直線運動專題復習

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上直線運動專題復習上傳: 葉維寧 更新時間：2013-2-4 16:10:16直線運動是最基本最簡單的運動形式，是研究復雜運動的基礎，也是貫穿物理學的基礎。由于概念多、公式多，求解問題的思路和方法多，備考時要倍加注意。一、考綱解讀考綱在本單元中共有4個考點，其中質(zhì)點和參考系為級要求，位移、速度和加速度；勻變速直線運動及其公式和圖象為級要求，研究勻變速直線運動為實驗考點。本單元的內(nèi)容在每年的高考中均有體現(xiàn)，或單獨命題，或滲透在動力學問題中考查相關(guān)概念和規(guī)律，尤其是物體運動的x-t圖、v-t圖等是?？嫉臒狳c內(nèi)容。新課標背景下常以選擇題、填空題或計算題的形式展現(xiàn)，強調(diào)試題的基

2、礎性、新穎性及應用性。例1(11年全國課標卷)甲乙兩輛汽車都從靜止出發(fā)做加速直線運動，加速度方向一直不變。在第一段時間間隔內(nèi)，兩輛汽車的加速度大小不變，汽車乙的加速度大小是甲的兩倍；在接下來的相同時間間隔內(nèi)，汽車甲的加速度大小增加為原來的兩倍，汽車乙的加速度大小減小為原來的一半。求甲乙兩車各自在這兩段時間間隔內(nèi)走過的總路程之比？解析：設時間間隔為t0，甲車第一個t0秒末的速度為V，行駛的路程為x1，加速度為a，在第二個t0內(nèi)行駛的路程為x2。有，成立設乙車在第一個t0秒末的速度為，在第二段時間內(nèi)行駛的路程分別為、。同樣有，成立，聯(lián)立得。二、知識梳理1質(zhì)點：質(zhì)點是用來代替物體具有質(zhì)量的幾何點，它

3、是科學和抽象是理想化的模型。一般地，當物體的形狀大小對研究問題的影響可以忽略時可將物體視為質(zhì)點。2參考系：為判斷一個物體是否作機械運動而選作為參考標準的物體叫做參考系。參考系的選擇具有任意性，選取不同的參考系來觀察同一物體的運動，其結(jié)果不一定相同，在具體問題的研究中選擇參考系應根據(jù)實際需要決定，盡可能使問題的討論簡單化。3加速度：加速度是表示速度變化快慢程度的物理量，是速度的改變量與對應時間的比值，是一個矢量，它與同向，且與和均無關(guān)，只與有關(guān)。4勻變速直線運動是加速度恒定的直線運動，常用x、t、a、v0、vt來描述，其間的關(guān)系為，。這五個參量中只有三個是獨立的，若兩個勻變速直線運動有三個物理量

4、相等，則另外兩個物理量也一定相等。5勻變速直線運動中的推論任意相鄰相等時間內(nèi)的位移差相等，還可推廣到。勻變速直線運動，中間時刻的速度。中間位置的速度?？梢宰C明，無論勻加速還是勻減速都有。初速度為零（或末速度為零）的勻變速直線運動遵循下列規(guī)律前1秒、前2秒、前3秒內(nèi)的位移之比為149第1秒、第2秒、第3秒內(nèi)的位移之比為135前1米、前2米、前3米所用的時間之比為1第1米、第2米、第3米所用的時間之比為1（）對末速為零的勻變速直線運動，倒過來可以相應的運用這些規(guī)律。6自由落體運動：物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動叫自由落體運動。自由落體的a=g，其運動規(guī)律為，。三、高頻考點1對基本概念的考查

5、直線運動中的質(zhì)點、位移、速度、加速度等基本概念貫穿了整個物理學，也是比較難于理解的幾個物理量，備考時要深刻理解各個概念的內(nèi)涵和外延，消滅各個錯誤觀點，才能為解題鋪平道路。例2下列說法中正確的有( )A.火車以70km/h的速度從廣州開往上海，這里的70km/h指的是平均速度B.2011年發(fā)射的天宮一號與神舟八號成功對接，二者對接和在軌繞行可視為質(zhì)點C.勻減速直線運動就是加速度為負值的運動D.鄭州開往武漢的列車發(fā)車時間是03:01，這個時間實際指的是時刻解析：從廣州到上海的鐵路是曲線，70km/h指的是平均速率，即A錯；天宮一號與神舟八號對接過程不能視為質(zhì)點，而在軌繞行時可視為質(zhì)點，即B錯；速度

6、和加速度都是矢量，當加速度的大小和方向都恒定時，物體的速度才均勻變化，二者同向時速度均勻增大，反向時速度均勻減小，即C錯；時間是一段，時刻是一點，因此03:01是列車的發(fā)車時刻，即D對。2對基本運動規(guī)律的考查勻變速直線運動的規(guī)律主要包括位移規(guī)律和速度規(guī)律及相關(guān)的推論等，由于推論多，解題思路靈活常出現(xiàn)一題多解，靈活掌握這樣規(guī)律可在解題中少走彎路，快速而簡便的達到目的。例3(12年濟南外國語學校模擬題)為了安全，汽車在行駛途中，車與車之間必須保持一定的距離，這是因為從駕駛員看見某一情況到采取制動動作的反應時間里，汽車仍然要通過一段距離，這個距離稱為反應距離，而從采取制動動作到汽車停止運動通過的距離

7、稱為制動距離。表中是在不同速度下的反應距離和制動距離的部分數(shù)據(jù)，根據(jù)分析計算，表中未給出的數(shù)據(jù)X、Y應是( )速度m/s反應距離m制動距離m1012201518X20Y802530125A.X=40，Y=24 B.X=45，Y=24 C.X=50，Y=22 D.X=60，Y=22解析：讀表知：駕駛員的反應時間為，制動距離為，代入相關(guān)數(shù)據(jù)得X=45，Y=24，故選B。3對圖象的分析與應用的考查物理圖象信息容量大，能形象地表述物理規(guī)律、能直觀描述物理過程、能鮮明表示物理量間的相互關(guān)系及變化趨勢，有著廣泛的應用，直線運動中的x-t圖、V-t圖還是?？嫉臒狳c。利用圖象解題時，先要明確橫軸與縱軸所代表的

8、物理量，區(qū)分圖象中相關(guān)物理量正負值的物理意義，分析各段不同函數(shù)形式的圖象所表征的物理過程，充分利用圖象所提供的信息，如點、線、面、截距、斜率等的關(guān)系找出解題所需要的條件，必要時還要注意起點、終點和拐點，它們往往對應一些特殊的狀態(tài)。例4右側(cè)的x-t圖和v-t圖中給出的四條曲線1、2、3、4代表四個不同物體的運動情況，關(guān)于它們的物理意義下列描述正確的是( )A.圖線1表示物體做曲線運動B.x-t圖中t1時刻物體1的速度大于物體2的速度C.v-t圖中0至t3時間內(nèi)物體4的平均速度大于物體3的平均速度D.兩圖象中t2、t4時刻分別表示物體2、4開始反向運動解析：圖線1表示物體做勻加速直線運動，A錯；x

9、-t圖中t1時刻物體1的斜率大于2的斜率，故B對；v-t圖中0至t3時間內(nèi)曲線與坐標軸所圍面積表位移，顯見相同時間內(nèi)3的位移小，即C對；t2時刻物體2開始反向，t4時刻物體4的速度方向不變，加速度開始反向，D錯。4對相遇與追及問題的考查二物同時抵達空中同一位置叫相遇，可通過繪制兩物的運動情境草圖，尋找二者的時間和位移關(guān)系，二物同速是間距取得極值的臨界條件，即二者同速是解題的突破口。例5(12年長安一中月考題)獵狗能以最大速度v1=10m/s持續(xù)地奔跑，野兔只能以最大速度v2=8m/s的速度持續(xù)奔跑。一只野兔在離洞窟s1=200m處的草地上玩耍，被獵狗發(fā)現(xiàn)后徑直朝野兔追來。兔子發(fā)現(xiàn)獵狗時，與獵狗

10、相距s2=60m，兔子立即掉頭跑向洞窟。設獵狗、野兔、洞窟總在同一直線上，求：野兔的加速度至少要多大才能保證安全回到洞窟。解析：設加速度至少為a能安全回洞窟，對獵狗：由s1+s2=V1t得t=26s對野兔：若一直加速，則到達洞窟的速度，不符合題意，故野兔應先加速后以勻速，由得t0=2s，故m/s2。5實驗能力的考查實驗對理解概念、掌握規(guī)律、鞏固與運用知識起著至關(guān)重要的作用，也是高考要求的五種能力之一。近年來高考側(cè)重考查學生獨立完成實驗的能力，備考中要盡量自己動手操作，深入挖掘教材中的分組和演示實驗，逐步達到理解原理、掌握方法、學會分析、正確表達，并在此基礎上適當拓展，開展各種研究性學習，創(chuàng)造條

11、件開展各種設計性實驗，真正實現(xiàn)能力的提高。例6做勻加速直線運動的小車，牽引一條通過打點計時器的紙帶。使用電源的頻率為50Hz，由紙帶上的某一點開始每5個點剪下一段，現(xiàn)將每段紙帶的下端與x軸重合與y軸平行的貼在右圖所示的直角坐標系中，試求小車在第一個0.1s內(nèi)中間時刻的速度和小車運動的加速度？解析：因第一個0.1s內(nèi)的位移為22.5mm，故中間時刻的瞬時速度等于該段時間內(nèi)的平均速度v=0.225 m/s；將圖線中的各點用直線連接起來，即為物體運動的v-t圖，再通過直線的斜率得a=0.073m/s2。四易失誤的陷阱在運動學問題的求解中，要甄別題材信息、熟悉題設情景、分段考查運動的性質(zhì)、將相關(guān)的規(guī)律

12、與物理過程有機地結(jié)合起來，千萬不能盲動。有很多題表面上簡單明了，卻設有陷阱，謹防上當受騙，舉例說明希望引起大家警覺。1概念陷阱例7汽車從甲地由靜止出發(fā)，沿直線運動到丙地，而乙地在甲丙的中點。汽車從甲地勻加速運動到乙地，經(jīng)過乙地時的速度為60km/h，接著又從乙地勻加速運動到丙地，到丙地時的速度為120km/h，求汽車從甲地到丙地的平均速度？錯解：由于汽車做勻加速運動，故平均速度是甲、丙兩地速度和的一半，即=60km/h。分析糾錯：車從甲地勻加速到乙地，又從乙地勻加速到丙地，就誤認為車在全程都做勻加速運動。由知，即濫用了平均速度。若設甲丙間距為2x，兩段時間為t1和t2，有和知km/h。2剎車陷

13、阱例8飛機以V0=60m/s的速度著陸后做加速度a=6m/s2的勻減速運動，求著陸后t=12s內(nèi)滑行的距離。錯解：將t=12s代入位移公式288m。分析糾錯：由于12s內(nèi)飛機的運動性質(zhì)不知，不能亂套公式。若設飛機減速到停所需時間為t0，由速度公式Vt=V0-at0得t0=10s。即知前10s勻減速運動，后2s靜止。故12s內(nèi)滑行的距離為。3限制條件例9經(jīng)檢測汽車A的制動性能：以標準速度20m/s在平直公路上行駛時，制動后40s內(nèi)停下來?，F(xiàn)A在平直公路上以20m/s的速度行駛，突然發(fā)現(xiàn)前方180m處有一貨車B以6m/s的速度同向勻速行駛，司機立即制動，問是否發(fā)生撞車事故？錯解：設A制動后40s內(nèi)

14、的位移為x1，B在這時段內(nèi)的位移為x2，依得a=-0.5m/s2，又，x2=V2t=240m。得x=x1-x2=160m，因180m160m，故不撞。分析糾錯：錯解的原因是沒有判斷二車同速時是否相撞，若不撞則以后A車速度小于B車速度就一定不撞。設經(jīng)t秒兩車相撞，由，得，因方程有解，故兩車必相撞。4相對性陷阱例10航空母艦以一定的速度航行，以保證飛機能安全起飛，某航空母艦上的戰(zhàn)斗機起飛時的最大加速度是a=5.0m/s2，速度須達V=50m/s才能起飛，其甲板長L=160m，為了使飛機能安全起飛，航母應以多大的速度V0向什么方向航行？錯解：據(jù)，得。分析糾錯：錯解的原因是沒指明參考系。若以航母為參考

15、系，則飛機的初速度為零，位移為L，設末速度為v1，則據(jù)勻變速直線的規(guī)律得。所以v0=v-v1=10m/s。即航空母艦應與飛機起飛方向相同至少以10m/s的速度航行。5隱含條件例11氣球以10m/s的速度勻速豎直上升，從氣球上掉下一個物體，經(jīng)17s到達地面。求物體剛脫離氣球時氣球的高度。（g=10m/s2）錯解：物從氣球上掉下后在重力作用下做自由落體運動。依得h=1445m，所以剛脫離時氣球的高度為1445m。分析糾錯：誤認為V0=0致使錯解。實際上物隨氣球勻速上升時二者同速，脫離時還有向上的初速，故物體先上升后下降。選向下為正方向，則V0=-10m/s，由得h=1275m。五、熱點模型物理與S

16、TSE有著廣泛的聯(lián)系，大量物理過程通過抽象、理想化、簡化、和類比等方法形成了很多物理模型，靈活掌握物理模型，可快速決策達到事半功倍的效果。備考時要練好基本功，能對物理物體進行受力分析和運動情景分析的基礎上，抓好物理情景中出現(xiàn)的狀態(tài)、過程與系統(tǒng)，按照物理事件發(fā)生的時間順序程序化解題。1傳送帶模型解決傳送帶問題的關(guān)鍵是在正確把握物體與傳送帶間的相對運動情況的基礎上，分析物體與傳送帶間的摩擦力方向，判斷物體在傳送帶上的運動性質(zhì)，再應用運動學的規(guī)律進行分段處理。例12某傳動裝置的水平傳送帶（足夠長）以恒定速度V0=5m/s運行，將一塊底面水平的粉筆輕輕地放到傳送帶上，發(fā)現(xiàn)粉筆塊在傳送帶上留下一條長度L

17、=5m的白色劃線。稍后因傳動裝置受到阻礙，傳送帶以a0=5m/s2做勻減速直線運動，試問傳動裝置受阻后：粉筆塊是否能在傳送帶上繼續(xù)滑行，若能求其沿帶滑動的距離；若要粉筆塊不能繼續(xù)滑行，則皮帶做減速運動的加速度a0應限制在什么范圍內(nèi)；解析：加速時，代入數(shù)據(jù)得t=2s，a=2.5m/s2。因a=2.5m/s2a0=5m/s2，故傳動裝置受阻后粉筆會繼續(xù)滑動，且滑痕為。若要粉筆塊不繼續(xù)滑行，則應滿足即可。2對稱模型直線運動的物體由于速度和加速度方向相反，往往會出現(xiàn)折返運動的問題，研究對象的運動類似于豎直上拋運動。解題時可巧妙運用運動的對稱性，使復雜問題簡單化。例13以初速3V0由地面豎直向上拋出一物

18、體，又以初速V0由同一位置豎直向上拋出另一物體，若要兩物在空中相遇。求：兩物拋出時間間隔t應滿足什么條件？兩物拋出的時間間隔t多大時，相遇點離地最高，此最大高度為多少？解析：當t較小時會導致后物已落下，前物仍上升，故最短時間應為后物落下，前物也恰好落回原處相遇，即；當t較長時會導致前物已落下，后物還未拋出，故最長時間應為前物落下時后物拋出時相遇，即；因此欲使兩物在空中相遇，它們的拋出時間間隔t應滿足。由于后物能上升的最大高度為，故相遇點最高的條件應是在后物上升到最高處相遇，即有，解得。3滑沙模型體育愛好者常在海濱浴場的斜坡上滑下，沖入水平滑道后再滑行一段距離而停下，它是一個實際情景的建模問題。由于運動者下坡勻加速，水平段勻減速運動，兩個過程通過最大速度聯(lián)系起來綜合考查運動學知識，它也是測定動摩擦因數(shù)的一個重要方法。例14(11年海淀質(zhì)檢題)如圖所示，在滑雪場有兩個坡度不同的滑道AB和AB分別與水平滑道連接，AB和AB都可看作