高一物理力学复 习（一）北师大版

用心 爱心 专心 高一物理高一物理力学复习 一 力学复习 一 北师大版北师大版 本讲教育信息本讲教育信息 一 教学内容 力学复习 一 二 知识总结归纳 1 匀变速运动 质点运动轨迹为直线且加速度不变的运动叫匀变速直线运动 2 公式 匀变速直线运动可以看成匀速直线运动和初速度为零的匀加速直线运动的合运动 当 加速度方向与初速度方向相同时 为匀加速直线运动 当加速度方向与初速度相反时 为 匀减速直线运动 匀速直线运动的速度公式 vt v0 位移公式 s v0 t 初速为零的匀加速运动的速度公式 vt at 位移公式 s 2 1 at2 匀变速直线运动的速度和位移就是上述两种简单运动的代数和 匀变速直线运动的两 个基本公式 速度公式 vt v0 at 1 位移公式 s v0t 2 1 at2 2 研究匀变速直线运动有五个状态参量 vt v0 a t s 通常给定三个量求另两个量 常用的公式还有 v 2 0t vv 3 v2t v02 2as 4 s at2 5 应当注意 公式v 2 0t vv 只适用于匀变速直线运动 3 运动图像 1 中学物理中的图像一般是在二维直角坐标系中画出的 坐标系中的一个点表示一 个物理状态 在坐标系中一系列的点连成一条曲线 这条曲线反映的是一个物理过程 从表 示物理过程的曲线显示出的函数关系 就可以确定物理过程中遵循的规律 2 解读图像的一般方法是 首先看横 纵坐标各代表什么物理量 单位是什么 再看 图像属于哪种函数关系 如果是某个物理量与时间的关系 如速度 时间图像 就可以确 定该物理量随时间变化过程中所遵循的规律 也可以表示任意两个相关物理参量之间的关 系 即反映这两个物理参量之间的相互依存的规律 尤其是着重分析图像中的一些特殊点 线 面 斜率 截距 弯曲方向等包含的物理意义 4 运动的合成与分解 1 质点运动中最简单的运动为匀速直线运动和初速度为零的匀变速直线运动 一切 复杂的运动可视为几个简单运动的合运动 用心 爱心 专心 2 一个物体同时参与两个 或更多 运动 这些运动如果都具有独立性 即其中一 个运动并不因为有另一个运动的存在而有所改变 合运动就是这些互相独立的运动的叠加 这就是运动的独立性原理或运动的叠加原理 因此 各分运动与合运动具有等时性 3 运动的合成和分解是运动学的重要研究方法 根据独立性原理 往往在研究一个 复杂运动的规律时 我们可以将它先分解为两个基本运动 即两个分运动来讨论 然后 再叠加成原来的运动 4 在用运动的合成和分解这种方法研究一个物体的运动时 涉及到的合位移与分位 移 合速度与分速度 合加速度与分加速度等矢量的关系都分别满足平行四边形定则 5 两个物体运动的关系问题 1 在追击问题上 两者速度相等常是能追上 追不上 两者距离有极限值的临界条 件 2 当一个物体做直线运动 而另一个物体做曲线运动时 根据题目给出的条件 找 出二者运动时间的联系 通常是解决问题的关键 典型例题典型例题 例 1 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 10 m s 在这 1s 内该物体的 A 位移的大小可能小于 4m B 位移的大小可能大于 10m C 加速度的大小可能小于 4m s2 D 加速度的大小可能大于 10 m s2 解答 根据公式 vt v0 at s v0t 2 1 at2 如果物体做匀加速直线运动 将题设代入公 式 a t vvt 0 s v0t 2 1 at2 得 a 6m s2 s 7m 如果物体做匀减速直线运动 将题设代入公式 a t vvt 0 s v0t 2 1 at2 得 a 14m s2 s 3m 答案为 A 和 D 例 2 如图 1 河宽 AB 16m 河水向右匀速流动 速度大小为 v1 1 5m s 有只小机动船 在静水中的行驶速度 v2 2 0m s 现此船从 A 点开始渡河 求 1 为使船在最短时间到达 对岸 其船头应朝哪个方向行驶 2 渡河最短时间是多少 若水流速度突然增加 渡河 的最短时间是否改变 3 行驶中船相对岸的速度是多大 方向如何 解答 解答 1 根据运动的独立性原理 为使渡河时间最短 船的分运动的位移应最小 即为河宽 AB 应使船头始终与河岸垂直行驶 可在最短时间到达对岸 用心 爱心 专心 2 根据运动独立性原理 t 2 v sAB 8 s 河水速度突然增加并不影响船垂直河岸的分 运动 只会使船走一折线 如图 1 渡河时间不变 结论 小船渡河时间与河水流速大小无关 3 如图 2 船对岸的速度为合速度 由平行四边形定则 得 v 2 2 2 1 vv 2 5m s 其方向与水流方向 v1的夹角 53o 例 3 如图 3 AB 为斜面 倾角为 30 小球从 A 点以初速度 v0水平抛出 恰好落到 B 点 求 1 AB 间的距离 2 物体在空中飞行的时间 解答 解答 1 水平方向 lABcos v0t 竖直方向 lABsin 2 2 1 gt 解得 t g v 0 0 30tan2 g v 3 32 0 2 将 t 代入方程 可解出 lAB g v 3 4 2 0 例 4 叉路口处有一辆静止的小汽车等候信号灯 当绿灯亮时 它以 2m s2 的加速度起动 与此同时 一辆大卡车以 10m s 的速度从小汽车旁边驶过 此后小汽车做匀加速直线运动 大卡车仍以原来的速度直线行驶 问 1 小汽车追上大卡车时距起动位置多远 2 小汽车追上大卡车时的速度是多大 3 小汽车追上大卡车以前 两车之间的最大距离是多大 解答 解答 小汽车的位移 s1 与大卡车的位移 s2 随时间 t 变化关系示意图如图 4 所示 2 11 2 1 ats 202 tvs 用心 爱心 专心 1 小汽车追上大卡车的条件是 运动相同时间且位移相同 sss 21 ttt 21 由以上的关系式解得 t s10 2 102 a 2 0 v mmtvs1001010 0 2 小汽车追上大卡车时的速度为20102 atvtm s 3 两车之间距离大小与两车的相对速度有关 当两者速度相等时 两车间距离最大 设两车速度相等的时刻为 t 则有 0 atv 解得 解得 s5 t 0 a v 两车最大距离为 25 2 12 0 attvsmm 例 5 一空间探测器从某一星球表面垂直升空 假设探测器质量恒为 1500kg 发动机推 动力为恒力 探测器升空过程中发动机突然关闭 如图 5 图线表示速度随时间的变化情况 1 升空后在 0 9s 9 25s 25 45s 探测器的运动情况如何 2 求探测器在该行星表面达到的最大高度 3 计算该行星表面的重力加速度 解答 解答 1 探测器垂直升空 速度应从 0 逐渐增大 读图可知 图中规定竖直向上为 正方向 探测器的运动可分为三阶段 0 9s 速度方向与加速度方向一致 探测器在竖直方向匀加速上升 加速度 a v t m s 64 9 2 9s 末速度为 64m s 方向竖直向上 9 25s 速度方向与加速度方向 相反 探测器匀减速上升 加速度am s 64 16 4 2 25s 末速度为 0 探测器到达最大 用心 爱心 专心 高度 25 45s 速度方向与加速度方向一致 探测器匀加速下落 am s 80 4525 4 2 方向竖直向下 45s 末速度为 80m s 方向竖直向下 2 0 25s 之间 探测器一直在竖直向上运动 25s 末达到最大高度 求 OAB 的面 积即为 0 25s 内的位移 Hm vt 8006425 2 1 m 3 关闭发动机以后 探测器应仅在星球引力作用下运动 它运动的加速度即为该行 星的重力加速度 g 4 16 64 t v m s2 例 6 一轰炸机在海面上方 h 500m 高处沿水平直线飞行 以 v1 300m s 的速度追赶一艘 位于正前下方以 v2 20m s 的速度逃跑的敌舰 如图 6 所示 要准确击中敌舰 应在飞机离 敌舰的水平距离 s 为多少时释放炸弹 释放炸弹时 炸弹与飞机的相对速度为零 空气 阻力不计 计算中重力加速度 g 取 10m s2 解答 解答 炸弹在空中飞行时间为s10 10 50022 g h t 设炸弹水平方向的速度为 v1 敌舰在水平方向的速度为 v2 则敌舰在水平方向行驶的距离为 s2 v2 t 200m 炸弹在水平方向飞行的距离为 s1 v1 t 3000m 投弹时飞机与敌舰间的水平距离应为 s s1 s2 2800m 模拟试题模拟试题 1 关于匀变速直线运动 下面几种说法中正确的是 A 速度大 加速度一定大 B 加速度很小 速度一定不会很大 C 速度为零时 加速度也一定是零 D 若速度与加速度方向相同时 物体运动一定越来越快 2 一物体自距地面高 h 处自由下落 则它在离地面多高位置时的即时速度大小等于全程 平均速度 A h 4 B h 3 C h 2 D 3h 4 3 做匀加速直线运动的物体 其加速度为 2m s2 则 A 物体在任 1s 末的速度是该秒初的速度的两倍 B 物体在任 1s 末的速度比该秒初的速度大 2m s C 物体在任 1s 的初速度比前 1s 的末速度大 2m s D 物体在任 1s 内的位移都比前 1s 内的位移增加 4m 4 某物体的位移函数式是 s 4t 2t2m 那么它的初速度和加速度分别是 A 0 4m s2 B 4m s 0 C 4m s 2m s2 D 4m s 4m s2 用心 爱心 专心 5 关于平抛运动 下列说法中正确的是 A 物体只受重力 加速度为 g B 物体的运动是水平匀速运动和竖直自由落体运动的合运动 C 抛出点高度一定时 落地时间与初速度大小有关 D 抛出点高度一定时 水平飞出距离与初速度大小成正比 6 如图 1 所示 以 9 8m s 的水平初速度抛出的物体 飞行一段距离后 垂直撞在倾角为 30 的斜面上 可知 物体完成这段飞行的时间是 A 3 3 s B 3 32 s C 3s D 2s 7 为了测定某辆轿车在平直路上起动时的加速度 轿车起动时的运动可看做是匀加速运 动 某人拍摄了一张在同一底片上多次曝光的照片 如图 2 所示 如果拍摄时每隔 2s 拍摄 一次 轿车车身总长为 4 5m 那么这辆轿车的加速度为多大 8 某测量员是这样利用回声测距离的 他站在两平行峭壁间某一位置鸣枪 经过 1 00 秒 钟第一次听到回声 又经过 0 50 秒钟再次听到回声 已知声速为 340m s 则两峭壁间的距 离为多少米 9 一石子从高楼房顶的边缘自由下落 经过底层楼的时间为 0 15s 已知底层楼高为 3m 求楼高多少米 g 取 10m s2 10 一艘小艇从河岸的 A 处过河 小艇保持与河岸垂直方向行驶 经过 10min 到达正对 岸下游 120m 的 C 处 如图 3 所示 如果小艇保持原来的速度逆水斜向上游与河岸成 角 方向行驶 则经过 12 5min 恰好到达正对岸的 B 处 求河的宽度 11 神枪手沿水平方向瞄准正前方 100m 处的竖直靶板射击 第一发子弹打在靶上的 A 点 经测量计算 得知子弹飞行初速度为 500m s 第二发子弹击中 A 点正下方 5cm 处 的 B 点 试计算第二发子弹的飞行速度为多大 不计空气影响 g 10m s2 12 如图 4 所示 甲从离地 h 高处以水平初速度 v0抛出一物体 A 在同一时刻 乙从地 面以大小相同的初速度 v0竖直上抛一物体 B 且它们的初速度是在同一个竖直平面内 若 不计空气阻力 为了使 A 和 B 在空中相遇 设甲 乙两人抛出点的水平