2018年高考物理二轮复习专题01直线运动（讲）.docx

专题01 直线运动考试大纲要求考纲解读1.参考系、质点1.直线运动的有关概念、规律是本章的重点，匀变速直线运动规律的应用及vt图象是本章的难点.2注意本章内容与生活实例的结合，通过对这些实例的分析、物理情境的构建、物理过程的认识，建立起物理模型，再运用相应的规律处理实际问题3本章规律较多，同一试题往往可以从不同角度分析，得到正确答案，多练习一题多解，对熟练运用公式有很大帮助.2.位移、速度和加速度2.匀变速直线运动及其公式、图象纵观近几年高考试题，预测2018年物理高考试题还会考：1、主要是以选择题形式出现，要注意与生活实例的结合，通过对这些实例的分析、物理情境的构建、物理过程的认识，建立起物理模型，再运用相应的规律处理实际问题。与牛顿运动定律、功与能、电磁学相关知识一起考查，是考试中的热点。2、匀变速直线运动的图象在考试中出现的频率很高，主要以选择题为主，但要注意与牛顿运动定律、功与能、电磁学相关知识结合一起，这样的题有一定的难度。考向01 匀变速直线运动规律1.讲高考（1）考纲要求掌握匀变速直线运动的速度公式、位移公式及速度位移公式，并能熟练应用。掌握并能应用匀变速直线运动的几个推论：平均速度公式、xaT2及初速度为零的匀加速直线运动的比例关系式（2）命题规律主要是以选择题形式出现，要注意与生活实例的结合，通过对这些实例的分析、物理情境的构建、物理过程的认识，建立起物理模型，再运用相应的规律处理实际问题。与牛顿运动定律、功与能、电磁学相关知识一起考查，是考试中的热点。案例1【2016全国新课标卷】一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动，在时间间隔t内位移为s，动能变为原来的9倍。该质点的加速度为： （ ）ABCD【答案】A【解析】设初速度为，末速度为，根据题意可得，解得，根据，可得，解得，代入可得，故A正确。【方法技巧】在分析匀变速直线运动问题时，由于这一块的公式较多，涉及的物理量较多，并且有时候涉及的过程也非常多，所以一定要注意对所研究的过程的运动性质清晰明了，对给出的物理量所表示的含义明确，然后选择正确的公式分析解题。案例2 【2015江苏5】如图所示，某“闯关游戏”的笔直通道上每隔8m设有一个关卡，各关卡同步放行和关闭，放行和关闭的时间分别为5s和2s。关卡刚放行时，一同学立即在关卡1处以加速度2m/s 2由静止加速到2m/s，然后匀速向前，则最先挡住他前进的关卡是： （ ）A关卡2 B关卡3 C关卡4 D关卡5【答案】C【名师点睛】本题主要是公式，匀变速直线运动及匀速运动的位移、速度公式，可以分段计算，注意关卡的开关、闭关时间，找到位移与关卡间距离的关系。案例3 【2015山东14】距地面高5m的水平直轨道A、B两点相距2m，在B点用细线悬挂一小球，离地高度为h，如图。小车始终以的速度沿轨道匀速运动，经过A点时将随车携带的小球由轨道高度自由卸下，小车运动至B点时细线被轧断，最后两球同时落地。不计空气阻力，取重力加速度的大小。可求得h等于： （ ）A1.25m B2.25m C3.75m D4.75m【答案】A【名师点睛】此题考查自由落体运动规律的应用，只要抓住时间相等的关系即可解题.2讲基础（1）匀变速直线运动的规律基本规律速度公式：vv0at.位移公式： 重要推论位移速度关系式：物体在一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度，还等于初、末时刻速度矢量和的一半，即： 任意两个连续相等的时间间隔T内的位移之差为一恒量，即：xx2x1x3x2xnxn1aT2.（2）自由落体运动和竖直上抛运动自由落体运动：速度公式：vgt；位移公式：；速度位移关系式：v竖直上抛运动：速度公式：vv0gt；位移公式：；速度位移关系式： (4)上升的最大高度v 202g，；(5)上升到最大高度用时：3讲典例案例1一质点做匀加速直线运动时速度变化时发生位移，紧接着速度变化同样的时发生位移，则该质点的加速度为A B C D【答案】A【名师点睛】做分析匀变速直线运动情况时，其两个推论能使我们更为方便解决问题，一、在相等时间内走过的位移差是一个定值，即，二、在选定的某一过程中，中间时刻瞬时速度等于该过程中的平均速度【趁热打铁】 如图所示，一小球从A点由静止开始沿斜面做匀变速直线运动，若到达B点时速度为v，到达C点时速度为2v，则AB：BC等于（ ）A1：1 B1：2 C1：3 D1：4【答案】C【解析】根据匀变速直线运动的速度位移公式v2v022ax知，所以AB：AC=1：4，则AB：BC=1：3故C正确，A、B、D错误故选C。【名师点睛】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的速度位移公式v2v022ax，并能灵活运用。案例2一质点在做匀加速直线运动，加速度为a，在时间t内速度变为原来的3倍，则该质点在时间t内的位移为 A B C D【答案】B【解析】设质点的初速度为v0，则ts末的速度为3v0，根据速度位移公式得：，因为，则有：，可知x=at2，故B正确，ACD错误故选B。【名师点睛】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的位移时间公式、速度时间公式，并能灵活运用，基础题【趁热打铁】古希腊权威思想家亚里士多德曾经断言：物体从高空落下的快慢同物体的重量成正比，重者下落快，轻者下落慢。比如说，十磅重的物体落下时要比一磅重的物体落下快十倍。1800多年来，人们都把这个错误论断当作真理而信守不移。 直到16世纪，伽利略才发现了这一理论在逻辑上的矛盾。并通过“比萨斜塔试验”，向世人阐述他的观点。对此进行了进一步的研究，通过实验来验证：伽利略用铜球从斜槽的不同位置由静止下落，伽利略手稿中记录的一组实验数据: 伽利略对上述的实验数据进行了分析，并得出了结论，下列是伽利略得出的结论是（ ）A. B. C. D. 【答案】D4讲方法本部分公式推论多，但公式间有内在联系，在掌握基本公式的基础上，用基本公式推导其他推论可加深记忆，再通过做一定量的题目去理解、达到灵活应用的程度。运动学问题的求解一般有多种方法，可从多种解法的对比中进一步明确解题的基本思路和方法，从而提高解题能力。（1）解决匀变速直线运动的常用方法： 一般公式法；一般公式法指速度公式、位移公式及推论三式它们均是矢量式，使用时要注意方向性平均速度法逆向思维法如匀减速直线运动可视为反方向的匀加速直线运动（2）刹车类问题解决方法实质是汽车在单方向上的匀减速直线运动问题速度减为零后，加速度消失，汽车停止不动，不再返回，若初速度为v0，加速度为a，汽车运动时间满足，发生的位移满足。5讲易错【题目】 （多选）一个从地面竖直上抛的小球，到达最高点前1s上升的高度是它上升的最大高度的1/4，不计空气阻力，g=10m/s2则： （ ）A小球上升的最大高度是5m B小球上抛的初速度是20m/sC2.5s时物体正在上升 D1s末、3s末物体处于同一位置【答案】【正解】BD【错因】竖直上抛运动具有对称性，上升和下降时间相等，根据位移时间公式求出到达最高点前1s上升的高度，从而得到最大高度由速度位移时间关系公式列式求解初速度，从而求得上升的总时间，即可分析末物体的速度方向，并分析末、末物体的位置关系。考向02 运动图象及应用1.讲高考（1）考纲要求理解匀变速直线运动的xt图象、vt图象，并会用它们解决问题（2）命题规律匀变速直线运动的图象在考试中出现的频率很高，主要以选择题为主，但要注意与牛顿运动定律、功与能、电磁学相关知识结合一起，这样的题有一定的难度。案例1【2015福建20】一摩托车由静止开始在平直的公路上行驶，其运动过程的v-t图像如图所示，求：（1）摩托车在0-20s这段时间的加速度大小a；（2）摩托车在0-75s这段时间的平均速度大小。【答案】（1）1.5m/s2 （2）20 m/s【解析】（1）由图知，在0-20s内做匀加速运动，根据，可求加速度a=1.5m/s2；（2）根据v-t图像与坐标轴围面积表示位移可求在0-75s时间内位移为x=1500m，所以平均速度为. 【名师点睛】 本题主要识图能力，理解v-t图像的含义，利用图像求解加速度与位移、平均速度等案例2 【2015广东13】甲、乙两人同时同地出发骑自行车做直线运动，前1小时内的位移-时间图像如图3所示，下列表述正确的是： （ ）A0.20.5小时内，甲的加速度比乙的大 B0.20.5小时内，甲的速度比乙的大C0.60.8小时内，甲的位移比乙的小 D0.8小时内，甲、乙骑车的路程相等【答案】B【名师点睛】求解图象问题要注意：“一轴”、“二点”、“三线”、“四面”，并围绕这些逐一分析。案例3【2016江苏卷】小球从一定高度处由静止下落，与地面碰撞后回到原高度再次下落，重复上述运动，取小球的落地点为原点建立坐标系，竖直向上为正方向，下列速度和位置的关系图象中，能描述该过程的是： （ ）【答案】A【方法技巧】本题重在考查匀变速运动的规律及图像，细节在运动的方向上，可由此排除CD选项；结合速度与位移的二次函数关系，可排除B选项。排除法是做选择题一个常用的、重要的方法之一。2讲基础（1）xt图象物理意义：反映了物体做直线运动的位移随时间变化的规律斜率的意义：图线上某点切线斜率的大小表示物体速度的大小，斜率正负表示物体速度的方向（2） vt图象物理意义：反映了做直线运动的物体的速度随时间变化的规律斜率的意义：图线上某点切线斜率的大小表示物体在该点加速度的大小，斜率正负表示物体加速度的方向“面积”的意义图线与时间轴围成的面积表示相应时间内的位移的大小；若面积在时间轴的上方，表示位移方向为正；若此面积在时间轴的下方，表示位移方向为负xt图象、vt图象都不是物体运动的轨迹，图象中各点的坐标值是x、v与t一一对应；xt图象、vt图象的形状由x与t、v与t的函数关系决定；无论是xt图象还是vt图象，所描述的运动情况都是直线运动3讲典例案例1一个物体沿直线运动，描绘出物体的图象如图所示，则下列判断正确的是( )A. 物体做匀速直线运动B. 物体做变加速直线运动C. 物体的初速度大小为-1m/sD. 物体的加速度大小为1m/s2【答案】D【解析】由数学知识可得： =（0.5t+0.5）m/s，则得：x=0.5t2+0.5t；由匀变速直线运动的位移公式x=v0t+at2可知物体做匀加速直线运动，初速度为v0=0.5m/s，物体的加速度大小为1m/s2故ABC错误，D正确故选D【趁热打铁】在t=0时，A、B两物体在同一地点以相同的初速度沿同一方向运动，A物体的v-t图象如图，B物体做匀减速直线运动，直到停止， 两物体的位移相同，下列说法正确的是A. B运动的时间可能等于AB. 在途中B始终在A的前方C. 在途中任一时刻两物体的速度不可能相同D. 在途中任一时刻两物体的加速度不可能相同【答案】B案例2质量为m的物体，在大小恒定的水平外力F的作用下，沿水平面做直线运动，物体的v-t图像如图所示，则：A2s末时拉力F改变方向 B2s末时物体受到的摩擦力改变方向 C4s内物体的平均速度大小为3m/s D4s内拉力一直对物体做负功【答案】B【名师点睛】此题是对速度时间图线的考查；关键是知道图线的物理意义，斜率等于物体的加速度，“面积“等于物体的位移。【趁热打铁】甲、乙两个物体在同一时刻沿同一直线运动，他们的速度时间图象如图所示，下列有关说法正确的是A在4 s6 s内，甲、乙两物体的加速度大小相等；方向相反B前6 s内甲通过的路程更大C前4 s内甲、乙两物体的平均速度相等D甲、乙两物体一定在2 s末相遇【答案】B【解析】图像的斜率表示加速度，斜率的正负表示加速度的方向，故在4s6s内，两者的加速度相等，方向也相同，A错误；图像与坐标围成的面积表示位移，前6s内甲图线与坐标轴围成图形的面积之和较大，所以甲通过的路程更大，B正确；由图线所围图形的面积知前4s内甲的位移大于乙的位移，故甲的平均速度大于乙的平均速度，C错误；由图线所围图形的面积知前2s内两物体的位移相等，但不确定是从同一地点出发的，故不能判定二者是否相遇，D错误；【名师点睛】在速度时间图像中，需要掌握三点，一、速度的正负表示运动方向，看运动方向是否发生变化，只要考虑速度的正负是否发生变化，二、图像的斜率表示物体运动的加速度，三、图像与坐标轴围成的面积表示位移，在坐标轴上方表示正方向位移，在坐标轴下方表示负方向位移4讲方法（1）一看“轴”先要看清两轴所代表的物理量，即图象是描述哪两个物理量之间的关系（2）二看“线”图象表示研究对象的变化过程和规律在vt图象和xt图象中倾斜的直线分别表示物体的速度和位移随时间变化的运动情况（4）三看“斜率”（5）四看“面积”（6）五看“截距”截距一般表示物理过程的初始情况，例如t0时的位移或速度（7）六看“特殊点”例如交点、拐点(转折点)等例如xt图象的交点表示两质点相遇，但vt图象的交点只表示速度相等5讲易错【题目】 a、b、c三个物体在同一条直线上运动，三个物体的x t图象如图所示，图象c是一条抛物线，坐标原点是抛物线的顶点，下列说法中正确的是()Aa、b两物体都做匀速直线运动，两个物体的速度相同Ba、b两物体都做匀变速直线运动，两个物体的速度大小相等，方向相反C在05 s内，当t5 s时，a、b两个物体相距最近D物体c一定做变速直线运动【答案】【正解】D【解析】A、B位移图象倾斜的直线表示物体做匀速直线运动，则知a、b两物体都做匀速直线运动由图看出斜率看出，a、b两图线的斜率大小、正负相反，说明两物体的速度大小相等、方向相反故AB错误a物体沿正方向运动，b物体沿负方向运动，则当t=5s时，a、b两个物体相距最远故C错误对于匀加速运动位移公式x=v0t+at2，可见，x-t图象是抛物线，所以物体c一定做匀加速运动故D正确；故选D.【错因】本题是为位移-时间图象的应用，要明确斜率的含义，并能根据图象的信息解出物体运动的速度大小和方向。考向03 追及和相遇1.讲高考（1）考纲要求掌握追及与相遇问题的特点以及解决这类问题的一般方法。（2）命题规律一般以选择题形式出现，如果有一个物体做匀减速直线运动，要注意它是否停下。案例1【2016全国新课标卷】（多选）甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其vt图像如图所示。已知两车在t=3 s时并排行驶，则： （ ）A在t=1 s时，甲车在乙车后B在t=0时，甲车在乙车前7.5 mC两车另一次并排行驶的时刻是t=2 sD甲、乙两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40 m【答案】BD【名师点睛】本题主要考查了vt图象、追及问题。vt图象中，与时间轴平行的直线表示做匀速直线运动，倾斜的直线表示匀变速直线运动，斜率表示加速度，倾斜角越大表示加速度越大，图象与坐标轴围成的面积表示位移；在时间轴上方的面积表示位移为正，下方的面积表示位移为负；相遇要求在同一时刻到达同一位置。2讲基础（1） 分析追及问题的方法技巧可概括为“一个临界条件”、“两个等量关系”一个临界条件：速度相等它往往是物体间能否追上或(两者)距离最大、最小的临界条件，也是分析判断问题的切入点；两个等量关系：时间关系和位移关系，通过画草图找出两物体的时间关系和位移关系是解题的突破口（2） 能否追上的判断方法在追及问题中，若后者能追上前者，则追上时，两者处于同一位置，后者的速度一定大于前者的速度；若后者追不上前者，则当后者的速度与前者相等时，两者相距最近。若物体B追赶物体A：开始时，两个物体相距x0.若vAvB时，xAx0xB，则不能追上3讲典例案例1（多选）甲乙两车在一平直道路上同向运动，其v-t图像如图所示，图中PQR和MNR的面积分别为（）。初始时，甲车在乙车前方处，则A若，两车一定不会相遇B若，两车一定相遇两次C若，两车可能只相遇一次D若，两车可能相遇2次【答案】ABC【名师点睛】对于图象问题：1、抓住速度图象是速度随时间的变化规律，是物理公式的函数表现形式，分析问题时要做到数学与物理的有机结合，数学为物理所用2、在速度图象中，纵轴截距表示初速度，斜率表示加速度，图象与坐标轴围成的“面积”表示位移，抓住以上特征，灵活分析【趁热打铁】两辆完全相同的汽车，沿平直公路一前一后以相同的速度匀速行驶，若前车突然以恒定的加速度刹车，在它刚停住时，后车以前车刹车时的加速度的二分之一的大小开始刹车，已知前车在刹车过程中所行驶的距离为S，若要保证两车在上述情况中不相撞，则两车在匀速行驶时保持的距离至少应为( )A. 1S B. 2S C. 2.5S D. 3S【答案】D案例2一只气球以l0m/s的速度匀速竖直上升，某时刻在气球正下方距气球S0=-6m处有一小球以20m/s的初速度竖直上抛，g取10m/s2,不计小球受到的空气阻力。（1）不考虑上方气球对小球运动的可能影响，求小球抛出后上升的最大高度和时间？（2）小球能否追上气球？若追不上，说明理由；若能追上，需要多长时间？【答案】（1）2s；（2）小球追不上气球【解析】 （1）设小球上升的最大高度h, 时间为t, 则 h = v02/2g 得h = 20 m 又t = v0 / g 得t = 2 s （2）设小球达到与气球速度大小相等、方向相同，经过的时间是t1，则 v气= v金= v 0gt1 t1= 1 s 在这段时间内气球上升的高度为x气，小球上升的高度为x金，则 x气= v t1= 10 m x金 = v0t1gt12 /2 = 15 m 由于x气+6 m x金。所以小球追不上气球。【