高考物理总复习 第1章 运动的描述 匀变速直线运动的研究教师用书1._第1页
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文档简介

1、第第 1 章章 运动的描述运动的描述 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究考纲要求知识内容考试要求备考方略必考加试质点、参考系和坐标系bb1.本章内容在学考中常以单选题形式出现,考查突出以基本概念、图象、运动规律的理解和应用为主。2本章内容也可与物体间作用力、牛顿运动定律等其他知识结合的综合应用中以计算题形式出现。3本章内容单独出现在选考中很少出现,但可以与其他内容结合出现。时间和位移bb速度cc加速度cc匀变速直线运动的速度与时间的关系dd匀变速直线运动的位移与时间的关系dd自由落体运动cc伽利略对自由落体运动的研究a第第 1 1 课时课时运动的描述运动的描述考点一质点、参考系和坐标系(

2、b/b)基础过关1质点忽略物体的大小和形状,把物体简化为一个有质量的物质点,叫质点。2参考系(1)定义:要描述一个物体的运动,首先要选定某个其他物体做参考,这个用来做参考的物体称为参考系。(2)选取:可任意选取,但对同一物体的运动,所选的参考系不同,运动的描述可能会不同,通常以地面为参考系。3坐标系(1)建立目的:定量描述物体的位置及位置变化。(2)种类:直线坐标系、平面坐标系、空间坐标系。【过关演练】1 (20169 月绍兴适应性考试)2016 年第 31 届夏季奥运会在巴西的里约热内卢举行。 下列比赛中可把研究对象看成质点的是()a研究苏炳添在百米跑比赛时的起跑技术b研究乒乓球男子单打冠军

3、马龙的发球动作c研究女子 3 米板冠军施廷懋的跳水动作d研究女子 50 米步枪三姿比赛中杜丽射出的子弹轨迹解析质点是理想化的物理模型, 当物体的大小和形状对研究的问题没有影响或影响很小可忽略不计时,物体可以看做质点,研究苏炳添在百米比赛时的起跑技术,马龙的发球动作,施廷懋的跳水动作, 他们的形状不能忽略, 故不能看成质点; 而研究杜丽射出的子弹轨迹时,子弹的大小、形状可以忽略,所以 d 正确。答案d2.(20169 月台州质量评估)2015 年 9 月 3 日, 纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利 70 周年阅兵式在北京天安门广场举行,参加此次阅兵的轰油6 空中加油机是中国自主研制的第

4、一款空中加油机。 图为加受油机梯队与加油机保持在预对接状态, 下列说法中正确的是()a参考系必须选静止不动的物体b选地面为参考系,受油机是静止的c选加油机为参考系,受油机是静止的d选加油机为参考系,广场上的观众是静止的解析参考系是假定不动的物体,不一定静止不动,a 不正确;选地面为参考系,受油机是运动的,b 不正确;选加油机为参考系,受油机是静止的,广场上的观众是运动的,c 正确,d 错误。故应选 c。答案c要点突破要点一对质点的理解1质点是实际物体的科学的抽象,是研究物体运动时,抓住主要因素,忽略次要因素,对实际物体进行的近似,是一种理想化模型,真正的质点是不存在的。2能把物体看成质点的条件

5、:物体的大小和形状对所研究运动的影响可以忽略不计时,不论物体大小如何,都可将其视为质点。【例 1】 (2015浙江衢州一中期末)如图所示为“嫦娥”三号探测器的图象,在下述运动情景中“嫦娥”三号可视为质点的是()a研究它绕月球飞行的速度大小时b研究它在月球表面软着陆的制动过程中,保持探测器姿态可能与哪些因素有关时c研究它工作时,太阳能电池板展开后的角度时d研究它在近月点制动、变换轨道中调整探测器姿态时解析由看成质点的条件可知 b、c、d 三项均研究“嫦娥”三号运动的细微特征,不能看成质点,而研究它绕月飞行的速度大小时可视为质点。答案a要点二对参考系的理解1运动是绝对的,静止是相对的。一个物体是运

6、动的还是静止的,都是相对于参考系而言的。2参考系的选取可以是任意的。3判断一个物体是运动还是静止,如果选取不同的物体作为参考系,可能得出不同的结论。4参考系本身既可以是运动的物体也可以是静止的物体,在讨论问题时,被选为参考系的物体,我们假定它是静止的。5比较两个物体的运动情况时,必须选取同一个参考系。【例 2】 (2015浙江 10 月选考)2015 年 9 月 3 日, 纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利 70 周年阅兵式在天安门广场举行。如图所示,七架战机保持“固定队列”在天安门广场上空飞过。下列说法正确的是()a以某飞机为参考系,其他飞机是静止的b以飞行员为参考系,广场上的观众是

7、静止的c以某飞行员为参考系,其他飞行员是运动的d以广场上的观众为参考系,飞机是竖直向上运动的解析七架战机保持“固定队列”说明以其中的任意一架飞机为参考系, 其他飞机均是静止的,选项 a 正确,c 错误;以飞行员为参考系,广场上的观众是运动的,选项 b 错误;以广场上的观众为参考系,飞机是水平运动的,选项 d 错误。答案a【例 3】 如图所示,由于风的缘故,河岸上的旗帜向右飘,在河面上的两条船上的旗帜分别向右和向左飘,关于两条船的运动状态说法错误的是()aa船可能是向左运动的ba船可能是静止的cb船肯定是向右运动的db船可能是静止的解析河岸上旗杆是固定在地面上的,那么根据旗帜的飘动方向判断,风是

8、从左向右刮的。a船上旗帜向右飘,有三种可能:一是a船不动,风把旗帜刮向右;二是a船向左运动,风相对于船向右刮,把旗帜刮向右;三是a船向右运动但运动的速度小于风速,此时风仍能把旗帜刮向右,故 a、b 正确;如果b船静止不动或向左运动,旗帜只会向右飘,所以,b船一定向右运动,而且运动的速度比风速快,这样才会出现图中旗帜向左飘动的情况,故 c正确;d 错误。答案d精练题组1北京时间 2015 年 9 月 16 日中午,在第 34 届亚奥理事会代表大会上,亚奥理事会主席艾哈德亲王宣布:中国杭州获得 2022 年亚运会主办权。在考察下列运动员的比赛成绩时,可视为质点的是()解析当物体的大小和形状对所研究

9、问题的影响可以忽略不计时, 物体可视为质点。 因为在跳水、击剑和体操比赛中要考察运动员的动作,所以不能视为质点,故选项 b、c、d 错误,a 选项正确。答案a2关于参考系,下列说法正确的是()a研究机械运动可以不要参考系b选用不同的参考系,同一个物体的运动结论是相同的c飞机俯冲时,飞行员看到大地迎面扑来,是选择大地为参考系的缘故d合理选择参考系的标准是使运动结论越简单越好解析研究机械运动一定要选择参考系, 选用不同的参考系, 同一个物体的运动描述可能不相同;飞机俯冲时,飞行员看到大地迎面扑来,是选择飞机为参考系的缘故。答案d3在高空水平匀速飞行的飞机上先后自由释放甲、乙两个物体,忽略空气阻力,

10、关于甲的运动的描述,下列说法错误的是()a以飞机为参考系,甲做自由落体运动b以地面为参考系,甲做平抛运动c以乙为参考系,甲做匀速直线运动d以乙为参考系,甲做匀加速直线运动解析甲、乙两个物体离开飞机后水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动,因此,以地面为参考系,甲做平抛运动;水平方向与飞机保持相对静止,因此,以飞机为参考系,甲做自由落体运动;甲、乙两物体水平方向运动情况相同,竖直方向有相同的加速度,但甲的速度比乙的大,因此,以乙为参考系,甲做匀速直线运动。答案d【巧学妙记】认识质点“三个”关键点(1)质点是一种理想化的模型。质点是对实际物体的科学抽象。(2)一个物体能否看做质点,并非依据

11、物体自身大小来判断,而是由所研究的问题决定的。(3)质点不同于几何中的“点”考点二时间和位移(b/b)基础过关1时间间隔和时刻时间间隔和时刻的区别与联系:时刻指某一瞬时,两个时刻间的一段间隔表示时间,在表示时间的数轴上,时刻用点表示;时间间隔用线段表示。2位移和路程(1)位移:描述物体位置的变化,用从初位置指向末位置的有向线段表示,是矢量。(2)路程:是物体运动轨迹的长度,是标量。【过关演练】1(2016浙江丽水选考模拟)丽水高铁开通后,从铁路售票网 12306 查询到 g7330 次列车的信息如图所示,用电子地图测距工具测得丽水站到杭州东站的直线距离约为 205.6 km,下列说法正确的是(

12、)a图中 07:16 表示一段时间b图中 01 小时 39 分表示时刻c205.6 km 表示丽水站到杭州东站的路程d205.6 km 表示丽水站到杭州东站的位移大小答案d2(20164 月浙江选考)某同学绕操场一周跑了 400 m,用时 65 s。这两个物理量分别是()a路程、时刻b位移、时刻c路程、时间d位移、时间解析绕操场跑一周,指的是人的路程,所用时间 65 s 指的是一段时间,所以答案为 c。答案c要点突破要点一路程和位移的区别1含义不同:位移是从起点到终点的一条有向线段,用来表示质点位置的变化;路程则是质点运动轨迹的长度。2位移有大小、方向,是一个矢量;路程只有大小,无方向,是一个

13、标量。3一般情况下,位移的大小不等于路程,只有质点做单方向的直线运动时,位移大小才等于路程。【例 1】 如图所示,质点从n点沿半径均为r的两个半圆形轨道运动到p点,质点的路程和位移大小分别是()a4r,0b2r,4rc2r,0d2r,2r解析路程是物体全程走过的长度 2r,位移大小是指起点到终点的直线距离 2r。答案b要点二时间和时刻的区别1时刻在时间坐标轴上对应于一点,表示某一瞬间或某一瞬时。2时间是两个时刻之间的时间间隔,在时间坐标轴上对应于两点间的线段,表示一个过程。3实际生活中“时间”有时指时刻,有时指时间间隔,注意区分。【例 2】 (多选)关于时间和时间间隔,下列说法正确的是()a老

14、师说:“明天早上 8 时上课,上课 45 分”“其中 8 时上课”指时刻,“上课 45 分”指的时间间隔b 小王迟到了, 老师对他说: “为什么你现在才来, 你早该到校了”其中“你早该到校了”指到校的时间间隔c 小王说: “我早就从家里出来了, 因为今天公共汽车晚点了。 ”其中“早就从家里出来”指的是时间间隔d老师说:“希望你下次一定在 7 时 50 分以前到校”其中“7 时 50 分以前”指的是时间间隔答案ad精练题组1某同学沿 400 m 的跑道跑步 1 圈后回到起点,此过程的路程和位移分别是()a400 m,400 mb400 m,0c0,400 md0,0解析路程是物体运动的轨迹的长度

15、,所以是 400 m;位移是从初位置到末位置的有向线段的长度,所以是 0。答案b2(2016浙江金华模拟)关于时间和时刻,下列说法正确的是()a时刻表示时间极短,时间表示时间较长b作息时间表上的数字均表示时间c物体在 5 s 内就是指物体在 4 s 末到 5 s 末的这 1 s 时间d物体在第 5 s 内就是指物体在 4 s 末到 5 s 末的这 1 s 的时间解析时刻指的是时间轴上的一点,时间指的是时间轴上的一段,a 项错误;作息时间表上的数字对应的是时间轴上的某一点,所以是时刻,b 项错误;物体在 5 s 内是指从计时开始到第 5 s 末这 5 s 的时间,c 项错误;所以正确选项只有 d

16、 项。答案d3如图所示,一物体沿 1、2、3 三条不同的路径由p运动到q点。下列说法正确的是()a物体沿三条路径的位移都相同b物体沿路径 1 的位移大于沿路径 2 的位移c物体沿路径 1 的位移大于沿路径 3 的位移d物体沿路径 2 的位移大于沿路径 3 的位移解析不论物体沿哪条路径移动,其初、末位置均相同,故位移相同。答案a4(多选)火车从广州东站开往北京站,下列的计时数据指时刻的是()a列车在 16 点 10 分由广州东站发车b列车在武昌站停车 10 分钟c列车约在凌晨 3 点 15 分到达武昌站d列车从广州东站到北京站运行约 22 小时解析时刻指的是时间轴上的一个点,时间指的是时间轴上的

17、一段。b、d 两项表示的是一段时间;a、c 两项表示的是某一瞬时,指的是时刻,所以正确选项为 a、c。答案ac【巧学妙记】位移和路程的区别和联系考点三速度加速度(c/c)基础过关1速度(1)平均速度:在变速运动中,物体在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值,即vxt,是矢量。(2)瞬时速度:运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度,是矢量。2速率(1)速率:瞬时速度的大小,是标量。(2)平均速度的大小不一定等于路程与时间的比值。3加速度(1)定义:速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值。(2)定义式:avt,单位:m/s2。(3)方向:与速度变化量的方向相同。【过关演练】1(2015浙

18、江 1 月学考)“歼15”舰载机在“辽宁”号航母上着落瞬间的某个物理量大小为 80 m/s,方向与跑道平行,这个物理量是()a路程b位移c瞬时速度d平均速度解析80 m/s 是速度,对应某个瞬间的速度是瞬时速度,所以 c 选项正确。答案c2一个做匀变速直线运动的物体,其加速度大小为 0.6 m/s2。此物体在任意 1 s 内的()a速度变化大小一定为 0.6 m/sb末速度一定等于初速度的 0.6 倍c末速度一定比初速度小 0.6 m/sd末速度一定比初速度大 0.6 m/s解析加速度表示物体速度变化快慢的物理量,a0.6 m/s2表明物体在任意 1 s 内速度变化 0.6 m/s,但不一定是

19、 0.6 倍,当物体做加速运动时,任意 1 s 内的末速度一定比初速度大 0.6 m/s,当物体做减速运动时,在任意 1 s 内的末速度一定比初速度小 0.6 m/s,故 a正确。答案a3 (2015浙江 10 月选考)如图所示, 一女同学穿着轮滑鞋以一定的速度俯身“滑入”静止汽车的车底,她用 15 s 穿越了 20 辆汽车底部后“滑出” ,位移为 58 m。假设她的运动可视为匀变速直线运动,从上述数据可以确定()a她在车底运动时的加速度b她在车底运动时的平均速度c她刚“滑入”车底时的速度d她刚“滑出”车底时的速度解析根据题目给出的条件可知,结合vxt可知,选项 b 正确,a、c、d 错误。答

20、案b要点突破要点一平均速度与瞬时速度的区别与联系1区别:平均速度是过程量,表示物体在某段位移或某段时间内的平均运动快慢程度;瞬时速度是状态量,表示物体在某一位置或某一时刻的运动快慢程度。2(1)联系:瞬时速度是运动时间t0 时的平均速度(2)计算平均速度时应注意的两个问题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。vxt是平均速度的定义式,适用于所有的运动。【例 1】 一位女士由于驾车超速而被警察拦住。警察走过来对她说:“太太,您刚才的车速是 80 km/h!”这位女士反驳说:“不可能的!我才开了 10 分钟,还不到一个小时,怎样可能走了

21、 80 km 呢?”“太太,我的意思是:如果您继续像刚才那样开车,在下一个小时里您将驶过 80 km。”“这也不可能的。我只要再行驶 20 km 就到家了,根本不需要再开过80 km 的路程。”你认为这位太太没有认清哪个物理概念()a位移与路程的概念b时间与时刻的概念c平均速度与瞬时速度的概念d加速度与速度的概念解析平均速度是物体在单位时间内通过的位移, 而瞬时速度是指物体在某一时刻或某一位置的速度。根据题意可知,超速应是某时刻速度超过 80 km/h,故该女士没有认清瞬时速度与平均速度的概念,所以选项 c 正确。答案c要点二加速度的理解1 根据a与v方向间的关系判断物体是在加速还是在减速:

22、当a与v同向或夹角为锐角时,物体速度大小变大;当a与v垂直时,物体速度大小不变;当a与v反向或夹角为钝角时,物体速度大小变小。2速度、速度的变化量和加速度的关系物理量速度v速度的变化量v加速度a物理意义表示运动的快慢和方向表示速度变化的大小和方向表示速度变化的快慢,即速度的变化率公式及单位vxt,m/svvv0,m/savt,m/s2关系三者大小无必然联系,v很大,v可以很小,甚至为 0,a也可大可小,也可能为零,但a的方向与v一定相同【例 2】 (多选)下列所描述的运动中,可能的有()a速度变化很大,加速度很小b速度变化方向为正,加速度方向为负c速度变化越来越快,加速度越来越小d速度越来越大

23、,加速度越来越小解析因为vat,尽管a很小,只有t足够大,v可以很大,选项 a 正确;若a与v是同方向的,尽管a越来越小,但v还要增大,一直增大到a减小到零为止,故选项 d正确;加速度方向和速度变化方向一定相同,所以选项 b 错误;加速度avt是描述速度变化快慢的物理量,速度变化快,加速度一定大,所以选项 c 错误。答案ad精练题组1如图所示,图 a 中的“4 km”是里程标志,图 b 中的“80”是要求车速不超过 80 km/h。关于这两个标志所指的物理量,表述正确的是()a4 km 是指位移b4 km 是指路程c80 km/h 是指车辆行驶的平均速度d80 km/h 是指车辆行驶的平均速度

24、大小解析标志中 4 km 是指路程,80 km/h 是限制的最高速度,是瞬时速度。故只有选项 b 正确。答案b2关于速度、速度变化量、加速度,下列说法正确的是()a速度是描述运动物体位置变化大小的物理量,加速度是描述物体运动速度变化快慢的物理量b速度是描述物体位置变化快慢的物理量,加速度是描述物体位移变化快慢的物理量c加速度增大时,速度一定增大d物体具有向东的加速度,而速度的方向可能向西解析本题考查对速度、 速度的变化量和加速度的关系理解。 速度表示物体运动的快慢的物理量,加速度是描述物体运动速度变化快慢的物理量,选项 a、b 错误;加速度增大时,速度可能增大,可能减小,选项 c 错误;物体的

25、加速度方向与速度不一定相同,也不一定在同一直线上,选项 d 正确。答案d3一足球以 12 m/s 的速度飞来,被一脚踢回,踢出时速度大小为 24 m/s,球与脚接触时间为 0.1 s,则此过程中足球的加速度为()a120 m/s2,方向与踢出方向相同b120 m/s2,方向与飞来方向相同c360 m/s2,方向与飞来方向相同d360 m/s2,方向与踢出方向相同解析取踢出方向为正方向,加速度avtvv0t24(12)0.1m/s2360 m/s2。方向与速度变化方向相同,即与踢出方向相同。答案d4 一质点沿直线ox运动, 它离开o点的距离x(m)随时间t(s)的变化关系是x52t3。 则:(1

26、)质点在 0 到 2 s 间的平均速度多大?(2)质点在 2 s 到 3 s 间的平均速度多大?解析(1)02 s 内位移x1(52235) m16 m,v1x1t18 m/s;(2)23 s 内位移x2(5233) m(5223) m38 m,v2x2t238 m/s。答案8 m/s(2)38 m/s活页作业活页作业学 考 题 组)1 (20169 月金华十校联考)北京时间 2016 年 8 月 6 日早上 700, 第 31 届奥林匹克运动会在巴西里约热内卢拉开帷幕。 第 4 天上午, 中国选手孙杨以 1 分 44 秒的成绩获得男子 200米自由泳比赛冠军(国际标准游泳池长 50 米)。下

27、列说法正确的是()a“1 分 44 秒”指的是时间间隔b孙杨 200 米自由泳的平均速度为 1.92 m/sc在研究孙杨的技术动作时,可以把孙杨看成质点d在游泳过程中,以游泳池里的水为参考系,孙杨是静止的解析时间间隔指一段时间,对应一过程,孙杨游泳 200 米,是一过程,故 1 分 44 秒为时间间隔,a 正确;根据平均速度定义式vxt得v0t0(位移为 0),b 不正确;质点是理想化的物理模型,物体的大小、形状对所研究的问题没有影响或影响很小时,物体才可以看做质点,所以研究孙杨的技术动作时,孙杨的形状不能忽略,即孙杨不能看做质点,c 不正确;孙杨在游泳过程中,以水为参考系,他是运动的,d 不

28、正确。答案a2(2016浙江台州书生中学期中)如图所示,坐高铁从杭州到南京,原需经上海再到南京,其路程为s1,位移为x1。杭宁高铁通车后,从杭州可直达南京。其路程为s2,位移为x2,则()as1s2,x1x2bs1s2,x1x2cs1s2,x1x2ds1s2,x1x2解析由图可知,两次运动的起点与终点相同,表示位移相同,x1x2;经上海到达南京的轨迹明显大于直达南京的轨迹,s1s2;故选 c。答案c3(2016浙江舟山中学期中)小英从家门口打车到车站接上同学后即随车回到家,出租车票如图所示,则此过程中出租车的位移和行驶的路程分别是()车号:bp3663上车:10:12下车:10:42里程:12

29、.3 km单价:1.5金额:18.45 元a0,0b12.3 km,0c0,12.3 kmd12.3 km,12.3 km解析由题意可知, 出租车返回出发地, 故位移为零; 由图可知, 汽车行驶的路程为 12.3 km,故选项 c 正确,选项 a、b、d 错误。答案c4(2016浙江选考模拟) 金秋十月,学校举行了秋季运动会,某同学在参加 800 m 决赛中获得了冠军,在他回到出发点时遇见了他的物理老师,老师说他 800 m 决赛过程中某些物理量为零,则下列一组物理量都为零的是()路程位移平均速度时间间隔abcd解析位移用由初始位置指向末了位置的有向线段表示,在回到出发点时该同学的位移为零,而

30、平均速度vxt,位移为零,平均速度为零,b 对。答案b5关于物体的运动,不可能发生的是()a加速度大小逐渐减小,速度也逐渐减小b加速度方向不变,而速度方向改变c加速度和速度都在变化,加速度最大时,速度最小d加速度为零时,速度的变化率最大解析加速度是描述物体速度变化快慢的物理量,当加速度为零时,物体的速度不再变化,速度的变化率为零,故 d 不可能发生;速度增大还是减小,是由速度与加速度同向还是反向决定的,与加速度的大小及变化无关,故 a、b、c 均有可能发生。答案d6(2016浙江温州二外期末)以下说法正确的是()a某时刻物体的速度为零,其一定处于静止状态b物体速度变化量为负值时,它的加速度可能

31、为正值c物体速度变化很快,其加速度一定很大d物体加速度的大小不断变小,则速度大小也不断变小解析静止状态是速度为零,加速度也为零的状态,故 a 错;由加速度的定义式可知,加速度方向与速度变化量的方向一致,物体速度变化量为负值时,它的加速度一定为负值,故 b错;加速度是表征速度变化快慢的物理量,速度变化很快,其加速度一定很大,故 c 对;物体加速度的大小表速度变化快慢,加速度变小,表速度变化变慢,而速度可以增大,也可以减小,故 d 错。答案c7(2016浙江余姚模拟)关于速度、速度的变化量、速度的变化率、加速度的关系,下列说法正确的是()a物体的加速度增大时,速度也增大b物体速度变化量越大,则加速

32、度越大c物体速度变化越快,则速度的变化率越大,加速度也越大d物体加速度不等于零时,速度大小一定变化答案c8(2016杭州市模拟)教练员分析运动员百米赛跑的全程录像带,测得运动员在第 1 s 内的位移是 8 m,前 7 s 跑了 63 m,跑到终点用了 10 s,则()a运动员在全程内的平均速度是 10 m/sb运动员在第 1 s 末的瞬时速度是 8 m/sc运动员在百米终点的冲刺速度为 10 m/sd运动员在第 7 s 内的平均速度是 9 m/s解析正确理解平均速度和瞬时速度的概念是关键,百米赛跑位移是 100 m,所用时间是 10s,运动员在全程内的平均速度是 10 m/s,根据已知信息只能

33、求出第 1 s 内的平均速度和前7 s 内的平均速度,不能求出第 1 s 末的瞬时速度,也不能求出冲刺速度和第 7 s 内的平均速度,由此可以判断 b、c、d 错误,a 正确。答案a9 (2016浙江舟山中学期中)北京时间 2013 年 12 月 6 日 11 时 21 分 34 秒, 嫦娥一号卫星成功实施了第2次近月制动, 进入周期为3.5小时的月球椭圆轨道。 下列说法正确的是()a11 时 21 分 34 秒是时间b3.5 小时是时刻c在观测卫星绕月运行周期时可将其看成质点d卫星绕月球做椭圆运动,这是以地球为参考系来描述的解析“11 时 21 分 34 秒”指的是时刻,所以 a 错误;“3

34、.5 小时”指的是时间间隔,所以b 错误;研究卫星绕月运行周期的大小可以忽略,可看成质点,所以 c 正确;卫星绕月球做椭圆运动,这是以月球为参考系来描述的,所以 d 错误。答案c10(2016浙江名校协作体模拟)对“电梯向下做匀减速直线运动”理解正确的是()a“匀减速”指位移随时间均匀减小b“匀”指加速度大小不变,方向可以改变c“减速”可以判断加速度方向向上d“向下”指加速度的方向解析“匀减速”的“匀”是指加速度大小、方向都不变,b 错;“匀减速”是指速度随时间均匀减小,a 错;“减速”意味着加速度方向与速度方向反向,向下做匀减速直线运动则说明加速度方向向上,c 正确;“向下”指速度方向向下,

35、d 错误,故选 c。答案c11 (2015浙江 9 月测试卷)如图所示装置可测出气垫导轨上滑块的速度。 已知固定在滑块上的遮光条的宽度为 0.60 cm,遮光条经过光电门的遮光时间为 0.020 s,则遮光条经过光电门的平均速度大小为()a0.20 m/sb0.30 m/sc0.60 m/sd3.0 m/s解析根据公式vxt0.601020.02m/s0.30 m/s,b 对。答案b12一辆汽车沿平直公路以速度v1行驶了23的路程,接着又以速度v220 km/h 行驶完剩余13的路程,如果汽车全程的平均速度为 28 km/h,那么汽车在前23路程内速度的大小是()a25 km/hb34 km/

36、hc35 km/hd38 km/h解析设全程的路程为x,由平均速度公式可以计算出汽车行驶全程和行驶后13的路程所用时间分别为txv,t2x2v213xv2。则行驶前23路程所用时间为t1tt2xv13xv2x2813x202x105所以v1x1t123x2x10535 km/h,选项 c 正确。答案c加 试 题 组)13(多选)汽车的加速度方向与速度方向一致,当加速度减小时,则()a汽车的速度也减小b汽车的速度仍在增大c当加速度减小到零时,汽车静止d当加速度减小到零时,汽车的速度达到最大解析物体做加速还是减速运动看加速度与速度方向间的关系。方向相同时物体做加速运动,与加速度是增大还是减小无关,

37、当加速度减小到零时,汽车的速度达到最大。答案bd14(多选)(2016浙江松高月考)如图所示,物体沿曲线轨迹的箭头方向运动,在ab、abc、abcd、abcde四段轨迹上运动所用的时间分别是 1 s、2 s、3 s、4 s,已知方格的边长为 1m。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52m/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段的平均速度解析由vxt可得:vab11m/s1 m/s,vac52m/s,故 a、b 均正确;所选取的过程离a点越近,其阶段的平均速度越接近a点的瞬时速度,故

38、 c 正确;由a经b到c的过程不是匀变速直线运动过程,故b点虽为中间时刻,但其速度不等于ac段的平均速度,d 错误。答案abc第第 2 2 课时课时匀变速直线运动规律匀变速直线运动规律考点一匀变速直线运动速度公式(d/d)基础过关1匀变速直线运动(1)定义:沿着一条直线且加速度不变的运动。(2)分类匀加速直线运动,a与v0方向相同。匀减速直线运动,a与v0方向相反。2匀变速直线运动的速度公式vv0at。【过关演练】1一个做初速度为零的匀加速直线运动的物体,它在第 1 s 末,第 2 s 末,第 3 s 末的瞬时速度之比是()a111b123c122232d135解析由vat得v1v2v3at1

39、at2at3123,故选 b 正确。答案b2关于匀变速直线运动的速度公式vv0at,以下理解不正确的是()av一定大于v0bv0是初速度,且是瞬时速度cv可能小于v0dat为t时间内的速度变化量解析该公式是匀变速直线运动的速度与时间的关系,其中v0是物体在零时刻的速度,而vt是t时刻的速度。物体如果做匀减速直线运动,其速度是不断减小的,故vt可能小于v0,故选项 a 错误,b、c 正确;加速度a是描述速度变化快慢的物理量,a与时间t的乘积就表示在该段时间内速度的变化量。所以选项 d 正确。答案a要点突破1解答运动学问题的基本思路画过程示意图判断运动性质选取正方向选公式列方程解方程并讨论2运动学

40、公式中正、负号的规定直线运动可以用正、负号表示矢量的方向,一般情况下,我们规定初速度v0的方向为正方向,与初速度同向的物理量取正值,反向的物理量取负值,当v00 时,一般以加速度a的方向为正方向。【例题】 汽车以 54 km/h 的速度行驶。(1)若汽车以 0.5 m/s2的加速度加速,则 10 s 后速度能达到多少?(2)若汽车以 3 m/s2的加速度刹车,则 3 s 后速度为多少?6 s 后速度为多少?解析以初速度的方向为正方向,则v054 km/h15 m/s,加速时加速度a10.5 m/s2,减速时a23 m/s2。(1)设 10 s 后汽车的速度为v1,则v1v0a1t115 m/s

41、0.510 m/s20 m/s(2)设 3 s 后速度为v2,则v2v0a2t215 m/s33 m/s6 m/s设汽车经时间t0停下来,则由vv0at得t0vv0a0153s5 s,可见 6 s 后汽车已经停止运动,因此汽车在 6 s 后速度为 0。答案(1)20 m/s(2)6 m/s0点拨对于刹车问题一定要先计算停车需要花多少时间,判断实际运动时间。精练题组1一辆车由静止开始做匀变速直线运动,在第 8 s 末开始刹车,经 4 s 停下来,汽车刹车过程也在做匀变速运动,那么前后两段加速度的大小之比是()a14b12c21d41解析设前后两段的加速度大小分别为a1、a2,开始刹车时汽车速度为

42、v,则a1vt1,a2vt2,所以a1a2t2t112。答案b2如图所示,高速动车出站时能在 150 s 内匀加速到 180 km/h,然后正常行驶。某次因意外列车以加速时的加速度大小将车速减至 108 km/h。以初速度方向为正方向,则下列说法不正确的是()a列车加速时的加速度大小为13m/s2b列车减速时,若运用vv0at计算瞬时速度,其中a13m/s2c若用vt图象描述列车的运动,减速时的图线在时间轴t轴的下方d列车由静止加速,1 min 内速度可达 20 m/s解析列车的加速度大小avt50150m/s213m/s2, 减速时, 加速度方向与速度方向相反,a13m/s2,故选项 a、b

43、 都正确;列车减速时,vt图象中图线依然在时间轴t轴的上方,选项 c 错误;由vat可得v1360 m/s20 m/s,选项 d 正确。答案c3航空母舰上装有帮助飞机起飞的弹射系统,已知飞机在跑道上加速时产生的最大加速度为 5.0 m/s2,起飞的最小速度是 50 m/s,弹射系统能够使飞机所具有的最大速度为 30 m/s,则飞机起飞时在跑道上至少加速多长时间才能起飞?解析飞机在跑道上运动的过程中,当有最大初速度、最大加速度时,起飞所需时间最短,故有vv0at得tvv0a50305.0s4.0 s则飞机起飞时在跑道上加速时间至少为 4.0 s。答案4.0 s【方法总结】1匀变速直线运动是速度均

44、匀变化的直线运动。2公式vv0at为矢量式,应用时应规定正方向。3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,应注意分析各段的运动性质。4对于做匀减速直线运动的物体,应注意物体速度减为零之后能否加速返回,若不能,应注意题中所给时间与物体所能运动的最长时间tv0a的关系。考点二匀变速直线运动的位移与时间、位移与速度的关系(d/d)基础过关1位移公式:xv0t12at22位移与速度关系式:v2v202ax3位移的平均速度公式xv0v2t4初速度为零的匀加速直线运动的公式:(1)速度公式:vat(2)位移公式:x12at2(3)位移与速度关系公式:v22ax(

45、4)位移的平均速度公式:xv2t【过关演练】1(2014浙江 1 月学考)据说,当年牛顿躺在树下被一个从树上掉下的苹果砸中,从而激发灵感发现了万有引力定律。假设苹果以大约 6 m/s 的速度砸中牛顿,那么苹果下落前离地高度约为(g取 10 m/s2)()a1 mb1.8 mc3.6 md6 m解析由自由落体运动规律v22gh,可得hv22g62210m1.8 m。答案b2(2016浙江安吉期末)一质点做匀变速直线运动,其速度v与时间t的数值关系为v62t(各物理量均采用国际单位制单位)。关于该质点的运动,下列说法正确的是()a初速度大小为 2 m/sb加速度大小为 4 m/s2c物体在第 1

46、s 内的位移大小为 5 md物体在第 1 s 内的平均速度大小为 6 m/s解析根据vv0at62t得,质点的初速度v06 m/s,加速度a2 m/s2,故 a、b错误;物体在第 1 s 内的位移xv0t12at261 m1221 m5 m,故 c 正确;第 1 s内的平均速度vxt5 m/s;故 d 错误。答案c3“枭龙”战机是我国自行研制,与巴基斯坦航空联合体合作生产的,现已获得大量国际订单。假设该战机起飞时从静止开始做匀加速直线运动,跑道长为l,飞机达到起飞速度v,则起飞时飞机的加速度至少为()a.2v2lb.v2lc.v22ld不能确定解析因为战机在起飞时做匀加速直线运动,由v22al

47、得av22l。答案c要点突破1描述匀变速直线运动常见的物理量有 5 个,即初速度v0、加速度a、时间t、速度(末速度)v、位移x,已知任意三个物理量,就可以求出另外两个。2使用公式时要注意矢量的方向性。通常选初速度v0的方向为正方向,与初速度同向的矢量为正,与初速度反向的矢量为负。3注意培养画运动示意图的习惯。4熟悉两个重要推论(1)物体在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,还等于初、末时刻速度矢量和的一半,即:vvt2v0v2。(2)任意两个连续相等的时间间隔t内的位移之差为一恒量, 即: xx2x1x3x2xnxn1at2。【例题】 (2015江苏单科)如图所示,某“闯关游

48、戏”的笔直通道上每隔 8 m 设有一个关卡,各关卡同步放行和关闭,放行和关闭的时间分别为 5 s 和 2 s。关卡刚放行时,一同学立即在关卡 1 处以加速度 2 m/s2由静止加速到 2 m/s,然后匀速向前,则最先挡住他前进的关卡是()a关卡 2b关卡 3c关卡 4d关卡 5解析该同学从关卡 1 出发做初速度为零的匀加速直线运动,由vat12 m/s,易知t11s,在这 1 s 内他跑了x12at211 m,从 1 s 末起,他将做匀速直线运动,此时离关卡关闭还剩 4 s,他能跑 2 m/s4 s8 m,因此,他能顺利通过关卡 2,选项 a 错误;而 7 s 末时他跑了 1 m2 m/s6

49、s13 m,还未到关卡 3,而 12 s 末时他跑了 1 m2 m/s11 s23 m,还未到关卡 4,离关卡 4 还有 1 m,仅需 0.5 s60 km/h,该车超速,故 b 项正确,c、d 项错误;刹车所用的时间为tv0a2010s2 s,故 a 项错误。答案b4(多选)一汽车在公路上以 54 km/h 的速度行驶,突然发现前方 30 m 处有一障碍物,为使汽车不撞上障碍物,驾驶员立刻刹车,刹车的加速度大小为 6 m/s2,则驾驶员允许的反应时间可以为()a0.5 sb0.7 sc0.8 sd0.9 s解析汽车在驾驶员的反应时间内做匀速直线运动, 刹车后做匀减速直线运动。 根据题意和匀速

50、直线运动、匀变速直线运动规律可得v0tv202al,代入数据解得t0.75 s。答案ab5 (2016浙江选考模拟)为了缓解城市交通压力, 目前我国许多城市在十字路口增设了“直行待行区”。当提示“进入直行待行区”时车辆可以越过停车线进入“直行待行区”;当直行绿灯亮起进, 可从“直行待行区”直行通过十字路口。 假设某十字路口限速 40 km/h, “直行待行区”的长度为 10 m,从提示“进入直行待行区”到直行绿灯亮起的时间为 4 s。(1)甲汽车司机看到“进入直行待行区”提示时立即从停车线由静止开始匀加速直线运动,运动到“直行待行区”的前端虚线处正好直行绿灯亮起, 求甲汽车的加速度大小并判断绿

51、灯亮起时是否超速;(2)乙汽车司机看到“进入直行待行区”提示时,乙车刚好以 36 km/h 的速度经过停车线并同时刹车,为了恰好停在直行区前端虚线处,求制动时的加速度大小及所用时间。解析(1)由x12a1t21得a11.25 m/s2v1a1t15 m/s18 km/h40 km/h,故甲汽车在绿灯亮起时不超速(2)由v222a2x得a25 m/s2由v2a2t2得t22 s答案(1)1.25 m/s2不超速(2)5 m/s22 s考点三解决匀变速直线运动常用方法(d/d)基础过关1一般公式法一般公式法指速度公式、位移公式及位移和速度的关系式。2平均速度法定义式vxt对任何性质的运动都适用,而

52、v12(v0v)vt2只适用于匀变速直线运动。3逆向思维法如匀减速直线运动可视为反方向的匀加速直线运动。4推论法利用xat2,其推广式xmxn(mn)at2。5图象法利用vt图可以求出某段时间内位移的大小; 用xt图象可求出任意时间内的平均速度等。【过关演练】1物体做匀变速直线运动,已知在时间t内通过的位移为x,则以下说法正确的是()a可求出物体在时间t内的平均速度b可求出物体的加速度c可求出物体在t时刻的瞬时速度d可求出物体通过x2时的瞬时速度解析已知在时间t内的位移x,可求出平均速度vxt,但不能求出加速度,a 正确,b 错误; 做匀变速直线运动的物体在一段时间内的平均速度对应着这段时间内

53、中间时刻的瞬时速度,但无法求出t时刻的瞬时速度,c、d 错误。答案a2如图所示,装甲车在水平地面上以v020 m/s 的速度沿直线前进,装甲车从开始匀减速运动到停下行进了 90 m。求装甲车匀减速运动的加速度大小和匀减速运动的时间。解析由v2v202ax得装甲车加速度a0202290m/s2209m/s2由vv0at得,t020209s9 s答案209m/s29 s要点突破1解决匀变速直线运动问题时应注意(1)列运动学方程时,方程式中每个一物理量均对应同一运动过程。(2)列运动学方程时,要相对同一参考系,一般以地为参考系。(3)要画好运动示意图,充分利用图中几何关系(4)要善于抓住运动的实质,

54、选用不同的解题技巧,灵活选择运动学方程。2多过程问题的分析方法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连接各段的纽带,应注意分析各段的运动性质。【例题】 (2016浙江东阳中学期中)如图所示,在某次阅兵中,某直升机在地面上空某高度a位置处于静止状态待命,要求该机 10 时 56 分 40 秒由静止状态沿水平方向做匀加速直线运动,经过ab段加速后,进入bc段的匀速受阅区,11 时准时通过c位置,已知:ab4km,bc8 km。求:(1)直升机在bc段的速度大小;(2)直升机在ab段做匀加速直线运动时的加速度大小。解析(1)直升机从a点到c点共用时间t200 s,设

55、到达b点的速度为v,根据匀变速直线运动的规律xabvt124 000 m,xbcvt28 000 m,t1t2200 s。联立以上各式解得v80 m/s。(2)由vt124 000 m 解得t1100 s,所以avt180100m/s20.8 m/s2。答案(1)80 m/s(2)0.8 m/s2精练题组1有一列火车正在做匀加速直线运动。从某时刻开始计时,第 1 min 内,发现火车前进了180 m,第 2 min 内,发现火车前进了 360 m。则火车的加速度为()a0.01 m/s2b0.05 m/s2c36 m/s2d180 m/s2解析对于匀变速直线运动在连续相等时间内,位移之差为恒量

56、,即xat2,在本题中时间t为 60 s,x1180 m,x2360 m,则由x2x1at2,解得a0.05m/s2。答案b2如图是某物体做直线运动的vt图象,由图象可得到的正确结果是()at1 s 时物体的加速度大小为 1.0 m/s2bt5 s 时物体的加速度大小为 0.75 m/s2c第 3 s 内物体的位移为 1.5 md物体在加速过程中的位移比减速过程中的位移大解析设 2 s 末的速度为v2,3 s 末的速度为v3,则v3v23.0 m/s。答案b3飞机着陆后以 6 m/s2的加速度做匀减速直线运动,其着陆速度为 60 m/s。求:(1)它着陆后 12 s 内滑行的位移;(2)整个减

57、速过程的平均速度(用两种方法求解);(3)静止前 4 s 内飞机滑行的位移。解析(1)以初速度的方向为正方向,则有a6 m/s2,飞机在地面滑行的最长时间tva0606s10 s,所以飞机 12 s 内滑行的位移等于 10 s 内滑行的位移,由v2v202ax可得xv202a6022(6)m300 m。(2)方法一:vvv020602m/s30 m/s。方法二:vxt30010m/s30 m/s。(3)可看成反向的匀加速直线运动x12at212642m48 m。答案(1)300 m(2)30 m/s(3)48 m4(2016浙江慈溪中学)如图所示,在一个倾斜的长冰道上方,一群孩子排成队,每隔

58、1 s有一个小孩往下滑,一游客对着冰道的孩子拍下一张照片,照片上有甲、乙、丙、丁四个孩子,他根据照片与实物的比例推算出乙与甲和丙孩子间的距离为 12.5 m 和 17.5 m。请你据此求解下列问题:(1)小孩在下滑过程的加速度是多大?(2)拍照时,最下面的小孩丁的速度是多少?(3)拍照时,在小孩甲上面的冰道上下滑的小孩不会超过几个?解析(1)甲、 乙之距x112.5 m, 乙、 丙之距x217.5 m, 由x2x1at2得, 加速度ax2x1t217.512.512m/s25 m/s2。(2)乙的速度:v乙x1x22t12.517.521m/s15 m/s,丁的速度:v丁v乙a2t(15521

59、) m/s25 m/s。(3)从开始至摄像时乙滑动的时间:t乙v乙0a3 s;则甲滑动的时间为 2 s,所以甲上面有两个小孩。答案(1)30(2)25 m/s(3)两个5已知o、a、b、c为同一直线上的四点,a、b间的距离为l1,b、c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。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段所用的时间均为t,则有l1v0t12at2l1l22v0t2at2联立式得l2l1at23l1l22v0t设o与a的距离为l,则有lv202a联立式得l(3

60、l1l2)28(l2l1)答案l(3l1l2)28(l2l1)考点四自由落体运动(c/c)伽利略对自由落体运动的研究(a/)基础过关1自由落体运动的特点v00,ag的匀加速直线运动。2自由落体运动的规律(1)速度公式:vgt。(2)位移公式:h12gt2。(3)速度与位移的关系式:v22gh(h为物体下落的高度,不是距离地面的高度)。【过关演练】1某人估测一竖直枯井深度,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 mb20 mc30 md40 m解析从井口由静止释放, 石头做自由落体运动, 由运动学

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