高三单元复习-直线运动

1、高三单元复习-直线运动8/15/2022知识内容概要与高考考查特点 本单元研究物体的运动规律，即物体的位移、速度等随时间变化的规律。位移、速度和加速度是本单元的重要概念，匀变速直线运动的速度公式和位移公式是本单元的基本公式。自由落体运动和竖直上抛运动是典型的匀变速直线运动，由于研究直线运动是研究更复杂的运动的基础，速度和加速度的概念也是贯穿整个物理学中的重要概念，且本单元中还涉及到很多重要的研究方法，如理想化方法、用图象反映物理规律的数学方法等，所以说本单元的知识在力学乃至电磁学中，都占有重要地位。 本单元内容是历年高考的必考内容。近年来，高考对本单元考查的重点是匀变速直线运动的规律及V-t图

2、象。对本单元知识单独考查主要是以选择、填空的形式命题，没有仅以本单元知识单独命题的计算题，较多的是将本单元知识与牛顿运动定律、电场中带电粒子的运动等知识结合起来进行考查。复习内容基本概念基本规律图象问题基本实验追赶问题一、基本概念 （一）基本概念的理解1、机械运动 2、参照物： 3、质点： 4、时刻与时间： 5、位移和路程： 一个物体相对于另一个物体的位置改变。它包括平动、转动和振动等运动形式。 在研究机械运动时，假定为不动的物体。 对同一个物体的运动，所选参照物不同，对它的运动的描述是不同的。 用来代替物体的有质量的点。它是一个理想化的模型。 *作平动的物体可看作质点；*当物体的尺寸在研究的

3、问题中处于次要地位时，可以把物体看作质点； *当物体的尺寸远小于物体间的距离时，可以把物体看作质点（如研究地球的公转时，可以把地球看作质点）； *可看作质点的物体并不是很小的物体，相反，很小的物体也不一定可看作质点，物体是否可以看作质点，与研究的问题有关。 时刻指的是某一瞬间，在时间轴上用一个点来表示。对应的是位置、速度、动量、动能等状态量。时间是两时刻间的间隔，在时间由上用一段长度来表示。对应的是位移、路程、冲量、功等过程量。 位移描述物体位置的变化，是从物体运动的初位置指向末位置的矢量。路程是物体运动轨迹的长度，是标量。6、速度： 描述物体运动快慢(位置变化快慢和方向)的物理量。 （1）平

4、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。=S/t *平均速度不是速度的平均（但在匀变速直线运动中，平均速度等于速度的平均）。*平均速度的数值与在哪一段时间或哪段位移内计算有关；*平均速度的大小不是平均速率（平均速率是路程与时间的比值）。（2）即时速度： 运动物体在某一时刻（或某一位置）的速度，方向沿轨迹上质点所在点的切线方向指向前进的一侧，即时速度是对变速运动的精确描述。即时速度的大小叫速率，是标量。 7、加速度： 描述物体速度变化快慢和方向的物理量。 *a=V/t*上述表达式为矢量式；*加速度不是速度的增加；*加速度的大小决定于速度的变化与所用的时间比值。

5、与速度的大小、速度变化的大小无直接的关系。*加速度的方向与速度变化的方向相同。二、基本规律（一）匀变速直线运动：物体在一条直线上运动，如果在任意相等的时间内速度变化相等，这种运动叫做匀变速直线运动。（二）匀变速直线运动的规律：速度公式： t = 0 +at 位移公式： s=0 t+at /22两个推论： t - 0 =2as s=（ t +0）t/2 22（即平均速度=（ t +0）/2 ）几个特例：匀速直线运动： a=0 自由落体运动： a=g，0 =0 竖直上抛运动： a= - g （研究时以向上的方向为正） 上升到最大高度所用的时间与从最大高度落回到原地的时间 t 上= t 下= 0/g

6、上升的最大高度H= 0 /2g2（三）初速度为零的匀变速直线运动的几个有用比例式*1t末、2t末、 3t末即时速度的比为123= 123*1t内、2t内、 3t内位移之比为s1s2s3= 149*连续相等的时间内的位移之比为SSS=135*通过连续相等位移所用时间之比为t1t2t3= 1(2 - 1)(3 - 2）*任意两个连续相等的时间（T）内的位移差相等，是一个定值（只要是匀变速直线运动，初速度不一定为零）S-S=S -S=S -S=aT2例9物块以一定的初速度从一光滑的斜面的底端a上滑，最高可滑至b点，c是ab的中点，如图所示。已知物块从a至c需要的时间为t0，问它从c到b再回到c，需要

7、的时间是多少？例10水平导轨AB的两端各有一个竖直的档板A和B，AB长为4m，物体自A处开始以4m/s的速度沿导轨向B运动，已知物体在碰到A或B以后，均以碰前大小相等的速度反弹回来，并且物体在导轨上作匀减速运动的加速度大小相同，为了使物体最终能停在AB的中点，则这个加速度的大小应为多少？例11 设飞机着陆后做匀减速直线运动，初速度为60m/s，加速度大小是6.0m/s ,求飞机着陆后12s内的位移是多少？ 2例12 有A、B两球，A球从距地面高度为h处自由下落，同时交B球从地面以初速度0竖直上抛，两球沿同一竖直线运动，试分析（1）B球在上升过程与A球相遇；（2）B球在下落过程中与A球相遇；两种

8、情况中B球初速度0的取值范围。三、直线运动的图象（一）位移时间图象 在位移图象中，图线的斜率等于物体运动的速度=k=s/t *匀速直线运动的位移图象为一倾斜直线（如图中和）； *变速直线运动的位移图象为一条曲线（如图中）。（二）速度时间图象（二）速度时间图象 在速度图象中，图线的斜率等于物体运动的加速度a=k=/t 速度图象中匀变速直线运动的图线是一条倾斜直线（如图中和）；变加速运动的图线是一条曲线（如图中）。 图线与横轴（时间轴）所围成的“面积”等于物体发生的位移。 图线与纵轴（速度轴）的截距等于物体运动的初速度。四、追赶与相遇问题（一）解题的基本思路（1）找出速度关系；（2）找出位置关系（

9、位移关系）；（3）找出时间关系。（二）几种常见的追赶*匀减速物体追赶同向匀速运动物体或匀加速运动物体：速度相等时恰好能追上*初速度为零的匀加速运动的物体追赶同向匀速运动物体：速度相等时，相距最远（三）解题的基本方法（1）解析法（根据速度关系和位置关系列出相应方程联立求解）；（2）图象法（在同一个速度图象上画出相互追赶的物体的速度图象，然后根据“面积”关系求解）。例14 一列快车正以20m/s的速度在平直轨道上运动，发现前面180m处有一货车正以6m/s的速度同向行驶，快车立即合上制动器，经40s才能停止，问两车是否发生碰车事故？例15 两辆完全相同的汽车沿水平直路一前一后匀速行驶，速度均为0若

10、前车突然以恒定的加速度刹车，在它停住时，后车以前车刹车时的加速度开始刹车。已知前车在刹车过程中所行驶的距离为s，若要保证两辆车在上述情况中不相撞，则两车在匀速行驶时保持的距离至少应为多少？ 五、实验：研究匀变速直线运动（一）实验器材（二）实验原理（三）实验步骤（四）实验数据及处理（五）思考下列问题： 1、电磁打点计时器使用的电源有何要求？ 2、电磁打点计时器由哪些部分组成？ 3、电磁打点计时器打点的周期和频率与交流电的周期和频率有什么关系？ 4、怎样利用纸带上的点迹判定物体的运动性质？物体做匀速直线运动时的点迹是怎样的？作匀时的点迹又是怎样的？ 5、什么是计数点和计数周期？“每5个点取一个计数

11、点”与“每隔4个点取一个计数点”的计数周期各是多大？ 6、物体做匀变速直线运动，计数点距离取得远了好还是取得近了好？ 7、怎样由纸带计算出物体做匀变速直线运动的加速度？公式：a=（S 2-S1）/T a=（S n-Sm）/（n-m）T a=（2 - 1 ）/t这三个计算匀变速直线运动的加速度的公式的本质各是什么？22例16如下图所示，是做测定匀变速直线运动的加速度实验时，打点计时器打出的一段纸带，A、B、C、D是连续打出的几个点。测得AB= 4.2m，AC= 8.80m，AD=13.80m，所用交流电源的频率为50Hz，则物体的加速度为 m/s2，若物体是在打下第一个点时开始运动的，则A点是打

12、出的第 个点。例1 匀速下落的高为h的升降机顶部有一螺丝帽不慎脱落，求螺丝帽落到升降机底板所用的时间？（要求分别以升降机和地球为参照物对螺丝帽的运动进行描述并求解）例2 物体沿单方向做直线运动,若前一半位移内的运动速度为，后一半位移内运动速度为，则全部位移内的平均速度为 ； 2例物体沿单方向做直线运动，若前一半路程内的速度为，后一半路程内速度为，则全程的平均速度为 。 例物体沿半径中的圆周运动，其运动周期为，则运动一周的平均速度为，平均速率为例 一物体作匀变速直线运动，某时刻速度的大小为4m/s，1s后速度大小为10m/s，在这1s内该物体的加速度是例下列说法正确的是：A、物体的速度越大，加速度越大；B、物体的速度变化越大，加速度越大；C、物体的速度变化越快，加速度越大；D、物体的速度为零时，其加速度也一定为零。例7 如图所示，从高为h=40m的平台上以20m/s的初速度竖直向上抛出一个小球，则小球到达最高度所用的时间是 ，小球到达的最高度是 ，从抛出小球到小球落地所用的时间是 。例8 某物体作自由落体运动，则在第1秒内、第