五年高考三年联考绝对突破系列(2010版新课标：必修1)：第01单元+直线运动(57页精美WORD排版)..doc

第01单元 直线运动河北省藁城市第九中学 高立峰 整理（交流资源 请给予保留）直线运动是高中物理的重要章节，是整个物理学的基础内容之一。本章涉及位移、速度、加速度等多个物理量，基本公式也较多，同时还有描述运动规律的s-t图象、V-t图象等知识。从历年高考试题的发展趋势看，本章内容作为一个孤立的知识点单独考查的命题并不多，更多的是体现在综合问题中，甚至与力、电场中带电粒子、磁场中的通电导体、电磁感应现象等结合起来，作为综合试题中的一个知识点加以体现。为适应综合考试的要求，提高综合运用学科知识分析、解决问题的能力。同学们复习本章时要在扎实掌握学科知识的基础上，注意与其他学科的渗透以及在实际生活、科技领域中的应用，经常用物理视角观察自然、社会中的各类问题，善于应用所学知识分析、解决问题，尤其是提高解决综合问题的能力。本章多与公路、铁路、航海、航空等交通方面知识或电磁学知识综合。第一部分 五年高考题荟萃两年高考精选（20082009）考点1 基本规律及应用1.（09江苏物理7）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。该车加速时最大加速度大小为，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 （ AC ）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解析：熟练应用匀变速直线运动的公式，是处理问题的关键，对汽车运动的问题一定要注意所求解的问题是否与实际情况相符。如果立即做匀加速直线运动，t1=2s内的位移=20m18m，此时汽车的速度为12m/s0）的滑块从距离弹簧上端为s0处静止释放，滑块在运动过程中电量保持不变，设滑块与弹簧接触过程没有机械能损失，弹簧始终处在弹性限度内，重力加速度大小为g。（1）求滑块从静止释放到与弹簧上端接触瞬间所经历的时间t1（2）若滑块在沿斜面向下运动的整个过程中最大速度大小为vm，求滑块从静止释放到速度大小为vm过程中弹簧的弹力所做的功W；（3）从滑块静止释放瞬间开始计时，请在乙图中画出滑块在沿斜面向下运动的整个过程中速度与时间关系v-t图象。图中横坐标轴上的t1、t2及t3分别表示滑块第一次与弹簧上端接触、第一次速度达到最大值及第一次速度减为零的时刻，纵坐标轴上的v1为滑块在t1时刻的速度大小，vm是题中所指的物理量。（本小题不要求写出计算过程）答案：（1）; （2）; (3) 解析：本题考查的是电场中斜面上的弹簧类问题。涉及到匀变速直线运动、运用动能定理处理变力功问题、最大速度问题和运动过程分析。（1）滑块从静止释放到与弹簧刚接触的过程中作初速度为零的匀加速直线运动，设加速度大小为a，则有 qE+mgsin=ma 联立可得 （2）滑块速度最大时受力平衡，设此时弹簧压缩量为，则有 从静止释放到速度达到最大的过程中，由动能定理得 联立可得 s（3）如图 4.（09江苏13）（15分）航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器，其质量m =2，动力系统提供的恒定升力F =28 N。试飞时，飞行器从地面由静止开始竖直上升。设飞行器飞行时所受的阻力大小不变，g取10m/s2。（1）第一次试飞，飞行器飞行t1 = 8 s 时到达高度H = 64 m。求飞行器所阻力f的大小；（2）第二次试飞，飞行器飞行t2 = 6 s 时遥控器出现故障，飞行器立即失去升力。求飞行器能达到的最大高度h；（3）为了使飞行器不致坠落到地面，求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t3 。解析：（1）第一次飞行中，设加速度为匀加速运动由牛顿第二定律解得（2）第二次飞行中，设失去升力时的速度为，上升的高度为匀加速运动设失去升力后的速度为，上升的高度为由牛顿第二定律解得（3）设失去升力下降阶段加速度为；恢复升力后加速度为，恢复升力时速度为由牛顿第二定律 F+f-mg=ma4且V3=a3t3解得t3=(s)(或2.1s)5.（09海南物理15）（9分）一卡车拖挂一相同质量的车厢，在水平直道上以的速度匀速行驶，其所受阻力可视为与车重成正比，与速度无关。某时刻，车厢脱落，并以大小为的加速度减速滑行。在车厢脱落后，司机才发觉并紧急刹车，刹车时阻力为正常行驶时的3倍。假设刹车前牵引力不变，求卡车和车厢都停下后两者之间的距离。解析：设卡车的质量为M，车所受阻力与车重之比为；刹车前卡车牵引力的大小为，卡车刹车前后加速度的大小分别为和。重力加速度大小为g。由牛顿第二定律有设车厢脱落后，内卡车行驶的路程为，末速度为，根据运动学公式有 式中，是卡车在刹车后减速行驶的路程。设车厢脱落后滑行的路程为，有 卡车和车厢都停下来后相距 由至式得 带入题给数据得 评分参考：本题9分。至式各1分，式1分6.（09上海物理24）（14分）如图，光滑的平行金属导轨水平放置，电阻不计，导轨间距为l，左侧接一阻值为R的电阻。区域cdef内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁场，磁场宽度为s。一质量为m，电阻为r的金属棒MN置于导轨上，与导轨垂直且接触良好，受到F0.5v0.4（N）（v为金属棒运动速度）的水平力作用，从磁场的左边界由静止开始运动，测得电阻两端电压随时间均匀增大。（已知l1m，m1kg，R0.3W，r0.2W，s1m）（1）分析并说明该金属棒在磁场中做何种运动；（2）求磁感应强度B的大小；（3）若撤去外力后棒的速度v随位移x的变化规律满足vv0x，且棒在运动到ef处时恰好静止，则外力F作用的时间为多少？（4）若在棒未出磁场区域时撤去外力，画出棒在整个运动过程中速度随位移的变化所对应的各种可能的图线。解析：（1）金属棒做匀加速运动，R两端电压UIev，U随时间均匀增大，即v随时间均匀增大，加速度为恒量；（2）Fma，以F0.5v0.4代入得（0.5）v0.4aa与v无关，所以a0.4m/s2，（0.5）0得B0.5T （3）x1at2，v0x2at，x1x2s，所以at2ats得：0.2t20.8t10，t1s，（4）可能图线如下：7.(08全国15)如图,一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧,其左端固定在小车上,右端与一小球相连.设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态,若忽略小球与小车间的摩擦力,则在此段时间内小车可能是（ ）A.向右做加速运动 B.向右做减速运动 C.向左做加速运动 D.向左做减速运动答案 AD解析 研究对象小球所受的合外力等于弹簧对小球的弹力,方向水平向右,由牛顿第二定律的同向性可知,小球的加速度方向水平向右.由于小球的速度方向可能向左,也可能向右,则小球及小车的运动性质为：向右的加速运动或向左的减速运动.8（08全国23）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,沿此直线做匀加速运动,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.答案 解析 设物体的加速度为a,到达A点的速度为v0,通过AB段和BC段所用的时间为t,则有 联立式得 设O与A的距离为l ,则有 联立式得考点2 追及、相遇问题9.(08宁夏理综17)甲、乙两车在公路上沿同一方向做直线运动,它们的 v-t图象如图所示.两图象在t=t1时相交于P点,P在横轴上的投影为Q,OPQ的面积为S.在t=0时刻,乙车在甲车前面,相距为d.已知此后两车相遇两次,且第一次相遇的时刻为t,则下面四组t和d的组合可能的是 ()A.B.C.D.答案D解析 假设t=t1,由v-t图象可知在t1时刻v甲=v乙,由于甲做匀速直线运动,乙做匀加速直线运动,则若在t1时刻第一次相遇,也就不会存在第二次相遇的问题,与已知条件两次相遇相矛盾.当t=t1时,v乙s,故解法不合理.摩托车先以a1=4 m/s2加速到最大速度vm,又以加速度a2=8 m/s2减速到v 2=20 m/s,恰完成直道s=218 m的距离,这样用时最短.则:加速距离s1=,减速距离s2=所以:代入数据得:vm =36 m/s加速时间t1=减速时间t2=故最短时间t=t1+t2=9s+2 s=11 s15.(04广西14)一路灯距地面的高度为h,身高为l的人以速度v匀速行走,如图所示.(1)试证明人的头顶的影子做匀速运动.(2)求人影的长度随时间的变化率.答案 (1)见解析 (2) 解析 (1)设t=0时刻,人位于路灯的正下方O处,在时刻t,人走到S处,根据题意有OS=vt 过路灯P和人头顶的直线与地面的交点M为t时刻人头顶影子的位置,如图所示,OM为人头顶影子到O点的距离,由几何关系,有 联立得OM= 因OM与时间t成正比,故人头顶的影子做匀速运动.(2)由图可知,在时刻t,人影的长度为SM,由几何关系,有SM=OM-OS 由式得SM=可见影长SM与时间t成正比,所以影长随时间的变化率为k=16（07全国卷23）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 m/s 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=20 m.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.答案 (1)3 m/s2 (2)6.5 m解析 (1)在甲发出口令后,甲、乙达到共同速度所用时间为 设在这段时间内甲、乙的位移分别为s1和s2,则 s1=vt s1=s2+s0 联立、式解得:(2)在这段时间内,乙在接力区的位移为完成交接棒时,乙与接力区末端的距离为L-s2=20 m-13.5 m=6.5 m17.(05全国卷23)原地起跳时,先屈腿下蹲,然后突然蹬地.从开始蹬地到离地是加速过程（视为匀加速）,加速过程中重心上升的距离称为“加速距离”.离地后重心继续上升,在此过程中重心上升的最大距离称为“竖直高度”.现有下列数据：人原地上跳的“加速距离”d1=0.50 m,“竖直高度”h1=1.0 m;跳蚤原地上跳的“加速距离”d2=0.000 80 m,“竖直高度”h2=0.10 m.假想人具有与跳蚤相等的起跳加速度,而“加速距离”仍为0.50 m,则人跳的“竖直高度”是多少？答案 62.5 m解析 用a表示跳蚤起跳的加速度,v表示离地时的速度,则对加速过程和离地后上升过程分别有v2=2ad2 v2=2gh2 若假想人具有和跳蚤相同的加速度a,令v1表示在这种假想下人离地时的速度,H表示与此相应的竖直高度,则对加速过程和离地后上升过程分别有v 由以上各式可得代入数值,得H=62.5 m第二部分 知识方法备考知识方法要点1机械运动，参照物，质点、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S=t，St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：S=0t+at2、=0+at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，竖直上抛运动知识方法难点1机械运动及其描述机械运动的是运动物体的位置随时间变化。做机械运动的物体，由于其位置将发生变化，为了描述其位置变化的情况，引入了位移概念；做机械运动的物体，由于其位置将随时间发生变化，为了描述其位置随时间变化的情况，引入了速度概念；做机械运动的物体，由于其位置随时间变化的情况有时也将变化，即其运动速度将随时间变化，为了描述其速度随时间情况，引入了加速度概念位移是矢量，它描述了做机械运动的物体在某段时间内位置变化的大小和方向；速度是矢量，它描述了做机械运动的物体在某个时刻位置变化的快慢和方向；加速度也是矢量，它描述了做机械运动的物体在某个时刻速度变化的快慢和方向。运动是绝对的，这就是说任何物体在任何时刻都是在运动着的；运动的描述则只能是相对的，这就是说描述物体的运动情况只能相对于某个指定的参照物。应注意：同一物体的同一运动，若选取不同的参照物，其描述一般是不同的。2匀变速直线运动的基本规律及重要推论（1）匀变速直线运动的基本规律通常是指所谓的位移公式和速度公式 S=0t+at2 =0+at（2）在匀变速直线运动的基本规律中，通常以初速度0的方向为参考正方向，即00此时加速度的方向将反映出匀速直线运动的不同类型： a0，指的是匀加速直线运动；a=0，指的是匀速直线运动；a0，指的是匀减速直线运动。（3）匀变速直线运动的基本规律在具体运用时，常可变换成如下推论形式推论1： 2=2as推论2：=（0+）推论3：S=aT2推论4：=(0+)推论5：=推论6：当0=0（初速度等于零）时，有S 1：S2 ：S3：=12 ：22 ：32 ：S ：S ：S ：=1 ：3 ：5 ：1 ：2 ：3：=1 ：2 ：3 ：t1 ：t2 ：t3 ：=1 ：(1) ：() ：3匀变速直线运动的t图用图像表达物理规律，具有形象，直观的特点。对于匀变速直线运动来说，其速度随时间变化的t图线如图1所示，对于该图线，应把握的有如下三个要点。（1）纵轴上的截距其物理意义是运动物体的初速度0；vt图（2）图线的斜率其物理意义是运动物体的加速度a；（3）图线下的“面积”其物理意义是运动物体在相应的时间内所发生的位移s。 4竖直上抛运动的规律与特征。（1）竖直上抛运动的条件：有一个竖直向上的初速度0；运动过程中只受重力作用，加速度为竖直向下的重力加速度g。（2）竖直上抛运动的规律：竖直上抛运动是加速度恒定的匀变速直线运动，若以抛出点为坐标原点，竖直向上为坐标轴正方向建立坐标系，其位移公与速度公式分别为 S=0tgt2 =0gt（3）竖直上抛运动的特征：竖直上抛运动可分为“上升阶段”和“下落阶段”。前一阶段是匀减速直线运动，后一阶段则是初速度为零的匀加速直线运动（自由落体运动），具备的特征主要有：时间对称“上升阶段”和“下落阶段”通过同一段大小相等，方向相反的位移所经历的时间相等，即 t上=t下速率对称“上升阶段”和“下落阶段”通过同一位置时的速率大小相等，即上=下第三部分 三年联考题汇编2009直线运动一、 选择题1(2009届山东实验中学高三模拟) 在2008北京奥运会中，牙买加选手博尔特是一公认的世界飞人，在男子100m决赛和男子200m决赛中分别以9.69s和19.30s的成绩破两项世界纪录，获得两枚金牌。关于他在这两次决赛中的运动情况，下列说法正确的是（.C ）A200m决赛中的位移是100m决赛的两倍B200m决赛中的平均速度约为10.36m/s-2 t / s3v/(ms1)1 24210-1C100m决赛中的平均速度约为10.32m/sD100m决赛中的最大速度约为20.64m/s2.(2009广东肇庆市一模)下列运动情况可能出现的是（ABD ）A.物体的加速度增大时，速度反而减小B. 物体的速度为零时，加速度反而不为零C.物理的加速度不为零且始终不变，速度也始终不变D.物体的加速度逐渐减小，速度逐渐增大3.2009年画川高中高三月考）如图所示为某质点作直线运动的v-t图象，关于这个质点在4s内的运动情况,下列说法中正确的是 （ B ）A.质点始终向同一方向运动 B.4s内通过的路程为4m，而位移为零C.4s末物体离出发点最远 D.加速度大小不变，方向与初速度方向相同4.(2009年山东聊城一模)在水平面上有两点，相距，一质点在一恒定的合外力作用下沿向做直线运动，经过的时间先后通过两点，则该质点通过中点时的速度大小为（ C ） A若力的方向由向，则大于，若力的方向由向，则小于 B若力的方向由向，则小于，若力的方向由向，则大于C无论力的方向如何均大于D无论力的方向如何均小于5.(安徽蚌埠二中2009届高三第一次质量检测试卷)一个物体做变加速直线运动，依次经过A、B、C三点，B为AC的中点，物体在AB段的加速度恒为a1，在BC段的加速度恒为a2，己知A、B、C三点的速度分别为A、B、C，且AC, B=(A+C)/2,则加速度a1和a2的大小为 (A) A、a1 a2 D、条件不足无法确定6.(安徽芜湖一中2009届高三第一次模拟考试)甲、乙两物体在同一水平轨道上，一前一后相距S，乙在前，甲在后，某时刻两者同时开始运动，甲做初速度为v0，加速度为a1的匀加速运动，乙做初速度为零，加速度为a2的匀加速运动，假设甲能从乙旁边通过，下述情况可能发生的是 (ABD) Aa1=a2，可能相遇一次Ba1a2，可能相遇二次Da1a2，可能相遇一次或不相遇7.(2009江苏太湖二中月考)甲、乙、丙三辆汽车以相同的速度经过某一路标，从此时开始，甲车做匀速直线运动，乙车先加速后减速，丙车先减速后加速，它们经过下一个路标时的速度相同，则： （ B ）A、甲车先通过下一路标 B、乙车先通过下一路标C、丙车先通过下一路标 D、三辆车同时通过下一路标8.(2009届广东湛师附中模拟) 质量为2kg的物体，在光滑水平面上受到两个水平共点力的作用，以8m/s2的加速度作匀加速直线运动，其中F1与加速度方向的夹角为30，某时刻撤去F1，此后该物体：(C )A加速度可能为5 m/s2 B加速度可能为4 m/s2C加速度可能为3 m/s2 D加速度可能为2 m/s201234306030甲乙v/(kmh1)t/h9.(凤阳荣达学校2009届高三物理第三次月考测试卷) t0时，甲乙两汽车从相距70 km的两地开始相向行驶，它们的vt图象如图所示忽略汽车掉头所需时间下列对汽车运动状况的描述正确的是（ BC ）A在第1小时末，乙车改变运动方向B在第2小时末，甲乙两车相距10 kmC在前4小时内，乙车运动加速度的大小总比甲车的大D在第4小时末，甲乙两车相遇10. (2009届高士中学第二次月考高三物理试题)一质点沿直线运动时的速度时间图线如图所示，则以下说法中正确的是：( DC )t/sV/ms-101212345A第1s末质点的位移和速度都改变方向。B第2s末质点的位移改变方向。C第4s末质点的位移为零。D第3s末和第5s末质点的位置相同。11. (扬州中学)22一物体自空中的A点以一定的初速度竖直向上抛出，1s后物体的速率变为10ms，则物体此时的位置和速度方向可能是（不计空气阻力，g=10ms2）（ .C