2022年高考物理第一輪復習 補充資料 第1單元 運動的描述1 描述直線運動的基本概念

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1、2022年高考物理第一輪復習 補充資料 第1單元 運動的描述1 描述直線運動的基本概念 一．知識點 質(zhì)點 參考系 坐標系 時間 時刻 路程 位移 平均速度 瞬時速度 平均速率 瞬時速率 加速度 軌跡圖像 位移圖像 速度圖像 二．典例解析 1．平均速度與平均速率的區(qū)別，平均到瞬時的過渡 ① 路程一般大于位移的大小，故平均速率一般大于平均速度的大小。 當質(zhì)點作單向直線運動時（不一定勻速），平均速率等于平均速度的大小。 ② 當t趨于0時，平均值轉(zhuǎn)化為瞬時值 （近似替代思想——極限法） 當t趨于0時，s的大小與L趨于相等 （化曲為直思想——微元法） 【例1】光電門測速 用如

2、圖所示的計時裝置可以近似測出氣墊導軌上滑塊的瞬時速度．已知固定在滑塊上的遮光條的寬度為4.0mm，遮光條經(jīng)過光電門的遮光時間為0.040s．則滑塊經(jīng)過光電門位置時的速度大小為 A．0.10m/s B．100m/s C．4.0m/s D．0.40m/s 2．參考系和相對運動 巧選參考系；非慣性系中引進慣性力 【例2】水面追帽子 一小船在河水中逆水劃行，經(jīng)過某橋下時一草帽落入水中順流而下，2分鐘后劃船人才發(fā)現(xiàn)并立即掉頭追趕，結(jié)果在橋下游60米追上草帽，求水流速度。（設(shè)掉頭時間不記，劃船速度及水流速度恒定）（答案：0.5m/s，以帽子為參考系，小船來回做等速率運動，時間相等。

3、另問：能求出劃船的速度嗎？） 【例3】豎直球追碰 B A 如圖所示，A、B兩球在同一豎直線上，相距H=15m，B球離地面h。某時刻釋放A球，1s后釋放B球，要使A球能在B球下落的過程中追上B球，則h應滿足什么條件？重力加速度取g=10m/s2（答案：不小于5m） 如圖所示，A、B兩球在同一豎直線上，相距H，B球離地面h=5m。設(shè)B球與地面碰撞過程中沒有能量損失，若兩球同時釋放，要使A球能在B球反彈后上升的過程中與B球相碰，則H應滿足什么條件？（答案：0

4、 【例4】車廂中水滴軌跡問題（靜止；勻速；勻變速） 答案：靜止時成豎直排列，間隔等差（若從剛滴下的小滴算起，間隔為1:3:5……），落點唯一。 勻速直線運動時與靜止時相同。 勻變速直線運動時成傾斜的直線，間隔與落點與上述情況相同。 靜止時 勻速直線運動時 勻加速直線運動時 v a 【例5】傳送帶上滑塊相對運動問題（直線與曲線；軌跡與能量） v t 帶 塊 相對地面的軌跡—類斜拋 相對傳送帶的軌跡(痕跡) 相對傳送帶的軌跡(向左的痕跡) 相對地面的軌跡(向右) 1 : 1很有意思 切割刀 v1 v2 v2 相對玻璃的軌跡如何？

5、畫一畫 相對地面的軌跡 v 【例6】切割玻璃問題 右圖中v1為相對速度，v2為牽連速度，v為絕對速度。 有：絕對速度=相對速度+牽連速度（矢量式） 【例7】反沖運動中的相對速度 v2(取向右為正，但v2不一定向右) v1(含負號) 若上圖中兩個速度均為對地速度，則球相對人的速度為v2-v1（一定為正） v2(取向右為正，v2一定向右) v1(含負號) 若上圖中v2為球相對人的速度，則球相對地的速度為v2+v1（不一定為正） 【例8】風向相對問題 某人騎自行車以10m/s的速度在大風中向東行駛，他感到風正以相對車10m/s的速度從北方吹來，則風

6、的實際速度為 A．14m/s，方向南偏西 B．14m/s，方向東偏南 C．10m/s，方向向正北 D．10m/s，方向為正南 (答案：B。物理學上答風向東偏南45度，氣象學上答西北風——從西北方向來——向東南方向去) （中等難度）假定某日刮北風，風速為u，一運動員在風中跑步，他相對于地面的速度為v，且v

7、，一運動員在風中跑步，他對地面的速度大小是v，試問他向什么方向跑的時候，他會感到風是從自己的正右側(cè)吹來的？這種情況在什么條件下成為無解？在無解的情況下，運動員向什么方向跑時，感到風與他跑的方向所成夾角φ最大？(第一個問題同上，當v>u時無解，此時，要使φ最大，由正弦定理可知，應使V與u垂直，得θ=arccos，即運動員應向南偏西θ=arccos跑——即西偏南φ=arcsin。如下圖) u—風對地的速度—絕對速度 θ v>u V—風相對人的速度—相對速度 v—人對地的速度—牽連速度 φ 【例9】非慣性系中的動力學問題（引進慣性力——如離心力，科里奧利力等） θ　 a

8、 b 右 左 （xx年海南卷）如右圖，水平地面上有一楔形物塊，其斜面上有一小物塊b，b與平行于斜面的細繩的一端相連，細繩的另一端固定在斜面上．a(chǎn)與b之間光滑，a和b以共同速度在地面軌道的光滑段向左運動．當它們剛運行至軌道的粗糙段時 A．繩的張力減小，b對a的正壓力減小 B．繩的張力增加，斜面對b的支持力增加 C．繩的張力減小，地面對a的支持力增加 D．繩的張力增加．地面對a的支持力減小 【答案】C （以地面為參考系分析……；以斜面為參考系分析……） FN mg F θ　 FN mg F θ　 F* 以地面為參考系，從兩種可能的運動（一是仍相對靜止；二

9、是相對上滑）分析F與FN的變化 以斜面為參考系，引進慣性力F*=ma，分析F與FN的變化（顯然FN增大，F(xiàn)可能減小，可能為零，若原題中繩子取消，ab間有摩擦，則摩擦力可能反向，甚至反向變?yōu)閯幽Σ粒? 3．圖像問題（運動學常見的三種圖像） v/(m.s-1) 0 t/s -v0 v0 2v0 1 2 3 4 5 6 7 乙 甲 【例10】（xx廣東高考）上圖左，游樂場中，從高處A到水面B處有兩條長度相同的光滑軌道。甲、乙兩小孩沿不同軌道同時從A處自由滑向B處，下列說法正確的有 A．甲的切向加速度始終比乙的大 B．甲、乙在同一高度的速度大小相等

10、 C．甲、乙在同一時刻總能到達同一高度 D．甲比乙先到達B處 【答案】BD 【例11】上圖中，甲、乙、丙三個物體同時同地出發(fā)做直線運動，它們的位移一時間圖象如圖所示。在20s內(nèi)，它們的平均速度和平均速率的大小關(guān)系是 A．平均速度大小相等? B．平均速率相等 C．平均速度V甲>V乙>V丙? D．平均速率V甲>V乙=V丙 【答案】AD 【例12】（xx四川卷）上圖右，甲、乙兩物體在t=0時刻經(jīng)過同一位置沿x軸運動，其v-t圖像如圖所示。則 A．甲、乙在t=0s到t=1s之間沿同一方向運動 B．乙在t=0到t=7s之間的位移為零 C．甲在t=0到t=4s

11、之間做往復運動 D．甲、乙在t=6s時的加速度方向相同 【答案】BD 三．對應練習 1．地面上足夠高處，在同一位置同時以相同的速率v分別豎直向上、豎直向下、水平向左、水平向右把四個小球拋出，不計阻力影響，經(jīng)過1s四個小球在空中的位置構(gòu)成的圖形正確的是 0 t/s 10 20 10 20 s/m A B C D 【答案】A 2．（xx年上海卷）質(zhì)點做直線運動，其s-t關(guān)系如圖所示，質(zhì)點在0-20s內(nèi)的平均速度大小為_________m/s

12、質(zhì)點在_________時的瞬時速度等于它在6-20s內(nèi)的平均速度。 【答案】0.8 10s和14s O x t t1 t2 a b 3．（xx年新課標）如圖，直線a和曲線b分別是在平直公路上行駛的汽車a和b的位置-時間（x-t）圖線。由圖可知 A．在時刻t1，a車追上b車 B．在時刻t2，a、b兩車運動方向相反 C．在t1到t2這段時間內(nèi)，b車的速率先減少后增加 D．在t1到t2這段時間內(nèi)，b車的速率一直比a車的大 【答案】BC v/m·s–1 t/s 1 2 3 4 5 甲 乙 0 10 20 30 －10 4.(x

13、x全國卷大綱版) 將甲乙兩小球先后以同樣的速度在距地面不同高度處豎直向上拋出，拋出時間間隔為2s，他們運動的V-t圖像分別如直線甲、乙所示。則 A．t=2s時，兩球的高度差一定為40m B．t=4s時，兩球相對于各自拋出點的位移相等 C．兩球從拋出至落地到地面所用的時間間隔相等 D．甲球從拋出至達到最高點的時間間隔與乙球的相等 【答案】BD 5．（xx年天津卷）質(zhì)點做直線運動的v—t圖象如圖所示，規(guī)定向右為正方向，則該質(zhì)點在前8s內(nèi)平均速度的大小和方向分別為 A．0.25m/s 向右 B．0.25m/s 向左 C．1m/s 向右 D．1m/s 向左 【答案】B 四．好題收集（請同學們把自己遇到的與這一節(jié)內(nèi)容相關(guān)的經(jīng)典好題整理收集于此欄）