高中物理一轮复习——运动学(共12页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上 专题一 直线运动知识点复习 一、基本概念1、质点:用来代替物体、只有质量而无形状、体积的点。它是一种理想模型,物体简化为质点的条件是物体的形状、大小在所研究的问题中可以忽略。2、时刻:表示时间坐标轴上的点即为时刻。例如几秒初,几秒末,几秒时。 时间:前后两时刻之差。时间坐标轴上用线段表示时间,例如,前几秒内、第几秒内。3、位置:表示空间坐标的点。 位移:由起点指向终点的有向线段,位移是末位置与始位置之差,是矢量。 路程:物体运动轨迹之长,是标量。4、速度:描述物体运动快慢和运动方向的物理量,是位移对时间的变化率,是矢量。 平均速度:在变速直线运动中,运动物体的位移和
2、所用时间的比值,v = s/t(方向为位移的方向) 瞬时速度:对应于某一时刻(或某一位置)的速度,方向为物体的运动方向。 速率:瞬时速度的大小即为速率;平均速率:质点运动的路程与时间的比值,它的大小与相应的平均速度之值可能不相同。【例1】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)/2 B C D5、加速度:描述物体速度变化快慢的物理量,a=v/t (又叫速度的变化率),是矢量。a的方向只与v的方向相同(即与合外力方向相同)。【例2】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
3、内,物体的加速度的大小可能为 6、运动的相对性:只有在选定参考系之后才能确定物体是否在运动或作怎样的运动。一般以地面上不动的物体为参照物。【例3】甲向南走100米的同时,乙从同一地点出发向东也行走100米,若以乙为参考系,求甲的位移大小和方向?【例4】某人划船逆流而上,当船经过一桥时,船上一小木块掉在河水里,但一直航行至上游某处时此人才发现,便立即返航追赶,当他返航经过1小时追上小木块时,发现小木块距离桥有5400米远,若此人向上和向下航行时船在静水中前进速率相等。试求河水的流速为多大?二、匀速直线运动1定义:,即在任意相等的时间内物体的位移相等它是速度为恒矢量的运动,加速度为零的直线运动。2
4、图像:匀速直线运动的s - t图像为一直线:图线的斜率在数值上等于物体的速度。三、综合例析【例5】关于位移和路程,下列说法中正确的是( )A物体沿直线向某一方向运动,通过的路程就是位移B物体沿直线向某一方向运动,通过的路程等于位移的大小C物体通过一段路程,其位移可能为零 D物体通过的路程可能不等,但位移可能相同【例6】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D加速度大小不断变小,速度大小也不断变小【例7 】在与x轴平行的匀强电场中,场强为E=1.0106V/m,一带电量q=1.010-8C、质量m
5、=2.510-3kg的物体在粗糙水平面上沿着x轴作匀速直线运动,其位移与时间的关系是x5-2t,式中x以m为单位,t以s为单位。从开始运动到5s末物体所经过的路程为 m,位移为 m。【例8】某游艇匀速滑直线河流逆水航行,在某处丢失了一个救生圈,丢失后经t秒才发现,于是游艇立即返航去追赶,结果在丢失点下游距丢失点s米处追上,求水速(水流速恒定,游艇往返的划行速率不变)。【例9】如图所示为高速公路上用超声测速仪测车速的示意图,测速仪发出并接收超声波脉冲信号,根据发出和接收到信号间的时间差,测出被测物体速度,图中P1、P2是测速仪发出的超声波信号,n1、n2分别是P1、P2被汽车反射回来的信号,设测
6、速仪匀速扫描,P1,P2之间的时间间隔t=1.0s,超声波在空气中传播的速度是340m/s,若汽车是匀速行驶的,则根据图可知汽车在接收P1、P2两个信号之间的时间内前进的距离是m,汽车的速度是_m/s.【例10】 天文观测表明,几乎所有远处的恒星(或星系)都在以各自的速度远离我们而运动,离我们越远的星体,背离我们运动的速度(称为退行速度)越大;也就是说,宇宙在膨胀,不同星体的退行速度v和它们离我们的距离r成正比,即v=Hr,式中H为一恒量,称为哈勃常数,已由天文观测测定。为解释上述现象,有人提出一种理论,认为宇宙是从一个爆炸的大火球开始形成的,大爆炸后各星体即以各自不同的速度向外匀速运动,并设
7、想我们就位于其中心。由上述理论和天文观测结果,可估算宇宙年龄T,其计算式为T= 。根据近期观测,哈勃常数H=310-2m/s光年,由此估算宇宙的年龄约为 年。四、针对训练1对于质点的运动,下列说法中正确的是( )A质点运动的加速度为零,则速度为零,速度变化也为零B质点速度变化率越大,则加速度越大C质点某时刻的加速度不为零,则该时刻的速度也不为零D质点运动的加速度越大,它的速度变化越大2某质点做变速运动,初始的速度为 3 ms,经3 s速率仍为 3 ms测( ) A如果该质点做直线运动,该质点的加速度不可能为零 B如果该质点做匀变速直线运动,该质点的加速度一定为 2 ms2 C如果该质点做曲线运
8、动,该质点的加速度可能为 2 ms2 D如果该质点做直线运动,该质点的加速度可能为 12 ms23关于物体的运动,不可能发生的是( ) A加速度大小逐渐减小,速度也逐渐减小 B加速度方向不变,而速度方向改变 C加速度和速度都在变化,加速度最大时,速度最小D加速度为零时,速度的变化率最大4两木块自左向右运动,现用高速摄影机在同一底片上多次曝光,记录下木块每次曝光时的位置,如图所示连续两次曝光的时间间隔是相等的由图可知( ) A在时刻t2以及时刻t5两木块速度相同 B在时刻t3两木块速度相同C在时刻t3和时刻t4之间某瞬时两木块速度相同 D在时刻t4和时刻t5之间某瞬时两木块速度相同5一辆汽车在一
9、直线上运动,第1s内通过5m,第2s内通过 10 m,第 3 s内通过20 m,4 s内通过5 m,则最初两秒的平均速度是 ms,最后两秒的平均速度是ms,全部时间的平均速度是ms 6在离地面高h处让一球自由下落,与地面碰撞后反弹的速度是碰前35,碰撞时间为t,则球下落过程中的平均速度大小为,与地面碰撞过程中的平均加速度大小为。(不计空气阻力) 7物体以5m/s的初速度沿光滑斜槽向上做直线运动,经4 s滑回原处时速度大小仍为 5 ms,则物体的速度变化为,加速度为(规定初速度方向为正方向)8人们工作、学习和劳动都需要能量,食物在人体内经消化过程转化为葡萄糖,葡萄糖在体内又转化为CO2和 H2O
10、,同时产生能量 E2.80 106 Jmol1一个质量为60kg的短跑运动员起跑时以1/6s的时间冲出1m远,他在这一瞬间内消耗体内储存的葡萄糖质量是多少? 匀变速直线运动一、匀变速直线运动公式1常用公式有以下四个: ; ; ; 2匀变速直线运动中几个常用的结论(1)s=aT 2,即任意相邻相等时间内的位移之差相等。可以推广到sm-sn=(m-n)aT 2(2),某段时间的中间时刻的即时速度等于该段时间内的平均速度。 ,某段位移的中间位置的即时速度公式(不等于该段位移内的平均速度)。可以证明,无论匀加速还是匀减速,都有。3初速度为零(或末速度为零)的匀变速直线运动做匀变速直线运动的物体,如果初
11、速度为零,或者末速度为零,那么公式都可简化为: , , , 4初速为零的匀变速直线运动(1)前1秒、前2秒、前3秒内的位移之比为149(2)第1秒、第2秒、第3秒内的位移之比为135(3)前1米、前2米、前3米所用的时间之比为1(4)第1米、第2米、第3米所用的时间之比为1()对末速为零的匀变速直线运动,可以相应的运用这些规律。综合应用例析【例1】在光滑的水平面上静止一物体,现以水平恒力甲推此物体,作用一段时间后换成相反方向的水平恒力乙推物体,当恒力乙作用时间与恒力甲的作用时间相同时,物体恰好回到原处,此时物体的速度为v2,若撤去恒力甲的瞬间物体的速度为v1,则v2v1=?【例2】 两木块自左
12、向右运动,现用高速摄影机在同一底片上多次曝光,记录下木块每次曝光时的位置,如图所示,连续两次曝光的时间间隔是相等的,由图可知t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7A在时刻t2以及时刻t5两木块速度相同 B在时刻t1两木块速度相同C在时刻t3和时刻t4之间某瞬间两木块速度相同 D在时刻t4和时刻t5之间某瞬时两木块速度相同【例3】 在与x轴平行的匀强电场中,一带电量q=1.010-8C、质量m=2.510-3kg的物体在光滑水平面上沿着x轴作直线运动,其位移与时间的关系是x0.16t0.02t2,式中x以m为单位,t以s为单位。从开始运动到5s末物体所经
13、过的路程为 m,克服电场力所做的功为 J。【例4】一辆汽车沿平直公路从甲站开往乙站,起动加速度为2m/s2,加速行驶5秒,后匀速行驶2分钟,然后刹车,滑行50m,正好到达乙站,求汽车从甲站到乙站的平均速度?【例5】汽车以加速度为2m/s2的加速度由静止开始作匀加速直线运动,求汽车第5秒内的平均速度?【例6】一物体由斜面顶端由静止开始匀加速下滑,最初的3秒内的位移为s1,最后3秒内的位移为s2,若s2-s1=6米,s1s2=37,求斜面的长度为多少? 【例7】物块以v0=4米/秒的速度滑上光滑的斜面,途经A、B两点,已知在A点时的速度是B点时的速度的2倍,由B点再经0.5秒物块滑到斜面顶点C速度
14、变为零,A、B相距0.75米,求斜面的长度及物体由D运动到B的时间?【例8】A B C D一质点沿AD直线作匀加速直线运动,如图,测得它在AB、BC、CD三段的时间均为t,测得位移AC=L1,BD=L2,试求质点的加速度?【例9】一质点由A点出发沿直线AB运动,行程的第一部分是加速度为a1的匀加速运动,接着做加速度为a2的匀减速直线运动,抵达B点时恰好静止,如果AB的总长度为s,试求质点走完AB全程所用的时间t?【例10】一个做匀加速直线运动的物体,连续通过两段长为s的位移所用的时间分别为t1、t2,求物体的加速度?二、匀变速直线运动的特例1自由落体运动:物体由静止开始,只在重力作用下的运动。
15、(1)特点:加速度为g,初速度为零的匀加速直线运动。(2)规律:vt=gt h =gt2 vt2 =2gh2竖直上抛运动:物体以某一初速度竖直向上抛出,只在重力作用下的运动。(1)特点:初速度为v0,加速度为 -g的匀变速直线运动。(2)规律:vt= v0-gt h = v0t-gt2 vt2- v02=2gh,上升时间,下降到抛出点的时间,上升最大高度综合应用例析【例11】(1999年高考全国卷)一跳水运动员从离水面10m高的平台上向上跃起,举双臂直体离开台面,此时其重心位于从手到脚全长的中点,跃起后重心升高0.45m达到最高点,落水时身体竖直,手先入水(在此过程中运动员水平方向的运动忽略不
16、计)从离开跳台到手触水面,他可用于完成空中动作的时间是_s。(计算时,可以把运动员看作全部质量集中在重心的一个质点,g取10m/s2,结果保留二位数)【例12】如图所示是我国某优秀跳水运动员在跳台上腾空而起的英姿.跳台距水面高度为10 m,此时她恰好到达最高位置,估计此时她的重心离跳台台面的高度为1 m,当她下降到手触及水面时要伸直双臂做一个翻掌压水花的动作,这时她的重心离水面也是1 m.(取g=10 m/s2)求:(1)从最高点到手触及水面的过程中其重心可以看作是自由落体运动,她在空中完成一系列动作可利用的时间为多长?(2)忽略运动员进入水面过程中受力的变化,入水之后,她的重心能下沉到离水面
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- 高中物理 一轮 复习 运动学 12
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