高三物理總復(fù)習(xí)指導(dǎo)-第一章 質(zhì)點(diǎn)的直線運(yùn)動(dòng)

1、第一章 直 線 運(yùn) 動(dòng)一、知識(shí)目標(biāo)內(nèi) 容要 求說 明1質(zhì)點(diǎn)參考系和坐標(biāo)系非慣性參考系不作要求2路程和位移 時(shí)間和時(shí)刻3勻速直線運(yùn)動(dòng) 速度和速率4變速直線運(yùn)動(dòng) 平均速度和瞬時(shí)速度5速度隨時(shí)間的變化規(guī)律(實(shí)驗(yàn)、探究)6勻變速直線運(yùn)動(dòng) 自由落體運(yùn)動(dòng) 加速度二、能力要求1能區(qū)分狀態(tài)量與過程量，時(shí)刻、位置、瞬時(shí)速度是狀態(tài)量；時(shí)間、位移、平均速度是過程量正確判定好位移、速度、加速度矢量的方向2理解勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式中x、v、a正、負(fù)的含義，根據(jù)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)靈活運(yùn)用公式解決勻加速直線運(yùn)動(dòng)、勻減速直線運(yùn)動(dòng)以及勻變速往返的直線運(yùn)動(dòng)3掌握豎直上拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)：(1)時(shí)間的對(duì)稱性：物體上升運(yùn)動(dòng)中通過某兩個(gè)位置所用時(shí)間總等

2、于下降運(yùn)動(dòng)中通過這兩個(gè)位置間所用的時(shí)間(2)速度的對(duì)稱性：物體上升過程中通過某一位置的速度大小總等于下降運(yùn)動(dòng)中通過該位置速度的大小，兩速度方向相反4能結(jié)合審題，通過畫草圖分析物理過程，會(huì)借助于vt圖象分析位移、速度等物理量，以及尋找這些物理量之間的關(guān)系三、解題示例例1 如圖所示，電燈距離水平地面H，一高為h(hH)的人以速度v沿水平地面勻速遠(yuǎn)離電燈，人頭頂在地面上的影子為P，試確定P點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律分析：確定P點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，就是確定P點(diǎn)的速度、加速度隨時(shí)間變化的規(guī)律，電燈、人的頭頂、P點(diǎn)三點(diǎn)共線，且電燈位置固定，人的頭頂做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以P點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡一定是直線我們可以通過建立坐標(biāo)系，確定P點(diǎn)的

3、位置與人的位置之間的關(guān)系，即可確定P點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程，或者根據(jù)速度、加速度的定義確定P點(diǎn)的速度、加速度隨時(shí)間變化的規(guī)律解法一：如圖所示，以燈正下方的O點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，以人前進(jìn)的方向?yàn)閤軸的正方向，建立坐標(biāo)系Ox以人正通過電燈正下方時(shí)開始計(jì)時(shí)，即t00，此時(shí)P點(diǎn)的位置恰好在O點(diǎn)，即x00在時(shí)刻t，人的位置x1vt，P點(diǎn)的位置x，根據(jù)幾何知識(shí)可得即P點(diǎn)的位置 這也是P點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程令，vp為定值，則xvPt可見P點(diǎn)以速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)解法二：如圖所示，設(shè)在t時(shí)間內(nèi)，人的位移x1vt，P點(diǎn)的位移為x，由相似三角形知識(shí)得所以 根據(jù)速度的定義可知，P點(diǎn)的速度為定值，即P點(diǎn)做速度大小為的勻速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為0討

4、論：(1)盡管P點(diǎn)不是質(zhì)點(diǎn)，也不是物體上的一個(gè)點(diǎn)，但它也有位置P點(diǎn)位置的變化率就是P點(diǎn)的速度在這里我們把速度的概念拓展到了一個(gè)幾何點(diǎn)，即對(duì)一個(gè)抽象的幾何點(diǎn)的位置變化也可談速度一般說，只要與位置有關(guān)的事物，位置的變動(dòng)就可以應(yīng)用速度的概念(2)本題還可以進(jìn)一步思考：如果人行走的路面不是水平的，而是有一定傾角的下坡路或者是上坡路，P點(diǎn)的速度將如何?例2某質(zhì)點(diǎn)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，在第2s內(nèi)的位移是6m，第4s內(nèi)的位移是0，試求該質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的初速度和加速度分析：質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的物理情景如圖所示，題中敘述質(zhì)點(diǎn)在“第4s內(nèi)的位移是0”，說明在第3s末和第4s末，質(zhì)點(diǎn)在同一位置，即質(zhì)點(diǎn)做的是有往返運(yùn)動(dòng)的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，

5、所以質(zhì)點(diǎn)在第1s、第2s、第3s內(nèi)做加速運(yùn)動(dòng)，在第4s內(nèi)速度減至0后，反向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)解：設(shè)物體的初速度為v0，并以初速度的方向?yàn)檎较?，物體的加速度為a，則物體在第s秒初的速度為vnv0a(n1)物體在第ns內(nèi)的位移為故當(dāng)n2時(shí)，v01.5a6當(dāng)n4時(shí)，v03.5a0解得加速度a3m/s2，初速度v010.5m/s，表明a與v0反向討論：本題還可以利用其他公式來解決，例如(1)利用xaT2以初速度方向?yàn)檎较?，物體在第2s內(nèi)的位移為x26m，在第4s內(nèi)的位移為x40，設(shè)加速度為a，則x4x22aT2得到加速度a(x4x2)/2T2(06)/2m/s23m/s2，負(fù)號(hào)表示與正方向相反(2)

6、利用物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)某段時(shí)間的平均速度等于其中間時(shí)刻的即時(shí)速度物體在1.5s時(shí)的速度為物體在3.5s時(shí)的速度為則質(zhì)點(diǎn)的加速度為再用v1.5v0a1.5求得v010.5m/s例3 一懸崖高為h，某一時(shí)刻從懸崖頂部自由下落一石子A，同時(shí)從懸崖正下方的地面上豎直上拋一石子B，B的初速度為v0求AB兩石子相遇的地方(不計(jì)空氣阻力)分析：A做自由落體運(yùn)動(dòng)，B做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，分別寫出 A、B的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程，相遇條件是：經(jīng)過相同時(shí)間，A、B的位置相同，求出相遇的條件即可求出相遇的地點(diǎn)解：A做自由落體運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間t下落的距離為B做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間t上升的距離為相遇條件是 hAhBh解上述三個(gè)方程得相

7、遇時(shí)間 相遇地點(diǎn)距離地面的高度 討論：(1)本題有解的條件是，即這是因?yàn)橐薪猓仨毷茿下落的時(shí)間小于B在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，即(2)可進(jìn)一步思考：A、B是在B上升過程中相遇，還是在B下降過程中相遇例4 甲、乙兩輛摩托車沿直線同方向運(yùn)動(dòng)，甲做加速度為a1的勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)其速度為v0時(shí)，從甲的前方與甲相距為d的位置，乙開始做初速度為零、加速度為a2的勻加速運(yùn)動(dòng)則關(guān)于甲、乙相遇的情況，以下說法中正確的是A若a2a1，兩車只能相遇一次B若a2a1，兩車可能相遇兩次C若a2a1，兩車可能相遇兩次D若a2a1，兩車不可能不相遇分析：分別寫出甲、乙的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程，判斷它們是否相遇，就是判斷經(jīng)過相同時(shí)間，它們的位

8、置是否相同以乙開始運(yùn)動(dòng)時(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，經(jīng)過時(shí)間t，甲、乙的位移分別為x1、x2，則如圖所示，甲、乙相遇的條件是即 當(dāng)方程無解時(shí)，表示甲、乙不能相遇；當(dāng)方程有解時(shí)，表示甲、乙可能相遇判別式 當(dāng)a2a1時(shí)，判別式一定成立，方程x0必有兩解，但方程的解分別為顯然兩個(gè)解一正、一負(fù)，其中負(fù)值者表示甲、乙在計(jì)時(shí)起點(diǎn)前相遇，不符合題意，應(yīng)舍去，所以甲、乙只能相遇一次當(dāng)a2a1時(shí)，方程變?yōu)橐淮畏匠蘢v0t0，顯然解為，所以甲、乙只能相遇一次當(dāng)a2a1時(shí)，判別式的值可能小于0，這種情況下甲、乙不相遇；判別式的值也可能等于0，這種情況下甲、乙只能相遇一次；判別式的值還可能大于0，方程的解分別為兩個(gè)解都大于0，這種情

9、況下甲、乙相遇2次解：正確答案是選項(xiàng)A、B討論：(1)在利用數(shù)學(xué)方法求解物理題時(shí)，一定要注意解的物理意義，并要結(jié)合題目要求進(jìn)行取舍(2)是否可以利用vt圖象討論甲、乙兩輛摩托車相遇的情況呢?例5 火車以54km/h的速度勻速前進(jìn)，當(dāng)經(jīng)過A站時(shí)需臨時(shí)停車60s進(jìn)站時(shí)加速度大小為0.3m/s2，出站時(shí)的加速度為0.5m/s2，出站后仍要以54km/h的速度前進(jìn)求火車因?yàn)榕R時(shí)停車所耽誤的時(shí)間t分析：根據(jù)題意，火車停車過程分為三個(gè)階段：由速度54km/h勻減速運(yùn)動(dòng)到靜止；停車60s；由靜止勻加速到54km/h解：以初速度v0的方向?yàn)檎较颍疖囃Ｕ镜倪^程可以分為三個(gè)階段：第一階段，火車進(jìn)站過程做勻減速

10、運(yùn)動(dòng)，初速度v0115m/s，加速度a10.3m/s2設(shè)從減速開始直至停下(末速度vt10)所用時(shí)間為t1，位移是x1，則根據(jù)vtv0at，得根據(jù)，得第二階段為停車階段，設(shè)停留時(shí)間為t260s；第三階段，火車出站過程做勻加速運(yùn)動(dòng)，初速度v020，加速度a30.5m/s2設(shè)從加速開始直至恢復(fù)到原速度(末速度vt215m/s)所用時(shí)間為t3，位移是x3，則根據(jù)vtv0at，得根據(jù)，得火車在(x1x2)段上按原速度(v015m/s)勻速行駛時(shí)所需時(shí)間而現(xiàn)在因臨時(shí)停車所需時(shí)間tt1t2t3140s所以耽誤時(shí)間ttt0100s討論：也可以利用vt圖象求解火車停站過程的vt圖象如圖所示，加速度即直線的斜率

11、，所以t1段的加速度為a10.3m/s2，t3段的加速度為a20.5m/s2，由圖形得： 其他步驟同上四、綜合練習(xí)1一質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)，原來速度v0，加速度a0，位移x0從某時(shí)刻把加速度均勻減小，則 ( )A速度逐漸減小，直到加速度為零B速度逐漸增大，直到加速度為零C位移繼續(xù)增大，直到加速度為零D位移繼續(xù)增大，直到速度為零2一物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻速度的大小為4m/s，1s后速度的大小變?yōu)?0m/s，在這1s內(nèi)該物體的 ( )A位移的大小可能小于4mB位移的大小可能大于10mC加速度的大小可能小于4m/s2D加速度的大小可能大于10m/s23一輛汽車從車站開出，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)行駛一段時(shí)間

12、后，司機(jī)突然發(fā)現(xiàn)一乘客未上車，就緊急剎車，使車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)直到停止汽車從開始啟動(dòng)到停下來共用時(shí)10s，前進(jìn)15m在此過程中汽車達(dá)到的最大速度是 ( )A1.5m/sB3m/sC4m/sD6m/s4一木塊以5m/s的速度從斜面的底端沖上足夠長(zhǎng)的光滑斜面，木塊在斜面上滑動(dòng)時(shí)加速度的大小為0.4m/s2，則木塊經(jīng)過距斜面底端30m位置所需時(shí)間可能是 ( )A5sB10sC15sD20s5為了測(cè)出樓房的高度，一同學(xué)將一石塊從樓頂自由落下，不計(jì)空氣阻力，只要測(cè)出下列哪個(gè)物理量就可算出樓房的高度 ( )A石塊下落到地面的時(shí)間B石塊落地前瞬間的速度C石塊下落一半時(shí)間所走的距離D石塊下落一半距離所用的時(shí)間

13、6兩木塊自左向右運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)用高速攝影機(jī)在同一底片上多次曝光，記錄下每次曝光時(shí)木塊的位置，如圖所示，連續(xù)兩次曝光的時(shí)間間隔是相等的由圖可知 ( )A在時(shí)刻t2以及時(shí)刻t3兩木塊速度相同B在時(shí)刻t3兩木塊速度相同C在時(shí)刻t3和時(shí)刻t4之間某瞬時(shí)兩木塊速度相同D在時(shí)刻t4和時(shí)刻t5之間某瞬時(shí)兩木塊速度相同7一質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)，其位移x(m)與時(shí)間t(s)有xt(2t)的關(guān)系，此質(zhì)點(diǎn)在頭2s內(nèi)的平均速度等于_，第2s末的速度等于_8一小球從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在第15s內(nèi)的位移比此前1s內(nèi)的位移多了0.2m，則小球運(yùn)動(dòng)的加速度為_，前15s內(nèi)的平均速度為_9一列客車從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，一個(gè)人

14、站在第一節(jié)車廂前觀察，第一節(jié)車廂通過他經(jīng)歷了10s的時(shí)間，全部列車通過他經(jīng)歷了的時(shí)間，列車共有_節(jié)車廂10圖中的A是在高速公路上用超聲波測(cè)速儀測(cè)量車速的示意圖測(cè)試已發(fā)出并接收超聲波脈沖信號(hào)，根據(jù)發(fā)出和接收到的信號(hào)間的時(shí)間差，可以測(cè)出物體的速度圖B中P1、P2是測(cè)速儀發(fā)出的超聲波信號(hào)，n1、n2分別是P1、P2由汽車反射回來的信號(hào)設(shè)測(cè)速儀勻速掃描，P1、P2之間的時(shí)間間隔t1.0s，超聲波在空氣中傳播的速度是v340m/s，若汽車是勻速行駛的，則根據(jù)圖B可知，汽車在接收到P1、P2兩個(gè)信號(hào)之間的時(shí)間內(nèi)前進(jìn)的距離是_m，汽車的速度是_m/s11t0時(shí)，甲、乙兩汽車從相距70km的兩地開始相向行駛，

15、它們的vt圖象如圖所示，忽略汽車掉頭所需時(shí)間下列對(duì)汽車運(yùn)動(dòng)狀況的描述正確的是 ( )A在第1h末，乙車改變運(yùn)動(dòng)方向B在第2h末，甲乙兩車相距10kmC在前4h內(nèi)，乙車運(yùn)動(dòng)加速度的大小總比甲車大D在前4h內(nèi)，甲、乙兩車相遇12兩輛游戲賽車a、b在兩條平行的直車道上行駛t0時(shí)兩車都在同一計(jì)時(shí)線處，此時(shí)比賽開始它們?cè)?次比賽中的vt圖如圖所示哪些圖對(duì)應(yīng)的比賽中，有一輛賽車追上了另一輛?13甲、乙兩輛摩托車沿直線同方向運(yùn)動(dòng)甲做加速度大小為a1的勻減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)其速度為v0時(shí)，從甲的前方與甲相距為d的位置，乙開始做初速度為零、加速度為a2的勻加速運(yùn)動(dòng)則關(guān)于甲、乙相遇的情況，以下說法中正確的是 ( )A甲一

16、定追不上乙B甲一定能追上乙C兩車可能只相遇一次D兩車可能相遇兩次14一架飛機(jī)水平地在某同學(xué)頭頂飛過，當(dāng)他聽到飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)聲從頭頂正上方傳來時(shí)，發(fā)現(xiàn)飛機(jī)在他前方約與地面成60角的方向上，由此估算該飛機(jī)的速度約為聲音速度的_倍15已知O、A、B、C為同一直線上的四點(diǎn)，AB間的距離為l1，BC間的距離為l2，一物體自O(shè)點(diǎn)由靜止出發(fā)，沿此直線做勻加速運(yùn)動(dòng)，依次經(jīng)過A、B、C三點(diǎn)，已知物體通過AB段與BC段所用的時(shí)間相等求O與A的距離16某地鐵列車從甲站由靜止出發(fā)沿直線運(yùn)動(dòng)，先以加速度a1勻加速運(yùn)動(dòng)，接著以加速度a2勻減速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)乙站時(shí)剛好停止，若兩站相距x，列車運(yùn)行中最大速度為多少?17一升降機(jī)的高

17、度為l，以加速度a勻加速上升，忽然間頂部有一小螺絲釘脫離試求螺絲釘落到升降機(jī)地板上所需要的時(shí)間18一平直的傳送帶以速率v2m/s勻速運(yùn)行，傳送帶把A處的工件運(yùn)送到B處，A、B相距L10m從A處把工件輕輕放到傳送帶上，經(jīng)過時(shí)間t6s能傳送到B處如果提高傳送帶的運(yùn)行速率，工件能較快地從A處傳送到B處要讓工件用最短時(shí)間從A處傳送到B處，說明并計(jì)算傳送帶的運(yùn)行速率至少應(yīng)多大?19天空有近似等高的濃云層為了測(cè)量云層的高度，在水平地面上與觀測(cè)者的距離為d3.0km處進(jìn)行一次爆炸，觀測(cè)者聽到由空氣直接傳來的爆炸聲和由云層反射來的爆炸聲時(shí)間上相差t6.0s計(jì)算云層下表面的高度，已知空氣中的聲速v0.33km/s20甲、乙兩運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練交接棒的過程中發(fā)現(xiàn)：甲經(jīng)短距離加速后能保持9m/s的速度跑完全程；乙從起跑后到接棒前的運(yùn)動(dòng)是勻加速的，為了