2012版高考物理 3-2-1精品系列 专题1 直线运动(教师版).doc
《2012版高考物理 3-2-1精品系列 专题1 直线运动(教师版).doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2012版高考物理 3-2-1精品系列 专题1 直线运动(教师版).doc(40页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、专题 1 直线运动(教师版)本考点是高中物理的重要章节,是整个物理基础内容之一,是动力学的基础和重要组成部分。本考点涉及位移、速度、加速度等诸多物理量,基本公式也较多,同时还有描述运动规律的 图象、 图象、测定加速度时用到的“逐差法”等知识。近两年来,高考主要考查是直线运动的有关概念、规律及其应用,重点是匀变速直线运动规律的应用及图象。对本考点知识的考查既有单独命题,也有与牛顿运动定律以及今后学习电场中带电粒子的运动、磁场中的通电导体的运动、电磁感应现象等知识结合起来,作为综合试题中的一个知识点加以体现,其中以中等以上的试题出现。作为综合试题中的一个知识点,本考点还可以与航空、航海、铁路等交通
2、方向知识新情境综合。在2012年高考中,有关加速度、瞬时速度、匀变速直线运动的规律、 图象等仍是命题热点,但有关运动图象与实际运动过程的关系、实际问题的建模、测定加速度时“逐差法”的应用引起重视,而试题内容与现实生产、生活和现代科技的结合将更紧密、涉及的内容也更广泛,联系高科技发展的新情境更会有所增加。复习的关键是,重点是对直线运动的概念、规律的形成过程的理解和掌握,弄清其物理实质,不断关注当今科技动态,把所学的知识应用到生动的实例中去,通过对这些实例的分析、物理情境的构建、物理过程的认识,建立起物理模型,再运用相应的规律处理实际问题;同时,对同一问题应从不同角度(如一题多解)进行研究与描述,
3、从而达到对规律的理解与应用。1、近年高考考查的重点是匀变速直线运动的规律及图像。近些年高考中图像问题频频出现,且要求较高,它属于数学方法在物理中应用的一个重要方面。2、本章知识较多与牛顿运动定律、电场、磁场中带电粒子的运动等知识结合起来进行考察。3、近年试题的内容与现实生活和生产实际的结合逐步密切。【考点定位】一、机械运动、参考系、位置、位移和路程1、机械运动:一个物体相对于另一个物体位置的改变,包括平动、转动和振动等形式。参考系:为了研究物体的运动而假设为不动的物体。参考系的选取是任意的,对同一物体的运动,选取的参考系不同,对物体的运动描述结果不同。2、位移描述物体位置的变化,是从物体运动的
4、初位置指向末位置的矢量,即位移大小和方向由始、末位置决定,与物体运动路径无关;路程是物体运动轨迹的长度,是标量。 既有大小又有方向,运算遵循平行四边形定则的物理量,叫做矢量;只有大小而没有方向的物理量,叫做标量。二、速度、速率、平均速度与平均速率速度:是描述物体运动快慢的物理量,是矢量,物体速度方向与运动方向相同。 物体在某段时间内的位移跟发生这段位移所用的时间的比值,叫做这段位移内(或这段时间内)的平均速度,即定义式为:,平均速度方向与方向相同,平均速度是矢量。瞬时速度是运动物体在某一时刻的速度,瞬时速度方向沿物体运动轨迹上相应点的切线指向前进方向一侧的方向。平均速率是质点在某段时间内通过的
5、路程与的比值,是标量,不一定等于平均速度的大小。速率:速度的大小就是速率,只有大小,没有方向,是标量。三 、加速度加速度是描述速度变化快慢的物理量,它是速度改变量与对应时间的比值,即加速度是速度对时间的变化率,即定义式:,它的方向与速度改变量方向相同,它是矢量。四、匀变速直线运动规律及应用五、匀变速直线运动的几个有用的推论及应用(一)匀变速直线运动的几个推论(二)初速度为零的匀变速直线运动特殊推论做匀变速直线运动的物体,如果初速度为零,或者末速度为零,那么公式都可简化为: , , , 以上各式都是单项式,因此可以方便地找到各物理量间的比例关系前1s、前2s、前3s内的位移之比为149第1s、第
6、2s、第3s内的位移之比为135前1m、前2m、前3m所用的时间之比为1第1m、第2m、第3m所用的时间之比为1() 六、 自由落体运动规律及应用自由落体:只受重力作用,由静止开始的运动加速度为的匀加速直线运动的取值与那些因素有关 与纬度有关g赤g两极 ; 与高度有关;与地下矿藏有关自由落体公式(以开始运动为t=0时刻),其运动规律公式分别为:;落地速度: ,即:上升过程中(某一位置速度)和下落过程中通过某一位置的速度大小总是相等,方向相反。考点1 机械运动、参考系、位置、位移和路程【例1】关于位移和路程,以下说法正确的是( )A位移是矢量,路程是标量B物体的位移是直线,而路程是曲线C在直线运
7、动中,位移与路程相同D只有在质点做单向直线运动时,位移的大小才等于路程考点2 速度、速率、平均速度与平均速率【例2】骑自行车的人沿直线以速度行驶了三分之二的路程,接着以的速度跑完其余三分之一的路程若全程的平均速度为,则是多少?解析:由平均速度的定义式可求得设总位移为,前一段运动所需时间为,后一段运动所需时间为,则:,;又,即:,解得:答案:考点3 加速度 【例3】有下列、所述的四种情景,请根据所学知识从A、B、C、D四个选项中选择对情景的分析和判断的正确说法( )点火后即将升空的火箭高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车运行的磁悬浮列车在轨道上高速行驶太空的空间站在绕地球匀速转动A因
8、火箭还没运动,所以加速度一定为零B轿车紧急刹车,速度变化很快,所以加速度很大C高速行驶的磁悬浮列车因速度很大,所以加速度也一定很大D尽管空间站做匀速转动,但加速度也不为零考点4匀变速直线运动规律及应用【例4】一物体以l0ms的初速度,以2ms2的加速度作匀减速直线运动,当速度大小变为16ms时所需时间是多少?位移是多少?物体经过的路程是多少?考点5匀变速直线运动的几个有用的推论及应用【例5】物体沿一直线运动,在t时间内通过的路程为S,它在中间位置处的速度为V1,在中间时刻时的速度为V2,则V1和V2的关系为( )A当物体作匀加速直线运动时,V1V2 B.当物体作匀减速直线运动时,V1V2 C当
9、物体作匀速直线运动时,V1=V2 D.当物体作匀减速直线运动时,V1V2 考点6 自由落体运动规律及应用【例6】调节水龙头,让水一滴滴流出,在下方放一盘子,调节盘子高度,使一滴水滴碰到盘子时,恰有另一滴水滴开始下落,而空中还有一滴正在下落中的水滴,测出水龙头到盘子的距离为h,从第一滴开始下落时计时,到第n滴水滴落在盘子中,共用去时间t,则此时第(n+1)滴水滴与盘子的距离为多少?当地的重力加速度为多少?考点7 竖直上抛运动规律及应用【例7】一个小球作竖直上抛运动,经过时间t1上升到位置x1,经过时间t2上升到位置x2,小球上升到最高点后下落到位置x2的时间为t3,继续下落到位置x1的时间为t4
10、.求证重力加速度g=8(x2-x1)/(t4-t1)2-(t3-t2)2.解析:此题求证结果较为复杂,若不加选择地套用竖直上抛运动公式,则很难理出头绪,但如果抓住竖直上抛运动中时间的对称性-从某一位置上升到最高点和从最高点落回该位置所用的时间相等,则可简化问题的处理.设最高点到位置x1的距离为h1,则h1=g(t4-t1)/22/2;设最高点到位置x2的距离为h2,则h2=g(t3-t2)/22/2;而h1-h2=x2-x1.将以上三式整理即可证.考点8运动图象的物理意义及应用【例8】一质点沿直线运动时的速度时间图线如图1-4-3所示,则以下说法中正确的是:A第1s末质点的位移和速度都改变方向
11、B第2s末质点的位移改变方向C0-4s内质点的位移为零D第3s末和第5s末质点的位置相同考点9追及和相向相遇【例9】火车以速率V1向前行驶,司机突然发现在前方同一轨道上距车为S处有另一辆火车,它正沿相同的方向以较小的速率V2作匀速运动,于是司机立即使车作匀减速运动,加速度大小为a,要使两车不致相撞,求出a应满足关式【2012高考试题解析】(2012重庆)质量为m的人站在质量为2m的平板小车上,以共同的速度在水平地面上沿直线前行,车所受地面阻力的大小与车对地面压力的大小成正比当车速为v0时,人从车上以相对于地面大小为v0的速度水平向后跳下跳离瞬间地面阻力的冲量忽略不计,则能正确表示车运动的vt图
12、象为()ABCD【答案】B(2011上海)10小球每隔0.2s从同一高度抛出,做初速为6m/s的竖直上抛运动,设它们在空中不相碰。第1个小球在抛出点以上能遇到的小球个数为,g取10m/s2 ( )(A)三个(B)四个(C)五个(D)六个(2011上海)16如图,可视为质点的小球A、B用不可伸长的细软轻线连接,跨过固定在地面上、半径为R的光滑圆柱,A的质量为B的两倍。当B位于地面时,A恰与圆柱轴心等高。将A由静止释放,B上升的最大高度是 ( )(A)2R (B)5R/3 (C)4R/3 (D)2R/3【答案】C【解析】当A下落至地面时,B恰好上升到与圆心等高位置,这个过程中机械能守恒,即:,接下
13、来,B物体做竖直上抛运动,再上升的高度两式联立得h=这样B上升的最大高度H=h+R=4R/3【考点定位】功和能、直线运动(2011上海)19图a为测量分子速率分布的装置示意图。圆筒绕其中心匀速转动,侧面开有狭缝N,内侧贴有记录薄膜,M为正对狭缝的位置。从原子炉R中射出的银原子蒸汽穿过屏上S缝后进入狭缝N,在圆筒转动半个周期的时间内相继到达并沉积在薄膜上。展开的薄膜如图b所示,NP,PQ间距相等。则 ( )(A)到达M附近的银原子速率较大(B)到达Q附近的银原子速率较大(C)位于PQ区间的分子百分率大于位于NP区间的分子百分率(D)位于PQ区间的分子百分率小于位于NP区间的分子百分率【答案】AC
14、【解析】进入圆筒后银原子做匀速度直线运动,打到圆筒上越靠近M点的位置,用时越短,速度越快,越靠近N点的位置用时越长,速度越慢因此A正确B不对,从图案上看,打到PQ间的原子数多于打到NP间的原子数,因此C正确而D不对【考点定位】直线运动(2012江苏)4.将一只皮球竖直向上抛出,皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比. 下列描绘皮球在上升过程中加速度大小a 与时间t 关系的图象,可能正确的是【答案】:C【解析】由f=kv,v=v0-at ,ma=f+mg得到a=(kv0+mg)/(m+kt),所以C正确【考点定位】加速度 牛顿运动定律(2011四川)24(19分)如图所示,ABCD为固定
15、在竖直平面内的轨道,AB段光滑水平,BC段为光滑圆弧,对应的圆心角 = 370,半径r = 2.5m,CD段平直倾斜且粗糙,各段轨道均平滑连接,倾斜轨道所在区域有场强大小为E = 2105N/C、方向垂直于斜轨向下的匀强电场。质量m = 510-2kg、电荷量q =+110-6C的小物体(视为质点)被弹簧枪发射后,沿水平轨道向左滑行,在C点以速度v0=3m/s冲上斜轨。以小物体通过C点时为计时起点,0.1s以后,场强大小不变,方向反向。已知斜轨与小物体间的动摩擦因数=0.25。设小物体的电荷量保持不变,取g=10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8。(1)求弹簧枪对小物体所做的
16、功;(2)在斜轨上小物体能到达的最高点为P,求CP的长度。(2011北京)23.(18分)摩天大楼中一部直通高层的客运电梯,行程超过百米。电梯的简化模型如1所示。考虑安全、舒适、省时等因索,电梯的加速度a是随时间t变化的。已知电梯在t = 0时由静止开始上升,a - t图像如图2所示。电梯总质最m = 2.0 kg。忽略一切阻力,重力加速度g取10m/s2。(1)求电梯在上升过程中受到的最大拉力F1和最小拉力F2;(2)类比是一种常用的研究方法。对于直线运动,教科书中讲解了由v - t图像求位移的方法。请你借鉴此方法,对比加速度的和速度的定义,根据图2所示a - t图像,求电梯在第1s内的速度
17、改变量v1和第2s末的速率v2;(3)求电梯以最大速率上升时,拉力做功的功率p:再求在011s时间内,拉力和重力对电梯所做的总功W。(3)由a t图像可知,11s30s内速率最大,其值等于011s内a t图线下的面积,有vm = 10m/s此时电梯做匀速运动,拉力F等重力mg,所求功率P = Fvm = mg vm = 2.0 10 10 W = 2.0W 由动能定理得:W = m0 = 2.0 J = 1.0 J【考点定位】本题考查牛顿第二定律,v t图线,a t图线,类比法,功率。(2011上海)23质点做直线运动,其s-t关系如图所示。质点在0-20s内的平均速度大小为_m/s;质点在_
18、时的瞬时速度等于它在6-20s内的平均速度。【2011高考试题解析】1.(安徽)一物体作匀加速直线运动,通过一段位移所用的时间为,紧接着通过下一段位移所用时间为。则物体运动的加速度为 A B C D2.(海南)一物体自t=0时开始做直线运动,其速度图线如图所示。下列选项正确的是( )A.在06s内,物体离出发点最远为30mB.在06s内,物体经过的路程为40mC.在04s内,物体的平均速率为7.5m/sD. 56s内,物体所受的合外力做负功答案:BC解析:在06s内,物体5s末离出发点最远, 此时物体的位移为0到5s这段时间内图象所围成的面积S0-5=,A选项错误;在06s内,物体经过的路程为
19、S0-5+ S6=35+=40(m),B选项正确;在04s内,物体的平均速率=7.5m/s,C选项正确;56s内,物体速度增大,动能变大,由动能定理得物体所受的合外力做正功,D选项错误。3.(重庆)某人估测一竖直枯井深度,从井口静止释放一石头并开始计时,经2s听到石头落地声,由此可知井深约为(不计声音传播时间,重力加速度g取10m/s2)A.10m B. 20m C. 30m D. 40m【答案】B.【解析】,由此可知井深约为20m4(新课标)一质点开始时做匀速直线运动,从某时刻起受到一恒力作用。此后,该质点的动能可能( )A. 一直增大B. 先逐渐减小至零,再逐渐增大C. 先逐渐增大至某一最
20、大值,再逐渐减小D. 先逐渐减小至某一非零的最小值,再逐渐增大5(天津)质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x = 5t + t2 (各物理量均采用国际单位制单位),则该质点A第1s内的位移是5mB前2s内的平均速度是6m/sC任意相邻1s内的位移差都是1mD任意1s内的速度增量都是2m/s6(新课标)(13分)甲乙两辆汽车都从静止出发做加速直线运动,加速度方向一直不变。在第一段时间间隔内,两辆汽车的加速度大小不变,汽车乙的加速度大小是甲的两倍;在接下来的相同时间间隔内,汽车甲的加速度大小增加为原来的两倍,汽车乙的加速度大小减小为原来的一半。求甲乙两车各自在这两段时间间隔内走过的总路程之比。
21、解:设汽车甲在第一段时间间隔末(时刻t0)的速度为v,第一段时间间隔内行驶的路程为s1,加速度为a;在第二段时间间隔内行驶的路程为s2,由运动学公式得v=at0设汽车乙在时刻t0的速度为v/,在第一、二段时间间隔内行驶的路程分别为、,同样有v=2at0设甲、乙两车行驶的总路程分别为s、s/,则有s=s1+s2s/=s/1+s/2联立以上各式解得,甲、乙两车各自行驶的总路程之比为7(四川)(16分)随着机动车数量的增加,交通安全问题日益凸显。分析交通违法事例,将警示我们遵守交通法规,珍惜生命。一货车严重超载后的总质量为49t,以54km/h的速率匀速行驶。发现红灯时司机刹车,货车即做匀减速直线运
22、动,加速度的大小为2.5m/s2(不超载时则为5m/s2)。(1)若前方无阻挡,问从刹车到停下来此货车在超载及不超载时分别前进多远?(2)若超载货车刹车时正前方25m处停着总质量为1t的轿车,两车将发生碰撞,设相互作用0.1 s后获得相同速度,问货车对轿车的平均冲力多大?联立以上三式代入数据得到.说明:两式各4分,式2分【2010高考试题解析】 1.(2010全国卷1)24(15分)汽车由静止开始在平直的公路上行驶,0 60s内汽车的加速度随时间变化的图线如图所示。画出汽车在060s内的v-t图线;求在这60s内汽车行驶的路程。2.(2010新课标卷)24.(14分)短跑名将博尔特在北京奥运会
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 2012版高考物理 3-2-1精品系列 专题1 直线运动教师版 2012 高考 物理 精品 系列 专题 直线运动 教师版
限制150内