高考物理 专题复习精品 直线运动 运动描述的基本概念(学生版)

用心爱心专心-1-高三第一轮复习第一章直线运动第一节运动描述的基本概念一、机械运动一个物体相对于另一个物体的位置的改变叫做机械运动，简称运动，它包括平动、转动和振动等运动形式．二、参照物为了研究物体的运动而假定为不动的物体，叫做参照物．对同一个物体的运动，所选择的参照物不同，对它的运动的描述就会不同，灵活地选取参照物会给问题的分析带来简便；通常以地球为参照物来研究物体的运动．例1.甲、乙两辆汽车以相同的恒定速度直线前进，甲车在前，乙车在后，甲车上的人A和乙车上的人B各用石子瞄准对方，以相对自身为v0的初速度同时水平射击对方，若不考虑石子的竖直下落，则A、A先被击中；B、B先被击中；C、两同时被击中；D、可以击中B而不能击中A；三、质点研究一个物体的运动时，如果物体的形状和大小属于无关因素或次要因素，对问题的研究没有影响或影响可以忽略，为使问题简化，就用一个有质量的点来代替物体．用来代管物体的有质量的做质点．像这种突出主要因素，排除无关因素，忽略次要因素的研究问题的思想方法，即为理想化方法，质点即是一种理想化模型．（1）质点忽略了无关因素和次要因素，是简化出来的理想的、抽象的模型，客观上不存在。（2）大的物体不一定不能看成质点，小的物体不一定就能看成质点。（3）转动的物体不一定不能看成质点，平动的物体不一定总能看成质点。（4）某个物体能否看成质点要看它的大小和形状是否能被忽略以及要求的精确程度。例2．下列关于质点的说法正确的是（）A．体积很大的物体不能看成质点B．质点是一种理想化模型实际不存在C．研究车轮的转动时可把车轮看成质点D．研究列车从徐州到南京的时间时可把车轮看成质点例3、关于质点,下述说法中正确的是（）A只要体积小就可以视为质点B在研究物体运动时，其大小与形状可以不考虑时，可以视为质点C物体各部分运动情况相同，在研究其运动规律时，可以视为质点D上述说法都不正确四、时刻和时间时刻：指的是某一瞬时．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．在时间轴上用一段长度来表示．对应的是位移、路程、冲量、功等过程量．时间间隔=终止时刻－开始时刻。例4．关于时刻和时间，下列说法正确的是()A．时刻表示时间较短，时间表示时间较长B．时刻对应位置，时间对应位移用心爱心专心-2-C．作息时间表上的数字均表示时刻D．1min只能分成60个时刻例5.下列哪些是时间，那些是时刻，并自己做时间轴表示出来：第2秒末，第3秒初，第4秒内，前2秒，4秒内，五、位移和路程位移：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：物体运动轨迹的长度，是标量．只有在单方向的直线运动中，位移的大小才等于路程。例6.(09·银川模拟)如图所示,一质点沿半径为R的圆周从A点到B点运动了半周,它在运动过程中位移大小和路程分别是()A.πR、πRB.2R、2RC.2R、πRD.πR、R例7.关于路程与位移，下列说法中正确的是（）A．位移的方向就是质点运动的方向B．路程等于位移的大小C．位移的值不会比路程大D．质点运动的位移为零时，其运动的路程也为零六、速度描述物体运动的方向和快慢的物理量．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叫做这段时间内的平均速度，即V＝S/t，单位：m／s，其方向与位移的方向相同．它是对变速运动的粗略描述．公式V=（V0＋Vt）/2只对匀变速直线运动适用。2．瞬时速度：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．瞬时速度是对变速运动的精确描述．瞬时速度的大小叫速率，是标量．例8．某运动员在百米竞赛中，起跑后第3s未的速度是8m/s，第10s末到达终点时的速度是13m/s，他这次跑完全程的平均速度是（）A．11m/sB．10.5m/sC．10m/sD．9.5m/s例9.物体M从A运动到B，前半程平均速度为v1，后半程平均速度为v2，那么全程的平均速度是：（）A．（v1+v2）/2B．21vvC．212221vvvvD．21212vvvv七、匀速直线运动1．定义：在相等的时间里位移相等的直线运动叫做匀速直线运动．2．特点：a＝0，v=恒量．3．位移公式：S＝vt．例10.(07北京东城区期末练习)地震时地震中心发出的地震波既有横波也有纵波,已知横波的传播速度为7.5km/s,纵波的传播速度为14km/s.地震发生时,地震中心正上方的人先感觉到房子在上下跳动,13s后又感觉到房子在水平晃动,那么地震中心距人的距离约为()A.100kmB.120kmC.180kmD.210km用心爱心专心-3-例11.(05北京理综19)一人看到闪电12.3s后又听到雷声.已知空气中的声速约为330～340m/s,光速为3×108m/s,于是他用12.3除以3很快估算出闪电发生位置到他的距离为4.1km.根据所学的物理知识可以判断()A.这种估算方法是错误的,不可采用B.这种估算方法可以比较准确地估算出闪电发生位置与观察者的距离C.这种估算方法没有考虑光的传播时间,结果误差很大D.即使声速增大2倍以上,本题的估算结果依然正确例12.(07北京理综18)图示为高速摄影机拍摄到的子弹穿透苹果瞬间的照片.该照片经放大后分析出,在曝光时间内,子弹影像前后错开的距离约为子弹长度的1%～2%.已知子弹飞行速度约为500m/s,由此可估算出这幅照片的曝光时间最接近（）A.10-3sB.10-6sC.10-9sD.10-12s例13.(06全国卷Ⅰ23)天空有近似等高的浓云层.为了测量云层的高度,在水平地面上与观测者的距离d=3.0km处进行一次爆炸,观测者听到由空气直接传来的爆炸声和由云层反射来的爆炸声时间上相差Δt=6.0s.试估算云层下表面的高度.已知空气中的声速v=31km/s.八、加速度1、速度的变化：△V=Vt－V0，描述速度变化的大小和方向，是矢量2、加速度：描述速度变化的快慢和方向的物理量，是速度的变化和所用时间的比值：a＝ΔV/Δt，单位：m／s2．加速度是矢量，它的方向与速度变化（ΔV）的方向相同．3、速度、速度变化、加速度的关系：①方向关系：加速度的方向与速度变化的方向一定相同。在直线运动中，若a的方向与V0的方向相同，质点做加速运动；若a的方向与V0的方向相反，质点做减速运动。②大小关系：V、△V、a无必然的大小决定关系。例14.一物体做匀变速直线运动，某时刻速度大小为4m/s，经过1s后的速度的大小为10m/s，那么在这1s内，物体的加速度的大小可能为()例15.关于速度和加速度的关系，下列说法中正确的是（）A．速度变化越大，加速度就越大B．速度变化越快，加速度越大C．加速度大小不变，速度方向也保持不变用心爱心专心-4-D．加速度大小不断变小，速度大小也不断变小例16、物体以5m/s的初速度沿光滑斜槽向上做直线运动，经4s滑回原处时速度大小仍为5m/s，则物体的速度变化为，加速度为。（规定初速度的方向为正方向）例17.(08全国Ⅰ15)如图,一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧,其左端固定在小车上,右端与一小球相连.设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态,若忽略小球与小车间的摩擦力,则在此段时间内小车可能是（）A.向右做加速运动B.向右做减速运动C.向左做加速运动D.向左做减速运动第二节匀变速直线运动规律应用一、匀变速直线运动1．定义：匀变速直线运动是在相等的时间里相等的直线运动。2．特点：加速度a，且加速度方向与速度方向在。3.分类：分为匀加速直线运动和匀减速直线运动两类．加速度与速度方向时，物体做加速直线运动，加速度与速度方向时，物体做减速直线运动．例１．某个向一个方向做直线运动的质点在前2s内通过的位移为4m，前4s内的位移为8m，前8s内位移为16m，则该质点的运动()A．一定是匀速直线运动B．可能是匀速直线运动C．若是匀速直线运动，它的速度为2m/sD．若是匀速直线运动，它的速度为4m/s4．四个公式：①速度公式：atvvot②位移公式：221attvso③速度位移公式：asvvot222用心爱心专心-5-④平均速度公式：2/02ttvvvtsv注意：以上公式均为矢量式，通常取v0方向为正，其余矢量的方向与v0相同取值，相反取值，说明：（1）以上各式给出了匀变速直线运动的普遍规律．一切匀变速直线运动的差异就在于它们各自的v0、a不完全相同，例如a＝0时，匀速直线运动；以v0的方向为正方向；a＞0时，匀加速直线运动；a＜0时，匀减速直线运动；a＝g、v0=0时，自由落体应动；a＝g、v0≠0时，竖直抛体运动．例2．物体的位移随时间变化的函数关系是S=4t+2t2(m),则它运动的初速度和加速度分别是()A0、4m/s2B4m/s、2m/s2C4m/s、1m/s2D4m/s、4m/s2例3、为了测定某辆轿车在平直路上起动时间的加速度（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，如图图6—A—2所示。如果拍摄时每隔2秒曝光一次，轿车车身总长为4.5m，那么这辆轿车的加速度约为（）A1m/s2B2m/s2C3m/s2D4m/s2(该题考查同学们的观察能力，轿车长4.5m，则可知尺上的每一格代表1.5m)例4.汽车以10m/s的速度行驶5min后突然刹车．如刹车过程做匀变速运动，加速度大小为5m/s2,则刹车后3s内汽车所走的距离是多少？说明：对匀减速直线运动，有最长的运动时间t=v0/a，对应有最大位移s=v02/2a，若t＞v0/a，一般不能直接代入公式求位移。5．三个推论：①任意两个连续相等的时间T内的位移之差是一个恒量，即22312aTsssss由此可推得：2_____aTssmn②物体在某段时间的中间时刻的瞬时速度等于这段时间的，vt/2=.③物体在某段位移的中点的瞬时速度等于这段位移初、末的瞬时速度的，即vs/2=,无论匀加速度直线运动还是匀减直线运动均有vt/2vs/2例5.（06四川理综14）2006年我国自行研制的“枭龙”战机04架在四川某地试飞成功.假设该战机起飞前从静止开始做匀加速直线运动,达到起飞速度v所需时间为t,则起飞前的运动距离为（）A.vtB.2tvC.2vtD.不能确定例6、做匀加速直线运动的列车，车头经过某路标时的速度为v1,车尾经过该路标时的速度是v2,则列车在中点经过该路标时的速度是：()用心爱心专心-6-A221vvB21vvC22221vvD21212vvvv6．初速度为零的匀变速直线运动的特殊规律：（设t为单位时间）①设1t末、2t末、3t末、…瞬时速度之比为：v1:v2:v3:…vn=②前1t内、前2t内、前3t内…位移之比为：s1:s2:s3…sn=③第1t内、第2t内、第3t内…位移之比为：sⅠ:sⅡ:sⅢ…sN=④通过连续相等的位移所用的时间之比为：t1:t2:t3:…tn=.例7、一颗子弹沿水平方向射来，恰穿透三块相同的木板，设子弹穿过木板时的加速度恒定，则子弹穿过三块木板所用的时间之比为________。(该题考查初速度为零的匀加速直线运动的几个特殊公式的应用，在匀减速直线运动中，若末速度为零，则可以从终点倒着向前使用公式，这是一个常见的技巧)规律方法1、基本规律的理解与应用例8.一物体做匀加速直线运动，经A、B、C三点，已知AB＝BC，AB段平均速度为20m／s，BC段平均速度为30m/s，则可求得（）A．速度VB．末速度VcC．这段时间内的平均速度D．物体运动的加速度解题指导：1．要养成根据题意画出物体运动示意图的习惯。特别对较复杂的运动，画出草图可使运动过程直观，物理图景清晰，便于分析研究。2．要分析研究对象的运动过程，搞清整个运动过程按运动性质的特点可分为哪几个运动阶段，各个阶段遵循什么规律，各个阶段间存在什么联系。3．本章的题目常可一题多解。解题时要思路开阔，联想比较，筛选最简的解题方案。解题时除采用常规的公式解析法外，图像法