高三物理004.doc

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期数： 0509 WLG3 004
学科：物理 年级：高三 编稿老师：王晔
审稿老师：张凤莲

[同步教学信息]

复 习 篇

物理高考总复习--------- 第二章 直线运动
【考纲要求】
内容
要求
说明
1．机械运动，质点．
2．位移和路程
3．匀速直线运动．速度．速率．
位移公式，s－t图，v－t图
4．变速直线运动．平均速度．瞬时速度（简称速度）
5．匀变速直线运动．加速度．
，，．v－t图
6．自由落体运动．重力加速度
Ⅰ
Ⅱ
Ⅱ

Ⅱ
Ⅱ

要求会对打点计时器打的纸带求纸带的加速度和某点处的瞬时速度
【知识结构图】
直线运动
质点、时间、位移、路程

匀速直线运动

匀变速直线运动

竖直上抛运动

自由落体运动

【重点知识回顾】
（一）基本概念及相似物理量的比较：
1. 参照物：为了研究物体的运动而假定为不动的那个物体叫参照物．
2. 质点： 用来代替物体的有质量的点，是一个理想模型
3. 位移：　位移描述物体位置的变化，是从物体初位置指向末位置的矢量
路程：　路程是物体运动轨迹的长度，是标量．
4. 时刻：　时刻指某一瞬时　
时间：　时间是两时刻间的间隔　　　　　
5.　速度：　速度是描述物体运动快慢的物理量，有平均速度、瞬时速度，是矢量
速率：　　对于瞬时速度，速率是速度的大小　　　　　　　　　　　　　
6. 瞬时速度：物体经过某一时刻（或某一位置）的速度，叫做瞬时速度
　平均速度：在变速直线运动中，运动物体的位移和所用时间的比值，叫做这段时
间里的平均速度．
7. 加速度：加速度是描述速度变化快慢的物理量，是矢量．其大小为速度变化量与
时间的比值。
速度：　速度是描述物体运动快慢的物理量，有平均速度、瞬时速度，是矢量
1.一个电子在匀强磁场中沿半径为R的圆周运动。转了3圈回到原位置，运动过程中位移大小的最大值和路程的最大值分别是：D
A．2R，2R B．2R，6πR C．2πR，2R D．0，6πR
2. 百米运动员起跑后，6s末的速度为9.3m/s，10s末到达终点时的速度为15.5m/s，他跑全程的平均速度_____10m/s_____.
3．关于速度、加速度正确的说法是CD　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
A．物体有加速度，速度就增加 B．加速度增大，速度一定增大
C．物体速度很大，加速度可能为零 D．物体加速度值减小，速度可能增大
（二）基本概念的理解
1. 参照物是可以任选的，可以是静止的物体，也可以是运动的物体．但选择不同的参考系来观察同一个运动，观察的结果会有不同．通常情况下，研究地面上的物体的运动时，常选取地面上静止不动的物体为参照物．
2．把物体看成质点的原则
(1)平动物体可以看成质点
(2)物体的形状和大小对所研究的问题不起作用或作用可以忽略不计时，可以把物体看作一个有质量的点．
3. 时间与时刻
(1)时间的单位是秒、分、时，它们的符号分别是s、min、h.
(2)实验室常用停表（秒表）来测量时间、精确测量常用打点计数器.
4. 物体在不回头的直线运动中，其位移和路程的大小相等，在其它运动中，路程的大小大于位移的大小.
（三）运动的描述：
１．位置的变动用　位移　　来描述；
２．运动快慢（或位移变化快慢）用 速度　来描述；
３．速度变化快慢用　加速度 来描述。
4.篮球以１０m/s的速度水平撞击篮板后以８m/s的速度反向弹回，球与板接触的时间为０.1s，则篮球在这段时间内加速度多大？方向如何？（180m/s 与入射方向相反）
5.做匀加速直线运动的物体，加速度为，它的意义是D
A. 物体在任一秒末的速度是该秒初的速度的两倍
B. 物体在任一秒末的速度比该秒初的速度大
C. 物体在第1秒末的速度为
D. 物体在任一秒的初速度比前一秒的末速度大
（四）两种直线运动：
1.匀速直线运动：
（1）定义：物体在一条直线上运动，如果在任意相等的时间里位移相等，这种运动
就叫做匀速直线运动．
（2）特征：速度的大小和方向都　不变　，加速度为　零　　　　　。
2. 匀变速直线运动：
（1）定义：　在变速直线运动中，如果在相等的时间内速度的改变相等，这种运
动就叫做匀变速直线运动．
（2）特征：速度的大小随时间　　变化　　，加速度的大小和方向　　不变　　
（3）规律：设物体的初速度为v0、t秒末的速度为vt、经过的位移为S、加速度为a，则：

当初速度为零时：　　　　　　　　
（4）推论：
A　初速度为零的匀加速直线运动的物体速度与时间成正比，
B　初速度为０的匀加速直线运动的的物体的位移与时间的平方成正比，即

C　初速度为０的匀加速直线运动的物体在连续相等的时间内的位移之比为奇数比。即
D　匀变速直线运动的物体在连续相等的时间内位移之差为常数，刚好等于加速度和时间间隔平方和的乘积。即
E　初速度为０的匀加速直线运动的物体所经历连续相等的位移所需时间之比为
F　将一个末速度为０的匀减速直线运动可以等效的看成反向的初速度为０的匀加速直线运动。
6.某物体沿x轴运动，它的x坐标与时刻t的函数关系为：x=（4t+2t2）m，则它的初速度和加速度分别是　D　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
A．0，4m/s2 B．4m/s，2m/s2 C．4m/s，0 D．4m/s，4m/s2
7. 一物体以1m/s2的加速度做匀减速直线运动至停止，则物体在停止运动前4s内的位移是______．（8m）
8.子弹恰能穿过三块同样厚的木板，子弹在三块木板里运动的阻力不变，那么子弹穿过三块木板所用的时间之比是____________
（五）描述运动的方法----图象法
运动图象包括速度---时间图象和位移---时间图象，要能通过坐标轴及图象的形状识别各种图象，知道它们分别代表何种运动，如图中的A、B分别为V-t图象和s-t图象。
t
V
A
O

t
S
B
O

其中：①是匀速直线运动，②是初速度为零的匀加速直线运动，③是初速不为零的匀加速直线运动，④是匀减速直线运动。
同学们要理解图象所代表的物理意义，注意速度图象和位移图象斜率的物理意义不同，S-t图象的斜率为速度，而V-t图象的斜率为加速度。
t
v
V0
Vt
9.如图所示，为一物体做直线运动的v—t图，初速度为，末速度为，则物体在时间内的平均速度为（ ）B
A. B.
C. D. 无法判断

10.一物体向上竖直抛出，如果在上升阶段和下降阶段所所受的空气阻力大小相等，那么在下图中哪一个能够正确反映它的速度变化（以向上方向为正方向）B

A B C D
（六）自由落体运动
1.自由落体运动的概念
物体只在重力作用下，从静止开始下落的运动，叫做自由落体运动.
2.自由落体运动的性质
自由落体运动是初速度为零的，加速度为重力加速度g的匀加速直线运动.
3.自由落体运动的规律
；；
（七）竖直上抛运动
1．竖直上抛运动的概念
将物体用一定的初速度沿竖直方向向上抛出去，物体所做的运动叫做竖直上抛运动.
2. 竖直上抛运动的性质
竖直向上的，加速度为重力加速度g的匀减速直线运动。
3. 竖直上抛运动的规律
；；
上升时间：
下降回到抛出点的时间：
总时间即飞行时间：
【典型例题】
1. 巧用重心解决运动学问题
例1.一跳水运动员从离水面10 m高的平台上向上跃起，举双臂直体离开台面，此时其重心位于从手到脚全长的中心，跃起后重心升高0．45 m达到最高点，落水时身体竖直，手先入水（在此过程中运动员水平方向的运动忽略不计）。从离开跳台到手触水面，他可用于完成空中动作的时间是　　　　　s。（计算时，可以把运动员看作全部质量集中在重心的一个质点。g取10 m /s2，结果保留二位数字）
分析与解：设运动员跃起时的初速度为V0，且设向上为正，则由V20=2gh得：

由题意而知：运动员在全过程中可认为是做竖直上抛运动，且位移大小为10m，方向向下，故S=－10m.
由得：,解得t=1.7s.
2. 注意弄清追及和相遇问题的求解方法。
（1）追及和相遇问题的特点
追及和相遇问题是一类常见的运动学问题，从时间和空间的角度来讲，相遇是指同一时刻到达同一位置。可见，相遇的物体必然存在以下两个关系：一是相遇位置与各物体的初始位置之间存在一定的位移关系。若同地出发，相遇时位移相等为空间条件。二是相遇物体的运动时间也存在一定的关系。若物体同时出发，运动时间相等；若甲比乙早出发Δt，则运动时间关系为t甲=t乙+Δt。要使物体相遇就必须同时满足位移关系和运动时间关系。
（2）追及和相遇问题的求解方法
首先分析各个物体的运动特点，形成清晰的运动图景；再根据相遇位置建立物体间的位移关系方程；最后根据各物体的运动特点找出运动时间的关系。
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时刻t，两物体间的距离y=f(t),若对任何t，均存在y=f(t)>0,则这两个物体永远不能相遇；若存在某个时刻t，使得y=f(t),则这两个物体可能相遇。其二是设在t时刻两物体相遇，然后根据几何关系列出关于t的方程f(t)=0,若方程f(t)=0无正实数解，则说明这两物体不可能相遇；若方程f(t)=0存在正实数解，则说明这两个物体可能相遇。
方法2：利用图象法求解。利用图象法求解，其思路是用位移图象求解，分别作出两个物体的位移图象，如果两个物体的位移图象相交，则说明两物体相遇。
例2.火车以速率V1向前行驶，司机突然发现在前方同一轨道上距车为S处有另一辆火车，它正沿相同的方向以较小的速率V2作匀速运动，于是司机立即使车作匀减速运动，加速度大小为a,要使两车不致相撞，求出a应满足关式。
分析与解：设经过t时刻两车相遇，则有，整理得：

要使两车不致相撞，则上述方程无解，即
S
O
t
A
B
2V0/g
4V0/g
6V0/g
Δt

解得。
例3.在地面上以初速度2V0竖直上抛一物体A后，又以初速V0同地点竖直上抛另一物体B，若要使两物体能在空中相遇，则两物体抛出的时间间隔必须满足什么条件？（不计空气阻力）
分析与解：如按通常情况，可依据题意用运动学知识列方程求解，这是比较麻烦的。如换换思路，依据s=V0t-gt2/2作s-t图象，则可使解题过程大大简化。如图所示，显然，两条图线的相交点表示A、B相遇时刻，纵坐标对应位移SA=SB。由图可直接看出Δt满足关系式时， B可在空中相遇。
3. 注意弄清极值问题和临界问题的求解方法
例4.摩托车在平直公路上从静止开始起动，a1=1.6m/s2,稍后匀速运动，然后减速，a2=6.4m/s2,直到停止，共历时130s，行程1600m.试求：
（1）摩托车行驶的最大速度Vm.
(2)若摩托车从静止起动，a1、a2不变，直到停止，行程不变，所需最短时间为多少？
130s
V(m/s)
O
Vm
a1
a2
t/s

分析与解：（1）整个运动过程分三个阶段：匀加速运动；匀速运动；匀减速运动。可借助V-t图表示，如图所示。利用推论有：

解得：Vm=12.8m/s.(另一根舍去)
130s
V(m/s)
O
Vm
a1
a2
t/s

（2）首先要回答摩托车以什么样的方式运动可使得时间最短。借助V-t图象可以证明：当摩托车先以a1匀加速运动，当速度达到Vm/时，紧接着以a2匀减速运动直到停止时，行程不变，而时间最短，如图所示，设最短时间为tmin,
则,
由上述二式解得：Vm/=64m/s,故tmin=5os,即最短时间为50s.
4. 参考系的选择要明确。
例5.航空母舰以一定的速度航行，以保证飞机能安全起飞，某航空母舰上的战斗机起飞时的最大加速度是a=5.0m/s2,速度须达V=50m/s才能起飞，该航空母舰甲板长L=160m,为了使飞机能安全起飞，航空母舰应以多大的速度V0向什么方向航行？关于这个问题有如下解法，请问这种解法有无错误，如有错误，请写出正确的的解法。
解：据得。
分析纠错：上述错解的原因是没有明确指出参考系，速度、位移不是在同一参考系中得到的量。若以地面为参考系，则飞机的初速度为V0，末速度为V=50m/s，飞机的位移为S=L+V0t,则根据匀变速直线的规律可得：，V=V0+at。
代入数据求得：V0=10m/s.
即航空母舰应与飞机起飞方向相同至少以10m/s的速度航行。
若以航空母舰为参考系，则飞机的初速度为零，位移为L，设末速度为V1，则据匀变速直线的规律可得：。
所以V0=V-V1=10m/s.即航空母舰应与飞机起飞方向相同至少以10m/s的速度航行。