高三物理一轮复习-直线运动

1、禹王学校物理复习资料 使用时间：2018.1 编制人：李明佛 审核：高中物理复习-直线运动班级 姓名 得分第一单元 运动的描述考点解读典型例题知识要点一、质点1质点：用来代替物体的有质量的点 2说明：(1)质点是一个理想化模型，实际上并不存在(2) 物体可以简化成质点的情况：物体各部分的运动情况都相同时（如平动）物体的大小和形状对所研究问题的影响可以忽略不计的情况下（如研究地球的公转）物体有转动，但转动对所研究的问题影响很小时（如研究小球从斜面上滚下的运动）即使是同一个物体，能否被简化为质点，也得依据问题的具体情况决定二、参考系和坐标系1参考系：在描述一个物体的运动时，用来作为标准的另外的物体

2、说明：(1)同一个物体，如果以不同的物体为参考系，观察结果可能不同(2)参考系的选取是任意的，原则是以使研究物体的运动情况简单为原则；一般情况下如无说明，则以地面或相对地面静止的物体为参考系 2坐标系：为定量研究质点的位置及变化，在参考系上建立坐标系，如质点沿直线运动，以该直线为x轴；研究平面上的运动（如平抛运动）可建立直角坐标系三、时刻和时间1时刻：指的是某一瞬间，在时间轴上用个确定的点表示如“3s末”；和“4s初”2时间：是两个时刻间的一段间隔，在时间轴上用一段线段表示 四、位置、位移和路程1位置：质点所在空间对应的点建立坐标系后用坐标来描述2位移：描述质点位置改变的物理量，是矢量，方向由

3、初位置指向末位置，大小是从初位置到末位置的线段的长度3路程：物体运动轨迹的长度，是标量说明：只有物体做单方向直线运动时，位移的大小才等于路程(例3、4，针对练习3)五、速度与速率1 速度：位移与发生这个位移所用时间的比值（v=），是矢量，方向与x的方向相同2瞬时速度与瞬时速率：瞬时速度指物体在某一时刻(或某一位置)的速度，方向沿轨迹的切线方向，其大小叫瞬时速率，前者是矢量，后者是标量3平均速度与平均速率：在变速直线运动中，物体在某段时间的位移跟发生这段位移所用时间的比值叫平均速度（v=），是矢量，方向与位移方向相同；而物体在某段时间内运动的路程与所用时间的比值叫平均速率，是标量六、加速度1物理

4、意义：描述速度改变快慢及方向的物理量，是矢量2定义：速度的改变量跟发生这一改变所用时间的比值3公式：a= = 4大小：等于单位时间内速度的改变量5方向：与速度改变量的方向相同6理解：要注意区别速度(v)、速度的改变(v)、速度的变化率()加速度的大小即，而加速度的方向即v的方向【例1】在下列各运动的物体中，可视为质点的有（）A做高低杠表演的体操运动员B沿斜槽下滑的小钢球，研究它沿斜槽下滑的速度C人造卫星，研究它绕地球的转动D水平面上的木箱，研究它在水平力作用下是先滑动还是先滚动【例2】甲、乙、丙三人各乘一个热气球，甲看到楼房匀速上升，乙看到甲匀速上升，甲看到丙匀速上升，丙看到乙匀速下降，那么，

5、从地面上看，甲、乙、丙的运动情况是 ( ) A甲、乙匀速下降，v乙>v甲，丙停在空中 B甲、乙匀速下降，v乙>v甲，丙匀速上升 C甲、乙匀速下降，v乙>v甲，丙匀速下降，且v丙>v甲 D以上说法均不正确【例3】一质点在x轴上运动，各个时刻的位置坐标如下表（质点在每一秒内都做单向直线运动），此质点开始运动后t/s012345x/m054-1-71(1)前几秒内位移最大？( )A1 s B2 sC3 s D4 s E5 s(2)第几秒内的位移最大?( )A1 s B2 sC3 s D4 s E5 s【例4】某同学从学校的门口A处开始散步，先向南走了50m到达B处，再向东走了

6、100m到达C处，最后又向北走了150m到达D处，则：(1)此人散步的总路程和位移各是多少?(2)要比较确切地表示这人散步过程中的各个位置，应采用什么数学手段较妥，分别应如何表示?(3)要比较确切地表示此人散步的位置变化，应用位移还是路程?【例5】 某测量员是这样利用回声测距离的：他站在两平行峭壁间某一位置鸣枪，经过1.00 s第一次听到回声，又经过0.50 s再次听到回声已知声速为340 m/s，则两峭壁间的距离为_【例6】火车第四次提速后，出现了“星级列车”，从其中的T14次列车时刻表可知，列车在蚌埠到济南区间段运行过程中的平均速率为_km/hT14次列车时刻表停靠站到达时刻开车时刻里程(

7、km)上海18000蚌埠22262234484济南03130321966北京08001463【例7】计算物体在下列时间段内的加速度(1)一辆汽车从车站出发做匀加速直线运动，经10 s速度达到108 km/h(2)以40 m/s的速度运动的汽车，从某时刻起开始刹车，经8 s停下(3)沿光滑水平地面以10 m/s运动的小球，撞墙后以原速度的大小反弹，与墙壁接触时间为0.2 s第二单元 匀变速直线运动考点解读典型例题1匀速直线运动：物体沿直线运动，如果在相等的时间内通过的位移相等，这种运动就叫做匀速直线运动2匀变速直线运动：(1)概念：物体做直线运动，且加速度大小、方向都不变，这种运动叫做匀变速直线

8、运动(2)分类：分为匀加速直线运动和匀减速直线运动两类加速度与速度方向相同时，物体做加速直线运动，加速度与速度方向相反时，物体做减速直线运动3一般的匀变速直线运动的规律：速度公式： 位移公式：x=v0t+at2 速度与位移的关系：v 2-v 02=2ax 平均速度计算式： 4几个推论：某段时间的中间时刻的速度某段位移的中间位置的速度两相邻的相等时间（T）内的位移之差等于恒量。即x=aT2该公式可用于测定加速度，也可作为判断初速度不为零的匀变速直线运动的重要条件。初速度为零的匀加速直线运动的特点：(从运动开始时刻计时，且设t为时间单位)ts末、2ts末、3ts末、nts末瞬时速度之比为：v 1：

9、v 2：v3：vn123nts内、2ts内、3ts内、nts内位移之比为：x1x2x3xn=122232n2在连续相等的时间间隔内的位移之比为：xxx：xN=1：3：5：(2n1)经过连续相同位移所用时间之比为：ttttN=1:():():()5运用匀变速直线运动的规律来解题步骤：（1）根据题意，确定研究对象（2）明确物体作什么运动，并且画出草图（3）分析运动过程的特点，并选用反映其特点的公式（4）建立一维坐标系，确定正方向，列出方程求解（5）进行验算和讨论6怎样处理追及和相遇类问题？两物体在同一直线上运动，往往涉及追及、相遇或避免碰撞等问题，此类问题的本质的条件就是看两物体能否同时到达空间的

10、同一位置。求解的基本思路是：分别对两物体研究;画出运动过程示意图;找出两物体运动的时间关系、速度关系、位移关系;建立方程，求解结果，必要时进行讨论。(1)追及问题：追和被追的两物体的速度相等(同向运动)是能否追上及两者距离有极值的临界条件，常见的有下列两种情况：第一类速度大者减速(如匀减速直线运动)追速度小者(如匀速运动)：当两者速度相等时，若追者位移仍小于被追者位移，则永远追不上，此时两者间有最小距离。若两者位移相等，且两者速度相等时，则恰能追上，也是两者避免碰撞的临界条件。若两者位移相等时，追者速度仍大于被追者的速度，则被追者还有一次追上追者的机会，其间速度相等时两者间距离有一个较大值。第

11、二类速度小者加速(如初速为零的匀加速直线运动)追速度大者(如匀速运动)：当两者速度相等时有最大距离。若两者位移相等时，则追上(2)相遇问题：同向运动的两物体追上即相遇。相向运动的物体，当各自发生的位移大小之和等于开始时两物体的距离时即相遇。(3)处理这类问题，也可以只用位移的关系列出x-t二次函数方程，利用判别式求x极值，或由有一组解、两组解、无解，确定是否相遇、相撞、相遇次数。8运动的图象问题物理规律的表达除了用公式外，有的规律还用图像表达，优点是能形象、直观地反映物理量之间的函数关系，这也是物理中常用的一种方法。对图像的要求可概括记为：“一轴二线三斜率四面积”。（1）x-t图象：图1-2-

12、2所示为四个运动物体的位移图象，试比较它们的运动情况.这四个物体的位移图象都是直线，其位移又都随时间增加，说明都向着同方向（位移的正方向）作匀速直线运动，只是其速度的大小和起始情况不同.xa、b两物体从t=0开始，由原点出发向正方向作匀速直线运动c物体在t=0时从位于原点前方x1处向正方向作匀速直线运动d物体在时间t1才开始向正方向作匀速直线运动.由图中可知，任取相同时间t，它们的位移x大小不同：xcxBxaxd，所以它们的速度大小关系为vcvBvavd. （2）v-t图：说出如图1-2-5中的各物体的运动情况。是沿规定的正方向的匀加速直线运动；是沿规定的正方向的匀减速直线运动；是沿与规定的正

13、方向的反方向的匀减速直线运动;是沿规定的正方向的反方向的匀加速直线运动。v-t图象的倾斜程度反映了物体加速度的大小如图1-2-6所示，加速度，即加速度a等于v-t图象的斜率。由于匀变速直线运动的速度图象是一条倾斜直线，所以速度图象与横轴的夹角恒定，即加速度是一个恒量(大小和方向都不改变)而非匀变速直线运动的速度图象是一条曲线，所以图象与横轴的夹角在改变，即加速度不恒定如图17所示，速度图象与横轴的夹角越来越小，表示加速度逐渐减小，即速度的变化率越来越慢这里要注意，图1-2-7所表示的加速度虽逐渐减小，但速度却越来越大，这也体现了加速度与速度的区别【例】某个向一个方向做直线运动的质点在前2s内通

14、过的位移为4m，前4s内的位移为8m，前8s内位移为16m，则该质点的运动 ( )A一定是匀速直线运动B可能是匀速直线运动C若是匀速直线运动，它的速度为2m/sD若是匀速直线运动，它的速度为4m/s【例2】汽车以10m/s的速度行驶5min后突然刹车如刹车过程做匀变速运动，加速度大小为5m/s2,则刹车后3s内汽车所走的距离是多少？【例3】如图1-1所示，三块完全相同的木块固定在地板上，一初速度为vo的子弹水平射穿第三块木板后速度恰好为零，设木板对子弹的阻力不随子弹的速度而变化，求子弹分别通过三块木板的时间之比。【例4】平直公路上有三根电线杆A、B、C间隔均为60 m，一辆汽车做匀变速直线运动

15、，从A到B和从B到C所用时间分别为4 s和6 s，试求汽车经过A、B、C三根电线杆时的速度【例5】以54km/h的速度行驶的火车，因故需要在中途停车，如果停留的时间是1min，刹车引起的加速度大小是30cm/s2，启动产生的加速度大小是50cm/s2，求火车因临时停车所延误的时间？【例6】（1999年全国高考题）一跳水运动员从离水面10m高的平台上向上跃起，举双臂直体离开台面，此时其重心位于从手到脚全长的中心，跃起后重心升高0.45m达到最高点落水时身体竖直，手先入水(在此过程中运动员水平方向的运动忽略不计)从离开跳台到手触水面，他可用于完成空中动作的时间是_s(计算时，可把运动员看作全部质量

16、集中在重心的质点g取10m/s2，结果保留二位数字)【例7】某人站在高楼的平台边缘处，以vo=20m/s的初速度竖直向上抛出一石子，求抛出后石子通过距抛出点l5m处所需的时间(不计空气阻力g取l0m/s2)【例8】火车以速度v1匀速行驶，司机发现前方同轨道上相距x处有另一火车沿同方向以速度v2(对地，且v1v2)做匀速运动，司机立即以加速度a紧急刹车，要使两车不相撞，a应满足什么条件?【例9】甲、乙两质点同时开始在彼此平行且靠近的两水平轨道上同方向运动，甲在前，乙在后，相距x，甲初速度为零，加速度为a，做匀加速直线运动，乙以速度v0做匀速直线运动，关于两质点在相遇前的运动，某同学作如下分析：设

17、两质点相遇前，它们之间的距离为Ds，则Dx a t 2 x- v0 t，当t 时，两质点间距离Dx有最小值，也就是两质点速度相等时，两质点之间距离最近你觉得他的分析是否正确？如认为是正确的，请求出它们的最小距离；如认为是不正确的，请说明理由并作出正确分析【例10】如图1-2-3所示位移图象，分别表示三个物体同时、同地、相向出发沿同一直线做直线运动的规律试分析三个物体的运动情况并回答：（1）从0t0时刻三个物体发生的位移是否相同?经过的路程是否相同?（2）在t1时刻三个物体谁离出发点最远?【例11】一枚小火箭由地面竖直向上发射，55s后关闭发动机，其速度时间图象如 图 1-2-4所示，问：(1)

18、地面的重力加速度g=_m/s2(2)火箭上升的最大高度h=_m.(3)火箭的整个飞行时间t总=_s第三单元 重力作用下的直线运动考点解读典型例题知识要点一、自由落体运动 1定义：物体从静止开始下落，只在重力作用下的运动2特点：初速度为零，加速度为g的匀加速运动3规律：初速度为零、加速度a=g的匀加速直线运动v=gth=v2=2gh从运动开始连续相等的时间内的位移之比为1：3：5：连续相等的时间内的位移增加量相等：x=gt2二、竖直上抛运动1定义：物体以初速度v0竖直上抛后，只在重力作用下的运动2特点：上升过程是初速度为v0、加速度为g的匀减速直线运动；下落过程为自由落体运动全过程为匀变速直线运

19、动，属于广义匀减速直线运动类型规律：广义匀减速直线运动的规律就是竖直上抛运动的运动规律（a=g）速度公式：位移公式：平均速度公式：速度与位移的关系： 竖直上抛运动上升阶段和下降阶段具有对称性：(1)速度对称：上升和下降经过同一位置时速度等大，反向.(2)时间对称：上升和下降过程经过同一段高度的上升时间和下降时间相等.竖直上抛的两个特征量：(1)上升的最大高度hm=(2)上升到最大高度的上升时间和从最大高度落回抛出点的下降时间相等，即：t上=t下=v0/g 【例1】在某建筑工地一座吊塔上，竖直悬挂一根长15m的铁链，在铁链的正下方，距铁链下端5m处有一观察点A，铁链突然自由下落，如图1-3-1铁

20、链全部通过A点需多长时间?(g=10m/s2)【例】某物体被竖直上抛，空气阻力不计当它经过抛出点之上0.4米处时，速度为3米秒，当它经过抛出点之下0.4米时，速度是多少?(g=10m/s2)【例】一个气球以4 m/s的速度竖直上升，气球下面系着一个重物，当气球上升到下面的重物离地面217 m时，系重物的绳断了，问从这时起，重物经过多长时间落到地面？重物着地时速度多大?第四单元 实验 匀变速直线运动的实验研究实验指导典型例题1实验目的(1)练习使用电磁打点计时器或电火花计时器.(2)使用打点计时器探究小车速度随时间变化的规律.2 实验原理 小车拖着纸带运动时，打点计时器就在纸带上打出一系列点利用

21、打点计时器的计时原理和纸带上点间位置的相对关系，找出运动物体在不同时刻的相对位置，利用平均速度公式v =可求某时刻对应的瞬时速度，并作v-t图象：以速度v为纵轴，以时间t为横轴建立直角坐标系.从图象可以看出，小车运动的v-t图象是一条直线，直线的斜率等于加速度的大小3 实验器材: 电火花打点计时器或电磁打点计时器，一端附有滑轮的长木板，小车，纸带，细绳，钩码，刻度尺，导线，电源. 4 探究过程(1)把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面. 把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路.(2) 把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边拴上合适的钩码.把纸带穿过打点计时器，并

22、把纸带的一端固定在小车的后面.(3) 把小车停在靠近打点计时器处，接通电源后，放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一列小点. 换上新纸带，重复实验三次.(4) 数据处理:用v-t图像法，先根据匀变速直线运动某段时间中点的瞬时速度等于这段时间的平均速度即vn=sn+sn+1/2T求出打第n个点时纸带的瞬时速度，然后作出v-t图像，图线的斜率即为物体运动的加速度：a=v/t.5注意事项(1) 要在钩码落地处放置软垫或砂箱，防止撞坏钩码.(2) 要在小车到达滑轮前用手按住它或放置泡沫塑料档板，防止车掉在地上或撞坏滑轮.(3) 开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器.(4) 应该先接

23、通电源，待打点计时器打点稳定后，再释放小车.(5) 小车另一端所挂的钩码个数要适当，避免加速度过大而使纸带上打的点太少，或者加速度太小，使各段位移无多大区别.(6) 选择一条理想的纸带，是指纸带上的点迹清晰适当舍弃点子密集部分，适当选取计数点(计数点和计时点有区别)，弄清楚所选的时间间隔T等于多少秒.6误差分析本实验中参与计算的量有x和T，因此误差来源于x和T调好打点计时器，由于电源频率很稳定，所以打点时间误差可忽略不计在测量x时用毫米刻度尺，要求眼睛正对点和刻度尺，并且有时候也并非每两计数点间逐段测量长度为x1、x2、x3，而是让刻度尺的零刻度对准第一个计数点0，分别测出各计数点1、2、3到0点的距离d1、d2、d3，此时vn=来求各点瞬时速度【例题1】利用打点计时器测定物体的匀变速直线运动的加速度时，在纸带上打出一系列的点，如图1-4-1所示设各相邻计数点之间距离分别为x1、x2、x3、x4，相邻计数点的时间间隔为T，则下列关系中正确的是 ( )Ax2- x1= aT2 Bx4- x