高三年级物理质点运动学专题复习汇总

回澜阁青岛标志性旅游景点学科：物理教学内容：第一章高三物理复习质点运动学一、考纲要求1.位移、路程、速度、速率、加速度、平均速度、瞬时速度的概念；质点模型2.匀速直线运动和匀变速直线运动的速度公式和位移公式；速度图像和位移图像3.运动的合成和分解4.曲线运动中质点的速度方向5.抛体运动(竖直上抛运动和平抛运动)的规律6.简谐运动，简谐运动的振幅、周期和频率；简谐运动图像7.弹簧振子和单摆模型，单摆的周期公式；简谐运动的条件，用单摆测重力加速度g8.波动；横波和纵波；横波的图像；波长、频率和波速之间的关系。二、知识结构质点的运动分类直线运动曲线运动简谐运动、简谐波形式匀速直线运动匀变速直线运动平抛物体的运动匀速圆周运动弹簧振子单摆机械波电磁波条件F合＝0vo≠0F合与运动方向共线F合与vo方向垂直，F合＝恒量F合大小恒定总指圆心F回＝-kx均匀介质无阻质v=s/tv～t图像s～t图像vt=vo+atS=vot+21at22as=vt2-vo2v=21(vo+vt)v～t图像Sx=VotSy=21gt2v=220yvvS=22yxSSv=s/tω=θ/tv=ωr=2πfv=ω·r=2πfr=Tr2·a=rv2=ω2r=4π2f2r=224T1.机械能守恒2.x=Asinωt3.振动图像1.v=λf2.y=AsinX3.波动图像实例自由落体运动、竖直上抛运动重力场和匀强电场中类平抛圆锥摆、转动平台、竖面上圆运动重力场、复合场中单摆振动、交变电场中带电粒子的简谐运动回澜阁青岛标志性旅游景点运动的合成和分解方法一维运动二维运动实例平行四边形定则A绝=A相+A牵(代数和、规定正方向)A绝=A相+A牵1.船渡河问题2.相对自身或某物体以速度v抛出另一物体常见几种运动的分解1.匀加速直线运动：S=vot+21at2→220121atStvS2.平抛运动：Xx=votY=21at2y=2202xva3.竖直上抛运动：S=vot-21gt2→220121gtStvS三、知识点、能力点提示1.通过对速度v，速度改变量Δv和加速度a=Δv/Δt的理解，弄清它们的区别2.理解速度、速率和平均速度，明确它们的区别3.掌握匀变速直线运动的基本规律，并能熟练地推导出几个有用的推论，即20202002)(2121vvtaSvvvattvSatvvtt导出　　4.由以上基本规律和推论，熟练证明以下重要的结论，并能运用这些结论灵活解答具体问题：(1)做匀变速直线运动的物体，在任意两个连续相等时间内的位移之差为恒量，即ΔS=Sn-Sn-1=aT2=恒量(2)做匀变速直线运动的物体，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，即v21=v=21(vo+vt)(3)关于初速度等于零的匀加速直线运动(T为等分时间间隔)，有以下特点：▲1T末、2T末、3T末……瞬时速度之比v1∶v2∶v3∶……∶vn=1∶2∶3∶……∶n▲1T内、2T内、3T内……位移之比S1∶S2∶S3……:Sn=12∶22∶32∶……∶n2▲第一个T内、第二个T内、第三个T内……位移之比回澜阁青岛标志性旅游景点SⅠ∶SⅡ∶SⅢ∶……∶SN=1∶3∶5∶……∶(2N-1)▲从静止开始通过连续相等的位移所用时间之比t1∶t2∶t3∶……∶tn=1∶(2-1)∶(3-2)∶……∶(n-1n)5.掌握运动学中追及问题、相遇问题中的临界条件或极端值的分析方法，会通过绘制准确直观的示意图判断相关因子之间的逻辑联系，并列出合理和完整的联立方程。6.理解速度图像与位移图像，熟练掌握图像在横轴、纵轴上截距、图像与横轴包围的“面积”和图像斜率的物理意义。要求能将这些信息迁移至其它图像中，拓展识别、处理图像问题的能力。(1)S～t图像斜率K=ΔS/t=vv～t图像斜率K=Δv/t=a(2)v～t图像所围“面积”表示t时间内位移7.运动的合成和分解。充分掌握以下三个原理和定则：(1)运动独立性原理(2)分运动和它们的合运动的等效性原理(3)分运动和它们的合运动的同时性原理(4)运动的合成和分解互为逆运算，遵守平行四边形定则或矢量三角形定则；常用正交分解的方法要求：掌握相对运动问题的坐标变换(一维运动情况)，会应用相对运动思想解决问题，达到简化运算的目的。8.理解描述简谐运动的物理量——位移x、振幅A、周期T和频率f的物理意义；熟练掌握简谐运动的两个重要特征：动力学特征(回复力)F=-kx运动学特征(位移、加速度)x=Asinωta=-kx/m9.单摆模型、单摆的周期公式和单摆等时性的应用——测重力加速度的原理和方法要求：会识别等效单摆；能灵活、准确地判断等效单摆模型中的等效摆长；会确定单摆在不同的变速运动参照系或不同力场中的等效重力加速度g′——即g′值等于摆球静止在平衡位置时摆线张力T与摆球质量m的比值：g′＝T/m10.简谐运动的图像及其意义——简谐运动质点在不同时刻离开平衡位置的位移。要求：会利用图像熟练、准确地确定(1)振幅A、周期T(或频率f)(2)任一时刻质点的位移x、回复力F、加速度a、速度v(即图像上该点的斜率)、动能和势能的变化情况11.描述波动的物理量——波长λ、频率f和波速v。要求：理解三个物理量的意义和确定方法(1)波长λ——波在一个周期内沿波动方向传播的距离，即λ＝vT(2)频率f——对于所有波(机械波、电磁波)，均遵守以下规则：在任何介质中传播的同一列波，其频率保持不变，总等于波源的振动频率(3)波速v——波在单位时间内传播的距离。可写成v=Δx/t或v=λ/T12.波的图像及其物理意义——同一时刻沿波动方向上所有质点离开平衡位置的位移要求：会利用波动图像和波动规律(1)确定振幅A、波长λ回澜阁青岛标志性旅游景点(2)根据波的传播方向或波源位置确定该时刻各质点的瞬时振动方向(3)根据波长λ、振幅A、波动方向或某质点该时刻振动方向画波的图像(4)根据各质点振动方向确定该时刻各质点的振动速度、回复力、机械能的变化，并熟练掌握波形微平移法、带动法；熟练掌握已知波形和波动方向，画出Δt前后波形的特殊点法和平移法。(5)灵活、准确地处理波的传播过程中的双向性和多解性问题。即▲应用Δx=vΔt，注意由于波速v的正、负可能取值(即双向性)引起的多解的分析▲分析上式Δx=vΔt，注意由Δx=nλ+x和Δt=nT+t体现的波动的重复性引起的多解的分析13.掌握带电粒子在复合场中的动力学问题和运动学问题的处理方法要求：(1)能熟练运用力学规律和运动学知识分析带电粒子在交变电场中的运动问题(2)能熟练运用力学规律和运动学知识分析通电导体在匀强磁场中的运动情况和导体切割磁感线时的电磁感应现象中的运动问题【同步达纲练习】1.一筑路工人在长300米的隧道中，突然发现一辆汽车在离右隧道口150米处以速度vo=54千米/小时向隧道驶来，由于隧道内较暗，司机没有发现这名工人。此时筑路工正好处在向左、向右跑都能安全脱险的位置。问此位置距右出口距离是多少?他奔跑的最小速度是多大?(命题说明：知识点——位移、速度和匀速直线运动；训练目的——考查知识点的灵活运用)2.在宽L的平行街道上，有以速度v鱼贯行驶的汽车，已知车宽为b、车间距为a，如图所示。行人要以最小速度安全穿过车道所用时间为多少?这个最小速度是多大?此行人沿直线穿过街道所用时间为多少?(命题说明：知识点——同第1题；训练目的——考查运用数学知识分析极值问题的方法和对运动学知识的综合运用能力)3.一质点由A向B做直线运动，已知A、B相距s，质点初速度vo、加速度a，若将s回澜阁青岛标志性旅游景点等分成n段，质点每通过ns距离时加速度增至a/n，求质点运动到B点时的速度。(命题说明：知识点——匀变速直线运动的规律；训练目的——考查熟练、灵活运用匀变速直线运动速度公式和位移公式的能力。)4.匀速上升的升降机顶部悬有一轻质弹簧，弹簧下端挂有一各球，若升降机突然停止，在地面上观察者观来，小球在继续上升的过程中()①速度逐渐减小②速度先增大后减小③加速度逐渐增大④加速度逐渐减小A.①③B.①④C.③④D.②④(命题说明：知识点——牛顿运动定律和运动学的基本规律；训练目的——掌握受力分析、牛顿第二定律和运动学规律的综合运用与分析方法)5.下雨时，雨点竖直下落到地面，速度约10米/秒。若在地面上放一横截面积为80平方厘米、高10厘米的圆柱形量筒，经30分钟，筒内接得雨水高2厘米。现因风的影响，雨水下落时偏斜30°，若用同样的量筒接雨水与无风所用时间相同，则所接雨水高为厘米。(命题说明：知识点——运动分解知识；训练目的——培养学生克服思维定势影响，正确分析物理情景的品质)6.如下图所示，处于平直轨道上的A、B两球相距S，同时向右运动，其中A做匀速运动，速度为v，B做静止开始加速度为α的匀加速运动，则A、B只能相遇一次的条件是什么?能相遇两次的条件又是什么?(命题说明：知识点——匀变速直线运动规律；训练目的——考查学生解决两物体追及问题的分析和思维方法)7.两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v0，若前车突然以恒定加速度刹车。在它刚停止时，后车也以相同加速度刹车。若前车刹车行驶距离为s，要使两车不相撞，则两车匀速行驶时的车距至少应为(命题说明：知识点——匀变速运动规律、v～t图像；训练目的——考查学生运用公式法或图像法分析解决追及问题的能力。)8.为了测定某辆轿车在平直路上起动时的加速度(轿车起动时的运动可近似看作匀加速运动)，某人拍摄了一张在同一底片上多次曝光的照片(如下图所示)，如果拍摄时每隔2s曝光一次，轿车车身总长为4.5m，那么这辆轿车的加速度约为()回澜阁青岛标志性旅游景点A.1m/sB.2m/sC.3m/sD.4m/s9.某同学用一个测力计(弹簧秤)、木块和细线粗略地测定木块与一固定斜面间的动摩擦因数μ，设此斜面倾角不大，不加拉力时，木块在斜面上静止。(1)他是否要用测力计称出木块的重力(答“要”或“不要”)?(2)写出实验的主要步骤。(3)推出求μ的公式。(8.9题命题说明：知识点——测匀加速直线运动加速度，打点计时器工作原理，匀速直线运动的动力学特点；训练目的——考查学生对上述知识点进行知识迁移、灵活运用所学知识处理实际问题的能力。)10.(1)如下图所示，一质点自倾角α的斜面上方的O点沿一光滑斜槽从静止开始下滑，要使质点以最短时间滑到斜面上，则斜槽放置时与竖直方向的夹角β应为多大?(2)若该斜槽放置在一竖直平面上的圆周上，圆半径为r，斜槽上端固定在圆的最高点p，另一端分别在圆周上A、B、C点，且PA、PB、PC与竖直直径夹角分别为θ1、θ2、θ3，试证：一质点沿PA、PB、PC从静止开始滑动到A、B、C所用时间相等(如图所示)。(3)利用(2)中的结论讨论本题中的问题(1)，并求出最短运动时间tmin(命题说明：知识点——匀变速运动规律、牛顿运动定律、极值的数理解析方法；训练目的——熟练运用各种数、理方法，掌握一题多解，培养学生思维品质的迁移能力)11.一网球运动员在离网的距离为12m处沿水平方向发球，发球高度为2.4m，网的高度为0.9m①若网球在网上0.1m处越过，求网球的速度。②若按上述初速度发球，求网球落地点到网的距离。(g=10m/s2不考虑空气阻力)(命题说明：知识点——平抛运动中水平速度与下降时的速度和距地面高度之间的关系；训练目的——培养学生运用多种方法解题的能力。)12.从地面以初速度vo竖直上抛一物的同时，从它正上方h高处以初速v(v＜vo)水平抛出另一物体，求两物间最短距离。(命题说明：知识点——竖直上抛运动、平抛运动规律；训练目的——熟练掌握相关知识和数学工具求解极值问题)。回澜阁青岛标志性旅游景点13.某同学身高1.8m，在校运动会上参加跳高比赛时，起跳后身体横着越过了1.8m高处的横杆，据此估算他起跳时竖直向上的速度约为()A.2m/sB.4m/sC.6m/sD.8m/s(命题说明：知识点——竖直上抛运动的规律；训练目的