高考物理——《直線運(yùn)動(dòng)》典型例題復(fù)習(xí).doc

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= vt不同時(shí)間對(duì)應(yīng)不同的位移, 位移S與時(shí)間t成正比。所以勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移圖象是過原點(diǎn)的一條傾斜的直線, 這條直線是表示正比例函數(shù)。而直線的斜率即勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度。(有)所以由位移圖象不僅可以求出速度, 還可直接讀出任意時(shí)間內(nèi)的位移(t1時(shí)間內(nèi)的位移S1)以及可直接讀出發(fā)生任一位移S2所需的時(shí)間t2。v-t圖象，由于勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度不隨時(shí)間而改變, 所以它的速度圖象是平行時(shí)間軸的直線。直線與橫軸所圍的面積表示質(zhì)點(diǎn)的位移。例題： 關(guān)于質(zhì)點(diǎn),下述說(shuō)法中正確的是： (A)只要體積小就可以視為質(zhì)點(diǎn) (B)在研究物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，其大小與形狀可以不考慮時(shí)，可以視為質(zhì)點(diǎn) (C)物體各部分運(yùn)動(dòng)情況相同，在研究其運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)，可以視為質(zhì)點(diǎn) (D)上述說(shuō)法都不正確 解析：用來(lái)代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn)叫做質(zhì)點(diǎn)。用一個(gè)有質(zhì)量的點(diǎn)代表整個(gè)物體，以確定物體的位置、研究物體的運(yùn)動(dòng)，這是物理學(xué)研究問題時(shí)采用的理想化模型的方法。 把物體視為質(zhì)點(diǎn)是有條件的，條件正如選項(xiàng)(B)和(C)所說(shuō)明的。 答：此題應(yīng)選(B)、(C)。例題： 小球從3m高處落下，被地板彈回，在1m高處被接住，則小球通過的路程和位移的大小分別是： (A)4m,4m(B)3m,1m(C)3m,2m(D)4m,2m 解析：小球從3m高處落下，被地板彈回又上升1米，小球整個(gè)運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度是4m；而表示小球位置的改變的物理量位移的大小為2m，其方向?yàn)樨Q直向下。 答：此題應(yīng)選(D)。例題：圖2-2是一個(gè)物體運(yùn)動(dòng)的速度圖線。從圖中可知AB段的加速度為_m/s2，BC段的加速度為_m/s2，CD段的加速度為_m/s2,在這段時(shí)間內(nèi)物體通過的總路程為_m。 解析：AB段的加速度為： AB段物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，所以加速度是負(fù)的。而BC段物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故a=0 CD段物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故加速度為 又因AB段的平均速度為同法求得CD段的平均速度 物體在AB段、BC段、CD段運(yùn)動(dòng)的時(shí)間分別為t1=4s，t2=2s，t3=3s，故物體在這段時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的總路程為 S=v1t1+v2t2+v3t3 =(24+12+2.53)m =17.5m 答：此題應(yīng)填-0.5，0，1，17.5 研究質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)，首先要選定參照物。參照物就是為了研究物體運(yùn)動(dòng)，而被我們假定不動(dòng)的那個(gè)物體。由于選定不同參照物，對(duì)于同一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)情況，包括位置、速度、加速度和運(yùn)動(dòng)軌跡的描述都可能不同，這就是運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性。例題：關(guān)于人造地球通訊衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是： (A)以地面衛(wèi)星接收站為參照物，衛(wèi)星是靜止的。 (B)以太陽(yáng)為參照物，衛(wèi)星是運(yùn)動(dòng)的。 (C)以地面衛(wèi)星接收站為參照物，衛(wèi)星的軌跡是圓周。 (D)以太陽(yáng)為參照物，衛(wèi)星的軌跡是圓周。 解析：地球同步衛(wèi)星的軌道被定位在地球赤道平面里，定位在赤道的上空，它繞地心轉(zhuǎn)動(dòng)的周期與地球自轉(zhuǎn)的周期相同，因此地面上的人看地球同步衛(wèi)星是相對(duì)靜止的。 答：此題應(yīng)選(A)、(B)、(D)。7、勻變速直線運(yùn)動(dòng)定義：物體在一條直線上運(yùn)動(dòng)，如果在任何相等的時(shí)間內(nèi)速度變化相等，這種運(yùn)動(dòng)叫做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，即a為定值。若以v0為正方向，則a0，表示物體作勻加速直線運(yùn)動(dòng)；a0，表示物體作勻減速運(yùn)動(dòng)。8、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度及速度時(shí)間圖象可由，即勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度公式，如知道t = 0時(shí)初速度v0和加速度大小和方向就可知道任意時(shí)刻的速度。應(yīng)指示，v0 = 0時(shí)，vt = at（勻加），若，勻加速直線運(yùn)動(dòng)，勻減速直線運(yùn)動(dòng)vt = v0at，這里a是取絕對(duì)值代入公式即可求出勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度。勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度時(shí)間圖象，是用圖象來(lái)描述物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，由勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度公式：vt = v0 + at，從數(shù)學(xué)角度可知vt是時(shí)間t的一次函數(shù)，所以勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間圖象是一條直線即當(dāng)已知：v0 = 0(或)a的大小給出不同時(shí)間求出對(duì)應(yīng)的vt就可畫出。從如右圖圖象可知：各圖線的物理意義。圖象中直線過原點(diǎn)直線是v0 = 0，勻加速直線運(yùn)動(dòng)，圖象中直線是，勻加速直線運(yùn)動(dòng)。圖象是勻減速直線運(yùn)動(dòng)。速度圖象中圖線的斜率等于物體的加速度，以直線分析，tga，斜率為正值，表示加速度為正，由直線可知v = v2v1 v2，而兩小球到達(dá)出口時(shí)的速率v相等。又由題意可知兩球經(jīng)歷的總路程s相等。由牛頓第二定律，小球的加速度大小a=gsin，小球a第一階段的加速度跟小球a/第二階段的加速度大小相同（設(shè)為a1）；小球a第二階段的加速度跟小球a/第一階段的加速度大小相同（設(shè)為a2），根據(jù)圖中管的傾斜程度，顯然有a1 a2。根據(jù)這些物理量大小的分析，在同一個(gè)v-t圖象中兩球速度曲線下所圍的面積應(yīng)該相同，且末狀態(tài)速度大小也相同（縱坐標(biāo)相同）。開始時(shí)a球曲線的斜率大。由于兩球兩階段加速度對(duì)應(yīng)相等，如果同時(shí)到達(dá)（經(jīng)歷時(shí)間為t1）則必然有s1s2，顯然不合理?？紤]到兩球末速度大小相等（圖中vm），球a/ 的速度圖象只能如藍(lán)線所示。因此有t1 t2，即a球先到。規(guī)律1、勻變速直線的規(guī)律基本公式：速度公式：位移公式：速度位移關(guān)系公式：平均速度公式：勻變速直線運(yùn)動(dòng)中牽涉到v0、vt、a、s、t五個(gè)物理量，其中只有t是標(biāo)量，其余都是矢量。通常選定v0的方向?yàn)檎较?，其余矢量的方向依?jù)其與v0的方向相同或相反分別用正、負(fù)號(hào)表示。如果某個(gè)矢量是待求的，就假設(shè)其為正，最后根據(jù)結(jié)果的正、負(fù)確定實(shí)際方向。勻變速直線運(yùn)動(dòng)的一些重要推論做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體在某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于這段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體在某段位移中點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于初速度v0和末速度vt平方和一半的平方根連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移差等于恒量：s2-s1=s3-s2=sn-sn-1=at2。初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的重要特征：連續(xù)相等時(shí)間末的瞬時(shí)速度比：vt：v2t：v3t：vnt1：2：3：n。ts，2ts，nts內(nèi)的位移比：st：s2t：snt1：4：9：n2。連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移比：s1：s2：sn1：3：5：（2n-1）。通過連續(xù)相同位移所用時(shí)間之比：t1：t2：tn1：（例題：一輛汽車正以15m/s的速度行駛，在前方20m處突然亮起紅燈，司機(jī)立即剎車，剎車過程中汽車加速度的大小是6m/s2。求剎車后3s末汽車的速度和車距紅綠燈有多遠(yuǎn)？ 解析：剎車后汽車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)。車停時(shí)速度vt=0，故剎車所用時(shí)間可用速度公式求出，由此來(lái)判斷汽車是否已在3s前停止了。 解：汽車剎車后停止時(shí)vt=0，代入速度公式，求剎車時(shí)間t。 0=v0at 故3秒末汽車速度為零，再用速度與位移的關(guān)系式算剎車距離 車距紅綠燈20m18.75m=1.25m例題：汽車從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間t1后改做勻減速直線運(yùn)動(dòng)。勻減速運(yùn)動(dòng)經(jīng)過時(shí)間t2汽車停下來(lái)。汽車的總位移為S，汽車在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中的最大速度為_。 解析：汽車的 v-t圖如圖所示，圖中的v即所求的最大速度。因?yàn)榍昂髢啥芜\(yùn)動(dòng)的平均速度都等于，故由下式來(lái)解題 即： 此題還可以由圖線來(lái)解，因v-t圖的三角形面積即表示總位移，故： S=v(t1+t2) 即 答：此題應(yīng)填。例題：一質(zhì)點(diǎn)由A點(diǎn)出發(fā)沿直線AB運(yùn)動(dòng)，行程的第一部分是加速度為a1的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，接著以加速度a2做勻減速運(yùn)動(dòng)，抵達(dá)B點(diǎn)時(shí)剛好停止，苦AB長(zhǎng)度是S，則質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)所需時(shí)間為_。 解析：設(shè)v是質(zhì)點(diǎn)做勻加速運(yùn)動(dòng)的末速度 v=a1t1 v又是質(zhì)點(diǎn)做勻減運(yùn)動(dòng)的初速度，故 0=v-a2t2 v=a2t2 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)所需時(shí)間t與t1、t2關(guān)系 t=t1+t2 由式聯(lián)立可得 由平均速度的公式 將式代入式 再把式代入上式 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)所需時(shí)間 答：此題應(yīng)填。 例題：為了測(cè)定某輛轎車在平直路上起動(dòng)時(shí)間的加速度（轎車起動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)可近似看作勻加速運(yùn)動(dòng)），某人拍攝了一張?jiān)谕坏灼隙啻纹毓獾恼掌?，如圖所示。如果拍攝時(shí)每隔2秒曝光一次，轎車車身總長(zhǎng)為4.5m，那么這輛轎車的加速度約為： (A)1m/s(B)2m/s(C)3m/s(D)4m/s 解析：照片上汽車的像在標(biāo)尺上約占3大格，汽車長(zhǎng)4.5m，所以標(biāo)尺上每1大格相當(dāng)于1.5m的距離。由汽車像的前頭來(lái)計(jì)量，第一個(gè)像到第二個(gè)像間是8大格，第二個(gè)像到第三個(gè)像間是13.5大格。因此 S1=81.5m=12mS2=13.51.5m=20m 因T=2s，所求轎車的加速度 答：此題應(yīng)選(B)。例題： 兩木塊自左向右運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)用高速攝影機(jī)在同一底片上多次曝光，記錄下木塊每次曝光時(shí)的位置，如圖所示，連續(xù)兩次曝光的時(shí)間間隔是相等的，由圖可知A.在時(shí)刻t2以及時(shí)刻t5兩木塊速度相同B.在時(shí)刻t1兩木塊速度相同C.在時(shí)刻t3和時(shí)刻t4之間某瞬間兩木塊速度相同D.在時(shí)刻t4和時(shí)刻t5之間某瞬時(shí)兩木塊速度相同解析：首先由圖看出：上邊那個(gè)物體相鄰相等時(shí)間內(nèi)的位移之差為恒量，可以判定其做勻變速直線運(yùn)動(dòng)；下邊那個(gè)物體明顯地是做勻速運(yùn)動(dòng)。由于t2及t5時(shí)刻兩物體位置相同，說(shuō)明這段時(shí)間內(nèi)它們的位移相等，因此其中間時(shí)刻的即時(shí)速度相等，這個(gè)中間時(shí)刻顯然在t3、t4之間，因此本題選C。例題：物體在恒力F1作用下，從A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間t到達(dá)B點(diǎn)。這時(shí)突然撤去F1，改為恒力F2作用，又經(jīng)過時(shí)間2t物體回到A點(diǎn)。求F1、F2大小之比。解析：設(shè)物體到B點(diǎn)和返回A點(diǎn)時(shí)的速率分別為vA、vB， 利用平均速度公式可以得到vA和vB的關(guān)系。再利用加速度定義式，可以得到加速度大小之比，從而得到F1、F2大小之比。畫出示意圖如右。設(shè)加速度大小分別為a1、a2，有： a1a2=45，F(xiàn)1F2=45 特別要注意速度的方向性。平均速度公式和加速度定義式中的速度都是矢量，要考慮方向。本題中以返回A點(diǎn)時(shí)的速度方向?yàn)檎?，因此AB段的末速度為負(fù)。2、運(yùn)動(dòng)學(xué)中的追趕問題勻減速運(yùn)動(dòng)物體追趕同向勻速物體時(shí)，恰能追上或恰好追不上的臨界條件：即將追及時(shí)，追趕者速度等于被追趕者速度（也就是追趕者速度大于或等于被追趕者速度時(shí)能追上；當(dāng)追趕者速度小球被追趕者速度時(shí)，追不上）初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)物體追趕同向勻速運(yùn)動(dòng)物體時(shí)，追上之前兩者具有最大距離的條件是：追趕者速度等于被追趕者的速度。被追的物體作勻減速運(yùn)動(dòng)，一定要注意追上前該物體是否已停止運(yùn)動(dòng)。3、自由落體運(yùn)動(dòng)定義：不計(jì)空氣阻力，物體由空中從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)。自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零，加速度為g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。地球表面附近的重力加速度g的大小一般取9.8m/s2；粗略計(jì)算時(shí)可取g=10m/s2，g的方向?yàn)樨Q直向下。自由落體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 （1） （2） （3） （4）由于自由落體的初速度為零，故可充分利用比例關(guān)系。例題：從樓頂上自由落下一個(gè)石塊，它通過1.8m高的窗口用時(shí)間0.2s，問樓頂?shù)酱芭_(tái)的高度是多少米？（g取10m/s2）解法一：設(shè)樓頂?shù)酱芭_(tái)（窗口下沿）的高度為h，石塊從樓頂自由下落到窗臺(tái)用時(shí)間t，則有下列二式成立 h=gt2(1) h-1.8=g(t-0.2)2(2) 由(1)與(2)聯(lián)立解得t值 t=1s 代入(1)式可得 h=5m 解法二：設(shè)石塊通過窗口上沿的瞬時(shí)速度為v0，通過窗口下沿的瞬時(shí)速度為v2。石塊從窗口上沿到下沿做初速度不為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，且加速度為g，設(shè)窗口高為h1，則 h1=vot1+g(1) 式中t1為石塊通過窗口的時(shí)間。由(1)式可解得再用速度與位移關(guān)系求vt 這個(gè)vt也是石塊從樓頂自由落下到窗臺(tái)時(shí)的瞬時(shí)速度。設(shè)樓頂?shù)酱芭_(tái)的高度為h 例題：物體從某一高度自由落下，到達(dá)地面時(shí)的速度與在一半高度時(shí)的速度之比是： (A):1(B):2(C)2:1(D)4:1解法一：設(shè)物體距地面高為h，自由落下到達(dá)地面時(shí)間為t，速度為vt h=gt2(1) vt=gt(2) 由(1)與(2)式可解得 (3) 若物體仍由原處開始自由下落至h=處速度為，則 由(3)與(4)聯(lián)立可得 解法二：由開始時(shí)刻計(jì)時(shí)，物體通過連續(xù)相等的、相鄰的位移的時(shí)間之比為 t1:t2:tn=():(:):() 可知：t1:t2=():(:) 而由速度公式：vt=g(t1+t2) =gt1 答：此題應(yīng)選(A)。4、豎直下拋運(yùn)動(dòng)。定義：物體只在重力作用下，初速度豎直向下的拋體運(yùn)動(dòng)叫豎直下拋運(yùn)動(dòng)。豎直下拋運(yùn)動(dòng)是沿豎直方向的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。且加速度為g（= 9.8m/s2）。豎直下拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律： （1） （2） （3） （4）5、豎直上拋運(yùn)動(dòng)定義：物體以初速度v0豎直向上拋出后，只在重力作用下而做的運(yùn)動(dòng)。三種常見的處理方法：分段法：將整個(gè)豎直上拋運(yùn)動(dòng)可分為兩上銜接的運(yùn)動(dòng)來(lái)處理，即上升運(yùn)動(dòng)和下落運(yùn)動(dòng)上升運(yùn)動(dòng)：從拋出點(diǎn)以初速度為v0，加速度為g的勻減速直線運(yùn)動(dòng)。（tv0/g）下落運(yùn)動(dòng)：從最高點(diǎn)開始為自由落體運(yùn)動(dòng)。（當(dāng)tv0/g時(shí)作自由落體的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t=t-v0/g）。整體法：將上升階段和下落階段統(tǒng)一看成是初速度向上，加速度向下的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，其規(guī)律按勻減速直線運(yùn)動(dòng)的公式變?yōu)椋禾貏e要注意的是：上述三式中均是取v0的方向（即豎直向上）為正方向。即速度vt向上為正，向下為負(fù)（過了最高點(diǎn)以后）；位移h在拋出點(diǎn)上方為正，在拋出點(diǎn)下方為負(fù)。從運(yùn)動(dòng)的合成觀點(diǎn)看：是豎直向上以v0為速度的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直向下的自由落體運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)。豎直上拋運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)特點(diǎn)：物體上升到最大高度時(shí)的特點(diǎn)是vt = 0。由公式可知，物體上升的最大高度H滿足： 上升到最大高度所需要的時(shí)間滿足： 。物體返回拋出點(diǎn)時(shí)的特點(diǎn)是h = 0。該物體返回拋出點(diǎn)所用的時(shí)間可由公式求得： 將這個(gè)結(jié)論代入公式，可得物體返回拋出點(diǎn)時(shí)的速度：這說(shuō)明物體由拋出到返回拋出點(diǎn)所用的時(shí)間是上升段（或下降段）所用時(shí)間的二倍。也說(shuō)明上升段與下降段所用的時(shí)間相等。返回拋出點(diǎn)時(shí)的速度與出速度大小相等方向相反。從前面兩個(gè)表對(duì)比可以看出豎直上拋的物體在通過同一位置時(shí)不管是上升還是下降物體的速率是相等的。豎直上拋運(yùn)動(dòng)由