2012高考物理总复习 易错题与高考综合问题解读 考点 2 直线运动 探究开放题解答

用心 爱心 专心 1 直线运动探究开放题解答直线运动探究开放题解答 综合问题综合问题 l l 匀速直线运动匀速直线运动 1 一架飞机水平匀速地在某同学头顶飞过 当他听到飞机的发动机声从头顶正上方传 来时 发现飞机在他前上方约与地面成 60 角的方向上 据此可估算出此飞机的速度约为声 速的多少倍 飞机水平匀速飞行 而当人听到声音时 飞机在人的前上方 此时人 飞机 开始时人的头顶正上方飞机的位置构成一直角三角形 解答解答 设飞机在人的头顶正上方时距人 h 则人听到声音时飞机飞过的距离为 则 有 可得 v飞 0 58v声 规律总结规律总结 解这类题的关键 是从背景材料中抓住主要内容 建立物理模型 运用相应的物理规律 求解 特别应注意隐含条件的挖掘 如两物体运动位移关系和时间关系等 综合问题综合问题 2 2 匀变速直线运动匀变速直线运动 1 一杂技演员 用一只手抛球 接球 他每隔 0 40 s 抛出一球 接到球便立即把球抛 出 已知除正在抛 接球的时刻外 空中总有 4 个球 将球的运动近似看作是竖直方向的运 动 球到达的最大高度是 高度从抛球点算起 g 10m s2 A 1 6 m B 2 4 m C 3 2 m n 4 0 m 小球做竖直上抛运动 达到最高点后做自由落体运动 分析小球运动过程 弄清小球 运动情景 由匀变速运动规律即得 解答解答 由题意可得 真空中运行草图如图 2 7 所示 由于每个球时间间隔均为 0 4 s 且空中总有 4 个球 后一个球重复前一个球运动过程 则由上抛时间对称性 位移大小对称 性得 3 2 m 2 某物体以一定的初速率沿斜面向上运动 设物体在斜面上能达到的最大位移为 sm 由实验测得 sm与斜面倾角 的关系如图 2 8 所示 角可在 0 2 之间变化 g 取 10m s2 通过计算求 sm的最小值 以及 s2 为最小值时的倾角 本题涉及位移 加速度 匀速直线运动 物理图象等概念和规律 利用图象和牛顿运 动定律求解 解答解答 当 90 o时 有 由图中数据可得 当 O o时 有 用心 爱心 专心 2 可得 当 O o时 有 则当 60 o时 sm有最小值 为 规律总结规律总结 弄清已知量和未知量 寻找联系它们的相关公式 注意公式中矢量的方向 加速度 为 a 的匀减速直线运动可看作逆向的加速度为口的匀加速直线运动 必要时能运用几何图 形 函数图象进行表达 分析 综合问题综合问题 3 3 匀速直线运动与匀变速直线运动综合应用匀速直线运动与匀变速直线运动综合应用 1 一水平的浅色长传送带上放置一煤块 可视为质点 煤块与传送带之间的动摩擦因 数为 初始时 传送带与煤块都是静止的 现让传送带以恒定的加速度 ao开始运动 当 其速度达到 vo后 便以此速度做匀速运动 经过一段时间 煤块在传送带上留下了一段黑色 痕迹后 煤块相对于传送带不再滑动 求此黑色痕迹的长度 煤块相对传送带不再滑动 说明最后煤块与传送带相对静止 黑色痕迹的长度即为二 者之间的相对位移 结合运动学公式与牛顿第二定律列式求解 解答解答 根据 传送带上有黑色痕迹 可知 煤块与传送带之间发生了相对滑动 煤块的 加速度 a 小于传送带的加速度 ao 根据牛顿定律 可得 a g 设经历时间 t 传送带由静 止开始加速到速度等于 vo 煤块则由静止加速到 v 有 vo aot v at 由于 a a 故 v vo 煤块继续受到滑动摩擦力的作用 再经过时间 t 煤块的速度由 口增加到 vo 有 vo v at 此后 煤块与传送带运动速度相同 相对于传送带不再滑动 不再产生新的痕迹 设在 煤块的速度从 0 增加到 v 的整个过程中 传送带和煤块移动的距离分别为 s2 和 s 有 传送带上留下的黑色痕迹的长度 L s2 s 由以上各式得 2 光滑水平面上放有如图 2 9 所示的用绝缘材料制成的 型的滑板 平面部分足 够长 质量为 4m 距滑板的 A 壁距离为 L1的 B 处放有一质量为 m 电量为 q 的小物体 物 体与板面的摩擦不计 整个装置处于场强为 E 的匀强电场中 初始时刻 滑板与物体都静止 试求 用心 爱心 专心 3 1 释放小物体 第一次与滑板 A 壁碰前物体的速度口 1 多大 2 若物体与 A 壁碰后相对水平面的速度的大小为碰前的 3 5 则物体在第二次跟 A 壁碰 撞之前 物体与 A 壁的最大距离是多少 B 与 A 碰前 B 在电场力的作用下做匀加速直线运动 有 2as v12可求其碰前速度 由碰 撞时的动量守恒判断出碰后 B 的速度方向向左 并可求出碰后 A 的速度 此后 A 向右匀速运 动 B 向左匀减速运动 当二者速度相同时相距最远 解答解答 1 对 B 碰前 a qE m 得 2 碰撞过程若碰后 A 速度向右 由动量守恒 mvl 得 故碰 后 B 向左运动 由动量守恒 得 方向向右 当 A B 速度相同 时二者相距离最远 设该过程时间为 t 则 对 B 可知 故 可得二者最远相距 规律总结规律总结 这类问题高考 资源网解题的关键是找到两种运动的联系 如速度 位移 时间关系并 建立方程 对匀变速运动要分清运动过程及各过程问的联系 正确运用运动学规律列式求 解 综合问题综合问题 4 4 速度图象的应用速度图象的应用 1 伽利略通过研究自由落体和物块沿光滑斜面的运动 首次发现了匀加速运动规 律 伽利略假设物块沿斜面运动与物块自由下落遵从同样的法则 他在斜面上用刻度表示物 块滑下的路程 并测出物块通过相应路程的时间 然后用图线表示整个运动过程 如图 2 10 所示 图中 OA 表示测得的时间 矩形 OAED 的面积表示该时间内物块经过的路程 则图中 OD 的长度表示 P 为 DE 的中点 连接 OP 且延长交 AE 的延长线于 B 则 AB 的 长度表示 解决本题的关键在于深刻理解 vt 图象的意义 解答解答 根据本题作图的过程和图象的意义 如果建立以 OA 为时间轴 0D 为速度轴的坐 标系 则本题的图象就是 vt 图象 所以途中 OD 的长度表示物块的平均速度 AB 的长度表示 物块的末速度 2 有两个光滑固定斜面 AB 和 BC A 和 C 两点在同一水平面上 斜面 BC 比斜面 AB 长 如图 2 11 所示 一滑块自 A 点以速度 vA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 点的总时间是 tc 那么图 2 12 中 正确表示滑块速度的大小 v 随时间 t 变化规律的是 用心 爱心 专心 4 本题主要考查对 vt 图象的理解和应用 正确分析物理过程 掌握图线的特点 是解决 此题的关键 解答解答 B 图象中的直线的斜率表示匀变速运动物体的加速度 加速度越大 直线越陡 而物体从 A 经 B 到 C 的整个过程中 由于无阻力做功 故 A C 两处物体应具有相等的速率 故 C 不正确 AB 和 BC 两段上平均速率相等 AB 段比 BC 段时间短 选 A 不正确 又因为 AB 段加速度大于 BC 段 两段均做匀变速直线运动 故 AB 段和 BC 段的速度图线为直线 故选 D 不正确 只有 B 是正确的 规律总结规律总结 已知物理图象求解有关物理量时 往往要写出与此相关的函数 根据函数讨论问题 利 用图象处理物理问题属于高考要求的内容 属于高考类比推理能力的要求范围 同时也是运 动学与动力学的综合问题 重在考查同学们理解 推理似及综合运用运动学规律 图象和牛 顿运动定律处理物理问题的