（山东专用）2020届高考物理一轮复习 专题一 质点的直线运动课件

专题一质点的直线运动高考物理(山东专用)A组山东省卷、课标Ⅰ卷题组五年高考考点一匀变速直线运动1.(2019课标Ⅰ,18,6分)如图,篮球架下的运动员原地垂直起跳扣篮,离地后重心上升的最大高度为H。上升第一个 所用的时间为t1,第四个 所用的时间为t2。不计空气阻力,则 满足 () A.1 2B.2 3C.3 4D.4 54H4H21tt21tt21tt21tt21tt答案C本题考查了匀变速直线运动中通过连续相邻相等位移所用时间的关系和考生的逻辑推理能力,体现了科学思维素养中模型建构、科学论证要素。运动员离地后做竖直上抛运动,则可以按其逆过程——自由落体运动计算,将H分为相等的4段,通过各段所用时间由上至下分别为T1、T2、T3、T4,则满足T1∶T2∶T3∶T4=1∶( -1)∶( - )∶(2- ),则 = =2+ ,则3 4,故只有C正确。232321tt123321tt关联知识初速度为0的匀加速直线运动在连续相等时间内位移比为x1∶x2∶x3∶…∶xN=1∶3∶5∶…∶(2N-1);通过前x、前2x、前3x……前nx位移所用时间比值为t1∶t2∶t3∶…∶tn=1∶ ∶ ∶…∶ 。23n2.(2014山东理综,23,18分)研究表明,一般人的刹车反应时间(即图甲中“反应过程”所用时间)t0=0.4s,但饮酒会导致反应时间延长。在某次试验中,志愿者少量饮酒后驾车以v0=72km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶,从发现情况到汽车停止,行驶距离L=39m。减速过程中汽车位移s与速度v的关系曲线如图乙所示。此过程可视为匀变速直线运动。取重力加速度的大小g=10m/s2。求: 图甲 图乙(1)减速过程汽车加速度的大小及所用时间;(2)饮酒使志愿者的反应时间比一般人增加了多少;(3)减速过程汽车对志愿者作用力的大小与志愿者重力大小的比值。答案(1)8m/s22.5s(2)0.3s(3) 415解析(1)设减速过程中汽车加速度的大小为a,所用时间为t,由题可得初速度v0=20m/s,末速度vt=0,位移s=25m,由运动学公式得 =2as ①t=  ②联立①②式,代入数据得a=8m/s2 ③t=2.5s④(2)设志愿者反应时间为t',反应时间的增加量为Δt,由运动学公式得L=v0t'+s ⑤Δt=t'-t0 ⑥联立⑤⑥式,代入数据得Δt=0.3s⑦(3)设志愿者所受合外力的大小为F,汽车对志愿者作用力的大小为F0,志愿者质量为m,由牛顿第二定律得20v0vaF=ma ⑧由平行四边形定则得 =F2+(mg)2 ⑨联立③⑧⑨式,代入数据得 =  ⑩20F0Fmg4153.(2013课标Ⅰ,24,13分,0.284)水平桌面上有两个玩具车A和B,两者用一轻质细橡皮筋相连,在橡皮筋上有一红色标记R。在初始时橡皮筋处于拉直状态,A、B和R分别位于直角坐标系中的(0,2l)、(0,-l)和(0,0)点。已知A从静止开始沿y轴正向做加速度大小为a的匀加速运动;B平行于x轴朝x轴正向匀速运动。在两车此后运动的过程中,标记R在某时刻通过点(l,l)。假定橡皮筋的伸长是均匀的,求B运动速度的大小。答案  146al解析设B车的速度大小为v。如图,标记R在时刻t通过点K(l,l),此时A、B的位置分别为H、G。由运动学公式,H的纵坐标yA、G的横坐标xB分别为 yA=2l+ at2 ①xB=vt ②在开始运动时,R到A和B的距离之比为2∶1,即OE∶OF=2∶1由于橡皮筋的伸长是均匀的,在以后任一时刻R到A和B的距离之比都为2∶1。因此,在时刻t有HK∶KG=2∶1 ③由于△FGH∽△IGK,有HG∶KG=xB∶(xB-l) ④12HG∶KG=(yA+l)∶(2l) ⑤由③④⑤式得xB= l ⑥yA=5l ⑦联立①②⑥⑦式得v=   ⑧32146al解题关键①画出直角坐标系,将各点标记准确;②A沿y轴匀加速运动,则满足yA=2l+ at2,B平行于x轴匀速运动,则满足xB=vt;③橡皮筋的伸长是均匀的,则任一时刻R到A和B的距离之比都为2∶1;④应用相似三角形知识解得yA和xB是关键步骤。12考点二运动图像、追及相遇问题4.(2014山东理综,15,6分)(多选)一质点在外力作用下做直线运动,其速度v随时间t变化的图像如图。在图中标出的时刻中,质点所受合外力的方向与速度方向相同的有 () A.t1B.t2C.t3D.t4答案ACv-t图像中,纵轴表示各时刻的速度,t1、t2时刻速度为正,t3、t4时刻速度为负,图线上各点切线的斜率表示该时刻的加速度,t1、t4时刻加速度为正,t2、t3时刻加速度为负,根据牛顿第二定律,加速度与合外力方向相同,故t1时刻合外力与速度均为正,t3时刻合外力与速度均为负,A、C正确,B、D错误。5.(2012山东理综,16,5分)(多选)将地面上静止的货物竖直向上吊起,货物由地面运动至最高点的过程中,v-t图像如图所示。以下判断正确的是 () A.前3s内货物处于超重状态B.最后2s内货物只受重力作用C.前3s内与最后2s内货物的平均速度相同D.第3s末至第5s末的过程中,货物的机械能守恒答案AC前3s内货物向上做匀加速直线运动,加速度方向竖直向上,货物处于超重状态,A正确;最后2s内货物的加速度a= = m/s2=-3m/s2,说明货物还受拉力作用,B错误;物体做匀变速直线运动时,平均速度 = ,故前3s内与最后2s内货物的平均速度都是3m/s,C正确;第3s末到第5s末货物匀速上升,动能不变,重力势能增大,故货物机械能不守恒,D错误。vt62v02tvv6.(2010山东理综,16,4分)如图甲所示,物体沿斜面由静止滑下,在水平面上滑行一段距离后停止,物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同,斜面与水平面平滑连接。图乙中v、a、f和s分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程。图乙中正确的是 () 答案C物体在斜面上受重力、支持力、摩擦力作用,其摩擦力大小为f1=μmgcosθ,做初速度为零的匀加速直线运动,其v-t图像为过原点的倾斜直线,A错,加速度大小不变,B错,其s-t图像应为一段曲线,D错;物体到达水平面后,所受摩擦力f2=μmgf1,做匀减速直线运动,所以正确选项为C。7.(2016课标Ⅰ,21,6分)(多选)甲、乙两车在平直公路上同向行驶,其v-t图像如图所示。已知两车在t=3s时并排行驶,则 () A.在t=1s时,甲车在乙车后B.在t=0时,甲车在乙车前7.5mC.两车另一次并排行驶的时刻是t=2sD.甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40m答案BD由题中v-t图像得a甲=10m/s2,a乙=5m/s2,两车在t=3s时并排行驶,此时x甲= a甲t2= ×10×32m=45m,x乙=v0t+ a乙t2=10×3m+ ×5×32m=52.5m,所以t=0时甲车在前,距乙车的距离为L=x乙-x甲=7.5m,B项正确。t=1s时,x甲'= a甲t2=5m,x乙'=v0t+ a乙t2=12.5m,此时x乙'=x甲'+L=12.5m,所以另一次并排行驶的时刻为t=1s,故A、C项错误;两次并排行驶的位置沿公路方向相距L'=x乙-x乙'=40m,故D项正确。121212121212方法技巧考生要学会把图像语言转化为函数语言,然后用公式计算判断相关时刻的情况。考查能力本题涉及直线运动的v-t图像,考查考生分析图像的能力和计算判断的能力。8.(2013课标Ⅰ,19,6分)(多选)如图,直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位置-时间(x-t)图线。由图可知 () A.在时刻t1,a车追上b车B.在时刻t2,a、b两车运动方向相反C.在t1到t2这段时间内,b车的速率先减少后增加D.在t1到t2这段时间内,b车的速率一直比a车的大答案BC在位置-时间图像中,图线斜率的绝对值表示速度大小,斜率的正负表示速度的方向,两图线的交点表示同一时刻处于同一位置即追及或相遇。由图可知,t1时刻前b处于a的后方,故t1时刻应是b追上a,A错误;t2时刻,b车图线斜率小于零,即b车沿负向运动,而a车图线斜率始终大于零,即a车一直沿正向运动,故B正确;由t1~t2时间内b车图线斜率的绝对值可知C正确;在b车图线的顶点处切线水平、斜率为零,即此时b车瞬时速率为零,可见D错误。B组课标Ⅱ、Ⅲ及其他省(区、市)卷题组考点一匀变速直线运动1.(2016课标Ⅲ,16,6分)一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动,在时间间隔t内位移为s,动能变为原来的9倍。该质点的加速度为 ()A. B. C. D. 2st232st24st28st答案A动能变为原来的9倍,速度变为原来的3倍,a= ,s= ·t,解得a= ,A正确。003vvt0032vv2st解题方法本题还可以这样解:动能变为原来的9倍,速度变为原来的3倍,则有3v0=v0+at,s=v0t+ at2,消去v0即可解得s=at2,即a= 。122st考点二运动图像、追及相遇问题2.(2018课标Ⅱ,19,6分)(多选)甲、乙两汽车在同一条平直公路上同向运动,其速度-时间图像分别如图中甲、乙两条曲线所示。已知两车在t2时刻并排行驶。下列说法正确的是 ()A.两车在t1时刻也并排行驶B.在t1时刻甲车在后,乙车在前C.甲车的加速度大小先增大后减小D.乙车的加速度大小先减小后增大答案BD本题考查对v-t图线的理解、追及和相遇问题。v-t图线与时间轴包围的面积表示车运动的位移,t2时刻两车并排行驶,故t1时刻甲车在后,乙车在前,所以A错,B对。v-t图线上各点切线的斜率表示瞬时加速度,由此可知,C错,D对。关联知识v-t图线的物理意义v-t图线的斜率表示加速度,与时间轴包围的面积表示物体运动的位移。3.(2018课标Ⅲ,18,6分)(多选)甲、乙两车在同一平直公路上同向运动,甲做匀加速直线运动,乙做匀速直线运动。甲、乙两车的位置x随时间t的变化如图所示。下列说法正确的是 () A.在t1时刻两车速度相等B.从0到t1时间内,两车走过的路程相等C.从t1到t2时间内,两车走过的路程相等D.在t1到t2时间内的某时刻,两车速度相等答案CD本题考查x-t图像的应用。在x-t图像中,图线的斜率表示物体运动的速度,在t1时刻,两图线的斜率关系为k乙k甲,两车速度不相等;在t1到t2时间内,存在某一时刻甲图线的切线与乙图线平行,如图所示,该时刻两车速度相等,选项A错误、D正确。从0到t1时间内,乙车走过的路程为x1,甲车走过的路程小于x1,选项B错误。从t1到t2时间内,两车走过的路程都为x2-x1,选项C正确。 C组教师专用题组考点一匀变速直线运动1.(2014上海单科,8,2分)在离地高h处,沿竖直方向同时向上和向下抛出两个小球,它们的初速度大小均为v,不计空气阻力,两球落地的时间差为 ()A. B. C. D. 2vgvg2hvhv答案A解法一(运动学解法)以竖直向下为正方向,对向上和向下抛出的两个小球,分别有h=-vt1+ g ,h=vt2+ g ,Δt=t1-t2,解以上三式得两球落地的时间差Δt= ,故A正确。解法二(动量解法)以竖直向下为正方向,对向上和向下抛出的两球,分别由动量定理得mgt1=m(v1'+v),mgt2=m(v2'-v),又由2gh=v -v2=v -v2,解以上各式得两球落地的时间差Δt=t1-t2= ,故A正确。1221t1222t2vg21'22'2vg2.(2014课标Ⅱ,24,13分,0.432)2012年10月,奥地利极限运动员菲利克斯·鲍姆加特纳乘气球升至约39km的高空后跳下,经过4分20秒到达距地面约1.5km高度处,打开降落伞并成功落地,打破了跳伞运动的多项世界纪录。取重力加速度的大小g=10m/s2。 (1)若忽略空气阻力,求该运动员从静止开始下落至1.5km高度处所需的时间及其在此处速度的大小;(2)实际上,物体在空气中运动时会受到空气的阻力,高速运动时所受阻力的大小可近似表示