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文档简介

1、考纲展示热点视角1参考系、质点2位移、速度和加速度 3匀变速直线运动及其公式、图象 实验一:研究匀变速直线运动1.高考对本章的考查频率较高,题型既有选择题、计算题,也有实验题,但试题难度不大2匀变速直线运动规律的应用、速度图象及图象法处理实验数据是本章高考命题的热点.第一节描述运动的基本概念第一、质点、参考系1质点:用来代替物体的有_的点它是一种理想化模型2参考系:为了研究物体的运动而选定用来作为参考的物体参考系可以任意选取通常以_或相对于地面不动的物体为参考系来研究物体的运动二、位移和路程位移路程定义位移表示质点的位置变动,它是质点由_指向_的有向线段路程是质点_的长度区别(1)位移是_量,

2、方向_(2)路程是标量,没有方向联系(1)在_直线运动中,位移的大小_路程(2)其他情况下,位移的大小_路程三、速度和速率1平均速度:运动物体的_与发生这段位移所用时间的比值,叫做这段时间内的平均速度,即,平均速度是矢量,其方向跟_的方向相同2瞬时速度:运动物体在某一时刻(或经过某一位置)的速度,叫做瞬时速度瞬时速度精确描述物体在某一时刻(或某一位置)的运动快慢3瞬时速率:简称速率,等于瞬时速度的大小,是标量4平均速率:_与时间的比值,不一定等于平均速度的大小四、加速度1定义式:a_;单位是m/s2.2物理意义:描述速度变化的快慢3方向:与速度变化的方向相同4物体加、减速的判定(1)当a与v同

3、向或夹角为锐角时,物体_.(2)当a与v始终垂直时,物体速度大小_.(3)当a与v反向或夹角为钝角时,物体_.1.在研究物体的运动时,下列物体中可以当做质点处理的是()A研究一端固定并可绕该端转动的木杆的运动时B研究用20 cm长的细线拴着的一个直径为10 cm的小球的摆动时C研究一体操运动员在平衡木上的运动时D研究月球绕地球运转的周期时2关于位移和路程,下列说法正确的是()A物体沿直线向某一方向运动,通过的路程就是位移B物体的位移为零,路程一定为零C物体通过一段路程,其位移可能为零D物体通过的路程不等,但位移可能相同3(2014杭州二中高三模拟)关于瞬时速度和平均速度,以下说法正确的是()A

4、一般讲平均速度时,必须讲清楚是哪段时间(或哪段位移)内的平均速度B对于匀速直线运动,其平均速度跟哪段时间(或哪段位移)无关C瞬时速度和平均速度都可以精确描述变速运动D瞬时速度是某时刻的速度,只有瞬时速度才能精确描述变速运动物体运动的快慢4下列说法中正确的是()A物体有加速度,速度就增加B物体的速度变化越快,加速度就越大C物体的速度变化量v越大,加速度就越大D物体的加速度等于零,则物体一定静止对质点模型的理解(1)质点是一种理想化的物理模型,实际并不存在(2)物体能否被看做质点是由所研究问题的性质决定的,并非依据物体自身大小来判断(3)质点不同于几何“点”,是忽略了物体的大小和形状的有质量的点,

5、而几何中的“点”仅仅表示空间中的某一位置(4)物体可被看做质点主要有三种情况:多数情况下,平动的物体可看做质点当问题所涉及的空间位移远大于物体本身的大小时,可以看做质点有转动但转动可以忽略时,可把物体看做质点下列情况的物体,哪些可看做质点()A放在地面上的木箱,在上面的箱角处用水平推力推它,木箱可绕下面的箱角转动B放在地面上的木箱,在其外壁的中心处用水平推力推它,木箱在地面上滑动C比赛中的体操运动员D研究钟表时针的转动情况总结提升(1)不能以物体的大小为标准来判断物体是否可以看成质点,关键要看所研究问题的性质(2)同一物体,有时可看成质点,有时不能1以下情景中,加点的人或物体可看成质点的是()

6、A研究一列火车通过长江大桥所需的时间B计算在传送带上输送的工件数量C研究航天员翟志刚在太空出舱挥动国旗的动作D用GPS确定打击海盗的“武汉”舰在大海中的位置平均速度和瞬时速度1平均速度与瞬时速度的区别平均速度与位移和时间有关,表示物体在某段位移或某段时间内的平均快慢程度;瞬时速度与位置或时刻有关,表示物体在某一位置或某一时刻的快慢程度2平均速度与瞬时速度的联系(1)瞬时速度是运动时间t0时的平均速度(2)对于匀速直线运动,瞬时速度与平均速度相等(2014绍兴一中高三模拟)如图所示,物体沿曲线轨迹的箭头方向运动,AB、ABC、ABCD、ABCDE四段曲线轨迹运动所用的时间分别是:1 s、2 s、

7、3 s、4 s下列说法正确的是()A物体在AB段的平均速度为1 m/sB物体在ABC段的平均速度为 m/sCAB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物体处于A点时的瞬时速度D物体在B点的速度等于AC段的平均速度审题突破(1)在利用计算平均速度时,首先应确定物体的哪个物理量?(2)在曲线运动中,在什么条件下,平均速度才等于瞬时速度?方法总结平均速度与瞬时速度的求解方法(1)平均速度的大小与物体不同的运动阶段有关,求解平均速度必须明确是哪一段位移或哪一段时间内的平均速度(2)是平均速度的定义式,适用于所有的运动(3)粗略计算时我们可以用很短时间内的平均速度来求某时刻的瞬时速度2(原创题)如图所

8、示是做直线运动某物体的位移时间图象,根据图中数据可以求出P点的瞬时速度下面四个选项中哪一项更接近P点瞬时速度的真实值()A2 m/s B2.2 m/sC2.21 m/s D2.211 m/s速度、速度变化量和加速度的关系比较项目速度速度变化量加速度物理意义描述物体运动的快慢和方向,是状态量描述物体速度的变化,是过程量描述物体速度变化快慢,是状态量定义式vvvv0a单位m/sm/sm/s2决定因素由v0、a、t决定由vat知v由a与t决定由决定方向与位移x同向,即物体运动的方向由vv0或a的方向决定与v的方向一致,由F的方向决定,而与v0、v方向无关(2014长沙模拟)对加速度的理解,下列说法正

9、确的是()A加速度增大,速度可能减小B速度变化量v越大,加速度就越大C物体有加速度,速度就增大D物体速度很大,加速度可能为零规律总结(1)速度的大小与加速度的大小没有必然联系(2)速度变化量与加速度没有必然的联系,速度变化量的大小不仅与加速度有关,还与速度变化的时间有关(3)速度增大或减小是由速度与加速度的方向关系决定的3一个质点做方向不变的直线运动,加速度的方向始终与速度方向相同,但加速度大小逐渐减小直至为零,则在此过程中()A速度逐渐减小,当加速度减小到零时,速度达到最小值B速度逐渐增大,当加速度减小到零时,速度达到最大值C位移逐渐增大,当加速度减小到零时,位移将不再增大D位移逐渐减小,当

10、加速度减小到零时,位移达到最小值 巧选参考系该得的分一分不丢!以队伍为参考系,则通讯员从队尾赶到排头这一过程中的速度为(v2v1)(1分)位移大小为l(1分)通讯员再从排头返回队尾的过程中的速度为(v1v2)(1分)位移大小为l(1分)则整个运动时间t(3分)则队伍在这段时间相对地面前进的距离为sv1tv1(3分)答案题后感悟在研究物体的运动时,一般是以地面作为参考系,但是,在有一些运动问题研究中,恰当选择参考系,会使问题的描述和解决变得简单、快捷4一船夫划船逆流而上,驾船沿河道逆水航行,经过一桥时,不慎将心爱的酒葫芦落入水中,被水冲走,但一直划行至上游某处时才发现,便立即返航经过1小时追上葫

11、芦时,发现葫芦离桥5 400 m远,若此船向上游和向下游航行时相对静水的速率是相等的,试求河水的速度一 高考题组1(2011高考上海卷)右图是一张天文爱好者经长时间曝光拍摄的“星星的轨迹”照片这些有规律的弧线的形成,说明了()A太阳在运动B月球在公转C地球在公转D地球在自转2(2012高考山东基本能力测试)假如轨道车长度为22 cm,记录仪记录的信号如图所示,则轨道车经过该监测点的速度为()A0.20 cm/s B2.0 cm/sC22 cm/s D220 cm/s二 模拟题组3在某次铅球比赛中,某运动员以18.62米的成绩获得金牌这里记录的成绩是指()A比赛中铅球发生的位移大小 B比赛中铅球

12、经过的路程C既是铅球发生的位移大小,又是铅球经过的路程D既不是铅球发生的位移大小,也不是铅球经过的路程 4(2014嘉兴模拟)如图所示,飞行员跳伞后飞机上的其他飞行员(甲)和地面上的人(乙)观察跳伞飞行员的运动后,引发了对跳伞飞行员运动状况的争论,下列说法正确的是()A甲、乙两人的说法中必有一个是错误的B他们的争论是由于参考系的选择不同而引起的C研究物体运动时不一定要选择参考系D参考系的选择只能是相对于地面静止的物体5(2014镇海中学高三检测)关于速度、速度的变化量、加速度,正确的说法是()A物体运动时速度的变化量越大,它的加速度一定越大B速度很大的物体,其加速度可以为零C某时刻物体速度为零

13、,其加速度不可能很大D加速度很大时,运动物体的速度一定很快变大第二节匀变速直线运动的规律及应用一、匀变速直线运动的基本规律1速度与时间的关系式:_.2位移与时间的关系式:_.3位移与速度的关系式:_.二、匀变速直线运动的推论1平均速度公式:v_.2位移差公式:xx2x1x3x2xnxn1_.可以推广到xmxn(mn)aT2.3初速度为零的匀加速直线运动比例式(1)1T末,2T末,3T末瞬时速度之比为:v1v2v3vn_.(2)1T内,2T内,3T内位移之比为:x1x2x3xn_.(3)第一个T内,第二个T内,第三个T内位移之比为:xxxxn_.(4)通过连续相等的位移所用时间之比为:t1t2t

14、3tn_.三、自由落体运动和竖直上抛运动的规律1自由落体运动规律(1)速度公式:v_.(2)位移公式:h_.(3)速度位移关系式:v2_.2竖直上抛运动规律(1)速度公式:v_.(2)位移公式:h_.(3)速度位移关系式:_2gh.(4)上升的最大高度:h_.(5)上升到最大高度用时:t_.四、匀变速直线运动的图象1直线运动的xt图象(1)物理意义:反映了物体做直线运动的_随_变化的规律(2)斜率的意义:图线上某点切线的斜率大小表示物体_的大小,斜率正负表示物体速度的_.2直线运动的vt图象(1)物理意义:反映了做直线运动的物体的_随时间变化的规律(2)斜率的意义:图线上某点切线斜率的大小表示

15、物体_.的大小,斜率正负表示物体加速度的方向(3)“面积”的意义图线与时间轴围成的面积表示相应时间内的_.若面积在时间轴的上方,表示位移方向为_;若面积在时间轴的下方,表示位移方向为_.1.一辆以20 m/s的速度行驶的汽车,突然采取急刹车,加速度大小为8 m/s2,汽车在刹车后的3秒内的位移和3秒时的速度分别为()A24 m,4 m/s B25 m,4 m/sC24 m,4 m/s D25 m,02做匀减速直线运动的质点,它的加速度大小为a,初速度大小为v0,经过时间t速度减小到零,则它在这段时间内的位移大小可用下列哪些式子表示()Av0tat2 Bv0tC. D.at231.某人估测一竖直

16、枯井深度,从井口静止释放一石头并开始计时,经2 s听到石头落底声由此可知井深约为(不计声音传播时间,重力加速度g取10 m/s2)()A10 m B20 mC30 m D40 m32.2012年8月12日,在第30届伦敦奥运会田径项目女子跳高决赛中,俄罗斯选手奇切洛娃夺得冠军奇切洛娃的重心离地面高1.2 m,起跳后身体横着越过了1.96 m的高度据此可估算出她起跳时的竖直速度大约为(取g10 m/s2)()A2 m/s B4 m/sC6 m/s D8 m/s41.(2013高考新课标全国卷)如图,直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位置时间(xt)图线由图可知()A在时刻t1,a

17、车追上b车B在时刻t2,a、b两车运动方向相反C在t1到t2这段时间内,b车的速率先减少后增加D在t1到t2这段时间内,b车的速率一直比a车的大42.(2014永临中学高三模拟)我国“蛟龙号”深潜器进行下潜试验,从水面开始竖直下潜,最后返回水面,vt图象如图所示,则有() A本次下潜的最大深度为6 mB全过程中的最大加速度为0.025 m/s2C超重现象发生在34 min和68 min的时间段D04 min和610 min两时间段平均速度大小相等匀变速直线运动规律的应用1速度时间公式vv0at、位移时间公式xv0tat2、位移速度公式v2v2ax,是匀变速直线运动的三个基本公式,是解决匀变速直

18、线运动的基石2匀变速直线运动的基本公式均是矢量式,应用时要注意各物理量的符号,一般规定初速度的方向为正方向,当v00时,一般以a的方向为正方向甲、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审题突破(1)每辆汽车在整个运动过程中加速度都发生了改变,要采取分段分析还是整段分析?(2)分段处的什么是连接两段的桥梁?课堂随笔总结提升1求解匀变速直线运动的一般步骤:2应注

19、意的问题(1)如果一个物体的运动包含几个阶段,就要分段分析,各段交接处的速度往往是联系各段的纽带(2)对于刹车类问题,当车速度为零时,停止运动,其加速度也突变为零求解此类问题应先判断车停下所用时间,再选择合适公式求解(3)物体先做匀减速直线运动,速度减为零后又反向做匀加速直线运动,全程加速度不变,可以将全程看做匀减速直线运动,应用基本公式求解1. (改编题)2013年11月28日,中国的航母“辽宁号”在两艘051C型导弹驱逐舰和两艘054A型导弹护卫舰的伴同下,从青岛起航,直趋南海进行演习已知歼15战机正常起飞过程中加速度为a,经s距离就达到起飞速度腾空而起现已知“辽宁”舰起飞甲板长为L(L0

20、,则物体在上升若v0,则物体在抛出点上方若hv2Cvt图象中0至t3时间内3和4的平均速度大小相等D两图象中,在t2、t4时刻2、4开始反向运动实验一研究匀变速直线运动实验目的1练习使用打点计时器,学会用打上点的纸带研究物体的运动情况2会利用纸带求匀变速直线运动的速度、加速度3利用打点纸带探究小车速度随时间变化的规律,并能画出小车运动的vt图象,根据图象求加速度实验原理1打点计时器(1)作用:计时仪器,每隔0.02 s打一次点(2)工作条件(3)纸带上点的意义:表示和纸带相连的物体在不同时刻的位置通过研究纸带上各点之间的距离,可以判断物体的运动情况可以利用纸带上打出的点来确定计数点间的时间间隔

21、2判断物体是否做匀变速直线运动的方法设x1、x2、x3、x4为纸带上相邻两个计数点之间的距离,假如xx2x1x3x2x4x3常数,则与纸带相连的物体做匀变速直线运动3求物体瞬时速度的方法如图所示:则vn.4求物体加速度的方法(1)“逐差法”求加速度如图所示:a1,a2,a3,然后取平均值,即,这样使所给数据全部得到利用,以提高准确性(2)“图象法”求加速度求出纸带上各计数点的瞬时速度,画出vt图线,直线的斜率即表示加速度实验器材打点计时器、纸带、一端附有定滑轮的长木板、小车、细绳、钩码、刻度尺、电源、导线实验步骤1把附有滑轮的长木板放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定在长木板上没有

22、滑轮的一端,连接好电路2. 把一条细绳拴在小车上,细绳跨过滑轮,下边挂上合适的钩码,把纸带穿过打点计时器,并把它的一端固定在小车的后面实验装置见图,放手后,看小车能否在木板上平稳地加速滑行3把小车停在靠近打点计时器处,先接通电源,后放开小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一系列的点,换上新纸带,重复三次4从几条纸带中选择一条比较理想的纸带,舍掉开始一些比较密集的点,在后面便于测量的地方找一个开始点,以后依次每五个点取一个计数点,确定好计数始点,并标明0、1、2、3、4、,测量各计数点到0点的距离x,并记录填入表中.位置编号012345t/sx/mv/(ms1)5.计算出相邻的计数

23、点之间的距离x1、x2、x3、.6利用一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度求得各计数点1、2、3、4、5的瞬时速度,填入上面的表格中7增减所挂钩码数,再做两次实验数据处理及实验结论1由实验数据得出vt图象(1)根据表格中的v、t数据,在平面直角坐标系中仔细描点,如图可以看到,对于每次实验,描出几个点都大致落在一条直线上(2)做一条直线,使同一次实验得到的各点尽量落到这条直线上,落不到直线上的点,应均匀分布在直线的两侧,这条直线就是本次实验的vt图象,它是一条倾斜的直线2由实验得出的vt图象进一步得出小车运动的速度随时间变化的规律有两条途径进行分析:(1)小车运动的vt图象是一条倾

24、斜的直线如图,当时间增加相同的值t,速度也会增加相同的值v,由此得出结论:小车的速度随时间均匀变化(2)既然小车的vt图象是一条倾斜的直线,那么v随t变化的函数关系式为vktb,所以小车的速度随时间均匀变化注意事项1交流电源的电压及频率要符合要求2实验前要检查打点的稳定性和清晰程度,必要时要调节振针的高度和更换复写纸3开始释放小车时,应使小车靠近打点计时器4先接通电源,计时器工作后,再放开小车,当小车停止运动时及时断开电源5要区别打点计时器打出的点与人为选取的计数点,一般在纸带上每隔四个点取一个计数点,即时间间隔为T0.025 s0.1 s.6小车另一端挂的钩码个数要适当,避免速度过大而使纸带

25、上打的点太少,或者速度太小,使纸带上的点过于密集7选择一条理想的纸带,是指纸带上的点迹清晰适当舍弃开头密集部分,适当选取计数点,弄清楚所选的时间间隔T.8测x时不要分段测量,读数时要注意有效数字的要求,计算a时要注意用逐差法,以减小误差拓展创新1用气垫导轨代替长木板2用频闪照相的方法或光电计时器代替打点计时器通过以上装置的改进能最大程度地减少因长木板和打点计时器的限位孔的阻力而导致的小车加速度不恒定,使小车尽可能做匀加速直线运动,以提高实验的精确度实验步骤和用逐差法处理数据(2013高考广东卷)研究小车匀变速直线运动的实验装置如图甲所示,其中斜面倾角可调打点计时器的工作频率为50 Hz,纸带上

26、计数点的间距如图乙所示,其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出(1)部分实验步骤如下:A测量完毕,关闭电源,取出纸带B接通电源,待打点计时器工作稳定后放开小车C将小车停靠在打点计时器附近,小车尾部与纸带相连D把打点计时器固定在平板上,让纸带穿过限位孔上述实验步骤的正确顺序是:_(用字母填写)(2)图乙中标出的相邻两计数点的时间间隔T_s.(3)计数点5对应的瞬时速度大小计算式为v5_.(4)为了充分利用记录数据,减小误差,小车加速度大小的计算式应为a_.用vt图象处理实验数据在做“研究匀变速直线运动”的实验中:(1)实验室提供了以下器材:打点计时器、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码

27、、刻度尺、导线、交流电源、复写纸、弹簧测力计其中在本实验中不需要的器材是_(2)如图所示,是某同学由打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出,打点计时器打点的时间间隔T0.02 s,其中x17.05 cm、x27.68 cm、x38.33 cm、x48.95 cm、x59.61 cm、x610.26 cm.下表列出了打点计时器打下B、C、F时小车的瞬时速度,请在表中填入打点计时器打下D、E两点时小车的瞬时速度.位置BCDEF速度(ms1)0.7370.8010.994(3)以A点为计时起点,在坐标图中画出小车的速度时间关系图线(4)根据你画出的小车

28、的速度时间关系图线计算出的小车的加速度a_m/s2.范例科技馆里有一个展品,该展品放在暗处,顶部有一个不断均匀向下喷射水滴的装置,在频闪光源的照射下,可以看到水滴好像静止在空中固定的位置不动,如图所示某同学为计算该装置喷射水滴的时间间隔,用分度值为1 mm的刻度尺测量了空中几滴水间的距离,由此可计算出该装置喷射水滴的时间间隔为_s(g取10 m/s2,保留两位有效数字)1在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中,某同学的操作步骤如下,其中错误的步骤有_A拉住纸带,将小车移到靠近打点计时器处先放开纸带,再接通电源B将打点计时器固定在平板上,并接好电源C把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面挂

29、上合适的钩码D取下纸带E将平板一端抬高,轻推小车,使小车能在平板上做加速运动F将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔_将以上步骤完善并填写在横线上(遗漏的步骤可编上序号G、H);实验步骤的合理顺序为:_.2. (2014杭州模拟)某同学用如图所示的装置测定重力加速度: (1)实验中所用的电火花计时器的工作电压为_,打点时间间隔为_(2)该同学在实验中得到了几条较为理想的纸带,并在每条纸带上每5个计时点取一个计数点,依打点先后编为0、1、2、3、4、5、6,如图由图可知,实验时纸带的_端应和重物相连接(选填“甲”或“乙”) (3)实验中由于不小心,纸带被撕断,部分缺失,如图所示则从纸带A

30、上撕下的那段应该是B、C、D三段纸带中的_(填字母代号)3如图是利用DIS实验系统进行“研究匀变速直线运动的位移与速度”实验时所获取的电脑屏幕截图,图中用细实线框出了三个区域:(1)根据图上显示的实验信息可知,区的功能是_,区的功能是_(将符合选项功能前的字母填在相应的横线上)A选择实验数据处理方式B记录所采集的实验数据C提取实验数据D操控实验数据采集(2)点击“选择区域”后,选择AD为研究区域,区域“速度”窗口中显示的数值表示_;(3)如何操作可较准确地求出物体在A时刻的瞬时速度_ 4(2012高考山东卷)某同学利用如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块在重物的牵引下开始运

31、动,重物落地后,物块再运动一段距离停在桌面上(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电源的频率为50 Hz.(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,计数点6对应的速度大小为_m/s.(保留三位有效数字)(3)物块减速运动过程中加速度的大小为a_m/s2,若用来计算物块与桌面间的动摩擦因数(g为重力加速度),则计算结果比动摩擦因数的真实值_(填“偏大”或“偏小”)5. 利用如图所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度一斜面上安装有两个光电门,其中光电门乙固定在斜

32、面上靠近底端处,光电门甲的位置可移动当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时,与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间t.改变光电门甲的位置进行多次测量,每次都使滑块从同一点由静止开始下滑,并用米尺测量甲、乙之间的距离s,记下相应的t值,所得数据如下表所示.s(m)0.5000.6000.7000.8000.9000.950t(ms)292.9371.5452.3552.8673.8776.4(m/s)1.711.621.551.451.341.22完成下列填空和作图:(1)若滑块所受摩擦力为一常量,滑块加速度的大小a、滑块经过光电门乙时的瞬时速度vt、测量值s和t四个物理

33、量之间所满足的关系式是_;(2)根据表中给出的数据,在下图给出的坐标纸上画出t图线:(3)由所画出的t图线,得出滑块加速度的大小为a_ m/s2(保留2位有效数字) “微讲座”(一)巧解直线运动四法在解决直线运动的某些问题时,如果用常规解法一般公式法,解答繁琐且易出错,如果从另外角度入手,能够使问题得到快速、简捷解答下面便介绍几种处理直线运动的巧法一、平均速度法在匀变速直线运动中,物体在时间t内的平均速度等于物体在这段时间内的初速度v0与末速度v的平均值,也等于物体在t时间内中间时刻的瞬时速度,即v.如果将这两个推论加以利用,可以使某些问题的求解更为简捷一个小球从斜面顶端无初速度下滑,接着又在

34、水平面上做匀减速运动,直至停止它共运动了10 s,斜面长4 m,在水平面上运动的距离为6 m求:(1)小球在运动过程中的最大速度;(2)小球在斜面和水平面上运动的加速度大小解析(1)小球在斜面上做匀加速直线运动,在斜面底端速度最大,设最大速度为vmax,在斜面上运动的时间为t1,在水平面上运动的时间为t2.则由t1t210,t1t210,得vmax2 m/s.(2)由公式2axv,代入数据得a1 m/s2,a2 m/s2.答案(1)2 m/s(2) m/s2 m/s2二、比例法对于初速度为零的匀加速直线运动需要牢记几个推论,这几个推论都是比例关系,在处理初速度为零的匀加速直线运动时,首先考虑用

35、比例关系求解,可以省去很多繁琐的推导,简化运算注意,这几个推论也适用于与刹车类似的减速到零的匀减速直线运动(2014浙江八校联考)一根轻质细线将2个薄铁垫片A、B连接起来,一同学用手固定B,此时A、B间距为3L,A距地面为L,如图所示由静止释放A、B,不计空气阻力,且A、B落地后均不再弹起从开始释放到A落地历时t1,A落地前的瞬时速率为v1,从A落地到B落在A上历时t2,B落在A上前的瞬时速率为v2,则() At1t2 Bt1t2Cv1v212 Dv1v213解析A垫片下落用时t1等于B垫片开始下落L用时,B垫片再下落3L用时t2,由于t1、t2时间内B下落的位移满足13的关系,故t1t2,v

36、1v212,所以B、C正确答案BC三、逆向思维法把运动过程的末态作为初态的反向研究问题的方法一般用于末态已知的情况如图所示,一冰壶以速度v垂直进入四个矩形区域沿虚线做匀减速直线运动,且刚要离开第四个矩形区域的E点时速度恰好为零,冰壶通过前三个矩形的时间为t,试通过所学知识分析并计算冰壶通过第四个矩形所用的时间是多少?解析冰壶通过矩形区域的匀减速运动,可看做冰壶从E点开始做初速度为零的匀加速直线运动,由位移公式,由E到A,有4lat式中,t1为冰壶通过四个矩形区域所用的时间,a为其加速度的大小由E到D,有la(t1t)2联立解得t12t或t1t显然t1t不符合题意,应舍去所以冰壶通过第四个矩形所

37、用的时间为tt1tt.答案t四、图象法应用vt图象,可把较复杂的问题转变为较简单的数学问题解决尤其是用图象定性分析,可避开繁杂的计算,快速找出答案汽车从甲地由静止出发,沿平直公路驶向乙地汽车先以加速度a1做匀加速直线运动,然后做匀速运动,最后以大小为a2的加速度做匀减速直线运动,到乙地恰好停止已知甲、乙两地的距离为x,求汽车从甲地到乙地的最短时间t和运行过程中的最大速度vm.解析由题意作出汽车做匀速运动时间长短不同的vt图象,如图所示不同的图线与横轴所围成的“面积”都等于甲、乙两地的距离x.由图象可知汽车做匀速运动的时间越长,从甲地到乙地所用的时间就越长,所以当汽车先做匀加速直线运动,后做匀减

38、速直线运动,中间无匀速运动时,行驶的时间最短设汽车做匀加速直线运动的时间为t1,则匀减速直线运动的时间为(tt1)则vma1t1a2(tt1)解得t1,则vm由图象中三角形面积的物理意义有xvmt解得t ,故vm .答案 1静止在光滑水平面上的木块,被一颗子弹沿水平方向击穿,若子弹击穿木块的过程中子弹受到木块的阻力大小恒定,则当子弹入射速度增大时,下列说法正确的是()A木块获得的速度变大B木块获得的速度变小C子弹穿过木块的时间变长D子弹穿过木块的时间变短2一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A

39、C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3一辆汽车在笔直的公路上做匀变速直线运动,该公路旁每隔15 m安置一个路标汽车经过A、B两相邻路标用时2 s,通过B、C两相邻路标用时3 s,求汽车通过A、B、C三个路标时的速度4一物体以某一初速度在粗糙水平面上做匀减速直线运动,最后停下来,若此物体在最初5 s内和最后5 s内经过的路程之比为115.则此物体一共运动了多长时间?5(2014温州高三摸底)一辆长为L15 m的汽车以v115 m/s的速度在公路上匀速行驶, 在离铁路与公路的交叉点x1175 m处,汽车司机突然发现离交叉点x2200 m处有一列长为L2300 m的列车以v220 m/s的速度行驶过来,为了避免事故的发生,汽车司机立刻使汽车减速,让火车先通过交叉点,求汽车减速的加速度至少多大(不计汽车司机的反应时间,结果保留3位有效数字)热点强化突破(一)热点1对运动图象的理解和应用的考

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