究的物理量連續(xù)、單調(diào)變化(單調(diào)增大或單調(diào)減小)的情況。 2.方法應(yīng)用:用極限法求瞬時(shí)速度和瞬時(shí)加速度 (1)公式v=中當(dāng)Δt→0時(shí)v是瞬時(shí)速度。 (2)公式a=中當(dāng)Δt→0時(shí)a是瞬時(shí)加速度。 [針對(duì)訓(xùn)練] 1.一質(zhì)點(diǎn)沿直線Ox方
12、向做變速運(yùn)動(dòng),它離開O點(diǎn)的距離x隨時(shí)間t變化的關(guān)系為x=(5+2t3)m,它的速度隨時(shí)間t變化的關(guān)系為v=6t2m/s,該質(zhì)點(diǎn)在t=0到t=2 s間的平均速度和t=2 s到t=3 s間的平均速度的大小分別為( ) A.12 m/s 39 m/s B.8 m/s 38 m/s C.12 m/s 19.5 m/s D.8 m/s 13 m/s 解析:選B 平均速度=,t=0時(shí),x0=5 m;t=2 s時(shí),x2=21 m;t=3 s時(shí),x3=59 m。故1==8 m/s,2==38 m/s。 2.為了測定氣墊導(dǎo)軌上滑塊的加速度,滑塊上安裝了寬度為3.0 cm的遮光板,如圖113所示,滑
13、塊在牽引力作用下先后勻加速通過兩個(gè)光電門,配套的數(shù)字毫秒計(jì)記錄了遮光板通過第一個(gè)光電門的時(shí)間為Δt1=0.30 s,通過第二個(gè)光電門的時(shí)間為Δt2=0.10 s,遮光板從開始遮住第一個(gè)光電門到開始遮住第二個(gè)光電門的時(shí)間為Δt=3.0 s。試估算: 圖113 (1)滑塊的加速度多大(保留兩位有效數(shù)字)? (2)兩個(gè)光電門之間的距離是多少? 解析:(1)遮光板通過第一個(gè)光電門的速度 v1== m/s=0.10 m/s 遮光板通過第二個(gè)光電門的速度 v2== m/s=0.30 m/s 故滑塊的加速度a=≈0.067 m/s2 (2)兩個(gè)光電門之間的距離 x=Δt=0.6 m
14、 答案:(1)0.067 m/s2 (2)0.6 m 要點(diǎn)五 速度和加速度 1.速度、速度變化量和加速度的對(duì)比 速度 速度變化量 加速度 物理 意義 描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢 描述物體速度的變化 描述物體速度變化的快慢 定義式 v= Δv=v-v0 a== 方向 與位移Δx同向,即物體運(yùn)動(dòng)的方向 由v-v0或a的方向決定 與Δv的方向一致,由F的方向決定,而與v0、v方向無關(guān) 2.a(chǎn)=是加速度的定義式,a=是加速度的決定式,即加速度的大小由物體受到的合力F和物體的質(zhì)量m共同決定,加速度的方向由合力的方向決定。 3.根據(jù)a與v方向間的關(guān)系判斷物體是在加速還是
15、在減速: (1)當(dāng)a與v同向或夾角為銳角時(shí),物體速度變大。 (2)當(dāng)a與v垂直時(shí),物體速度大小不變。 (3)當(dāng)a與v反向或夾角為鈍角時(shí),物體速度變小。 [典例] 下面關(guān)于加速度的描述中正確的有( ) A.加速度描述了物體速度變化的多少 B.加速度在數(shù)值上等于單位時(shí)間里速度的變化量 C.當(dāng)加速度與位移方向相反時(shí),物體做減速運(yùn)動(dòng) D.當(dāng)加速度與速度方向相同且又減小時(shí),物體做減速運(yùn)動(dòng) [解析] 加速度描述物體速度變化的快慢,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;根據(jù)a=知B項(xiàng)正確;加速度方向與速度方向相同時(shí)為加速運(yùn)動(dòng),加速度方向與速度方向相反時(shí)為減速運(yùn)動(dòng),故C、D項(xiàng)錯(cuò)誤。 [答案] B [易錯(cuò)提醒]
16、 (1)速度的大小與加速度的大小沒有必然聯(lián)系。 (2)速度變化量的大小由加速度和速度變化的時(shí)間共同決定。 (3)速度增大或減小是由速度與加速度的方向關(guān)系決定的。 [針對(duì)訓(xùn)練] 1.(2015江南十校摸底)關(guān)于速度、速度的變化和加速度的關(guān)系,下列說法中正確的是( ) A.速度變化的方向?yàn)檎?,加速度的方向?yàn)樨?fù) B.物體加速度增大,速度一定越來越大 C.速度越來越大,加速度一定越來越大 D.加速度可能既不與速度同向,也不與速度反向 解析:選D 由加速度的定義可知,速度變化的方向?yàn)檎?,加速度的方向?yàn)檎珹錯(cuò)誤;物體做減速運(yùn)動(dòng)時(shí),物體加速度增大,速度反而越來越小,B錯(cuò)誤;若物體做加
17、速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng),速度越來越大,加速度反而越來越小,C錯(cuò)誤;在曲線運(yùn)動(dòng)中,加速度既不與速度同向,也不與速度反向,可以與速度方向垂直,D正確。 2.一個(gè)質(zhì)點(diǎn)做速度方向不變的直線運(yùn)動(dòng),加速度的方向始終與速度方向相同,但加速度大小逐漸減小直至為零,在此過程中( ) A.速度逐漸減小,當(dāng)加速度減小到零時(shí),速度達(dá)到最小值 B.速度逐漸增大,當(dāng)加速度減小到零時(shí),速度達(dá)到最大值 C.位移逐漸增大,當(dāng)加速度減小到零時(shí),位移將不再增大 D.位移逐漸減小,當(dāng)加速度減小到零時(shí),位移達(dá)到最小值 解析:選B 由于加速度的方向始終與速度方向相同,質(zhì)點(diǎn)速度逐漸增大,當(dāng)加速度減小到零時(shí),速度達(dá)到最大值,選
18、項(xiàng)A錯(cuò)誤,選項(xiàng)B正確;位移逐漸增大,當(dāng)加速度減小到零時(shí),速度不再變化,位移將隨時(shí)間繼續(xù)增大,選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。 3.(2015濟(jì)南高三檢測)關(guān)于重力加速度,下列說法正確的是( ) A.在比薩斜塔上同時(shí)由靜止釋放一大一小兩個(gè)金屬球,兩球同時(shí)著地,說明兩球運(yùn)動(dòng)的加速度相同,這個(gè)加速度就是當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣? B.地球上各處的重力加速度g的值都相同 C.濟(jì)南的重力加速度為9.8 m/s2,說明在濟(jì)南做下落運(yùn)動(dòng)的物體,每經(jīng)過1 s速度增加9.8 m/s D.哈爾濱和廣州的重力加速度都豎直向下,兩者的方向相同 解析:選A 在比薩斜塔上釋放的金屬球,受到的空氣阻力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于球的重力,可以認(rèn)為金屬球做
19、自由落體運(yùn)動(dòng),故金屬球運(yùn)動(dòng)的加速度為當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?,選項(xiàng)A正確;地球上各處的重力加速度的大小一般不同,方向也不同,故選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤;做下落運(yùn)動(dòng)的物體不一定做自由落體運(yùn)動(dòng),其加速度也不一定等于重力加速度,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤。 對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練:質(zhì)點(diǎn)與參考系 1.(2015湖北三校聯(lián)考)下列關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的說法正確的是( ) A.質(zhì)點(diǎn)是客觀存在的一種物體,其體積比分子還小 B.很長的火車一定不可以看做質(zhì)點(diǎn) C.為正在參加吊環(huán)比賽的陳一冰打分時(shí),裁判們可以把陳一冰看做質(zhì)點(diǎn) D.如果物體的形狀和大小對(duì)所研究的問題無影響,即可把物體看做質(zhì)點(diǎn) 解析:選D 質(zhì)點(diǎn)是一種理想化的物理模型,故A錯(cuò)誤;一個(gè)物體能
20、不能看做質(zhì)點(diǎn)關(guān)鍵是看物體的形狀或大小在所研究的問題中是否可以忽略,故B錯(cuò)誤,D正確;吊環(huán)比賽要考慮運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作,故此時(shí)不能將運(yùn)動(dòng)員看做質(zhì)點(diǎn),C錯(cuò)誤。 2.下列說法正確的是( ) A.參考系必須是固定不動(dòng)的物體 B.參考系可以是變速運(yùn)動(dòng)的物體 C.地球很大,又因有自轉(zhuǎn),研究地球公轉(zhuǎn)時(shí),地球不可視為質(zhì)點(diǎn) D.研究跳水運(yùn)動(dòng)員轉(zhuǎn)體動(dòng)作時(shí),運(yùn)動(dòng)員可視為質(zhì)點(diǎn) 解析:選B 沒有絕對(duì)靜止的物體,根據(jù)研究問題的需要,可以將處于任何運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物體視為參考系,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,選項(xiàng)B正確;研究地球公轉(zhuǎn)時(shí),地球大小和形狀可以忽略,此時(shí)地球可視為質(zhì)點(diǎn),選項(xiàng)C錯(cuò)誤;研究跳水運(yùn)動(dòng)員轉(zhuǎn)體動(dòng)作時(shí),運(yùn)動(dòng)員不可視為質(zhì)點(diǎn),選
21、項(xiàng)D錯(cuò)誤。 對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練:位移和路程 3.如圖1所示,一物體沿三條不同的路徑由A運(yùn)動(dòng)到B,下列關(guān)于它的位移說法正確的是( ) 圖1 A.Ⅰ較大 B.Ⅱ較大 C.Ⅲ較大 D.一樣大 解析:選D 位移只與物體的初末位置有關(guān),與運(yùn)動(dòng)路徑無關(guān)。 4.如圖2所示,某質(zhì)點(diǎn)沿半徑為r的半圓弧由a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn),則它通過的位移和路程分別是( ) 圖2 A.2r,方向向東 πr B.r,方向向東 πr C.2r,方向向東 2r D.0 0 解析:選A 該質(zhì)點(diǎn)通過的位移是a點(diǎn)指向b點(diǎn)的有向線段,大小為2r,方向向東;它運(yùn)動(dòng)的路程是半圓弧的長度,即πr。 5.如圖
22、3所示,一小球在光滑的V形槽中由A點(diǎn)釋放,經(jīng)B點(diǎn)(與B點(diǎn)碰撞所用時(shí)間不計(jì))到達(dá)與A點(diǎn)等高的C點(diǎn),設(shè)A點(diǎn)的高度為1 m,則全過程中小球通過的路程和位移大小分別為( ) 圖3 A. m, m B. m, m C. m, m D. m,1 m 解析:選C 小球通過的路程為小球?qū)嶋H運(yùn)動(dòng)軌跡的長度,則小球的路程為s=2lAB=2 m= m;位移是由初位置指向末位置的有向線段,則小球的位移大小為x=lAC= m= m。選項(xiàng)C正確。 對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練:平均速度與瞬時(shí)速度 6.同一張底片對(duì)著小球運(yùn)動(dòng)的路徑每隔 s拍一次照,得到的照片如圖4所示,則小球在圖示過程中的平均速度的大小是( )
23、 圖4 A.0.25 m/s B.0.2 m/s C.0.17 m/s D.無法確定 解析:選C 圖示過程中x=6 cm-1 cm=5 cm=0.05 m,t=3 s。故==0.17 m/s,C對(duì)。 7.(2015無錫模擬)如圖5所示,小明騎自行車由靜止沿直線運(yùn)動(dòng),他在第1 s內(nèi)、第2 s內(nèi)、第3 s內(nèi)、第4 s內(nèi)通過的位移分別為1 m、2 m、3 m、4 m,則( ) 圖5 A.他4 s末的瞬時(shí)速度為4 m/s B.他第2 s內(nèi)的平均速度為1.5 m/s C.他4 s內(nèi)的平均速度為2.5 m/s D.他1 s末的速度為1 m/s 解析:選C 由=可得小明在
24、第2 s內(nèi)的平均速度為2 m/s,前4 s內(nèi)的平均速度為= m/s=2.5 m/s,C正確,B錯(cuò)誤;因小明的運(yùn)動(dòng)不是勻變速直線運(yùn)動(dòng),故無法確定小明的瞬時(shí)速度大小,A、D均錯(cuò)誤。 8.(多選)一質(zhì)點(diǎn)沿一邊長為2 m的正方形軌道運(yùn)動(dòng),每秒鐘勻速移動(dòng)1 m, 初始位置在bc邊的中點(diǎn)A,由b向c運(yùn)動(dòng),如圖6所示,A、B、C、D分別是bc、cd、da、ab邊的中點(diǎn),則下列說法正確的是( ) 圖6 A.第2 s末的瞬時(shí)速度是1 m/s B.前2 s內(nèi)的平均速度為 m/s C.前4 s內(nèi)的平均速率為0.5 m/s D.前2 s內(nèi)的平均速度為2 m/s 解析:選AB 由題意可知,質(zhì)點(diǎn)做勻
25、速運(yùn)動(dòng)的速度大小為1 m/s,A正確;質(zhì)點(diǎn)第2 s末到達(dá)B點(diǎn),前2 s內(nèi)的位移大小為xAB= m,故前2 s內(nèi)的平均速度AB= m/s,B正確,D錯(cuò)誤;因質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)速度大小不變,故前4 s內(nèi)的平均速率為1 m/s,C錯(cuò)誤。 對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練:速度變化量與加速度 9.(多選)有關(guān)加速度方向的理解,下列說法中正確的是( ) A.由a=知,a的方向與Δv的方向相同 B.a(chǎn)的方向與初速度v0的方向相同 C.只要a>0,物體就做加速運(yùn)動(dòng) D.a(chǎn)的方向與初速度的方向相同,則物體做加速運(yùn)動(dòng) 解析:選AD 由于正方向是人為規(guī)定的,可以規(guī)定初速度方向?yàn)檎较?,也可以?guī)定與初速度方向相反的方向?yàn)檎较?,這樣
26、,當(dāng)a>0時(shí),物體不一定做加速運(yùn)動(dòng);要分析是加速運(yùn)動(dòng)還是減速運(yùn)動(dòng),應(yīng)分析加速度方向與速度方向的關(guān)系,故正確答案為A、D。 10.(2015深圳中學(xué)模擬)在變速直線運(yùn)動(dòng)中,下面關(guān)于速度和加速度關(guān)系的說法,正確的是( ) A.加速度與速度無必然聯(lián)系 B.速度減小時(shí),加速度也一定減小 C.速度為零時(shí),加速度也一定為零 D.速度增大時(shí),加速度也一定增大 解析:選A 速度和加速度無必然聯(lián)系,A對(duì);速度減小時(shí),加速度也可以增大或不變,B錯(cuò);速度為零時(shí),加速度不一定為零,C錯(cuò);速度增大時(shí),加速度也可以不變或減小,D錯(cuò)。 11.甲、乙兩個(gè)物體在同一直線上沿正方向運(yùn)動(dòng),a甲=4 m/s2,a乙=
27、-4 m/s2,那么對(duì)甲、乙兩物體判斷正確的是( ) A.甲的加速度大于乙的加速度 B.甲做加速直線運(yùn)動(dòng),乙做減速直線運(yùn)動(dòng) C.甲的速度比乙的速度變化快 D.甲、乙在相等時(shí)間內(nèi)速度變化可能相等 解析:選B 兩物體加速度大小相等,故速度變化快慢相同,A、C均錯(cuò)誤;由Δv=aΔt可知,兩物體在相等時(shí)間內(nèi)速度變化大小相等,但方向相反,D錯(cuò)誤;由于甲物體的加速度與速度方向相同,乙物體加速度與速度方向相反,故甲做加速直線運(yùn)動(dòng),乙做減速直線運(yùn)動(dòng),B正確。 考點(diǎn)綜合訓(xùn)練 12.(多選)一身高為H的田徑運(yùn)動(dòng)員正在參加百米國際比賽,在終點(diǎn)處,有一站在跑道終點(diǎn)旁的攝影記者用照相機(jī)給他拍攝沖線過程
28、,攝影記者使用的照相機(jī)的光圈(控制進(jìn)光量的多少)是16,快門(曝光時(shí)間)是 s,得到照片后測得照片中運(yùn)動(dòng)員的高度為h,胸前號(hào)碼布上模糊部分寬度是ΔL。由以上數(shù)據(jù)可以知道運(yùn)動(dòng)員的( ) A.百米成績 B.沖線速度 C.百米內(nèi)的平均速度 D.沖線時(shí) s內(nèi)的位移 解析:選BD 由于無法知道運(yùn)動(dòng)員跑100 m經(jīng)歷的時(shí)間,故無法確定其平均速度和成績,A、C錯(cuò)誤;由題意可求出沖線時(shí) s內(nèi)運(yùn)動(dòng)員跑過的距離Δx=ΔL,進(jìn)一步求得 s內(nèi)的平均速度=,由于時(shí)間極短,可把這段時(shí)間內(nèi)的平均速度近似看成是沖線時(shí)的瞬時(shí)速度,B、D正確。 13.(多選)北京時(shí)間2012年10月25日23時(shí)33分,我國在西昌
29、衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征三號(hào)丙”運(yùn)載火箭,將第十二顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星成功送入太空預(yù)定軌道。這標(biāo)志著北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)又邁出了堅(jiān)實(shí)的一步,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)可以免費(fèi)提供定位、測速和授時(shí)服務(wù),定位精度10 m,測速精度0.2 m/s,以下說法正確的是( ) A.北斗導(dǎo)航衛(wèi)星定位提供的是被測物體的位移 B.北斗導(dǎo)航衛(wèi)星定位提供的是被測物體的位置 C.北斗導(dǎo)航衛(wèi)星授時(shí)服務(wù)提供的是時(shí)刻 D.北斗導(dǎo)航衛(wèi)星測速服務(wù)提供的是運(yùn)動(dòng)物體的速率 解析:選BCD 由位置、位移、時(shí)間、時(shí)刻和速度的定義可知,北斗導(dǎo)航衛(wèi)星定位提供的是一個(gè)點(diǎn),是位置,而不是位置的變化,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確;北斗導(dǎo)航衛(wèi)星授時(shí)服務(wù)提供的是時(shí)
30、刻,故選項(xiàng)C正確;北斗導(dǎo)航衛(wèi)星測速服務(wù)提供的是運(yùn)動(dòng)物體某時(shí)刻的速度大小,即速率,故選項(xiàng)D正確。 14.(多選)兩個(gè)人以相同的速率同時(shí)從圓形軌道的A點(diǎn)出發(fā),分別沿ABC和ADE方向行走,經(jīng)過一段時(shí)間后在F點(diǎn)相遇(圖7中未畫出)。從出發(fā)到相遇的過程中,描述兩人運(yùn)動(dòng)情況的物理量相同的是( ) 圖7 A.瞬時(shí)速度 B.位移 C.路程 D.平均速度 解析:選BCD 運(yùn)動(dòng)過程中兩人的速度方向不同;起點(diǎn)、終點(diǎn)都相同,說明位移相同;因兩個(gè)人以相同的速率同時(shí)從圓形軌道的A點(diǎn)出發(fā),在相同的時(shí)間內(nèi)所走的路程相同,根據(jù)平均速度公式,位移相同,運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同,所以平均速度相同。故B、C、D正確。 1
31、5.(多選)(2015合肥模擬)沿直線做勻變速運(yùn)動(dòng)的一列火車和一輛汽車的速度分別為v1和v2,v1、v2在各個(gè)時(shí)刻的大小如表所示,從表中數(shù)據(jù)可以看出( ) t/s 0 1 2 3 4 v1/ms-1 18.0 17.5 17.0 16.5 16.0 v2/ms-1 9.8 11.0 12.2 13.4 14.6 A.火車的速度變化較慢 B.汽車的加速度較小 C.火車的位移在減小 D.汽車的位移在增加 解析:選AD 由表中數(shù)據(jù)可得,火車的加速度大小a1=0.5 m/s2,汽車的加速度大小為a2=1.2 m/s2,故A正確,B錯(cuò)誤;因火車和汽車的
32、速度方向均不變,它們的位移均隨時(shí)間增加,D正確,C錯(cuò)誤。 16.某電視劇制作中心要拍攝一特技動(dòng)作,要求特技演員從某大樓樓頂自由下落到行駛的汽車上,下落h時(shí)經(jīng)過P點(diǎn),此時(shí)從距地面高為H的Q點(diǎn)無初速度釋放小物體,結(jié)果小物體和演員同時(shí)落在汽車上,不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g。求: (1)P和Q中,哪一點(diǎn)位置高; (2)PQ間的高度差。 解析:(1)小物體釋放時(shí)初速度為0,而此時(shí)演員具有初速度v0=,經(jīng)過相同時(shí)間落在汽車上,根據(jù)位移公式可知演員下落距離大,則P比Q位置高。 (2)設(shè)小物體下落時(shí)間為t,應(yīng)用自由落體運(yùn)動(dòng)位移公式可知H=gt2 應(yīng)用位移公式可知P到地面的距離為x=v0t+gt2
33、 PQ間的高度差為Δh=x-H 聯(lián)立解得Δh=2 答案:(1)P點(diǎn) (2)2 第2節(jié)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 , (1)勻變速直線運(yùn)動(dòng)是加速度均勻變化的運(yùn)動(dòng)。() (2)勻加速直線運(yùn)動(dòng)是速度均勻變化的直線運(yùn)動(dòng)。(√) (3)勻加速直線運(yùn)動(dòng)的位移是均勻增大的。() (4)在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中,中間時(shí)刻的速度一定小于該段時(shí)間內(nèi)位移中點(diǎn)的速度。(√) (5)物體由某高度由靜止下落一定做自由落體運(yùn)動(dòng)。() (6)做豎直上拋運(yùn)動(dòng)的物體,在上升過程中,速度的變化量的方向是向下的。(√) (7)豎直上拋運(yùn)動(dòng)的速度為負(fù)值時(shí),位移也為負(fù)值。() 意大利物理學(xué)家伽利略從理論和實(shí)驗(yàn)兩
34、個(gè)角度,證明了輕、重物體下落一樣快,推翻了古希臘學(xué)者亞里士多德的“小球質(zhì)量越大下落越快”的錯(cuò)誤觀點(diǎn)。 要點(diǎn)一 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律 1.解答運(yùn)動(dòng)學(xué)問題的基本思路 →→→→ 2.運(yùn)動(dòng)學(xué)公式中正、負(fù)號(hào)的規(guī)定 直線運(yùn)動(dòng)可以用正、負(fù)號(hào)表示矢量的方向,一般情況下,我們規(guī)定初速度v0的方向?yàn)檎较颍c初速度同向的物理量取正值,反向的物理量取負(fù)值,當(dāng)v0=0時(shí),一般以加速度a的方向?yàn)檎较颉? 3.兩類特殊的勻減速直線運(yùn)動(dòng) (1)剎車類問題:指勻減速到速度為零后即停止運(yùn)動(dòng),加速度a突然消失,求解時(shí)要注意確定其實(shí)際運(yùn)動(dòng)時(shí)間。如果問題涉及最后階段(到停止運(yùn)動(dòng))的運(yùn)動(dòng),可把該階段看成反向的初速
35、度為零、加速度不變的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。 (2)雙向可逆類:如沿光滑斜面上滑的小球,到最高點(diǎn)后仍能以原加速度勻加速下滑,全過程加速度大小、方向均不變,故求解時(shí)可對(duì)全過程列式,但必須注意x、v、a等矢量的正負(fù)號(hào)及物理意義。 [多角練通] 1.(2015山西四校聯(lián)考)以36 km/h的速度沿平直公路行駛的汽車,遇障礙物剎車后獲得大小為a=4 m/s2的加速度,剎車后第3 s內(nèi),汽車走過的路程為( ) A.12.5 m B.2 m C.10 m D.0.5 m 解析:選D 由v=at可得剎車到靜止所需的時(shí)間t=2.5 s,則第3 s內(nèi)的位移,實(shí)際上就是2~2.5 s內(nèi)的位移
36、,x=at′2=0.5 m。 2.(2015福州模擬)在光滑足夠長的斜面上,有一物體以10 m/s初速度沿斜面向上運(yùn)動(dòng),如果物體的加速度始終為5 m/s2,方向沿斜面向下。那么經(jīng)過3 s時(shí)的速度大小和方向是( ) A.25 m/s,沿斜面向上 B.5 m/s,沿斜面向下 C.5 m/s,沿斜面向上 D.25 m/s,沿斜面向下 解析:選B 取初速度方向?yàn)檎较颍瑒tv0=10 m/s,a=-5 m/s2,由v=v0+at可得,當(dāng)t=3 s時(shí),v=-5 m/s,“-”表示物體在t=3 s時(shí)速度方向沿斜面向下,故B選項(xiàng)正確。 3.(2015湖北重點(diǎn)中學(xué)期中聯(lián)考)如圖121所示,小滑
37、塊在較長的固定斜面頂端,以初速度v0=2 m/s、加速度a=2 m/s2沿斜面加速向下滑行,在到達(dá)斜面底端前1 s內(nèi),滑塊所滑過的距離為L,其中L為斜面長。求:滑塊在斜面上滑行的時(shí)間t和斜面的長度L。 圖121 解析:由題意有:a=2 m/s2,v0=2 m/s; 設(shè)物體從A到B的時(shí)間為t1,運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的速度為v1, 對(duì)AB段有:v1=v0+at1;=v0t1+at12; 對(duì)CD段有:=v11+a12; 聯(lián)立得t1=2 s,L=15 m; 小球在斜面上滑行的時(shí)間為:t2=t1+1 s=3 s。 答案:3 s 15 m 要點(diǎn)二 解決勻變速直線運(yùn)動(dòng)的常用方法 方法 分析說
38、明 基本 公式法 基本公式指速度公式、位移公式及速度位移關(guān)系式,它們均是矢量式,使用時(shí)要規(guī)定正方向 平均 速度法 (1)定義式=對(duì)任何性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)都適用 (2)=(v0+v)只適用于勻變速直線運(yùn)動(dòng) 中間時(shí)刻 速度法 利用“中間時(shí)刻的速度等于這段時(shí)間內(nèi)的平均速度”,即v=,該式適用于任何勻變速直線運(yùn)動(dòng) 圖像法 應(yīng)用vt圖像,可把較復(fù)雜的問題轉(zhuǎn)變?yōu)檩^為簡單的數(shù)學(xué)問題解決,尤其是用圖像定性分析,可避開繁雜的計(jì)算,快速得出答案 推論法 勻變速直線運(yùn)動(dòng)中,在連續(xù)相等的時(shí)間T內(nèi)的位移之差為一恒量,即xn+1-xn=aT2,對(duì)一般的勻變速直線運(yùn)動(dòng)問題,若出現(xiàn)相等的時(shí)間間隔,應(yīng)優(yōu)先考
39、慮用Δx=aT2求解 [典例] (2013大綱卷)一客運(yùn)列車勻速行駛,其車輪在鐵軌間的接縫處會(huì)產(chǎn)生周期性的撞擊。坐在該客車中的某旅客測得從第1次到第16次撞擊聲之間的時(shí)間間隔為10.0 s。在相鄰的平行車道上有一列貨車,當(dāng)該旅客經(jīng)過貨車車尾時(shí),貨車恰好從靜止開始以恒定加速度沿客車行進(jìn)方向運(yùn)動(dòng)。該旅客在此后的20.0 s內(nèi),看到恰好有30節(jié)貨車車廂被他連續(xù)超過。已知每根鐵軌的長度為25.0 m,每節(jié)貨車車廂的長度為16.0 m,貨車車廂間距忽略不計(jì)。求: (1)客車運(yùn)行速度的大小; (2)貨車運(yùn)行加速度的大小。 [審題指導(dǎo)] 第一步:抓關(guān)鍵點(diǎn) 關(guān)鍵點(diǎn) 獲取信息 “測得從第1次到第
40、16次撞擊聲之間的時(shí)間間隔為10.0 s” 客運(yùn)列車運(yùn)動(dòng)15根鐵軌長的距離需要時(shí)間Δt=10.0 s “當(dāng)旅客經(jīng)過貨車車尾時(shí),貨車恰好從靜止開始以恒定加速度沿客車行進(jìn)方向運(yùn)動(dòng)” 旅客與貨車車尾二者從同一地點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng),旅客勻速運(yùn)動(dòng),貨車做初速度v0=0的勻加速運(yùn)動(dòng) “該旅客在此后的20.0 s內(nèi),看到恰好有30節(jié)貨車車廂被他連續(xù)超過” 兩車行駛的位移差為30節(jié)貨車車廂長,即s1-s2=30L 第二步:找突破口 (1)確定客車勻速運(yùn)動(dòng)通過一根鐵軌的長度所用的時(shí)間,由v=求客車速度。 (2)客車在t=20 s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的位移s1=vt。 (3)貨車在t=20 s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的位移s2
41、=at2。 (4)兩車運(yùn)動(dòng)位移與貨車車廂長度的關(guān)系:s1-s2=nL。 [解析] (1)設(shè)連續(xù)兩次撞擊鐵軌的時(shí)間間隔為Δt,每根鐵軌的長度為l,則客車速度為v=① 其中l(wèi)=25.0 m,Δt= s,得v=37.5 m/s② (2)方法一:(公式法)設(shè)從貨車開始運(yùn)動(dòng)后t=20.0 s內(nèi)客車行駛了s1,貨車行駛了s2,貨車的加速度為a,30節(jié)貨車車廂的總長度為L總=3016.0 m。由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有 s1=vt③ s2= at2④ 由題給條件有L總=s1-s2⑤ 由③④⑤式解得a=1.35 m/s2⑥ 方法二:(圖像法) 如圖所示為客車和貨車的vt圖像,圖中陰影部分的面積對(duì)應(yīng)
42、30節(jié)車廂的總長度 L總=30L=480 m。 可得:t=L總=480 m 將v=37.5 m/s,t=20 s代入上式可得a=1.35 m/s2。 [答案] (1)37.5 m/s (2)1.35 m/s2 [針對(duì)訓(xùn)練] 1.做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的物體經(jīng)4 s后停止,若在第1 s內(nèi)的位移是14 m,則最后1 s的位移是( ) A.3.5 m B.2 m C.1 m D.0 解析:選B 初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),其在連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之比為1∶3∶5∶7,已知第4 s內(nèi)的位移是14 m,所以第1 s內(nèi)的位移是2 m。 2.一物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng),通過一段
43、位移Δx所用的時(shí)間為t1,緊接著通過下一段位移Δx所用的時(shí)間為t2。則物體運(yùn)動(dòng)的加速度為( ) A. B. C. D. 解析:選A 第一段Δx的中間時(shí)刻的速度為v1=,第二段Δx的中間時(shí)刻的速度為v2=,則加速度a==,A項(xiàng)正確。 要點(diǎn)三 自由落體和豎直上拋運(yùn)動(dòng) 1.應(yīng)用自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律解題時(shí)的兩點(diǎn)注意 (1)可充分利用自由落體運(yùn)動(dòng)初速度為零的特點(diǎn)、比例關(guān)系及推論等規(guī)律解題。 ①從運(yùn)動(dòng)開始連續(xù)相等的時(shí)間內(nèi)位移之比為1∶3∶5∶7∶…。 ②一段時(shí)間內(nèi)的平均速度===gt。 ③連續(xù)相等的時(shí)間T內(nèi)位移的增加量相等,即Δh=gT2。 (2)物體由靜止開始的自由下落過程才是自由
44、落體運(yùn)動(dòng),從中間截取的一段運(yùn)動(dòng)過程不是自由落體運(yùn)動(dòng),而是豎直下拋運(yùn)動(dòng),應(yīng)該用初速度不為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律去解決豎直下拋運(yùn)動(dòng)問題。 2.豎直上拋運(yùn)動(dòng)的兩種研究方法 (1)分段法:將全程分為兩個(gè)階段,即上升過程的勻減速階段和下落過程的自由落體階段。 (2)全程法:將全過程視為初速度為v0,加速度a=-g的勻變速直線運(yùn)動(dòng),必須注意物理量的矢量性。習(xí)慣上取v0的方向?yàn)檎较?,則v>0時(shí),物體正在上升;v<0時(shí),物體正在下降;h>0時(shí),物體在拋出點(diǎn)上方;h<0時(shí),物體在拋出點(diǎn)下方。 3.豎直上拋運(yùn)動(dòng)的三種對(duì)稱性 (1)時(shí)間的對(duì)稱性: ①物體上升到最高點(diǎn)所用時(shí)間與物體從最高點(diǎn)落回到原拋出點(diǎn)
45、所用時(shí)間相等,即t上=t下=。 ②物體在上升過程中某兩點(diǎn)之間所用的時(shí)間與下降過程中該兩點(diǎn)之間所用的時(shí)間相等。 (2)速度的對(duì)稱性: ①物體上拋時(shí)的初速度與物體又落回原拋出點(diǎn)時(shí)的速度大小相等、方向相反。 ②物體在上升階段和下降階段經(jīng)過同一個(gè)位置時(shí)的速度大小相等、方向相反。 (3)能量的對(duì)稱性: 豎直上拋運(yùn)動(dòng)物體在上升和下降過程中經(jīng)過同一位置時(shí)的動(dòng)能、重力勢能及機(jī)械能分別相等。 [典例] (2015湖北省重點(diǎn)中學(xué)高三聯(lián)考)如圖122所示木桿長5 m,上端固定在某一點(diǎn),由靜止放開后讓它自由落下(不計(jì)空氣阻力),木桿通過懸點(diǎn)正下方20 m處圓筒AB,圓筒AB長為5 m,求: 圖1
46、22 (1)木桿經(jīng)過圓筒的上端A所用的時(shí)間t1是多少? (2)木桿通過圓筒AB所用的時(shí)間t2是多少?(取g=10 m/s2) [審題指導(dǎo)] (1)從木桿下端平齊圓筒的上端A到木桿上端平齊圓筒的上端A所用的時(shí)間為t1。 (2)從木桿下端平齊圓筒的上端A到木桿上端平齊圓筒的下端B所用的時(shí)間為t2。 [解析] (1)木桿由靜止開始做自由落體運(yùn)動(dòng),木桿的下端到達(dá)圓筒上端A用時(shí)t下A== s= s 木桿的上端到達(dá)圓筒上端A用時(shí) t上A== s=2 s 則木桿通過圓筒上端A所用的時(shí)間 t1=t上A-t下A=s (2)木桿的下端到達(dá)圓筒上端A用時(shí)t下A== s= s 木桿的上端離開圓
47、筒下端B用時(shí)t上B== s= s 則木桿通過圓筒所用的時(shí)間t2=t上B -t下A=s [答案] (1)s (2)s [方法規(guī)律] 在計(jì)算桿通過圓筒的時(shí)間時(shí),既不能將桿視為質(zhì)點(diǎn),又不能將圓筒視為質(zhì)點(diǎn),此時(shí)要注意確定桿通過圓筒的開始和終止時(shí)刻之間所對(duì)應(yīng)的下落高度。 [針對(duì)訓(xùn)練] 1.在離地高h(yuǎn)處,沿豎直方向同時(shí)向上和向下拋出兩個(gè)小球,它們的初速度大小均為v,不計(jì)空氣阻力,兩球落地的時(shí)間差為( ) A. B. C. D. 解析:選A 根據(jù)豎直上拋運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性,可知向上拋出的小球落回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)的速度也是v,之后的運(yùn)動(dòng)與豎直下拋的物體運(yùn)動(dòng)情況相同。因此上拋的小球比
48、下拋的小球多運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為:t==,A項(xiàng)正確。 2.(2015呼和浩特階段考試)在以速度v勻速上升的電梯內(nèi)豎直向上拋出一個(gè)小球,電梯內(nèi)觀察者看見小球經(jīng)時(shí)間t達(dá)到最高點(diǎn),不計(jì)空氣阻力,則有( ) A.地面上的人所見小球拋出時(shí)的速度為v0=gt B.電梯中的人看見小球拋出時(shí)的速度為v0=gt C.地面上的人看見小球上升的最大高度為h=gt2 D.地面上的人看見小球上升的時(shí)間也為t 解析:選B 以電梯為參考系,根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)方程,電梯中的人看見小球拋出時(shí)的速度為v0=gt,選項(xiàng)B正確;以地面為參考系,地面上的人看見小球拋出時(shí)的速度為gt+v,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;電梯中的人看到小球的速度為零,只是小球
49、的速度與電梯的速度相同,實(shí)際上小球此時(shí)相對(duì)地面的速度為v,電梯中的人看到小球上升的最大高度等于gt2,上升的時(shí)間為t,地面上的人看見小球上升的最大高度大于gt2,上升時(shí)間大于t,選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。 要點(diǎn)四 利用思維轉(zhuǎn)換法巧解勻變速直線運(yùn)動(dòng)問題 思維轉(zhuǎn)換法:在運(yùn)動(dòng)學(xué)問題的解題過程中,若按正常解法求解有困難時(shí),往往可以通過變換思維方式、轉(zhuǎn)換研究對(duì)象,使解答過程簡單明了。 (一)轉(zhuǎn)換思維方式——逆向思維法 將勻減速直線運(yùn)動(dòng)至速度為零的過程轉(zhuǎn)化為初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。 [典例1] 一物塊(可看成質(zhì)點(diǎn))以一定的初速度從一光滑斜面底端A點(diǎn)上滑,最高可滑到C點(diǎn),已知AB是BC的3倍,如圖123
50、所示,已知物塊從A至B所需時(shí)間為t0,則它從B經(jīng)C再回到B,需要的時(shí)間是( ) 圖123 A.t0 B. C.2t0 D. [解析] 將物塊從A到C的勻減速直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)用逆向思維可看成從C到A的初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律,可知連續(xù)相鄰相等的時(shí)間內(nèi)位移之比為奇數(shù)比,而CB∶AB=1∶3,正好符合奇數(shù)比,故tAB=tBC=t0,且從B到C的時(shí)間等于從C到B的時(shí)間,故從B經(jīng)C再回到B需要的時(shí)間是2t0,C對(duì)。 [答案] C (二)轉(zhuǎn)換研究對(duì)象——將多物體運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為單物體運(yùn)動(dòng) [典例2] (2015淮南模擬)如圖124所示,一
51、雜技演員用一只手拋球、接球,他每隔0.4 s拋出一球,接到球便立即把球拋出。已知除拋、接球的時(shí)刻外,空中總有4個(gè)球,將球的運(yùn)動(dòng)近似看做是豎直方向的運(yùn)動(dòng),球到達(dá)的最大高度是(高度從拋球點(diǎn)算起,取g=10 m/s2)( ) 圖124 A.1.6 m B.2.4 m C.3.2 m D.4.0 m [解析] 由題圖所示的情形可以看出,四個(gè)小球在空中的位置與一個(gè)小球拋出后每隔0.4 s對(duì)應(yīng)的位置是相同的,因此可知小球拋出后到達(dá)最高點(diǎn)和從最高點(diǎn)落回拋出點(diǎn)的時(shí)間均為t=0.8 s,故有Hm=gt2=3.2 m,C正確。 [答案] C [針對(duì)訓(xùn)練] 1.(2015鄭州模擬)如圖12
52、5所示,在水平面上固定著三個(gè)完全相同的木塊,一子彈以水平速度射入木塊,若子彈在木塊中做勻減速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)穿透第三個(gè)木塊時(shí)速度恰好為零,則子彈依次射入每個(gè)木塊時(shí)的速度比和穿過每個(gè)木塊所用時(shí)間比分別為( ) 圖125 A.v1∶v2∶v3=3∶2∶1 B.v1∶v2∶v3=∶∶1 C.t1∶t2∶t3=1∶∶ D.t1∶t2∶t3=(-)∶(-1)∶1 解析:選D 用“逆向思維”法解答,由題意知,若倒過來分析,子彈向左做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),設(shè)每塊木塊厚度為L,則v32=2aL,v22=2a2L,v12=2a3L,v3、v2、v1分別為子彈倒過來從右到左運(yùn)動(dòng)L、2L、3L時(shí)
53、的速度。則v1∶v2∶v3=∶∶1。 又由于每塊木塊厚度相同,則由比例關(guān)系可得t1∶t2∶t3=(-)∶(-1)∶1, 所以,本題正確選項(xiàng)為D。 2.從斜面上某一位置每隔0.1 s 釋放一顆小球,在連續(xù)釋放幾顆后,對(duì)斜面上正在運(yùn)動(dòng)著的小球拍下部分照片,如圖126所示?,F(xiàn)測得xAB=15 cm,xBC=20 cm,已知小球在斜面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),且加速度大小相同。 圖126 (1)求小球的加速度。 (2)求拍攝時(shí)B球的速度。 (3)D、C兩球相距多遠(yuǎn)? (4)A球上面正在運(yùn)動(dòng)著的小球共有幾顆? 解析:(1)由Δx=aT2得 a=== m/s2=5 m/s2。 (2)v
54、B== m/s=1.75 m/s。 (3)由Δx=xDC-xBC=xBC-xAB得 xDC=xBC+(xBC-xAB)=20 cm+5 cm=25 cm。 (4)小球B從開始下滑到圖示位置所需的時(shí)間為 tB== s=0.35 s 則B球上面正在運(yùn)動(dòng)著的小球共有3顆,A球上面正在運(yùn)動(dòng)著的小球共有2顆。 答案:(1)5 m/s2 (2)1.75 m/s (3)25 cm (4)2顆 對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練:自由落體運(yùn)動(dòng) 1.(2015上海十三校聯(lián)考)在真空中,將蘋果和羽毛同時(shí)從同一高度由靜止釋放,下列頻閃照片中符合事實(shí)的是( ) 圖1 解析:選C 在真空中,將蘋果和羽毛同時(shí)從同一
55、高度由靜止釋放,蘋果和羽毛都做自由落體運(yùn)動(dòng),頻閃照片C符合事實(shí)。 2.(2015哈爾濱三中月考)關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng)(g=10 m/s2),下列說法中不正確的是( ) A.它是豎直向下,v0=0、a=g的勻加速直線運(yùn)動(dòng) B.在開始連續(xù)的三個(gè)1 s內(nèi)通過的位移之比是1∶3∶5 C.在開始連續(xù)的三個(gè)1 s末的速度大小之比是1∶2∶3 D.從開始運(yùn)動(dòng)到距下落點(diǎn)5 m、10 m、15 m所經(jīng)歷的時(shí)間之比為1∶2∶3 解析:選D 自由落體運(yùn)動(dòng)是豎直向下,v0=0、a=g的勻加速直線運(yùn)動(dòng);根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律,在開始連續(xù)的三個(gè)1 s內(nèi)通過的位移之比是1∶3∶5;在開始連續(xù)的三個(gè)1 s末的速度大
56、小之比是1∶2∶3;從開始運(yùn)動(dòng)到距下落點(diǎn)5 m、10 m、15 m所經(jīng)歷的時(shí)間之比為1∶∶,選項(xiàng)A、B、C正確,D錯(cuò)誤。 對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練:豎直上拋運(yùn)動(dòng) 3.蹦床運(yùn)動(dòng)要求運(yùn)動(dòng)員在一張繃緊的彈性網(wǎng)上蹦起、騰空并做空中運(yùn)動(dòng)。為了測量運(yùn)動(dòng)員躍起的高度,訓(xùn)練時(shí)可在彈性網(wǎng)上安裝壓力傳感器,利用傳感器記錄彈性網(wǎng)所受的壓力,并在計(jì)算機(jī)上作出壓力—時(shí)間圖像,假如作出的圖像如圖2所示。設(shè)運(yùn)動(dòng)員在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)可視為質(zhì)點(diǎn),則運(yùn)動(dòng)員躍起的最大高度是(g取10 m/s2)( ) 圖2 A.1.8 m B.3.6 m C.5.0 m D.7.2 m 解析:選C 由題圖可知運(yùn)動(dòng)員在空中的時(shí)間t=2.
57、0 s,故運(yùn)動(dòng)員躍起的最大高度Hm=g()2=5.0 m,C正確。 4.(2015宿州模擬)在某一高度以v0=20 m/s的初速度豎直上拋一個(gè)小球(不計(jì)空氣阻力),當(dāng)小球速度大小為10 m/s時(shí),以下判斷正確的是(g取10 m/s2)( ) A.小球在這段時(shí)間內(nèi)的平均速度大小一定為15 m/s,方向向上 B.小球在這段時(shí)間內(nèi)的平均速度大小一定為5 m/s,方向向下 C.小球在這段時(shí)間內(nèi)的平均速度大小一定為5 m/s,方向向上 D.小球的位移大小一定是15 m 解析:選D 小球被豎直上拋,做勻變速直線運(yùn)動(dòng),平均速度可以用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的平均速度公式=求,規(guī)定向上為正,當(dāng)小球的末速度
58、為向上10 m/s時(shí),v=10 m/s,用公式求得平均速度為15 m/s,方向向上;當(dāng)小球的末速度為向下10 m/s時(shí),v=-10 m/s,用公式求得平均速度為5 m/s,方向向上,A、B、C均錯(cuò)誤;由于末速度大小為 10 m/s時(shí),球的位置一定,距起點(diǎn)的位移x==15 m,D正確。 對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練:重要推論的應(yīng)用 5.(2015信陽模擬)中國首架空客A380大型客機(jī)在最大重量的狀態(tài)下起飛需要滑跑距離約為3 000 m,著陸距離大約為2 000 m。設(shè)起飛滑跑和著陸時(shí)都是勻變速運(yùn)動(dòng),起飛時(shí)速度是著陸時(shí)速度的1.5倍,則起飛滑跑時(shí)間和著陸滑跑時(shí)間之比是( ) A.3∶2 B.1∶1 C.1
59、∶2 D.2∶1 解析:選B 由題意可知,x起飛=3 000 m,x著陸=2 000 m,v起飛=1.5v0,v著陸=v0,由x=t可得:t起飛===;t著陸=,故B正確。 6.(2015河南偃師高中月考)將一小球豎直向上拋出,若小球所受空氣阻力大小不變,小球到達(dá)最高點(diǎn)前的最后一秒內(nèi)和離開最高點(diǎn)后的第一秒內(nèi)通過的路程分別為x1和x2,速度變化量的大小分別為Δv1和Δv2。則( ) A.x1>x2,Δv1<Δv2 B.x1<x2,Δv1<Δv2 C.x1>x2,Δv1>Δv2 D.x1<x2,Δv1>Δv2 解析:選C 因空氣阻力的存在,由牛頓第二定律可知,a上>a下,由x1=
60、a上t2,x2=a下t2,t=1 s可知,x1>x2,由Δv=at可知,Δv1>Δv2,故C正確。 7.(多選)(2015河北正定中學(xué)模擬)如圖3所示,一小滑塊沿足夠長的斜面以初速度v向上做勻減速直線運(yùn)動(dòng),依次經(jīng)A、B、C、D到達(dá)最高點(diǎn)E,已知AB=BD=6 m,BC=1 m,滑塊從A到C和從C到D所用的時(shí)間都是2 s。設(shè)滑塊經(jīng)C時(shí)的速度為vC,則( ) 圖3 A.滑塊上滑過程中加速度的大小為0.5 m/s2 B.vC=6 m/s C.DE=3 m D.從D到E所用時(shí)間為4 s 解析:選AD 據(jù)題意,由于滑塊向上做勻減速直線運(yùn)動(dòng),則有:xCD-xAC=aT2,則a=-0.5
61、 m/s2,故A選項(xiàng)正確;據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于該段時(shí)間中點(diǎn)時(shí)刻的瞬時(shí)速度,則有vC==3 m/s,故B選項(xiàng)錯(cuò)誤;據(jù)vC2=2axCE可得xDE=xCE-xCD=4 m,故C選項(xiàng)錯(cuò)誤;據(jù)逆向分析有:xDE=atED2,則tED=4 s,所以D選項(xiàng)正確。 對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練:勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用 8.(2015南昌模擬)一物體以初速度為v0做勻減速運(yùn)動(dòng),第1 s內(nèi)通過的位移為x1=3 m,第2 s內(nèi)通過的位移為x2=2 m,又經(jīng)過位移x3物體的速度減小為0,則下列說法中不正確的是( ) A.初速度v0的大小為2.5 m/s B.加速度a的大小為1 m/s2 C.位移x
62、3的大小為 m D.位移x3內(nèi)的平均速度大小為0.75 m/s 解析:選A 根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移-時(shí)間公式,則有x1=v0t1-at12,x2=v0(t1+t2)-a(t1+t2)2,解得:v0=3.5 m/s,a=1 m/s2;設(shè)物體的停止距離為x,停止時(shí)所用時(shí)間為t,根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移-速度公式和速度時(shí)間公式,則有v02=2ax,v0=at,解得:x= m,t=3.5 s,因此,x3=x-x1-x2= m,所用時(shí)間t3=t-t1-t2=1.5 s,位移x3內(nèi)的平均速度大小3==0.75 m/s,所以正確選項(xiàng)為A。 9.(多選)(2015濰坊模擬)如圖4所示,t=0時(shí),質(zhì)量為
63、0.5 kg的物體從光滑斜面上的A點(diǎn)由靜止開始下滑,經(jīng)過B點(diǎn)后進(jìn)入水平面(經(jīng)過B點(diǎn)前后速度大小不變),最后停在C點(diǎn)。每隔2 s物體的瞬時(shí)速度記錄在下表中,重力加速度g=10 m/s2,則下列說法中正確的是( ) 圖4 t/s 0 2 4 6 v/(ms-1) 0 8 12 8 A.t=3 s的時(shí)刻物體恰好經(jīng)過B點(diǎn) B.t=10 s的時(shí)刻物體恰好停在C點(diǎn) C.物體運(yùn)動(dòng)過程中的最大速度為12 m/s D.A、B間的距離小于B、C間的距離 解析:選BD 根據(jù)圖表中的數(shù)據(jù),可以求出物體下滑的加速度a1=4 m/s2和在水平面上的加速度a2=-2 m/s2。根據(jù)
64、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式:8+a1t1+a2t2=12,t1+t2=2,解出t1=s,知經(jīng)過 s到達(dá)B點(diǎn),到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度v=a1t= m/s。如果第4 s還在斜面上的話,速度應(yīng)為16 m/s,從而判斷出第4 s已過B點(diǎn),是在2 s到4 s之間經(jīng)過B點(diǎn)。所以最大速度不是12 m/s,故A、C均錯(cuò)誤。第6 s末的速度是8 m/s,到停下來還需的時(shí)間t′= s=4 s,所以到C點(diǎn)的時(shí)間為10 s,故B正確。根據(jù)v2-v02=2ax,求出AB段的長度為 m,BC段長度為 m,則A、B間的距離小于B、C間的距離,故D正確。 10.(2014山東高考)研究表明,一般人的剎車反應(yīng)時(shí)間(即圖甲中“反應(yīng)過程”所用時(shí)
65、間)t0=0.4 s,但飲酒會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)時(shí)間延長。在某次試驗(yàn)中,志愿者少量飲酒后駕車以v0=72 km/h的速度在試驗(yàn)場的水平路面上勻速行駛,從發(fā)現(xiàn)情況到汽車停止,行駛距離L=39 m。減速過程中汽車位移s與速度v的關(guān)系曲線如圖乙所示,此過程可視為勻變速直線運(yùn)動(dòng)。取重力加速度的大小g=10 m/s2。求: 圖5 (1)減速過程汽車加速度的大小及所用時(shí)間; (2)飲酒使志愿者的反應(yīng)時(shí)間比一般人增加了多少。 解析:(1)設(shè)減速過程汽車加速度的大小為a,所用時(shí)間為t,由題可得初速度v0=20 m/s,末速度vt=0,位移s=25 m,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得 v02=2as① t=② 聯(lián)
66、立①②式,代入數(shù)據(jù)得 a=8 m/s2③ t=2.5 s④ (2)設(shè)志愿者反應(yīng)時(shí)間為t′,反應(yīng)時(shí)間的增加量為Δt,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得 L=v0t′+s⑤ Δt=t′-t0⑥ 聯(lián)立⑤⑥式,代入數(shù)據(jù)得 Δt=0.3 s⑦ 答案:(1)8 m/s2 2.5 s (2)0.3 s 考點(diǎn)綜合訓(xùn)練 11.(2015山東省諸城一中月考)一個(gè)物體0時(shí)刻從坐標(biāo)原點(diǎn)O由靜止開始沿+x方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng),速度與坐標(biāo)的關(guān)系為v= (m/s),求: (1)2 s末物體的位置坐標(biāo); (2)物體通過區(qū)間150 m≤x≤600 m 所用的時(shí)間。 解析:(1)將v=與v= 對(duì)比可得物體的加速度a=3 m/s2, 由x=at2可得2 s末物體的位置坐標(biāo)x=6 m; (2)物體從坐標(biāo)原點(diǎn)到x1=150 m所用時(shí)間 t1==10 s; 物體從坐標(biāo)原點(diǎn)到x2=600 m所用時(shí)間t2==20 s; 物體通過區(qū)間150 m≤x≤60
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