高中物理《图析考点 思维导图》直线运动章节.pdf

雩 电场强度 描述电场 匀迸直线运动s 匀变速直线运动 运动的合成与分解 抛体 运 动 水平方向匀速 运动 竖堇方 向匀变逮运动 圆周运污 圆周运动的临界问题 面与电场线垂直 电场线 甲 静电力 匪 赢 带电粒子在 电场中的运动 山线 周 圃运 感应电流产生的条件 判断感应 榜次定 律 串 顶邓綮肛 f 牛顿第三定律 右手定则 定则判断 方向 迸 圆周运动 串联电路和并联电路 仁 菁 郗分电路欧姆定律 F磊 全电路欧姆定律 l J口 热力学第一定律 热力学第二定律 绝对零度达不到 气体压强的锹观解释 理想气体的 状态方隹 型 恒 置 光的直线传播 蕙 耆 霆 箨 堑 勿 雾 暑 臭 黎 翅 犬小 磁场对电 用左等 i 常见力 万有弓I力定律 汇 n O 光的折射 重力 在天文 上的应用 三种宇宙速度 玻尔的原子模型 特征 振动图象 波的反射和折射 原子核的组戌 波的国象 波的干涉 衍射 原子核式 原子结构 结构攮型 鬻 箸 鞴 圉 波粒二象性 重核裂变与轻核聚变 力和运动 光的干涉和衍射 第一章 直线运动 必考模块 必修 1 第一章 直线运动 第一节 运动的描述 I基础知识恩维导囡 用来代替物体且具有质量的点 是理想模型 夏 噎 玉 匡 本节的董点在于对几个基本概念的理解 参考系的选择决定了物休的运动形式 质点是理想化的摸型 在 学习的过程中要注意区分时间和时刻 路程和位移等概念 同时要会应用加建度及速度公式解浃实际问题 1I点难点突破 几个 基本概念 的理解与辨析 l 参考系 同一个物体 如果选择不同的参考系 运 动情况可能不相同 研究地面上物体的运动 一般选取 地面为参考系 2物体看做质点的条件 质点是一种理想化模型 物体能否看做质点与研究 的问题有关 如果物体的形状和大小对所研究问题的影 响可以忽略 研究物体的一个点就可以知道物体的整体 运动情况 那么该物体就符合质点的条件 3时刻和时间的区别 时刻指某一瞬间 在时间轴上对应于 个点 例如 第几秒初 第几秒末 时间是指两个时刻之间的间隔 在 时间轴上对应于一段线段 例如前几秒内 第几秒内 衽位移和路程有什么区别 路程只有大小没有方 向 位移既有大小又有方向 路程和位移的大小一般不相等 只有当物体做单向直线 参考系 在描述 个 物体的运动时 月 作为标准的 被认为是不动的物体 参考系 和坐标系 坐标 系 为了方便定量描这物体的位置 变化 需根拒物体运 动 的性质 建立坐标 系 时刻 在 时间轴上表示为 个点 间间 盯 两个时勿l 乏 9 的间隔 路程 物体 实际运动轨远 的长度 位移 从初位置到末位置的有向线段 位移现有大小又有方佝 定义 位移与发 生这段 位移所用时 阃的比值 袤 达 式 砂 J言号 物理惹义 袤 示物体运动怏慢和方向的物理量 义 速度 的 变化 量与发 生这 变化所 月时间的 比值 物理意义 袁示遘度变化怏慢的物理董 l 鲫 考点 速度 方向 与位 移 方向 平均速度与 瞬时速度的区别 向沩 对 应 时劂妁运动方 向 当 冖0时的 匀变速度直线的v 电图像是一条倾斜的直线 图线斜率表示加速度大小斜 率的正负反映加速度的方向 忌 维 导 臼 例 解 l 平均遽度与瞬时速度 例l 判断 下面的几个速度中哪个是平均速度 哪个是膦时速度 人 子弹出枪口的速废为800Ws 区汽车从甲站行驶到乙站的速度是 m s 汽车通过站牌时的速度是72b Wh D小球在第3s 末的速度是6m s 解析 平均遘度捐运动的物体在某段时阃或通过某 段位移时的平均快慢程度 而瞬时速度是物体在某 时 刻或通过茱一位置的快慢程度 如B申汽车从甲站行驶 刭乙站是经过一段时间 段位移的 所以该速度是平 均速度 而子弹出抢口为一瞬间 位置 汽 车过站牌为 一位置 第3s 末为一时刻 所以A C D选项中约遘度 均为瞬时速庋 例 如图所示为高速摄影机拍摄到的子弹穿过 苹果瞬间的照片 该照片经过放大后分析出 在曝光时 间内 子弹影像前后错开的距离约为字弹长度的1 2 已知子弹飞行速度约为500Ws 因此可估箅出这 幅照片的曝光时间最接近 A1o s Bl O s 10 令s I 10 12s 解析 子 弹 的 长废 大约 为 5c l l 由子弹影像前后错并的距 离和子弹飞行速度 可以估 算 出 高速摄影机的曝光时间约为 嬲 1 答案 B 2从 r 囡像看速度 例3 甲 乙 丙三物体同时同地开始做直线运动 其位移 时间图像如图所示 则在 彦 时间内 甲 乙 丙运 动的平均速度的大小关系分别是 饰 妫 填 或 铲乙 铲两 答案 解题提 示 D平均速率不是 平均遴 度 的 大 小 2 不要把 矽图当成物体运动的轨迹 图 3 槔据图线 形状可确定物体运动的性质 根据图线的斜率可以 确定物体的运动速度 3从t v 囤像香速菠 位移 例4 2010天津 质点做直线运动的v 图像如图 所示 规 定 向右为正方向 则该质点在前8s 内平均速 度的大小和方向分另 刂 为 圄l l 3 V m 灬 嘟 寓 馆 芍 尾沣 一 能力思维导图 AO25m s 向右 厶0孔m s 向左 l m s 向右 D1m s 向左 解析 0 3s 内质良的位移s 1 2 3 告m 3m 方向向右 3 8s 内位移为s z 2 5 告 m 5m 方向 考点I 加速庋 的正确结果是 思 维 导 图 例 解 l 加速度的矢量性 例l 足球以水平速率1 m s 击中球门横梁后以 8m s 的速率原路弹回 与横梁接触的时间为01s 求 足球在此过程中的平均加速度 10l l v 8励飞 圄l l 4 J 瞥 畏n 18o W 2从 图 像看加速度 例2 下图是某质点运动的速度图像 由图像得到 向左 所以前8s 总位 移s l 一 场 2m 亏 孑 l l s 玑i i l 即大小为 z 5W 方向向左 答案 B 醯 嵩 解析 如图所示 先规定足球 弹回 方向为正方 向 标出初速庹及耒遘度 的大小和方向 v 铲 v 8m s 10m s 18m s 正确 0 1s 内加 速 度巳 m s a 2n i 2 4 内的加速度夕z 望w 纟 1m 故内 夕z C巧 正确 0 4s 内的速度 方向均为正向 答案 BC 3理解加速度与速度 速度变化盘的关系 例3 下列说法正确的是 A加速度增大 速度一定增大 B速度改变量 加越大 加速度就越大 G物体有加速度 速度就增加 1l 速度很大的物体 其加速度可以很小 解题思维导圄 图1 1 人0 1s 内的平均速度是2n l s B0 2s 内的位移大小是3m GO 1s 内的加速度大于2 衽s 内的加速度 00 1s 内 的运动 方 向与2 4s 内的运动方 向 相反 解析 0 1s 的位移 凸 告 2 1m l m 救 1s 内平均速度 岢 w F1w s A项 错 硐 2s 内位 移为0 1s 的 位移与1 2s 内位移乏和 1 2s 内位移 解析 加速度是速度芟化量 与所用时间 的H 值 描述的是逮度寅化的垠授加速度大小只反映速崖 变化的快慢 不能反映速度的大小 故加速度大时速店 可以很小 反之加逭度小时 速度可以很 大 故D正确 物体做加速或减遘运动的根本原因在于四的方向与彳 的方向是 同向还是反向 故A错 尽管 很 大 若 也很大 由d A 物体衤 加速度时只是表明其遘度 芟化 速度可以变大 也可多 变小 或只有方向改变大小不变 蔽C错 答案 D 矢量性 加速度的正负只表示加速度的方向 用 公 式 计 算 o 钅 需要考虑初未速度的方向 性分析 从图线的倾斜程度判断加速度的大小 弄清速度与加 速度的关系 加速度的大小与速度 锺 渊D鹅阉 抄 一能 力 思 维 导 图 拧 号 赝 套 悫 瀵1苜f 矿 质 点 的 位 移 为0 路犟 3C 解析 选顶A锘谖 此时菇痰为2n s 选顼B错误 此 时嚣庚方向不变 因为敦据仍然是正僮 选项D错误 位移 大小不趸零 是2 4A 解析 柱移是指由初位置指向末位王的有向线段 与物 体儆的趸廾么运动无关 5 D 解析 关子时剌和时阃间9m 一定要瓠 准 最主要的问 题 时刻对应时阃轴 上的一 个点 而时间间隔剡对应时阃抽 上 的一 段 即一段 时 阃在 选 顼中 8时上 课 对应时间 辆 上的一个点 即上课开始的时刻 而 课 45分 指的是上 猓所经历的时阋 囚眦它对应时间轴 巾一段 即陟阝阃 隔 因此A正确在B选项中 你早该到校了 指的是小王 应 该到狡的时刺 对应时间轴上的点 因此B班项锘误在C 选顼中 早就从裹里出寨了 描的趸从家里幽来的时烈 对 应时间轴上的一个点 因此C选项错误 在D迤顼中 7时 50分以前 对应时间轴上的 段 即时阃阃隔 因此D选顼 正确 6B 解析 我In 在研宪物理问题时 为了抓隹问趔的二要矛 盾 同时彼复杂问踅得到简牝 带带罴忽降次罴图紊 艽速 远远大于声速 在传播约41k n l 的 距离时 艽传籀的时闯 非常短 对 于估箅来说完全可 以忽咯 因此可以鼓以下方式 避行运葬 声速v 3JO m s 0铷 k n s 距 离s 0敬彦 吉k 所哔 弛用123除以3估箅出闪电冬 的往翠到 他所在位置的距篱 妁方法是可行眨 当然 芦音的遘度加掊 以后 此方 法不再 威立 所以正确 选 顼 为 区 7BD 解 析 根 据加速 度 的 定 义 夕 劭 趣中 助 4Ws f l s 当 龟与 同向 时 得加 谴庹 臼 犭 罕 却s a 6W 当坳与 助反向时 稃加菇庚 吻 t s 1 4w 14W 8CD 解析 A中物体速废为零 是箔某时刻物体的睐时爿 痰为零 并不是物体的逮庚始终为零 所 以物体的加速庋爿 不 定为雾B中物 抹迭废萸化大 发生变化所经历的叶0 并不 定短 所以物体的加琏废并不一定大 C中物体刳 变化趔怏 则遘庹对时阋的变牝率樾大 即场体的加蔡废J 大D中物体妁速废均匀变化 则蘧度对时间的交化卒为 恒薰 即物体加迸庚的大小保持不变 9 由履意知 芙闭道口时间为16s 为安全保泽再加 J 关闭逋口的实际时阃为 炳 s 16s 铫 s 汽车必蔹丬 关闭适口前已遘过适0 汽车从停车线到恰好遇过逆口刍 际行稃 为 m 5m 15m Jt m 需用时 0z 座 臂蒜 四 s 由此亮起红灯的时间为T 饧 故 点 适口的距蓠应为 L 劭T l 000 垫紧羊 n 2304n 第二节 匀变速直线运动 臼 在任意桐等的时间内 位 移都桐等的直线运动 甸 v 恒量 位移公式s v 彦 在任意相等的时间内遘废 注意事项 判断物体趸否儆匀变 测童瞬时建度 测量加琏度 理 阑 鼷 夥 蠲 酐 一 能 力 恿 维 导 图 考点 匀变速直线运动 思 牮 导 曰 爿 佴 1用基本公式法解颇 例l 011安徽 一物体做匀加速直线运动 通过 段位移Ar 所用的时间为氵l 紧接着通过下一段位移 At 所用时间为彦2则物体运动的加速度为 解析 物体做 匀茄速直线送动 在前一段 垭 所用 的时间为彦l 平均速度为瓦 等 即为卷时刻的瞬时速 度 物体在后一段加 所用的时间为9z 平均速庹 为 饧 等 即为钅时刻的瞬时速庋 速度 由 助变化到i 时 间 为 膏 豢 所 以 加 遘 度a 守 竿 罘 号 后 弓 社 9A正确 答案 A 2比仞法 平均速度法的应用 例2 物体以一定的初速度冲 上崮定的光滑斜面 到达斜面最高 点C时速度恰为零 如图1 2 1 所示 已知物体第一次运动刭斜面 长度3 返处的B点时 所用时间为 人 制 G竿孚 铮 鸟 劣 B翻 0嬲 时网芙系厶马 d 时 间 关 吞 多马扦 亏 c u 遘废位移芙系 评叫 n 9 飧劝于初建废为零的匀变嚣直 线运动妁 比例 关垒 裔 鼍 蓊f 罨叠 龛 笔 馕 聂 窘 景 爨 解决问慈 可使同蹙变徭易于 巧用平均莛庋公X F泓 应月莛度图镲茱解决捆芙问趣 匀碱速友葳运动可视为反洵的 匀加建 豆绒运动 通过蓊坻物理运动过穆 皋解问履 要注意瘩废 栩等趸问踅的突蔹羔 应用一元 二茨方裎函鼓 的判别式或 扣劂 直的方 法求解追及与栩遇问题 图l 2 其中 务为图中三角形阴影的面积 做 匀速运动的时间 整理后可得 高中物理 加速时问越长 速度越大 运动的时间就越短 如图申大 三角形面积与大梯形的面积相等 显然 扌 所以蕞绉 的时问对应着没有匀递运动的时间 解题提示 在运动学中 可用物理方法求极值 也刁 用数学 方法求极值 利用二次方程根的判别式求极值条 利用配方的方法求极值是物理学中经常用刭的方法 岿 题若是用物理方法求极值 就是直桉从图像上分析 茁碍 点在运动过程 中无匀速运动的时间 这种情况下所用社 时间最短 然后直接说 明质点是 先做加速运动 然后 刻做减递运动 能力思绯导图 2 s 厉 为质 点 V 樗 樗 s 一 d 樗 即v 冫而时 时间r 蛾 小值 且 韶 V亏l 此 畹 良做 匀速运动的时间 乎 互 均 速运动妁 时间为零说明了质点在此过程 中没有儆 匀速直线运动 物体是先加速 然后立刻减速 若是从图像 中来分析 则 考点 工一 探究小车速度随时间变化规律的实验 思 维 导 田Jt 解 根据纸蒂计算加速度和瞬时速度 例 2012山东 某同学利用图甲所示的实验装 置 探究物块在水平桌面上的运动规律 物体在重物的 牵弓l 下开始运动 重物落地后 物块运动一段距离后停 在桌面上 尚未到达滑轮处 从纸带上便于测量的点开 始 每5个点取1个计数点 相邻计数点间的距离如图 乙所示 打点计时器的频率为50H厶 打点计刚器 物块 乙 图l 2 6 1 通过分析纸带数据 可判断物块在两相邻计数 点 和 之 间某时刻开始减速 2 计数点5对应的速度大小为 m s 计 有效数字 3 物块减速运动过程 中加速度 的大小为r m 若用昔来计算物块与桌面间的动瘴 因数 g 为重力加速度 则计算结果 比真实值 填 偏大 或 偏小 解析 1 做 匀变速直线运动的物体在连续相等 9 时间内的位移差相等 在匀加遘阶段这个羞值 大约 200c m 若在计数点6和计数 葭7之间物块 直加鲳 贝l 位移应为1301c m 大于1228m 故物体在计数 6和计数点7乏间某时刻开始减速 2 计数点5对 的速 度 为计数 点衽和 计 数 点6阃的 平 均遂 度 J l OO m 同理 计数 点6的速度为计数 点5和计数 连 间的平均速度 为1161n s 3 物 块在运动过程 中 了受到桌面的摩擦力外还受到空气的阻力 所 以测量 果偏大 答案 1 6 7 或7 6 2 100 116 3 2 偏大 解题提示 本题主要考查应用平均速度公式求解 时邃废和应月逐差法求解 加速度 解答本题的关键在 灵活地应用匀变速直线运动的推论 实验中应注意的问题 判断小车 做匀加速 两连续相等时间内的位移乏差恒定不变 计算小车加速度的大小 选取纸带上相邻三个计数点 把平均速度近 似当做这 个点中的中间点的瞬时速度 计算某点瞬时速度 数 点6对应的速度大小为 n s 结果保留三位 嗄 甄 嚣 嚅 抄 觥力 思 维 导 图 答图l 2 1 遇则宥 杯 t J 坊 咖 告护 蜘 彦 式 中 奶 12s 斑 招分别为 B两车相遇前行驶的路稃 依 韪 意 有 杯 o I s 式中J 艇 血由 以 上 各 式 得 2幻 汁 屮 0 代入埏 给 数 捃 20r o s 助 4n s 么 2W铲 宥 2 l O8 0 式中矽的单位为s 解得彦1 6s 九 18s 劫 18s 不 合题意 舍去 囚此 B车 加遘行皱 钓时间为o 7曲答图可知 匀建运动的时闷樾长 所月的时闷趑长 所以 汽车先加速后减遘 中间元匀遘运动时 所月的时阃最艋 汲汽车加蘧时间为犭i 遢过位移为 臧遘时冈为 饧 则锝 臼彦 助九 助 专 凸 砰 凸 告 免 诏 解乏得南 f 彦 白 九 8 l 繁车在追赶货车的过翟中 当两车速废桐等时它们的 蓠蕞夂 设婺车发动后经处饣1时间两车的遘废柑等 则 h 昙 考s 4 担 55 4 l O血 95血 艹 告 硝 告 25 妒m 20艹 所以两车闯的最大距藩At o i t s 巧n 2 9q l d n h 251n 助当蕃车刚达到蕞大避度时 率 时 阋 饧 詈 号 s l O s s 65 l 0 Xl 0m 155m 忄 告溺 告 25 l O2m 125皿 囟为 s 救此时警车尚朱赶 货牟 3 警车刚达到最大速废时两车距离丛 s t 3l 钅 嫠车达到蕞大菇度后儆 匀谴运动 汲再 经过9 2 末 2扌末 9 末 速度之比为1 2 3 第 一个 扌内 第 个犭 内 第三个 彦 内 位移 之比为1 3 5 4 l 2o 3s 所用 的时 间之 比为l 倌 5 第1个s 第2个s 第3个s 所用的时阃之 比为1 02 1 w t 2 2用频闪照相研究 自由落体运动 频闪照相机每隔 相等的时间拍摄一次 利用频闪照相机可追踪记录做 自 由落体运动的物体在各时刻的位置 利用照片可以研究 自自落体是否为匀加速运动 灬 是否为恒量 可以Jm l 量重力加速度 若T已知 利 用 灬 a 俨求解 也可以 测量物体在某 位置的瞬时速度 t 2 西 第一章 直线运动 二 竖直上抛运动的特 点和处理方 法 1竖直上抛运动的对称性 D时间的对称性 做竖直上抛运动的物体 上升和 下落时通过同一段竖直距离的时间相等 即丸 汴 z 速度的对称性 做竖直上抛运动的物体在抛出 点的上方任意一点 物体上升和下降经过该点时 速度 的大小相等 方向相反 即t t i 2竖直上抛运动的处理方法 1 分段分析法 将竖直上抛运动的全过程分为上升和下降两个阶 段来处理 要注意两个阶段运动的对称性 2 整体分析法 以抛出点为位移起点 以抛出时刻为计时起点 将 竖直上抛运动的全过程视为初速度为 弘 加速度为一g 的匀减速直线运动 注意 若物体在上升和下降的过程中还受到空气阻 力的作用 则物体的运动不再是竖直上抛运动或自自落 体运动 应分别计算上升和下降过程中的加速度 然后 利用匀变速运动公式求解 l 笮泰厣竿 早甲 考点 山 丨l 落体运动 自由落体运动的运动规律 实验测量重力加速度 只要荦握 了匀变速直线运动的规律 就可以轻松处理 自由落体运动的问题 这部分内容并非每年高考都会 出现 而且出计算题的可能性很小 思 维 导 图 例 解 l 自由落体运动的特点和规律 例l 11重 庆 某人估测一竖直枯井深度 从井 口静止释放 石头并开始计时 经 2s 听到石头落地 声 由此可知井深约为 不计声音传播时间 重力加速度 A10m C 30m B 20m D 40m 解析 从井口曲静止释放 石头做 自由落体运动 由 运动学公式 g 可得 告 10 犭m m 自由落体运动的特点 打点计时器法 纩甘 g 取10m s a 婴 能 力思鲱导图 答案 B 2自自落体运动规律的应用 例2 一物体 自高空0点处 自由下 落 经过A点到达地面上B点 已知物体 在B处的速度是 处 速度的告 A B间 距离为7m 问 o 点离地多高 解析 解题 关婕是 明确运动性质和 具体运动过程 为使解题过程淆晰 画 由 运动过程简图如图所示 解法一 设从0到A所需时间为彦 图1 3 l 下落高度为无 全稃时间为 o 离 地高度为h 由自由 藩体遘庹规律 砀 g r 可得 湍 羞 导9即手 导 由 位 移 公 式h 告g 得夺 F嘉 虽 又 一九 7m 联立得 16 解法二 由推论彳 碥 2酗有 v 该 2刃讪 又 助 告 说 2g h 联立得亻 16n L 解法三 由 解法一知 岩 丢 将r l 等分为妩 铴 f D 三段相等的时间 如 图所示 由初速度为零的匀加遘直线运动的特点知 n 灿 s s Au 1 3 5 7 又 灿 7m s c c s D s 淇 铷 联立得 16m 解题提示 雀解决运动学问题的过稚 中 画 运动萆 图很重要 解魉前应根据题意画出运动萃图 草图上一 红 1叶 4丨 J 定要有规定的正方向 否则用运动代数方程解决问楚叫 就会 出现错误 3用自由落体运劫规律进行测I 例3 滴水法测重力加速度的过程是这洋的 u 龙头的水一滴一滴地滴在其正下方的盘子里 润整妇 头 让前一滴水滴到盘子而听到声音时 后一消恰好启 开水龙头 从第1次听到水击盘声时开始计时 曰出 1 次听到水击盘芦的总时间为彦 用刻度尺量出水龙头彐 盘子的高度差为屁 即可算出重力加速度 设人耳熊口 别两个声音的时间间膈为01s 声速为30Om s 人 水龙头距人耳的距莴至少为弘m B水龙头距盘子的距离至少为 扭n 重力加速度的计算式为纡笋 D重力力 口 速度的计箅式为屮 解析 从自由落体运动位移公式出发进衍分杯J 要相邻两滴水滴下的时间间隔超过01s 人耳残虫J 辨出