第一篇:直線運(yùn)動【教案】(范文模版)
直線運(yùn)動高考選擇題專題
1、如圖為A、B兩個物體做直線運(yùn)動的位移-時(shí)間圖象,則下列說法正確的是()A.t1時(shí)刻B的速度和A的速度相同 B.t2時(shí)刻A、B速度方向相反 C.0~t1時(shí)間內(nèi)A的位移大
D.t1~t2這段時(shí)間內(nèi)A、B的路程相同 【答案】B【解析】
試題分析:位移-時(shí)間圖像的斜率表示速度,由圖知,在t1時(shí)刻兩圖像的斜率不同,故速度不同,所以A錯誤;t2時(shí)刻,A圖像的斜率為正,B圖像的斜率是負(fù)的,故此時(shí)A、B速度方向相反;所以B正確;由圖知0~t1時(shí)間內(nèi)B的位移大,所以C錯誤;t1~t2這段時(shí)間內(nèi)A單向運(yùn)動,B往返運(yùn)動,右圖知,位移相同,B的路程大于A的路程,所以D錯誤。考點(diǎn):本題考查運(yùn)動物體的位移-時(shí)間圖像
2、一輛電動小車由靜止開始沿直線運(yùn)動,其v-t圖象如圖所示,則汽車在0~1s和1s~3s兩段時(shí)間內(nèi)
A.運(yùn)動方向相反 C.加速度相同
【答案】D【解析】試題分析:由
B.位移相同 D.平均速度相同
圖可以看出,在0~1s內(nèi)沿正方向運(yùn)動,加速度為,位移為,這段時(shí)間內(nèi)的平均速度為,同理可知在1s~3s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)出沿正方向運(yùn)動,加速度為-0.5m/s2,位移為1m,平均速度為0.5m/s,故只有選項(xiàng)D正確,其它均錯誤;考點(diǎn):勻變速直線運(yùn)動圖像
3、如圖表示甲、乙兩物體由同一地點(diǎn)出發(fā),向同一方向運(yùn)動的速度圖線,其中t2=2t1,則()
A.在t1時(shí)刻,乙物在前,甲物在后 B.在t1時(shí)刻,甲、乙兩物體相遇 C.乙物的加速度大于甲物的加速度 D.在t2時(shí)刻,甲、乙兩物體相遇 【答案】CD 【解析】
試題分析:由圖可知,在t1時(shí)刻之前,甲的速度一直大于乙的速度,故開始甲物在前,乙物在后,故A錯誤;因t1之前,甲的速度一直大于乙的速度,故甲的位移大于乙的位移,兩者不會相遇,故B錯誤;乙圖象的斜率大于甲的,故乙的加速度大于甲的加速度,故C正確;兩物體由同一點(diǎn)出發(fā),由圖可知t2時(shí)刻兩物體的力圖象 1 面積相等,故位移相等,故此時(shí)兩物體相遇,故D正確; 考點(diǎn):本題考查運(yùn)動的v-t圖像。
4、如圖所示,一個楔形物體M放在固定的粗糙斜面上,M上表面水平且光滑,下表面粗糙,在其上表面上放一光滑小球m,楔形物體由靜止釋放,則小球在碰到斜面前的運(yùn)動軌跡是()
A.沿斜面方向的直線 C.無規(guī)則的曲線 【答案】 B 【解析】
B.豎直向下的直線 D.拋物線
試題分析:小球在運(yùn)動過程中水平方向沒受任何外力,只有豎直方向有重力與支持力,則小球只能沿豎直向下的直線,B正確。
考點(diǎn):本題考查勻變速直線運(yùn)動與曲線運(yùn)動的條件。
5、釣魚島是我國固有領(lǐng)土,決不允許別國侵占,近期,為提高警惕保衛(wèi)祖國,我人民解放軍為此進(jìn)行演習(xí)。甲、乙兩小分隊(duì)在某地進(jìn)行軍事演習(xí),指揮部通過現(xiàn)代通信設(shè)備,在屏幕上觀察到兩小分隊(duì)的具體行軍路線如圖所示,兩小分隊(duì)同時(shí)同地由O點(diǎn)出發(fā),最后同時(shí)到達(dá)A點(diǎn),下列說法中正確的是()
A.小分隊(duì)行軍路程s甲=s乙 B.小分隊(duì)平均速度甲=乙
C.y-x圖象表示的是速率v-t圖象 D.y-x圖象表示的是位移s-t圖象 【答案】 B 【解析】
試題分析: 如圖所示為屏幕上觀察到兩小分隊(duì)的具體野戰(zhàn)路線,橫軸不是時(shí)間,則不可能是速率v-t圖象,也不可能是位移s-t圖象,則C、D錯,從圖中可以看出甲經(jīng)過的路線長,因此路程大,則A錯。兩者起點(diǎn)相同、終點(diǎn)相同,則位移相等,則這段時(shí)間里平均速度相等,則B正確??键c(diǎn):本題考查 路程、位移、速度、速率、平均速度概念。6、2011年7月在土耳其伊斯坦布爾舉行的第15屆機(jī)器人世界杯賽上。中國科大“藍(lán)鷹”隊(duì)獲得仿真2D組冠軍和服務(wù)機(jī)器人組亞軍。改寫了我國服務(wù)機(jī)器人從未進(jìn)人世界前5的紀(jì)錄.標(biāo)志著我國在該領(lǐng)域的研究取得了重要進(jìn)展。圖中是科大著名服務(wù)機(jī)器人“可佳”,如圖所示?,F(xiàn)要執(zhí)行一項(xiàng)任務(wù),給它設(shè)定了運(yùn)動程序。圖甲所示為 “可佳”做直線運(yùn)動的v-t圖像.若將“可佳”的運(yùn)動過程用x-t圖像表示出來(其中x為物體相對出發(fā)點(diǎn)的位移),則圖乙中的四幅圖描述正確的是()
【答案】 C 【解析】
試題分析: 0~t1過程中勻速運(yùn)動,位移均勻增加,t1~ t2過程中速度為零,則位移一直不變,從上面分析來看只有C正確。
考點(diǎn): 本題考查速度時(shí)間圖像、位移時(shí)間圖像。
7、一位同學(xué)乘坐電梯從六樓下到一樓的過程中,其
圖象如圖所示.下列說法正確的是()
A.前2s內(nèi)該同學(xué)處于超重狀態(tài)
B.前2s內(nèi)該同學(xué)的加速度是最后1s內(nèi)的2倍 C.該同學(xué)在10s內(nèi)的平均速度是1m/s D.該同學(xué)在10s內(nèi)通過的位移是17m 【答案】D 【解析】
試題分析:前2s內(nèi)該同學(xué)加速向下運(yùn)動,屬于失重狀態(tài),選項(xiàng)A 錯誤;前2s內(nèi)該同學(xué)的加速度為,最后1s內(nèi)的加速度為,所以最后1s的加速度是前2s加速度的2倍,選項(xiàng)B 錯誤;該同學(xué)在10s內(nèi)的位移為,選項(xiàng)D 正確;所以平均速度是,選項(xiàng)C 錯誤;
考點(diǎn):v-t圖線的應(yīng)用;超重失重。
8、我國第一條商業(yè)運(yùn)營的“上海磁懸浮”列車已于2003年10月1日正式運(yùn)營。據(jù)報(bào)導(dǎo),上海磁浮線全長33000m,全程行駛約7min30s,列車的最高速度為120m/s。如圖所示,為列車達(dá)到最高時(shí)速前的速度圖線OABC,這段位移為14700m,則列車在BC段的加速度為()
A.0.4m/s2 C.0.6m/s2 【答案】B 【解析】
B.0.5m/s2 D.0.7m/s2
試題分析:設(shè)速度為60m/s運(yùn)動時(shí)間為t,v-t圖像面積大小表示位移大小,由圖像面積可得t=35s,BC段加速運(yùn)動時(shí)間為120s,加速度為a=0.5m/s2,B正確。考點(diǎn):本題考考查運(yùn)動圖像與加速度概念。
9、某時(shí)刻,兩車從同一地點(diǎn)、沿同一方向做直線運(yùn)動,下列關(guān)于兩車的位移x、速度隨時(shí)間t變化的圖象中能反映時(shí)刻兩車相遇的是
【答案】BD 【解析】
試題分析:在位移—時(shí)間圖象中,相遇就是位移相等,兩個圖象相交,B正確,A錯誤,而在速度—時(shí)間圖象中,相遇就是圖象與時(shí)間軸圍成的面積相等,因此D正確,C錯誤??键c(diǎn):v—t圖象,x—t圖象
10、某人欲估算飛機(jī)著陸時(shí)的速度,他假設(shè)飛機(jī)著陸過程在平直跑道上做勻減速運(yùn)動,在跑道上滑行的距離為s,從著陸到停下來的時(shí)間為t,則飛機(jī)著陸瞬間速度為()A. C.
B.
之間的某個值
D.到【答案】B【解析】試題分析:若把飛機(jī)滑行的運(yùn)動視為勻減速直線運(yùn)動,根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的平均速度等于速度的平均,則有在時(shí)間t內(nèi),飛機(jī)運(yùn)動的位移正確、其余選項(xiàng)均錯誤。
考點(diǎn):本題考查勻變速直線運(yùn)動的平均速度。,則飛機(jī)著陸時(shí)的瞬時(shí)速度為,選項(xiàng)B11、某人欲估算飛機(jī)起飛時(shí)的速度,他假設(shè)飛機(jī)在平直跑道上滑行做勻加速運(yùn)動,飛機(jī)在跑道上滑行的距離為s,從靜止加速到起飛速度所用的時(shí)間為t,則飛機(jī)起飛時(shí)的速度為 A. B.
C.
D.,【答案】C【解析】試題分析:根據(jù)可得起飛時(shí)的加速度,因此起飛時(shí)的速度因此C正確,ABD錯誤考點(diǎn):勻變速度直線運(yùn)動位移與時(shí)間關(guān)系
12、如圖所示是A、B兩物體運(yùn)動的v-t圖線,下列說法正確的是 A.A物體做勻加速運(yùn)動,其加速度為0.75m/s2
B.B物體在10s末的加速度小于0.5m/s2,在19s末的加速度大于0.5m/s2 C.20s末A、B兩物體的速度相同 D.A、B兩物體一定是同時(shí)同地開始運(yùn)動
【答案】BC【解析】試題分析:A物體做勻加速運(yùn)動,其加速度為
;由圖可看
出,B物體在10s末切線的斜率小于A的斜率,在19s末的切線的斜率大于A的斜率,所以B物體在10s末的加速度小于0.5m/s2,在19s末的加速度大于0.5m/s2,選項(xiàng)B正確;20s末A、B兩物體的速度相同,都等于15m/s,選項(xiàng)C正確;A、B兩物體一定是同時(shí)開始運(yùn)動,但不一定同地開始運(yùn)動,選項(xiàng)D錯誤。考點(diǎn):v-t圖線。
13、如圖所示是一輛汽車做直線運(yùn)動的x-t圖象,對相應(yīng)的線段所表示的運(yùn)動,下列說法正確的是 A.AB段表示勻速直線運(yùn)動
B.BC段發(fā)生的位移大于CD段發(fā)生的位移 C.CD段運(yùn)動方向和BC段運(yùn)動方向相反
D.CD段運(yùn)動的速度大小小于BC段運(yùn)動的速度大小
【答案】C【解析】試題分析:AB段表示物體靜止;BC段發(fā)生的位移為+8m,CD段發(fā)生的位移為-12m,所以BC段發(fā)生的位移小于CD段發(fā)生的位移;BC段物體的速度為正,大小等于4m/s,CD段物體的速度為負(fù),大小等于6m/s,所以CD段運(yùn)動方向和BC段運(yùn)動方向相反;且CD段運(yùn)動的速度大小大于BC段運(yùn)動的速度大小,選項(xiàng)C正確??键c(diǎn):x-t圖線。
14、甲、乙兩物體的v-t圖象如圖所示,下列判斷正確的是()A.甲作直線運(yùn)動,乙作曲線運(yùn)動 B.t1時(shí)刻甲乙相遇
C.t1時(shí)間內(nèi)甲的位移大于乙的位移 D.t1時(shí)刻甲的加速度大于乙的加速度 【答案】CD【解析】
試題分析:甲乙都做直線運(yùn)動,只是甲做勻減速直線運(yùn)動,乙做變加速直線運(yùn)動,A錯;t1時(shí)刻甲乙速度相同,但并沒有相遇,B錯;從圖象看出,t1時(shí)間內(nèi)甲的位移大于乙的位移,C對;t1時(shí)刻甲圖象的斜率大于乙圖象的斜率,D正確??键c(diǎn):v-t圖象
15、如圖是A、B兩質(zhì)點(diǎn)沿同一條直線運(yùn)動的位移圖象,則
A.質(zhì)點(diǎn)A前2s內(nèi)的位移是1m B.質(zhì)點(diǎn)B第1s內(nèi)的位移是2m C.質(zhì)點(diǎn)A、B在8s內(nèi)的位移大小相等 D.質(zhì)點(diǎn)A、B在4s末相遇
【答案】AD【解析】試題分析:由圖象可以看出,質(zhì)點(diǎn)A前2s內(nèi)的位移是2m,A對;質(zhì)點(diǎn)B第1s內(nèi)的位移是0,B錯;質(zhì)點(diǎn)A在8s內(nèi)的位移大小1m,質(zhì)點(diǎn)B在8s內(nèi)的位移大小是3m,C錯;質(zhì)點(diǎn)A、B在4s末相遇,D對??键c(diǎn):位移圖象
16、利用傳感器和計(jì)算機(jī)可以研究快速變化的力的大小,實(shí)驗(yàn)時(shí)讓質(zhì)量為M的某消防員從一平臺上自由下落,落地過程中先雙腳觸地,接著他用雙腿彎曲的方法緩沖,使自身重心又下降了段距離,最后停止,用這種方法獲得消防員受到地面沖擊力隨時(shí)間變化的圖線如圖所示.根據(jù)圖線所提供的信息,以下判斷正確的是 A. t1時(shí)刻消防員的速度最大B. t2時(shí)刻消防員的速度最大 C. t3時(shí)刻消防員的速度最大 D.t4時(shí)刻消防員的速度最大
【答案】 B【解析】 解:由F-t圖象可知人受力的變化,結(jié)合人下落中的過程,可知消防員的所做的運(yùn)動. t1時(shí)刻雙腳觸底,在t1至t2時(shí)間內(nèi)消防員受到的合力向下,其加速度向下,他做加速度減小的加速下落運(yùn)動;而t2至t3時(shí)間內(nèi),人所受合力向上,人應(yīng)做向下的減速運(yùn)動,t2時(shí)刻消防員所受的彈力與重力大小相等、方向相反,合力為零,消防員的速度最大.故A錯誤,B正確;在t2至t4時(shí)間內(nèi)他所受的合力向上,則加速度向上,故消防員做向下的減速運(yùn)動,t4時(shí)刻消防員的速度最小,故C錯誤,D錯誤;故選B.本題的關(guān)鍵在于正確分析人的運(yùn)動過程及學(xué)生對圖象的認(rèn)識,要求能將圖象中的時(shí)間段與運(yùn)動過程聯(lián)系起來一起分析得出結(jié)論.
17、一個固定在水平面上的光滑物塊,其左側(cè)面是斜面AB,右側(cè)面是曲面AC。已知AB和AC的長度相同。兩個小球p、q同時(shí)從A點(diǎn)分別沿AB和AC由靜止開始下滑,比較它們到達(dá)水平面所用的時(shí)間 A.p小球先到 B.q小球先到 C.兩小球同時(shí)到 D.無法確定
【答案】 B 【解析】
可以利用v-t圖象(這里的v是速率,曲線下的面積表示路程s)定性地進(jìn)行比較。在同一個v-t圖象中做出p、q的速率圖線,顯然開始時(shí)q的加速度較大,斜率較大;由于機(jī)械能守恒,末速率相同,即曲線末端在同一水平圖線上。為使路程相同(曲線和橫軸所圍的面積相同),顯然q用的時(shí)間較少。此題用圖象法就非常直觀、簡潔,若采用公式法就非常麻煩了。
18、如圖甲所示,一可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊在外力F的作用下由靜止沿光滑斜面向上運(yùn)動(斜面足夠長),0~T秒內(nèi),力F做功為W,T秒末撤去外力F,已知該物塊從零時(shí)刻出發(fā),在2T時(shí)刻恰好返回出發(fā)點(diǎn),其如圖乙所示。則下列說法正確的是
圖像
A.物塊在0~T與T~2T時(shí)間內(nèi)的位移相同 B.物塊在1.5T秒末離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn) C.物塊返回出發(fā)點(diǎn)時(shí)動能為W D.0~T與T~2T時(shí)間內(nèi)的加速度大小之比為1:3 【答案】CD【解析】
試題分析:質(zhì)點(diǎn)沿斜面零時(shí)刻出發(fā),在2T時(shí)刻恰好返回出發(fā)點(diǎn),總位移為0,所以物塊在0~T與T~2T時(shí)間內(nèi)的位移大小相等方向相反,選項(xiàng)A錯。速度時(shí)間圖像與時(shí)間軸圍成的面積表示位移,時(shí)間軸上面的面積表示位移為正,時(shí)間軸下面的面積表示位移為負(fù),時(shí)間內(nèi)的位移即速度時(shí)間圍成的面積為,時(shí)間內(nèi)的位移即速度時(shí)間圍成的面積為,所以有,即,時(shí)間內(nèi)加速度,T~2T時(shí)間內(nèi)加速度,0~T與T~2T時(shí)間內(nèi)的加速度大小之比為,選項(xiàng)D對。設(shè)力F撤去后經(jīng)過速度減小為0,則有,解得,所以物塊在時(shí)速度減小為0即離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn),選項(xiàng)B錯。由于沿光滑斜面運(yùn)動,從零時(shí)刻到回,選項(xiàng)C對。到出發(fā)點(diǎn),只有拉力F做功,根據(jù)動能定理
考點(diǎn):勻變速直線運(yùn)動 動能定理 19、2012年10月15日,奧地利極限運(yùn)動員鮑姆加特納從距地面高度約3.9萬米的高空跳下,并成功著陸。假設(shè)他沿豎直方向下落,其v-t圖象如圖,則下列說法中正確的是()
A.0~t1時(shí)間內(nèi)運(yùn)動員及其裝備機(jī)械能守恒 B.t1~t2時(shí)間內(nèi)運(yùn)動員處于超重狀態(tài) C.t1~t2時(shí)間內(nèi)運(yùn)動員的平均速度
D.t2~t4時(shí)間內(nèi)重力對運(yùn)動員做的功等于他克服阻力做的功 【答案】BC 【解析】
試題分析:由圖知0~t1時(shí)間內(nèi)運(yùn)動員及其裝備做加速度減小的加速運(yùn)動,故受阻力的作用,且阻力做負(fù)功,所以機(jī)械能不守恒,所以A錯誤;t1~t2時(shí)間內(nèi)向下做減速運(yùn)動,加速度向上,處于超重狀態(tài),所以B正確;v-t圖象的面積表示位移,由圖知,t1~t2時(shí)間內(nèi),故,所以C正確;t2~t4時(shí)間內(nèi)動能減少,根據(jù)動能定理可得:重力對運(yùn)動員做的功不等于他克服阻力做的功,所以D錯誤??键c(diǎn):本題考查超重、v-t圖像、機(jī)械能守恒
20、將一質(zhì)量為m的小球靠近墻面豎直向上拋出,圖甲是向上運(yùn)動的頻閃照片,圖乙是下降時(shí)的頻閃照片,O是運(yùn)動的最高點(diǎn),甲、乙兩次的閃光頻率相同。重力加速度為g,假設(shè)小球所受阻力大小不變,則可估算小球受到的阻力大小約為()
A.mg 【答案】B 【解析】 B. C. D.
試題分析:設(shè)磚的厚度為d,上升加速度為a1,由圖知,mg-Ff=ma2,聯(lián)立可求:Ff=,mg+Ff=ma1;下降過程加速度為a2,所以B正確;A、C、D錯誤。
考點(diǎn):本題考查牛頓第二定律、勻變速運(yùn)動的規(guī)律
21、如圖所示,將小球沿與水平方向成α角以速度v向右側(cè)拋出,經(jīng)時(shí)間t1擊中墻上距水平面高度為h1的A點(diǎn);再將此球仍從同一點(diǎn)以相同速率拋出,拋出速度與水平方向成β(β>α)角,經(jīng)時(shí)間t2擊中墻上距水平面高度為h2的B點(diǎn)(圖中未標(biāo)出),空氣阻力不計(jì),則
A.t1一定小于t2 C.h1一定小于h2 【答案】A 【解析】
B.t1一定大于t2 D.h1一定大于h2
試題分析:小球被拋出后僅受重力作用,水平方向?yàn)閯蛩僦本€運(yùn)動,兩種情況位移相同,即,因β>α,cosα>cos,故t1一定小于t2,選項(xiàng)A正確,選項(xiàng)B錯誤;因不知道第一次擊中墻壁是在上升階段還是在下降階段,故h1與h2大小關(guān)系不確定,故選項(xiàng)C、D錯誤??键c(diǎn):運(yùn)動的合成與分解 豎直上拋運(yùn)動
22、甲、乙兩車在公路上沿同一方向做直線運(yùn)動,在示,下列對汽車運(yùn)動情況的描述正確的是
時(shí),乙車在甲車前
處,它們的圖象如圖所
A.甲車先做勻速運(yùn)動再做反向勻減速運(yùn)動 B.在第20s末,甲、乙兩車的加速度大小相等 C.在第30s末,甲、乙兩車相距100m D.在整個運(yùn)動過程中,甲、乙兩車可以相遇兩次 【答案】D 【解析】
試題分析:由圖象可知:甲車先做勻速運(yùn)動再做勻減速直線運(yùn)動,但是速度圖象一直在時(shí)間軸的上方,沒有反向,故A錯誤;在第20s末,甲車的加速度大小為a甲=
=1m/s2,乙車的加速度大小為a乙=
=
m/s2,不相等,故B錯誤;在第30s末,甲的位移為20×10+×20×20m=400m,乙的位移為×30×20m=300m,所以甲乙兩車相距400-300-50m=50m,故C錯誤;剛開始乙在甲的前面50m處,甲的速度大于乙的速度,經(jīng)過一段時(shí)間甲可以追上乙,然后甲在乙的前面,到30s末,甲停止運(yùn)動,甲在乙的前面50m處,此時(shí)乙以20m/s的速度勻速運(yùn)動,所以再經(jīng)過2.5s乙追上甲,故在整個運(yùn)動過程中,甲、乙兩車可以相遇兩次,故D正確. 考點(diǎn):本題考查追及相遇問題。
23、如圖所示,光滑斜面固定在水平面上,頂端O有一小球,從靜止釋放,運(yùn)動到底端B的時(shí)間是,若給小球不同的水平初速度,落到斜面上的A點(diǎn),經(jīng)過的時(shí)間是,落到斜面底端B點(diǎn),經(jīng)過的時(shí)間是,落到水平面 9 上的C點(diǎn),經(jīng)過的時(shí)間是,則
A. B. C.
D.t2 > t3
【答案】B 【解析】
試題分析:小球做平拋運(yùn)動時(shí):h=
gt2,因此下落高度大的時(shí)間長,所以有t4=t3>t2,故CD錯誤;小球沿斜面下滑時(shí):l=at2,由于a<g,l>h,所以沿斜面下滑時(shí)間是最長的,故A錯誤,B正確;
考點(diǎn):本題考查平拋運(yùn)動、勻變速直線運(yùn)動規(guī)律。
24、A、B、C、D四個物體做直線運(yùn)動,它們運(yùn)動的x-t、v-t、a-t圖象如圖所示,已知物體在t=0時(shí)的速度均為零,其中0~4s內(nèi)物體運(yùn)動位移最大的是()
【答案】C 【解析】
試題分析:A圖像說明物體在4s內(nèi)的位移為1m,B圖像說明物體在4s內(nèi)的位移為0m,C圖像是加速度與時(shí)間的關(guān)系,如果將其轉(zhuǎn)化為速度與時(shí)間的關(guān)系,則其圖像都在時(shí)間軸的上方,說明它的位移是最大的,D圖像也是加速度與時(shí)間的關(guān)系,將其轉(zhuǎn)化為速度與時(shí)間的圖像,與B圖像是類似的,故其位移也為零,可見,該題選C。
考點(diǎn):利用圖像判斷位移的大小。
25、近來,我國大部分地區(qū)都出現(xiàn)了霧霾天氣,給人們的正常生活造成了極大的影響。在一霧霾天,某人駕駛一輛小汽車以30m/s的速度行駛在高速公路上,突然發(fā)現(xiàn)正前方40m處有一輛大卡車以10m/s的速度同方向勻速行駛,小汽車緊急剎車,但剎車過程中剎車失靈。如圖a、b分別為小汽車和大卡車的v-t圖象,以下說法正確的是()
A.因剎車失靈前小汽車已減速,不會追尾 B.在t=5s時(shí)追尾 C.在t=3s時(shí)追尾
D.由于初始距離太近,即使剎車不失靈也會追尾 【答案】C 【解析】
試題分析:從圖象可以看出,小汽車剎車失靈前的加速度時(shí)間為t,則有小汽車剎車失靈前的位移:
失靈后的加速度,小汽車剎車失靈后的位移:,設(shè)追尾
大卡車的位移: 由 得,所以AB錯誤,C正確;如果剎車不失靈,則在t=2s時(shí)兩車速度相同,這時(shí)沒有追尾,以后間距會越來越大,更不會追尾,D錯。考點(diǎn):v-t圖象
26、為了測量蹦床運(yùn)動員從蹦床上躍起的高度,探究小組設(shè)計(jì)了如下的方法:他們在蹦床的彈性網(wǎng)上安裝壓力傳感器,利用傳感器記錄運(yùn)動員在運(yùn)動過程中對彈性網(wǎng)的壓力,來推測運(yùn)動員躍起的高度。右圖為某段時(shí)間內(nèi)蹦床運(yùn)動員的壓力—時(shí)間圖象。運(yùn)動員在空中僅在豎直方向上運(yùn)動,且可視為質(zhì)點(diǎn),則可估算出運(yùn)動員在這段時(shí)間內(nèi)躍起的最大高度為(g取10m/s2)
A.1.5m C.5.0m 【答案】C 【解析】
B.1.8m D.7.2m 試題分析:當(dāng)蹦床的壓力為0時(shí),即運(yùn)動員在空中,當(dāng)再次出現(xiàn)壓力時(shí),說明運(yùn)動員再次落回蹦床,觀察圖像,從離開蹦床到落回蹦床,運(yùn)動員在空中運(yùn)動時(shí)間最長為為據(jù)上升下降的對稱性,下降的最長時(shí)間為考點(diǎn):豎直上拋運(yùn)動,最大高度,此時(shí)上升的高度最高。根,對照選項(xiàng)C對。
27、一枚火箭由地面豎直向上發(fā)射,其速度-時(shí)間圖像如圖所示,由圖可知:
A.0-tb段火箭是上升的,tb-tc段火箭是下落的 B.tb時(shí)刻火箭離地面最遠(yuǎn) C.tc時(shí)刻火箭離地面最遠(yuǎn)
D.0-ta段火箭的加速度大于ta-tb段 【答案】C 【解析】
試題分析:速度圖像中,速度的正負(fù)表示了速度的方向,由圖可知0-tc時(shí)間內(nèi)速度方向一直向上不變,所以tc時(shí)刻火箭離地面最遠(yuǎn),AB錯誤,C正確;速度圖像中斜率的絕對值表示了加速度的大小,由圖可知0-ta段火箭的加速度小于ta-tb段,D錯誤。
考點(diǎn):本題考查了速度-時(shí)間圖像問題的分析。
28、在軍事演習(xí)中,某空降兵從飛機(jī)上跳下,先做自由落體運(yùn)動,在t1時(shí)刻,速度達(dá)較大值v1時(shí)打開降落傘,做減速運(yùn)動,在t2時(shí)刻以較小速度v2著地.他的速度圖象如圖所示.下列關(guān)于該空降兵在0~t1或t1~t2時(shí)間內(nèi)的平均速度的結(jié)論正確的是()
A.0~t1,=C.t1~t2,>【答案】AD 【解析】
B.t1~t2,=
D.t1~t2,<
試題分析:平均速度的定義式為=,對勻變速直線運(yùn)動來說又有=
,所以0~t1,=,A正確;對于t1~t2,若物體的速度是沿直線由v1均勻減小到v2的話,平均速度則是=,但實(shí)際的位移x(對應(yīng)的v-t圖線和時(shí)間軸所圍的面積)小于勻減速的情況,所以,t1~t2時(shí)間內(nèi)的平均速度<錯誤,D正確.
考點(diǎn):本題考查了平均速度的計(jì)算,以及v-t圖像問題。
.,BC
29、有一質(zhì)點(diǎn)從x軸的坐標(biāo)原點(diǎn)開始沿x軸正方向做直線運(yùn)動,其速度隨時(shí)間變化的圖象如右圖所示,下列四個圖中a表示質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的加速度,x表示質(zhì)點(diǎn)的位移,則下列四個圖中可能正確的是
【答案】B 【解析】
試題分析:速度時(shí)間圖像斜率大小表示加速度大小,斜率正負(fù)表示加速度方向,所以,根據(jù)初速度為0可知位移斜率為負(fù),即加速度判斷選項(xiàng)B對
考點(diǎn):速度時(shí)間圖像和位移時(shí)間圖像的物理意義
30、在同一地點(diǎn),甲、乙兩物體沿同一方向做直線運(yùn)動的速度—時(shí)間圖象如圖所示,則()
選項(xiàng)A錯。
加速度為正,位移時(shí)間圖像是一個開口向上的曲線,選項(xiàng)CD錯。
加速度仍是負(fù)方向,大小,一次類推可
A.兩物體兩次相遇的時(shí)刻是2s末和6s末 B.4s后甲在乙后面
C.兩物體相距最遠(yuǎn)的時(shí)刻是2s末 D.乙物體先向前運(yùn)動2s,隨后向后運(yùn)動 【答案】AB 【解析】
試題分析:在v-t圖中圖象與橫坐標(biāo)圍成的面積大小與物體發(fā)生的位移大小相等,由圖可知當(dāng)t=2s和t=6s時(shí),兩圖象與橫坐標(biāo)圍成面積相等,說明發(fā)生位移相等,由于兩物體同時(shí)從同一地點(diǎn)沿同一方向做直線運(yùn)動,因此 兩物體兩次相遇的時(shí)刻是2s和6s,故A正確;開始運(yùn)動時(shí),乙的初速度為零,甲在前面,在t=2s時(shí),兩物體相遇,此時(shí)乙的速度大于甲的速度,因此乙在前面,甲勻速運(yùn)動開始追乙,乙做勻減速運(yùn)動,當(dāng)t=6s時(shí),甲乙再次相遇,因此在2~6s內(nèi),甲在乙后面,故B正確;由圖象可知,兩物體相距最遠(yuǎn)時(shí)刻出現(xiàn)在甲追乙階段,即當(dāng)速度相等時(shí),甲乙相距最遠(yuǎn),此時(shí)t=4s,故C錯誤;整個過程中乙物體一直向前運(yùn)動,先加速后減速,故D錯誤.
考點(diǎn):勻變速直線運(yùn)動速度與時(shí)間的關(guān)系圖象,追及與相遇問題的分析
31、某人騎自行車在平直道路上行進(jìn),圖中的實(shí)線記錄了自行車開始一段時(shí)間內(nèi)的v-t圖象,某同學(xué)為了簡化計(jì)算,用虛線作近似處理,下列說法正確的是()A.在t1時(shí)刻,虛線反映的加速度比實(shí)際的大
B.在0-t1時(shí)間內(nèi),由虛線計(jì)算出的平均速度比實(shí)際的大 C.在t1-t-2時(shí)間內(nèi),由虛線計(jì)算出的平均速度比實(shí)際的大 D.在t3-t4時(shí)間內(nèi),虛線反映的是勻速運(yùn)動
【答案】 BD【解析】 在v-t圖線中,圖線上某點(diǎn)的斜率反映的是該點(diǎn)加速度的大小,t1時(shí)刻虛線的斜率較小,實(shí)線的斜率較大。而v-t圖線中所圍成的“面積”就是對應(yīng)那個過程的位移,求出了位移的大小也就知道了平均速度的大小,選項(xiàng)BD是正確的。在分析圖線時(shí)一定要注意觀察縱橫坐標(biāo)的物理意義,不能就看圖線的模樣,分析圖線斜率、截距、面積所代表的物理意義。
32、在水平地面上放置一長木板A,木板中心O處有一小物塊B(視為質(zhì)點(diǎn)),開始時(shí)A、B均靜止,長木板運(yùn)動的速度隨時(shí)間變化的關(guān)系圖像如圖所示,A與B之間的動摩擦因數(shù)為0.1,mB=2kg,取g=10m/s2?;卮鹨韵聠栴}:
(1)若B不從A上滑下,在圖乙中畫出B的速度隨時(shí)間變化的關(guān)系圖線。(2)若B不從A上滑下,板的最短長度L;
(3)從B開始運(yùn)動直到最終靜止時(shí)A與B之間因摩擦而產(chǎn)生的熱量。
【答案】(1)(2)6m(3)18J
【解析】
試題分析:(1)由圖乙知前2s木板做勻加速運(yùn)動,B受向右的摩擦力,做加速運(yùn)動,a1= 1m/s2,3s末速度等于3 m/s2,等于木板的速度,由于木板做減速運(yùn)動的加速度大于B的,故3s后木板的速度小于B的速度,所以B開始做勻減速運(yùn)動,6s末速度減小為零,如圖所示;
(2)由圖可得,3s末B如果沒有從A上滑下即可,這一過程中
(3)整個運(yùn)動過程中,第一次相對位移第二次相對位移A與B之間摩擦力因摩擦而產(chǎn)生的熱量考點(diǎn):本題考查勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律、v-t圖像等
33、在海濱游樂場里有一種滑沙運(yùn)動,如圖所示。某人坐在滑板上從斜坡的最高處A點(diǎn)由靜止開始滑下,滑到斜坡底端B點(diǎn)后,沿水平的滑道再滑行一段距離停下來。若滑板與斜坡滑道和水平滑道間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.50,斜坡的傾角θ=37°,AB長度為25m,斜坡與水平滑道間是平滑連接的,整個運(yùn)動過程中空氣阻力忽略不計(jì),重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)人從斜坡上滑下時(shí)的加速度大小;(2)為保證安全,水平滑道BC的最短長度?!敬鸢浮浚?)2.0m/s2(2)10m 【解析】
試題分析:(1)人在斜面上受力如圖所示,建立圖示坐標(biāo)系,設(shè)人在斜坡上滑下的加速度為a1,由牛頓第二定 律有:
聯(lián)立解得:
(2)人滑到B點(diǎn)時(shí)
在水平軌道上運(yùn)動時(shí):
由
解得:
或
解得: 考點(diǎn):牛頓第二定律 運(yùn)動學(xué)公式
第二篇:《直線運(yùn)動》教學(xué)設(shè)計(jì)
《直線運(yùn)動》教學(xué)設(shè)計(jì)
目標(biāo)要求:
1、掌握勻變速直線運(yùn)動的動力學(xué)特征:物體受到的合力不為零,恒定,和運(yùn)動方向平行。
2、掌握勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律。(包括豎直上拋運(yùn)動和自由落體運(yùn)動)
3、會用位移、速度、加速度描述勻變速直線運(yùn)動。
4、能用牛頓運(yùn)動定律和功能關(guān)系解決勻變速直線運(yùn)動問題。
復(fù)習(xí)設(shè)計(jì):
一、基礎(chǔ)知識再現(xiàn)
1.物體或帶電粒子做直線運(yùn)動的條件是物體所受的合外力與速度方向平行(或受合力為零)。2.物體或帶電粒子做勻變速直線運(yùn)動的條件是物體所受的合外力為恒力且與速度方向平行。3.帶電粒子在磁場中直線運(yùn)動問題:洛倫茲力的方向始終垂直于粒子的速度方向。
4.帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動情況一般較為復(fù)雜,但是它仍然是一個力學(xué)問題,同樣遵循力和運(yùn)動的各條基本規(guī)律。若帶電粒子在電場力、重力和洛倫茲力共同作用下做直線運(yùn)動,如果是勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場,那么重力和電場力都是恒力,洛倫茲力與速度方向垂直,而其大小與速度大小密切相關(guān)。只有帶電粒子的速度大小不變,才可能做直線運(yùn)動,也即勻速直線運(yùn)動。
5.牛頓第二定律的內(nèi)容是:物體運(yùn)動時(shí)的加速度與物體所受的合外力成正比,與物體的質(zhì)量成反比,加速度的方向與所受合外力的方向相同,且二者具有瞬時(shí)對應(yīng)關(guān)系,此定律可以用控制變量法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。6.速度時(shí)間關(guān)系圖像的斜率表示物體運(yùn)動的加速度,圖像所包圍的面積表示物體運(yùn)動的位移。在分析物體的運(yùn)動時(shí)常利用v-t圖像幫助分析物體的運(yùn)動情況。
7.超重或失重時(shí),物體的重力并未發(fā)生變化,只是物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦Γ┌l(fā)生了變化。當(dāng)a=g時(shí)物體完全失重。8.勻變速直線運(yùn)動的基本規(guī)律為 速度公式:vt?v0?at 位移公式:x?v0?t?12at 222速度與位移關(guān)系式:vt?v0?2ax 9.勻變速直線運(yùn)動特殊規(guī)律平均速度:v?xv0?vt或 t2
位移中點(diǎn)的瞬時(shí)速度v中點(diǎn)?v0?vt 22
2二、典型例題訓(xùn)練 例題:一氣球以30m/s的速度上升到離地面120高時(shí),從氣球上掉下一個物體。(不計(jì)空氣阻力,g=10m/s2)
1、物體離開氣球后的速度大小和方向。為什么?
2、物體離開氣球后受力分析。
3、物體離開氣球后的運(yùn)動形式,并畫出物體運(yùn)動示意圖和受力示意圖,建立合適的坐標(biāo)系。
4、物體離開氣球后經(jīng)過多長時(shí)間離地面最遠(yuǎn)?(多種方法求解)
5、物體離開氣球后4s內(nèi)的位移是多少?方向如何?
6、物體離開氣球后第2個2s內(nèi)的位移是多少?
7、物體離開氣球后第6s內(nèi)的位移是多少?方向如何?
8、物體離開氣球后5s內(nèi)的平均速度?
9、物體離開氣球后6s末的速度大小是多少?方向如何?
10、物體離開氣球后經(jīng)過多長時(shí)間落到地面上?(多種方法求解)
11、根據(jù)以上分析和計(jì)算,請畫出物體離開氣球后到落地過程中的速度——時(shí)間圖像。(根據(jù)圖像驗(yàn)算4-10問)
12、假設(shè)物體的質(zhì)量為2千克,以出發(fā)點(diǎn)為參考平面,求物體在出發(fā)點(diǎn)、最高點(diǎn)和落地點(diǎn)三處的動能、重力勢能和機(jī)械能。說明出發(fā)點(diǎn)到最高點(diǎn)、最高點(diǎn)到落地點(diǎn)、全過程中能量的轉(zhuǎn)化。
13、假設(shè)物體的質(zhì)量為2千克,以離地最遠(yuǎn)處為參考平面,求物體在出發(fā)點(diǎn)、最高點(diǎn)和落地點(diǎn)三處的動能、重力勢能和機(jī)械能。說明出發(fā)點(diǎn)到最高點(diǎn)、最高點(diǎn)到落地點(diǎn)、全過程中能量的轉(zhuǎn)化。
14、假設(shè)物體的質(zhì)量為2千克,以地面為參考平面,求物體在出發(fā)點(diǎn)、最高點(diǎn)和落地點(diǎn)三處的動能、重力勢能和機(jī)械能。說明出發(fā)點(diǎn)到最高點(diǎn)、最高點(diǎn)到落地點(diǎn)、全過程中能量的轉(zhuǎn)化。
15、根據(jù)以上分析和計(jì)算,請畫出物體離開氣球后到落地過程中動能、重力勢能和機(jī)械能隨時(shí)間的變化圖像(根據(jù)圖像驗(yàn)算12-14問)。
16、物體離開氣球后5s內(nèi)重力做的功、重力做功的平均功率、5s末重力做功的功率。
17、假如從氣球上掉下的是兩個用非彈性繩相連的兩個物體,請分析兩物體之間的細(xì)繩上的張力。
18、變式1:勻強(qiáng)電場中帶電粒子(不計(jì)重力和空氣阻力)
19、變式2:勻強(qiáng)電場中帶電微粒(不計(jì)空氣阻力)20、變式3:勻強(qiáng)電場(電場由平行板電容器產(chǎn)生,不計(jì)空氣阻力)
說明:利用這一道豎直上拋運(yùn)動的問題,從力、運(yùn)動、力和運(yùn)動、功能等方面分析計(jì)算,其中涉及到的物理量有:位移、速度、功、能,綜合的內(nèi)容有圖像、勻變速直線運(yùn)動規(guī)律(包括自由落體運(yùn)動和特殊規(guī)律)、電場等。其中的多種方法求解可以幫助學(xué)生從不同角度分析運(yùn)動,復(fù)習(xí)的內(nèi)容有勻變速直線運(yùn)動的基本規(guī)律、特殊規(guī)律、做功、能量和能量守恒。練習(xí)的過程是審題過程、分析運(yùn)動的過程,也是建立解決物理運(yùn)動問題的模式的過程。學(xué)生練習(xí)后就能夠從容應(yīng)對關(guān)于勻變速直線運(yùn)動的問題。關(guān)于勻速直線運(yùn)動問題在勻變速曲線運(yùn)動中有相關(guān)訓(xùn)練。
三、直擊高考試題
1、(相遇問題)天花板上吊一根長為L=1m的棍子,當(dāng)它開始自由下落的同時(shí),地面上有一個小球豎直上拋,隔t1=0.5s后,小球和棍子的下端在同一高度。小球經(jīng)過棍長的時(shí)間為Δt=0.1s,求:
(1)小球上拋的初速度;(2)天花板離地面的高度;(3)小球落地比棍子落地時(shí)間落后多少? 要求:
1、多種方法求解;
2、變式。
2、(多個研究對象)一個人以30m/s的初速度將小球上拋,每隔1s拋出一球,假設(shè)空氣阻力可以忽略不計(jì),而且升降的球都并不相碰(g=10m/s2),問:
(1)最多能有幾個小球在空中?(2)設(shè)在t=0時(shí)將第一個小球拋出,在哪些時(shí)刻它和以后拋出的小球在空中相遇?
第二課時(shí)平拋運(yùn)動
目標(biāo)要求
1、掌握勻變速曲線運(yùn)動的動力學(xué)特征:物體受到的合力不為零,恒定,和運(yùn)動方向不共線。
2、掌握勻變速曲線運(yùn)動的規(guī)律。
3、會用位移、速度、加速度描述勻變速曲線運(yùn)動。
4、能用牛頓運(yùn)動定律和功能關(guān)系解決勻變速曲線運(yùn)動問題。
復(fù)習(xí)設(shè)計(jì)
一、基礎(chǔ)知識再現(xiàn)
1.物體做曲線運(yùn)動的條件:當(dāng)物體所受的合外力方向與速度方向不在同一直線上時(shí),物體做曲線運(yùn)動。合運(yùn)動與分運(yùn)動具有等時(shí)性、獨(dú)立性和等效性。
2.物體(或帶電粒子)做平拋運(yùn)動或類平拋運(yùn)動的條件是:①有初速度②初速度方向與加速度方向垂直。3.平拋(類平拋)運(yùn)動是勻變速曲線運(yùn)動,物體所受的合外力為恒力,二、典型例題訓(xùn)練
兩塊平行金屬板,板長為L,兩板之間距離為d,所加電壓為U?,F(xiàn)有質(zhì)量為m、帶電量為e的電子,垂直于電場方向以速度v0從兩板中間飛進(jìn)電場,則:
1、電子在垂直于電場方向做 運(yùn)動(不計(jì)重力),在平行于電場方向做 運(yùn)動;
2、畫出電子電場中運(yùn)動的示意圖,建立合適的坐標(biāo)系。
3、電子飛出電場時(shí)偏移距離是多少?
4、電子在電場中飛行的位移是多少?方向?畫tan??t圖
5、電子離開電場時(shí)的速度是多少?方向?即偏轉(zhuǎn)角,畫出tan??t圖
6、比較電子離開電場是速度與初速度夾角正切值和位移與初速度夾角正切值的關(guān)系。
7、電子在電場中運(yùn)動的平均速度。
8、電子在電場中運(yùn)動的軌跡方程。
9、電子在電場中運(yùn)動,電場力做的功、做功的功率及離開電場時(shí)電場力做功的瞬時(shí)功率。
10、變式
(1)月球上的平拋運(yùn)動怎么求解?將“
g”換成“g月”即可,用黃金代換
GM月m?mg月2R月。
g12v?xy?gt0x?vt2y;拋出20和(2)研究平拋運(yùn)動的實(shí)驗(yàn),拋出點(diǎn)已知時(shí),用結(jié)合求初速度:2x?x2?v0T結(jié)合求解(y1、y2分別是x1、x2對應(yīng)的豎直位移)y?y?gT21點(diǎn)未知時(shí),用和1。
三、直擊高考試題
1、(2012·北京理綜·T22)如圖所示,質(zhì)量為m的小物塊在粗糙水平桌面上做直線運(yùn)動,經(jīng)距離L后以速度v飛離桌面,最終落在水平地面上.已知L=1.4m,v=3.0m/s,m=0.10kg,物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)μ=0.25,桌面高
2h=0.45m.不計(jì)空氣阻力,重力加速度g取10m/s.求:(1)小物塊落地點(diǎn)距飛出點(diǎn)的水平距離s;
(2)小物塊落地時(shí)的動能Ek;(3)小物塊的初速度大小v0.2、(2010·山東理綜·T 24)(15分)如圖所示、四分之一圓軌道OA與水平軌道AB相切,它們與另一水平軌道CD在同一豎直面內(nèi),圓軌道OA的半徑R=0.45m,水平軌道AB長S1=3m,OA與AB均光滑。一滑塊從O點(diǎn)由靜止釋放,當(dāng)滑塊經(jīng)過A點(diǎn)時(shí),靜止在CD上的小車在F=1.6N的水平恒力作用下啟動,運(yùn)動一段時(shí)間后撤去F。當(dāng)小車在CD上運(yùn)動了S2=3.28m時(shí)速度v=2.4m/s,此時(shí)滑塊恰好落入小車中。已知小車質(zhì)量M=0.2kg,與CD間的動摩擦因數(shù)?=0.4。(取g=10m/s)求(1)恒力F的作用時(shí)間t.(2)AB與CD的高度差h。
2第三課時(shí) 勻速圓周運(yùn)動
目標(biāo)要求
1、掌握勻速圓周運(yùn)動的動力學(xué)特征:物體受到的合力不為零,不恒定,和運(yùn)動方向始終垂直。
2、會用位移、速度、加速度等物理量描述勻速圓周運(yùn)動。
3、能用牛頓運(yùn)動定律和功能關(guān)系解決天體運(yùn)動問題。
4、能用牛頓運(yùn)動定律和功能關(guān)系解決帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動問題。
復(fù)習(xí)設(shè)計(jì)
一、基礎(chǔ)知識再現(xiàn)
1.描述圓周運(yùn)動的幾個物理量為:角速度?,線速度v,向心加速度a,周期T,頻率f。其關(guān)系為:v24?2r222a???r??4?rf 2rT2.圓周運(yùn)動是變速運(yùn)動,物體所受的合外力為變力,最起碼合外力的方向時(shí)刻在發(fā)生變化。3.洛倫茲力作用下粒子做勻速圓周運(yùn)動。洛倫茲力始終垂直于運(yùn)動方向,它不做功。其半徑R=
mv,周期BqT=2?m。Bq4.洛倫茲力作用下粒子做勻速圓周運(yùn)動,重點(diǎn)、難點(diǎn)是有界磁場問題,這部分也是考查命題的熱點(diǎn)。對于帶電粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的問題,基本思路是:根據(jù)進(jìn)場點(diǎn)和出場點(diǎn)的速度方向,確定洛倫茲力的方向,其交點(diǎn)為圓心,利用幾何關(guān)系求半徑。對于臨界問題應(yīng)通過分析特殊方向上粒子的運(yùn)動,確定運(yùn)動軌跡,或者通過場的邊界確定可能的運(yùn)動軌跡。
5.在處理天體的運(yùn)動問題時(shí),通常把天體的運(yùn)動看成是勻速圓周運(yùn)動,其所需要的向心力由萬有引力提供,Mmv24?2r2?m?r?m2?m4?2rf,其基本關(guān)系式為:G2?ma向?mrrT在天體表面,忽略星球自轉(zhuǎn)的情況下:GMm?mg 2R6.衛(wèi)星的繞行速度、角速度、周期、頻率和半徑r的關(guān)系:
GMMmv2⑴由G2?m,得v?,所以r越大,v越小。
rrr⑵由GGMMm2?m?r??,得,所以r越大,?越小 r2r32r3Mm?2??⑶由G2?m?,所以r越大,T越大。?r,得T?2?GMr?T?⑷由GGMMm??a(g)??ma(g),得,所以r越大,a向(g/)越小。向向22rr
7.三種宇宙速度:第一、第二、第三宇宙速度
⑴第一宇宙速度(環(huán)繞速度):是衛(wèi)星環(huán)繞地球表面運(yùn)行的速度,也是繞地球做勻速圓周運(yùn)動的最大速度,也是發(fā)射衛(wèi)星的最小速度V1=7.9km/s。
⑵第二宇宙速度(脫離速度):使物體掙脫地球引力束縛的最小發(fā)射速度,V2=11.2km/s。⑶第三宇宙速度(逃逸速度):使物體掙脫太陽引力束縛的最小發(fā)射速度,V3=16.7km/s。8.天體質(zhì)量M、密度?的估算
(1)從環(huán)繞天體出發(fā):通過觀測環(huán)繞天體運(yùn)動的周期T和軌道半徑r;就可以求出中心天體的質(zhì)量M(2)從中心天體本身出發(fā):只要知道中心天體的表面重力加速度g和半徑R就可以求出中心天體的質(zhì)量M。
二、典型例題訓(xùn)練
1、用m表示地球同步衛(wèi)星的質(zhì)量,h表示它離地面的高度,R0表示地球的半徑,g0表示地球表面的重力加速度,ω0表示地球自轉(zhuǎn)的角速度,求同步衛(wèi)星受到地球?qū)λ囊Υ笮 #ㄒ活}多解)
變式:如果衛(wèi)星軌道變小,衛(wèi)星的動能、勢能如何變化。
變式:地球的密度 變式:??
說明:這樣的問題包含了關(guān)于萬有引力定律的幾乎全部內(nèi)容,引導(dǎo)學(xué)生反復(fù)訓(xùn)練,達(dá)到高考目標(biāo)。
2、兩塊平行金屬板A、B,B板中央有一α粒子放射源,可向各個方向射出速率相同的α,如圖所示。若在A、B板中加上UAB=U0的電壓后,A板上就沒有α粒子射到,U0是α粒子不能到達(dá)A板的最小電壓。若撤去A、B間的電壓,為了使α粒子不射到A板,而在A、B之間加上勻強(qiáng)磁場,則勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度
—84B必須符合什么條件?(已知α粒子的比荷為0.48×10C/kg,AB之間的距離d=10cm,U0=4.2×10V)。
說明:利用這個例題可以復(fù)習(xí)帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的三個問題 ①帶電粒子從磁場邊界進(jìn)入勻強(qiáng)磁場的運(yùn)動軌跡;(如圖一)②帶電粒子在有界勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動的圓心、半徑的確定方法;(如圖一)③速率相同粒子在相同磁場中運(yùn)動的系列軌跡。(如圖二)
圖
一
圖
二
變式:引入到既有電場又有重力的問題中,結(jié)合動能定理解決一類問題。
三、直擊高考試題
1、(2011·江蘇物理·T7)一行星繞恒星作圓周運(yùn)動。由天文觀測可得,其運(yùn)動周期為T,速度為v,引力常量為G,則
v3T4?2v32A.恒星的質(zhì)量為2?G
B.行星的質(zhì)量為GT
vT2?vC.行星運(yùn)動的軌道半徑為2?
D.行星運(yùn)動的加速度為T
2、(2011·海南物理·T10)空間存在方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場,圖中的正方形為其邊界。一細(xì)束由兩種粒子組成的粒子流沿垂直于磁場的方向從O點(diǎn)入射。這兩種粒子帶同種電荷,它們的電荷量、質(zhì)量均不同,但其比荷相同,且都包含不同速率的粒子。不計(jì)重力。下列說法正確的是()
A.入射速度不同的粒子在磁場中的運(yùn)動時(shí)間一定不同 B.入射速度相同的粒子在磁場中的運(yùn)動軌跡一定相同 C.在磁場中運(yùn)動時(shí)間相同的粒子,其運(yùn)動軌跡一定相同
D.在磁場中運(yùn)動時(shí)間越長的粒子,其軌跡所對的圓心角一定越大
第三篇:直線運(yùn)動專題復(fù)習(xí)
直線運(yùn)動專題復(fù)習(xí)
上傳: 葉維寧 更新時(shí)間:2013-2-4 16:10:16 直線運(yùn)動是最基本最簡單的運(yùn)動形式,是研究復(fù)雜運(yùn)動的基礎(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個考點(diǎn),其中質(zhì)點(diǎn)和參考系為Ⅰ級要求,位移、速度和加速度;勻變速直線運(yùn)動及其公式和圖象為Ⅱ級要求,研究勻變速直線運(yùn)動為實(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)試題的基礎(chǔ)性、新穎性及應(yīng)用性。
例1.(11年全國課標(biāo)卷)甲乙兩輛汽車都從靜止出發(fā)做加速直線運(yùn)動,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t0秒末的速度為V,行駛的路程為x1,加速度為a,在第二個t0內(nèi)行駛的路程為x2。有,成立、。同樣有設(shè)乙車在第一個t0秒末的速度為,在第二段時(shí)間內(nèi)行駛的路程分別為,二、知識梳理,成立,聯(lián)立得。
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:為判斷一個物體是否作機(jī)械運(yùn)動而選作為參考標(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,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應(yīng)時(shí)間的比值,是一個矢量,它與同向,且與和均無關(guān),只與有關(guān)。,4.勻變速直線運(yùn)動是加速度恒定的直線運(yùn)動,常用x、t、a、v0、vt來描述,其間的關(guān)系為。這五個參量中只有三個是獨(dú)立的,若兩個勻變速直線運(yùn)動有三個物理量相等,則另外兩個物理量也一定相等。
5.勻變速直線運(yùn)動中的推論 ⑴任意相鄰相等時(shí)間內(nèi)的位移差相等,還可推廣到
。⑵勻變速直線運(yùn)動,中間時(shí)刻的速度加速還是勻減速都有。
。中間位置的速度??梢宰C明,無論勻⑶初速度為零(或末速度為零)的勻變速直線運(yùn)動遵循下列規(guī)律 ①前1秒、前2秒、前3秒……內(nèi)的位移之比為1∶4∶9∶…… ②第1秒、第2秒、第3秒……內(nèi)的位移之比為1∶3∶5∶…… ③前1米、前2米、前3米……所用的時(shí)間之比為1∶
∶
∶……
④第1米、第2米、第3米……所用的時(shí)間之比為1∶∶()∶……
對末速為零的勻變速直線運(yùn)動,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:物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動叫自由落體運(yùn)動。自由落體的a=g,其運(yùn)動規(guī)律為
三、高頻考點(diǎn)
1.對基本概念的考查
直線運(yùn)動中的質(zhì)點(diǎn)、位移、速度、加速度等基本概念貫穿了整個物理學(xué),也是比較難于理解的幾個物理量,備考時(shí)要深刻理解各個概念的內(nèi)涵和外延,消滅各個錯誤觀點(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)射的天宮一號與神舟八號成功對接,二者對接和在軌繞行可視為質(zhì)點(diǎn) C.勻減速直線運(yùn)動就是加速度為負(fù)值的運(yùn)動
D.鄭州開往武漢的列車發(fā)車時(shí)間是03:01,這個時(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;天宮一號與神舟八號對接過程不能視為質(zhì)點(diǎn),而在軌繞行時(shí)可視為質(zhì)點(diǎn),即B錯;速度和加速度都是矢量,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;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。
2.對基本運(yùn)動規(guī)律的考查
勻變速直線運(yùn)動的規(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,快速而簡便的達(dá)到目的。
例3.(12年濟(jì)南外國語學(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動作的反應(yīng)時(shí)間里,汽車仍然要通過一段距離,這個距離稱為反應(yīng)距離,而從采取制動動作到汽車停止運(yùn)動通過的距離稱為制動距離。表中是在不同速度下的反應(yīng)距離和制動距離的部分?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 10 15
反應(yīng)距離m 18
制動距離m。
X 25
解析:讀表知:駕駛員的反應(yīng)時(shí)間為故選B。
3.對圖象的分析與應(yīng)用的考查
Y
125
A.X=40,Y=24 B.X=45,Y=24 C.X=50,Y=22 D.X=60,Y=22,制動距離為,代入相關(guān)數(shù)據(jù)得X=45,Y=24,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,有著廣泛的應(yīng)用,直線運(yùn)動中的x-t圖、V-t圖還是常考的熱點(diǎn)。利用圖象解題時(shí),先要明確橫軸與縱軸所代表的物理量,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代表四個不同物體的運(yùn)動情況,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
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
解析:圖線1表示物體做勻加速直線運(yùn)動,A錯;x-t圖中t1時(shí)刻物體1的斜率大于2的斜率,故B對;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;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。
4.對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,對獵狗:由s1+s2=V1t得t=26s 對野兔: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
5.實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾?/p>
得t0=2s,故m/s。
2實(shí)驗(yàn)對理解概念、掌握規(guī)律、鞏固與運(yùn)用知識起著至關(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0.1s內(nèi)中間時(shí)刻的速度和小車運(yùn)動的加速度?
解析:因第一個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)動的v-t圖,再通過直線的斜率得a=0.073m/s。
四.易失誤的陷阱
在運(yùn)動學(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)動的性質(zhì)、將相關(guān)的規(guī)律與物理過程有機(jī)地結(jié)合起來,千萬不能盲動。有很多題表面上簡單明了,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)動到丙地,而乙地在甲丙的中點(diǎn)。汽車從甲地勻加速運(yùn)動到乙地,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?
錯解:由于汽車做勻加速運(yùn)動,故平均速度是甲、丙兩地速度和的一半,即
2=60km/h。
分析糾錯: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。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
2.剎車陷阱
知km/h。
例8.飛機(jī)以V0=60m/s的速度著陸后做加速度a=6m/s的勻減速運(yùn)動,求著陸后t=12s內(nèi)滑行的距離。
錯解:將t=12s代入位移公式
分析糾錯:由于12s內(nèi)飛機(jī)的運(yùn)動性質(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,后2s靜止。故12s內(nèi)滑行的距離為。
3.限制條件
例9.經(jīng)檢測汽車A的制動性能:以標(biāo)準(zhǔn)速度20m/s在平直公路上行駛時(shí),制動后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,問是否發(fā)生撞車事故?
錯解:設(shè)A制動后40s內(nèi)的位移為x1,B在這時(shí)段內(nèi)的位移為x2,依
得a=-0.5m/s,又
288m。,x2=V2t=240m。得Δx=x1-x2=160m,因180m>160m,故不撞。
分析糾錯:錯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,由方程有解,故兩車必相撞。
4.相對性陷阱,得,因例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/s,速度須達(dá)V=50m/s才能起飛,其甲板長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?
錯解:據(jù)
分析糾錯:錯解的原因是沒指明參考系。若以航母為參考系,則飛機(jī)的初速度為零,位移為L,設(shè)末,得
。2速度為v1,則據(jù)勻變速直線的規(guī)律得起飛方向相同至少以10m/s的速度航行。
5.隱含條件
。所以v0=v-v1=10m/s。即航空母艦應(yīng)與飛機(jī)例11.氣球以10m/s的速度勻速豎直上升,從氣球上掉下一個物體,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/s)
錯解:物從氣球上掉下后在重力作用下做自由落體運(yùn)動。依球的高度為1445m。
分析糾錯:誤認(rèn)為V0=0致使錯解。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
五、熱點(diǎn)模型
物理與STSE有著廣泛的聯(lián)系,大量物理過程通過抽象、理想化、簡化、和類比等方法形成了很多物理模型,靈活掌握物理模型,可快速決策達(dá)到事半功倍的效果。備考時(shí)要練好基本功,能對物理物體進(jìn)行受力分析和運(yùn)動情景分析的基礎(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運(yùn)動情況的基礎(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)動性質(zhì),再應(yīng)用運(yùn)動學(xué)的規(guī)律進(jìn)行分段處理。
例12.某傳動裝置的水平傳送帶(足夠長)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度L=5m的白色劃線。稍后因傳動裝置受到阻礙,傳送帶以a0=5m/s做勻減速直線運(yùn)動,試問傳動裝置受阻后:
①粉筆塊是否能在傳送帶上繼續(xù)滑行,若能求其沿帶滑動的距離;
②若要粉筆塊不能繼續(xù)滑行,則皮帶做減速運(yùn)動的加速度a0應(yīng)限制在什么范圍內(nèi);
解析:①加速時(shí),代入數(shù)據(jù)得t=2s,a=2.5m/s。因a=2.5m/s 222 得h=1445m,所以剛脫離時(shí)氣 得h=1275m。 動裝置受阻后粉筆會繼續(xù)滑動,且滑痕為②若要粉筆塊不繼續(xù)滑行,則應(yīng)滿足 2.對稱模型 。即可。 直線運(yùn)動的物體由于速度和加速度方向相反,往往會出現(xiàn)折返運(yùn)動的問題,研究對象的運(yùn)動類似于豎直上拋運(yùn)動。解題時(shí)可巧妙運(yùn)用運(yùn)動的對稱性,使復(fù)雜問題簡單化。例13.以初速3V0由地面豎直向上拋出一物體,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:①兩物拋出時(shí)間間隔Δt應(yīng)滿足什么條件?②兩物拋出的時(shí)間間隔Δt多大時(shí),相遇點(diǎn)離地最高,此最大高度為多少? 解析:①當(dāng)Δt較小時(shí)會導(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,即間應(yīng)為前物落下時(shí)后物拋出時(shí)相遇,即間間隔Δt應(yīng)滿足。 ;當(dāng)Δt較長時(shí)會導(dǎo)致前物已落下,后物還未拋出,故最長時(shí) ;因此欲使兩物在空中相遇,它們的拋出時(shí)②由于后物能上升的最大高度為,解得 3.滑沙模型,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。 體育愛好者常在海濱浴場的斜坡上滑下,沖入水平滑道后再滑行一段距離而停下,它是一個實(shí)際情景的建模問題。由于運(yùn)動者下坡勻加速,水平段勻減速運(yùn)動,兩個過程通過最大速度聯(lián)系起來綜合考查運(yùn)動學(xué)知識,它也是測定動摩擦因數(shù)的一個重要方法。 例14.(11年海淀質(zhì)檢題)如圖所示,在滑雪場有兩個坡度不同的滑道AB和AB'分別與水平滑道連接,AB和AB'都可看作斜面。甲、乙兩名滑雪者分別乘兩個完全相同的雪橇從A點(diǎn)由靜止出發(fā)沿AB和AB'滑下,最后都能停在水平滑道上。設(shè)雪橇和滑道間的動摩擦因數(shù)處處相同,滑雪者保持一定姿勢坐在雪橇上不動,則() A.甲在B點(diǎn)的速率等于乙在B'點(diǎn)的速率 B.甲在B點(diǎn)的速率大于乙在B'點(diǎn)的速率 C.甲全部滑行過程的水平位移一定比乙全部滑行過程的水平位移大 D.甲全部滑行過程的水平位移一定比乙全部滑行過程的水平位移小 解析:滑行過程中先加速后減速,設(shè)由A經(jīng)B滑到C停下,AB的高度差為h,AC的水平距離為S,由,得 。因滑行過程中有,故無論沿哪條滑道下滑,最終都停在C點(diǎn)。又雪橇在水平面上一直減速到停,由速率大于乙在B'點(diǎn)的速率,故選B。 知甲在B點(diǎn)的跟蹤練習(xí):一塊足夠長的白板位于水平桌面上,處于靜止?fàn)顟B(tài),一石墨塊(可視為質(zhì)點(diǎn))靜止在白板上。石墨塊與白板間有摩擦,滑動摩擦系數(shù)為μ=0.1。突然,使白板以恒定的加速度a1=2m/s做勻加速直線運(yùn)動,石墨塊將在板上劃下黑色痕跡。經(jīng)過某段時(shí)間t=1s,令白板以 m/s的加速度做勻減速直 2線運(yùn)動到靜止,試求白板上黑色痕跡的長度?(已知重力加速度為g,不計(jì)石墨與板摩擦劃痕過程中損失的質(zhì)量) 簡析:白板加速時(shí)V2=1m/s。 白板減速時(shí),因,故同速前滑動同速后相對靜止,設(shè)經(jīng)t1秒同速,則有,,代入數(shù)據(jù)得x1=0.5m,V1=2m/s,和此黑色痕跡的總長度為x=x1+x2=0.8m。 成立,解得t1=0.6s,x2=0.3m,因 高中物理教案:直線運(yùn)動 【摘要】步入高中,相比初中更為緊張的學(xué)習(xí)隨之而來。在此高三物理欄目的小編為您編輯了此文:高中物理教案:直線運(yùn)動希望能給您的學(xué)習(xí)和教學(xué)提供幫助。 本文題目:高中物理教案:直線運(yùn)動 一、勻變速直線運(yùn)動公式 1.常用公式有以下四個: , ,⑴以上四個公式中共有五個物理量:s、t、a、V0、Vt,這五個物理量中只有三個是獨(dú)立的,可以任意選定。只要其中三個物理量確定之后,另外兩個就唯一確定了。每個公式中只有其中的四個物理量,當(dāng)已知某三個而要求另一個時(shí),往往選定一個公式就可以了。如果兩個勻變速直線運(yùn)動有三個物理量對應(yīng)相等,那么另外的兩個物理量也一定對應(yīng)相等。 ⑵以上五個物理量中,除時(shí)間t外,s、V0、Vt、a均為矢量。一般以V0的方向?yàn)檎较?,以t=0時(shí)刻的位移為零,這時(shí)s、Vt和a的正負(fù)就都有了確定的物理意義。 應(yīng)用公式注意的三個問題 (1)注意公式的矢量性 (2)注意公式中各量相對于同一個參照物 (3)注意減速運(yùn)動中設(shè)計(jì)時(shí)間問題 2.勻變速直線運(yùn)動中幾個常用的結(jié)論 ①s=aT 2,即任意相鄰相等時(shí)間內(nèi)的位移之差相等??梢酝茝V到sm-sn=(m-n)aT 2 ②,某段時(shí)間的中間時(shí)刻的即時(shí)速度等于該段時(shí)間內(nèi)的平均速度。,某段位移的中間位置的即時(shí)速度公式(不等于該段位移內(nèi)的平均速度)。 可以證明,無論勻加速還是勻減速,都有。3.初速度為零(或末速度為零)的勻變速直線運(yùn)動做勻變速直線運(yùn)動的物體,如果初速度為零,或者末速度為零,那么公式都可簡化為:,,以上各式都是單項(xiàng)式,因此可以方便地找到各物理量間的比例關(guān)系。 4.初速為零的勻變速直線運(yùn)動 ①前1s、前2s、前3s內(nèi)的位移之比為1∶4∶9∶ ②第1s、第2s、第3s內(nèi)的位移之比為1∶3∶5∶ ③前1m、前2m、前3m所用的時(shí)間之比為1∶ ∶ ∶ ④第1m、第2m、第3m所用的時(shí)間之比為1∶ ∶()∶ 5、自由落體運(yùn)動是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動,豎直上拋運(yùn)動是勻減速直線運(yùn)動,可分向上的勻減速運(yùn)動和豎直向下勻加速直線運(yùn)動。 二、勻變速直線運(yùn)動的基本處理方法 1、公式法 課本介紹的公式如 等,有些題根據(jù)題目條件選擇恰當(dāng)?shù)墓郊纯伞5珜驕p速運(yùn)動要注意兩點(diǎn),一是加速度在代入公式時(shí)一定是負(fù)值,二是題目所給的時(shí)間不一定是勻減速運(yùn)動的時(shí)間,要判斷是否是勻減速的時(shí)間后才能用。 2、比值關(guān)系法 初速度為零的勻變速直線運(yùn)動,設(shè)T為相等的時(shí)間間隔,則有: ①T末、2T末、3T末的瞬時(shí)速度之比為: v1:v2:v3:vn=1:2:3::n ② T內(nèi)、2T內(nèi)、3T內(nèi)的位移之比為: s1:s2:s3: :sn=1:4:9::n2 ③第一個T內(nèi)、第二個T內(nèi)、第三個T內(nèi)的位移之比為: sⅠ:sⅡ:sⅢ::sN=1:3:5: :(2N-1) 初速度為零的勻變速直線運(yùn)動,設(shè)s為相等的位移間隔,則有: ④前一個s、前兩個s、前三個s所用的時(shí)間之比為: t1:t2:t3::tn=1: : ⑤ 第一個s、第二個s、第三個s所用的時(shí)間tⅠ、tⅡ、tⅢ tN之比為: tⅠ:tⅡ:tⅢ ::tN =1: : 3、平均速度求解法 在勻變速直線運(yùn)動中,整個過程的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度,也等于初、末速度和的一半,即:。求位移時(shí)可以利用: 4、圖象法 5、逆向分析法 6、對稱性分析法 7、間接求解法 8、變換參照系法 在運(yùn)動學(xué)問題中,相對運(yùn)動問題是比較難的部分,若采用變換參照系法處理此類問題,可起到化難為易的效果。參照系變換的方法為把選為參照物的物理量如速度、加速度等方向移植到研究對象上,再對研究對象進(jìn)行分析求解。 三、勻變速直線運(yùn)動規(guī)律的應(yīng)用自由落體與豎直上拋 1、自由落體運(yùn)動是初速度為零、加速度為g的勻加速直線運(yùn)動。 2、豎直上拋運(yùn)動 豎直上拋運(yùn)動是勻變速直線運(yùn)動,其上升階段為勻減速運(yùn)動,下落階段為自由落體運(yùn)動。它有如下特點(diǎn): (1).上升和下降(至落回原處)的兩個過程互為逆運(yùn)動,具有對稱性。有下列結(jié)論: ①速度對稱:上升和下降過程中質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過同一位置的速度大小相等、方向相反。 ②時(shí)間對稱:上升和下降經(jīng)歷的時(shí)間相等。 (2).豎直上拋運(yùn)動的特征量:①上升最大高度:Sm=.②上升最大高度和從最大高度點(diǎn)下落到拋出點(diǎn)兩過程所經(jīng)歷的時(shí)間:.(3)處理豎直上拋運(yùn)動注意往返情況。 追及與相遇問題、極值與臨界問題 一、追及和相遇問題 1、追及和相遇問題的特點(diǎn) 追及和相遇問題是一類常見的運(yùn)動學(xué)問題,從時(shí)間和空間的角度來講,相遇是指同一時(shí)刻到達(dá)同一位置??梢?,相遇的物體必然存在以下兩個關(guān)系:一是相遇位置與各物體的初始位置之間存在一定的位移關(guān)系。若同地出發(fā),相遇時(shí)位移相等為空間條件。二是相遇物體的運(yùn)動時(shí)間也存在一定的關(guān)系。若物體同時(shí)出發(fā),運(yùn)動時(shí)間相等;若甲比乙早出發(fā)t,則運(yùn)動時(shí)間關(guān)系為t甲=t乙+t。要使物體相遇就必須同時(shí)滿足位移關(guān)系和運(yùn)動時(shí)間關(guān)系。 2、追及和相遇問題的求解方法 分析追及與相碰問題大致有兩種方法即物理方法和物理方法。 首先分析各個物體的運(yùn)動特點(diǎn),形成清晰的運(yùn)動圖景;再根據(jù)相遇位置建立物體間的位移關(guān)系方程;最后根據(jù)各物體的運(yùn)動特點(diǎn)找出運(yùn)動時(shí)間的關(guān)系。 方法1:利用不等式求解。利用不等式求解,思路有二:其一是先求出在任意時(shí)刻t,兩物體間的距離y=f(t),若對任何t,均存在y=f(t)0,則這兩個物體永遠(yuǎn)不能相遇;若存在某個時(shí)刻t,使得y=f(t),則這兩個物體可能相遇。其二是設(shè)在t時(shí)刻兩物體相遇,然后根據(jù)幾何關(guān)系列出關(guān)于t的方程f(t)=0,若方程f(t)=0無正實(shí)數(shù)解,則說明這兩物體不可能相遇;若方程f(t)=0存在正實(shí)數(shù)解,則說明這兩個物體可能相遇。 方法2:利用圖象法求解。利用圖象法求解,其思路是用位移圖象求解,分別作出兩個物體的位移圖象,如果兩個物體的位移圖象相交,則說明兩物體相遇。 3、解追及、追碰問題的思路 解題的基本思路是(1)根據(jù)對兩物體運(yùn)動過程的分析,畫出物體的運(yùn)動示意圖(2)根據(jù)兩物體的運(yùn)動性質(zhì),分別列出兩個物體的位移方程。注意要將兩物體運(yùn)動時(shí)間的關(guān)系反映在方程中(3)由運(yùn)動示意圖找出兩物體間關(guān)聯(lián)方程(4)聯(lián)立方程求解。 4、分析追及、追碰問題應(yīng)注意的問題: (1)分析追及、追碰問題時(shí),一定要抓住一個條件,兩個關(guān)系;一個條件是兩物體的速度滿足的臨界條件,追和被追物體的速度相等的速度相等(同向運(yùn)動)是能追上、追不上、兩者距離有極值的臨界條件。兩個關(guān)系是時(shí)間關(guān)系和位移關(guān)系。其中通過畫草圖找到兩物體位移之間的數(shù)量關(guān)系,是解題的突破口,因此在學(xué)習(xí)中一定要養(yǎng)成畫草圖分析問題的良好習(xí)慣,對幫助我們理解題意,啟迪思維大有裨益。 (2)若被追及的物體做勻減速直線運(yùn)動,一定要注意追上前該物體是否停止。 (3)仔細(xì)審題,注意抓住題目中的關(guān)鍵字眼,充分挖掘題目中的隱含條件,如:剛好、恰巧、最多、至少等,往往對應(yīng)一個臨界狀態(tài),滿足一個臨界條件。 二、極值問題和臨界問題的求解方法。 該問題關(guān)鍵是找準(zhǔn)臨界點(diǎn) 一、位移—時(shí)間圖象: 1、圖象的物理意義:表示做直線運(yùn)動物體的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系。 橫坐標(biāo)表示從計(jì)時(shí)開始各個時(shí)刻,縱坐標(biāo)表示從計(jì)時(shí)開始任一時(shí)刻物體的位置,即從運(yùn)動開始的這一段時(shí)間內(nèi),物體相對于坐標(biāo)原點(diǎn)的位移。 2、圖線斜率的意義:圖象的斜率表示物體的速度。 如果圖象是曲線則其某點(diǎn)切線的斜率表示物體在該時(shí)刻的速度,曲線的斜率將隨時(shí)間而變化,表示物體的速度時(shí)刻在變化。 斜率的正負(fù)表示速度的方向; 斜率的絕對值表示速度的大小。 3、勻速運(yùn)動的位移—時(shí)間圖象是一條直線,而變速直線運(yùn)動的圖象則為曲線。 4、圖象的交點(diǎn)的意義是表示兩物體在此時(shí)到達(dá)了同一位置即兩物體相遇。 5、靜止的物體的位移—時(shí)間圖象為平行于時(shí)間軸的直線,不是一點(diǎn)。 6、圖象縱軸的截距表示的是物體的初始位置,而橫軸的截距表示物體開始運(yùn)動的時(shí)刻,或物體回到原點(diǎn)時(shí)所用的時(shí)間。 7、圖象并非物體的運(yùn)動軌跡。 二、速度—時(shí)間圖象: 1、圖象的物理意義:表示做直線運(yùn)動物體的速度隨時(shí)間變化的關(guān)系。 橫坐標(biāo)表示從計(jì)時(shí)開始各個時(shí)刻,縱坐標(biāo)表示從計(jì)時(shí)開始任一時(shí)刻物體的速度。 2、圖線斜率的意義:圖象的斜率表示物體加速度。 斜率的正負(fù)表示加速度的方向; 斜率的絕對值表示加速度大小。 如果圖象是曲線,則某一點(diǎn)切線的斜率表示該時(shí)刻物體的加速度,曲線的斜率隨時(shí)間而變化表示物體加速度在變化。 3、勻速直線運(yùn)動的速度圖線為一條平行于時(shí)間軸的直線,而勻變速直線運(yùn)動的圖象則為傾斜的直線,非勻變速運(yùn)動的速度圖線的曲線。 4、圖象交點(diǎn)意義表示兩物體在此時(shí)刻速度相等,而不是兩物體在此時(shí)相遇。 5、靜止物體的速度圖象是時(shí)間軸本身,而不是坐標(biāo)原點(diǎn)這一點(diǎn)。 6、圖象下的面積表示位移,且時(shí)間軸上方的面積表示正位移,下方的面積表示負(fù)位移。 7、圖象縱軸的截距表示物體的初速度,而橫軸的截距表示物體開始運(yùn)動的時(shí)刻或物體的速度減小到零所用時(shí)間。 8、速度圖象也并非物體的運(yùn)動軌跡。 【重點(diǎn)精析】 運(yùn)動學(xué)圖象主要有x—t圖象和v—t圖象,運(yùn)用運(yùn)動學(xué)圖象解題總結(jié)為六看:一看軸,二看線,三看斜率,四看面積,五看截距,六看特殊點(diǎn)。 1、軸:先要看清坐標(biāo)系中橫軸、縱軸所代表的物理量,即圖象是描述哪兩個物理量間的關(guān)系,是位移和時(shí)間關(guān)系,還是速度和時(shí)間關(guān)系?同時(shí)還要注意單位和標(biāo)度。 2、線:線上的一個點(diǎn)一般反映兩個量的瞬時(shí)對應(yīng)關(guān)系,如x—t圖象上一個點(diǎn)對應(yīng)某一時(shí)刻的位移,v—t圖象上一個點(diǎn)對應(yīng)某一時(shí)刻的瞬時(shí)速度;線上的一段一般對應(yīng)一個物理過程,如x—t圖象中圖線若為傾斜的直線,表示質(zhì)點(diǎn)做勻速直線運(yùn)動,v—t圖象中圖線若為傾斜直線,則表示物體做勻變速直線運(yùn)動。 3、斜率:表示橫、縱坐標(biāo)軸上兩物理量的比值,常有一個重要的物理量與之對應(yīng),用于求解定量計(jì)算中對應(yīng)物理量的大小和定性分析中對應(yīng)物理量變化快慢的問題。如x—t圖象的斜率表示速度大小,v—t圖象的斜率表示加速度大小。 4、面積:圖線和坐標(biāo)軸所圍成的面積也往往表示一個物理量,這要看兩軸所代表的物理量的乘積有無實(shí)際意義。這可以通過物理公式來分析,也可以從單位的角度分析。如x和t乘積無實(shí)際意義,我們在分析x—t圖象時(shí)就不用考慮面積而v和t的乘積vt=x,所以v—t圖象中的面積就表示位移。 5、截距:表示橫、縱坐標(biāo)軸上兩物理量在初始(或邊界)條件下的物理量的大小,由此往往能得到一個很有意義的物理量。 6、特殊點(diǎn):如交點(diǎn),拐點(diǎn)(轉(zhuǎn)折點(diǎn))等。如x—t圖象的交點(diǎn)表示兩質(zhì)點(diǎn)相遇,而v—t圖象的交點(diǎn)表示兩質(zhì)點(diǎn)速度相等。第四篇:高中物理教案:直線運(yùn)動
第五篇:直線運(yùn)動的圖象及應(yīng)用復(fù)習(xí)教案