高三單元復(fù)習(xí)-直線運(yùn)動

1、高三單元復(fù)習(xí)-直線運(yùn)動8/15/2022知識內(nèi)容概要與高考考查特點(diǎn) 本單元研究物體的運(yùn)動規(guī)律，即物體的位移、速度等隨時間變化的規(guī)律。位移、速度和加速度是本單元的重要概念，勻變速直線運(yùn)動的速度公式和位移公式是本單元的基本公式。自由落體運(yùn)動和豎直上拋運(yùn)動是典型的勻變速直線運(yùn)動，由于研究直線運(yùn)動是研究更復(fù)雜的運(yùn)動的基礎(chǔ)，速度和加速度的概念也是貫穿整個物理學(xué)中的重要概念，且本單元中還涉及到很多重要的研究方法，如理想化方法、用圖象反映物理規(guī)律的數(shù)學(xué)方法等，所以說本單元的知識在力學(xué)乃至電磁學(xué)中，都占有重要地位。 本單元內(nèi)容是歷年高考的必考內(nèi)容。近年來，高考對本單元考查的重點(diǎn)是勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律及V-t圖

2、象。對本單元知識單獨(dú)考查主要是以選擇、填空的形式命題，沒有僅以本單元知識單獨(dú)命題的計(jì)算題，較多的是將本單元知識與牛頓運(yùn)動定律、電場中帶電粒子的運(yùn)動等知識結(jié)合起來進(jìn)行考查。復(fù)習(xí)內(nèi)容基本概念基本規(guī)律圖象問題基本實(shí)驗(yàn)追趕問題一、基本概念 （一）基本概念的理解1、機(jī)械運(yùn)動 2、參照物： 3、質(zhì)點(diǎn)： 4、時刻與時間： 5、位移和路程： 一個物體相對于另一個物體的位置改變。它包括平動、轉(zhuǎn)動和振動等運(yùn)動形式。 在研究機(jī)械運(yùn)動時，假定為不動的物體。 對同一個物體的運(yùn)動，所選參照物不同，對它的運(yùn)動的描述是不同的。 用來代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn)。它是一個理想化的模型。 *作平動的物體可看作質(zhì)點(diǎn)；*當(dāng)物體的尺寸在研究的

3、問題中處于次要地位時，可以把物體看作質(zhì)點(diǎn)； *當(dāng)物體的尺寸遠(yuǎn)小于物體間的距離時，可以把物體看作質(zhì)點(diǎn)（如研究地球的公轉(zhuǎn)時，可以把地球看作質(zhì)點(diǎn)）； *可看作質(zhì)點(diǎn)的物體并不是很小的物體，相反，很小的物體也不一定可看作質(zhì)點(diǎn)，物體是否可以看作質(zhì)點(diǎn)，與研究的問題有關(guān)。 時刻指的是某一瞬間，在時間軸上用一個點(diǎn)來表示。對應(yīng)的是位置、速度、動量、動能等狀態(tài)量。時間是兩時刻間的間隔，在時間由上用一段長度來表示。對應(yīng)的是位移、路程、沖量、功等過程量。 位移描述物體位置的變化，是從物體運(yùn)動的初位置指向末位置的矢量。路程是物體運(yùn)動軌跡的長度，是標(biāo)量。6、速度： 描述物體運(yùn)動快慢(位置變化快慢和方向)的物理量。 （1）平

4、均速度： 在變速運(yùn)動中，物體在某段時間內(nèi)的位移與發(fā)生這段位移所用時間的比值。=S/t *平均速度不是速度的平均（但在勻變速直線運(yùn)動中，平均速度等于速度的平均）。*平均速度的數(shù)值與在哪一段時間或哪段位移內(nèi)計(jì)算有關(guān)；*平均速度的大小不是平均速率（平均速率是路程與時間的比值）。（2）即時速度： 運(yùn)動物體在某一時刻（或某一位置）的速度，方向沿軌跡上質(zhì)點(diǎn)所在點(diǎn)的切線方向指向前進(jìn)的一側(cè)，即時速度是對變速運(yùn)動的精確描述。即時速度的大小叫速率，是標(biāo)量。 7、加速度： 描述物體速度變化快慢和方向的物理量。 *a=V/t*上述表達(dá)式為矢量式；*加速度不是速度的增加；*加速度的大小決定于速度的變化與所用的時間比值。

5、與速度的大小、速度變化的大小無直接的關(guān)系。*加速度的方向與速度變化的方向相同。二、基本規(guī)律（一）勻變速直線運(yùn)動：物體在一條直線上運(yùn)動，如果在任意相等的時間內(nèi)速度變化相等，這種運(yùn)動叫做勻變速直線運(yùn)動。（二）勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律：速度公式： t = 0 +at 位移公式： s=0 t+at /22兩個推論： t - 0 =2as s=（ t +0）t/2 22（即平均速度=（ t +0）/2 ）幾個特例：勻速直線運(yùn)動： a=0 自由落體運(yùn)動： a=g，0 =0 豎直上拋運(yùn)動： a= - g （研究時以向上的方向?yàn)檎?上升到最大高度所用的時間與從最大高度落回到原地的時間 t 上= t 下= 0/g

6、上升的最大高度H= 0 /2g2（三）初速度為零的勻變速直線運(yùn)動的幾個有用比例式*1t末、2t末、 3t末即時速度的比為123= 123*1t內(nèi)、2t內(nèi)、 3t內(nèi)位移之比為s1s2s3= 149*連續(xù)相等的時間內(nèi)的位移之比為SSS=135*通過連續(xù)相等位移所用時間之比為t1t2t3= 1(2 - 1)(3 - 2）*任意兩個連續(xù)相等的時間（T）內(nèi)的位移差相等，是一個定值（只要是勻變速直線運(yùn)動，初速度不一定為零）S-S=S -S=S -S=aT2例9物塊以一定的初速度從一光滑的斜面的底端a上滑，最高可滑至b點(diǎn)，c是ab的中點(diǎn)，如圖所示。已知物塊從a至c需要的時間為t0，問它從c到b再回到c，需要

7、的時間是多少？例10水平導(dǎo)軌AB的兩端各有一個豎直的檔板A和B，AB長為4m，物體自A處開始以4m/s的速度沿導(dǎo)軌向B運(yùn)動，已知物體在碰到A或B以后，均以碰前大小相等的速度反彈回來，并且物體在導(dǎo)軌上作勻減速運(yùn)動的加速度大小相同，為了使物體最終能停在AB的中點(diǎn)，則這個加速度的大小應(yīng)為多少？例11 設(shè)飛機(jī)著陸后做勻減速直線運(yùn)動，初速度為60m/s，加速度大小是6.0m/s ,求飛機(jī)著陸后12s內(nèi)的位移是多少？ 2例12 有A、B兩球，A球從距地面高度為h處自由下落，同時交B球從地面以初速度0豎直上拋，兩球沿同一豎直線運(yùn)動，試分析（1）B球在上升過程與A球相遇；（2）B球在下落過程中與A球相遇；兩種

8、情況中B球初速度0的取值范圍。三、直線運(yùn)動的圖象（一）位移時間圖象 在位移圖象中，圖線的斜率等于物體運(yùn)動的速度=k=s/t *勻速直線運(yùn)動的位移圖象為一傾斜直線（如圖中和）； *變速直線運(yùn)動的位移圖象為一條曲線（如圖中）。（二）速度時間圖象（二）速度時間圖象 在速度圖象中，圖線的斜率等于物體運(yùn)動的加速度a=k=/t 速度圖象中勻變速直線運(yùn)動的圖線是一條傾斜直線（如圖中和）；變加速運(yùn)動的圖線是一條曲線（如圖中）。 圖線與橫軸（時間軸）所圍成的“面積”等于物體發(fā)生的位移。 圖線與縱軸（速度軸）的截距等于物體運(yùn)動的初速度。四、追趕與相遇問題（一）解題的基本思路（1）找出速度關(guān)系；（2）找出位置關(guān)系（

9、位移關(guān)系）；（3）找出時間關(guān)系。（二）幾種常見的追趕*勻減速物體追趕同向勻速運(yùn)動物體或勻加速運(yùn)動物體：速度相等時恰好能追上*初速度為零的勻加速運(yùn)動的物體追趕同向勻速運(yùn)動物體：速度相等時，相距最遠(yuǎn)（三）解題的基本方法（1）解析法（根據(jù)速度關(guān)系和位置關(guān)系列出相應(yīng)方程聯(lián)立求解）；（2）圖象法（在同一個速度圖象上畫出相互追趕的物體的速度圖象，然后根據(jù)“面積”關(guān)系求解）。例14 一列快車正以20m/s的速度在平直軌道上運(yùn)動，發(fā)現(xiàn)前面180m處有一貨車正以6m/s的速度同向行駛，快車立即合上制動器，經(jīng)40s才能停止，問兩車是否發(fā)生碰車事故？例15 兩輛完全相同的汽車沿水平直路一前一后勻速行駛，速度均為0若

10、前車突然以恒定的加速度剎車，在它停住時，后車以前車剎車時的加速度開始剎車。已知前車在剎車過程中所行駛的距離為s，若要保證兩輛車在上述情況中不相撞，則兩車在勻速行駛時保持的距離至少應(yīng)為多少？ 五、實(shí)驗(yàn)：研究勻變速直線運(yùn)動（一）實(shí)驗(yàn)器材（二）實(shí)驗(yàn)原理（三）實(shí)驗(yàn)步驟（四）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及處理（五）思考下列問題： 1、電磁打點(diǎn)計(jì)時器使用的電源有何要求？ 2、電磁打點(diǎn)計(jì)時器由哪些部分組成？ 3、電磁打點(diǎn)計(jì)時器打點(diǎn)的周期和頻率與交流電的周期和頻率有什么關(guān)系？ 4、怎樣利用紙帶上的點(diǎn)跡判定物體的運(yùn)動性質(zhì)？物體做勻速直線運(yùn)動時的點(diǎn)跡是怎樣的？作勻時的點(diǎn)跡又是怎樣的？ 5、什么是計(jì)數(shù)點(diǎn)和計(jì)數(shù)周期？“每5個點(diǎn)取一個計(jì)數(shù)

11、點(diǎn)”與“每隔4個點(diǎn)取一個計(jì)數(shù)點(diǎn)”的計(jì)數(shù)周期各是多大？ 6、物體做勻變速直線運(yùn)動，計(jì)數(shù)點(diǎn)距離取得遠(yuǎn)了好還是取得近了好？ 7、怎樣由紙帶計(jì)算出物體做勻變速直線運(yùn)動的加速度？公式：a=（S 2-S1）/T a=（S n-Sm）/（n-m）T a=（2 - 1 ）/t這三個計(jì)算勻變速直線運(yùn)動的加速度的公式的本質(zhì)各是什么？22例16如下圖所示，是做測定勻變速直線運(yùn)動的加速度實(shí)驗(yàn)時，打點(diǎn)計(jì)時器打出的一段紙帶，A、B、C、D是連續(xù)打出的幾個點(diǎn)。測得AB= 4.2m，AC= 8.80m，AD=13.80m，所用交流電源的頻率為50Hz，則物體的加速度為 m/s2，若物體是在打下第一個點(diǎn)時開始運(yùn)動的，則A點(diǎn)是打

12、出的第 個點(diǎn)。例1 勻速下落的高為h的升降機(jī)頂部有一螺絲帽不慎脫落，求螺絲帽落到升降機(jī)底板所用的時間？（要求分別以升降機(jī)和地球?yàn)閰⒄瘴飳β萁z帽的運(yùn)動進(jìn)行描述并求解）例2 物體沿單方向做直線運(yùn)動,若前一半位移內(nèi)的運(yùn)動速度為，后一半位移內(nèi)運(yùn)動速度為，則全部位移內(nèi)的平均速度為 ； 2例物體沿單方向做直線運(yùn)動，若前一半路程內(nèi)的速度為，后一半路程內(nèi)速度為，則全程的平均速度為 。 例物體沿半徑中的圓周運(yùn)動，其運(yùn)動周期為，則運(yùn)動一周的平均速度為，平均速率為例 一物體作勻變速直線運(yùn)動，某時刻速度的大小為4m/s，1s后速度大小為10m/s，在這1s內(nèi)該物體的加速度是例下列說法正確的是：A、物體的速度越大，加速度越大；B、物體的速度變化越大，加速度越大；C、物體的速度變化越快，加速度越大；D、物體的速度為零時，其加速度也一定為零。例7 如圖所示，從高為h=40m的平臺上以20m/s的初速度豎直向上拋出一個小球，則小球到達(dá)最高度所用的時間是 ，小球到達(dá)的最高度是 ，從拋出小球到小球落地所用的時間是 。例8 某物體作自由落體運(yùn)動，則在第1秒內(nèi)、第