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文檔簡介

1、最新高考復(fù)習方案體系構(gòu)建考綱點擊復(fù)習指導(dǎo)1.參考系、質(zhì)點 ()2.位移、速度和加速度 ()3.勻變速直線運動及其公式、圖象 ()實驗一:研究勻變速直線運動1.理解直線運動的相關(guān)概念,掌握位移與路程,速度與加速度等概念的區(qū)別和聯(lián)系。2.理解勻變速直線運動的規(guī)律,能從生活實例中構(gòu)建起物理模型并運用相應(yīng)的規(guī)律進行分析。3.比較xt和vt圖象的異同并能解決相應(yīng)的問題。4.掌握打點計時器的相關(guān)知識并能熟練應(yīng)用。質(zhì)點、參考系1質(zhì)點(1)定義:用來代替物體的有質(zhì)量的點。(2)物體可被看做質(zhì)點的條件:若物體的形狀和大小對所研究的問題沒有影響,或者其影響可以忽略時,該物體可被看做質(zhì)點。2參考系(1)定義:為了研

2、究物體的運動而假定不動的物體。(2)選?。嚎扇我膺x取,但對同一物體的運動,所選的參考系不同,運動的描述可能會不同,通常以地面為參考系。1物體可被看做質(zhì)點的兩種情況(1)多數(shù)情況下,平動的物體可被看做質(zhì)點。(2)有轉(zhuǎn)動但轉(zhuǎn)動可以忽略時,可把物體看做質(zhì)點。2對質(zhì)點的三點說明(1)質(zhì)點是一種理想化的模型。質(zhì)點是對實際物體的科學抽象,是研究物體運動時,抓住主要因素,忽略次要因素,對實際物體進行的簡化,真正的質(zhì)點是不存在的。(2)一個物體能否看做質(zhì)點,并非依據(jù)物體自身大小來判斷,而是由所研究問題的性質(zhì)決定的。(3)質(zhì)點不同于幾何“點”。質(zhì)點是一種物理模型,是忽略了物體的大小和形狀的有質(zhì)量的點,而幾何中的

3、“點”僅僅表示空間中的某一位置。1下列說法正確的是()A參考系必須是固定不動的物體B參考系可以是做變速運動的物體C地球很大,又因有自轉(zhuǎn),研究地球公轉(zhuǎn)時,地球不可視為質(zhì)點D研究跳水運動員轉(zhuǎn)體動作時,運動員不可視為質(zhì)點解析:選BD參考系是為了描述物體的運動而人為選定作為參考的物體,參考系可以是不動的,也可以是做變速運動的物體,A錯誤,B正確;地球的公轉(zhuǎn)半徑比地球半徑大得多,在研究地球公轉(zhuǎn)時,可將地球視為質(zhì)點,C錯誤;但在研究跳水運動員身體轉(zhuǎn)動時,運動員的形狀和大小對研究結(jié)果的影響不可忽略,不能被視為質(zhì)點,D正確。位移、速度1位移和路程(1)位移:描述物體位置的變化,用從初位置指向末位置的有向線段表

4、示,是矢量。(2)路程:描述物體運動軌跡的長度,是標量。2速度和速率(1)平均速度:物體的位移與發(fā)生這段位移所用時間的比值,即v;其方向與位移的方向相同,是矢量。(2)瞬時速度:運動物體在某一位置或某一時刻的速度,方向沿軌跡上物體所在點的切線方向指向前進的一側(cè),是矢量。(3)速率:瞬時速度的大小,是標量。1位移和路程的聯(lián)系(1)只有在單向直線運動中,位移的大小才等于路程。(2)一般情況下,位移的大小小于路程。2平均速度與瞬時速度的區(qū)別和聯(lián)系(1)區(qū)別:平均速度與位移和時間有關(guān),表示物體在某段位移或某段時間內(nèi)的平均快慢程度;瞬時速度與位置或時刻有關(guān),表示物體在某一位置或某一時刻的快慢程度。(2)

5、聯(lián)系:瞬時速度是運動時間t0時的平均速度。特別提醒平均速度的大小不能稱為平均速率,因為平均速率是路程與時間的比值,它與平均速度的大小沒有對應(yīng)關(guān)系。2下列說法正確的是()A高速公路上限速牌上的速度值指平均速度B運動員在處理做香蕉球運動的足球時,要將足球看成質(zhì)點C運動員的鏈球成績是指鏈球從離開手到落地的位移大小D選取不同的參考系,同一物體的運動軌跡可能不同解析:選D限速牌上的速度指瞬時速度,A錯;處理香蕉球時,要研究其旋轉(zhuǎn)特點,故不能看作質(zhì)點,B錯;鏈球成績指的是投擲圈的內(nèi)緣到落地痕跡的近緣之間的距離,C錯;選取不同的參考系,對運動的描述可能不同,D對。加速度1定義:速度的變化與發(fā)生這一變化所用時

6、間的比值。2定義式:a。3方向:與速度變化量的方向相同。4物理意義:描述速度變化快慢的物理量。1速度、速度變化量和加速度的對比比較項目速度速度變化量加速度物理意義描述物體運動的快慢和方向,是狀態(tài)量描述物體速度的變化,是過程量描述物體速度變化快慢和方向,是狀態(tài)量定義式vvvv0a單位m/sm/sm/s2決定因素由v0、a、t決定由vat知v由a與t決定由決定方向與位移x同向,即物體運動的方向由vv0或a的方向決定與v的方向一致,由F的方向決定,而與v0、v方向無關(guān)2加速度與速度的關(guān)系3在變速直線運動中,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,加速度也一定

7、減小C速度為零,加速度也一定為零D速度增大時,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;速度減小時,加速度也可以增大或不變,B錯;速度為零,加速度不一定為零,C錯;速度增大,加速度也可以不變或減小,D錯。對質(zhì)點概念的理解命題分析質(zhì)點的概念在考綱中是級要求,高考中一般不會單獨考查,常在力學或電學題目中作為一個小的知識點出現(xiàn)。例1下列情況下的物體,哪些可以看做質(zhì)點()A研究繞地球飛行時的航天飛機B研究飛行中直升飛機上的螺旋槳的轉(zhuǎn)動情況C放在地面上的木箱,在上面的箱角處用水平推力推它,木箱可繞下面的箱角轉(zhuǎn)動D計算在傳送帶上輸送的工件數(shù)量解析相對于繞地球飛行的軌道長度,航天飛機的大小可以

8、忽略,可看成質(zhì)點,A正確;研究螺旋槳的轉(zhuǎn)動情況時,飛機不能看成質(zhì)點,B錯誤;木箱有轉(zhuǎn)動,其上各點運動情況不同,不能看成質(zhì)點,C錯誤;D項中研究的是工件的數(shù)量,與工件的大小無關(guān),可看成質(zhì)點,故D項正確。答案AD“理想化模型”的應(yīng)用(1)理想化模型是分析、解決物理問題常用的方法,它是對實際問題的科學抽象,可以使一些復(fù)雜的物理問題簡單化。(2)物理學中理想化的模型有很多,如“質(zhì)點”“輕桿”“光滑平面”“自由落體運動”“點電荷”“純電阻電路”等,都是突出主要因素,忽略次要因素而建立的物理模型。 變式訓練1以下情景中,加著重號的人或物體可看成質(zhì)點的是()A研究一列火車通過長江大橋所需的時間B乒乓球比賽中

9、,運動員發(fā)出的旋轉(zhuǎn)球C研究航天員翟志剛在太空出艙揮動國旗的動作D用GPS確定打擊海盜的“武漢”艦在大海中的位置解析:選D把物體看做質(zhì)點的條件是:物體的大小或形狀對研究的問題沒有影響,或者對研究問題的影響可以忽略時,物體就可以看做質(zhì)點。由于火車的長度相對于長江大橋的長度不可以忽略,故研究火車通過長江大橋的時間不能把火車看成質(zhì)點;“旋轉(zhuǎn)球”上的不同點轉(zhuǎn)動情況不同,故不能把它看作質(zhì)點;研究航天員翟志剛在太空出艙揮動國旗的動作時,不能把翟志剛看成質(zhì)點;用GPS確定“武漢”艦在大海中的位置時,可以把“武漢”艦看成質(zhì)點。故應(yīng)選D。平均速度的計算命題分析平均速度是力學中的重要概念,在高考中常以選擇題的形式出

10、現(xiàn),且常和直線運動規(guī)律、vt圖象等綜合起來考查。例2做勻加速直線運動的物體,依次通過A、B、C三點,位移xABxBC,已知物體在AB段的平均速度大小為3 m/s,在BC段的平均速度大小為6 m/s,那么,物體在B點的瞬時速度大小為()A4 m/sB4.5 m/sC5 m/s D5.5 m/s思維流程第一步:抓信息關(guān)鍵點關(guān)鍵點信息獲取(1)做勻加速直線運動平均速度等于初末速度矢量和的一半(2)在AB段和BC段的平均速度分別為3 m/s和6 m/s根據(jù)平均速度定義式求全程的平均速度第二步:找解題突破口(1)根據(jù)AB段和BC段的平均速度的大小,應(yīng)用可列出關(guān)于vA、vB、vC的兩個方程。(2)應(yīng)用平均

11、速度定義式列出方程,并與上述方程聯(lián)立,可求得全程的平均速度。第三步:條理作答解析因物體做勻加速直線運動,由運動學公式可得:AB3 m/s。BC6 m/s。AC4 m/s。解以上三式得:vB5 m/s,故選C。答案C計算平均速度(1)關(guān)鍵點:分清運動性質(zhì)。(2)求解方法:勻變速直線運動;非勻變速直線運動。變式訓練2一輛汽車沿平直公路以速度v1行駛了2/3的路程,接著以速度v220 km/h行駛完其余1/3的路程,如果汽車全程的平均速度為v28 km/h,求v1的大小。解析:設(shè)全程的位移為x,由平均速度公式v得:汽車行駛?cè)痰臅r間:t;汽車行駛前2/3路程的時間:t1;汽車行駛后1/3路程的時間:

12、t2又有:tt1t2解以上各式得:v135 km/h答案:35 km/h加速度與速度的關(guān)系命題分析高考中單獨考查本考點的機率不大,常把本考點與勻變速直線運動規(guī)律和vt圖象綜合起來考查。例3關(guān)于速度和加速度的關(guān)系,下列說法正確的是()A加速度方向為負時,速度一定減小B速度變化得越快,加速度就越大C加速度方向保持不變,速度方向也保持不變D加速度大小不斷變小,速度大小也不斷變小解析加速度方向為負,不代表加速度的方向和速度方向相反,A錯誤;加速度是表示速度變化快慢的物理量,故速度變化得越快加速度越大,B正確;加速度方向保持不變,物體有可能先做減速運動,再做反向的加速運動,C錯誤;加速度變小,表示速度變

13、化越來越慢,并不表示速度變小,D錯誤。答案B(1)加速度有瞬時加速度和平均加速度,對于勻變速運動而言,瞬時加速度等于平均加速度;而對于非勻變速運動,瞬時加速度不等于平均加速度。(2) 是加速度的定義式,加速度的決定式是,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。變式訓練3一個質(zhì)點做方向不變的直線運動,加速度的方向始終與速度的方向相同,但加速度大小先保持不變,再逐漸減小直至為零,則此些過程中()A速度先逐漸變大,然后再逐漸減小,當加速度減小到零時,速度達到最小值B速度先均勻增加,然后增加得越來越慢,當加速度減小到零時,速度達到最大值C位移逐漸增大,當加

14、速度減小到零時,位移將不再增大D位移先逐漸增大,后逐漸減小,當加速度減小到零時,位移達到最小值解析:選B加速度與速度同向,速度應(yīng)增大,當加速度不變時,速度均勻增加;當加速度減小時,速度仍增大,但不再是均勻增大,直到加速度為零時,速度不再增大,A項錯誤,B項正確;因質(zhì)點速度方向不變化,始終是向前運動,最終勻速運動,所以位移一直在增大,C項和D項錯誤。開“芯”技法巧選參考系解決勻速直線運動問題選取參考系時,應(yīng)以觀測方便和使運動的描述盡可能簡單為原則。一般應(yīng)根據(jù)研究對象和研究對象所在的系統(tǒng)來決定。例如研究地球公轉(zhuǎn)的運動情況,一般選太陽作為參考系;研究地面上物體的運動時,通常選地面或相對地面靜止的物體

15、為參考系;研究物體在運動的火車上的運動情況時,通常選火車為參考系。如不特別說明,一般是以地球作為參考系。示例一列長為l的隊伍,行進速度為v1,通訊員從隊尾以速度v2(v2v1)趕到排頭,又立即以速度v2返回隊尾。求這段時間里隊伍前進的距離。解析法一:以隊伍為參考系,則通訊員從隊尾趕到排頭這一過程中,相對速度為(v2v1);通訊員再從排頭返回隊尾的這一過程中相對速度為(v1v2),則整個運動時間t則隊伍在這段時間相對地面前進的距離x為xv1tv1()。法二:以地面為參考系時,則根據(jù)通訊員與隊伍前進距離間的關(guān)系得出,從隊尾趕到排頭:v2t1v1t1l從排頭趕到隊尾:v1t2v2t2l由解得t1,t

16、2所以隊伍前進的距離為xv1(t1t2)。答案名師點評要求解隊伍相對于地面前進的距離,常規(guī)方法是選取地面為參考系,但隊伍和通訊員都是運動的,在通訊員運動的兩個過程中,通訊員相對于隊伍的運動距離都為l,所以,若選取隊伍為參考系,會更加方便快捷地表達出全過程的運動時間。勻變速直線運動的基本規(guī)律1勻變速直線運動(1)定義:沿著一條直線,且加速度不變的運動。(2)分類:勻加速直線運動,a與v0方向相同。勻減速直線運動,a與v0方向相反。2勻變速直線運動的規(guī)律(1)速度公式:vv0at。(2)位移公式:xv0tat2。(3)位移速度關(guān)系式:v2v2ax。初速度為零的勻變速直線運動的四個重要推論(1)1T

17、末、2T末、3T末瞬時速度的比為:v1v2v3vn123n(2)1T內(nèi)、2T內(nèi)、3T內(nèi)位移的比為:x1x2x3xn122232n2(3)第一個T內(nèi)、第二個T內(nèi)、第三個T內(nèi)位移的比為:xxxxn135(2n1)(4)從靜止開始通過連續(xù)相等的位移所用時間的比為:t1t2t3tn1(1)()()1一觀察者站在第一節(jié)車廂前端,當列車從靜止開始做勻加速運動時,下列說法正確的是()A每節(jié)車廂末端經(jīng)過觀察者的速度之比是1B每節(jié)車廂末端經(jīng)過觀察者的時間之比是135C在相等時間里經(jīng)過觀察者的車廂數(shù)之比是135D在相等時間里經(jīng)過觀察者的車廂數(shù)之比是123解析:選AC根據(jù)初速度為零的勻變速直線運動的推論及v22ax

18、知選項A、C正確。勻變速直線運動的重要推論勻變速直線運動的兩個重要推論(1)物體在一段時間內(nèi)的平均速度等于這段時間中間時刻的瞬時速度,還等于初末時刻速度矢量和的一半,即:v。(2)任意兩個連續(xù)相等的時間間隔T內(nèi)的位移之差為一恒量,即:xx2x1x3x2xnxn1aT2。還可以推廣到xmxn(mn)aT2。對勻變速直線運動規(guī)律的兩點說明(1)勻變速直線運動的基本公式均是矢量式,應(yīng)用時要注意各物理量的符號,一般規(guī)定初速度的方向為正方向,當v00時,一般以a的方向為正方向。(2)物體先做勻減速直線運動,速度減為零后又反向做勻加速直線運動,全程加速度不變,對這種情況可以將全程看做勻變速直線運動,應(yīng)用基

19、本公式求解。2一物體做勻變速直線運動,某時刻速度大小為4 m/s,1 s后速度的大小變?yōu)?0 m/s,在這1 s內(nèi)該物體的()A位移的大小可能小于3 mB位移的大小可能大于10 mC加速度的大小可能小于4 m/s2D加速度的大小可能大于10 m/s2解析:選D若初、末速度同向時: m/s7 m/s,x t7 m,a m/s26 m/s2。若初、末速度反向時: m/s3 m/sx t3 m,a m/s214 m/s2因此可得出只有選項D正確。勻變速直線運動的規(guī)律命題分析本考點是高考的熱點,常以選擇題或計算題的形式考查,在高考中可被單獨命題,也可與vt圖象、牛頓運動定律、電場等知識綜合命題。例1(

20、2013江西五校聯(lián)考)質(zhì)量為m的飛機靜止在水平直跑道上。飛機起飛過程可分為兩個勻加速運動階段,其中第一階段飛機的加速度為a1,運動時間為t1。當?shù)诙A段結(jié)束時,飛機剛好達到規(guī)定的起飛速度v0。飛機起飛過程中,在水平直跑道上通過的路程為s,受到的阻力恒為Ff。求第二階段飛機運動的加速度a2和時間t2。思維流程第一步:抓信息關(guān)鍵點關(guān)鍵點信息獲取(1)起飛過程分為兩個勻加速運動階段第一階段的末速度即為第二階段的初速度(2)通過的路程為s兩個階段的總路程為s(3)受到的阻力恒為Ff飛機不僅受阻力作用,兩個階段加速度不同第二步:找解題突破口飛機的兩個運動階段情景相似,且第一階段的末速度等于第二階段的初速

21、度,分別根據(jù)速度公式和位移公式對兩個階段列出方程,求解即可得出a2和t2。第三步:條理作答解析第一、二階段結(jié)束時飛機運動速度分別為v1a1t1v0v1a2t2運動距離分別為:s1a1ts2v1t2a2t總距離為ss1s2解得a2t2答案求解勻變速直線運動問題的一般解題步驟(1)首先確定研究對象,并判定物體的運動性質(zhì)。(2)分析物體的運動過程,要養(yǎng)成畫物體運動示意圖的習慣。(3)如果一個物體的運動包含幾個階段,就要分段分析,各段交接處的速度往往是聯(lián)系各段的紐帶。(4)運用基本公式或推論等知識進行求解。變式訓練1發(fā)射衛(wèi)星一般用多級火箭,第一級火箭點火后,使衛(wèi)星向上勻加速直線運動的加速度為50 m/

22、s2,燃燒30 s后第一級火箭脫離,又經(jīng)過10 s后第二級火箭啟動,衛(wèi)星的加速度為80 m/s2,經(jīng)過90 s后,衛(wèi)星速度為8 600 m/s。求在第一級火箭脫離后的10 s內(nèi),衛(wèi)星做什么運動,加速度是多少?(設(shè)此過程為勻變速直線運動)解析:第一級火箭燃燒完畢時的速度v1a1t15030 m/s1 500 m/s。由題意知,衛(wèi)星在第二級火箭燃燒過程中做勻加速直線運動,末速度v38 600 m/s,加速度a380 m/s2,時間t390 s,設(shè)這一過程中的初速度為v2,由v3v2a3t3,得v2v3a3t3(8 6008090) m/s1 400 m/s,可見從第一級火箭分離至第二級火箭啟動,衛(wèi)

23、星速度在減小,做勻減速直線運動,設(shè)加速度為a2,由v2v1a2t2,得a2 m/s210 m/s2,負號表示加速度a2的方向與速度方向相反。答案:勻減速運動10 m/s2勻變速直線運動推論的應(yīng)用命題分析本考點是勻變速直線運動規(guī)律的延續(xù),是高考的重點,常結(jié)合牛頓運動定律、電場等知識進行綜合考查。例2物體以一定的初速度沖上固定的光滑斜面,到達斜面最高點C時速度恰為零,如圖121所示。從物體過A時開始計時,已知物體第一次運動到斜面長度3/4處的B點時,所用時間為t,求物體從B滑到C所用的時間。圖121解析方法一:比例法對于初速度為零的勻加速直線運動,在連續(xù)相等的時間里通過的位移之比為x1x2x3xn

24、135(2n1)現(xiàn)有xBCxBA13通過xAB的時間為t,故通過xBC的時間tBCt。方法二:中間時刻速度法利用推論:中間時刻的瞬時速度等于這段位移的平均速度。AC又v2axACv2axBCxBCxAC解得:vB??梢钥闯鰒B正好等于AC段的平均速度,因此B點是中間時刻的位置。因此有tBCt。方法三:利用有關(guān)推論對于初速度為0的勻加速直線運動,通過連續(xù)相等的各段位移所用的時間之比t1t2t3tn1(1)()()()?,F(xiàn)將整個斜面分成相等的四段,如上圖所示。設(shè)通過BC段的時間為tx,那么通過BD、DE、EA的時間分別為:tBD(1)tx,tDE()tx,tEA(2)tx,又tBDtDEtEAt,

25、得txt。答案t運動學問題選擇公式口訣運動過程要搞清,已知未知心里明?;竟胶苤匾?,推論公式不小瞧。平均速度a不見,紙帶問題等時間。比例公式可倒用,推論各有己特點。 變式訓練2一個做勻加速直線運動的物體,在前4 s內(nèi)經(jīng)過的位移為24 m,在第二個4 s內(nèi)經(jīng)過的位移是60 m,求這個物體運動的加速度和初速度各是多少?解析:方法一:基本公式法前4 s內(nèi)經(jīng)過的位移:x1v0tat2第2個4 s內(nèi)經(jīng)過的位移:x2v0(2t)a(2t)2(v0tat2)將x124 m、x260 m代入上式,解得a2.25 m/s2v01.5 m/s。方法二:利用有關(guān)推論由公式 xaT2,得a m/s22.25 m/s

26、2。根據(jù)v得 m/sv04a,所以v01.5 m/s。答案:2.25 m/s21.5 m/s萬能模型“勻變速直線運動”模型此模型蘊涵在日常生活、體育賽事和軍事活動等具體情境中,具有形式靈活,過程多變的特點。但每個過程都符合或近似符合勻變速直線運動的規(guī)律。示例“10米折返跑”的成績反映了人體的靈敏素質(zhì)。如圖122所示,測定時,在平直跑道上,受試者以站立式起跑姿勢站在起點終點線前,當聽到“跑”的口令后,全力跑向正前方10米處的折返線,測試員同時開始計時。受試者到達折返線處時,用手觸摸折返線處的物體(如木箱),再轉(zhuǎn)身跑向起點終點線,當胸部到達起點終點線時,測試員停表,所用時間即為“10米折返跑”的成

27、績。設(shè)受試者起跑的加速度為4 m/s2,運動過程中的最大速度為4 m/s,快到達折返線處時需減速到零,減速的加速度為8 m/s2,返回時達到最大速度后不需減速,保持最大速度沖線。求受試者“10米折返跑”的成績?yōu)槎嗌倜??圖122解析對受試者,由起點終點線向折返線運動的過程中加速階段:t11 s,x1vmt12 m減速階段:t30.5 s,x3vmt31 m勻速階段:t21.75 s由折返線向起點終點線運動的過程中加速階段:t41 s,x4vmt42 m勻速階段:t52 s受試者“10米折返跑”的成績?yōu)椋簍t1t2t3t4t56.25 s。答案6.25 s模型構(gòu)建日常生活、體育賽事、軍事等各個領(lǐng)域

28、都能提煉出“勻變速直線運動”“模型,分析這類問題時:(1)為了直觀形象,應(yīng)盡量畫出草圖,并在圖中標明一些位置和物理量;最關(guān)鍵是畫出初速度的方向與加速度的方向。(2)弄清研究對象,明確哪些量已知,哪些量未知,公式都是針對一個過程的,解題時一定要分析過程,根據(jù)公式的特點恰當選用公式:速度公式vv0at,式中沒有位移x;位移公式xv0tat2,式中沒有末速度v;推論:v2v2ax,式中沒有時間t;平均速度公式,式中沒有加速度。例如在分析不知道時間或不需知道時間的問題時,一般用速度位移關(guān)系的推論。(3)勻變速直線運動的位移公式、速度公式、位移速度公式都是矢量式,解題時一定要先弄清各個矢量的方向,從而確

29、定是代正值還是負值進行運算。自由落體運動1定義物體只在重力作用下,從靜止開始下落的運動。2運動性質(zhì)初速度為0,加速度為重力加速度的勻加速直線運動。3基本規(guī)律(1)速度公式:vgt;(2)位移公式:hgt2;(3)速度位移關(guān)系式:v22gh。(1)平均速度等于中間時刻的瞬時速度,也等于末速度的一半,即gt。(2)在相鄰的相等時間內(nèi)下落的位移差hgT2(T為時間間隔)1(2011重慶高考)某人估測一豎直枯井深度,從井口靜止釋放一石頭并開始計時,經(jīng)2 s聽到石頭落地聲,由此可知井深約為(不計聲音傳播時間,重力加速度g取10 m/s2)()A10 mB20 mC30 m D40 m解析:選Bhgt21

30、022 m20 m。豎直上拋運動1運動特點加速度為g,上升階段做勻減速直線運動,下落階段做勻加速直線運動。2運動規(guī)律(1)速度公式:vv0gt;(2)位移公式:hv0tgt2;(3)速度位移關(guān)系式:v2v2gh;(4)上升的最大高度:H;(5)上升到最大高度用時:t。1豎直上拋運動的研究方法豎直上拋運動的實質(zhì)是加速度恒為g的勻變速運動,處理時可采用兩種方法:(1)分段法:將全程分為兩個階段,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ag的勻變速直線運動,必須注意物理量的矢量性。習慣上取v0的方向為正方向,則v0時,物體正在上升;v0時,物體在

31、拋出點上方;h0,即h(1)0。所以10,即v0 為A、B在空中相遇的條件。當在B球的最高點相遇時,應(yīng)有g(shù)t2h,且t,解得v0。當 v0時,在B球上升過程中兩球相遇。答案見解析失誤探因1審題方面(1)不理解豎直上拋運動的特點,錯誤地認為A、B一定在B上升過程中相遇。(2)錯誤地認為A、B相遇點在A、B初始位置連線的中點。2知識應(yīng)用方面由于沒有正確判斷出A、B在空中運動的幾種可能情況,導(dǎo)致漏解或錯解。名師點評(1)解決此題應(yīng)注意理解豎直上拋運動的特點,注意運動過程中的拐點最高點,最高點是兩個過程的分界點。(2)解決臨界問題,關(guān)鍵是找出臨界條件。一般有兩種基本方法:以定理、定律為依據(jù),首先求出所

32、研究問題的一般規(guī)律和一般解,然后分析、討論其特殊規(guī)律和特殊解;直接分析、討論臨界狀態(tài)和相應(yīng)的臨界值,求出研究問題的規(guī)律和解。xt圖象和vt圖象1xt圖象(1)物理意義:反映了物體做直線運動的位移隨時間變化的規(guī)律。(2)斜率的意義:圖線上某點切線斜率的大小表示物體速度的大小,斜率正負表示物體速度的方向。2vt圖象(1)物理意義:反映了做直線運動的物體的速度隨時間變化的規(guī)律。(2)斜率的意義:圖線上某點切線斜率的大小表示物體加速度的大小,斜率正負表示物體加速度的方向。(3)“面積”的意義圖線與時間軸圍成的面積表示相應(yīng)時間內(nèi)的位移大小。若面積在時間軸的上方,表示位移方向為正方向;若此面積在時間軸的下

33、方,表示位移方向為負方向。1對運動圖象的理解xt圖象vt圖象軸橫軸為時間t,縱軸為位移x橫軸為時間t,縱軸為速度v線傾斜直線表示勻速直線運動傾斜直線表示勻變速直線運動縱截距表示初位置表示初速度特殊點拐點表示從一種運動變?yōu)榱硪环N運動,交點表示相遇拐點表示從一種運動變?yōu)榱硪环N運動,交點表示速度相等2對運動圖象的三點說明(1)無論是xt圖象還是vt圖象都只能描述直線運動。(2)xt圖象和vt圖象不表示物體運動的軌跡。(3)xt圖象和vt圖象的形狀由x與t、v與t的函數(shù)關(guān)系決定。1如圖141所示的圖象中能反映作直線運動物體回到初始位置的是()圖141解析:選ACD物體做直線運動又回到初始位置,則此過程

34、中物體的位移一定為零,滿足此條件的有A、C、D,而選項B中,物體一直沿正方向運動,2 s內(nèi)前進的位移為2 m,故B錯誤。追及與相遇問題1概述當兩個物體在同一直線上運動時,由于兩物體的運動情況不同,所以兩物體之間的距離會不斷發(fā)生變化,這時就會涉及追及、相遇或避免碰撞等問題。2兩類情況(1)若后者能追上前者,則追上時,兩者處于同一位置,后者的速度一定不小于前者的速度。(2)若后者追不上前者,則當后者的速度與前者速度相等時,兩者相距最近。追及問題的常見類型(1)速度小者追速度大者:類型圖象說明勻加速追勻速tt0以前,后面物體與前面物體間距離增大tt0時,兩物體相距最遠為x0xtt0以后,后面物體與前

35、面物體間距離減小能追及且只能相遇一次注:x0為開始時兩物體間的距離勻速追勻減速勻加速追勻減速(2)速度大者追速度小者:類型圖象說明勻減速追勻速開始追及時,后面物體與前面物體間的距離在減小,當兩物體速度相等時,即tt0時刻:若xx0,則恰能追及,兩物體只能相遇一次,這也是避免相撞的臨界條件若xx0,則相遇兩次,設(shè)t1時刻x1x0,兩物體第一次相遇,則t2時刻兩物體第二次相遇注:x0是開始時兩物體間的距離勻速追勻加速勻減速追勻加速2.甲、乙兩輛汽車沿平直公路從同一地點同時由靜止開始向同一方向運動的vt圖象如圖142所示,則下列說法正確的是()圖142A0t時間內(nèi),甲的平均速度大于乙的平均速度B02

36、t時間內(nèi),甲的平均速度大于乙的平均速度Ct時刻兩車再次相遇D在t2t時間內(nèi)的某時刻,兩車相遇解析:選BD0t時間內(nèi),乙車在甲車前面,乙甲,A錯;02t時間內(nèi),x甲x乙,故甲乙,B對,t時刻,v甲v乙,但乙車仍在甲車前面,故甲追上乙時,應(yīng)在t2t時間內(nèi)的某個時刻,C錯,D對。對運動圖象的理解及應(yīng)用命題分析對圖象的考查是每年高考的熱點,特別是對vt圖象,幾乎每年高考都會考查,題型多為選擇題,難度中等。 例1甲、乙兩物體由同一位置出發(fā)沿一直線運動,其速度時間圖象如圖143所示,下列說法正確的是()圖143A甲做勻速直線運動,乙做勻變速直線運動B兩物體兩次相遇的時刻分別是在2 s末和6 s末C乙在前2

37、 s內(nèi)做勻加速直線運動,2 s后做勻減速直線運動D2 s后,甲、乙兩物體的速度方向相反解析由圖象知,v甲2 m/s,故甲物體做勻速直線運動,乙物體在02 s內(nèi)沿正向做勻加速直線運動。在26 s內(nèi)沿正向做勻減速直線運動,乙物體在整個過程中做的不是勻變速直線運動,A錯誤,C正確;在2 s末,甲物體的位移x甲22 m4 m,乙物體的位移x乙(24) m4 m,故兩物體在2 s末相遇,在6 s末,甲物體的位移x甲26 m12 m,乙物體的位移x乙(64) m12 m,故兩物體在6 s末相遇,B正確;在06 s內(nèi),甲、乙兩物體始終沿規(guī)定的正方向運動,D錯誤。答案BC運用運動圖象解題的技巧(1)利用圖象分

38、析物體的運動時,關(guān)鍵是從圖象中找出有用的信息或?qū)㈩}目中的信息通過圖象直觀地反映出來。(2)在vt圖象中,由于位移的大小可以用圖線和t坐標軸圍成的面積表示,因此可以根據(jù)面積判斷物體是否相遇,還可以根據(jù)面積的差判斷物體間距離的變化。(3)利用圖象可以直接得出物體運動的速度、位移、加速度,甚至可以結(jié)合牛頓第二定律根據(jù)加速度來確定物體的受力情況。 變式訓練(2013江南十校二模)兩個物體A、B從同一地點在同一直線上做勻變速直線運動,它們的速度圖象如圖144所示,則()圖144AA、B兩物體運動方向相反Bt4 s時,A、B兩物體相遇C在相遇前,t4 s時A、B兩物體相距最近D在相遇前,A、B兩物體最遠距

39、離20 m解析:選D速度圖象在t軸上方,則A、B均沿正方向運動,方向相同,選項A錯誤;t4 s時,A、B兩物體不相遇,也不是相距最近,選項B、C錯誤;在相遇前,t4 s時A、B兩物體相距最遠,最遠距離20 m,選項D正確。追及、相遇問題的分析命題分析追及、相遇問題是直線運動規(guī)律的典型應(yīng)用,常結(jié)合圖象進行考查,題型多為選擇和計算。例2甲車以10 m/s的速度在平直的公路上勻速行駛,乙車以4 m/s的速度與甲車平行同向做勻速直線運動,甲車經(jīng)過乙車旁邊開始以0.5 m/s2的加速度剎車,從甲車剎車開始計時,求:(1)乙車在追上甲車前,兩車相距的最大距離;(2)乙車追上甲車所用的時間。思維流程第一步:

40、抓信息關(guān)鍵點關(guān)鍵點信息獲取(1)甲車以0.5 m/s2的加速度剎車甲車在減速,但v甲v乙,兩車距離在增大(2)乙車在追上甲車前甲、乙兩車速度相等時,距離最大(3)乙車追上甲車所用時間乙車追上甲車時,甲車可能正在運動,也可能停止第二步:找解題突破口(1)甲、乙兩車間距如何變化,取決于甲、乙兩車的速度關(guān)系,速度相等時兩車距離最大。(2)要求乙車追上甲車所用時間,應(yīng)先判斷出乙車追上甲車時,甲車所處的狀態(tài),然后根據(jù)兩車的位移關(guān)系和時間關(guān)系列式求解。第三步:條理作答解析(1)當甲車速度減至等于乙車速度時兩車的距離最大,設(shè)該減速過程經(jīng)過的時間為t,則v乙v甲at解得:t12 s此時甲、乙間的距離為xv甲t

41、at2v乙t1012 m0.5122 m412 m36 m(2)設(shè)甲車減速到零所需時間為t1,則有:t120 st1時間內(nèi):x甲t120 m100 mx乙v乙t1420 m80 m此后乙車運動時間:t2 s5 s故乙車追上甲車需t1t225 s答案(1)36 m(2)25 s追及相遇問題的規(guī)范求解(1)解題思路和方法:(2)解題技巧:緊抓“一圖三式”,即:過程示意圖,時間關(guān)系式、速度關(guān)系式和位移關(guān)系式。審題應(yīng)抓住題目中的關(guān)鍵字眼,充分挖掘題目中的隱含條件,如“剛好”、“恰好”、“最多”、“至少”等,往往對應(yīng)一個臨界狀態(tài),滿足相應(yīng)的臨界條件。若被追趕的物體做勻減速運動,一定要注意追上前該物體是否

42、已經(jīng)停止運動,另外還要注意最后對解的討論分析。 互動探究上例中若甲車經(jīng)過乙車旁邊時,乙車開始以恒定的加速度加速運動,甲車勻速行駛,乙車追上甲車前,兩車有最大距離18 m,求乙車的加速度大小。解析:當甲、乙兩車速度相等時有最大距離,則v甲v乙at對甲車:x甲v甲t對乙車:x乙t又有:xmx甲x乙代入數(shù)值得:a1 m/s2答案:1 m/s2糾錯藍本解答追及相遇問題時的誤區(qū) 示例甲、乙兩車在一平直道路上同向運動,其vt圖象如圖145所示,圖中OPQ和OQT的面積分別為S1和S2(S2S1)。初始時,甲車在乙車前方S0處()圖145A若S0S1S2,兩車不會相遇B若S0S1,兩車相遇2次C若S0S1,兩車相遇1次D若S0S2,兩車相遇1次嘗試解答選ABC由題圖可知甲的加速度a1比乙的加速度a2大,在達到速度相等的時間T內(nèi)兩車相對位移為S1,若S0S1S2,速度相等時乙車還沒有追上,此后甲車比乙車快,不可能追上,故A正確;若S0S1),兩車速度相等時還沒有追上,之后甲車更快,乙車更追不上,故D錯誤。失誤探因1審題方面(1)忽略兩車的初始距離S0與兩車相對位移S1之間的不同關(guān)系,導(dǎo)致漏解。(2)不能將vt圖象中的“面

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