2012年高三第一轮复习第一单元 直线运动.doc

第一单元 直线运动1机械运动，参考系，质点、坐标系、位置与位移，路程，时刻与时间等概念的理解。2匀速直线运动，速度、速率、位移公式x=t，xt图线，t图线3变速直线运动，平均速度，瞬时速度 4匀变速直线运动，加速度，匀变速直线运动的基本规律：、匀变速直线运动的t图线5匀变速直线运动规律的重要推论6自由落体运动，竖直上抛运动题型解析类型题： 注意弄清位移和路程的区别和联系 位移是表示质点位置变化的物理量，它是由质点运动的起始位置指向终止位置的矢量。位移可以用一根带箭头的线段表示，箭头的指向代表位移的方向，线段的长短代表位移的大小。而路程是质点运动路线的长度，是标量。只有做直线运动的质点始终朝着一个方向运动时，位移的大小才与运动路程相等【例题1】一个电子在匀强磁场中沿半径为的圆周运动。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：（ ）A，； B，； C，； D0，。【例题2】如图所示，某质点沿半径为r的半圆弧由a点运动到b点，则它通过的位移和路程分别是（）北南东西A0，0 B2r，向东；Cr，向东； D2r，向东；【例题3】如图所示，物体沿两个半径为R的半圆弧由A运动到C，则它的位移和路程分别是（ ）A0，0 B4R向西，2R向东C4R向东，4R D4R向东，2R类型题： 瞬时速度和平均速度的区别和联系 瞬时速度是运动物体在某一时刻或某一位置的速度，而平均速度是指运动物体在某一段时间或某段位移的平均速度，它们都是矢量。当时，平均速度的极限，就是该时刻的瞬时速度。定义式对任何性质的运动都适用，而只适用于匀变速直线运动。此外对匀变速直线运动还有【例题4】在软绳的两端各拴一石块，绳长3m，拿着上端石块使它与桥面相平，放手让石块自由下落，测得两石块落水声着0.2s，问桥面距水面多高？（g取10m/s2）【例题5】质点做匀变速直线运动，5 s内位移是20 m，在以后的10 s内位移是70 m，求质点的加速度【例题6】弹簧秤挂在升降机的顶板上，下端挂一质量为2kg的物体当升降机在竖直方向运动时，弹簧秤的示数始终是16N如果从升降机的速度为3m/s时开始计时，则经过1s，升降机的位移可能是（g取10m/s2）（ ）A2mB3mC4mD8m【例题7】一物体作匀变速直线运动，某时刻速度的大小为4m/s，1s后速度的大小变为10m/s。在这1s内该物体的( )A位移的大小可能小于B位移的大小可能大于C加速度的大小可能小于 D加速度的大小可能大于。类型题： 速度、速度变化和加速度区别联系 加速度是描述速度变化的快慢和方向的物理量，是速度的变化和所用时间的比值，加速度a的定义式是矢量式。加速度的大小和方向与速度的大小和方向没有必然的联系。只要速度在变化，无论速度多小，都有加速度；只要速度不变化，无论速度多大，加速度总是零；只要速度变化快，无论速度是大、是小或是零，物体的加速度就大。加速度的与速度的变化V也无直接关系。物体有了加速度，经过一段时间速度有一定的变化，因此速度的变化V是一个过程量，加速度大，速度的变化V不一定大；反过来，V大，加速度也不一定大。【例题8】以下说法正确的是（ ）A物体速度越大，加速度一定越大B物体速度变化越快，加速度一定越大C物体加速度不断减小，速度一定越来越小D物体速度变化越大，加速度一定越大E物体在某时刻速度为零，其加速度也一定为零【例题9】关于速度和加速度的关系，下列说法中正确的是( )A速度变化得越多，加速度就越大B速度变化得越快，加速度就越大C加速度大小保持不变，速度方向也保持不变D加速度大小不断变小，速度大小也不断变小类型题： 刹车问题 【例题10】一汽车在平直的公路上以做匀速直线运动，刹车后，汽车以大小为的加速度做匀减速直线运动，那么刹车后经8s汽车通过的位移有多大？【例题11】如图所示，以匀速行驶的汽车即将通过路口，绿灯还有2 s将熄灭，此时汽车距离停车线18m。该车加速时最大时速度大小为，减速时最大加速度大小为。此路段允许行驶的最大速度为，下列说法中正确的有 A如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前汽车可能通过停车线B如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前通过停车线汽车一定超速 C如果立即做匀减速运动，在绿灯熄灭前汽车一定不能通过停车线D如果距停车线处减速，汽车能停在停车线处类型题： 纸带问题 【例题12】一个质量为m的物块由静止开始沿斜面下滑，拍摄此下滑过程得到的同步闪光（即第一次闪光时物块恰好开始下滑）照片如图1所示已知闪光频率为每秒10次，根据照片测得物块相邻两位置之间的距离分别为AB2.40cm，BC7.30cm，CD12.20cm，DE17.10cm由此可知，物块经过D点时的速度大小为_m/s；滑块运动的加速度为_（保留3位有效数字）ABCDE【例题13】如图所示，有若干相同的小钢球，从斜面上的某一位置每隔0.1s释放一颗，在连续释放若干颗钢球后对斜面上正在滚动的若干小球摄下照片如图，测得AB=15cm，BC=20cm，试求：（1）拍照时B球的速度；（2）拍摄时sCD=?（3）A球上面还有几颗正在滚动的钢球【例题14】一物体作匀加速直线运动，通过一段位移x所用的时间为t1，紧接着通过下一段位移x所用的时间为t2. 则物体运动的加速度为A B.C D【例题15】已知O、A、B、C为同一直线上的四点，AB间的距离为l1，BC间的距离为l2，一物体自O点由静止出发，沿此直线做匀速运动，依次经过A、B、C三点，已知物体通过AB段与BC段所用的时间相等。求O与A的距离。类型题： 以后还会用到的一个重要结论 【例题16】某质点P从静止开始以加速度a1做匀加速直线运动，经t（s）立即以反向的加速度a2做匀减速直线运动，又经t（s）后恰好回到出发点，试证明a23al类型题： 运用比例法解题 利用初速度为0的匀变速直线运动的比例关系解题，使问题简单易求。【例题17】一物体从高处自由落下，在最后1s内下落的距离是全程的一半，求下落全程所用时间及总高度。【例题18】一个质点从静止开始做匀加速直线运动，已知它在第4s内的位移是14m，求它前72m所用的时间【例题19】每隔一定时间，从车站以同一加速度沿一笔直的公路开出一辆汽车，当第五辆车开始起动时，第一辆车已离站320m此时第四辆车与第三辆车的距离是多大？【例题20】一列火车有n节相同的车厢，一观察者站在第一节车厢的前端，当火车由静止开始做匀加速直线运动时( )A每节车厢末端经过观察者时的速度之比是123nB每节车厢经过观察者所用的时间之比是1()()()C在相等时间里，经过观察者的车厢节数之比是123nD如果最后一节车厢末端经过观察者时的速度为v，那么在整个列车经过观察者的过程中，平均速度为v/n类型题： 位移图象和速度图象的区别和联系 1识图象【例题21】（镇江市2008届期初教学情况调查）如图所示，光滑轨道MO和ON 底端对接且ON=2MO， M 、 N 两点高度相同，小球自 M 点由静止自由滚下，忽略小球经过O 点时的机械能损失，以 v 、s、 a 、Ek分别表示小球的速度、位移、加速度和动能四个物理量的大小下列图象中能正确反映小球自M点到N点运动过程的是（ ）MNOvstOtOABaEktOtOCD【例题22】如图所示是某物体做匀变速直线运动的速度图线，某同学根据图线得出以下分析结论：物体始终沿正方向运动；物体先向负方向运动，在t=2s后开始向正方向运动；在t=2s前物体位于出发点负方向上，在t=2s后位于出发点正方向上；在t=2s时，物体距出发点最远。以上分析结论正确的是( )A只有 B只有C只有 D只有【例题23】一个物体由A地出作匀速运动到达B地停了一段时间，又同样作匀速运动返回A地，图中哪张图线比较正确描述了以上全过程（ C ）St0St0St0St0ABCD【例题24】如图所示一同学沿一直线行走，现用频闪照相记录了他行走中9 个连续的位置的图片。观察图片，下列这度一时间图象中能够比较正确地反映该同学运动情况的是（ ）【例题25】设物体运动的加速度为a、速度为v、位移为s。现有四个不同物体的运动图象如图所示，假设物体在t=0时的速度均为零，则其中表示物体做单向直线运动的图象是（ ）St0vt246-112460-11ABat0at246-112560-11CD341【例题26】两辆游戏赛车a、b在平直车道上行驶。t0时两车都在距离终点相同位置处。此时比赛开始它们在四次比赛中的vt图如图所示。哪些图对应的比赛中，有一辆赛车追上了另一辆？（ ）0510152025510v/ms1t/s0510152025510v/ms1t/sBababA0510152025510v/ms1t/s0510152025510v/ms1t/sababDC【例题27】一辆汽车由静止开始运动， 其v-t图象如图所示，则汽车在01s内和1s3s内相比（ ）1230vt5A位移相等 B平均速度相等C速度变化相同 D加速度相同【例题28】如右图所示装置中，光滑的定滑轮固定在高处，用细线跨过该滑轮，细线两端各拴一个质量相等的砝码m1和m2在铁架上A处固定环状支架Z，它的孔能让m1通过在m1上加一个槽码m，由O点释放向下做匀加速直线运动当它们到达A时槽码m被支架Z托住，m1继续下降下列能正确表示m1运动速度v与时间t和位移s与时间t关系图象的是（ ）vt0vt0ABst0st0CD【例题29】质点甲、乙做直线运动的位移时间图像如图所示，则（ ）A在运动过程中，质点甲比质点乙运动的快；B当t=t1时刻，两质点的位移相同；C当t=t1时刻，两质点的速度相同；D质点甲的加速度大于质点乙的加速度。【例题30】四个质点作直线运动，它们的速度图象分别如下图所示，下列说法中正确的是（ ）A四个质点在第1秒内的平均速度相同B在第2秒末，质点（3）回到出发点C在第2秒内，质点（1）（3）（4）做加速运动D在第2秒末，质点（2）（3）偏离出发点位移相同【例题31】小球从空中自由下落，与水平地面相碰后弹到空中某一高度，其v-t图像如图所示，则由图可知 （ ）A小球下落的最大速度为5 m/sB小球第一次反弹后瞬间速度的大小为3 m/sC小球能弹起的最大高度为0.45 mD小球能弹起的最大速度1.25 m/s【例题32】如图是一辆汽车做直线运动的s-t图象，对线段OA、AB、BC、CD所表示的运动，下列说法正确的是( )AOA段运动最快 BAB段静止CCD段表示的运动方向与初始运动方向相反D运动4h汽车的位移大小为30km【例题33】龟兔赛跑的故事流传至今，按照龟兔赛跑的故事情节，兔子和乌龟的位移图象如图3所示，下列关于兔子和乌龟的运动正确的是T1T2T3T4T5OSS2S1S3兔龟tA兔子和乌龟是同时从同一地点出发的B乌龟一直做匀加速运动，兔子先加速后匀速再加速C骄傲的兔子在T4时刻发现落后奋力追赶，但由于速度比乌龟的速度小，还是让乌龟先到达预定位移S3D在0T5时间内，乌龟的平均速度比兔子的平均速度大【例题34】一个小孩在蹦床上做游戏，他从高处落到蹦床上后又被弹起到原高度。小孩从高处开始下落到弹回的整个过程中，他的运动速度随时间变化的图像如图所示，图中oa段和cd段为直线，根据此图像可知，小孩和蹦床相接触的时间为（ ）t1t2t3t4tvt5t6oacdA.t2-t4B.t1-t4C.t1-t5D.t2-t5【例题35】 a、b两物体从同一位置沿同一直线运动，它们的速度图象如图所示，下列说法正确的是（ ）Aa、b加速时，物体a的加速度大于物体b的加速度B20秒时，a、b两物体相距最远C60秒时，物体a在物体b的前方D40秒时，a、b两物体速度相等，相距200mba10400204060v/ms1t/s【例题36】有两个光滑固定斜面AB和BC，A和C在同一水平面上，斜面BC比斜面AB长，如图，一滑块自A点以速度A上滑，到达B点时速度减少为零，紧接着沿BC滑下，设滑块从A点到C点的总时间为tc，那么下列四个图中，正确表示滑动速度的大小随时间t变化规律的是（ ）ABCvAttc/2tcOvvcttc/2tcOvvcA BttcOvvcttcOvvctc/2tc/2C D【例题37】大爆炸理论认为，我们的宇宙起源于137亿年前的一次大爆炸。除开始瞬间外，在演化至今的大部分时间内，宇宙基本上是匀速膨胀的。上世纪末，对1A型超新星的观测显示，宇宙正在加速膨胀，面对这个出人意料的发现，宇宙学家探究其背后的原因，提出宇宙的大部分可能由暗能量组成，它们的排斥作用导致宇宙在近段天文时期内开始加速膨胀。如果真是这样，则标志宇宙大小的宇宙半径R和宇宙年龄的关系，大致是下面哪个图像？【例题38】如图所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率运行。初速度大小为的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带。若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的-图像（以地面为参考系）如图乙所示。已知，则A. 时刻，小物块离A处的距离达到最大B. 时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大C. 0时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左D. 0时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用2用图象【例题39】两辆完全相同的汽车，沿水平直路一前一后匀速行驶，速度均为V0，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开始刹车。 已知前车在刹车过程中所行的距离为s，若要保证两辆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: As B2s C3s D4s【例题40】一个固定在水平面上的光滑物块，其左侧面是斜面AB，右侧面是曲面AC，如图5所示。已知AB和AC的长度相同。两个小球p、q同时从A点分别沿AB和AC由静止开始下滑，比较它们到达水平面所用的时间：Ap小球先到 Bq小球先到 C两小球同时到 D无法确定【例题41】如图，竖直光滑的轨道ACB和ADB，小球以速率v从A点开始沿ACB和ADB到B点的时间分别为t1、t2，比较t1、t2的大小。【例题42】两支完全相同的光滑直角弯管(如图所示)现有两只相同小球a和a/ 同时从管口由静止滑下，问谁先从下端的出口掉出？(假设通过拐角处时无机械能损失) VvaaV1V2l1l1l2l2【例题43】物体沿某一方向做匀变速直线运动，在t（s）内通过的路程为s，它在处的速度为v1，在中间时刻的速度为v2，则v1和v2的关系应是（ ）A当物体做匀加速直线运动时，vlv2B当物体做匀减速直线运动时，vlv2C当物体做匀速直线运动时，vlv2D当物体做匀减速直线运动时，vlv2【例题44】某车队从同一地点先后从静止开出n辆汽车，在平直的公路上沿一直线行驶，各车均先做加速度为a的匀加速直线运动，达到速度v后做匀速直线运动，汽车都匀速行驶后，相邻两车距离均为s，则相邻两车启动的时间间隔为 （ ）A B CD【例题45】火车以平均速度从A地到B地需时间t，现火车以速度V0由A出发，匀速前进，中途急刹车，停止后，又立即加速到V0。从开始刹车到加速到V0的时间是t0(刹车与加速过程中加速度大小相同)。若这辆车仍要在t时间内到达B地，则匀速运动的速度V0应是（ ）A B C D【例题46】汽车由静止开始在平直的公路上行驶，060s内汽车的加速度随时间变化的图线如右图所示。 （1）画出汽车在060s内的v-t图线； （2）求这60s内汽车行驶的路程。【例题47】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？类型题： 追及与相遇问题 物体在同一直线上运动，往往涉及追及、相遇或避免碰撞等问题。追和被追的两物体的速度相等（同向运动）是能否追上及两者相距有极值的临界条件第一类：速度大者减速追速度小者匀速当两者速度相等时，若追者仍没有追上被追者，则永远追不上，此时两者之间有最小距离。若两者速度相等时位恰能追上，这是两者避免碰撞的临界条件若追者追上被追者时，追者速度仍大于被追者的速度，则被追者还有一次追上追者的机会。【例题48】甲乙两运动员在训练交接棒的过程中发现：甲经短距离加速后能保持9 mis的速度跑完全程：乙从起跑后到接棒前的运动是匀加速的，为了确定乙起跑的时机，需在接力区前适当的位置设置标记，在某次练习中，甲在接力区前S0-13.5 m处作了标记，并以V-9 m/s的速度跑到此标记时向乙发出起跑口令，乙在接力区的前端听到口令时起跑，并恰好在速度达到与甲相同时被甲追上，完成交接棒，已知接力区的长度为L=20m.求：(1)此次练习中乙在接棒前的加速度a.(2)在完成交接棒时乙离接力区末端的距离.【例题49】辨析题：要求摩托车由静止开始在尽量短的时间内走完一段直道，然后驶入一段半圆形的弯道，但在弯道上行驶时车速不能太快，以免因离心作用而偏出车道求摩托车在直道上行驶所用的最短时间有关数据见表格某同学是这样解的：要使摩托车所用时间最短，应先由静止加速到最大速度 V140 m/s，然后再减速到V220 m/s，t1 = = ； t2 = = ； t= t1 + t2你认为这位同学的解法是否合理？若合理，请完成计算；若不合理，请说明理由，并用你自己的方法算出正确结果【例题50】甲乙两辆汽车都从静止出发做加速直线运动，加速度方向一直不变。在第一段时间间隔内，两辆汽车的加速度大小不变，汽车乙的加速度大小是甲的两倍；在接下来的相同时间间隔内，汽车甲的加速度大小增加为原来的两倍，汽车乙的加速度大小减小为原来的一半。求甲乙两车各自在这两段时间间隔内走过的总路程之比。【例题51】一列货车以28.8 km/h(8m/s)的速度在平直铁路上运行，由于调度失误，在后面600 m处有一列快车以72 km/h(20m/s)的速度向它靠近。快车司机发觉后立即合上制动器，但快车要滑行2000 m才停止。试判断两车是否会相碰。【例题52】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。【例题53】一辆值勤的警车停在公路边，当警员发现从他旁边以10m/s的速度匀速行驶的货车严重超载时，决定前去追赶，经过5.5s后警车发动起来，并以2.5m/s2的加速度做匀加速运动，但警车的行驶速度必须控制在90km/h 以内问：(1）警车在追赶货车的过程中，两车间的最大距离是多少？(2）警车发动后要多长时间才能追上货车？【例题54】摩托车先由静止开始以的加速度做匀加速运动，后以最大行驶速度25m/s匀速运动，追赶前方以15m/s的速度同向匀速行驶的卡车。已知摩托车开始运动时与卡车的距离为1000m，则：（1）追上卡车前二者相隔的最大距离是多少？（2）摩托车经过多少时间才能追上卡车？【例题55】车由静止开始以a=1m/s2的加速度做匀加速直线运动，车后相距s=25m处的人以=6m/s的速度匀速运动而追车，问：人能否追上车？【例题56】甲、乙两质点同时开始在彼此平行且靠近的两水平轨道上同向运动，甲在前，乙在后，相距s，甲初速度为零，加速度为a，做匀加速直线运动；乙以速度v0做匀速运动，关于两质点在相遇前的运动。某同学作如下分析：设两质点相遇前，它们之间的距离为s，则，当时，两质点间距离s有最小值，也就是两质点速度相等时，两质点之间距离最近。你觉得他的分析是否正确？如果认为是正确的，请求出它们的最小距离；如果认为是不正确的，请说明理由并作出正确分析。类型题： 自由落体运动、竖直上抛运动的特点 自由落体运动是初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动竖直上抛运动是匀变速直线运动，其上升阶段为匀减速运动，下落阶段为自由落体运动。它有如下特点：1、上升和下降（至落回原处）的两个过程互为逆运动，具有对称性。有下列结论：(1)速度对称：上升和下降过程中质点经过同一位置的速度大小相等、方向相反。（2）时间对称：上升和下降经历的时间相等。2、竖直上抛运动的特征量：（1）上升最大高度：Sm=。(2)上升最大高度和从最大高度点下落到抛出点两过程所经历的时间：。【例题57】某物体以30m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g取10m/s2。5s内物体的（A）路程为65m（B）位移大小为25m，方向向上（C）速度改变量的大小为10m/s（D）平均速度大小为13m/s，方向向上【例题58】A球自距地面高h处开始自由