2016届高考物理二轮复习提分精讲课件第1部分专题1力与运动第1讲直线运动

专题一力与运动第一讲直线运动[考点一、四相对简单，属于保分型考点，建议考生自学；考点二、三属于拉分型考点，需师生共研重点突破]考点一运动图像的应用本考点是对x­t图像和v­t图像的考查，考生若在此类问题上失分，大多不是知识和能力的欠缺，往往是审题不仔细、知识迁移不够灵活等原因造成的，考生在二轮复习中，谨记以下两点，就能轻松取分。一、两类图像，对比记忆，理清“含义”是关键比较内容xt图像vt图像点两图线交点，说明两物体相遇两图线交点，说明两物体在该时刻的速度相等线表示研究对象的变化过程和规律表示速度的变化过程和规律比较内容xt图像vt图像斜率大小表示物体速度的大小表示物体加速度的大小正负表示物体速度的方向表示加速度的方向截距纵轴截距表示t＝0时刻的初始位移，横轴截距表示位移为零的时刻纵轴截距表示t＝0时刻的初速度，横轴截距表示速度为零的时刻面积数值上表示某段时间内的位移二、三处提醒，谨记心中，无谓失分太遗憾1．x­t图像和v­t图像描述的都是直线运动，其图像形状并不表示物体的运动轨迹。如诊断卷第1题，某次实验中，一同学利用打点计时器测出了某物体不同时刻的速度，并在坐标纸上画出了其速度随时间变化的图像，由此可知()物体运动的v­t图像为一曲线，并不表示物体做曲线运动，图线弯曲，是物体运动的加速度变化引起的。2．注意看清坐标轴所表示的物理量，明确因变量与自变量间的制约关系。如在诊断卷第2题中，甲图为v­t图像，乙图为x­t图像，两图像形状相同，所描述的运动规律大不相同。物体甲的v­t图像和乙的x­t图像分别如图所示，则这两个物体的运动情况是()3．充分利用v­t图像中“面积”对应位移这一规律。如诊断卷第1题某次实验中，一同学利用打点计时器测出了某物体不同时刻的速度，并在坐标纸上画出了其速度随时间变化的图像，由此可知()A．物体做曲线运动B．物体运动的最大速度约为0.8m/sC．物体运动的平均速度约为0.4m/sD．物体的最大位移约是6mv­t图线与t轴所围面积即为图线下小方格的总面积，表示物体的最大位移，进而由v＝xt计算物体运动的平均速度，排除C、D选项；在诊断卷第3题中，甲、乙两汽车在一平直公路上同向行驶。在t＝0到t＝t1的时间内，它们的v­t图像如图3所示。在这段时间内()A．汽车甲的平均速度比乙的大B．汽车乙的平均速度等于v1＋v22C．甲、乙两汽车的位移相同D．汽车甲的加速度大小逐渐减小，汽车乙的加速度大小逐渐增大甲、乙两车v­t图线与t轴所围的面积表示两车的位移，再由v＝xt和匀变速直线运动的推论v＝v1＋v22可排除B、C选项。[保分提速练]1．(2015·唐山二模)质点做直线运动，0～4s内某物理量随时间变化的关系如图1­1­1所示，则()图1­1­1A．若y轴表示位移，0～2s内质点的运动方向不变B．若y轴表示位移，2～4s内质点的运动方向不变C．若y轴表示速度，0～2s内质点的运动方向不变D．若y轴表示速度，1～3s内质点的运动方向不变解析：若y轴表示位移，其斜率等于速度，则知0～1s内与1～2s内质点的运动方向不同，2～3s斜率为负，3～4s斜率为正，所以0～2s内、2～4s内质点的运动方向改变，故A、B错误；若y轴表示速度，速度的正负表示运动方向，则0～2s内质点的运动方向不变，亦可知1～3s内质点的运动方向发生改变，故C正确，D错误。答案：C2.(2015·呼伦贝尔一模)在2014年11月11日至16日的珠海航展中，中国展出了国产运20和歼31等最先进飞机。假设航展中有两飞机甲、乙在平直跑道上同向行驶，0～t2时间内的vt图像如图1­1­2所示，下列说法正确的是()图1­1­2A．飞机乙在0～t2内的平均速度等于v22B．飞机甲在0～t2内的平均速度比乙大C．两飞机在t1时刻一定相遇D．两飞机在0～t2内不可能相遇解析：因为飞机乙做变加速运动，故平均速度不等于v22，故A错误；由于图线与坐标轴所夹的面积表示物体的位移，在0～t2时间内，飞机甲的位移大于飞机乙，由v＝xt可知，飞机甲的平均速度大于飞机乙的平均速度，故B正确；由于不知道甲、乙两飞机初始位置，所以无法判断两飞机在t1时刻和0～t2内能不能相遇，故C、D错误。答案：B考点二匀变速直线运动的规律高考对本考点的考查频度较高，难度相对较大，主要原因有两个方面，一是此考点与其他知识交汇点较多，二是试题情景新颖，常与生活实际相联系进行命题。对于这类问题，在记牢公式的基础上，应注意思维的迁移、方法的灵活运用。一、必须记牢的“四公式”二、必须掌握的“四方法”1．公式法：根据题目要求，应用基本公式直接求解。如诊断卷第4题，t＝2s时的速度可由v＝6t2直接解出，而t＝0到t＝2s间的平均速度则由v＝xt求出。一质点沿直线Ox方向做加速运动，它离开O点的距离随时间变化的关系为s＝4＋2t3(m)，它的速度随时间变化的关系为v＝6t2(m/s)。则该质点在t＝2s时的瞬时速度和t＝0到t＝2s间的平均速度分别为()A．8m/s、24m/sB．24m/s、8m/sC．24m/s、10m/sD．24m/s、12m/s2．推论法：如果条件允许，应用vt2＝v＝v0＋v2，Δx＝aT2等推论求解问题，可快速得出答案。如诊断卷第5题，如图所示，一小滑块沿足够长的斜面以初速度v向上做匀变速运动，依次经A、B、C、D到达最高点E。已知xAB＝xBD＝6m，xBC＝1m，滑块从A到C和从C到D所用的时间都是2s。设滑块经过B、C时的速度分别为vB、vC，则()A．vC＝6m/sB．vB＝22m/sC．xDE＝3mD．从D到E所用时间为4stAC＝tCD，C为A到D过程的中间时刻所对应的位置，其速度vC＝xADtAD，可快速得出vC＝3m/s；由xAC－xCD＝aT2，可快速得出a＝0.5m/s2，从而得出由C到E的时间tCE＝vCa＝6s，tDE＝tCE－2s＝4s。3．比例法：根据初速度为零的匀变速直线运动的比例关系列式求解。如诊断卷第5题，如图所示，一小滑块沿足够长的斜面以初速度v向上做匀变速运动，依次经A、B、C、D到达最高点E。已知xAB＝xBD＝6m，xBC＝1m，滑块从A到C和从C到D所用的时间都是2s。设滑块经过B、C时的速度分别为vB、vC，则()A．vC＝6m/sB．vB＝22m/sC．xDE＝3mD．从D到E所用时间为4sxAC∶xCD＝7∶5，由于E点为最高点，速度为零，对应x1∶x2∶x3∶x4＝1∶3∶5∶7可知，xAC∶xCD∶xDE＝7∶5∶4，从而得出xDE＝4m，tDE＝2T＝4s。4．逆向思维法：匀减速直线运动到速度为零的过程，可认为与初速度为零的反向匀加速直线运动为互逆过程。如诊断卷第5题，如图所示，一小滑块沿足够长的斜面以初速度v向上做匀变速运动，依次经A、B、C、D到达最高点E。已知xAB＝xBD＝6m，xBC＝1m，滑块从A到C和从C到D所用的时间都是2s。设滑块经过B、C时的速度分别为vB、vC，则()A．vC＝6m/sB．vB＝22m/sC．xDE＝3mD．从D到E所用时间为4s可列式：vC＝atCE，vB2＝2axBE，vC2＝2axCE等，从而可快速得出结果。三、必须遵循的解题“四步骤”[典例精析]架设在公路上的激光测速仪发射出的光束有一定的倾角，导致只能测定距离仪器20～200m范围内汽车的车速。某路段限速54km/h。一辆小轿车在距离测速仪264m时司机发现了前方的测速仪，立即开始做匀减速直线运动，结果第一次测速时该车恰好没有超速，且第二次测速时测得小轿车的速度为50.4km/h。已知测速仪每隔2s测速一次，测速激光脉冲时间极短。试求该小轿车减速前的速度范围。[思路点拨](1)画出小轿车运动情景图。(2)挖掘隐含条件，确定小轿车运动规律：由“第一次测速时该车恰好没有超速”可得v1＝54km/h＝15m/s；若第一次测速发生在小轿车进入测量范围t＝2s时，则小轿车在减速前的速度为最大。(3)小轿车做匀减速直线运动，可由v＝v0＋at求其加速度，由v2－v02＝2ax确定小轿车的初速度。(4)列方程求解结果。[解析]第一次测速恰好没有超速，即v1＝54km/h＝15m/s，第二次测得v2＝50.4km/h＝14m/s，由两次测量的速度可得小轿车的加速度a＝v2－v1t＝14－152m/s2＝－0.5m/s2若当小轿车到达距离测速仪200m处时刚好遇到测速的激光，设小轿车减速前的速度为v0，则v12－v02＝2axv0＝v12－2ax＝152－2×－0.5×264－200m/s＝17m/s若小轿车到达距离测速仪200m处时前一次测速激光刚过，则小轿车继续减速2s后才遇到第一次测速，其速度为限制速度，设小轿车到达距离测速仪200m处时的速度为v3，则v1＝v3＋atv3＝15m/s－(－0.5)×2m/s＝16m/s设此情况下小轿车减速前的速度为v0′，则v32－v0′2＝2axv0′＝v32－2ax＝162－2×－0.5×264－200m/s≈17.9m/s所以小轿车减速前的速度应满足17m/s≤v≤17.9m/s。[答案]17m/s≤v≤17.9m/s[增分强化练]1.(多选)滑块在外力F的作用下由静止开始沿水平面运动，当位移为x1时撤去外力F，滑块又滑行一段距离后停下，此时滑块的位移为x2，且x2＝1.5x1。运动过程中滑块的加速度随位移变化的a­x图像如图1­1­3所示，则()图1­1­3A．加速度大小a1与a2的关系为a2＝2a1B．滑块的最大速度为2a2x2C．滑块的平均速度为a2x12D．滑块加速和减速所用时间相等解析：由a­x图像可知，位移x1及x2－x1对应的过程滑块的加速度大小分别为a1、a2，大小不变，即加速度不随时间变化，因此这两段位移对应的过程滑块分别做匀加速直线运动和匀减速直线运动，加速运动的初速度和减速运动的末速度均为零，因此有vmax2＝2a1x1＝2a2(x2－x1)，解得a2＝2a1，A选项正确；滑块的最大速度vmax＝2a1x1＝2a2x2－x1＝2a2x23，B选项错误；滑块的平均速度v＝vmax2＝2a1x12＝2a2x2－x12＝a2x12，C选项正确；设滑块加速运动和减速运动的时间分别为t1、t2，则a1t1＝a2t2＝2a1t2，解得t1＝2t2，选项D错误。答案：AC2．(多选)(2015·云南省统一检测)一质点沿x轴运动，其位置x随时间t变化的规律为：x＝15＋10t－5t2(m)，t的单位为s。下列关于该质点运动的说法正确的是()A．该质点的加速度大小为5m/s2B．t＝3s时刻该质点速度为零C．0～3s内该质点的平均速度大小为5m/sD．物体处于x＝0处时其速度大小为20m/s解析：由x＝15＋10t－5t2(m)可知，初速度v0＝10m/s，加速度a＝－10m/s2，则A错；由速度公式v＝v0＋at得t＝3s时，v＝－20m/s，B错；t＝3s时，x＝0m，t＝0时，x＝15m，则0～3s内该质点的平均速度v＝ΔxΔt＝0－15m3s＝－5m/s，大小为5m/s，C对；当x＝0时，得t＝3s，则v＝－20m/s，速度大小为20m/s，D对。答案：CD考点三刹车和追及相遇问题此考点是高考的热点和重点。此类问题看似情景复杂、干扰信息多，但只要沉下心来，透过表象抓本质，画出运动示意图(或v­t图像)，抓住关键点，逐步分析，问题便可迎刃而解。一、牢记一个“思维流程”，让你解题有方向[应用流程·帮你化繁为简]诊断卷第8题：假设高速公路上甲、乙两车在同一车道上同向行驶，甲车在前、乙车在后，速度均为v0＝30m/s，距离s0＝100m。t＝0时刻甲车遇紧急情况后，甲、乙两车的加速度随时间变化分别如图甲、乙所示，取运动方向为正方向。下面说法错误的是()A．t＝6s时两车等速C．0～6s内两车位移之差为90mB．t＝6s时两车距离最近D．两车在0～9s时间内会相撞该题的思维流程为：[应用流程·帮你化繁为简][应用流程·帮你化繁为简]诊断卷第9题：如图所示