第二章直線運(yùn)動(dòng)

1、高三物理復(fù)習(xí)講座 第二章 直線運(yùn)動(dòng)一、基本概念：1.機(jī)械運(yùn)動(dòng)：一個(gè)物體相對(duì)于另一個(gè)物體的位置的改變.簡稱運(yùn)動(dòng)，它包括平動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)和振動(dòng).運(yùn)動(dòng)本身是絕對(duì)的，對(duì)運(yùn)動(dòng)的描述是相對(duì)的2.質(zhì)點(diǎn)用來代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn)。（一個(gè)物體能否看做質(zhì)點(diǎn)，與它本身的大小是無關(guān)的當(dāng)物體的大小、形狀對(duì)所研究的問題的影響可以忽略時(shí)，物體可作為質(zhì)點(diǎn)。）3.位移：描述物體位置改變的物理量，是矢量.方向：由初位置指向末位置大小：上述有向線段的長度.注意與路程的區(qū)別：位移是矢量，而路程是標(biāo)量；路程是物體運(yùn)動(dòng)軌跡的長度，路程長短與實(shí)際運(yùn)動(dòng)的軌跡有關(guān).位移大小與實(shí)際的運(yùn)動(dòng)軌跡無關(guān).一般情況下，路程也不等于位移的大小，即使是在兩者數(shù)值相等

2、的情況下，也不能說位移等于路程.4.速度描述運(yùn)動(dòng)快慢的物理量，是位移對(duì)時(shí)間的變化率。是矢量.平均速度：定義：物體運(yùn)動(dòng)的位移與完成這段位移所用時(shí)間的比值公式：單位：m/s方向：即位移的方向平均速度是對(duì)變速運(yùn)動(dòng)的一種粗略的描述瞬時(shí)速度：定義：當(dāng)時(shí)間足夠短時(shí)的平均速度公式：單位：m/s方向：即上述時(shí)間內(nèi)位移的方向瞬時(shí)速度是對(duì)變速運(yùn)動(dòng)的精確描述注意：瞬時(shí)速度的大小叫瞬時(shí)速率，簡稱速率，是標(biāo)量；而平均速度的大小并不叫平均速率.平均速率是指一段路程與通過這段路程所用時(shí)間的比值，它也是標(biāo)量 平均速度通常不是速度的平均5.加速度描述速度變化快慢的物理量，是速度對(duì)時(shí)間的變化率。定義：物體速度的變化與完成這個(gè)變化

3、所用時(shí)間的比值公式：（注意：對(duì)非勻變速運(yùn)動(dòng)而言，此式只能計(jì)算出物體的平均加速度）單位：m/s2 方向：同速度變化的方向加速度的大小與速度的大小是無關(guān)的.加速度是描述物體速度變化快慢的物理量，加速度越大，表示速度變化得越快.加速度是速度對(duì)時(shí)間的變化率，它的大小決定于速度變化的大小和發(fā)生這一變化所用的時(shí)間，而不決定于速度本身的大小以及速度變化的大小.6.變化率表示變化的快慢，不表示變化的大小。7.注意勻加速直線運(yùn)動(dòng)、勻減速直線運(yùn)動(dòng)、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的區(qū)別。二、勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式1.常用公式有以下四個(gè)： 以上四個(gè)公式中共有五個(gè)物理量：s、t、a、v0、vt，這五個(gè)物理量中只有三個(gè)是獨(dú)立的，可以任意選定

4、。它們選定后，另外兩個(gè)物理量就唯一確定了。每個(gè)公式中只有其中的四個(gè)，當(dāng)已知三個(gè)物理量要求另一個(gè)物理量時(shí)，往往選定一個(gè)公式就可以了。如果兩個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)有三個(gè)物理量對(duì)應(yīng)相等，那么另外的兩個(gè)物理量也一定對(duì)應(yīng)相等。s、v0、vt、a為矢量。一般以v0的方向?yàn)檎较?，以t=0時(shí)的位移s =0，s、vt、a的正負(fù)都有一定的物理意義。2.勻變速直線運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)常用的結(jié)論：s=aT 2，既任意相鄰相等時(shí)間內(nèi)的位移之差相等?？梢宰冃螢閟m-sn=(m-n)aT 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,（等于初末速度和的一半）。 ,某段位移的中間位置的即時(shí)速度公式，（中點(diǎn)速度等于初末速度平方和

5、的一半的平方根）不等于該段位移內(nèi)的平均速度?？梢宰C明，無論勻加速還是勻減速，都有。（中點(diǎn)速度恒大于中間時(shí)刻速度）3.做勻變速直線運(yùn)動(dòng)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，可以方便地找到個(gè)物理量間的比例關(guān)系。4.初速為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)推論：前1秒、前2秒、前3秒內(nèi)的位移之比為149第1秒、第2秒、第3秒內(nèi)的位移之比為135前1米、前2米、前3米所用的時(shí)間之比為1第1米、第2米、第3米所用的時(shí)間之比為1（）前1秒、前2秒、前3秒內(nèi)的平均速度之比為123第1秒、第2秒、第3秒內(nèi)的平均速度之比為135前1米、前2米、前3米位移內(nèi)的平均速度之比為

6、1第1米、第2米、第3米位移內(nèi)的平均速度之比為1（）5.另一種典型的運(yùn)動(dòng)：物體由靜止開始先勻加速，接著勻減速到靜止?？梢宰C明： 習(xí)題1.關(guān)于質(zhì)點(diǎn)，以下說法哪一個(gè)是正確的A.凡是體積很大的物體，都不能把它當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)B.凡是體積很小的物體，都可以把它當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)C.研究地球公轉(zhuǎn)時(shí)，可將地球當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)，研究地球自轉(zhuǎn)時(shí)，不可將地球當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)D.研究汽車輪胎的運(yùn)動(dòng)，可以把輪胎當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)習(xí)題2.關(guān)于速度和加速度，以下說法正確的是A.加速度大的物體速度變化大B.加速度大的物體速度變化率大C.加速度為零的物體速度也為零D.加速度不為零的物體速度必定越來越大習(xí)題3.做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的物體A.速度和路程都隨時(shí)間的增加而減小B

7、.速度和路程都隨時(shí)間的增加而增加C.速度隨時(shí)間的增加而增加，路程隨時(shí)間的增加而減小D.速度隨時(shí)間的增加而減小，路程隨時(shí)間的增加而增加習(xí)題4作勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)它通過一直線上A、B、C三點(diǎn)時(shí)，已知AB段的平均速度為3 m/s，BC段的平均速度為6 m/S .ABBC，則物體在B點(diǎn)的瞬時(shí)速度為 (A)A.4 m/sB.4.5 m/sC.5 m/sD.5.5 m/s習(xí)題5一輛汽車以速度v1行駛了三分之二的路程，接著以速度v2走完了剩余的三分之一的路程，則汽車在全路程的平均速度是 (A)A.B. C. D. 習(xí)題6 汽車剎車前速度為5m/s,剎車獲得的加速度a=0.4m/s2 求剎車開始后20秒

8、內(nèi),所走的距離. 從開始剎車開始到汽車位移為30m 所走的時(shí)間. 靜止前2.5s內(nèi)汽車所走的距離.習(xí)題7美國肯尼迪”號(hào)航空母艦上裝有幫助飛機(jī)起飛的彈射系統(tǒng)，已知“FA15”型戰(zhàn)斗機(jī)在跑道上加速時(shí)可能產(chǎn)生的最大加速度為5Oms2，起飛速度為50ms，若要該飛機(jī)滑行l(wèi)00m后起飛，則彈射系統(tǒng)必須使飛機(jī)具有_的初速度。假設(shè)某航空母 艦不裝彈射系統(tǒng)，要求該種飛機(jī)仍能在此艦上正常飛行，則該艦身長至少應(yīng)為_m(39m/s ，250m;)習(xí)題8 以10 m/s的速度行駛的汽車，剎車后做減速運(yùn)動(dòng)，加速度的大小是2 m/s2.求10 s內(nèi)汽車前進(jìn)的距離是多少？意圖：明確對(duì)于勻減速直線運(yùn)動(dòng)，應(yīng)該注意的是是否會(huì)出現(xiàn)

9、“返回”現(xiàn)象.習(xí)題9 一物體從高處A點(diǎn)自由落下，經(jīng)B到C.已知物體經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)速度是C點(diǎn)速度的3/4，BC間距離是7 m.求AC間的距離.（g取10 m/s2）意圖：在解題中注意運(yùn)用比例.習(xí)題10 物體以初速度v0沿光滑斜面向上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間t，速度減為零，通過的路程為s，則：A.經(jīng)t/2時(shí)，速度為v0/2，通過的路程為s/2B.經(jīng)t/2時(shí)，速度為v0/2，通過的路程為3s/4C.經(jīng)s/2時(shí)，速度為v0/2，通過的時(shí)間為t/4D.以上說法都不對(duì)意圖：在解題中將整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程倒過來看，然后注意運(yùn)用比例.6豎直上拋(1)特點(diǎn)：對(duì)稱性（時(shí)間、空間、速度） 時(shí)間的多解性(2)_基本問題：求落物時(shí)間 分析方法

10、：對(duì)稱法、負(fù)位移法（全程法） 相遇問題：圖像法、相對(duì)法習(xí)題11從距地面高25 m處，以20 m/s的初速度豎直上拋一石子，經(jīng)多久落地，落地時(shí)速度為多少？（g取10 m/s2）意圖：推導(dǎo)豎直上拋運(yùn)動(dòng)公式，明確“對(duì)稱性習(xí)題12.在同一水平面上以v120m/s的速率先后豎直上拋兩個(gè)小球t8s，則第二個(gè)小球拋出后經(jīng)多長時(shí)間與第一個(gè)小球相碰？（g取10 m/s2 ）（對(duì)稱法t）習(xí)題13.火箭以1.25m/s2的加速度自地面由靜止開始作加速上升，在上升后半分鐘自火箭的第一級(jí)外殼脫落，問它再經(jīng)幾秒落地？（15s）（負(fù)位移法）豎直上拋中的負(fù)位移概要：（1）規(guī)定向上為正方向；（2）根據(jù)題意和運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律確定豎直上

11、拋的初速度和負(fù)位移大?。唬?）列初負(fù)位移方程解出時(shí)間T。習(xí)題14 在地面上以初速度2v豎直上拋一個(gè)物體后，又以初速度v在同一地點(diǎn)豎直上拋另一物為，若要兩物體在空中相遇，則后一物體拋出的時(shí)間間隔必須滿足什么條件（不計(jì)空氣阻力影響）（4v/gt2v/g）圖像法（S-T圖象）、解析法習(xí)題15 從離地高度h處有自由下落的甲物體，同時(shí)在它正下方的地面上有乙物體以初速度v豎直上拋，要使兩物體在空中相遇，則作豎直上拋物體的初速度應(yīng)滿足- 若要乙物體在下落過程中與甲相碰，v應(yīng)滿足習(xí)題16.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

12、點(diǎn)。求F1、F2大小之比。A B vBvA分析：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。（特別要注意速度的方向性）（F1F2 = 45）（典型的負(fù)位移應(yīng)用） 利用平均速度法或利用豎直上拋運(yùn)動(dòng)中使用的負(fù)位移法來解。習(xí)題17 在60m高處用20m/s的初速度豎直向上拋出一物體，經(jīng)5s鐘物體位移多大？這時(shí)物體的速度大小和方向如何？再經(jīng)過幾s鐘物體落到地面上？ （25m位于拋出點(diǎn)下方，30m/s豎直向下;1s）（g=10m/s2）三、運(yùn)動(dòng)圖象1.s-t圖象。能讀出s、t、v 的信息（

13、斜率、橫、縱坐標(biāo)截距的意義、交點(diǎn)意義、正負(fù)）。2.v-t圖象。能讀出s、t、v、a的信息（斜率表示加速度，曲線下的面積表示位移斜率、橫、縱坐標(biāo)截距的意義、交點(diǎn)意義、正負(fù)）。習(xí)題18 一個(gè)物體從h高處自由落下，經(jīng)過最后196m所用時(shí)間為4s鐘，求物體下落h高所用的總時(shí)間T和高度h各是多少？（空氣阻力不計(jì)）（圖像法、公式法）H=240.1T=20習(xí)題19 如圖所示為甲、乙兩個(gè)物體從同一地點(diǎn)沿同一方向做直線運(yùn)動(dòng)的 vt 圖（1） 在出發(fā)后，兩物體有_次相遇的可能，相遇的時(shí)間分別是_和_時(shí)（2）兩物體在_時(shí)相距最遠(yuǎn)，此距離為_m（3）_時(shí)間，甲在乙的前面習(xí)題20 汽車從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過時(shí)

14、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。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_。習(xí)題21一質(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長度是S，則質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)所需時(shí)間為_。t/ss/m2468O20406080100AB習(xí)題22 如圖為A、B二運(yùn)動(dòng)物體的位移圖象，下述說法正確的是： A.A、B二物體開始時(shí)相距100 m，同時(shí)相向運(yùn)動(dòng)B.B物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度大小為5 m/s C.A、B二物體運(yùn)動(dòng)8 s時(shí)，在距A的出發(fā)點(diǎn)60 m處相遇 D.A物體在運(yùn)動(dòng)中停了6 s 習(xí)題23

15、 如圖為一物體的勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度圖線，根據(jù)圖線作出以下幾個(gè)判斷，正確的是：t/s12345v/ms120101020A.物體始終沿正方向運(yùn)動(dòng)B.物體先沿負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，在t=2s后開始沿正方向運(yùn)動(dòng) C.在t=2s前物體位于出發(fā)點(diǎn)負(fù)方向上，在t=2s后位于出發(fā)點(diǎn)正方向上D.在t=2s時(shí)，物體距出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn) 習(xí)題24 如圖所示，計(jì)時(shí)開始時(shí)A、B二質(zhì)點(diǎn)在同一位置，由圖可知：t/sv/ms1O123246A.A、B二質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向相反 B.2s末A、B二質(zhì)點(diǎn)相遇C.2s末A、B二質(zhì)點(diǎn)速度大小相等，方向相同D.A、B二質(zhì)點(diǎn)速度相同時(shí)，相距6 mv1 va1 ao v2 a2四、運(yùn)動(dòng)的合成與分解1.運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)（

16、勻速、勻變速、變加速）和軌跡（直線、曲線）由物體運(yùn)動(dòng)的合速度和合加速度的方向決定。a=0：勻速運(yùn)動(dòng)或靜止。a恒定:勻變速運(yùn)動(dòng)，v、a同向，勻加速直線運(yùn)動(dòng)；v2v1v、a反向，勻減速直線運(yùn)動(dòng)；v、a成角度，勻變速曲線運(yùn)動(dòng)（軌跡在v、a之間，和速度v的方向相切）2.過河問題。用v1表示水速，v2表示船速。則：v1v2v過河時(shí)間僅由v2的垂直于岸的分量v決定，即，與v1無關(guān)，所以最短時(shí)間為也與v1無關(guān)。v1v2v瀑布過河路程由實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡的方向決定，當(dāng)v1v2時(shí)，最短路程為d ；當(dāng)v1v2時(shí)，最短路程程為安全極值問題安全到達(dá)對(duì)岸，船的發(fā)動(dòng)機(jī)最小速度方向垂直合速度3.連帶運(yùn)動(dòng)問題。既物拉繩（桿）或繩（

17、桿）拉物問題。必須把物體的實(shí)際速度分解為垂直于繩（桿）和平行于繩（桿）兩個(gè)分量，根據(jù)沿繩（桿）方向的分速度相同求解。習(xí)題2甲乙5.汽車甲以速度v1拉汽車乙前進(jìn)，乙的速度為v2，求v1v2分析：甲、乙沿繩的速度分別為v1和v2cos，兩者應(yīng)該相等，所以有v1v2=cos1vavb習(xí)題26.兩根光滑的桿互相垂直地固定在一起。上面分別穿有一個(gè)小球。小球a、b間用一細(xì)棒相連如圖。當(dāng)細(xì)棒與豎直桿夾角為時(shí)，求兩小球?qū)嶋H速度之比vavb分析：a、b沿桿的分速度分別為vacos和vbsinvavb=tan1。五、相對(duì)運(yùn)動(dòng)絕對(duì)量 相對(duì)量 牽連量運(yùn)動(dòng)物體相對(duì)靜止參照系的量稱絕對(duì)量；運(yùn)動(dòng)物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)參照系的量稱為相

18、對(duì)量；運(yùn)動(dòng)參照系相對(duì)靜止參照系的速度稱為牽連量習(xí)題27一個(gè)物體從勻速直線運(yùn)動(dòng)的汽車窗口落下，不計(jì)空氣阻力和風(fēng)的影響，則對(duì)于路旁靜止的觀察者來說，物體做A.平拋運(yùn)動(dòng)B.自由落體運(yùn)動(dòng)C.斜向前下方的勻加速直線運(yùn)動(dòng)D.斜向后下方的勻加速直線運(yùn)動(dòng)習(xí)題28 雨滴以8 m/s的速度豎直下落，汽車以15 m/s的速度向西運(yùn)動(dòng)，問：車?yán)锏娜擞^察雨滴是怎樣運(yùn)動(dòng)的？習(xí)題29 小球從高為1.25 m的升降機(jī)頂部落下，空氣阻力不計(jì). 若升降機(jī)以5 m/s2的加速度下落，則小球落到升降機(jī)地板所用的時(shí)間為多少？（g取10 m/s2）習(xí)題30一列火車以v1的速度直線行駛，司機(jī)忽然發(fā)現(xiàn)在正前方同一軌道上距車為s處有另以輛火車正沿著同一方向以較小速度v2做勻速運(yùn)動(dòng).于是他立即剎車，為使兩車不致相撞，則a應(yīng)滿足什么條件？典型解法一、設(shè)經(jīng)過時(shí)間t兩車相遇，