直線運(yùn)動(dòng)專題復(fù)習(xí)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上直線運(yùn)動(dòng)專題復(fù)習(xí)上傳: 葉維寧 更新時(shí)間：2013-2-4 16:10:16直線運(yùn)動(dòng)是最基本最簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)形式，是研究復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)，也是貫穿物理學(xué)的基礎(chǔ)。由于概念多、公式多，求解問題的思路和方法多，備考時(shí)要倍加注意。一、考綱解讀考綱在本單元中共有4個(gè)考點(diǎn)，其中質(zhì)點(diǎn)和參考系為級(jí)要求，位移、速度和加速度；勻變速直線運(yùn)動(dòng)及其公式和圖象為級(jí)要求，研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)為實(shí)驗(yàn)考點(diǎn)。本單元的內(nèi)容在每年的高考中均有體現(xiàn)，或單獨(dú)命題，或滲透在動(dòng)力學(xué)問題中考查相關(guān)概念和規(guī)律，尤其是物體運(yùn)動(dòng)的x-t圖、v-t圖等是?？嫉臒狳c(diǎn)內(nèi)容。新課標(biāo)背景下常以選擇題、填空題或計(jì)算題的形式展現(xiàn)，強(qiáng)調(diào)試題的基

2、礎(chǔ)性、新穎性及應(yīng)用性。例1(11年全國(guó)課標(biāo)卷)甲乙兩輛汽車都從靜止出發(fā)做加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度方向一直不變。在第一段時(shí)間間隔內(nèi)，兩輛汽車的加速度大小不變，汽車乙的加速度大小是甲的兩倍；在接下來的相同時(shí)間間隔內(nèi)，汽車甲的加速度大小增加為原來的兩倍，汽車乙的加速度大小減小為原來的一半。求甲乙兩車各自在這兩段時(shí)間間隔內(nèi)走過的總路程之比？解析：設(shè)時(shí)間間隔為t0，甲車第一個(gè)t0秒末的速度為V，行駛的路程為x1，加速度為a，在第二個(gè)t0內(nèi)行駛的路程為x2。有，成立設(shè)乙車在第一個(gè)t0秒末的速度為，在第二段時(shí)間內(nèi)行駛的路程分別為、。同樣有，成立，聯(lián)立得。二、知識(shí)梳理1質(zhì)點(diǎn)：質(zhì)點(diǎn)是用來代替物體具有質(zhì)量的幾何點(diǎn)，它

3、是科學(xué)和抽象是理想化的模型。一般地，當(dāng)物體的形狀大小對(duì)研究問題的影響可以忽略時(shí)可將物體視為質(zhì)點(diǎn)。2參考系：為判斷一個(gè)物體是否作機(jī)械運(yùn)動(dòng)而選作為參考標(biāo)準(zhǔn)的物體叫做參考系。參考系的選擇具有任意性，選取不同的參考系來觀察同一物體的運(yùn)動(dòng)，其結(jié)果不一定相同，在具體問題的研究中選擇參考系應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要決定，盡可能使問題的討論簡(jiǎn)單化。3加速度：加速度是表示速度變化快慢程度的物理量，是速度的改變量與對(duì)應(yīng)時(shí)間的比值，是一個(gè)矢量，它與同向，且與和均無關(guān)，只與有關(guān)。4勻變速直線運(yùn)動(dòng)是加速度恒定的直線運(yùn)動(dòng)，常用x、t、a、v0、vt來描述，其間的關(guān)系為，。這五個(gè)參量中只有三個(gè)是獨(dú)立的，若兩個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)有三個(gè)物理量

4、相等，則另外兩個(gè)物理量也一定相等。5勻變速直線運(yùn)動(dòng)中的推論任意相鄰相等時(shí)間內(nèi)的位移差相等，還可推廣到。勻變速直線運(yùn)動(dòng)，中間時(shí)刻的速度。中間位置的速度?？梢宰C明，無論勻加速還是勻減速都有。初速度為零（或末速度為零）的勻變速直線運(yùn)動(dòng)遵循下列規(guī)律前1秒、前2秒、前3秒內(nèi)的位移之比為149第1秒、第2秒、第3秒內(nèi)的位移之比為135前1米、前2米、前3米所用的時(shí)間之比為1第1米、第2米、第3米所用的時(shí)間之比為1（）對(duì)末速為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，倒過來可以相應(yīng)的運(yùn)用這些規(guī)律。6自由落體運(yùn)動(dòng)：物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)叫自由落體運(yùn)動(dòng)。自由落體的a=g，其運(yùn)動(dòng)規(guī)律為，。三、高頻考點(diǎn)1對(duì)基本概念的考查

5、直線運(yùn)動(dòng)中的質(zhì)點(diǎn)、位移、速度、加速度等基本概念貫穿了整個(gè)物理學(xué)，也是比較難于理解的幾個(gè)物理量，備考時(shí)要深刻理解各個(gè)概念的內(nèi)涵和外延，消滅各個(gè)錯(cuò)誤觀點(diǎn)，才能為解題鋪平道路。例2下列說法中正確的有( )A.火車以70km/h的速度從廣州開往上海，這里的70km/h指的是平均速度B.2011年發(fā)射的天宮一號(hào)與神舟八號(hào)成功對(duì)接，二者對(duì)接和在軌繞行可視為質(zhì)點(diǎn)C.勻減速直線運(yùn)動(dòng)就是加速度為負(fù)值的運(yùn)動(dòng)D.鄭州開往武漢的列車發(fā)車時(shí)間是03:01，這個(gè)時(shí)間實(shí)際指的是時(shí)刻解析：從廣州到上海的鐵路是曲線，70km/h指的是平均速率，即A錯(cuò)；天宮一號(hào)與神舟八號(hào)對(duì)接過程不能視為質(zhì)點(diǎn)，而在軌繞行時(shí)可視為質(zhì)點(diǎn)，即B錯(cuò)；速度

6、和加速度都是矢量，當(dāng)加速度的大小和方向都恒定時(shí)，物體的速度才均勻變化，二者同向時(shí)速度均勻增大，反向時(shí)速度均勻減小，即C錯(cuò)；時(shí)間是一段，時(shí)刻是一點(diǎn)，因此03:01是列車的發(fā)車時(shí)刻，即D對(duì)。2對(duì)基本運(yùn)動(dòng)規(guī)律的考查勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律主要包括位移規(guī)律和速度規(guī)律及相關(guān)的推論等，由于推論多，解題思路靈活常出現(xiàn)一題多解，靈活掌握這樣規(guī)律可在解題中少走彎路，快速而簡(jiǎn)便的達(dá)到目的。例3(12年濟(jì)南外國(guó)語(yǔ)學(xué)校模擬題)為了安全，汽車在行駛途中，車與車之間必須保持一定的距離，這是因?yàn)閺鸟{駛員看見某一情況到采取制動(dòng)動(dòng)作的反應(yīng)時(shí)間里，汽車仍然要通過一段距離，這個(gè)距離稱為反應(yīng)距離，而從采取制動(dòng)動(dòng)作到汽車停止運(yùn)動(dòng)通過的距離

7、稱為制動(dòng)距離。表中是在不同速度下的反應(yīng)距離和制動(dòng)距離的部分?jǐn)?shù)據(jù)，根據(jù)分析計(jì)算，表中未給出的數(shù)據(jù)X、Y應(yīng)是( )速度m/s反應(yīng)距離m制動(dòng)距離m1012201518X20Y802530125A.X=40，Y=24 B.X=45，Y=24 C.X=50，Y=22 D.X=60，Y=22解析：讀表知：駕駛員的反應(yīng)時(shí)間為，制動(dòng)距離為，代入相關(guān)數(shù)據(jù)得X=45，Y=24，故選B。3對(duì)圖象的分析與應(yīng)用的考查物理圖象信息容量大，能形象地表述物理規(guī)律、能直觀描述物理過程、能鮮明表示物理量間的相互關(guān)系及變化趨勢(shì)，有著廣泛的應(yīng)用，直線運(yùn)動(dòng)中的x-t圖、V-t圖還是?？嫉臒狳c(diǎn)。利用圖象解題時(shí)，先要明確橫軸與縱軸所代表的

8、物理量，區(qū)分圖象中相關(guān)物理量正負(fù)值的物理意義，分析各段不同函數(shù)形式的圖象所表征的物理過程，充分利用圖象所提供的信息，如點(diǎn)、線、面、截距、斜率等的關(guān)系找出解題所需要的條件，必要時(shí)還要注意起點(diǎn)、終點(diǎn)和拐點(diǎn)，它們往往對(duì)應(yīng)一些特殊的狀態(tài)。例4右側(cè)的x-t圖和v-t圖中給出的四條曲線1、2、3、4代表四個(gè)不同物體的運(yùn)動(dòng)情況，關(guān)于它們的物理意義下列描述正確的是( )A.圖線1表示物體做曲線運(yùn)動(dòng)B.x-t圖中t1時(shí)刻物體1的速度大于物體2的速度C.v-t圖中0至t3時(shí)間內(nèi)物體4的平均速度大于物體3的平均速度D.兩圖象中t2、t4時(shí)刻分別表示物體2、4開始反向運(yùn)動(dòng)解析：圖線1表示物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)；x

9、-t圖中t1時(shí)刻物體1的斜率大于2的斜率，故B對(duì)；v-t圖中0至t3時(shí)間內(nèi)曲線與坐標(biāo)軸所圍面積表位移，顯見相同時(shí)間內(nèi)3的位移小，即C對(duì)；t2時(shí)刻物體2開始反向，t4時(shí)刻物體4的速度方向不變，加速度開始反向，D錯(cuò)。4對(duì)相遇與追及問題的考查二物同時(shí)抵達(dá)空中同一位置叫相遇，可通過繪制兩物的運(yùn)動(dòng)情境草圖，尋找二者的時(shí)間和位移關(guān)系，二物同速是間距取得極值的臨界條件，即二者同速是解題的突破口。例5(12年長(zhǎng)安一中月考題)獵狗能以最大速度v1=10m/s持續(xù)地奔跑，野兔只能以最大速度v2=8m/s的速度持續(xù)奔跑。一只野兔在離洞窟s1=200m處的草地上玩耍，被獵狗發(fā)現(xiàn)后徑直朝野兔追來。兔子發(fā)現(xiàn)獵狗時(shí)，與獵狗

10、相距s2=60m，兔子立即掉頭跑向洞窟。設(shè)獵狗、野兔、洞窟總在同一直線上，求：野兔的加速度至少要多大才能保證安全回到洞窟。解析：設(shè)加速度至少為a能安全回洞窟，對(duì)獵狗：由s1+s2=V1t得t=26s對(duì)野兔：若一直加速，則到達(dá)洞窟的速度，不符合題意，故野兔應(yīng)先加速后以勻速，由得t0=2s，故m/s2。5實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾閷?shí)驗(yàn)對(duì)理解概念、掌握規(guī)律、鞏固與運(yùn)用知識(shí)起著至關(guān)重要的作用，也是高考要求的五種能力之一。近年來高考側(cè)重考查學(xué)生獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)的能力，備考中要盡量自己動(dòng)手操作，深入挖掘教材中的分組和演示實(shí)驗(yàn)，逐步達(dá)到理解原理、掌握方法、學(xué)會(huì)分析、正確表達(dá)，并在此基礎(chǔ)上適當(dāng)拓展，開展各種研究性學(xué)習(xí)，創(chuàng)造條

11、件開展各種設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，真正實(shí)現(xiàn)能力的提高。例6做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的小車，牽引一條通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶。使用電源的頻率為50Hz，由紙帶上的某一點(diǎn)開始每5個(gè)點(diǎn)剪下一段，現(xiàn)將每段紙帶的下端與x軸重合與y軸平行的貼在右圖所示的直角坐標(biāo)系中，試求小車在第一個(gè)0.1s內(nèi)中間時(shí)刻的速度和小車運(yùn)動(dòng)的加速度？解析：因第一個(gè)0.1s內(nèi)的位移為22.5mm，故中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該段時(shí)間內(nèi)的平均速度v=0.225 m/s；將圖線中的各點(diǎn)用直線連接起來，即為物體運(yùn)動(dòng)的v-t圖，再通過直線的斜率得a=0.073m/s2。四易失誤的陷阱在運(yùn)動(dòng)學(xué)問題的求解中，要甄別題材信息、熟悉題設(shè)情景、分段考查運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)、將相關(guān)的規(guī)律

12、與物理過程有機(jī)地結(jié)合起來，千萬不能盲動(dòng)。有很多題表面上簡(jiǎn)單明了，卻設(shè)有陷阱，謹(jǐn)防上當(dāng)受騙，舉例說明希望引起大家警覺。1概念陷阱例7汽車從甲地由靜止出發(fā)，沿直線運(yùn)動(dòng)到丙地，而乙地在甲丙的中點(diǎn)。汽車從甲地勻加速運(yùn)動(dòng)到乙地，經(jīng)過乙地時(shí)的速度為60km/h，接著又從乙地勻加速運(yùn)動(dòng)到丙地，到丙地時(shí)的速度為120km/h，求汽車從甲地到丙地的平均速度？錯(cuò)解：由于汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)，故平均速度是甲、丙兩地速度和的一半，即=60km/h。分析糾錯(cuò)：車從甲地勻加速到乙地，又從乙地勻加速到丙地，就誤認(rèn)為車在全程都做勻加速運(yùn)動(dòng)。由知，即濫用了平均速度。若設(shè)甲丙間距為2x，兩段時(shí)間為t1和t2，有和知km/h。2剎車陷

13、阱例8飛機(jī)以V0=60m/s的速度著陸后做加速度a=6m/s2的勻減速運(yùn)動(dòng)，求著陸后t=12s內(nèi)滑行的距離。錯(cuò)解：將t=12s代入位移公式288m。分析糾錯(cuò)：由于12s內(nèi)飛機(jī)的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)不知，不能亂套公式。若設(shè)飛機(jī)減速到停所需時(shí)間為t0，由速度公式Vt=V0-at0得t0=10s。即知前10s勻減速運(yùn)動(dòng)，后2s靜止。故12s內(nèi)滑行的距離為。3限制條件例9經(jīng)檢測(cè)汽車A的制動(dòng)性能：以標(biāo)準(zhǔn)速度20m/s在平直公路上行駛時(shí)，制動(dòng)后40s內(nèi)停下來?，F(xiàn)A在平直公路上以20m/s的速度行駛，突然發(fā)現(xiàn)前方180m處有一貨車B以6m/s的速度同向勻速行駛，司機(jī)立即制動(dòng)，問是否發(fā)生撞車事故？錯(cuò)解：設(shè)A制動(dòng)后40s內(nèi)

14、的位移為x1，B在這時(shí)段內(nèi)的位移為x2，依得a=-0.5m/s2，又，x2=V2t=240m。得x=x1-x2=160m，因180m160m，故不撞。分析糾錯(cuò)：錯(cuò)解的原因是沒有判斷二車同速時(shí)是否相撞，若不撞則以后A車速度小于B車速度就一定不撞。設(shè)經(jīng)t秒兩車相撞，由，得，因方程有解，故兩車必相撞。4相對(duì)性陷阱例10航空母艦以一定的速度航行，以保證飛機(jī)能安全起飛，某航空母艦上的戰(zhàn)斗機(jī)起飛時(shí)的最大加速度是a=5.0m/s2，速度須達(dá)V=50m/s才能起飛，其甲板長(zhǎng)L=160m，為了使飛機(jī)能安全起飛，航母應(yīng)以多大的速度V0向什么方向航行？錯(cuò)解：據(jù)，得。分析糾錯(cuò)：錯(cuò)解的原因是沒指明參考系。若以航母為參考

15、系，則飛機(jī)的初速度為零，位移為L(zhǎng)，設(shè)末速度為v1，則據(jù)勻變速直線的規(guī)律得。所以v0=v-v1=10m/s。即航空母艦應(yīng)與飛機(jī)起飛方向相同至少以10m/s的速度航行。5隱含條件例11氣球以10m/s的速度勻速豎直上升，從氣球上掉下一個(gè)物體，經(jīng)17s到達(dá)地面。求物體剛脫離氣球時(shí)氣球的高度。（g=10m/s2）錯(cuò)解：物從氣球上掉下后在重力作用下做自由落體運(yùn)動(dòng)。依得h=1445m，所以剛脫離時(shí)氣球的高度為1445m。分析糾錯(cuò)：誤認(rèn)為V0=0致使錯(cuò)解。實(shí)際上物隨氣球勻速上升時(shí)二者同速，脫離時(shí)還有向上的初速，故物體先上升后下降。選向下為正方向，則V0=-10m/s，由得h=1275m。五、熱點(diǎn)模型物理與S

16、TSE有著廣泛的聯(lián)系，大量物理過程通過抽象、理想化、簡(jiǎn)化、和類比等方法形成了很多物理模型，靈活掌握物理模型，可快速?zèng)Q策達(dá)到事半功倍的效果。備考時(shí)要練好基本功，能對(duì)物理物體進(jìn)行受力分析和運(yùn)動(dòng)情景分析的基礎(chǔ)上，抓好物理情景中出現(xiàn)的狀態(tài)、過程與系統(tǒng)，按照物理事件發(fā)生的時(shí)間順序程序化解題。1傳送帶模型解決傳送帶問題的關(guān)鍵是在正確把握物體與傳送帶間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)情況的基礎(chǔ)上，分析物體與傳送帶間的摩擦力方向，判斷物體在傳送帶上的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，再應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)的規(guī)律進(jìn)行分段處理。例12某傳動(dòng)裝置的水平傳送帶（足夠長(zhǎng)）以恒定速度V0=5m/s運(yùn)行，將一塊底面水平的粉筆輕輕地放到傳送帶上，發(fā)現(xiàn)粉筆塊在傳送帶上留下一條長(zhǎng)度L

17、=5m的白色劃線。稍后因傳動(dòng)裝置受到阻礙，傳送帶以a0=5m/s2做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，試問傳動(dòng)裝置受阻后：粉筆塊是否能在傳送帶上繼續(xù)滑行，若能求其沿帶滑動(dòng)的距離；若要粉筆塊不能繼續(xù)滑行，則皮帶做減速運(yùn)動(dòng)的加速度a0應(yīng)限制在什么范圍內(nèi)；解析：加速時(shí)，代入數(shù)據(jù)得t=2s，a=2.5m/s2。因a=2.5m/s2a0=5m/s2，故傳動(dòng)裝置受阻后粉筆會(huì)繼續(xù)滑動(dòng)，且滑痕為。若要粉筆塊不繼續(xù)滑行，則應(yīng)滿足即可。2對(duì)稱模型直線運(yùn)動(dòng)的物體由于速度和加速度方向相反，往往會(huì)出現(xiàn)折返運(yùn)動(dòng)的問題，研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)類似于豎直上拋運(yùn)動(dòng)。解題時(shí)可巧妙運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性，使復(fù)雜問題簡(jiǎn)單化。例13以初速3V0由地面豎直向上拋出一物

18、體，又以初速V0由同一位置豎直向上拋出另一物體，若要兩物在空中相遇。求：兩物拋出時(shí)間間隔t應(yīng)滿足什么條件？?jī)晌飹伋龅臅r(shí)間間隔t多大時(shí)，相遇點(diǎn)離地最高，此最大高度為多少？解析：當(dāng)t較小時(shí)會(huì)導(dǎo)致后物已落下，前物仍上升，故最短時(shí)間應(yīng)為后物落下，前物也恰好落回原處相遇，即；當(dāng)t較長(zhǎng)時(shí)會(huì)導(dǎo)致前物已落下，后物還未拋出，故最長(zhǎng)時(shí)間應(yīng)為前物落下時(shí)后物拋出時(shí)相遇，即；因此欲使兩物在空中相遇，它們的拋出時(shí)間間隔t應(yīng)滿足。由于后物能上升的最大高度為，故相遇點(diǎn)最高的條件應(yīng)是在后物上升到最高處相遇，即有，解得。3滑沙模型體育愛好者常在海濱浴場(chǎng)的斜坡上滑下，沖入水平滑道后再滑行一段距離而停下，它是一個(gè)實(shí)際情景的建模問題。由于運(yùn)動(dòng)者下坡勻加速，水平段勻減速運(yùn)動(dòng)，兩個(gè)過程通過最大速度聯(lián)系起來綜合考查運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)，它也是測(cè)定動(dòng)摩擦因數(shù)的一個(gè)重要方法。例14(11年海淀質(zhì)檢題)如圖所示，在滑雪場(chǎng)有兩個(gè)坡度不同的滑道AB和AB分別與水平滑道連接，AB和AB都可看作