高一物理运动学专题复习

高一物理运动学专题复习高一物理运动学专题复习 知识梳理 知识梳理 一 机械运动一 机械运动 一个物体相对于另一个物体的位置的改变叫做机械运动 简称运动 它包括平动 转动和振动等运动 形式 二 参照物二 参照物 为了研究物体的运动而假定为不动的物体 叫做参照物 对同一个物体的运动 所选择的参照物不同 对它的运动的描述就会不同 灵活地选取参照物会给 问题的分析带来简便 通常以地球为参照物来研究物体的运动 三 质点三 质点 研究一个物体的运动时 如果物体的形状和大小属于无关因素或次要因素 对问题的研究没有影响或 影响可以忽略 为使问题简化 就用一个有质量的点来代替物体 用来代管物体的有质量的做质点 像这 种突出主要因素 排除无关因素 忽略次要因素的研究问题的思想方法 即为理想化方法 质点即是一种 理想化模型 四 时刻和时间四 时刻和时间 时刻 指的是某一瞬时 在时间轴上用一个点来表示 对应的是位置 速度 动量 动能等状态量 时间 是两时刻间的间隔 在时间轴上用一段长度来表示 对应的是位移 路程 冲量 功等过程 量 时间间隔 终止时刻 开始时刻 五 位移和路程五 位移和路程 位移 描述物体位置的变化 是从物体运动的初位置指向末位置的矢量 路程 物体运动轨迹的长度 是标量 只有在单方向的直线运动中 位移的大小才等于路程 六 速度六 速度 描述物体运动的方向和快慢的物理量 1 平均速度 在变速运动中 物体在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值叫做这段时 间内的平均速度 即 S t 单位 m s 其方向与位移的方向相同 它是对变速运动的粗略描述 公V 式 V0 Vt 2 只对匀变速直线运动适用 V 2 瞬时速度 运动物体在某一时刻 或某一位置 的速度 方向沿轨迹上质点所在点的切线方向指 向前进的一侧 瞬时速度是对变速运动的精确描述 瞬时速度的大小叫速率 是标量 3 速率 瞬时速度的大小即为速率 4 平均速率 质点运动的路程与时间的比值 它的大小与相应的平均速度之值可能不相同 七 匀速直线运动七 匀速直线运动 1 定义 在相等的时间里位移相等的直线运动叫做匀速直线运动 2 特点 a 0 v 恒量 3 位移公式 S vt 八 加速度八 加速度 1 加速度的物理意义 反映运动物体速度变化快慢的物理量 加速度的定义 速度的变化与发生这一变化所用的时间的比值 即 a t v t vv 12 加速度是矢量 加速度的方向与速度方向并不一定相同 2 加速度与速度是完全不同的物理量 加速度是速度的变化率 所以 两者之间并不存在 速度大加速 度也大 速度为 0 时加速度也为 0 等关系 加速度和速度的方向也没有必然相同的关系 加速直线 运动的物体 加速度方向与速度方向相同 减速直线运动的物体 加速度方向与速度方向相反 速度 速度变化 加速度的关系 方向关系 加速度的方向与速度变化的方向一定相同 在直线运动中 若 a 的方向与 V0的方向相 同 质点做加速运动 若 a 的方向与 V0的方向相反 质点做减速运动 大小关系 V V a 无必然的大小决定关系 3 还有一个量也要注意与速度和加速度加以区分 那就是 速度变化量 v v v2 v1 v 越 大 加速度并不一定越大 还要看所用的时间的多少 九九 匀变速直线运动 匀变速直线运动 1 定义 在相等的时间内速度的变化相等的直线运动叫做匀变速直线运动 2 特点 a 恒量 3 公式 1 vt v0十 at 2 s v0t at2 3 vt2 v02 2as 4 s 2 1 t vv t 2 0 说明 1 以上公式只适用于匀变速直线运动 2 四个公式中只有两个是独立的 即由任意两式可推出另外两式 四个公式中有五个物理量 而两个独立方程只能解出两个未知量 所以解题时需要三个已知条件 才能有解 3 式中 v0 vt a s 均为矢量 方程式为矢量方程 应用时要规定正方向 凡与正方向相同者 取正值 相反反者取负值 所求矢量为正值者 表示与正方向相同 为负值者表示与正方向相反 通常将 v0的方向规定为正方向 以 v0的位置做初始位置 4 以上各式给出了匀变速直线运动的普遍规律 一切匀变速直线运动的差异就在于它们各自的 v0 a 不完全相同 例如 a 0 时 匀速直线运动 以 v0的方向为正方向 a 0 时 匀加速直线运动 a 0 时 匀减速直线运动 a g v0 0 时 自由落体应动 a g v0 0 时 竖直抛体运动 5 对匀减速直线运动 有最长的运动时间 t v0 a 对应有最大位移 s v02 2a 若 t v0 a 一般不 能直接代入公式求位移 4 推论 l 匀变速直线运动的物体 在任两个连续相等的时间里的位移之差是个恒量 即 S S S aT2 恒量 2 匀变速直线运动的物体 在某段时间内的平均速度 等于该段时间的中间时刻的瞬时速度 即 2 t V 以上两推论在 测定匀变速直线运动的加速度 等学生实验中经常用到 要熟练掌握 V 2 0t vv 3 匀变速直线运动的物体 在某段位移的中间位移处的瞬时速度为 2 22 0 2 t s vv v 4 初速度为零的匀加速直线运动 设 T 为等分时间间隔 IT 末 2T 末 3T 末 瞬时速度的比为 Vl V2 V3 Vn 1 2 3 n 1T 内 2T 内 3T 内 位移的比为 Sl S2 S3 Sn 12 22 32 n2 第一个 T 内 第二个 T 内 第三个 T 内 位移的比为 SI S S SN l 3 5 2n 1 静止开始通过连续相等的位移所用时间的比 t1 t2 t3 tn 123121 nn 十 匀变速直线运动的图像十 匀变速直线运动的图像 1 对于运动图象要从以下几点来认识它的物理意义 a 从图象识别物体运动的性质 b 能认识图像的截距的意义 c 能认识图像的斜率的意义 d 能认识图线覆盖面积的意义 e 能说出图线上一点的状况 2 利用 v 一 t 图象 不仅可极为方便地证明和记住运动学中的一系列基本规律和公式 还可以极为简捷 地分析和解答各种问题 1 s t 图象和 v t 图象 只能描述直线运动 单向或双向直线运动的位移和速度随时间的变化关 系 而不能直接用来描述方向变化的曲线运动 2 当为曲线运动时 应先将其分解为直线运动 然后才能用 S t 或 v 一 t 图象进行描述 a 位移时间图象 位移时间图象反映了运动物体的位移随时间变化的关系 匀速运动的 S t 图象是直线 直线的斜率数 值上等于运动物体的速度 变速运动的 S t 图象是曲线 图线切线方向的斜率表示该点速度的大小 b 速度时间图象 1 它反映了运动物体速度随时间的变化关系 2 匀速运动的 V 一 t 图线平行于时间轴 3 匀变速直线运动的 V t 图线是倾斜的直线 其斜率数值上等于物体运动的加速度 4 非匀变速直线运动的 V 一 t 图线是曲线 每点的切线方向的斜率表示该点的加速度大小 十一 自由落体运动十一 自由落体运动 物体只受重力作用所做的初速度为零的运动 特点 l 只受重力 2 初速度为零 规律 1 vt gt 2 s gt2 3 vt2 2gs 4 s 5 2 1 t vt 2 gt t h v 2 1 十二 竖直上抛运动十二 竖直上抛运动 1 将物体沿竖直方向抛出 物体的运动为竖直上抛运动 抛出后只在重力作用下的运动 其规律为 1 vt v0 gt 2 s v0t gt2 3 vt2 v02 2gh 2 1 几个特征量 最大高度 h v02 2g 运动时间 t 2v0 g 2 两种处理办法 1 分段法 上升阶段看做末速度为零 加速度大小为 g 的匀减速直线运动 下降阶段为自由落体运 动 2 整体法 从整体看来 运动的全过程加速度大小恒定且方向与初速度 v0方向始终相反 因此可以把 竖直上抛运动看作是一个统一的减速直线运动 这时取抛出点为坐标原点 初速度 v0方向为正方向 则 a g 3 上升阶段与下降阶段的特点 l 物体从某点出发上升到最高点的时间与从最高点回落到出发点的时们相等 即 t上 v0 g t下 所 以 从某点抛出后又回到同一点所用的时间为 t 2v0 g 2 上升把时的初速度 V0与落回出发点的速度 V 等值反向 大小均为gH2 十三 运动学解题的基本方法 步骤十三 运动学解题的基本方法 步骤 运动学的基本概念 位移 速度 加速度等 和基本规律是我们解题的依据 是我们认识问题 分析问 题 寻求解题途径的武器 只有深刻理解概念 规律才能灵活地求解各种问题 但解题又是深刻理解概念 规律的必需环节 根据运动学的基本概念 规律可知求解运动学问题的基本方法 步骤为 1 审题 弄清题意 画草图 明确已知量 未知量 待求量 2 明确研究对象 选择参考系 坐标系 3 分析有关的时间 位移 初末速度 加速度等 4 应用运动规律 几何关系等建立解题方程 5 解方程 4 下面关于加速度的描述中正确的有 A 加速度描述了物体速度变化的多少 B 加速度在数值上等于单位时间里速度的变化 C 当加速度与位移方向相反时 物体做减速运动 D 当加速度与速度方向相同且又减小时 物体做减速运动 5 关于速度与加速度 下列说法中正确的是 A 速度越大 加速度一定越大 B 速度为零 加速度也一定为零 C 加速度为零 速度也一定为零 D 以上说法都不对 6 作匀加速直线运动的物体 加速度是 2 米 秒 2 它意味着 A 物体在任一秒末的速度是该秒初的两倍 B 物体在任一秒末的速度比该秒初的速度大 2 米 秒 C 物体在第一秒末的速度为 2 米 秒 D 物体任一秒初速度比前一秒的末速度大 2 米 秒 7 一辆警车在平直公路上以 40m s 的速度行驶 现在要到达前方某地时的速度也为 40m s 有三种行进方式 a 一直匀速直线运动 b 先减速再加速 c 先加速 再减速 则 A a 种方式先到达 B b 种方式先到达 C c 种方式先到达 D 条件不足 无法确定 9 关于初速度为零的匀加速直线运动 下列说法中正确的是 A 第 1s 内 第 2s 内 第 3s 内发生的位移比等于 1 3 5 B 第 1s 内 第 2s 内 第 3s 内发生的位移比等于 1 2 3 C 前 1s 内 前 2s 内 前 3s 内发生的位移比等于 1 2 3 D 第 1s 末 第 2s 末 第 3s 末的速度之比 1 4 9 10 一枚火箭由地面竖直向上发射时的速度 时间图象如图所示 下列说法中正确的是 A 火箭上升到最高点的位置对应图中的 B 点 B 火箭上升到最高点的位置对应图中的 C 点 C 火箭速度最大时对应图中的 A 点 D 火箭速度最大时对应图中的 B 点 11 物体甲的位移与时间图像和物体乙的速度与时间图像分别如图所示 则这两个物体的 运动情况是 A 甲在整个 t 6s 时间内有来回运动 它通过的总位移为零 B 甲在整个 t 6s 时间内运动方向一直不变 它通过的总位移大小为 4m C 乙在整个 t 6s 时间内有来回运动 它通过的总位移为零 D 乙在整个 t 6s 时间内运动方向一直不变 它通过的总位移大小为 4m 13 匀变速直线运动的物体初速度大小为 5m s 方向沿 x 轴正方向 经过 2s 末速度大 小变为 5m s 方向沿 x 轴负方向 则其 2s 内的加速度和平均速度分别是 A 5m s2 0 B 0 5m s C 5m s2 0 D 5m s2 5m s 14 四个质点做直线运动 它们的速度图象分别如下图所示 下列说法正确的是 A 四个质点在 2 秒内速度变化快慢相同 B 在第 2 秒末 质点 3 4 离出发点最远 C 在第 2 秒内 质点 1 3 做减速运动 D 在第 2 秒末 质点 1 2 距离出发点位移为零 15 关于自由落体运动 下面说法中正确的是 A 从水平匀速飞行的飞机上投下的救灾物资做自由落体运动 B 在开始连续的三个 1s内通过的位移之比为 1 3 5 C 在开始连续的三个 1s末的速度大小比是 1 2 3 D 从开始运动起依次下落三段相同的位移 每段所经历的时间之比为1 2 3 16 做初速度为 0 的匀加速直线运动的物体 将其运动时间顺次分成 1 2 3 的三段 则 每段时间内的位移比为 A 1 3 5 B 1 4 9 C 1 8 27 D 1 16 81 17 由静止出发做匀加速直线运动的物体 3 s 内的位移为 54 m 该物体在第 3 s 内的位 移为 A 18 m B 24 m C 30 m D 36 m 19 甲 乙两辆汽车沿平直公路从某地同时驶向同一目标 甲车在前一半时间内以速度 V1 做匀速直线运动 后一半时间内以速度 V2做匀速直线运动 乙车在前一半路程中以速 m s 1 0 1 1 12 t s 质点 1 t s m s 1 0 1 1 12 t s m s 1 1 0 1 12 m s 1 t s 1 1 0 12 质点 2 质点 3 质点 4 度 V1做匀速直线运动 后一半路程中以速度 V2做匀速直线运动 则 A 甲先到达 B 乙先到达 C 甲 乙同时到达 D 不能确定 37 如图所示 在一光滑斜面上 有一小球以 V0 5m s 沿斜面向上运动 经 2s 到达最高点 然后沿斜面下滑 又经 4s 到达斜面底端 已知小球在斜面上运动的加速度恒定 试求 1 小球运动的加速度 2 小球到达斜面底端的速度 3 小球运动的最高点距斜面底端的距离 41 雨过天晴 房屋对面