高一物理直線運動專題復(fù)習(xí)粵教版知識精講

1、高一物理直線運動專題復(fù)習(xí)粵教版【本講教育信息 】一. 教學(xué)內(nèi)容：直線運動專題復(fù)習(xí)二. 學(xué)習(xí)目標(biāo)：1. 深入理解、掌握直線運動的基本概念和規(guī)律2. 應(yīng)用直線運動的公式、圖象分析解決物理問題3、歸納總結(jié)直線運動問題中重要的習(xí)題類型及相關(guān)的解法。考點地位： 高考對勻速直線運動和勻變速直線運動的考查主要以選擇、填空題為主， 涉及 v t 圖象及勻變速直線運動規(guī)律較多，近年出現(xiàn)了僅以本章知識單獨命題的信息題。本章知識的考查， 較多的是與牛頓運動定律、 帶電粒子的運動等知識結(jié)合起來進行考查。 自由落體運動和豎直上拋運動的性質(zhì)皆屬勻變速直線運動，可以作為勻變速直線運動的應(yīng)用處理。三. 重難點解析：svtv

2、t勻速運動的規(guī)律： a0圖象有：圖象。v恒值s t勻變速直線運動分為勻加速直線運動和勻減速直線運動，都遵循如下規(guī)律：1. 相鄰的相等時間間隔內(nèi)的位移之差相等， 即 s aT 2 。它是判斷勻變速直線運動的依據(jù)。2. 相同時間內(nèi)速度的變化相同，這是判斷勻變速直線運動的又一依據(jù)。vtv0at3.兩個基本公式和一個推導(dǎo)公式：sv0 t1 at 2 。2vt2v022as在以上三個公式中， 涉及的物理量有五個，其中 t 是標(biāo)量且總?cè)≌?。v0、a、vt 是矢量，在公式中可取正，也可取負。也可能為零。v t_4.在一段時間內(nèi)，中間時刻瞬時速度等于這一段時間內(nèi)的平均速度vt ，即：2_sv0 vt 。v

3、tvt2t25. 初速度為零的勻加速直線運動的幾個比例關(guān)系。初速度為零的勻加速直線運動(設(shè) t 為等分的時間間隔)： t 秒末、 2t 秒末、 nt 秒末的速度之比：v1 : v2 : vn1: 2:3: n前一個 t 秒內(nèi)、前二個t 秒內(nèi)、前n 個 t 秒內(nèi)的位移之比：s : s2: sN1:22:33: n 21第一個 t 秒內(nèi)、第二個t 秒內(nèi)、第n 個 t 秒內(nèi)的位移之比：用心愛心專心s1 : s2 : sn1 : 3: 5 : (2n1)前一個 s、前二個s、前n 個 s 的位移所需時間之比：t1 : t 2 : t n1:2 :3 :n第一個 s、第二個s、第n 個 s 的位移所需時

4、間之比：t1 : t 2 : t n1: ( 21) : ( 32 ) : (nn1)第一個 s 末、第二個s 末、第n 個 s 末的速度之比：v1 : v2 : vn1 :2 :3 :n以上特點中，特別是、兩個應(yīng)用比較廣泛，應(yīng)熟記?！镜湫屠}】問題 1、直線運動模型抽象問題：例 1. 天空有近似等高的濃云層 . 為了測量云層的高度，在水平地面上與觀測者的距離為 d=3.0km 處進行一次爆炸， 觀測者聽到由空氣直接傳來的爆炸聲和由云層反射來的爆炸聲時間上相差t=6.0s. 試估算云層下表面的高度 . 已知空氣中的聲速 v= 1km/s.3解析： 如圖， A 表示爆炸處， O 表示觀測者所在處

5、，h 表示云層下表面的高度. 用 t1 表示爆炸聲直接傳到 O 處所經(jīng)時間，則有 d=vt 1 用 t2 表示爆炸聲經(jīng)云層反射到達O 處所經(jīng)歷時間，因為入射角等于反射角，故有2( d )2h 2vt 22已知 t2 t1 = th=1聯(lián)立式，可得(v t ) 22dv t2代入數(shù)值得 h= 2.0 ×103m題后反思： 勻速直線運動是運動學(xué)中最基本最簡單的運動形式，也是進一步研究運動學(xué)問題的基礎(chǔ) .勻速直線運動的知識在實際問題中也有著重要的應(yīng)用.問題 2、水平傳送帶問題模型：例 2.一水平的淺色長傳送帶上放置一煤塊（可視為質(zhì)點） ，煤塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為. 初始時， 傳送帶與

6、煤塊都是靜止的. 現(xiàn)讓傳送帶以恒定的加速度a0 開始運動， 當(dāng)其速度達到v0 后，便以此速度做勻速運動. 經(jīng)過一段時間， 煤塊在傳送帶上留下了一段黑色痕跡后，煤塊相對于傳送帶不再滑動. 求此黑色痕跡的長度 .解析： 根據(jù)“傳送帶上有黑色痕跡”可知，煤塊與傳送帶之間發(fā)生了相對滑動，煤塊的加速度 a 小于傳送帶的加速度a0. 根據(jù)牛頓定律，可得a= g設(shè)經(jīng)歷時間 t，傳送帶由靜止開始加速到速度等于v0，煤塊則由靜止加速到v，有v0=a0t v=at由于 a<a 0，故 v<v 0，煤塊繼續(xù)受到滑動摩擦力的作用. 再經(jīng)過時間 t'，煤塊的速度由 v增加到 v0，有 v0=v+at

7、 '用心愛心專心此后，煤塊與傳送帶運動速度相同，相對于傳送帶不再滑動，不再產(chǎn)生新的痕跡.設(shè)在煤塊的速度從 0 增加到 v0 的整個過程中，傳送帶和煤塊移動的距離分別為s0 和 s，1a0t2v02有 s0v0 t ， s22a傳送帶上留下的黑色痕跡的長度l=s0 s由以上各式得v0211)l(a02g題后反思： 求解此類問題應(yīng)認真分析物體與傳送帶的相對運動情況，從而確定物體是否受到滑動摩擦力的作用，如果受到滑動摩擦力應(yīng)進一步確定其大小和方向，然后根據(jù)物體的受力情況確定物體的運動情況，解此類問題的關(guān)鍵是找準(zhǔn)臨界情況，即物體與傳送帶速度相等時，此時物體受到的摩擦力會發(fā)生突變，有時是摩擦力的

8、大小發(fā)生突變（傳送帶水平），有時是摩擦力的方向發(fā)生突變（傳送帶傾斜）.問題 3、圖象問題分析：例 3. 如圖所示， 為 a、b 兩物體從同一位置沿同一直線運動的速度圖象，下列說法正確的是（）A. a、 b 加速時，物體a 的加速度小于物體b 的加速度B. 20s 時， a、b 兩物體相遇前相距最遠C. 40s 時， a、b 兩物體相遇前相距最遠D. 60s 時， a、b 兩物體相遇解析： 考查運動圖像，涉及位移、速度和加速度等概念和勻變速直線運動的基本規(guī)律。分析圖象可知，a、b 兩物體加速階段，b 直線的斜率較大，所以b 加速度大， A 對；圖線與坐標(biāo)軸、時間軸所圍“面積”表示該段時間內(nèi)的位移

9、，由圖象可知40 s 時， a、 b 兩物體相遇前相距最遠，C 對； 60s 時， a 的位移仍大于b，兩物體尚未相遇。答案： AC 。問題 4、與日常生產(chǎn)生活實際相聯(lián)系問題：例 4. 跳傘運動員做低空跳傘表演，他在離地面224 m 高處，由靜止開始在豎直方向做自由落體運動。一段時間后，立即打開降落傘，以12.5 m/s2 的平均加速度勻減速下降，為了運動員的安全，要求運動員落地速度最大不得超過5 m/s（ g 取 10 m/s2 ）. 求運動員展開傘時，離地面高度至少為多少?著地時相當(dāng)于從多高處自由落下?解析： 設(shè)運動員做自由落體運動的高度為h 時速度為v，此時打開傘開始勻減速運動，落地時速

10、度剛好為5 m/s，這種情況下運動員在空中運動時間最短，則有222v =2 gh， vt v =2a（ H h）為使運動員安全著地，他展開傘時的高度至少為H h=224 125 =99 用心愛心專心他以 5 m/s 的速度著地時，相當(dāng)于從 h高處自由落下，由 vt2=2gh得 h= vt2225=1.25 2g10題后反思： 自由落體運動是最簡單的勻加速直線運動，勻加速直線運動的所有規(guī)律在自由落體運動中都適用.問題 5、典型剎車問題分析：例 5. 假設(shè)飛機著陸后做勻減速直線運動， 經(jīng) 10s 速度減為一半， 滑行了 450m，則飛機著陸時的速度為多大？著陸后 30s 滑行的距離是多大？解析：

11、設(shè)飛機著陸時的速度為v0，減速 10s 內(nèi)， 滑行距離 sv00.5v0 t2解得 v0=60m/s飛機著陸后勻減速運動的加速度大小為av0 0.5v03m/s2t飛機停止運動所用時間為 t 0v020 sa所以，著陸后 30s 滑行的距離是s0v0 t0600 m2題后反思： 當(dāng)汽車剎車減速運動時，要判斷速度減為零時所用的時間，不能生搬硬套公式.問題 6、追及與相遇問題分析：例 6. 如圖所示，直線 MN 表示一條平直公路，甲、乙兩輛汽車原來停在A、 B 兩處， A、B 間的距離為 85m，現(xiàn)甲車先開始向右做勻加速直線運動，加速度 a1=2.5m/s 2，甲車運動 6.0s時，乙車立即開始向

12、右做勻加速直線運動，加速度a2 =5.0m/s2，求兩輛汽車相遇處距 A 處的距離。解析： 甲車運動6s 的位移為：12s02a1t045m尚未追上乙車，設(shè)此后用時間t 與乙車相遇，則有：12122a1(tt0 )2a2 t85m將上式代入數(shù)據(jù)并展開整理得：t212t320解得： t1=4s， t2=8st1、t 2 都有意義， t1=4s 時，甲車追上乙車；t2=8s 時，乙車追上甲車再次相遇 .第一次相遇地點距A 的距離為： s11a1 (t1t0 ) 2 =125m2第二次相遇地點距A 的距離為：12s22a1(t2t0 ) =245m.題后反思： 追及（或相遇） 問題，其實質(zhì)就是分析討

13、論兩物體在相同時間內(nèi)能否到達相同的空間位置問題 . 解決此類問題要注意“兩個關(guān)系”和“一個條件” . 兩個關(guān)系即時間和位移關(guān)系，一個條件即兩者速度相等，它往往是物體間能否追上、追不上或（兩者）距離最大、最小的臨界條件，也是分析判斷的切入點.用心愛心專心例 7.甲、乙兩車在同一直線軌道上同向行駛，甲車在前，速度為8m/s，乙車在后，速度為 16m/s，當(dāng)兩車相距16m 時，甲車因故開始剎車，加速度大小為2m/s2，為避免相撞，乙車立即開始剎車，則乙車的加速度至少為多大？解析： 兩車恰好避免相撞的臨界條件是兩車的位置坐標(biāo)相同，相對速度為零. 設(shè)恰要相碰時的速度為v ，由位移關(guān)系和速度關(guān)系得，v乙v

14、v甲vt2t s02v乙a乙 tv甲a甲t解得 t= 4s，a 乙 = 4m/s2即乙車至少以 4m/s2 的加速度剎車才能避免相撞。題后反思： 物體能夠 “避碰” 的臨界條件是兩物體的位置坐標(biāo)相同，兩物體的相對速度為零?！灸M試題】（答題時間： 50 分鐘）1. 如圖所示， A、B 兩物體相距s=7m，物體 A 以 vA =4m/s 的速度向右勻速運動。而物體 B此時的速度vB=10m/s，向右做勻減速運動，加速度a =2m/s2。那么物體 A 追上物體 B 所用的時間為（）A. 7sB. 8sC. 9sD. 10s2. 小球做自由落體運動，與地面發(fā)生碰撞，反彈后速度大小與落地速度大小相等。

15、若從釋放小球時開始計時， 且不計小球與地面發(fā)生碰撞的時間， 則小球運動的速度圖線可能是圖中的（）3. 物體靜止在光滑水平面上，先對物體施一水平向右的恒力F1，經(jīng) t 秒后物體的速率為v1 時撤去 F1，立即再對它施一水平向左的水平恒力F2，又經(jīng) 2 t 秒后物體回到出發(fā)點，此時速率為 v2，則 v1、 v2 間的關(guān)系是（）A. v1 v2B. 2 v1v2C. 3 v12v2D. 5 v1 3v24. 物體以速度 v 勻速通過直線上的A、 B 兩點，所用時間為t；現(xiàn)在物體從A 點由靜止出發(fā)，先勻加速直線運動（加速度為a1）到某一最大速度 vm 后立即做勻減速直線運動（加速度大小為 a2）至 B

16、 點速度恰好減為0，所用時間仍為t。則物體的（）A. vm 只能為 2v，與 a1、 a2 的大小無關(guān)B. vm 可為許多值，與 a1 、 a2 的大小有關(guān)C. a1 、a2 須是一定的D. a1、 a2 必須滿足 a1 a22va1a2t5. 飛機起飛時，其豎直方向速度隨時間變化規(guī)律如圖所示，下列說法正確的是（）用心愛心專心A. 飛機經(jīng) 20min 達到最高點B. 飛機飛行的最大高度為6000mC. 飛機經(jīng) 5min 達到最高點D. 飛機飛行的最大高度為4500m6.做初速度不為零的勻加速直線運動的物體，在時間T 內(nèi)通過位移 s1 到達 A 點，接著在時間 T 內(nèi)又通過位移 s2 到達 B

17、點，則以下判斷正確的是（）s1 s2B.2s1A. 物體在 A 點的速度大小為物體運動的加速度為22TTs2s1D.物體在 B 點的速度大小為2s2 s1C. 物體運動的加速度為T2T7.某同學(xué)身高1.8m，在運動會場上他參加跳高比賽，起跳后身體橫著越過了1.8m 高度的橫桿，據(jù)此可估算出他起跳時豎直向上的速度大約為（取g 10m/s2 ）（）A. 2m/sB. 4m/sC. 6m/sD. 8m/s8.一只氣球以 10m/s 的速度勻速上升， 某時刻在氣球正下方距氣球s0 6m處有一小石子以 20m/s 的初速度豎直上拋，則下述正確的是（g 取 10m/s2，不計空氣阻力） （）A. 石子能追

18、上氣球B. 石子追不上氣球C. 若氣球上升速度為9m/s，其余條件不變，則石子在拋出后1s 末追上氣球D. 若氣球上升速度為7m/s，其余條件不變，則石子到達最高點時，恰追上氣球9. 從某一星球表面做火箭實驗。已知豎直升空的實驗火箭質(zhì)量為15kg ，發(fā)動機推動力為恒力。 實驗火箭升空后發(fā)動機因故障突然關(guān)閉，如圖所示， 是實驗火箭從升空到落回星球表面的速度隨時間變化的圖線，則由圖象可判斷()A. 該實驗火箭在星球表面達到的最大高度為320mB. 該實驗火箭在星球表面達到的最大高度為480mC. 發(fā)動機的推動力F 為 112.50 ND. 發(fā)動機的推動力F 為 37.50 N10. 2004 年

19、7 月 25 日，中國用長征運載火箭成功地發(fā)射了“探測二號”衛(wèi)星。右圖是某監(jiān)測系統(tǒng)每隔2.5s 拍攝的，關(guān)于起始加速階段火箭的一組照片。已知火箭的長度為40m ，用刻度尺測量照片上的長度，結(jié)果如右圖所示。則火箭的加速度a= _m/s2，火箭在照片中第二個像所對應(yīng)時刻的速度大小為v= _m/s。用心愛心專心11. 用鐵架臺將長木板傾斜支在水平桌面上，組成如圖甲所示裝置（示意圖），測量木塊沿斜面下滑的加速度。所提供的儀器有長木板、木塊、打點計時器（含紙帶）、學(xué)生電源、米尺、 鐵架臺及導(dǎo)線、開關(guān)等。圖乙是打點計時器打出的一條紙帶，紙帶旁還給出了最小刻度為 1mm 的刻度尺，刻度尺的零刻度線與O 點對

20、齊。 A、 B、 C、 D 為四個相鄰的計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間還有四個點未標(biāo)出。打點計時器所用交流電源的頻率是50Hz。（ 1）計數(shù)點 C 到 O 點的距離是 _m 。（ 2）根據(jù)紙帶可以計算出木塊下滑的加速度a 的大小是_m/s2（保留 3 位有效數(shù)字）。12. 鐵路列車與其它車輛的運行方式不同，列車自重加載重達千余噸甚至數(shù)千噸，列車奔馳在軌道上時的動能很大。當(dāng)鐵路列車司機駕駛列車發(fā)現(xiàn)前方有險情或障礙物時，從采取緊急剎車的地點開始至列車停止地點為止，這段距離稱之為制動距離。制動距離不僅與列車重量有關(guān)，還與列車的行駛速度密切相關(guān)。目前，我國一般的普通列車行駛的速度約為v0180km/h ，其制動

21、距離為s0 800m 左右，提速后的“K ”字號的快速列車，行駛時的速度均超過 100 km/h。今后，隨著列車不斷地提速，速度v02 將達到 120 140 km/h ，其制動距離也將相應(yīng)加大， 這么長的制動距離無疑是對行車安全提出了更高的要求。目前，上海地區(qū)的鐵路與公路 （道路） 平交道口就有240 余處，行人和車輛在穿越平交道口時，要充分注意到火車的制動距離，以保證安全。求（假設(shè)列車的制動加速度不變）：（ 1）我國一般的普通快車的制動加速度為多少？（ 2）提速后的“ K ”字號列車的制動距離至少為多少？用心愛心專心（ 3）當(dāng)火車時速達到 v02 140 km/h 時，在鐵路與公路的平交道

22、口處， 為保證行人和車輛的安全，道口處的報警裝置或柵欄至少應(yīng)提前多少時間報警或放下？13. 如圖所示，甲、乙兩個同學(xué)在直跑道上練習(xí)4× 100 m 接力，他們在奔跑時有相同的最大速度。乙從靜止開始全力奔跑需跑出 25 m 才能達到最大速度，這一過程可看作勻變速直線運動， 現(xiàn)在甲持棒以最大速度向乙奔來， 乙在接力區(qū)伺機全力奔出。 若要求乙接棒時奔跑達到最大速度的 80%，則：（ 1）乙在接力區(qū)須奔出多少距離？（ 2）乙應(yīng)在距離甲多遠時起跑？14. 如圖所示為汽車剎車痕跡長度x（即剎車距離）與剎車前車速v（汽車剎車前勻速行駛）的關(guān)系圖象。例如，當(dāng)剎車痕跡長度為40m 時，剎車前車速為80

23、km/h（ 1）假設(shè)剎車時，車輪立即停止轉(zhuǎn)動，嘗試用你學(xué)過的知識定量推導(dǎo)并說明剎車痕跡與剎車前車速的關(guān)系。（ 2）在處理一次交通事故時，交警根據(jù)汽車損壞程度估計出碰撞時的車速為40km/h ，并且已測出剎車痕跡長度為20m，請你根據(jù)圖象幫助交警確定出該汽車剎車前的車速，并在圖象中的縱軸上用字母A 標(biāo)出這一速度，由圖象知，汽車剎車前的速度為多少？用心愛心專心【試題答案】1. B （物體B 從開始到停下來所用的時間tvB =5s，在此時間內(nèi)B 前進的距離asB= vBt =25m ，A 前進的距離 sA = vA t =20m 。故此時刻 A、B 相距（ 57）m=12m ，所以再經(jīng)過 3s A

24、才能追上 B，故物體 A 追上物體 B 所用的時間為 8s）2. D （小球先做自由落體運動，初速為零，與地面作用時間不計，可判斷D 正確）3. C（由題意知， F1 作用時間內(nèi)，物體的位移為s， F2 作用時間內(nèi)，物體的位移為由 v1 tv1( v2 )2t 解得 3 v1 2v2 。故 C 項正確）224. AD （本題考查學(xué)生對運動規(guī)律的理解和應(yīng)用能力。由AB vtvmt1vmt222得， vm2v ，與 a1、a2 的大小無關(guān)，故 A 正確；由 t1vm ， t2vm得 tvma1a2a1a1a22v， D也正確）即得s ，vm t2vm，a2a1a2t5. AD （考查學(xué)生對運動圖象

25、的理解和應(yīng)用能力）6. AC （ A 點為 2T 時間內(nèi)的中間時刻點，在2T 時間內(nèi)的平均速度就是A 點的瞬時速度，即 vvAs1s2 。又 s aT2 s2 s1，所以物體運動的加速度為s2s1 。因初速度不為2T2s1T 2。物體在 B點的速度大小零，所以加速度不等于2TvBvAaTs1 s2s2s1 T3s2s1 ）2TT 22T7. B （注意運動員重心升高的高度，可按大約0.9m 進行估算）8.BC（一只氣球以10m/s 的速度勻速上升，某時刻在氣球正下方有一小石子以20m/s 的初速度豎直上拋，以氣球為參考系，小石子做初速度為10m/s 的豎直上拋運動，上升的最大高度 H 5m s0 6m，所以石子追不上氣球。若氣球上升速度為9m/s，其余條件不變，則石子在拋出后1s，因 9× 1 s0 20× 1110 12 15(m) ，則石子在拋出后1s 末追上氣球。2若氣球上升速度為7m/s，其余條件不變。 石子到達最高點用時 t0 2s。設(shè)石子拋出后經(jīng)時間 t 追上氣球，則有：7t s0 20t 1gt 2 ，代入數(shù)據(jù)解得：t1 0.6s，t2 2s。但 t2 2s 時2石子到達最高點，此時石子的速度小于氣球的速度，所以石子在到達最高點前t 1 0.6s 時能追上氣球，石子到達最高點時不可能再追上氣球。）x 軸之上的