高中地球的運(yùn)動教案
發(fā)表時間:2021-02-1820xx高考物理知識點(diǎn):勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律。
20xx高考物理知識點(diǎn):勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律
一、勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律
1.條件:物體受到的合外力恒定,且與運(yùn)動方向在一條直線上.
2.特點(diǎn):a恒定,即相等時間內(nèi)速度的變化量恒定.
3.規(guī)律:
(1)vt=v0+at
(2)s=v0t+at2
(3)vt2-v02=2as
4.推論:
(1)勻變速直線運(yùn)動的物體,在任意兩個連續(xù)相等的時間里的位移之差是個恒量,即
Δs=si+1-si=aT2=恒量.
(2)勻變速直線運(yùn)動的物體,在某段時間內(nèi)的平均速度等于該段時間的中間時刻的瞬時速度,即vt/2==
以上兩個推論在測定勻變速直線運(yùn)動的加速度等學(xué)生實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常用到,要熟練掌握.
(3)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(設(shè)T為等分時間間隔):
①1T末、2T末、3T末……瞬時速度的比為:
v1∶v2∶v3∶……∶vN=1∶2∶3∶…∶n
②1T內(nèi)、2T內(nèi)、3T內(nèi)……位移的比為:
s1∶s2∶s3∶…∶sN=12∶22∶32∶…∶n2
③第一個T內(nèi)、第二個T內(nèi)、第三個T內(nèi)……位移的比為:
sⅠ∶sⅡ∶sⅢ∶…∶sN=1∶3∶5∶…∶(2n-1)
④從靜止開始通過連續(xù)相等的位移所用時間的比:
t1∶t2∶t3∶…∶tN=1∶(-1)∶(-)∶…∶(-)
5.自由落體運(yùn)動是初速度為0、加速度為g的勻加速直線運(yùn)動,初速度為零的勻加速運(yùn)動的所有規(guī)律和比例關(guān)系均適用于自由落體運(yùn)動
二.解題方法指導(dǎo)
(1)要養(yǎng)成根據(jù)題意畫出物體運(yùn)動示意圖的習(xí)慣.特別對較復(fù)雜的運(yùn)動,畫出草圖可使運(yùn)動過程直觀,物理圖景清晰,便于分析研究。
(2)要注意分析研究對象的運(yùn)動過程,搞清整個運(yùn)動過程按運(yùn)動性質(zhì)的轉(zhuǎn)換可分為哪幾個運(yùn)動階段,各個階段遵循什么規(guī)律,各個階段間存在什么聯(lián)系。
(3)由于本章公式較多,且各公式間有相互聯(lián)系,因此,本章的題目??梢活}多解。解題時要思路開闊,聯(lián)想比較,篩選最簡捷的解題方案。解題時除采用常規(guī)的公式解析法外,圖象法、比例法、極值法、逆向轉(zhuǎn)換法(如將一勻減速直線運(yùn)動視為反向的勻加速直線運(yùn)動)等也是本章解題中常用的方法。
三.跟蹤練習(xí)
1.一質(zhì)點(diǎn)由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動,加速度大小為a1,經(jīng)時間t后做勻減速直線運(yùn)動,加速度大小為a2。若再經(jīng)時間t恰好能回到出發(fā)點(diǎn),則a1∶a2應(yīng)為()
A.1∶1B.1∶2C.1∶3D.1∶4
2.馬路旁每兩根電線桿間的距離都是60m,坐在汽車?yán)锏某丝停瑴y得汽車從第1根電線桿駛到第2根電線桿用了5s,從第2根電線桿駛到第3根電線桿用了3s。如果汽車是勻加速行駛的,求汽車的加速度和經(jīng)過這三根電線桿時的瞬時速度。
3.為了安全,在公路上行駛的汽車之間應(yīng)保持必要的距離。已知某高速公路的最高限速v=120km/h。假設(shè)前方車輛突然停止,后車司機(jī)從發(fā)現(xiàn)這一情況,經(jīng)操縱剎車,到汽車開始減速所經(jīng)歷的時間(即反應(yīng)時間)t=0.50s。剎車時汽車受到的阻力的大小為汽車重力的0.40倍。該高速公路上汽車間的距離s至少應(yīng)為多少?取重力加速度為10m/s2。
4.如圖所示,光滑斜面AE被均分成四段,一物體由A點(diǎn)靜止釋放,則()
⑴物體到達(dá)各點(diǎn)速度之比vB:vC:vD:vE=1:::2
⑵物體到達(dá)各點(diǎn)所經(jīng)歷的時間tE=2tB=tC=2tD/
⑶物體從A到E的平均速度等于vB
⑷通過每一段時,其速度增量均相等
A.只有⑴B.⑴⑵⑶C.⑵⑷D.⑶⑷
5.由于十字路中一個方向有紅燈,一側(cè)已停有20輛汽車,平均每輛汽車占道路長度為5m,綠燈亮起時假設(shè)每輛汽車都以0.8m/s2的加速度起動,速度達(dá)到4m/s后改為勻速度行駛。如果十字路口寬度為70m,那么,一次綠燈亮多長時間才能讓全部停著的車輛都穿過馬路?
6.升降機(jī)從靜止開始上升,先做勻加速運(yùn)動,經(jīng)過4s速度達(dá)到4m/s,然后勻速上升2s,最后3s做勻減速運(yùn)動直到停止,求升降機(jī)上升的總高度。
7.物體沿某一方向做勻變速直線運(yùn)動,在時間t內(nèi)通過的路程為s,它在處的速度為,在中間時刻的速度為.則和的關(guān)系是()
A.當(dāng)物體做勻加速直線運(yùn)動時,
B.當(dāng)物體做勻減速直線運(yùn)動時,
C.當(dāng)物體做勻速直線運(yùn)動時,
D.當(dāng)物體做勻減速直線運(yùn)動時,
8.質(zhì)點(diǎn)以加速度a從靜止出發(fā)做勻加速直線運(yùn)動,在時刻t加速度變?yōu)?a,時刻2t加速度變?yōu)?a……,求質(zhì)點(diǎn)在開始的nt時間內(nèi)通過的總位移。
9.物體從靜止開始作勻加速直線運(yùn)動,第3s內(nèi)通過的位移是3m,則()
A.第3s內(nèi)的平均速度是3m/sB.物體的加速度是1.2m/s2
C.前3s內(nèi)的位移是6mD.3s末的速度是3.6m/s
10.如圖1-2-2所示的光滑斜面上,一物體以4m/s的初速度由斜面底端的A點(diǎn)勻減速滑上斜面,途經(jīng)C和B,C為AB中點(diǎn),已知vA∶vC=4∶3,從C點(diǎn)到B點(diǎn)歷時()S,試求:
(1)到達(dá)B點(diǎn)的速度?
(2)AB長度?
11.勻變速直線運(yùn)動的物體,初速度為10m/s,方向沿x軸正方向,經(jīng)過2s,末速度變?yōu)?0m/s,方向沿x軸負(fù)方向,則其加速度和2s內(nèi)的平均速度分別是().
A.10m/s2;0B.0;10m/sC.-10m/s2;0D.-10m/s2;10m/s
12.一物體做勻變速直線運(yùn)動,某時刻速度大小為4m/s,1s后速度大小為10m/s,在這1s內(nèi)該物體的()
A.位移的大小可能小于4mB.位移的大小可能大于10m
C.加速度的大小可能小于4m/s2D.加速度的大小可能大于10m/s2
13.有一個物體開始時靜止在O點(diǎn),先使它向東作勻加速直線運(yùn)動,經(jīng)過5秒鐘,使它的加速度方向立即改為向西,加速度的大小不改變,再經(jīng)過5秒鐘,又使它加速度方向改為向東,但加速度大小不改變,如此重復(fù)共歷時20秒,則這段時間內(nèi)()
A.物體運(yùn)動方向時而向東時而向西B.物體最后靜止在O點(diǎn)
C.物體運(yùn)動時快時慢,一直向東運(yùn)動D.物體速度一直在增大
14.汽車以20m/s的速度做勻速直線運(yùn)動,剎車后的加速度為5m/s2,那么剎車后2S與剎車后6S汽車通過的位移之比為()
A.1∶1B.3∶1C.3∶4D.4∶3
15.物體沿光滑斜面勻減速上滑,加速度大小為4m/s2,6s后又返回原出發(fā)點(diǎn).那么下述結(jié)論正確的是().
A.物體開始沿斜面上滑時速度為12m/sB.物體開始沿斜面上滑時速度是10m/s
C.物體沿斜面上滑的最大位移是18mD.物體沿斜面上滑的最大位移是15m
16.在正常情況下,火車以54km/h作勻速直線運(yùn)動?;疖囋诮?jīng)過某小站時要作短暫停留。火車將要到小站時以-0.5m/s2的加速度作勻減速直線運(yùn)動,停留2分鐘后,又以0.3m/s2的加速度駛出小站直到恢復(fù)原來的速度,求:火車因??啃≌径诱`的時間。
17.某人以接近于豎直方向從地面朝天開槍,子彈的初速度大小為30m/s,每隔1s時間發(fā)射一顆子彈,在發(fā)射了許多顆子彈后(子彈仍在發(fā)射中),問:
(1)在任一時刻空中有幾顆子彈?
(2)對任一顆子彈,在空中可遇到多少顆子彈從它邊上擦過?
(不計(jì)空氣阻力,g取10m/s2)jab88.COM
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高考物理復(fù)習(xí):勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律
第二課時勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律
【教學(xué)要求】
1.掌握勻變速直線運(yùn)動及其公式;
2.理解運(yùn)動圖象(x-t圖、v-t圖)的物理意義并會進(jìn)行應(yīng)用。
【知識再現(xiàn)】
一.勻變速直線運(yùn)動的基本規(guī)律及重要推論
(1)勻變速直線運(yùn)動的基本規(guī)律通常是指所謂的位移公式和速度公式
S=v0t+1/2at2
vt=v0+at
(2)在勻變速直線運(yùn)動的基本規(guī)律中,通常以初速度v0的方向?yàn)閰⒖颊较?,即v0>0;此時加速度的方向?qū)⒎从吵鰟蜃兯僦本€運(yùn)動的不同類型:
①若a0,指的是勻加速直線運(yùn)動;
②若a=0,指的是勻速直線運(yùn)動;
③若a0,指的是勻減速直線運(yùn)動。
(3)勻變速直線運(yùn)動的基本規(guī)律在具體運(yùn)用時,常可變換成如下推論形式
推論1:vt2-v02=2as
推論2:
推論3:△S=a△T2
推論4:
推論5:
推論6:當(dāng)v0=0時,有
S1:S2:S3:……=12:22:32:……
SⅠ:SⅡ:SⅢ:……=1:3:5:……
v1:v2:v3:……=1:2:3:……
t1:t2:t3:……=1:(-1):(-):……
二.勻變速直線運(yùn)動的v-t圖
用圖像表達(dá)物理規(guī)律,具有形象,直觀的特點(diǎn)。對于勻變速直線運(yùn)動來說,其速度隨時間變化的v~t圖線如圖1所示,對于該圖線,應(yīng)把握的有如下三個要點(diǎn)。
(1)縱軸上的截距其物理意義是運(yùn)動物體的初速度v0;
(2)圖線的斜率其物理意義是運(yùn)動物體的加速度a;
(3)圖線下的“面積”其物理意義是運(yùn)動物體在相應(yīng)的時間內(nèi)所發(fā)生的位移s。
知識點(diǎn)一如何理解勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律
在勻變速直線運(yùn)動的公式中,只沙及五個物理量:初速度vo、末速度vt、加速度a、位移x和時間t.其中vo和a能決定物體的運(yùn)動性質(zhì)(指做勻加速運(yùn)動、勻減速運(yùn)動),所以稱為特征量。
描述勻變速運(yùn)動的幾個公式并不只適用于單向的勻變速直線運(yùn)動,對往返的勻變速直線運(yùn)動同樣適用.可將運(yùn)動的全過程作為一個整體直接應(yīng)用公式計(jì)算,從而避免了分段計(jì)算帶來的麻煩.
【應(yīng)用1】質(zhì)量為m=2kg的物體,受到F=4N的水平恒力作用,先在光滑水平面上由靜止開始運(yùn)動,經(jīng)4s后進(jìn)入動摩擦因數(shù)為0.4的粗糙水平面上,g取10m/s2,求該物體從靜止開始運(yùn)動l0s內(nèi)的位移是多少?
導(dǎo)示:物體在光滑水平面上的加速度為a1=F/m=2m/s2,第4s末的速度v1=alt=8m/s;
4s內(nèi)的位移,
物體進(jìn)入粗糙水平面后的加速度為
如果認(rèn)為物體做減速運(yùn)動的時間為t2=6s,那么以此求得在減速運(yùn)動的6s內(nèi)的位移為,
此位移的計(jì)算結(jié)果是錯誤的.物體從進(jìn)入粗糙水平面到停止,所需的時間為
所以=16m
物體在10s內(nèi)的位移為s=sl+s2=16m+16m=32m.
該類問題的分析要注意以下技巧:
1.關(guān)鍵詞語:“10s內(nèi)的位移”→位移分成前4s和后6s兩段。
2.隱含條件:①“光滑水平面”→做勻加速運(yùn)動;②“由靜止開始運(yùn)動”→初速度為零;③“粗糙水平面”→可能做勻減速運(yùn)動;④“l(fā)0s內(nèi)”→含三個物理過程:勻加速、勻減速、停止.干擾因素:“l(fā)0s內(nèi)的位移”→后6s中含有陷阱,物體有可能在6s前就已停止運(yùn)動
3.臨界狀態(tài):“l(fā)0s內(nèi)”→兩個臨界狀態(tài):4s末和8s末.
知識點(diǎn)二勻變速直線運(yùn)動公式的選擇
由于該部分內(nèi)容,公式較多,有基本規(guī)律,有重要推論,有很多特點(diǎn),解題時選擇公式的技巧就是根據(jù)條件的特征,求什么,與哪些公式相接近,就選哪些公式.
【應(yīng)用2】(無錫市08屆高三基礎(chǔ)測試)物體在斜面頂端由靜止勻加速下滑,最初4s內(nèi)經(jīng)過的路程為s1,最后4s內(nèi)經(jīng)過的路程為s2,且s2-s1=8m,s1:s2=1:2,求:
(1)物體的加速度;
(2)斜面的全長。
導(dǎo)示:(1)由s2-s1=8m;s1:s2=1:2
可得S1=8m,S2=16m
最初4s,物體從0開始勻加速直線運(yùn)動,所以S1=at2/2,將S1=8m,帶入即可求解得a=1m/s2
(2)同樣最后4s的平均速度為V=S2/t=4m/s,勻加速直線運(yùn)動一段時間的平均速度等于這段時間的中間時刻的瞬時速度,那么最后時刻的速度Vt=V+at’=6m/s(式中t’=2s)
根據(jù)Vt2-V02=2aL得斜面長L=18m。
從本題來看,靈活選用運(yùn)動學(xué)公式是解決問題的關(guān)鍵,這種問題往往有多種方法,同學(xué)們可以試一試,看看還有其他哪些方法。
類型一圖象的應(yīng)用
物理圖象可以更直觀地描述物理過程,研究圖象時首先明確所給的圖象表達(dá)的物理規(guī)律,即認(rèn)清縱、橫坐標(biāo)所表示的物理量,其次要注意理解圖象中的“點(diǎn)”、“線”、“斜率”、“截距”、“面積”等的物理意義。
【例1】(揚(yáng)州市08屆高三物理期中模擬試卷)兩個完全相同的物塊a、b質(zhì)量為m=0.8kg,在水平面上以相同的初速度從同一位置開始運(yùn)動,圖中的兩條直線表示物體受到水平拉力F作用和不受拉力作用的υ-t圖象,求:
(1)物塊b所受拉力F的大??;
(2)8s末a、b間的距離。
(3)若在8s末將作用在其中一個物體上的水平拉力F換到另外一物體上,則何時它們相距最遠(yuǎn)?最遠(yuǎn)距離為多少?
導(dǎo)示:(1)設(shè)a、b兩物塊的加速度分別為a1、a2,
由υ-t圖可得:①
②
對a、b兩物塊由牛頓第二定律得:-f=ma1③,F(xiàn)-f=ma2④
由①-④式可得:F=1.8N(2分)
(2)設(shè)a、b兩物塊8s內(nèi)的位移分別為s1、s2,由圖象得:
所以s2-s1=60m
(3)再經(jīng)16/3s它們相距最遠(yuǎn),最遠(yuǎn)距離為92m。
類型二追及相遇問題
相遇是指兩物體分別從相距S的兩地相向運(yùn)動到同一位置,它的特點(diǎn)是:兩物體運(yùn)動的距離之和等于S;追及是指兩物體同向運(yùn)動而達(dá)到同一位置。找出兩者的時間關(guān)系、位移關(guān)系是解決追及問題的關(guān)鍵,同時追及物與被追及物的速度恰好相等時臨界條件,往往是解決問題的重要條件。
【例2】(常州中學(xué)08屆高三第二階段調(diào)研)甲、乙兩運(yùn)動員在訓(xùn)練交接棒的過程中發(fā)現(xiàn):甲經(jīng)短距離加速后能保持9m/s的速度跑完全程;乙從起跑后到接棒前的運(yùn)動是勻加速的。為了確定乙起跑的時機(jī),需在接力區(qū)前適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置標(biāo)記。在某次練習(xí)中,甲在接力區(qū)前S0=13.5m處作了標(biāo)記,并以V=9m/s的速度跑到此標(biāo)記時向乙發(fā)出起跑口令。乙在接力區(qū)的前端聽到口令時起跑,并恰好在速度達(dá)到與甲相同時被甲追上,完成交接棒。已知接力區(qū)的長度為L=20m。求:
(1)此次練習(xí)中乙在接棒前的加速度a;
(2)在完成交接棒時乙離接力區(qū)末端的距離。
導(dǎo)示:畫出運(yùn)動示意圖如圖示:
(1)設(shè)經(jīng)過時間t,甲追上乙,則根據(jù)題意有vt-vt/2=13.5
將v=9代入得到:t=3s,
再有v=at;解得:a=3m/s2
(2)在追上乙的時候,乙走的距離為s,則:s=at2/2
代入數(shù)據(jù)得到s=13.5m
所以,乙離接力區(qū)末端的距離為:
△s=20-13.5=6.5m
分析時要注意:
(1)兩物體是否同時開始運(yùn)動,兩物體運(yùn)動至相遇時運(yùn)動時間可建立某種關(guān)系;兩物體各做什么形式的運(yùn)動;由兩者的時間關(guān)系,根據(jù)兩者的運(yùn)動形式建立S=S1+S2方程;建立利用位移圖象或速度圖象分析
(2)勻減速物體追及同向勻速物體時,恰能追上或恰好追不上的臨界條件為:即將靠近時,追及者速度等于被追及者的速度;初速度為零的勻加速直線運(yùn)動的物體追趕同向勻速直線運(yùn)動的物體時,追上之前距離最大的條件:為兩者速度相等。
類型三評價分析題
【例3】汽車正以v1=10m/s的速度在平直公路上行駛,突然發(fā)現(xiàn)正前方有一輛自行車以v2=10m/s的速度作同方向的勻速直線運(yùn)動,汽車立即關(guān)閉油門作加速度大小為a=0.6m/s2的勻減速運(yùn)動,汽車恰好沒有碰上自行車,求關(guān)閉油門時汽車與自行車的距離。
某同學(xué)是這樣解的:
汽車的關(guān)閉油門后的滑行時間和滑行距離分別為:;
在相同時間內(nèi),自行車的前進(jìn)的距離為:
關(guān)閉油門時汽車與自行車的距離為:
……………………
你認(rèn)為這位同學(xué)的解法是否合理?若合理,請完成計(jì)算;若不合理,請說明理由,并用你自己的方法算出正確結(jié)果.
導(dǎo)示:答“不合理”;
理由:能滿足題設(shè)的汽車恰好不碰上自行車的臨界條件是:當(dāng)汽車減速到與自行車速度相等時,它們恰好相遇,而不是汽車減速到0時相遇。
正確解法:
汽車減速到與自行車速度相等時,所用時間為:
在此時間內(nèi),汽車滑行距離為:
自行車的前進(jìn)的距離為:
關(guān)閉油門時汽車與自行車的距離為:
分析本題的關(guān)鍵是抓住汽車與自行車恰好沒有碰撞的條件:兩者速度相等,根據(jù)位移和速度等關(guān)系建立方程。
1.一質(zhì)點(diǎn)沿直線ox做加速運(yùn)動,它離開O點(diǎn)的距離隨時間t的變化關(guān)系為x=5+2t3,其中x的單位是m,t的單位是s,它的速度v隨時間t的變化關(guān)系是v=6t2。設(shè)該質(zhì)點(diǎn)在t=0到t=2s間的平均速度為v1,t=2s到t=3s間的平均速度為v2,則()
A.v1=12m/s,v2=39m/s
B.v1=8m/s,v2=13m/s
C.v1=12m/s,v2=19.5m/s
D.v1=8m/s,v2=38m/s
2.(南京一中08屆高三第一次月考試卷)一物體做加速直線運(yùn)動,依次通過A、B、C三點(diǎn),AB=BC.物體在AB段加速度為a1,在BC段加速度為a2,且物體在B點(diǎn)的速度為,則下列關(guān)系正確的是()
A.a(chǎn)1a2B.a(chǎn)1=a2
C.a(chǎn)1a2D.不能確定
3.(2007年物理海南卷)8.兩輛游戲賽車、在兩條平行的直車道上行駛。時兩車都在同一計(jì)時線處,此時比賽開始。它們在四次比賽中的圖如圖所示。哪些圖對應(yīng)的比賽中,有一輛賽車追上了另一輛()
4.最近某報報道徐州到南京的省道上,有一輛汽車和自行車追尾相撞事件,情況是這樣的:當(dāng)時汽車正以v0=36km/h速度向前行使,司機(jī)發(fā)現(xiàn)正前方60m處有一以v=14.4km/h的速度與汽車同方向勻速行駛的自行車,司機(jī)以a=0.25m/s2的加速度開始剎車,經(jīng)過40s停下;請你判斷一下停下前是否發(fā)生車禍?此新聞是真是假。某同學(xué)解法如下:
解:在40s內(nèi)汽車前進(jìn)的位移為:………①
40s內(nèi)自行車前進(jìn)的位移:…………②
兩車發(fā)生車禍的條件是S1S2+60m
由①②得出S1—S2=40m60m
所以該同學(xué)從中得出不可能發(fā)生車禍。由此判斷此新聞是假的。你認(rèn)為該同學(xué)判斷是否正確,請分析之。
5.如圖所示,公路上一輛汽車以v1=10m/s的速度勻速行駛,汽車行至A點(diǎn)時,一人為搭車,從距公路30m的C處開始以v2=3m/s的速度正對公路勻速跑去,司機(jī)見狀途中剎車,汽車做勻減速運(yùn)動,結(jié)果人到達(dá)B點(diǎn)時,車也恰好停在B點(diǎn)。已知AB=80m,問:汽車在距A多遠(yuǎn)處開始剎車,剎車后汽車的加速度有多大?
答案:1.D2.C3.AC
4.不正確5.2.5m/s2
勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律
一名優(yōu)秀負(fù)責(zé)的教師就要對每一位學(xué)生盡職盡責(zé),高中教師要準(zhǔn)備好教案,這是每個高中教師都不可缺少的。教案可以保證學(xué)生們在上課時能夠更好的聽課,使高中教師有一個簡單易懂的教學(xué)思路。你知道怎么寫具體的高中教案內(nèi)容嗎?小編為此仔細(xì)地整理了以下內(nèi)容《勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律》,相信您能找到對自己有用的內(nèi)容。
高中物理《勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律》學(xué)案魯科版必修1
靜悟寄語:
1、一心向著目標(biāo)前進(jìn)的人,整個世界都得給他讓路。
2、成功就在再堅(jiān)持一下的努力之中。
3、奇跡,就在凝心聚力的靜悟之中。
一、“靜”什么?
1、環(huán)境“安靜”:鴉雀無聲,無人走動,無聲說話、交流,無人隨意出進(jìn)。每一個人充分沉浸在難得的靜謐之中。以享受維護(hù)安靜環(huán)境為榮,以影響破壞安靜環(huán)境為恥。
2、心態(tài)“安靜”:心靜自然“涼”,腦子自然清醒,精力自然集中,思路自然清晰。心靜如水,超然物外,成為時間的主人,學(xué)習(xí)的主人。情緒穩(wěn)定,效率較高。心不靜,則心亂如麻,心神不定,心不在焉,如坐針氈,眼在此心在彼,貌似用功,實(shí)則騙人。
二、【高考??疾榈闹R點(diǎn)】
1.靜力學(xué)的受力分析與共點(diǎn)力平衡(選擇題)
此題定位為送分題目,一般安排為16題,即物理學(xué)科的第一題,要求學(xué)生具有規(guī)范的受力分析習(xí)慣,熟練運(yùn)用靜力學(xué)的基本規(guī)律,如胡克定律、滑動摩擦定律與靜摩擦力的變化規(guī)律、力的合成與分解、正交分解法等,可涉及兩個狀態(tài),但一般不涉及變化過程的動態(tài)分析,也不至于考查相似三角形法等非常規(guī)方法。不必考慮計(jì)算題
2.運(yùn)動圖象及其綜合應(yīng)用(選擇題)
山東卷對物理圖象的專門考查以運(yùn)動圖象為代表,立足于對物理圖象的理解??缮婕拔锢韴D象的基本意義、利用運(yùn)動圖象的分析運(yùn)動過程、用不同物理量關(guān)系圖象描述同一運(yùn)動過程等。以寧夏、海南為代表的利用運(yùn)動圖象考查追及、相遇問題尚未被山東采納。專題設(shè)計(jì)為選擇題,盡量多涉及不同的圖象類型。
3.牛頓定律的直接應(yīng)用(選擇、計(jì)算題)
與自感一樣,超重失重為Ⅰ級要求知識點(diǎn),此題為非主干知識考查題,為最可能調(diào)整和變化的題目。
但對牛頓定律的考查不會削弱,而很可能更加寬泛和深入,可拓展為具體情境中力和運(yùn)動關(guān)系的分析(選擇)、直線、類平拋和圓周運(yùn)動中牛頓第二定律的計(jì)算(計(jì)算題的一部分)。
此專題定位在牛頓定律的直接應(yīng)用,針對基本規(guī)律的建立、定律物理內(nèi)涵的理解及實(shí)際情境中規(guī)律的應(yīng)用,可涉及瞬時分析、過程分析、動態(tài)分析、特殊裝置、臨界條件,以及模型抽象、對象轉(zhuǎn)換、整體隔離、合成分解等方法問題。
4.第四專題萬有引力與航天(選擇、計(jì)算題)
此專題內(nèi)容既相對寬泛又相對集中,寬泛指萬有引力與航天的內(nèi)容均可涉及,集中即一定是本章內(nèi)容且集中在一道題目中。這部分內(nèi)容也是必考內(nèi)容,今年考試說明中本章知識點(diǎn)增加了“經(jīng)典時空觀和相對論時空觀(Ⅰ)”,“環(huán)繞速度”由(Ⅱ)到(Ⅰ)??梢岳斫鉃樯疃葴p弱,廣度增加,最大的可能仍是選擇題,也不排除作為力學(xué)綜合題出現(xiàn)的可能,復(fù)習(xí)時應(yīng)適當(dāng)照顧。需特別注意的是,一定要關(guān)注近一年內(nèi)天文的新發(fā)現(xiàn)或航天領(lǐng)域的新成就,題目常以此類情境為載體。
5.功能關(guān)系:(選擇、計(jì)算題)動能定理、機(jī)械能守恒、功能關(guān)系、能量守恒是必考內(nèi)容,要結(jié)合動力學(xué)過程分析、功能分析,進(jìn)行全過程、分過程列式??疾樾问竭x擇題、計(jì)算題
注意:必修1、2部分考察多為選擇題,但在牛頓定律結(jié)合功能關(guān)系以及拋體運(yùn)動和圓周運(yùn)動部分綜合的計(jì)算,出現(xiàn)在24題上,本題一般涉及多個過程,是中等難度的保分題。
6.靜電場主要以考察電場線、電勢、電勢差、電勢能、電容器、帶電粒子的加速與偏轉(zhuǎn)為主
7.恒定電流以考察電學(xué)實(shí)驗(yàn)為主,選擇中也容易出電路的分析題
8.磁場以考察磁場對運(yùn)動電荷和通電導(dǎo)線的作用為主,選擇中易出一個題,在大題中容易出與電場及重力場相結(jié)合的題目。
9.電磁感應(yīng)以選擇題、計(jì)算題,主要考察導(dǎo)體棒的切割以及感生電動勢,楞次定律,注意圖像問題
10.交流電主要考察交流電的四值、圖像,以及遠(yuǎn)距離輸電變壓器問題,通常以選擇形式出現(xiàn)
11.熱學(xué)3-3:油膜法、微觀量計(jì)算,氣體實(shí)驗(yàn)定律,熱一律、壓強(qiáng)微觀解釋、熱二律是重點(diǎn)
10.選修3-5中動量守恒、動量變化量計(jì)算、原子結(jié)構(gòu)中能級躍遷、原子核中質(zhì)能方程、核反應(yīng)方程是考察重點(diǎn)。
三、【靜悟注意事項(xiàng)】
1.以查缺補(bǔ)漏為主要目的,以考綱知識點(diǎn)為主線復(fù)習(xí)
2.重點(diǎn)看課本、課后題、改錯本、以前做過的相關(guān)題目
3.把不會的問題記下來,集中找時間找老師解決
4.必須邊思考,邊動筆。靜悟最忌只動眼動嘴的學(xué)習(xí)方式,必須多動腦多動手,做到手不離筆,筆不離紙。
勻變速直線運(yùn)動
【考試說明】
主題內(nèi)容要求說明
質(zhì)點(diǎn)的直線
運(yùn)動參考系、質(zhì)點(diǎn)
位移、速度和加速度
勻變速直線運(yùn)動及其公式、圖像Ⅰ
Ⅱ
Ⅱ
【知識網(wǎng)絡(luò)】
【考試說明解讀】
1.參考系
⑴定義:在描述一個物體的運(yùn)動時,選來作為標(biāo)準(zhǔn)的假定不動的物體,叫做參考系。
⑵運(yùn)動學(xué)中的同一公式中涉及的各物理量應(yīng)以同一參考系為標(biāo)準(zhǔn)。
2.質(zhì)點(diǎn)
⑴定義:質(zhì)點(diǎn)是指有質(zhì)量而不考慮大小和形狀的物體。
⑵質(zhì)點(diǎn)是物理學(xué)中一個理想化模型,能否將物體看作質(zhì)點(diǎn),取決于所研究的具體問題,而不是取決于這一物體的大小、形狀及質(zhì)量,只有當(dāng)所研究物體的大小和形狀對所研究的問題沒有影響或影響很小,可以將其形狀和大小忽略時,才能將物體看作質(zhì)點(diǎn)。
物體可視為質(zhì)點(diǎn)的主要三種情形:
①物體只作平動時;
②物體的位移遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于物體本身的尺度時;
③只研究物體的平動,而不考慮其轉(zhuǎn)動效果時。
3.時間與時刻
⑴時刻:指某一瞬時,在時間軸上表示為某一點(diǎn)。
⑵時間:指兩個時刻之間的間隔,在時間軸上表示為兩點(diǎn)間線段的長度。
⑶時刻與物體運(yùn)動過程中的某一位置相對應(yīng),時間與物體運(yùn)動過程中的位移(或路程)相對應(yīng)。
4.位移和路程
⑴位移:表示物體位置的變化,是一個矢量,物體的位移是指從初位置到末位置的有向線段,其大小就是此線段的長度,方向從初位置指向末位置。
⑵路程:路程等于運(yùn)動軌跡的長度,是一個標(biāo)量。只有在單方向的直線運(yùn)動中,位移的大小才等于路程。
5.速度、平均速度、瞬時速度
⑴速度:是表示質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動快慢的物理量,在勻速直線運(yùn)動中它等于位移與發(fā)生這段位移所用時間的比值,速度是矢量,它的方向就是物體運(yùn)動的方向。
⑵平均速度:物體所發(fā)生的位移跟發(fā)生這一位移所用時間的比值叫這段時間內(nèi)的平均速度,即,平均速度是矢量,其方向就是相應(yīng)位移的方向。公式=(V0+Vt)/2只對勻變速直線運(yùn)動適用。
⑶瞬時速度:運(yùn)動物體經(jīng)過某一時刻(或某一位置)的速度,其方向就是物體經(jīng)過某有一位置時的運(yùn)動方向。
6.加速度
⑴加速度是描述物體速度變化快慢的物理量,是一個矢量,方向與速度變化的方向相同。
⑵做勻速直線運(yùn)動的物體,速度的變化量與發(fā)生這一變化所需時間的比值叫加速度,即
⑶速度、速度變化、加速度的關(guān)系:
①方向關(guān)系:加速度的方向與速度變化的方向一定相同,加速度方向和速度方向沒有必然的聯(lián)系。
②大小關(guān)系:V、△V、a無必然的大小決定關(guān)系。
③只要加速度方向跟速度方向相同,無論加速度在減少還是在增大,物體的速度一定增大,若加速度減小,速度增大得越來越慢(仍然增大);只要加速度方向跟速度方向相反,物體的速度一定減小。
7、運(yùn)動圖象:s—t圖象與v—t圖象的比較
下圖和下表是形狀一樣的圖線在s—t圖象與v—t圖象中的比較.
s—t圖v—t圖
①表示物體勻速直線運(yùn)動(斜率表示速度v)①表示物體勻加速直線運(yùn)動(斜率表示加速度a)
②表示物體靜止②表示物體做勻速直線運(yùn)動
③表示物體向反方向做勻速直線運(yùn)動;初位移為s0③表示物體做勻減速直線運(yùn)動;初速度為v0
④t1時間內(nèi)物體位移s1④t1時刻物體速度v1(圖中陰影部分面積表示質(zhì)點(diǎn)在0~t1時間內(nèi)的位移)
補(bǔ)充:(1)s—t圖中兩圖線相交說明兩物體相遇,v—t圖中兩圖線相交說明兩物體在交點(diǎn)時的速度相等
(2)s—t圖象與橫軸交叉,表示物體從參考點(diǎn)的一邊運(yùn)動到另一邊.v—t圖線與橫軸交叉,表示物體運(yùn)動的速度反向.
(3)s—t圖象是直線表示物體做勻速直線運(yùn)動或靜止.圖象是曲線則表示物體做變速運(yùn)動.v—t圖線是直線表示物體做勻變速直線運(yùn)動或勻速直線運(yùn)動;圖線是曲線表示物體做變加速運(yùn)動.
(4)s—t圖象斜率為正值,表示物體沿與規(guī)定正方向相同的方向運(yùn)動.圖象斜率為負(fù)值,表示物體沿與規(guī)定正方向相反的方向運(yùn)動.v—t圖線的斜率為正值,表示物體的加速度與規(guī)定正方向相同;圖象的斜率為負(fù)值,表示物體的加速度與規(guī)定正方向相反.
【例題:07山東理綜】如圖所示,光滑軌道MO和ON底端對接且ON=2MO,M、N兩點(diǎn)高度相同。小球自M點(diǎn)右靜止自由滾下,忽略小球經(jīng)過O點(diǎn)時的機(jī)械能損失,以v、s、a、EK分別表示小球的速度、位移、加速度和動能四個物理量的大小。下列圖象中能正確反映小球自M點(diǎn)到N點(diǎn)運(yùn)動過程的是
【例題:08山東理綜】質(zhì)量為1500kg的汽車在平直的公路上運(yùn)動,v-t圖象如圖所示.由此可求(ABD)
A.前25s內(nèi)汽車的平均速度
B.前l(fā)0s內(nèi)汽車的加速度
C.前l(fā)0s內(nèi)汽車所受的阻力
D.15~25s內(nèi)合外力對汽車所做的功
8.勻變速直線運(yùn)動的基本規(guī)律及推論:
基本規(guī)律:⑴Vt=V0+at,⑵s=V0t+at2/2
推論:⑴Vt2_VO2=2as
⑵(Vt/2表示時間t的中間時刻的瞬時速度)
⑶任意兩個連續(xù)相等的時間間隔(T)內(nèi),位移之差是一恒量.即:
sⅡ-sⅠ=sⅢ-sⅡ=……=sN-sN-1=△s=aT2.
9.初速度為零的勻加速直線運(yùn)動的特點(diǎn):(設(shè)T為等分時間間隔):
⑴1T末、2T末、3T末……瞬時速度的比為:v1:v2:v3:……vn=1:2:3:……:n
⑵1T內(nèi)、2T內(nèi)、3T內(nèi)……位移的比為:s1:s2:s3:……:sn=12:22:32:……:n2
⑶第一個T內(nèi)、第二個T內(nèi)、第三個T內(nèi)……位移的比為:s1:sⅡ:sⅢ?……:sN=1:3:5:……:(2n-1)
⑷從靜止開始通過連續(xù)相等的位移所用時間的比
t1:t2:t3:……:tn=
10、豎直上拋運(yùn)動的兩種研究方法
①分段法:上升階段是勻減速直線運(yùn)動,下落階段是自由落體運(yùn)動.
②整體法:從全程來看,加速度方向始終與初速度v0的方向相反,所以可把豎直上拋運(yùn)動看成是一個勻變速直線運(yùn)動,應(yīng)用公式時,要特別注意v,h等矢量的正負(fù)號.一般選取向上為正方向,則上升過程中v為正值下降過程中v為負(fù)值,物體在拋出點(diǎn)以下時h為負(fù)值.
11、追及問題的處理方法
1.要通過兩質(zhì)點(diǎn)的速度比較進(jìn)行分析,找到隱含條件.再結(jié)合兩個運(yùn)動的時間關(guān)系、位移關(guān)系建立相應(yīng)的方程求解,也可以利用二次函數(shù)求極值,及應(yīng)用圖象法和相對運(yùn)動知識求解
2.追擊類問題的提示
1.勻加速運(yùn)動追擊勻速運(yùn)動,當(dāng)二者速度相同時相距最遠(yuǎn).
2.勻速運(yùn)動追擊勻加速運(yùn)動,當(dāng)二者速度相同時追不上以后就永遠(yuǎn)追不上了.此時二者相距最近.
3.勻減速直線運(yùn)動追勻速運(yùn)動,當(dāng)二者速度相同時相距最近,此時假設(shè)追不上,以后就永遠(yuǎn)追不上了.
4.勻速運(yùn)動追勻減速直線運(yùn)動,當(dāng)二者速度相同時相距最遠(yuǎn).
【例題:09海南】甲乙兩車在一平直道路上同向運(yùn)動,其圖像如圖所示,圖中和的面積分別為和.初始時,甲車在乙車前方處.(ABC)
A.若,兩車不會相遇B.若,兩車相遇2次
C.若,兩車相遇1次D.若,兩車相遇1次
20xx高三物理《勻變速直線運(yùn)動的研究》高考材料分析
20xx高三物理《勻變速直線運(yùn)動的研究》高考材料分析
考點(diǎn)一|勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律
1.基本規(guī)律
(1)速度公式:v=v0+at.
(2)位移公式:x=v0t+at2.
(3)位移速度關(guān)系式:v2-v=2ax.
這三個基本公式,是解決勻變速直線運(yùn)動的基石.均為矢量式,應(yīng)用時應(yīng)規(guī)定正方向.
2.兩個重要推論
(1)物體在一段時間內(nèi)的平均速度等于這段時間中間時刻的瞬時速度,還等于初、末時刻速度矢量和的一半,即:=v=.
(2)任意兩個連續(xù)相等的時間間隔T內(nèi)的位移之差為一恒量,即:Δx=x2-x1=x3-x2=…=xn-xn-1=aT2.
3.v0=0時的四個重要推論
(1)1T末、2T末、3T末、…瞬時速度的比為:
v1∶v2∶v3∶…∶vn=1∶2∶3∶…∶n.
(2)1T內(nèi)、2T內(nèi)、3T內(nèi)…位移的比為:
x1∶x2∶x3∶…∶xn=12∶22∶32∶…∶n2.
(3)第一個T內(nèi)、第二個T內(nèi)、第三個T內(nèi)…位移的比為:xⅠ∶xⅡ∶xⅢ∶…∶xn=1∶3∶5∶…∶(2n-1).
(4)從靜止開始通過連續(xù)相等的位移所用時間的比為:
t1∶t2∶t3∶…∶tn=1∶(-1)∶(-)∶…∶(-).
1.運(yùn)動學(xué)公式中正、負(fù)號的規(guī)定
直線運(yùn)動可以用正、負(fù)號表示矢量的方向,一般情況下,我們規(guī)定初速度的方向?yàn)檎较颍c初速度同向的物理量取正值,反向的物理量取負(fù)值,當(dāng)v0=0時,一般以a的方向?yàn)檎较颍?br>
2.兩類特殊的勻減速直線運(yùn)動
(1)剎車類問題:指勻減速到速度為零后即停止運(yùn)動,加速度a突然消失,求解時要注意確定其實(shí)際運(yùn)動時間.如果問題涉及最后階段(到停止運(yùn)動)的運(yùn)動,可把該階段看成反向的初速度為零、加速度不變的勻加速直線運(yùn)動.
(2)雙向可逆類:如沿光滑斜面上滑的小球,到最高點(diǎn)后仍能以原加速度勻加速下滑,全過程加速度大小、方向均不變,故求解時可對全過程列式,但必須注意x、v、a等矢量的正負(fù)號及物理意義.
1.下列關(guān)于勻變速直線運(yùn)動的說法中,正確的是()
A.勻變速直線運(yùn)動是運(yùn)動快慢相同的運(yùn)動
B.勻變速直線運(yùn)動是速度變化量相同的運(yùn)動
C.勻變速直線運(yùn)動的速度一直在增加
D.勻變速直線運(yùn)動就是速度變化快慢相同的運(yùn)動
D[勻變速直線運(yùn)動是速度變化快慢相等的運(yùn)動,即在相等時間內(nèi)速度變化量相等的運(yùn)動,若時間不相同,則速度的變化量不同,因此A、B錯誤,D正確;勻變速直線運(yùn)動分為勻加速直線運(yùn)動和勻減速直線運(yùn)動,只有加速度方向與速度方向相同時,才做加速運(yùn)動,故C錯誤.]
2.(20xx·舟山學(xué)考模擬)汽車由靜止開始勻加速前進(jìn),經(jīng)過10s速度達(dá)到5m/s,則在這10s內(nèi)()
A.汽車的平均速度是0.5m/s
B.汽車的平均速度是2.5m/s
C.汽車的平均速度是5m/s
D.汽車的位移是50m
B[由v=at知a=0.5m/s2,==2.5m/s,x=·t=25m.即A、C、D選項(xiàng)均錯誤,B選項(xiàng)正確.]
3.在一次交通事故中,警察測量出肇事車輛的剎車痕跡是20m,設(shè)該車輛的剎車加速度大小是10m/s2,該路段的限速為60km/h.則該車()
A.剎車所用的時間為1sB.超速
C.不超速D.行駛速度為60km/h
B[由運(yùn)動學(xué)公式-2ax=v2-v,代入可解得v0=20m/s=72km/h60km/h,該車超速,故B項(xiàng)正確,C、D項(xiàng)錯誤;剎車所用的時間為t==s=2s,故A項(xiàng)錯誤.]
4.(20xx·嘉興市聯(lián)考)有一列火車正在做勻加速直線運(yùn)動.從某時刻開始計(jì)時,第1min內(nèi),發(fā)現(xiàn)火車前進(jìn)了180m,第2min內(nèi),發(fā)現(xiàn)火車前進(jìn)了360m.則火車的加速度為()
A.0.01m/s2B.0.05m/s2
C.36m/s2D.180m/s2
B[對于勻變速直線運(yùn)動在連續(xù)相等時間內(nèi),位移之差為恒量,即Δx=aT2,在本題中時間T為60s,x1=180m,x2=360m,則由x2-x1=aT2,解得a=0.05m/s2.故選B.]
5.(多選)(20xx·浙江湖州中學(xué)月考)物體自O(shè)點(diǎn)開始沿斜面向上做勻減速直線運(yùn)動,A、B、C、D是運(yùn)動軌跡上的四點(diǎn),D是最高點(diǎn).測得OA=0.8m,AB=0.6m,BC=0.4m,且物體通過三段的時間均為1s.則下面判斷正確的是()
A.物體的初速度是0.9m/s
B.物體運(yùn)動的加速度大小是0.2m/s2
C.C、D間的距離是0.2m
D.從C到D運(yùn)動的時間是1.5s
ABD[由Δx=aT2得加速度大小a=m/s2=0.2m/s2,B正確;根據(jù)x=v0t-at2解得初速度v0=0.9m/s,A正確;減速運(yùn)動的總位移x==m=2.025m,因此C、D間的距離為(2.025-0.8-0.6-0.4)m=0.225m,C錯誤;運(yùn)動的總時間t==4.5s,因此從C到D運(yùn)動的時間為(4.5-1-1-1)s=1.5s,D正確.]
考點(diǎn)二|自由落體運(yùn)動伽利略對自由落體運(yùn)動的研究
1.自由落體運(yùn)動
(1)條件:物體只受重力作用,從靜止開始下落.
(2)運(yùn)動特點(diǎn):初速度v0=0,加速度為重力加速度g的勻加速直線運(yùn)動.
(3)基本規(guī)律:①速度公式:v=gt.
②位移公式:h=gt2.
③速度位移關(guān)系式:v2=2gh.
2.自由落體加速度
(1)在同一地點(diǎn),一切物體自由下落的加速度都相同,這個加速度叫自由落體加速度,也叫重力加速度.方向:豎直向下.
(2)在地球上其大小隨地理緯度的增加而增大,在赤道上最小,兩極處最大.
3.伽利略對自由落體運(yùn)動的研究
(1)亞里士多德認(rèn)為物體下落的快慢是由它的重量決定的,物體越重,下落得越快.
(2)伽利略認(rèn)為,重物和輕物應(yīng)該下落得同樣快,他猜想落體應(yīng)該是一種最簡單的變速運(yùn)動,即它的速度應(yīng)該是均勻變化的.
(3)日常生活中常會見到,較重的物體下落得比較快,這是由于空氣阻力對不同物體的影響不同.
(4)由于自由下落物體運(yùn)動時間太短,當(dāng)時直接驗(yàn)證自由落體運(yùn)動是勻加速直線運(yùn)動很困難,伽利略采用了間接的驗(yàn)證方法,他讓一個銅球從阻力很小的斜面上滾下,做了上百次的實(shí)驗(yàn),證明了球在斜面上的運(yùn)動是勻變速直線運(yùn)動,然后將此結(jié)論合理外推到自由落體運(yùn)動上.
(5)伽利略的科學(xué)方法:觀察現(xiàn)象→邏輯推理→猜想假說→實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證→修正推廣.
4.豎直上拋運(yùn)動規(guī)律(加試要求)
(1)運(yùn)動特點(diǎn):加速度為g,上升階段做勻減速直線運(yùn)動,下降階段做自由落體運(yùn)動.
(2)基本規(guī)律:①速度公式:v=v0-gt.
②位移公式:h=v0t-gt2.
③速度位移關(guān)系式:v2-v=-2gh.
④上升的最大高度:H=.
⑤上升到最高點(diǎn)所用時間:t=.
(20xx·浙江4月學(xué)考)宇航員在月球上離月球表面高10m處由靜止釋放一片羽毛,羽毛落到月球表面上的時間大約是()
A.1.0sB.1.4s
C.3.5sD.12s
C[由h=gt2,其中月球表面重力加速度約為地球表面的六分之一,求得時間t約為3.5s,所以C正確.]
(20xx·10月浙江學(xué)考)其探險者在野外攀巖時,踩落一小石塊,約5s后聽到石塊直接落到崖底的聲音,探險者離崖底的高度最接近的是()
A.25mB.50m
C.110mD.150m
C[石塊被踩落后可近似看做自由落體運(yùn)動,由h=gt2可知5s后下降高度為h=125m,實(shí)際過程中存在阻力作用,并不是理想的自由落體運(yùn)動,故探險者離崖底的高度接近但小于125m.故選C.]
1.應(yīng)用自由落體運(yùn)動規(guī)律解題時的兩點(diǎn)注意
(1)物體由靜止開始的自由下落過程才是自由落體運(yùn)動,從中間截取的一段運(yùn)動過程不是自由落體運(yùn)動,而是豎直下拋運(yùn)動,應(yīng)該用初速度不為零的勻變速直線運(yùn)動規(guī)律去解決豎直下拋運(yùn)動問題.
(2)可充分利用自由落體運(yùn)動初速度為零的特點(diǎn)、比例關(guān)系及推論等規(guī)律解題.
①從運(yùn)動開始連續(xù)相等的時間內(nèi)位移之比為1∶3∶5∶7∶…∶(2n-1).
②一段時間內(nèi)的平均速度=,=,=gt.
③連續(xù)相等的時間T內(nèi)位移的增加量相等,即Δh=gT2.
2.豎直上拋運(yùn)動的三種對稱性
(1)時間的對稱性:
①物體上升到最高點(diǎn)所用時間與物體從最高點(diǎn)落回到原拋出點(diǎn)所用時間相等,即t上=t下=.
②物體在上升過程中從某點(diǎn)到達(dá)最高點(diǎn)所用的時間和從最高點(diǎn)落回該點(diǎn)所用的時間相等.
(2)速度的對稱性:
①物體上拋時的初速度與物體又落回原拋出點(diǎn)時的速度大小相等、方向相反.
②物體在上升階段和下降階段經(jīng)過同一個位置時的速度大小相等、方向相反.
(3)能量的對稱性:
豎直上拋運(yùn)動物體在上升和下降過程中經(jīng)過同一位置時的動能、重力勢能及機(jī)械能分別相等.
3.豎直上拋運(yùn)動的兩種處理方法
(1)分段法:將全程分為兩個階段,即上升過程的勻減速階段和下落過程的自由落體階段.
(2)全程法:將全過程視為初速度為v0,加速度a=-g的勻變速直線運(yùn)動,必須注意物理量的矢量性.習(xí)慣上取v0的方向?yàn)檎较颍瑒t:
①v0時,物體正在上升;v0時,物體正在下降.
②h0時,物體在拋出點(diǎn)上方;h0時,物體在拋出點(diǎn)下方.
1.伽利略為了研究自由落體運(yùn)動的規(guī)律,將落體實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為著名的“斜面實(shí)驗(yàn)”,如圖121所示,對于這個研究過程,下列說法正確的是()
圖121①斜面實(shí)驗(yàn)放大了重力的作用,便于測量小球運(yùn)動的路程
②斜面實(shí)驗(yàn)“沖淡”了重力的作用,便于小球運(yùn)動時間的測量
③通過對斜面實(shí)驗(yàn)的觀察與計(jì)算,直接得到自由落體運(yùn)動的規(guī)律
④根據(jù)斜面實(shí)驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行合理外推,得到自由落體運(yùn)動的規(guī)律
A.①②B.③④
C.①③D.②④
D[斜面實(shí)驗(yàn)“沖淡”了重力的作用,可以使小球下滑的加速度變小,運(yùn)動時間更長,①錯誤,②正確;根據(jù)斜面實(shí)驗(yàn)結(jié)論——傾斜角越來越大,而遵循的規(guī)律一樣:小球沿斜面做勻加速運(yùn)動、傾角一定時加速度相等,于是合理地將斜面外推成豎直,得到自由落體運(yùn)動的規(guī)律,③錯誤,④正確,選D項(xiàng).]
2.已知廣州地區(qū)的重力加速度為9.8m/s2,在此地區(qū)物體做自由落體運(yùn)動的說法中,正確的是()
A.下落過程,物體的速度每秒增加9.8m/s
B.自由落體運(yùn)動是一種勻速運(yùn)動
C.釋放物體瞬間,物體速度和加速度都為零
D.物體越重,下落的越快
A[重力加速度為9.8m/s2,故自由下落過程中,物體的速度每秒增加9.8m/s,故A正確;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,故B錯誤;釋放物體瞬間,物體速度為零,加速度為g,故C錯誤;重力加速度與物體的質(zhì)量無關(guān),重物與輕物下落一樣快,故D錯誤.]
3.質(zhì)量不等的兩個物體從相同高度處做自由落體運(yùn)動,下列說法正確的是()
A.下落所用時間不同B.落地時速度不同
C.下落的加速度相同D.落地時速度變化量不相同
C[根據(jù)自由落體運(yùn)動的規(guī)律,從相同高度處下落,下落所用時間相同,落地時速度相同,下落的加速度都等于重力加速度,速度變化量Δv=gt相同,選項(xiàng)A、B、D錯誤,選項(xiàng)C正確.]
4.(加試要求)(20xx·嘉興市調(diào)研)蹦床運(yùn)動要求運(yùn)動員在一張繃緊的彈性網(wǎng)上蹦起、騰空并做空中運(yùn)動.為了測量運(yùn)動員躍起的高度,訓(xùn)練時可在彈性網(wǎng)上安裝壓力傳感器,利用傳感器記錄彈性網(wǎng)所受的壓力,并在計(jì)算機(jī)上作出壓力—時間圖象,假如作出的圖象如圖122所示.設(shè)運(yùn)動員在空中運(yùn)動時可視為質(zhì)點(diǎn),則運(yùn)動員躍起的最大高度是(g取10m/s2)()
圖122
A.1.8mB.3.6m
C.5.0mD.7.2m
C[由題圖可知運(yùn)動員在空中的時間t=2.0s,故運(yùn)動員躍起的最大高度Hm=g=5.0m,C正確.]
5.(加試要求)(20xx·寧波高三檢測)(多選)一豎直的墻壁上AE被分成四段相等的部分,一物體由A點(diǎn)從靜止釋放做自由落體運(yùn)動,如圖123所示,下列結(jié)論正確的是()
圖123
A.物體到達(dá)各點(diǎn)的速率vB∶vC∶vD∶vE=1∶∶∶2
B.物體通過每一部分時,其速度增量vB-vA=vC-vB=vD-vC=vE-vD
C.物體從A到E的平均速度=vB
D.物體從A到E的平均速度=vC
AC[由t=,物體到達(dá)B、C、D、E的時間之比為tB∶tC∶tD∶tE=1∶∶∶2,根據(jù)v=gt,得vB∶vC∶vD∶vE=1∶∶∶2,這樣可看出A正確、B錯誤;顯然vB=,而=,所以物體從A到E的平均速度=vB,C正確、D錯誤.]
考點(diǎn)三|運(yùn)動學(xué)圖象
1.xt圖象
(1)物理意義:反映了物體做直線運(yùn)動的位移隨時間變化的規(guī)律.
(2)圖線斜率的意義
①圖線上某點(diǎn)切線的斜率的大小表示物體速度的大?。?br>
②切線斜率的正負(fù)表示物體速度的方向.
(3)兩種特殊的xt圖象
①勻速直線運(yùn)動的xt圖象是一條傾斜的直線.
②若xt圖象是一條平行于時間軸的直線,則表示物體處于靜止?fàn)顟B(tài).
2.vt圖象
(1)物理意義:反映了做直線運(yùn)動的物體的速度隨時間變化的規(guī)律.
(2)圖線斜率的意義
①圖線上某點(diǎn)切線的斜率的大小表示物體加速度的大?。?br>
②圖線上某點(diǎn)切線的斜率的正負(fù)表示物體加速度的方向.
(3)兩種特殊的vt圖象
①勻速直線運(yùn)動的vt圖象是與橫軸平行的直線.
②勻變速直線運(yùn)動的vt圖象是一條傾斜的直線.
(4)圖線與時間軸圍成的面積的意義
①圖線與時間軸圍成的面積表示相應(yīng)時間內(nèi)的位移大?。?br>
②此面積在時間軸的上方,表示這段時間內(nèi)的位移方向?yàn)檎较?;若此面積在時間軸的下方,表示這段時間內(nèi)的位移方向?yàn)樨?fù)方向.
3.a(chǎn)t圖象(加試要求)
(1)物理意義:反映了做直線運(yùn)動的物體的加速度隨時間變化的規(guī)律.
(2)圖象斜率的意義:圖線上某點(diǎn)切線的斜率表示該點(diǎn)加速度的變化率.
(3)包圍面積的意義:圖線和時間軸所圍的面積,表示物體的速度變化量.
(20xx·浙江10月學(xué)考)下列vt圖象中,表示物體做勻速直線運(yùn)動的是()
ABCD
D[勻速直線運(yùn)動中v大小、方向均不變,故選D.]
1.位移—時間(xt)圖象
(1)位移—時間圖象反映了做直線運(yùn)動的物體的位移隨時間變化的規(guī)律,圖象并非物體運(yùn)動的軌跡.
(2)位移—時間圖象只能描述物體做直線運(yùn)動的情況,這是因?yàn)槲灰啤獣r間圖象只能表示物體運(yùn)動的兩個方向:t軸上方代表正方向,t軸下方代表負(fù)方向;如果物體做曲線運(yùn)動,則畫不出位移—時間圖象.
(3)位移—時間圖線上每一點(diǎn)的斜率表示物體該時刻的速度,斜率的大小表示速度的大小,斜率的正負(fù)表示速度的方向.
2.速度—時間(vt)圖象
(1)速度—時間圖象反映了做直線運(yùn)動的物體的速度隨時間變化的規(guī)律,它也只能描述物體做直線運(yùn)動的情況.
(2)速度—時間圖線上每一點(diǎn)的斜率表示物體該時刻的加速度.
(3)速度—時間圖線與t軸所圍面積表示這段時間內(nèi)物體的位移.3.xt圖象與vt圖象的比較
xt圖象vt圖象軸橫軸為時間t,縱軸為位移x橫軸為時間t,縱軸為速度v線傾斜直線表示勻速直線運(yùn)動傾斜直線表示勻變速直線運(yùn)動斜率表示速度表示加速度面積無實(shí)際意義圖線和時間軸圍成的面積表示位移縱截距表示初位置表示初速度特殊點(diǎn)拐點(diǎn)表示從一種運(yùn)動變?yōu)榱硪环N運(yùn)動,交點(diǎn)表示相遇拐點(diǎn)表示從一種運(yùn)動變?yōu)榱硪环N運(yùn)動,交點(diǎn)表示速度相等
1.(多選)物體甲的速度與時間圖象和物體乙的位移與時間圖象分別如圖124所示,則這兩個物體的運(yùn)動情況是()
甲乙
圖124
A.甲在整個t=4s時間內(nèi)有來回運(yùn)動,它通過的總路程為6m
B.甲在整個t=4s時間內(nèi)運(yùn)動方向一直不變,通過的總位移大小為6m
C.乙在整個t=4s時間內(nèi)有來回運(yùn)動,它通過的總路程為12m
D.乙在整個t=4s時間內(nèi)運(yùn)動方向一直不變,通過的總位移大小為6m
AD[由vt圖象知,甲在t=4s時間內(nèi)來回運(yùn)動,路程為6m,總位移為0,A項(xiàng)正確,B項(xiàng)錯誤;由xt圖象知乙在t=4s內(nèi)一直向正方向做勻速直線運(yùn)動,路程和位移大小均為6m,故C項(xiàng)錯誤,D項(xiàng)正確.]
2.(20xx·杭州市聯(lián)考)質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動的速度—時間圖象如圖125所示,該質(zhì)點(diǎn)()
圖125
A.在第1秒末速度方向發(fā)生了改變
B.在第2秒末加速度方向發(fā)生了改變
C.在第2秒內(nèi)發(fā)生的位移為零
D.在第3秒末和第5秒末的位置相同
D[A.在第1秒末質(zhì)點(diǎn)的加速度方向發(fā)生改變,速度方向未改變,A錯誤.B.在第2秒末質(zhì)點(diǎn)的速度方向發(fā)生改變,加速度方向未改變,B錯誤.C.在第2秒內(nèi)質(zhì)點(diǎn)一直沿正方向運(yùn)動,位移不為零,C錯誤.D.從第3秒末到第5秒末質(zhì)點(diǎn)的位移為零,故兩時刻質(zhì)點(diǎn)的位置相同,D正確.]
3.t=0時甲、乙兩物體同時從同一地點(diǎn)出發(fā)沿同一直線運(yùn)動,以出發(fā)點(diǎn)為參考點(diǎn),它們的位移—時間(xt)圖象如圖126所示,下列說法正確的是()
圖126
A.甲做勻速直線運(yùn)動,乙做勻加速直線運(yùn)動
B.0~t1時間內(nèi),甲與乙的平均速度相同
C.t1時刻,甲、乙位置相同,瞬時速度相同
D.t1時刻,甲在乙的前方,乙的速度大于甲的速度
B[甲做勻速直線運(yùn)動,乙不一定做勻加速直線運(yùn)動,因?yàn)橐覉D線不一定是拋物線,選項(xiàng)A錯誤;0~t1時間內(nèi),甲、乙通過的位移相同,所以平均速度相同,選項(xiàng)B正確;t1時刻,甲、乙位置相同,乙圖線的斜率大于甲的,所以乙的速度大于甲的速度,選項(xiàng)C、D錯誤.]
4.(加試要求)一質(zhì)點(diǎn)的位移—時間圖象如圖127所示,能正確表示該質(zhì)點(diǎn)的速度v與時間t關(guān)系的圖象是()
圖127
A[題圖甲中質(zhì)點(diǎn)在開始一段時間內(nèi)的xt圖象是一條直線,故其斜率不變,做勻速直線運(yùn)動,且斜率為負(fù)值,即速度方向與規(guī)定的正方向相反;在第二段時間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)處于靜止?fàn)顟B(tài),速度為零;在第三段時間內(nèi),圖線的斜率不變且為正值,即速度為正;在第四段時間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)靜止在出發(fā)點(diǎn).綜上可知,質(zhì)點(diǎn)的vt圖象是題圖乙中的A.]
20xx高考物理知識點(diǎn)歸納:直線運(yùn)動
20xx高考物理知識點(diǎn)歸納:直線運(yùn)動
一.教學(xué)內(nèi)容:
:直線運(yùn)動(1)
直線運(yùn)動是高中物理的重要章節(jié),是整個物理學(xué)的基礎(chǔ)內(nèi)容之一。本章涉及位移、速度、加速度等多個物理量,基本公式也較多,同時還有描述運(yùn)動規(guī)律的s—t圖象、V—t圖象等知識。從歷年高考試題的發(fā)展趨勢看,本章內(nèi)容作為一個孤立的知識點(diǎn)單獨(dú)考查的命題并不多,更多的是體現(xiàn)在綜合問題中,甚至與力、電場中帶電粒子、磁場中的通電導(dǎo)體、電磁感應(yīng)現(xiàn)象等結(jié)合起來,作為綜合試題中的一個知識點(diǎn)加以體現(xiàn)。為適應(yīng)綜合考試的要求,提高綜合運(yùn)用學(xué)科知識分析、解決問題的能力。同學(xué)們復(fù)習(xí)本章時要在扎實(shí)掌握學(xué)科知識的基礎(chǔ)上,注意與其他學(xué)科的滲透以及在實(shí)際生活、科技領(lǐng)域中的應(yīng)用,經(jīng)常用物理視角觀察自然、社會中的各類問題,善于應(yīng)用所學(xué)知識分析、解決問題,尤其是提高解決綜合問題的能力。本章多與公路、鐵路、航海、航空等交通方面知識或電磁學(xué)知識綜合。
二.夯實(shí)基礎(chǔ)知識
(一)基本概念
1.質(zhì)點(diǎn)——用來代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn)。(當(dāng)物體的大小、形狀對所研究的問題的影響可以忽略時,物體可作為質(zhì)點(diǎn)。)
2.速度——描述運(yùn)動快慢的物理量,是位移對時間的變化率。
3.加速度——描述速度變化快慢的物理量,是速度對時間的變化率。
4.速率——速度的大小,是標(biāo)量。只有大小,沒有方向。
5.注意勻加速直線運(yùn)動、勻減速直線運(yùn)動、勻變速直線運(yùn)動的區(qū)別。
(二)勻變速直線運(yùn)動公式
1.常用公式有以下四個:
:直線運(yùn)動(1)
,
:直線運(yùn)動(1)
,
:直線運(yùn)動(1)
:直線運(yùn)動(1)
(1)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,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。
(2)以上五個物理量中,除時間t外,s、V0、Vt、a均為矢量。一般以V0的方向?yàn)檎较?,以t=0時刻的位移為零,這時s、Vt和a的正負(fù)就都有了確定的物理意義。
2.勻變速直線運(yùn)動中幾個常用的結(jié)論
①Δs=aT2,即任意相鄰相等時間內(nèi)的位移之差相等。可以推廣到sm—sn=(m-n)aT2
②
:直線運(yùn)動(1)
,某段時間的中間時刻的即時速度等于該段時間內(nèi)的平均速度。
:直線運(yùn)動(1)
:直線運(yùn)動(1)
,某段位移的中間位置的即時速度公式(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
:直線運(yùn)動(1)
。
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:
:直線運(yùn)動(1)
,
:直線運(yùn)動(1)
,
:直線運(yùn)動(1)
,
:直線運(yùn)動(1)
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……所用的時間之比為1∶
:直線運(yùn)動(1)
∶
:直線運(yùn)動(1)
∶……
④第1m、第2m、第3m……所用的時間之比為1∶
:直線運(yùn)動(1)
∶(
:直線運(yùn)動(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。
【典型例題】
問題1:注意弄清位移和路程的區(qū)別和聯(lián)系。
位移是表示質(zhì)點(diǎn)位置變化的物理量,它是由質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的起始位置指向終止位置的矢量。位移可以用一根帶箭頭的線段表示,箭頭的指向代表位移的方向,線段的長短代表位移的大小。而路程是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動路線的長度,是標(biāo)量。只有做直線運(yùn)動的質(zhì)點(diǎn)始終朝著一個方向運(yùn)動時,位移的大小才與運(yùn)動路程相等。
[例1]一個電子在勻強(qiáng)磁場中沿半徑為R的圓周運(yùn)動。轉(zhuǎn)了3圈回到原位置,運(yùn)動過程中位移大小的最大值和路程的最大值分別是()
A.2R,2R;B.2R,6πR;
C.2πR,2R;D.0,6πR。
分析與解:位移的最大值應(yīng)是2R,而路程的最大值應(yīng)是6πR。即B選項(xiàng)正確。
問題2:注意弄清瞬時速度和平均速度的區(qū)別和聯(lián)系。
瞬時速度是運(yùn)動物體在某一時刻或某一位置的速度,而平均速度是指運(yùn)動物體在某一段時間
:直線運(yùn)動(1)
或某段位移
:直線運(yùn)動(1)
的平均速度,它們都是矢量。當(dāng)
:直線運(yùn)動(1)
時,平均速度的極限,就是該時刻的瞬時速度。
[例2]甲、乙兩輛汽車沿平直公路從某地同時駛向同一目標(biāo),甲車在前一半時間內(nèi)以速度V1做勻速直線運(yùn)動,后一半時間內(nèi)以速度V2做勻速直線運(yùn)動;乙車在前一半路程中以速度V1做勻速直線運(yùn)動,后一半路程中以速度V2做勻速直線運(yùn)動,則()
A.甲先到達(dá)B.乙先到達(dá)C.甲、乙同時到達(dá)D.不能確定。
分析與解:設(shè)甲、乙車從某地到目的地距離為S,則對甲車有
:直線運(yùn)動(1)
;對于乙車有
:直線運(yùn)動(1)
,所以
:直線運(yùn)動(1)
,由數(shù)學(xué)知識知
:直線運(yùn)動(1)
,故t甲