高三物理復(fù)習(xí)直線運(yùn)動(dòng)典型題概述

1、直線運(yùn)動(dòng)、考綱解讀內(nèi)容要求1.機(jī)械運(yùn)動(dòng)，參考系，質(zhì)點(diǎn)i2.位移和路程n3.勻速直線運(yùn)動(dòng).速度.速率.位移公式s=vt. s-t圖.v-t圖n4.變速直線運(yùn)動(dòng)，平均速度n5.瞬時(shí)速度（簡(jiǎn)稱(chēng)速度）i6.勻變速直線運(yùn)動(dòng).加速度.公式nv-va +at,s = vJ +-出，/ -Vn = 2g圖2、命題趨勢(shì)近年高考中本章內(nèi)容主要體現(xiàn)在考查學(xué)生是否準(zhǔn)確理解和掌握位移、平均速度、即時(shí)速度、加速度等運(yùn)動(dòng)學(xué)基本概念；要求考生深刻理解勻速直線運(yùn)動(dòng)和勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及相關(guān)重點(diǎn)公式，熟練掌握這些運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用；會(huì)用速度圖象和位移圖象研究物體的運(yùn)動(dòng)；從高考試題看，作為一個(gè)孤立的知識(shí)點(diǎn)， 單獨(dú)考查本章的命題并不多

2、， 更多的是體現(xiàn)在與后 續(xù)知識(shí)的綜合考查中，如牛頓第二定律，帶電粒子在電場(chǎng)、復(fù)合場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)等。近幾年高考中， 圖象問(wèn)題頻頻出現(xiàn)。復(fù)習(xí)中要足夠重視。三、夯實(shí)基礎(chǔ)（一） 平均速度的求解及其應(yīng)用方法求平均速度的公式有兩個(gè)：一個(gè)是定義式v = slt,普遍適用于各種運(yùn)動(dòng)；另一個(gè)是2,只適用于勻變速直線運(yùn)動(dòng) .例1汽車(chē)從甲地由靜止出發(fā)，沿直線運(yùn)動(dòng)到丙地，乙在甲丙兩地的中點(diǎn).汽車(chē)從甲地勻加速運(yùn)動(dòng)到乙地，經(jīng)過(guò)乙地速度為60 km/h;接著又從乙地勻加速運(yùn)動(dòng)到丙地，到丙地時(shí)速因而不能用2度為120 km/h ,因而不能用2剖析 本題全過(guò)程并不是一個(gè)“完整”的勻加速直線運(yùn)動(dòng), 求解全程的平均速度.解析設(shè)甲丙兩地距

3、離為 2L,汽車(chē)通過(guò)甲乙兩地時(shí)間為ti,通過(guò)乙丙兩地的時(shí)間t t 2. TOC o 1-5 h z 甲到乙是勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由21得1_ I 1 =h 二一h網(wǎng) + 吆）/2 （0 + 6。）/230s j+4 士從乙到丙也是勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由2,得:/_ I h_ / h（泡 + 專(zhuān)）/2 -（60 + 120）/2而-力所以甲甬=看脩+Q = -km/h = 45km/h.4130 + 90例2 某物體以12 m/s的初速度做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，在第 3 s內(nèi)的位移為4.5日 求物 體的加速度.% Vffk +一 口 Fq 2Vr）+ 一物體前3 s的解析解法一 物體前2 s物體前3 s的-

4、9與二 v0/3 +一白片=3v0 +a位移2 ,第3 s內(nèi)的位移位移二 q -12 十二鼻二 45m解得 .；.一3 二1 二-4.5v =m/s = 45m fs解法二物體在第3秒內(nèi)的平均速度1,即為第3秒中間時(shí)刻2.5秒時(shí)的瞬時(shí)速度，所以斗一切4.5-122.5斗一切4.5-122.5m/s2 - -3m/s2例3兩木塊自左向右運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)用tWj速攝影機(jī)在同一底片上多次曝光，記錄下木塊每次曝光時(shí)的位置，如圖1-1所示，連續(xù)兩次曝光的時(shí)間間隔是相等的，由圖可知（）圖1-1A.在t A.在t 2時(shí)刻以及t 5時(shí)刻兩木塊速度相同B.在11時(shí)刻兩木塊速度相同C.在t3時(shí)刻和t 45時(shí)刻之間某瞬間兩

5、木塊速度相同D.在t4時(shí)刻和t5時(shí)刻之間某瞬間兩木塊速度相同解析首先由圖看出：上邊木塊相鄰相等時(shí)間內(nèi)的位移之差為恒量，可以判定其做勻變速直線運(yùn)動(dòng)； 下邊木塊明顯的是做勻速運(yùn)動(dòng) .由于t2及t5時(shí)刻兩物體位置相同，說(shuō)明這 段時(shí)間內(nèi)它們的位移相等，因此其中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度相等，這個(gè)中間時(shí)刻顯然在t3、t4之間，因此本題選 C.(二)、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及其應(yīng)用1.勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特證：a =恒量(大小、方向均恒定)1 2.勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律：弓一切十點(diǎn)， 2.幾個(gè)重要推論：d2as=vt 2-v o2從靜止開(kāi)始，連續(xù)相等時(shí)間的位移移之比為：s1:s2:s3 sn=1:3:5 (2n-1)As=

6、sS =二1一相-i=。7 二恒量，此式對(duì)于vo二?；颉爸鳌＞闪?，是判定物體是否做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的依據(jù)之一，其中 T為時(shí)間間隔.一段時(shí)間內(nèi)物體的平均速度恰等于這段時(shí)間內(nèi)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，.從靜止開(kāi)始連續(xù)相等的位移所用時(shí)間之比為：4 ：44=1：(&-1):(后一顯):(而-也-1)例4 汽車(chē)自。點(diǎn)由靜止在平直公路上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，途中 6 s時(shí)間內(nèi)依次經(jīng)過(guò) P、 Q兩根電線桿.已知P、Q相距60 m,車(chē)經(jīng)過(guò)Q時(shí)的速率為15 m/s,則(1)汽車(chē)經(jīng)過(guò)P時(shí)的速率是多少？(2)汽車(chē)的加速度為多少？(3)。P兩點(diǎn)間距離為多少？解析方法一：設(shè)汽車(chē)經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的速度為Vp,經(jīng)過(guò)Q的速度為。，由-22x6

7、0T-15- 5m/s2x60T-15- 5m/s2與0Vb =% =所以 二= v.+a/ffia = -fefl_67m/s由 vt=vo+at,得自 F3V? 匕.如$0. V? 匕.如$0. - T- -F2a 2x3325x3 15=25=7 =7.5m方法二：設(shè)汽車(chē)經(jīng)過(guò) p點(diǎn)的速度為1S- /+ 一底 ，由2由匕二匕十叫導(dǎo)“曠+5atVg-v?+at由聯(lián)立代入數(shù)值可得F = 5m/5,a = L67m/s .例5一輛汽車(chē)以72 km/h行駛，現(xiàn)因故緊急剎車(chē)并最終停止運(yùn)動(dòng)，已知汽車(chē)剎車(chē)過(guò)程加速度的大小為 5 m/s 2,則從開(kāi)始剎車(chē)經(jīng)過(guò) 5 s,汽車(chē)通過(guò)的距離是多少 ？剖析本題的剎車(chē)

8、過(guò)程有一個(gè)“陷阱”，即在5 s內(nèi)是正在剎車(chē)，還是已停車(chē)，若正在剎車(chē)，可用位移公式；若停車(chē)時(shí)間 t 由此得a 由此得仇一為）2s解法三以前車(chē)為參照物，剎車(chē)后后車(chē)相對(duì)前車(chē)做初速度解法三以前車(chē)為參照物，剎車(chē)后后車(chē)相對(duì)前車(chē)做初速度勻減速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)后車(chē)相對(duì)前車(chē)的速度減為零時(shí)，若相對(duì)位移,則不會(huì)相撞.故由2a2a2s2a2a2s（五）、逆向轉(zhuǎn)換法即逆著原來(lái)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程考慮.如火車(chē)進(jìn)站剎車(chē)滑行，逆著車(chē)行駛方向考慮時(shí)就把原來(lái)的一個(gè)勻減速運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為一個(gè)初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)；物體豎直上拋，逆著拋出方向，就變成從最高點(diǎn)向下的自由落體運(yùn)動(dòng)，等等.例11運(yùn)行著的汽車(chē)制動(dòng)后做勻減速直線滑行，經(jīng)3.5 s停止，試問(wèn)它在制

9、動(dòng)開(kāi)始的1 s內(nèi)、2 s內(nèi)、3 s內(nèi)通過(guò)的位移之比為多少？解析如圖1-2所示，汽車(chē)從 O開(kāi)始制動(dòng)后，1 s末 （到A, 2 s末到B, 3 s末到C,停止在 D.。圖1-2這個(gè)運(yùn)動(dòng)的逆過(guò)程可看成初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度的數(shù)值等于汽車(chē)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度，如圖 1-2所示.將3.5 s等分為7個(gè)0.5 s ,那么，逆過(guò)程從 D起的 連續(xù)7個(gè)0.5 s內(nèi)的位移之比為 1 ： 3 ： 5 ： 7 ： 9 ： 11 ： 13.在圖 1-10中， ，.13 11 9 7 5 3 1汽車(chē)從。起1 汽車(chē)從。起1 s內(nèi)、2 s內(nèi)、3 s內(nèi)的位移即圖中的%:踹:踹= 24:40 : 48 = 3 6

10、6雄%、速度的變化量例12 將一小物體以初速 坨豎直上拋雄%、速度的變化量在到達(dá)最高點(diǎn)的最后一秒和離開(kāi)最高點(diǎn)的第一秒時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程町和A治的大小關(guān)系為（）B.D.解析上升的加速度1大于下落的加速度,1 .根據(jù)逆向轉(zhuǎn)換的方法，上升最后一秒1 3 , ftS1二一%上=州 j可以看成以 町從零下降的最初一秒，故有 2,而以內(nèi)下降的第一秒內(nèi)有2 乃-.$】 $2, 匕 加3 ，即A、C正確答案AC(六)、圖象運(yùn)用.理解直線運(yùn)動(dòng)圖象的意義運(yùn)動(dòng)圖象是通過(guò)建立坐標(biāo)系來(lái)表達(dá)有關(guān)物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的一種重要方法.形狀類(lèi)似的圖象在不同的坐標(biāo)系中表示的物理規(guī)律不同，因此，應(yīng)用圖象時(shí)，首先要看清縱、橫坐標(biāo)代表何種物理量

11、.對(duì)直線運(yùn)動(dòng)的圖象應(yīng)從以下幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)它的物理意義：(1)能從圖象識(shí)別物體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì) (2)能認(rèn)識(shí)圖象截距的意義 (3)能認(rèn)識(shí)圖象斜率的意義(4)能認(rèn)識(shí)圖象覆蓋面積的意義(僅限于v-t圖象) (5)能說(shuō)出圖線上任一點(diǎn)的狀況.位移-時(shí)間(s-t )圖象物體運(yùn)動(dòng)的s-t圖象表示物體的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律.與物體運(yùn)動(dòng)的軌跡無(wú)任何直接關(guān)系.圖1-3中a、b、c三條直線對(duì)應(yīng)的s-t關(guān)系式分別為$=$=飯, 都是勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移圖象 .縱軸截距%表示t=0時(shí)a在b前方電處；橫軸截距X表示c比b晚出發(fā)%時(shí)間；斜率表示運(yùn)動(dòng)速度，易見(jiàn) Vf V ；交點(diǎn)P可反映t時(shí)刻c追上b.圖1-3.速度-時(shí)間（v-t ）圖象物

12、體運(yùn)動(dòng)的v-t圖象表示物體運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律，與物體運(yùn)動(dòng)的軌跡也無(wú) 任何直接關(guān)系.圖1-4中a、b、c、d四條直線對(duì)應(yīng)的v-t關(guān)系式分別為匕二常數(shù)、 山二片+】為二或十二V。一或，直線Q是勻速運(yùn)動(dòng)的速度圖象，其余都是勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度圖象.縱軸截距%表示b、d的初速度，橫軸截距 4表示勻減速直是勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度圖象線運(yùn)動(dòng)到速度等于零需要的時(shí)間.線運(yùn)動(dòng)到速度等于零需要的時(shí)間.斜率表示運(yùn)動(dòng)的加速度，斜率為負(fù)者圖1-4（如d）對(duì)應(yīng)于勻減速直線運(yùn)動(dòng).圖線下邊覆蓋的面積表示運(yùn)動(dòng)的位 移.兩圖線的交點(diǎn)P可反映在時(shí)刻t兩個(gè)運(yùn)動(dòng)（c和d）有相同的 速度.圖1-4. s-t圖象與v-t圖象的比較圖

13、1-5中和下表是形狀一樣的圖線在s-t圖象與v-t圖象中的比較.圖1-5s-t圖v-t圖表示物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)（斜率 表小速度v）表小物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)（斜率表小加速度a）表示物體靜止2表示物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)表示物體靜止表示物體靜止表示物體向反方向做勻速直線 運(yùn)動(dòng)；初位移為S0表示物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)；初速度為vo交點(diǎn)的縱坐標(biāo)表示三個(gè)運(yùn)動(dòng)質(zhì) 點(diǎn)相遇時(shí)的位移交點(diǎn)的縱坐標(biāo)表示三個(gè)運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的共同速度t1時(shí)間內(nèi)物體位移為 S1t1時(shí)刻物體速度為v1 （圖中陰影部分面積表示 質(zhì)點(diǎn)在0t1時(shí)間內(nèi)的位移）例13兩輛完全相同的汽車(chē)， 沿水平直線一前一后勻速行駛，速度均為V0,若前車(chē)突然以恒定加速度剎車(chē)， 剎

14、車(chē)過(guò)程中所行的距離為突然以恒定加速度剎車(chē)， 剎車(chē)過(guò)程中所行的距離為 持距離至少為（）A.sB.2 sC.3sD.4 s解析本題的解法很多，在這里只通過(guò)圖線分析.根據(jù)題意，作出前車(chē)剎車(chē)后兩車(chē)的 v-t圖線，分別為圖1-6中的AC和A.sB.2 sC.3sD.4 s解析本題的解法很多，在這里只通過(guò)圖線分析.根據(jù)題意，作出前車(chē)剎車(chē)后兩車(chē)的 v-t圖線，分別為圖1-6中的AC和ABD圖中三角 形AOC勺面積為前車(chē)剎車(chē)后的位移 s,梯形面積ABD前車(chē)剎車(chē)后后車(chē) 的位移，由于前后兩車(chē)剎車(chē)的加速度相同，所以圖中AC/ BD OC=CD即梯形ABDO勺面積是三角形 AOC積的三倍.圖1-6SABDO= 3sA

15、 AO=3S為了使兩車(chē)不發(fā)生相撞，兩車(chē)行駛時(shí)應(yīng)保持的距離至少是s = &BDOSAO=3ss= 2s.答案B例14 如圖1-7所示，兩光滑斜面的總 長(zhǎng)度相等，高度也相等，兩球由靜止從頂端下 滑，若球在圖上轉(zhuǎn)折點(diǎn)無(wú)能量損失，則有（圖1-7A.兩球同時(shí)落地B.b球先落地C.兩球落地時(shí)速率相等D.a球先落地解析在分析運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程中，可由機(jī)械能守恒定律判斷出兩球落地時(shí)速率相等.根據(jù)v-t圖中的“面積”表示位移的大小，可作出兩次運(yùn)動(dòng)的 v-t圖，由圖可知b球用時(shí)少, 故正確答案為B、C答案BC例15兩支完全相同的光滑直角彎管（如圖1-8所示），現(xiàn)有兩只相同小球 a和a同時(shí)從管 口由靜止滑下，問(wèn)誰(shuí)先從下端

16、的出口掉出？（假設(shè) 通過(guò)拐角處時(shí)無(wú)機(jī)械能損失）圖1-8解析首先由機(jī)械能守恒可以確定拐角處V1 V2,而兩小球到達(dá)出口時(shí)的速率相等.又由題意可知兩球經(jīng)歷的總路程s相等.由牛頓第二定律，小球的加速度大小a=gsin “+,小球a第一階段的加速度跟小球 a第二階段的加速度大小相同（設(shè)為a。；小球a第二階段的加速度跟小球 a第一階段的加速度大小相同（設(shè)為a?）,根據(jù)圖中管的傾斜程度，顯然有ai a?.根據(jù)這些物理量大小的分析，在同一個(gè) v-t圖象中兩球速度曲線下 所圍的面積應(yīng)該相同， 且末狀態(tài)速度大小也相同 （縱坐標(biāo)相同）.開(kāi)始時(shí)a球曲線的斜率大. 由于兩球兩階段加速度對(duì)應(yīng)相等，如果同時(shí)到達(dá)（經(jīng)歷時(shí)間ti）則必然有SlS2,顯然不合理.