高中物理知识全解 1.1 直线运动

1、高中物理知识全解 1.1 直线运动基础知识：质点：质点就是有质量但不存在体积与形状的点。通常情况下如果物体的体积大小、形状相对所研究的问题影响不大，则可以把物体看做质点。注意：理解质点的意义。【例题】质点是一个理想化模型，被看做质点的物体，其体积、形状、质量均可忽略吗？解：不能，质点的质量不可忽略，质点和几何点是有区别的。注意：质量小或体积小的物体不一定可以看做质点，物体能否能看做质点具有相对性。例：地球绕太阳运动，地球可以看做质点；研究地球自转，地球不可以看做质点。例：研究球的旋转情况，球不可以看做质点；研究球做直线运动的轨迹，球可以看做质点。2、参考系（参照物）：可以选取任意物体为参考系（

2、可以是运动的物体，也可以是静止的物体），被选为参考系的物体都视为静止。（一般选取大地为参考系）I、自然界中绝对静止的物体是不存在的，一切物体都处于永恒的运动中。II、运用物理公式解题时，其中各物理量都必须是相对同一参考系而言的。(相对运动中应特别注意这点)【例题】一炮艇总质量为M，以速度v0匀速行驶，从艇上以相对炮艇的水平速度v沿前进方向射出一质量为m的炮弹，发射炮弹后艇的速度为v，若不计水的阻力，则下列各关系式中正确的是 ( )AMv0(Mm)vmv BMv0(Mm)vm(vv0)CMv0(Mm)vm(vv) DMv0Mvmv注意：灵活选取参考系求解。【例题】船相对于水的速率始终不变，若船顺

3、水而行，某一时刻掉了一草帽到水中，过了时间t后，船长才发现，于是立刻调头去捡，不计调头时间，问船长再经过多长时间才能捡回草帽？【例题】如右图所示，有一飞机以的速度水平向右匀速飞行，在飞机下前方有一炮台，某时刻飞机与炮台的连线与水平方向的夹角为，若此时要从炮台发射一颗炮弹去轰炸飞机，假设炮弹发射后做匀速直线运动，则应朝什么方向发射炮弹所需的速度最小？最小的发射速度为多大？（忽略重力的影响）。【例题】如下图所示，一长木板静止在光滑的水平面上，有一可看做质点的物块以速度从长木板的左端刚好滑到右端，求物块滑至长木板中点时物块相对长木板的速度大小？注意：矢量的正、负表方向；标量的正、负不一定表大小，由各

4、物理量的性质而定。例：Uab=2V，Ubc=5V，则电势差的大小后者更大，因为电势差的正、负表哪点的电势高，哪点的电势低。例：W1=4J，W2=6J，则功的大小后者更大，因为正功表示动力做功，负功表示阻力做功。 7、路程S：标量【大小为轨迹线的长度，单位：米（m）】注意：理解区分位移X和路程S例：一物体向东走了3m后又向西走了5m。则位移为2m，方向向西；路程为8m例：如下图为物体运动的位移时间图象，则：例：如下图为物体运动的轨迹图象，则：8、时间：有时间过程。（单位：s）注意：不要认为时间过程短而以为是时刻（例：1ms是时间而不是时刻）9、时刻：没时间过程，即某一个时刻点。（例：1s末）注意

5、：理解区分时间与时刻。11、速率：标量（平均速率的大小：，单位：）注意：理解区分速度与速率。例：瞬时速度的大小通常称为速率。一：匀速直线运动条件：有一定的初速度且物体所受合外力为零。二：匀变速直线运动1、加速度I、加速度是速度变化量与发生这一变化所用时间的比值，是描述物体速度改变快慢的物理量，通常用表示，单位是m/s2。II、根据牛顿第二定律可得：III、加速度是矢量，它的方向是物体速度变化（量）的方向，与合外力的方向相同。注意：理解加速度的物理意义及加速度与速度的关系。例：一物体做加速运动，则无论它的加速度是增大还是减小，物体的速度都是增大的。(1)是速度变化量与发生这一变化量所用时间的比值

6、。是描述物体速度改变快慢的物理量。(2)如果某物体运动时加速度的大小和方向始终不变，则这样的运动称之为匀变速运动，如果某物体运动时加速度的大小或方向发生变化，则这样的运动称之为非匀变速运动。(3)匀变速运动不一定是直线运动(例：平抛运动是匀变速曲线运动)；匀变速直线运动不仅加速度的大小和方向始终不变，而且加速度的方向与初速度方向共线；匀变速直线运动的速度方向不一定不变。例：如下图图象，物体在、均做匀变速直线运动，但是物体做的却是非匀变直线速运动。【例题】一物体做匀变速直线运动，第2秒内的位移为5m，则前3秒内的位移 （ ）A、大于15m B、小于15m C、等于15m D、无法确定解析：，由可

7、得：，故C正确。答案：C【例题】做匀加速直线运动的质点，在第5 s末的速度为10 m/s，则 （ ）A前10 s内位移一定是100 m B前10 s内位移不一定是100 mC加速度一定是2 m/s2 D加速度不一定是2 m/s2【例题】做匀加速直线运动的物体，依次通过A，B，C三点，位移XAB=XBC，已知物体在AB段的平均速度为3m/s，在BC段的平均速度为6m/s，那么物体在B点时的瞬时速度的大小为（ ） A.4m/s B.4.5m/s C.5m/s D. 5.5m/s拓展：在打点计时器实验中纸带数据的处理及平抛运动实验中图象数据的处理方面很重要，是解题的突破口。（实验部分有详细讲述）注意

8、：运用矢量公式求解时，必须选取一个正方向，与正方向相同的矢量取正号，与正方向相反的矢量取负号。注意：对于方向发生改变的匀变速直线运动上述公式仍然成立。【例题】雨滴每隔相同的时间从高为125m的空中由静止自由下落，当第1滴雨滴落地时，第11滴雨滴刚好开始下落，求此时第3滴雨滴和第5第滴雨滴间的距离？解：假设每隔时间下落一滴雨滴，则：，解得：，第3滴雨滴和第5第滴雨滴间的距离：【例题】一物块从高为80m的空中由静止下落，不计空气阻力，求物块经过最后10m所用的时间是多少？解：假设物块经过最后10m所用的时间为，则： ， 故：注意：匀加速直线运动与匀减速直线运动可以互逆理解求解。【例题】运行着的汽车

9、制动后做匀减速直线滑行，经3.5 s停止，试问它在制动开始的1 s内、2 s内、3 s内通过的位移之比为多少？内、3 s内的位移，即图甲中的xOA、xOB、xOC，所以xOAxOBxOC244048356. 【例题】一列火车由静止开始做匀加速直线运动，一个人站在第1节车厢前端的站台前观察，第1节车厢通过他历时2 s，全部车厢通过他历时8 s，忽略车厢之间的距离，车厢长度相等，求：(1)这列火车共有多少节车厢？(2)第9节车厢通过他所用时间为多少？s0.34 s.5、图象问题：物理中的物理公式可以转化为相应的数学函数，用数学函数的性质及数学函数图象的性质来求解物理中对应的有关问题；并且理解物理公

10、式中各物理量在数学函数及数学函数图象中的数学和物理意义。例：物体做直线运动时，将其速度公式、位移公式转化为相应的数学函数及通过数学函数的性质可以作出物理公式相应的图象，结合数学函数的性质可以得出物理公式中各物理量在图象中的数学意义。 注意：图象和图象都只是相对直线运动而言的。拓展：对于曲线运动而言速率时间图象中的面积代表路程，某点切线的斜率表该点瞬时加速度的大小。 【例题】水平地面上有两个固定的、高度相同的粗糙斜面甲和乙，乙的斜面倾角大，甲、乙斜面长分别为S、L1，如下图所示。两个完全相同的小滑块A、B可视为质点，同时由静止开始从甲、乙两个斜面的顶端释放，小滑块A一直沿斜面甲滑到底端C，而小滑

11、块B滑到底端P后沿水平面滑行到D处（小滑块B在P点从斜面滑到水平面的速度大小不变），在水平面上滑行的距离PD=L2，且S=L1+L2。小滑块A、B与两个斜面和水平面间的动摩擦因数相同，则 （ ）A滑块A到达底端C点时的动能一定比滑块B到达D点时的动能小B两个滑块在斜面上加速下滑的过程中，到达同一高度时，动能可能相同CA、B两个滑块从斜面顶端分别运动到C、D的过程中，滑块A重力做功的平均功率小于滑块B重力做功的平均功率DA、B滑块从斜面顶端分别运动到G、D的过程中，由于克服摩擦而产生的热量一定相同拓展：正确理解物理公式中各物理量的物理意义及在图象中对应的数学意义。例：，则图象中某点切线的斜率表瞬

12、时加速度，某点与原点连线的直线的斜率表平均加速度。 例：，则图象中某点切线的斜率表瞬时速度，某点与原点连线的直线的斜率表平均速度。例：，则图象中某点与原点连线的直线的斜率表电阻，而不是图象中某点切线的斜率表电阻。（因为不一定为恒定电阻）例：，则图象中面积表速度的改变量，而不是图象中面积表末速度。注意：，若为恒量，则图象为一条过原点的直线，因此即图象中某点切线的斜率和图象中某点与坐标原点连线的直线的斜率相等且均表；若不为恒量，则图象为一条过原点的曲线，因此即图象中某点与坐标原点连线的直线的斜率表，而不是图象中某点切线的斜率表。【例题】小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如下图所示，P为图线

13、上一点，PN为图线在P点的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，则下列说法中正确的是( )A随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大B对应P点，小灯泡的电阻为RC对应P点，小灯泡的电阻为RD对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围面积应用：结合图象性质求解。【例题】汽车从静止开始做匀加速直线运动，速度达到时立即做匀减速直线运动，最后静止，总时间为10s，总位移为20m，求的速度大小。解：作汽车的图象如右图所示，根据图象中面积代表位移的性质可知：【例题】甲乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动。两车运动的vt如下图所示，直线a、b分别描述了甲乙两车在020 s的运动情况。关于两车之间的

14、位置关系，下列说法正确的是（ ）A在010 s内两车逐渐远离B在1020 s内两车逐渐远离C在515 s内两车的位移相等D在t10 s时两车在公路上相遇【例题】某一物体运动的图象如下，则下列说法正确的是 （ ）A、6秒末的位移大小为6mB、8秒末的位移大小为0mC、与加速度相同D、与加速度相同答案：BCD【例题】一列车沿直线轨道从静止出发由A地驶向B地，并停在B地，列车做加速运动时，其加速度最大值为a1；做减速运动时，其加速度的绝对值的最大值为a2。要让列车由A地到B地所用的时间最短，图中列车的v-t图象应是（其中tana1；tana2） （ ）【例题】A、B两车由静止开始运动，运动总位移相同

15、。A行驶的前一半时间以加速度a1做匀加速运动，后一半时间以加速度a2做匀加速运动；而B则是前一半时间以加速度a2做匀加速运动，后一半时间以加速度a1做匀加速运动，已知a1a2，则两车相比 （ ）A、A车行驶时间长，末速度大 B、B车行驶时间长，末速度大C、A车行驶时间长，末速度小 D、B车行驶时间长，末速度小 解析：作图象，根据图象中面积表示位移分析可得B正确。答案：B注意：常见的易出错问题。I、读数问题例：如下图所示，交点坐标为（0.1，0.5），而非（10，5）。例：如下图所示，加速度，而非II、有些公式或性质的运用是有前提条件的，容易忽略前提条件而错解。例：如下图所示为某物体做直线运动的

16、图象，则：【例题】在反恐演习中，中国特种兵进行了飞行跳伞表演。某伞兵从静止在高空的直升飞机上跳下，在t0时刻打开降落伞，在3t0时刻以速度v2着地。伞兵运动的速度随时间变化的规律如下图所示。下列结论正确的是( ) A在0 t0时间内加速度不变，在 t0 3t0 时间内加速度减小B降落伞打开后，降落伞和伞兵所受的阻力越来越小C在t0 3t0的时间内，平均速度D若第一个伞兵在空中打开降落伞时第二个伞兵立即跳下，则他们在空中的距离先增大后减小解析：v-t图象斜率表示加速度可知A正确。在 t0 3t0时间内f -mg=ma可知B正确。可知，故C错误。若第一个伞兵在空中打开降落伞时第二个伞兵立即跳下，则

17、由上图可知第二个伞兵在加速的过程中必定有一个时刻两伞兵的速度相等，所以他们在空中的距离先增大后减小，D正确。答案：ABD【例题】在百米赛跑中，有一运动员用了13s跑完全程，到达终点的瞬时速度为16，求全程的平均速度大小？III、方向性问题（易忽略）。【例题】一物体做匀变速直线运动，初速度为，2s末的速度大小变为，则下列说法正确的是 （ ）A、加速度大小有可能小于 B、加速度大小有可能大于C、位移大小有可能大于10m D、位移大小有可能小于10m解析：分为加速度与初速度方向同向和加速度与初速度方向反向两种情况讨论求解，答案：ABCDIV、刹车问题。注意：汽车刹车后做减速运动，当速度减为零时，汽车

18、静止而不会反向做加速运动。【例题】汽车刹车前做匀速直线运动，速度大小为，刹车后以的加速度做匀减速直线运动。求（1）汽车刹车后20s滑行的距离。 （2）从开始刹车到汽车位移为30m时所用的时间。V、追及与相遇问题。注意：【例题】一汽车与人同向行驶，人在车的前面，人以的速度做匀速直线运动，汽车以初速度，刹车，问车与人至少相距多远时，人不会被车撞上？【例题】已知前面6m，它们同向滑行，以的速度做匀速直线运动，以初速度，做匀减速直线运动，求过多久和相遇？ 【例题】一汽车由静止开始追一小车，小车在汽车前1000m,小车以做匀速直线运动，汽车以加速度做匀加速直线运动，且最大速度，4分钟后，汽车刚好追上小车，求加速度？解：经分析汽车先以加速度匀加速追赶，后以的速度匀速追赶小车，设汽车做加速运动的时间为 领悟：上题中汽车的最大速度为，故汽车不可能一直做匀加速直线运动。【例题】如下图所示，足够长的水平传送带始终以大小为v3m/s的速度向左运动，传送带上有一质量为M2kg的小木盒A，A与传送带之间的动摩擦因数为0.3，开始时，A与传送带之间保持相对静止。先后相隔t3s有两个光滑的质量为m