高考物理一轮基础总复习：直线运动

直线运动

[规律要点]1.匀变速直线运动规律(1)匀变速直线运动的三个公式①速度公式：v＝v0＋at高考物理一轮基础总复习2.两种典型运动3.追及相遇问题第1讲运动的描述表中a、b、c、d表示对考试内容掌握程度的要求,其含义如下:a—识记:指能再认或表达物理事实、物理量及单位;能用文字、图示或数学表达式表示物理现象、概念或规律。b—理解:指能理解物理现象和过程,明确物理概念和规律的内涵,识别概念和规律的外延,并能运用物理概念和规律解释有关现象。c—简单应用:指能将物理事实、现象与概念、规律建立联系,认识规律适用的条件,并用以解决简单的问题。d—综合应用:指能选用多个物理概念和规律以及相应的物理方法和思维策略,求解较复杂问题。-7-基础夯实精准归纳题组突破强化提升核心剖析归纳提升质点、参考系、时间和位移1.质点质点是一种

模型,实际并不存在;物体可看作质点的条件是研究问题时,物体的

对研究结果的影响可以忽略。

2.参考系为了研究物体的运动而假定为

的物体,叫作参考系。任意物体都可以用来作参考系,参考系选择应以方便研究为原则,研究物体在地面上的运动,通常默认选择

作参考系。

理想化

大小和形状

不动

地面

-8-基础夯实精准归纳题组突破强化提升核心剖析归纳提升3.时间(1)时刻:指某一瞬间,在时间轴上,每一个点表示一个不同的时刻。(2)时间间隔:指两个时刻之间的间隔,在时间轴上表示为两点之间的线段。4.位移(1)位移表示质点的

变化,它是质点由

指

向

的有向线段;位移是矢量,方向由

位置指向

位置。

(2)路程是质点运动

的长度。路程是标量,没有方向,在单向直线运动中,位移的大小

路程。

位置

初位置

末位置

初

末

轨迹

等于

-9-基础夯实精准归纳题组突破强化提升核心剖析归纳提升1.下列关于质点的说法正确的是(

)A.质点是一个理想化的模型,实际并不存在,引入这个概念没有多大意义B.因为质点没有大小,所以与几何中的点没有区别C.质量和体积都很小的物体一定可以看作质点D.如果物体的形状和大小在所研究的问题中属于次要因素,就可把物体看作质点D解析:质点是一个理想化的物理模型,实际上不存在,引入质点概念,可以简化对物体运动的研究,A项错;由物体能否看成质点的条件可知,D正确;质点是有质量的,它是人们为了研究问题的方便而抽象出来的点,与物体质量和大小没有直接关系,B、C项错。-10-基础夯实精准归纳题组突破强化提升核心剖析归纳提升2.如图所示,飞行员跳伞后飞机上的其他飞行员和地面上的人观察跳伞飞行员的运动后,引发了对跳伞飞行员运动状况的争论,下列说法正确的是(

)

A.两人的说法中必有一个是错误的B.他们的争论是因参考系的选择不同而引起的C.研究物体运动时不一定要选择参考系D.参考系的选择只能是相对于地面静止的物体B解析:他们的争论是因参考系的选择不同而引起的,故B选项正确;运动的描述是相对的,所以研究物体运动时一定要选择参考系,一切物体都可看作参考系,参考系可根据问题的研究方便进行选择,故A、C、D选项错误。-11-基础夯实精准归纳题组突破强化提升核心剖析归纳提升1.2016年宁波国际马拉松赛10月29日在宁波市北仑区举行,本届赛事参赛总人数为10000人,比赛的起点和终点都设在中国港口博物馆,全程42.195公里。来自埃塞俄比亚的马拉库·比祖尼以2小时13分37秒的成绩获得男子全程马拉松的冠军。下列说法正确的是(

)

A.2小时13分37秒是指时刻B.比赛的路程大于位移大小C.研究运动员平均速度时,不能将运动员看作质点D.位移是描述物体位置变化的物理量,全程42.195公里指的就是位移大小B-12-基础夯实精准归纳题组突破强化提升核心剖析归纳提升解析:2小时13分37秒是时间间隔,A错误;由于比赛的起点和终点都设在中国港口博物馆,所以比赛的路程大于位移大小,B正确;物体的大小和形状对研究结果的影响可以忽略时,物体可看作质点,C错误;全程42.195公里是指路程,D错误。-13-基础夯实精准归纳题组突破强化提升核心剖析归纳提升2.一个小球从距地面4m高处竖直向下抛出,被地面弹回,在距地面1m高处被接住。坐标原点定在抛出点正下方2m处,向下方向为坐标轴的正方向。则小球的抛出点、落地点、接住点的位置坐标分别是(

)A.2m,-2m,-1m

B.-2m,2m,1mC.4m,0,1m

D.-2m,0,-1mB解析:解答本题的关键是正确地建立坐标系,并在坐标系中标出各个时刻对应的位置,根据题意建立如图所示的坐标系,A点为抛出点,坐标为-2

m;B点为坐标原点;D点是地面,坐标为2

m;C点为接住点,坐标为1

m,所以选项B正确。-14-基础夯实精准归纳题组突破强化提升核心剖析归纳提升1.建立质点模型的关键点明确题目中要研究的问题是什么。质点是对实际物体科学的抽象,是研究物体运动时对实际物体进行的近似,物体的大小和形状对所研究的问题能忽略不计时,可将物体视为质点,并非依据物体自身大小来判断。2.参考系的选取参考系可以是运动的物体,也可以是静止的物体,比较两物体的运动情况时,必须选同一参考系;选取不同的物体作为参考系,对同一物体运动的描述可能不同;为了定量描述物体的位置及位置的变化,需要在参考系上建立适当的坐标系。-15-基础夯实精准归纳题组突破强化提升核心剖析归纳提升3.位移的矢量性有大小又有方向,且运算时遵循平行四边形定则的物理量是矢量;在一条直线上两个方向相反的矢量,我们常用正负号表示方向,负号不表示大小,只表示与规定正方向相反。特别提醒有正负的量不一定是矢量,如温度、功等,温度的正负表示高低,功的正负表示力作用的效果。-16-基础夯实精准归纳题组突破强化提升核心剖析归纳提升速度1.速度(1)物理意义:描述物体运动快慢和

的物理量,是

(选填“过程”或“状态”)量。

(2)定义式:

,方向与位移方向相同。

2.平均速度(1)平均速度是指物体的

与发生这段位移所用

的比值,表达式

,方向与这段位移方向相同。

(2)平均速度粗略地描述物体在某段时间(或某段位移)内位置变化的快慢和方向。方向

状态

位移

时间

-17-基础夯实精准归纳题组突破强化提升核心剖析归纳提升3.瞬时速度(1)物体在

或

的速度,称为瞬时速度,方向与轨迹在该位置的切线方向相同。

(2)瞬时速度精确地描述物体在某时刻运动的快慢和方向。瞬时速度的大小叫速率。某一位置

某一时刻

-18-基础夯实精准归纳题组突破强化提升核心剖析归纳提升1.如图所示的装置可测出气垫导轨上滑块的速度。已知固定在滑块上的遮光条的宽度为0.60cm,遮光条经过光电门的遮光时间为0.020s,则遮光条经过光电门的平均速度大小为(

)A.0.20m/s

B.0.30m/sC.0.60m/s

D.3.0m/sB-19-基础夯实精准归纳题组突破强化提升核心剖析归纳提升2.如图所示,物体沿曲线轨迹的箭头方向运动,在AB、ABC、ABCD、ABCDE四段轨迹上运动所用的时间分别是1s、2s、3s、4s,已知方格的边长为1m。下列说法不正确的是(

)A.物体在AB段的平均速度为1m/sB.物体在ABC段的平均速度为C.AB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物体处于A点时的瞬时速度D.物体在B点的速度等于AC段的平均速度D-20-基础夯实精准归纳题组突破强化提升核心剖析归纳提升-21-基础夯实精准归纳题组突破强化提升核心剖析归纳提升1.2017年8月份开始,浙江高速公路都将实施“区间测速”。交警局一位负责人解释,区间测速是利用车辆通过前后两个监控点的时间计算平均车速的简单原理,只需测算距离与通行时间就可以推算出有没有超速行为,图为高速公路的一个交通标志,一辆汽车于8月2日上午8:03通过监测起点时速度为115km/h,上午8:11通过20km处的监测终点时的速度也为115km/h,此路段限速120km/h,由此可判断(

)

A.汽车在该测速区间以115km/h的速度做匀速率运动B.汽车在起点和终点的速度都大于120km/hC.根据区间测速的原理,该汽车超速了D.在该测速区间,汽车某时刻的瞬时速度不可能为100km/hC-22-基础夯实精准归纳题组突破强化提升核心剖析归纳提升解析:20

km的距离若以限速120

km/h行驶,需要10

min时间,而给出的时间间隔只有8分钟,所以一定有超过120

km/h的速度行驶的过程,但也不能说中间没有可能某时刻速度较小,小于100

km/h。-23-基础夯实精准归纳题组突破强化提升核心剖析归纳提升2.一辆汽车向悬崖匀速驶近时鸣喇叭,经t1=8s后听到来自悬崖的回声;再前进t2=27s,第二次鸣喇叭,经t3=6s

又听到回声。已知声音在空气中的传播速度v0=340m/s,求:(1)汽车第一次鸣喇叭时与悬崖的距离;(2)汽车的速度。答案

(1)1400m

(2)10m/s解析

设汽车第一次鸣喇叭时与悬崖的距离为s,汽车的速度为v,则2s=v0t1+vt1,第二次鸣喇叭时汽车与悬崖的距离s'=s-v(t1+t2),则2s'=v0t3+vt3,代入数据解得s=1

400

m,v=10

m/s。-24-基础夯实精准归纳题组突破强化提升核心剖析归纳提升1.计算平均速度时应注意的问题平均速度的大小与物体不同的运动阶段有关,求解平均速度必须明确是哪一段位移或哪一段时间内的平均速度;

是平均速度的定义式,适用于所有的运动。2.平均速度和瞬时速度都是矢量,计算和比较时要注意它们的方向。-25-基础夯实精准归纳题组突破强化提升核心剖析归纳提升对速度、速度变化量、加速度的理解1.加速度是

与发生这一变化所用时间的比值,定义式

。

2.加速度是矢量,方向与

方向相同;单位:m/s2。

速度的变化量

速度的变化量

-26-基础夯实精准归纳题组突破强化提升核心剖析归纳提升1.如图所示,小球以v1=3m/s的速度水平向右运动,碰一墙壁经Δt=0.01s后以v2=2m/s的速度沿同一直线反向弹回,小球在这0.01s内的加速度是(

)A.100m/s2,方向向右B.100m/s2,方向向左C.500m/s2,方向向左D.500m/s2,方向向右C-27-基础夯实精准归纳题组突破强化提升核心剖析归纳提升2.奥迪车有多种车型,如30TFSI、35TFSI、50TFSI,(每个车型字母前的数字称为G值)G值用来表现车型的整体加速度感,数字越大,加速越快。G值的大小为车辆从静止开始加速到100km/h的加速度数值(其单位为国际基本单位)再乘以10。如图为某一型号的奥迪尾标,其值为50TFSI,则该型号车从静止开始加速到100km/h的时间约为(

)A.5.6s

B.6.2s

C.8.7s

D.9.5sA-28-基础夯实精准归纳题组突破强化提升核心剖析归纳提升1.加速度是力学中的重要概念,也是较难懂的概念,需要多结合具体实例加深理解。特别注意的是加速度不是“增加”出来的速度,而是速度对时间的变化率。2.加速度和速度关系是学生容易出错的地方,加速度的大小、方向与速度的大小、方向没有必然联系,加速度的方向可以与速度方向相同或相反;加速度很大速度可以很小,加速度为零,速度也可以很大。3.判断物体做加速还是减速运动,只要判断加速度和速度方向关系即可。当加速度与速度方向相同时,物体做加速运动,当物体加速度方向与速度方向相反时,物体做减速运动。不用考虑加速度是变大还是变小。-29-基础夯实精准归纳题组突破强化提升核心剖析归纳提升用打点计时器测速度1.实验装置图

2.实验目的(1)练习使用打点计时器。(2)用打点计时器测量瞬时速度,学会用图象表示速度。(3)利用纸带上的点研究物体的运动。-30-基础夯实精准归纳题组突破强化提升核心剖析归纳提升3.实验仪器与原理(1)打点计时器是一种特殊的计时仪器,如图所示,有电磁打点计时器(左)和电火花计时器(右)两种,电磁打点计时器的工作电压是交流4~6V,电火花计时器的工作电压是交流220V。若电源用50Hz的交变电流,那么打相邻两个点的时间间隔是0.02s。电火花计时器工作时,纸带运动时受到的阻力小,实验误差小。

(2)由于纸带总是跟运动物体连接在一起,纸带上的点也就相应地表示运动物体在各个时刻的位置,研究纸带上各点之间的间隔距离,就可以了解运动物体的位移、速度的大小及其变化,也就是了解了物体的运动情况。-31-基础夯实精准归纳题组突破强化提升核心剖析归纳提升4.实验器材电火花计时器(或电磁打点计时器)、纸带、刻度尺、导线、电源、复写纸等。5.实验步骤(1)了解打点计时器的结构,然后把它固定好、安装纸带。(2)启动电源,用手水平拉动纸带,纸带上就打出一行小点,随后立即关闭电源。(3)取下纸带,确定纸带上的某两个打点作为研究段,由打点间隔确定这段运动时间。(4)用刻度尺测量出研究段的距离,并计算研究段的平均速度大小。-32-基础夯实精准归纳题组突破强化提升核心剖析归纳提升6.数据处理(1)求瞬时速度图中的BD段,根据B、D两点间的位移Δx和时间Δt,算出纸带在这两点间的平均速度

,可以用这个平均速度近似代表纸带经过C点时的瞬时速度。-33-基础夯实精准归纳题组突破强化提升核心剖析归纳提升(2)用图象表示速度物体运动的速度与时间的关系也可以用图象描述。以速度v为纵轴、时间t为横轴在方格纸上建立直角坐标系,将实验中的v、t数据在坐标系中描点,再用一条平滑的曲线来“拟合”坐标系中描出的点,这条曲线反映了速度v与时间t的关系。-34-基础夯实精准归纳题组突破强化提升核心剖析归纳提升1.(实验数据处理)(多选)小明用同一个打点计时器在固定频率下,测量小车拉动纸带甲、乙、丙、丁的运动速度,每次小车都是自右向左运动,四段纸带的长度都相同,如图所示。则下列叙述正确的是(

)

A.纸带甲打点均匀,表示小车的速度一定B.纸带乙表示的平均速度最大C.纸带丙表示小车的速率越来越小D.纸带丁表示小车的速率越来越大AB解析:打点计时器的打点周期是一定的,计时点间隔均匀则表示小车做匀速运动,速度一定,选项A正确;在纸带上相同距离内计时点越少,时间越短,表示小车平均速度越大,选项B正确;因为小车是自右向左运动,所以丙表示小车速率越来越大,丁表示小车速率越来越小,选项C、D错误。-35-基础夯实精准归纳题组突破强化提升核心剖析归纳提升2.(实验器材识别与使用)打点计时器是高中物理实验中常用的实验器材,请你完成下列有关问题。

(1)打点计时器是

的仪器。

(2)图A、B是两种打点计时器的图片,其中A是

计时器,B是

计时器。

(3)两种打点计时器都是使用

电源的计时仪器。当电源频率是50Hz时,每5个连续点取1个计数点,标以1、2、3…,那么相邻两个计数点之间的时间为

s。

计时

电火花

电磁打点

交流

0.1-36-基础夯实精准归纳题组突破强化提升核心剖析归纳提升3.(实验数据处理)当电源频率是50Hz时,打点计时器每隔

打一个点。下图为物体运动时打点计时器打出的一条纸带,图中相邻的点间还有四个点未标出,已知打点计时器接50Hz的交流电源,则ae段的平均速度为

m/s,d点的瞬时速度约为

m/s。

答案

0.02s

2.19

3.28-37-基础夯实精准归纳题组突破强化提升核心剖析归纳提升1.能根据纸带判断物体运动速度变化;能根据纸带计算物体在某段时间或某段位移过程中的平均速度;能合理选择时间段计算瞬时速度,计算瞬时速度时时间段应取得足够小,但也不能取得太小,使位移测量误差过大。2.计时点和计数点的区别:打点计时器在纸带上打出的每个点迹叫作计时点,若用50Hz的交流电源,则两个相邻计时点的时间间隔为0.02s;为了方便研究运动规律,从纸带上有规律地选取部分计时点,并加以标号,这些被选取并标号的计时点叫作计数点,如每5个点取一个计数点和每隔4个点取一个计数点,时间间隔相同。第2讲匀变速直线运动的研究-39-基础夯实精准归纳题组突破强化提升核心剖析归纳提升匀变速直线运动及规律1.匀变速直线运动速度

的直线运动,因此,匀变速直线运动是加速度

的直线运动。

2.匀变速直线运动基本规律速度与时间关系:vt=

位移与时间关系:x=

速度与位移关系:

3.匀变速直线运动常用推论(1)平均速度公式:。(2)位移差公式:任意两个连续相等的时间间隔(T)内,位移之差是一恒量,即Δx=x2-x1=x3-x2=…=xN-xN-1=

。

(3)中间时刻速度:某一段时间内中间时刻的瞬时速度

等于

。

均匀变化

不变

v0+ataT2这段时间内的平均速度

-40-基础夯实精准归纳题组突破强化提升核心剖析归纳提升1.一个做匀变速直线运动的质点,初速度为0.5m/s,第9s内的位移比第5s内的位移多4m,则该质点的加速度、9s末的速度和质点在9s内通过的位移分别是(

)A.a=1m/s2,v9=9m/s,x9=40.5mB.a=1m/s2,v9=9m/s,x9=45mC.a=1m/s2,v9=9.5m/s,x9=45mD.a=0.8m/s2,v9=7.7m/s,x9=36.9mC解析:由x9-x5=4aT2解得a=1

m/s2;9

s末的速度v9=v0+at=0.5

m/s+1×9

m/s=9.5

m/s,质点在9

s内通过的位移x=v0t+at2=45

m,C正确。-41-基础夯实精准归纳题组突破强化提升核心剖析归纳提升2.一质点做匀加速直线运动时速度变化Δv时发生位移x1,紧接着速度变化同样的Δv时发生位移x2,则该质点的加速度为(

)A-42-基础夯实精准归纳题组突破强化提升核心剖析归纳提升3.一质点在做匀加速直线运动,加速度为a,在时间t内速度变为原来的3倍,则该质点在时间t内的位移为(

)B-43-基础夯实精准归纳题组突破强化提升核心剖析归纳提升1.匀变速直线运动涉及初速度、末速度、时间、位移和加速度五个物理量,只要知道其中任何三个物理量,都可求出另外两个物理量,理论上讲,任何运动学问题都可以只用匀变速直线运动两个基本公式求解,但灵活选择推论会使问题更简单。但运用推论要注意问题的特点和条件。-44-基础夯实精准归纳题组突破强化提升核心剖析归纳提升2.三个公式中的物理量x、a、v0、v均为矢量(三个公式称为矢量式),在应用时,一般以初速度方向为正方向,凡是与v0方向相同的x、a、v均为正值,反之为负值。当v0=0时,一般以a的方向为正方向。这样就可将矢量运算转化为代数运算,使问题简化。3.如物体做单向匀减速运动,当速度减为零时,可以看成向相反方向做初速度为零、加速度不变的匀加速运动来处理。4.要检查判断所求结果是否与题设条件、生活实际等相吻合。同一方程中各物理量都必须相对同一参考系。-45-基础夯实精准归纳题组突破强化提升核心剖析归纳提升自由落体运动1.自由落体运动(1)特点:初速度v0=0,加速度为重力加速度g的

运动。

(2)基本规律速度公式:vt=

;

位移公式:h=

。

2.竖直上抛运动规律(1)特点:加速度为g,上升阶段做

运动,下降阶段做

运动。

(2)基本规律(以抛出点为原点,竖直向上为正方向)速度公式:

;

位移公式:

。

匀加速直线

gt匀减速直线

匀加速直线

vt=v0-gt-46-基础夯实精准归纳题组突破强化提升核心剖析归纳提升1.拿一个长约1.5m的玻璃筒,一端封闭,另一端有开关,把金属片和小羽毛放到玻璃筒里。把玻璃筒倒立过来,观察它们下落的情况。然后把玻璃筒里的空气抽出,再把玻璃筒倒立过来,再次观察它们下落的情况。下列说法正确的是(

)A.玻璃筒充满空气时,金属片和小羽毛下落一样快B.玻璃筒充满空气时,金属片和小羽毛均做自由落体运动C.玻璃筒抽出空气后,金属片和小羽毛下落一样快D.玻璃筒抽出空气后,金属片比小羽毛下落快C-47-基础夯实精准归纳题组突破强化提升核心剖析归纳提升2.在一次低空跳伞演练中,当直升机悬停在离地面224m高处时,伞兵离开飞机做自由落体运动。运动一段时间后,打开降落伞,展伞后伞兵以12.5m/s2的加速度匀减速下降。为了伞兵的安全,要求伞兵落地速度最大不得超过5m/s,(g取10m/s2)求:(1)伞兵展伞时,离地面的高度至少为多少?着地时相当于从多高处自由落下?(2)伞兵在空中的最短时间为多少?答案

(1)99m

1.25m

(2)8.6s-48-基础夯实精准归纳题组突破强化提升核心剖析归纳提升-49-基础夯实精准归纳题组突破强化提升核心剖析归纳提升1.落体运动是生活中最常见的运动之一,如果空气的阻力跟物体的重力相比可以忽略时(如小球在空中下落),那么落体运动可以视为自由落体运动。但如果空气的阻力不能忽略,则不能盲目死套公式。2.对于竖直上抛运动,通常有两种处理方法,一种是分段法,一种是整体法,两种方法可以交叉运用,整体法运用时要特别注意正方向的规定。3.竖直上抛运动的上升阶段和下降阶段具有严格的对称性。(1)速度对称:物体在上升过程和下降过程中经过同一位置时速度大小相等,方向相反。(2)时间对称:物体在上升过程和下降过程中经过同一段高度所用的时间相等。-50-匀变速直线运动的图象1.x-t图象图象的物理意义:反映了物体做直线运动的

变化的规律。图象中点、截距、斜率等的意义:

基础夯实精准归纳题组突破强化提升核心剖析归纳提升位移随时间

相遇

速度大小

正、负

静止

匀速直线

变速

-51-基础夯实精准归纳题组突破强化提升核心剖析归纳提升2.v-t图象图象的物理意义:反映了做直线运动的物体的

变化的规律。图象中点、截距、斜率等的意义:

速度随时间

-52-基础夯实精准归纳题组突破强化提升核心剖析归纳提升等速

加速度大小

正、负

正

负

位移

路程

匀速

匀变速

变加速

-53-基础夯实精准归纳题组突破强化提升核心剖析归纳提升1.甲、乙两小分队进行代号“猎狐”的军事演习,指挥部通过现代通信设备,在荧光屏上观察到小分队的行军路线如图所示,小分队同时由某地O处出发,最后同时捕“狐”于A处,下列说法正确的是(

)A.小分队行军路程s甲<s乙B.小分队平均速度v甲=v乙C.y-x图线是速度—时间图线D.y-x图线是位移—时间图线B解析:这是运动轨迹图,注意不要把运动轨迹图与运动图象混淆。-54-基础夯实精准归纳题组突破强化提升核心剖析归纳提升2.物体A、B的x-t图象如图所示,由图可知(

)

A.从第3s起,两物体运动方向相同,且vA>vBB.两物体由同一位置开始运动,但物体A比B迟3s才开始运动C.在5s内物体的位移相同,5s末A、B相遇D.5s内A、B的平均速度相等A-55-基础夯实精准归纳题组突破强化提升核心剖析归纳提升解析:由题图看出,两图线的斜率都大于零,说明两物体都沿正方向运动,运动方向相同,图线A的斜率大于图线B的斜率,说明A的速度大于B的速度,即vA>vB,故A正确;物体A从原点出发,而B从正方向上距原点5

m处出发,出发的位置不同,物体A比B迟3

s才开始运动,故B错误;5

s末两图线相交,说明5

s末两物体到达同一位置,但两物体5

s内通过的位移不同,A通过的位移为ΔxA=10

m-0=10

m,物体B通过的位移为ΔxB=10

m-5

m=5

m,故C错误;由上述可知,5

s内A通过的位移大于B通过的位移,所以5

s内A的平均速度大于B的平均速度,故D错误。-56-基础夯实精准归纳题组突破强化提升核心剖析归纳提升1.由于位移与速度都是矢量,所以位移图象和速度图象反映的只能是直线运动,曲线、折线等的位移图象和速度图象反映的都是直线运动。注意区分图象与轨迹的区别。2.直线运动的图象主要有v-t图象,x-t图象两种。从物理角度来说,它们反映了物体的运动过程;从数学角度来说,反映了两个物理量之间一一对应的函数关系。注意不能把x-t图或v-t图中的直线或曲线当成物体运动的轨迹。3.理解图线中点、线、斜率、截距、面积等的物理意义,能把图线的形状、函数式和运动情景有机结合,是解决x-t图、v-t图类问题的关键。4.作图法是解决运动学问题的基本方法。根据题意作出对应的图形,可以使题意更加直观明白,使头脑中的表象更加丰富具体。通过作图,可以帮我们理清思路,使思维过程更加具体化、条理化,从而高效地解决问题。-57-题组突破强化提升核心剖析归纳提升多过程匀变速直线运动问题1.近几年,国家取消了7座及以下小车在法定长假期间的高速公路收费,给自驾出行带来了很大的实惠,但车辆的增多也给道路的畅通增加了压力,因此交管部门规定,上述车辆通过收费站口时,在专用车道上可以不停车拿(交)卡而直接减速通过。若某车减速前的速度为v0=72km/h,靠近站口时以大小为a1=5m/s2的加速度匀减速,通过收费站口时的速度为vt=28.8km/h,然后立即以a2=4m/s2的加速度加速至原来的速度(假设收费站的前、后都是平直大道)。(1)求该车驾驶员应在距收费站口多远处开始减速?(2)求该车从减速开始到最终恢复到原来速度的过程中,运动的时间是多少?(3)在(1)(2)题中,求该车因减速和加速过站而耽误的时间为多少?答案

(1)33.6m

(2)5.4s

(3)1.62s-58-题组突破强化提升核心剖析归纳提升-59-题组突破强化提升核心剖析归纳提升2.研究表明,一般人的刹车反应时间(即图甲中“反应过程”所用时间)t0=0.4s,但饮酒会导致反应时间延长。在某次试验中,志愿者少量饮酒后驾车以v0=72km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶,从发现情况到汽车停止,行驶距离L=39m。减速过程中汽车位移x与速度v的关系曲线如图乙所示,此过程可视为匀变速直线运动。重力加速度的大小g取10m/s2。求:(1)减速过程汽车加速度的大小及所用时间;(2)饮酒使志愿者的反应时间比一般人增加了多少?答案

(1)8m/s2

2.5s

(2)0.3s-60-题组突破强化提升核心剖析归纳提升解析

(1)设减速过程中汽车加速度的大小为a,所用时间为t,由题可得初速度v0=20

m/s,末速度vt=0,位移x=25

m,由运动学公式得联立代入数据得a=8

m/s2,t=2.5

s。(2)设志愿者反应时间为t',反应时间的增加量为Δt,由运动学公式得L=v0t'+x,Δt=t'-t0,代入数据得Δt=0.3

s。-61-题组突破强化提升核心剖析归纳提升求解多阶段运动问题的要点1.准确选取研究对象,根据题意画出物体在各阶段的运动示意图,直观呈现物体的运动过程,是解决运动学问题所需养成的好习惯。2.合理选择运动学公式,列出物体在各阶段的运动方程和各阶段间的关联方程,是快速有效解决问题的要求。-62-基础夯实精准归纳题组突破强化提升核心剖析归纳提升探究小车速度随时间变化的规律1.实验装置图

2.实验目的(1)探究小车速度随时间变化的规律。(2)测出小车做匀变速直线运动时的加速度。3.实验原理利用打点计时器在纸带上打出的一系列的点,以探究小车速度随时间变化的规律。-63-基础夯实精准归纳题组突破强化提升核心剖析归纳提升4.实验器材电磁打点计时器(或电火花计时器)、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、学生电源、复写纸等。5.实验步骤(1)按照实验原理图安装实验器材,把打点计时器固定在长木板无滑轮的一端,接好电源。(2)把一细绳系在小车上,细绳绕过滑轮,下端挂合适的钩码,纸带穿过打点计时器,固定在小车后面。(3)把小车停靠在打点计时器处,接通电源,放开小车。小车在拖着纸带运动的同时,打点计时器就在纸带上打下一系列的点,断开电源,更换新纸带,重复实验三次。(4)选择一条比较理想的纸带进行测量分析。-64-基础夯实精准归纳题组突破强化提升核心剖析归纳提升6.数据处理(1)舍掉纸带开始比较密集的点迹,从便于测量的地方取一个开始点O,然后每5个点取一个计数点(如果点迹间隔比较小的话),标上1、2、3…,测出位移x1、x2、x3…(如图)。(2)计算相邻相等时间内的位移差Δx1=x2-x1、Δx2=x3-x2、Δx3=x4-x3…,如果它们在允许的误差范围内相等,则可以判定被测物体的运动是匀变速直线运动。(3)利用平均速度求瞬时速度,即

。(如图所示)-65-基础夯实精准归纳题组突破强化提升核心剖析归纳提升(4)物体在连续相等时间内不同时刻的速度分别为v1、v2、v3、v4…,若v2-v1=v3-v2=v4-v3=…,则说明物体在相等时间内速度的增量相等,说明物体做匀变速直线运动,即

。(5)利用v-t图象求加速度。求出1、2、3、4、5、6各点的瞬时速度,画出v-t图线(如图所示),图线的斜率就是加速度a。-66-基础夯实精准归纳题组突破强化提升核心剖析归纳提升7.注意事项(1)纸带、细绳要和木板平行。(2)实验中应先接通电源(交流电源的电压及频率要符合要求),后让小车运动;实验完毕应先断开电源,后取纸带。(3)在到达长木板末端前应让小车停止运动,防止钩码落地和小车与滑轮相撞。(4)不要分段测量各段位移,应尽可能地一次测量完毕(即先统一量出各计数点到起点O之间的距离)。读数时应估读到分度值的下一位。-67-基础夯实精准归纳题组突破强化提升核心剖析归纳提升1.(实验误差分析)(多选)在探究小车速度随时间变化的规律的实验中,下列说法中对于减小实验误差有益的是(

)A.选取计数点,把每打五个点的时间间隔作为一个时间单位B.使小车运动的加速度尽量小些C.舍去纸带上密集的点,利用点迹清晰、点间间隔适当的那一部分进行测量、计算D.选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验ACD解析:若小车的加速度过小,会使点过于密集,不便于测量。-68-基础夯实精准归纳题组突破强化提升核心剖析归纳提升2.(实验数据处理)在做研究匀变速直线运动的实验时,某同学得到一条用电火花计时器打下的纸带如图所示,并在其上取了A、B、C、D、E、F、G共7个计数点,每相邻两个计数点间还有4个点图中没有画出,电火花计时器接220V、50Hz交流电源。(1)设电火花计时器的周期为T,计算F点的瞬时速度vF的公式为vF=

;

-69-基础夯实精准归纳题组突破强化提升核心剖析归纳提升(2)他经过测量并计算得到电火花计时器在打B、C、D、E、F各点时物体的瞬时速度如下表。以A点对应的时刻为t=0,试在下图所示坐标系中合理地选择标度,作出v-t图象,并利用该图象求出物体的加速度a=

m/s2;

-70-基础夯实精准归纳题组突破强化提升核心剖析归纳提升(3)如果当时电网中交变电流的电压变成210V,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值与实际值相比

(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。

答案

(1)

(2)见解析图

0.40

(3)不变-71-基础夯实精准归纳题组突破强化提升核心剖析归纳提升(3)电网中交变电流的电压变化,并不改变电火花计时器的周期,故测量值与实际值相比不变。-72-基础夯实精准归纳题组突破强化提升核心剖析归纳提升3.(实验原理、方法迁移)某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动,用自制“滴水计时器”计量时间。实验前,