2020年高考物理一輪復習講義：直線運動

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)2020年高考物理一輪復習講義：直線運動直線運動基本概念一、質(zhì)點、參考系和坐標系1質(zhì)點：用來代替物體的有質(zhì)量的點它是一種理想化模型(1)明確題目中要研究的問題是什么質(zhì)點是對實際物體科學地抽象，是研究物體運動時對實際物體進行的近似，質(zhì)點實際上并不存在(2)物體的大小和形狀對所研究的問題能忽略不計時，可將物體視為質(zhì)點，并非依據(jù)物體自身大小來判斷2參考系：為了研究物體的運動而選定用來作為參考的物體參考系可以任意選取通常以地面或相對于地面不動的物體為參考系來研究物體的運動(1)

2、參考系可以是運動的物體，也可以是靜止的物體，但被選為參考系的物體，我們假定它是靜止的(2)比較兩物體的運動情況時，必須選同一參考系(3)選參考系的原則是觀測運動方便和描述運動盡可能簡單3坐標系：為了定量地描述物體的位置及位置變化，需要在參考系上建立適當?shù)淖鴺讼刀⑽灰坪吐烦添椖课灰坡烦潭x位移表示質(zhì)點的位置變動，它是質(zhì)點由初位置指向末位置的有向線段路程是質(zhì)點運動軌跡的長度區(qū)別位移是矢量，方向由初位置指向末位置路程是標量，沒有方向聯(lián)系在單向直線運動中，位移的大小等于路程其他情況下，位移的大小小于路程三、速度和速率1平均速度：運動物體的位移和運動所用時間的比值，叫做這段時間內(nèi)的平均速度，即eq o

3、(v,sup6()eq f(x,t)，平均速度是矢量，其方向跟位移的方向相同2瞬時速度：運動物體在某一時刻(或經(jīng)過某一位置)的速度，叫做瞬時速度瞬時速度能精確描述物體在某一時刻(或某一位置)的運動快慢3平均速率：路程與時間的比值，不一定等于平均速度的大小4瞬時速率：簡稱速率，等于瞬時速度的大小，是標量5平均速度與瞬時速度的區(qū)別與聯(lián)系(1)區(qū)別：平均速度與位移和時間有關(guān)，表示物體在某段位移或某段時間內(nèi)的平均運動快慢程度；瞬時速度與位置或時刻有關(guān)，表示物體在某一位置或某一時刻的運動快慢程度(2)聯(lián)系：瞬時速度是運動時間t0時的平均速度在勻速直線運動中，瞬時速度等于任意一段時間內(nèi)的平均速度6平均速度

4、與平均速率的區(qū)別平均速度的大小不能稱為平均速率，因為平均速率是路程與時間的比值，它與平均速度的大小沒有對應(yīng)關(guān)系7速度、速度變化量和加速度的對比名稱項目速度速度變化量加速度物理意義描述物體運動的快慢和方向，是狀態(tài)量描述物體速度的變化，是過程量描述物體速度變化快慢，是狀態(tài)量定義式veq f(x,t)vvv0aeq f(v,t)eq f(vv0,t)方向與位移x同向，即物體運動的方向由v與v0的矢量差或a的方向決定與v的方向一致，由F的方向決定，而與v0、v方向無關(guān)8.aeq f(v,t)是加速度的定義式，加速度的決定式是aeq f(F,m)，即加速度的大小由物體受到的合力F和物體的質(zhì)量m共同決定，

5、加速度的方向由合力的方向決定四、加速度1定義式：aeq f(v,t)；單位是m/s2.2物理意義：描述速度變化的快慢3方向：與速度變化的方向相同4物體加、減速的判定(1)當a與v同向或夾角為銳角時，物體加速(2)當a與v垂直時，物體速度大小不變(3)當a與v反向或夾角為鈍角時，物體減速勻變速直線運動的規(guī)律一、勻變速直線運動的基本規(guī)律1勻變速直線運動(1)定義：沿著一條直線，且加速度不變的運動(2)分類：eq blcrc (avs4alco1(勻加速直線運動：a與v同向.,勻減速直線運動：a與v反向.)2速度與時間的關(guān)系式：vv0at.3位移與時間的關(guān)系式：xv0teq f(1,2)at2.4位

6、移與速度的關(guān)系式：v2veq oal(2,0)2ax.5運動公式中符號的規(guī)定一般規(guī)定初速度的方向為正方向，與初速度同向的物理量取正值，反向的物理量取負值若v00，一般以a的方向為正方向6多過程問題如果一個物體的運動包含幾個階段，就要分段分析，各段交接處的速度往往是連接各段的紐帶，應(yīng)注意分析各段的運動性質(zhì)7解決運動學問題的基本思路eq x(aal(畫過程,示意圖)eq x(aal(判斷運,動性質(zhì))eq x(aal(選取,正方向)eq x(aal(選公式,列方程)eq x(aal(解方程,并討論)二、勻變速直線運動的推論1平均速度公式：eq o(v,sup6()vt/2eq f(v0v,2).2位

7、移差公式：xx2x1x3x2xnxn1aT2.可以推廣到xmxn(mn)aT2.3初速度為零的勻加速直線運動比例式(1)1T末、2T末、3T末的瞬時速度之比為：v1v2v3vn123n.(2)1T內(nèi)，2T內(nèi)，3T內(nèi)位移之比為：x1x2x3xn12232n2.(3)第一個T內(nèi)，第二個T內(nèi)，第三個T內(nèi)，第n個T內(nèi)位移之比為：xxxxn135(2n1)(4)通過連續(xù)相等的位移所用時間之比為：t1t2t3tn1(eq r(2)1)(eq r(3)eq r(2)(eq r(n)eq r(n1)三、自由落體運動和豎直上拋運動的規(guī)律1自由落體運動規(guī)律(1)速度公式：vgt.(2)位移公式：heq f(1,2

8、)gt2.(3)速度位移關(guān)系式：v22gh.2豎直上拋運動規(guī)律(1)速度公式：vv0gt.(2)位移公式：hv0teq f(1,2)gt2.(3)速度位移關(guān)系式：v2veq oal(2,0)2gh.(4)上升的最大高度：heq f(voal(2,0),2g).(5)上升到最大高度用時：teq f(v0,g).3應(yīng)用自由落體運動規(guī)律解題時的兩點注意(1)可充分利用自由落體運動初速度為零的特點、比例關(guān)系及推論等規(guī)律解題(2)物體由靜止開始的自由下落過程才是自由落體運動，從中間截取的一段運動過程不是自由落體運動，而是豎直下拋運動，應(yīng)該用初速度不為零的勻變速直線運動規(guī)律去解決問題4豎直上拋運動的處理方

9、法(1)兩種方法“分段法”就是把豎直上拋運動分為上升階段和下降階段，上升階段物體做勻減速直線運動，下降階段物體做自由落體運動下落過程是上升過程的逆過程“全程法”就是把整個過程看成是一個勻減速直線運動過程從全程來看，加速度方向始終與初速度v0的方向相反(2)符號法則：應(yīng)用公式時，要特別注意v0、v、h等矢量的正負號，一般選向上為正方向，v0總是正值，上升過程中v為正值，下降過程中v為負值，物體在拋出點以上時h為正值，在拋出點以下時h為負值(3)巧用豎直上拋運動的對稱性速度對稱：上升和下降過程經(jīng)過同一位置時速度等大反向時間對稱：上升和下降過程經(jīng)過同一段高度的上升時間和下降時間相等5處理豎直上拋運動

10、的兩點注意(1)用全過程解決豎直上拋運動問題時，一定要先規(guī)定好正方向(一般以初速度方向為正)，公式：hv0teq f(1,2)gt2中各符號的意義必須明確(2)在豎直上拋運動中，當物體經(jīng)過拋出點上方某一位置時，可能處于上升階段，也可能處于下降階段，因此這類問題可能造成時間多解或者速度多解運動圖像追及和相遇問題一、xt、vt圖像1對xt圖像的理解(1)物理意義：反映了做直線運動的物體位移隨時間變化的規(guī)律(2)圖線斜率的意義圖線上某點切線的斜率大小表示速度的大小圖線上某點切線的斜率正負表示速度的方向2對vt圖像的理解(1)物理意義：反映了做直線運動的物體速度隨時間變化的規(guī)律(2)圖線斜率的意義圖線

11、上某點切線的斜率大小表示物體運動的加速度的大小圖線上某點切線的斜率正負表示加速度的方向(3)圖線與坐標軸圍成的“面積”的意義圖線與坐標軸圍成的“面積”表示位移的大小若此面積在時間軸的上方，表示這段時間內(nèi)的位移方向為正；若此面積在時間軸的下方，表示這段時間內(nèi)的位移方向為負3兩類運動圖像的比較xt圖像和vt圖像的比較xt圖像vt圖像圖像物體的運動性質(zhì)表示從位置坐標為正處開始一直做反向勻速直線運動并越過位置坐標為零處表示先正向做勻減速直線運動，再反向做勻加速直線運動表示物體靜止不動表示物體做正向勻速直線運動表示物體從位置坐標為零處開始做正向勻速直線運動表示物體從靜止做正向勻加速直線運動表示物體做正向

12、勻加速直線運動表示物體做加速度增大的正向加速運動4.圖像問題的三個提醒(1)xt圖像、vt圖像都不是物體運動的軌跡，圖像中各點的坐標值x、v與t一一對應(yīng)(2)xt圖像、vt圖像的形狀由x與t、v與t的函數(shù)關(guān)系決定(3)無論是xt圖像還是vt圖像，所描述的運動情況都是直線運動5.用圖像來描述兩個物理量之間的關(guān)系，是物理學中常用的方法它運用數(shù)和形的巧妙結(jié)合，恰當?shù)乇磉_各種現(xiàn)象的物理過程和物理規(guī)律運用圖像解題的能力可歸納為以下兩個方面：(1)讀圖即從圖像中獲取有用信息作為解題的條件，弄清試題中圖像所反映的物理過程及規(guī)律，從中獲取有效信息，一般需要關(guān)注的特征量有三個：第一：關(guān)注橫、縱坐標確認橫、縱坐標

13、對應(yīng)的物理量各是什么注意橫、縱坐標是否從零刻度開始坐標軸物理量的單位也不能忽視第二：理解斜率、面積、截距的物理意義圖線的斜率：通常能夠體現(xiàn)某個物理量的大小、方向及變化情況面積：由圖線、橫軸，有時還要用到縱軸及圖線上的一個點或兩個點到橫軸的垂線段，所圍圖形的面積，一般都能表示某個物理量，如vt圖像中的面積表示位移截距：圖線在縱軸上以及橫軸上的截距第三：分析交點、轉(zhuǎn)折點、漸近線交點：往往是解決問題的切入點轉(zhuǎn)折點：滿足不同的函數(shù)關(guān)系式，對解題起關(guān)鍵作用漸近線：往往可以利用漸近線求出該物理量的極值或確定它的變化趨勢(2)作圖和用圖依據(jù)物體的狀態(tài)或物理過程所遵循的物理規(guī)律，作出與之對應(yīng)的示意圖或數(shù)學函數(shù)

14、圖像來研究和處理問題二、追及、相遇問題1追及與相遇問題的概述當兩個物體在同一直線上運動時，由于兩物體的運動情況不同，所以兩物體之間的距離會不斷發(fā)生變化，兩物體間距越來越大或越來越小，這時就會涉及追及、相遇和避免碰撞等問題2追及問題的兩類情況(1)若后者能追上前者，則追上時，兩者處于同一位置，后者的速度一定不小于前者的速度(2)若后者追不上前者，則當后者的速度與前者的速度相等時，兩者相距最近3分析追及問題的方法技巧可概括為“一個臨界條件”、“兩個等量關(guān)系”(1)一個臨界條件：速度相等它往往是物體間能否追上或(兩者)距離最大、最小的臨界條件，也是分析判斷問題的切入點；(2)兩個等量關(guān)系：時間關(guān)系和

15、位移關(guān)系，通過畫草圖找出兩物體的時間關(guān)系和位移關(guān)系是解題的突破口4能否追上的判斷方法物體B追趕物體A：開始時，兩個物體相距x0.若vAvB時，xAx0 xB，則此時能追上；若vAvB時，xAx0 xB，則此時恰好不相撞；若vAvB時，xAx0 xB，則此時不能追上5若被追趕的物體做勻減速直線運動，一定要注意判斷追上前該物體是否已經(jīng)停止運動參考系變換與選擇1.參考系選擇例1.輪船在河流中逆流而上，下午7時，船員發(fā)現(xiàn)輪船上的一橡皮艇已落入水中，船長命令馬上掉轉(zhuǎn)船頭尋找小艇.經(jīng)過1h的追尋，終于追上了順流而下的小艇.如果輪船在整個過程中相對水的速度不變，那么輪船失落小艇的時間是何時？2.參考系變換的

16、原則 (v=0，a=0)例1.學校操場上東西方向有甲乙兩學生，相距L=100m，t=0時刻，兩人同時開始做勻速直線運動，甲同學以v1=6m/s向正東方向走，乙同學以v2=8m/s的速度勻速向正北走，當兩人距離最近時，求時間與距離？例2.有一人在平直馬路邊慢步（速度不變），他發(fā)現(xiàn)每隔t1時間有一路公共汽車迎面開過，他還發(fā)現(xiàn)每隔t2時間有一輛這路公共汽車從身后開過，于是他計算出這路車從汽車站發(fā)車的時間間隔是多少？例3.汽車站每隔相等時間間隔開出一輛汽車，汽車由靜止做加速度為a的勻加速直線運動，當速度為v時做勻速直線運動，同時下一輛汽車由靜止出發(fā)。求相鄰兩輛汽車相距的距離？例4兩輛完全相同的汽車，沿

17、水平直路一前一后勻速行駛，速度均為v0，若前車突然以恒定的加速度剎車，在它剛停住時，后車以前車剎車時的加速度開始剎車，已知前車在剎車過程中所行駛的路程為x，若要保證兩輛車上述情況中不相撞，則兩車在勻速行駛時保持的車距至少應(yīng)為？例5.（原創(chuàng)）一位獵人發(fā)現(xiàn)了攀在樹枝上的猴子，立即把獵槍直接對準猴子射擊，這里獵人犯了一個錯誤，他沒有考慮到子彈是沿拋物線前進的，因此，他不可能擊中猴子。然而，無巧不成書，當猴子看到獵槍對準它時，也犯了同樣的錯誤，它一見子彈出腔時的閃光就立即松手，從樹枝上墜落逃生，以為這樣就不會被子彈擊中了。但悲劇還是發(fā)生了。假設(shè)以槍口為原點，建立平面直角坐標系，若悲劇發(fā)生，猴子的坐標和

18、初速度之前應(yīng)滿足的關(guān)系？例6.某商場內(nèi)底層至二樓之間有一個自動扶梯以恒定的速度在運轉(zhuǎn)，有人用某個不變的速率從底層到二樓的過程中數(shù)得扶梯有N1級，以相同速率由二樓走到底層的過程中數(shù)得扶梯有N2級，若電梯不動，則從底層到二樓可看到幾級扶梯.例7.一輛坦克以10m/s的速度沿直線公路行駛，在距公路d=500m處有一士兵，當他和坦克的連線與公路夾角=arctan時開始沿直線運動，已知他奔跑的最大速度為5m/s，求他應(yīng)超什么方向跑，才能在最短的時間內(nèi)與坦克相遇？例8.甲、乙、丙三輛車行駛在平直公路上，車速分別為6m/s、8m/s、9m/s當甲、乙、丙三車依次相距5m時，乙車駕駛員發(fā)現(xiàn)甲車開始以1m/s2

19、的加速度做減速運動，于是乙也立即做減速運動，丙車駕駛員也同樣處理如圖所示直到三車都停下來時均未發(fā)生撞車事故求丙車減速運動的加速度至少應(yīng)為多大？加速減速模型一個物體從靜止開始以加速度a1做勻加速直線運動，經(jīng)過時間t改為做加速度大小為a2的勻減速運動，又經(jīng)過時間t物體回到開始位置，求兩個加速度大小之比eq f(a1,a2).根據(jù)題意可知，物體在第一個時間t內(nèi)做勻加速直線運動，在第二個時間t內(nèi)先做勻減速運動到速度為零后反向勻加速運動，取初始速度方向為正方向，畫出物體運動過程示意圖如圖所示針對兩個運動階段，由位移公式有xeq f(1,2)a1t2 xa1tteq f(1,2)(a2)t2 聯(lián)立解得eq

20、 f(a1,a2)eq f(1,3).例1一物體從靜止開始先以加速度a1做勻加速直線運動，接著以加速度大小為a2做勻減速直線運動到靜止如果全過程物體運動的總時間為t，則物體運動的總位移為多少？例2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)，先做勻加速直線運動（加速度大小為a1）到某一最大速度vm，然后立即做勻減速直線運動（加速度大小為a2）至B點速度恰好減為0，所用時間仍為t則物體的（）Avm可為許多值，與al、a2的大小有關(guān)Bvm只可為2v，與a1、a2的大小無關(guān)Ca1、a2必須滿足Da1、a2必須滿足例3一火車沿直線軌道從靜止發(fā)出由A地駛向B地，并停止在B

21、地。AB兩地相距x，火車做加速運動時，其加速度最大為a1，做減速運動時，其加速度的絕對值最大為a2，由此可可以判斷出該火車由A到B所需的最短時間為。例4如圖所示，物體由靜止從A點沿斜面勻加速下滑，隨后在水平面上作勻減速直線運動，最后停止于C點，已知AB=4m，BC=6m，整個運動歷時5s，不計物體在B點處速度大小的變化求AB段和BC段運動的加速度大小？例5“引體向上”是一項體育健身運動，該運動的規(guī)范動作是：兩手正握單杠，由身體懸垂開始上提時，下顎須超過杠面；下放時，兩臂放直，不能曲臂這樣上拉下放，重復動作，達到鍛煉臂力和腹肌的目的如圖所示，某同學質(zhì)量為m=60kg，下放時下顎距單杠面的高度為H

22、=0.4m，當他用F=720N的恒力將身體拉至某位置時，不再用力，依靠慣性繼續(xù)向上運動為保證此次引體向上合格，恒力F的作用時間至少為多少？不計空氣阻力，重力加速度g=10m/s2例6.一個物體從靜止開始以加速度a1做勻加速直線運動，經(jīng)過時間t改為做加速度大小為a2的勻減速運動，又經(jīng)過時間t物體回到開始位置，求兩個加速度大小之比eq f(a1,a2).例7.一個物體從靜止開始在大小為F1的恒力作用下做勻加速直線運動，經(jīng)過時間t改為大小為F2的反方向恒力，又經(jīng)過時間t物體回到開始位置，求兩個恒力大小之比eq f(F1,F2).例8.一個物體從靜止開始在大小為F1的恒力作用下做勻加速直線運動，經(jīng)過時

23、間t改為大小為F2的反方向恒力，又經(jīng)過時間t物體回到開始位置，求兩個恒力做功大小之比eq f(W1,W2).例9.在真空中的光滑水平絕緣面上有一帶電小滑塊，開始時滑塊靜止若在滑塊所在空間加一水平勻強電場E1，持續(xù)一段時間后立即換成與E1方向相反的勻強電場E2.當電場E2與電場E1持續(xù)時間相同時，滑塊恰好回到初始位置，且具有動能Ek.在上述過程中，E1對滑塊的電場力做功為W1，沖量大小為I1；E2對滑塊的電場力做功為W2，沖量大小為I2，則()AI1I2 B4I1I2 CW10.25Ek，W20.75Ek DW10.20Ek，W20.80Ek基本公式應(yīng)用問題(1)v=(2)a=(3)v=v0+a

24、t (4)s=v0t+at2(5) v22-v12=2as(5)vt/2eq f(v0v,2)eq o(v,sup6()(6) vs/2(7) xaT21.一物體作勻加速直線運動，通過一段位移x所用的時間為t1，緊接著通過下一段位移x所用時間為t2。則物體運動的加速度為（ ）A BC D2.一物體作勻加速直線運動，通過一段位移x1速度變化量為v，緊接著通過下一段位移x2，速度變化量仍為v.則物體運動的加速度為？3.一邊長為l的正方形木塊，在水平地面向右做勻加速直線運動，先后通過相距為s的A、B兩點，通過A、B兩點所用時間分別為t1和t2，求物塊的加速度a？4.如圖所示，一個質(zhì)點做勻加速直線運動

25、，依次經(jīng)過a、b、c、d四點，已知經(jīng)過ab、bc和cd三段所用時間之比為321，通過ab和cd段的位移分別為x1和x2，則bc段的位移為？5.甲、乙兩物體均以12m/s的速度做勻減速直線運動，兩物體第3s內(nèi)的位移分別是4.5m和0.4m，求兩物體的加速度。6.A球在塔頂由靜止釋放，做自由落體運動，當下落h1時候，在距離塔頂h2處的B球也由靜止釋放，AB兩球同時落地，求塔高為多少？7.物塊沿斜面頂端由靜止勻加速下滑到底端，已知開始5s和最后5s通過的位移之比是5：11，求物塊在斜面上運動的時間？8.質(zhì)點由a向右做初速度為零的勻加速直線運動，已知ab與cd間距離分別是l1、l2，且通過這兩段距離所

26、用時間相等，求ac間的距離？豎直上拋問題物理情景：(1)雜技演員表演拋四球游戲，每隔相等時間就拋出一個球，空中總有三個球，手中總有一球，假設(shè)各球上升的最大高度都是1.25m，求每個球在手中停留的時間以及當此人接住第一個球時，其他三球的高度.(2)每隔t時間拋出一球，共有n個球，試求每個球到達的最大高度h.分析：每個球從手中拋出后都是經(jīng)過Tnt的時間落回手中，經(jīng)時間t=，上升到最高點，故最大高度：h=gt2=g()2=gn2t2可以看出，若拋球的時間間隔相同，則表演時球的總數(shù)越多，球上升的最大高度就會越大，這就要求演員在拋球的瞬間對球施加一個較大的沖量.下圖是根據(jù)拋體規(guī)律總結(jié)出的幾種球在空中的分布圖，在手拋、接球的時刻，若球的總數(shù)n為偶數(shù)，則有一球位于最高點，其余各球兩兩位于同一高度；若球的總數(shù)n為奇數(shù)，則沒有球位于最高點，其余各球也是兩兩位于同一高度.例1從地面豎直上拋的一個小球，小球兩次經(jīng)過一