高三物理复习直线运动典型题概述

1、直线运动、考纲解读内容要求1.机械运动，参考系，质点i2.位移和路程n3.匀速直线运动.速度.速率.位移公式s=vt. s-t图.v-t图n4.变速直线运动，平均速度n5.瞬时速度（简称速度）i6.匀变速直线运动.加速度.公式nv-va +at,s = vJ +-出，/ -Vn = 2g图2、命题趋势近年高考中本章内容主要体现在考查学生是否准确理解和掌握位移、平均速度、即时速度、加速度等运动学基本概念；要求考生深刻理解匀速直线运动和匀变速直线运动的规律及相关重点公式，熟练掌握这些运动规律的应用；会用速度图象和位移图象研究物体的运动；从高考试题看，作为一个孤立的知识点， 单独考查本章的命题并不多

2、， 更多的是体现在与后 续知识的综合考查中，如牛顿第二定律，带电粒子在电场、复合场的运动等。近几年高考中， 图象问题频频出现。复习中要足够重视。三、夯实基础（一） 平均速度的求解及其应用方法求平均速度的公式有两个：一个是定义式v = slt,普遍适用于各种运动；另一个是2,只适用于匀变速直线运动 .例1汽车从甲地由静止出发，沿直线运动到丙地，乙在甲丙两地的中点.汽车从甲地匀加速运动到乙地，经过乙地速度为60 km/h;接着又从乙地匀加速运动到丙地，到丙地时速因而不能用2度为120 km/h ,因而不能用2剖析 本题全过程并不是一个“完整”的匀加速直线运动, 求解全程的平均速度.解析设甲丙两地距

3、离为 2L,汽车通过甲乙两地时间为ti,通过乙丙两地的时间t t 2. TOC o 1-5 h z 甲到乙是匀加速直线运动，由21得1_ I 1 =h 二一h网 + 吆）/2 （0 + 6。）/230s j+4 士从乙到丙也是匀加速直线运动，由2,得:/_ I h_ / h（泡 + 专）/2 -（60 + 120）/2而-力所以甲甬=看脩+Q = -km/h = 45km/h.4130 + 90例2 某物体以12 m/s的初速度做匀减速直线运动，在第 3 s内的位移为4.5日 求物 体的加速度.% Vffk +一 口 Fq 2Vr）+ 一物体前3 s的解析解法一 物体前2 s物体前3 s的-

4、9与二 v0/3 +一白片=3v0 +a位移2 ,第3 s内的位移位移二 q -12 十二鼻二 45m解得 .；.一3 二1 二-4.5v =m/s = 45m fs解法二物体在第3秒内的平均速度1,即为第3秒中间时刻2.5秒时的瞬时速度，所以斗一切4.5-122.5斗一切4.5-122.5m/s2 - -3m/s2例3两木块自左向右运动，现用tWj速摄影机在同一底片上多次曝光，记录下木块每次曝光时的位置，如图1-1所示，连续两次曝光的时间间隔是相等的，由图可知（）图1-1A.在t A.在t 2时刻以及t 5时刻两木块速度相同B.在11时刻两木块速度相同C.在t3时刻和t 45时刻之间某瞬间两

5、木块速度相同D.在t4时刻和t5时刻之间某瞬间两木块速度相同解析首先由图看出：上边木块相邻相等时间内的位移之差为恒量，可以判定其做匀变速直线运动； 下边木块明显的是做匀速运动 .由于t2及t5时刻两物体位置相同，说明这 段时间内它们的位移相等，因此其中间时刻的瞬时速度相等，这个中间时刻显然在t3、t4之间，因此本题选 C.(二)、匀变速直线运动的规律及其应用1.匀变速直线运动的特证：a =恒量(大小、方向均恒定)1 2.匀变速直线运动的规律：弓一切十点， 2.几个重要推论：d2as=vt 2-v o2从静止开始，连续相等时间的位移移之比为：s1:s2:s3 sn=1:3:5 (2n-1)As=

6、sS =二1一相-i=。7 二恒量，此式对于vo二。或“主。均成立，是判定物体是否做匀变速直线运动的依据之一，其中 T为时间间隔.一段时间内物体的平均速度恰等于这段时间内中间时刻的瞬时速度，.从静止开始连续相等的位移所用时间之比为：4 ：44=1：(&-1):(后一显):(而-也-1)例4 汽车自。点由静止在平直公路上做匀加速直线运动，途中 6 s时间内依次经过 P、 Q两根电线杆.已知P、Q相距60 m,车经过Q时的速率为15 m/s,则(1)汽车经过P时的速率是多少？(2)汽车的加速度为多少？(3)。P两点间距离为多少？解析方法一：设汽车经过P点的速度为Vp,经过Q的速度为。，由-22x6

7、0T-15- 5m/s2x60T-15- 5m/s2与0Vb =% =所以 二= v.+a/ffia = -fefl_67m/s由 vt=vo+at,得自 F3V? 匕.如$0. V? 匕.如$0. - T- -F2a 2x3325x3 15=25=7 =7.5m方法二：设汽车经过 p点的速度为1S- /+ 一底 ，由2由匕二匕十叫导“旷+5atVg-v?+at由联立代入数值可得F = 5m/5,a = L67m/s .例5一辆汽车以72 km/h行驶，现因故紧急刹车并最终停止运动，已知汽车刹车过程加速度的大小为 5 m/s 2,则从开始刹车经过 5 s,汽车通过的距离是多少 ？剖析本题的刹车

8、过程有一个“陷阱”，即在5 s内是正在刹车，还是已停车，若正在刹车，可用位移公式；若停车时间 t 由此得a 由此得仇一为）2s解法三以前车为参照物，刹车后后车相对前车做初速度解法三以前车为参照物，刹车后后车相对前车做初速度匀减速直线运动，当后车相对前车的速度减为零时，若相对位移,则不会相撞.故由2a2a2s2a2a2s（五）、逆向转换法即逆着原来的运动过程考虑.如火车进站刹车滑行，逆着车行驶方向考虑时就把原来的一个匀减速运动转化为一个初速度为零的匀加速运动；物体竖直上抛，逆着抛出方向，就变成从最高点向下的自由落体运动，等等.例11运行着的汽车制动后做匀减速直线滑行，经3.5 s停止，试问它在制

9、动开始的1 s内、2 s内、3 s内通过的位移之比为多少？解析如图1-2所示，汽车从 O开始制动后，1 s末 （到A, 2 s末到B, 3 s末到C,停止在 D.。图1-2这个运动的逆过程可看成初速度为零的匀加速运动，加速度的数值等于汽车做匀减速直线运动时的加速度，如图 1-2所示.将3.5 s等分为7个0.5 s ,那么，逆过程从 D起的 连续7个0.5 s内的位移之比为 1 ： 3 ： 5 ： 7 ： 9 ： 11 ： 13.在图 1-10中， ，.13 11 9 7 5 3 1汽车从。起1 汽车从。起1 s内、2 s内、3 s内的位移即图中的%:踹:踹= 24:40 : 48 = 3 6

10、6雄%、速度的变化量例12 将一小物体以初速 坨竖直上抛雄%、速度的变化量在到达最高点的最后一秒和离开最高点的第一秒时间内通过的路程町和A治的大小关系为（）B.D.解析上升的加速度1大于下落的加速度,1 .根据逆向转换的方法，上升最后一秒1 3 , ftS1二一%上=州 j可以看成以 町从零下降的最初一秒，故有 2,而以内下降的第一秒内有2 乃-.$】 $2, 匕 加3 ，即A、C正确答案AC(六)、图象运用.理解直线运动图象的意义运动图象是通过建立坐标系来表达有关物体运动规律的一种重要方法.形状类似的图象在不同的坐标系中表示的物理规律不同，因此，应用图象时，首先要看清纵、横坐标代表何种物理量

11、.对直线运动的图象应从以下几点认识它的物理意义：(1)能从图象识别物体运动的性质 (2)能认识图象截距的意义 (3)能认识图象斜率的意义(4)能认识图象覆盖面积的意义(仅限于v-t图象) (5)能说出图线上任一点的状况.位移-时间(s-t )图象物体运动的s-t图象表示物体的位移随时间变化的规律.与物体运动的轨迹无任何直接关系.图1-3中a、b、c三条直线对应的s-t关系式分别为$=$=饭, 都是匀速直线运动的位移图象 .纵轴截距%表示t=0时a在b前方电处；横轴截距X表示c比b晚出发%时间；斜率表示运动速度，易见 Vf V ；交点P可反映t时刻c追上b.图1-3.速度-时间（v-t ）图象物

12、体运动的v-t图象表示物体运动的速度随时间变化的规律，与物体运动的轨迹也无 任何直接关系.图1-4中a、b、c、d四条直线对应的v-t关系式分别为匕二常数、 山二片+】为二或十二V。一或，直线Q是匀速运动的速度图象，其余都是匀变速直线运动的速度图象.纵轴截距%表示b、d的初速度，横轴截距 4表示匀减速直是匀变速直线运动的速度图象线运动到速度等于零需要的时间.线运动到速度等于零需要的时间.斜率表示运动的加速度，斜率为负者图1-4（如d）对应于匀减速直线运动.图线下边覆盖的面积表示运动的位 移.两图线的交点P可反映在时刻t两个运动（c和d）有相同的 速度.图1-4. s-t图象与v-t图象的比较图

13、1-5中和下表是形状一样的图线在s-t图象与v-t图象中的比较.图1-5s-t图v-t图表示物体做匀速直线运动（斜率 表小速度v）表小物体做匀加速直线运动（斜率表小加速度a）表示物体静止2表示物体做匀速直线运动表示物体静止表示物体静止表示物体向反方向做匀速直线 运动；初位移为S0表示物体做匀减速直线运动；初速度为vo交点的纵坐标表示三个运动质 点相遇时的位移交点的纵坐标表示三个运动质点的共同速度t1时间内物体位移为 S1t1时刻物体速度为v1 （图中阴影部分面积表示 质点在0t1时间内的位移）例13两辆完全相同的汽车， 沿水平直线一前一后匀速行驶，速度均为V0,若前车突然以恒定加速度刹车， 刹

14、车过程中所行的距离为突然以恒定加速度刹车， 刹车过程中所行的距离为 持距离至少为（）A.sB.2 sC.3sD.4 s解析本题的解法很多，在这里只通过图线分析.根据题意，作出前车刹车后两车的 v-t图线，分别为图1-6中的AC和A.sB.2 sC.3sD.4 s解析本题的解法很多，在这里只通过图线分析.根据题意，作出前车刹车后两车的 v-t图线，分别为图1-6中的AC和ABD图中三角 形AOC勺面积为前车刹车后的位移 s,梯形面积ABD前车刹车后后车 的位移，由于前后两车刹车的加速度相同，所以图中AC/ BD OC=CD即梯形ABDO勺面积是三角形 AOC积的三倍.图1-6SABDO= 3sA

15、 AO=3S为了使两车不发生相撞，两车行驶时应保持的距离至少是s = &BDOSAO=3ss= 2s.答案B例14 如图1-7所示，两光滑斜面的总 长度相等，高度也相等，两球由静止从顶端下 滑，若球在图上转折点无能量损失，则有（图1-7A.两球同时落地B.b球先落地C.两球落地时速率相等D.a球先落地解析在分析运动的全过程中，可由机械能守恒定律判断出两球落地时速率相等.根据v-t图中的“面积”表示位移的大小，可作出两次运动的 v-t图，由图可知b球用时少, 故正确答案为B、C答案BC例15两支完全相同的光滑直角弯管（如图1-8所示），现有两只相同小球 a和a同时从管 口由静止滑下，问谁先从下端

16、的出口掉出？（假设 通过拐角处时无机械能损失）图1-8解析首先由机械能守恒可以确定拐角处V1 V2,而两小球到达出口时的速率相等.又由题意可知两球经历的总路程s相等.由牛顿第二定律，小球的加速度大小a=gsin “+,小球a第一阶段的加速度跟小球 a第二阶段的加速度大小相同（设为a。；小球a第二阶段的加速度跟小球 a第一阶段的加速度大小相同（设为a?）,根据图中管的倾斜程度，显然有ai a?.根据这些物理量大小的分析，在同一个 v-t图象中两球速度曲线下 所围的面积应该相同， 且末状态速度大小也相同 （纵坐标相同）.开始时a球曲线的斜率大. 由于两球两阶段加速度对应相等，如果同时到达（经历时间ti）则必然有SlS2,显然不合理.