质点的直线运动——2020年高考物理高频(解析版).pdf
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1、解密0 1 质支的直核运劭核心考点考纲要求参考系、质点I位移、速度和加速度II匀变速直线运动及其公式、图象II基本概念,质点速度和速率加速度参考系和坐标系位移和路程时间和时刻运动图象x-f图象n-f图象速度公式:v=v(t+at质点的直线运动位移公式:x=vot+at2速度-位 移 公式:v2=VQ+lax匀变速直线运动重要推论-%+丫x=a FVx/2 特点4自由落体运动4公式+v2%=0a=g,g=9.8 m/s2v=gth=;g 产J解密者 点 凄考支1初速次名黎的勺变速直钱运劭名/*w a钢1.基本公式(1)速度公式:v=atQ(2)位移公式:X=2(3)速度与位移关系式:v2=2 a
2、 ro2.速度-时间图象一条过原点的倾斜直线,直线的斜率代表加速度,斜率越大,表明加速度越大。3.初速度为零的匀加速直线运动的重要比例关系设T为等分的时间间隔,则有 1 T末、2 T末、3 7末、的速度之比:也:也:u::不=1:2:3:1 T 内、2 T内、3T 内、的位移之比:XX2X3 :xrt=l:22:32:-:n2第一个丁内、第二个T内、第三个丁内、的位移之比,:对犹皿:物=1:3:5:(2心1)通过前X、前2 x、前3x、的位移所用时间之比h:/2:,3:力尸:C通过连续相等的位移所用的时间之比h:/2:,3::。尸1:(/5-1):(、6-J 5 ),(fn A/AT1)通过连
3、续相等的位移末的速度之比V 1:V 2:V 3:-:VW=1:V 2 :出::5名/雅雍求钠(2 0 1 9甘肃高一期中)下列有关匀变速直线运动的认识,其中正确的是A.物体在一条直线上运动,若在相等的时间内通过的位移相等,则物体的运动就是匀变速直线运动B.加速度大小不变的运动就是匀变速直线运动C.匀变速直线运动是速度变化量为零的运动D.匀变速直线运动的加速度是一个恒量【参考答案】D【试题解析】A.物体在一条直线上运动,若在任意相等的时间内通过的位移相等,则物体的运动就是匀变速直线运动,选项A错误;B.加速度大小方向都不变的运动就是匀变速直线运动,选项B错误;C.匀变速直线运动是速度均匀变化的运
4、动,选 项 C错误;D.匀变速直线运动的加速度是一个恒量,选 项 D 正确。/曝稼秣习1.(2 0 1 9 甘肃高一期中)物体从静止开始做匀加速直线运动,第 5 s 内通过的位移是9m,下列说法正确的是A.第 5s内的平均速度是1.8 m/sB.物体的加速度是1 m/s2C.第 3s内的位移是5 mD.3s末的速度是9 m/s【答案】C_ x 91 1【解析】A.第 5s内的平均速度y=;=9 m/s,故 A错误;B.第 5s内的位移为9 m,则有:-t 1 2 2=9 m,解得物体的加速度a=2 m/s2,故 B错误;C.第 3s内的位移X 3=,小2=,x2 x9 m-x2 x42 2 2
5、 2m=5 m,故 C正确;D.3s末的速度是ga r=2 x3 m/s=6 m/s,故 D 错误。考点2一速速度,零的勺变速速核运劭/我益加钢i .一般公式法一般公式法指速度公式、位移公式及推论三式。它们均是矢量式,使用时要注意方向性。2.平均速度法V_ 1定义式。=对任何性质的运动都适用,而万=匕=彳(%+3 只适用于匀变速直线运动0t2 23.比例法对于初速度为零的匀加速直线运动与末速度为零的匀减速直线运动,可利用初速度为零的匀加速直线运动的重要特征的比例关系,用比例法求解。4.逆向思维法如匀减速直线运动可视为反方向的匀加速直线运动。5.推论法利 用 其 推 广 式 为 广 法=(加-”
6、)。,对于纸带类问题用这种方法尤为快捷。6.图象法利用x r 图可以求出某段时间内位移的大小;追及问题;用 x-r图象可求出任意时间内的平均速度等。名/雅源东钠(2019滕州期中)一物体以一定的初速度在水平地面上匀减速滑动.若已知物体在第1 秒内位移为8.0 m,在第3 秒内位移为0.5 m.则下列说法正确的是A.物体的加速度一定为3.75 m/s?B.物体的加速度可能为3.75 m/s?C.物体在第0.5秒末速度一定为4.0 m/sD.物体在第2.5秒末速度一定为0.5 m/s【参考答案】B1 ,【试题解析】A B C.根据位移时间公式得,第 1 s内的位移为:xi=iv+af2=8.0m,
7、第3 s 内的位移为:2.*2X3-X2=(,vo+2a)t+ar=0.5mf代入数据得:vo=9.875m/s,6z=-3.75m/s1 2,得:V3=v()+at=-1.375m/s,说明在 3s1.(2019甘肃高一期中)某质点从仁0 开始沿直线运动,其速度的平方f 与位移x 的关系如图所示,下列说法正确的是v前物体已经停止。0.5s末的速度等于第I s 内平均速度,为 8 m/s,则从0.5s末开始到停止的时间为一,则apQ1 Q2 s后运动的时间为:一一1.5=一 1.5,采用逆向思维得,2 s后到停止的位移为:一次一一1.5)2=0.5m,a a 2 a,v 8解得:aMm/s2.
8、故 B 正确,AC错误。D.从 0.5s末开始到停止的时间为/=一=-S =2s,则 2.5s末的速a 4度为零。故 D 错误。A.质点的加速度大小为4 mHB.仁2 s时质点的速度大小为8 m/sC.z=2s时质点的速度大小为2m/sD.前2 s内质点的位移大小为4 m【答案】D【解析】A.由匀变速直线运动的速度位移公式得:E诏=2以,则v2=vo2+2 a r,由数学知识可得2。=-,得质点的加速度=-2m/s2.初速度为v0=4m/s,故A错误。B C.质点做匀减速直线运2动,/=2s时质点速度为V=V()4-6Z/=4-2X2=0,故BC错误。D.前2s质点位移为+=4+2m=4m,故
9、 D 正确。2 2-克31由雷体达劭於 先知钢i.自由落体运动(1)影响落体运动快慢的因素是空气阻力。忽略空气阻力时,只在重力作用下轻重不同的物体下落快慢相同。(2)物体只在重力作用下从静止开始下落的运动,叫做自由落体运动。2.自由落体运动规律(1)自由落体的加速度定义:在同一地点,一切物体做自由落体运动的加速度都相同,这个加速度叫做自由落体加速度,也叫做重力加速度,通常用g表示。方向:总是竖直向下的.大小:在地球上不同的地方,g的大小是不同的,一般的计算中可以取g=9.8m/s?或g=10m/s2。如果没有特别说明,都按g=9.8m/s2进行计算。(2)自由落体运动的实质是初速度均=0,加速
10、度a=g的匀变速直线运动。(3)自由落体运动的公式:v=gf,/=2gh。3.自由落体运动解题的一般步骤(1)审题,弄清题意,确定物体所做的运动是否为自由落体运动;(2)明确已知的物理量和带求的物理量;(3)规定正方向,一般取竖直向下的方向为正方向,确定已知物理量的正负号;(4)选择恰当的规律求解。名/雅旗求钠(2 0 1 9 遵 义航天高级中学高二期中)在空中由静止释放一石子,若不计空气阻力,下 列 X 图 象 中,可以用来描述石子下落过程中速度【参考答案】B【试题解析】物体自由下落时,则加速度为g的匀加速运动,则V 1图像是经过原点的倾斜的直线:选项B正确。/限踪在可1.(2 0 19 高
11、三月考)随着社会的发展,高楼大厦随处可见,高空坠物已成为危害人们极大的社会安全问题。若一枚质量约4 0 g的鸡蛋从一居民楼16层的窗户自由下落,下落高度按15层计算,每层楼高约3 m,鸡蛋与地面竖直撞击时鸡蛋的竖直高度为6cm,并且鸡蛋上沿运动到地面时恰好静止。以鸡蛋的上、下沿落地的时间间隔作为鸡蛋与地面的撞击时间,则该鸡蛋与地面的撞击时间以及鸡蛋对地面产生的平均冲击力分别约为(g取10 m/s2)A.d X i。s B.4 x 10-3 s C.3 0 N D.3 0 0 N【答案】B D【解析】A B.设鸡蛋落地瞬间的速度为v,15层楼的高度大约是4 5 m,由动能定理可知:mgh=mv2
12、,解得:v=V=V =,2 x l0 x 4 5 m/s =3 0 m/s ,按鸡蛋上沿做匀减速运动到地面时恰好静止,平均速度歹 J =15 m/s,鸡蛋与地面撞击的时间=4=4 x 1 0%,故选项B符合题意,选项A不符合题2v意。C D.规定向上为正方向,在鸡蛋落地过程中,由动量定理可知:(N m g =0一(一加切,解得:A f e 3 0 0 N。根据牛顿第三定律可知鸡蛋对地面产生的平均冲击力约为3 0 0 N,故选项C不符合题意,选项D符合题意。考支4 一直上棚运劭将物体以某一速度为竖直向上抛出,物体只在重力作用下所做的运动就是竖直上抛运动。1.竖直上抛运动的性质初速度vo/O,加速
13、度为a=-g的匀变速直线运动。2.竖直上抛运动的规律(1)基本公式速度公式:V=Vo-gt位移公式:4vv-;gp,v2-v=-2gxo(2)推论上升、下落时间/上力产为,运动的总时间小门上+f下=冬&,最 大 高 度 =苣。g g 2g3.竖直上抛运动的基本特点(1)上升到最高点的时间=九g时间速度运动方向r0表示物体正在向上运动/=%/gv=0表示物体处在最高点r%/gv0表示物体正在向下运动(2)上升的最大高度”2g时间速度运动方向f 0表示物体在抛出点上方r=2%/gh=0表示物体回到抛出点/2%/gh()时正在上升,u 0时正在下降,0时物体在抛出点上方,/?则即:M=5:9。选项
14、B 正确。-2 0 2遑段相遢问题任/盛名却钢i.分析追及问题的方法技巧可概括为“一个临界条件”、“两个等量关系”(1)一个临界条件:速度相等。它往往是物体间能否追上或(两者)距离最大、最小的临界条件,也是分析判断问题的切入点;(2)两个等量关系:时间关系和位移关系,通过画草图找出两物体的时间关系和位移关系是解题的突破口。2 .能否追上的判断方法物 体8追 赶 物 体4开始时,两 个 物 体 相距M)。若W=VB时,XA+XOXB,则不能追上。3.若被追赶的物体做匀减速直线运动,一定要注意判断追上前该物体是否已经停止运动。4.解题思路和方法及技巧(1)解题思路和方法分析物体LI画 运 动|找
15、两 物 体|列位移运动 过 程I示意图I位 移 关 系I方 程I(2)解题技巧紧抓“一图三式”,即:过程示意图,时间关系式、速度关系式和位移关系式。审题应抓住题目中的关键字眼,充分挖掘题目中的隐含条件,如“刚好”、“恰好”、“最多”、“至少”等,它们往往对应一个临界状态,满足相应的临界条件。【特别提醒】(I)在分析追及与相遇问题时,可用以下方法:临 界条件法:当二者速度相等时,二 者 相 距 最 远(最 近)。图 象 法:画 出XT图 象 或VT图象,然后利用图象进行分析求解。数学判别式法:设相遇时间为r,根据条件列方程,得到关于r的一元二次方程,用判别式进行讨论,若A 0,即有两个解,说明可
16、以相遇两次;若=(),说明刚好追上或相遇;若A0,说明追不上或不能相遇。(2)在追及问题中,若后者能追上前者,则追上时,两者处于同一位置,后者的速度一定大于前者的速 度;若后者追不上前者,则当后者的速度与前者相等时,两者相距最近。(3)在相遇问题中,同向运动的两物体追及即相遇;相向运动的物体,当各自发生的位移大小之和等于开始时两物体之间的距离时即相遇。任/雁旗求钠(2 0 1 9浙 江 高 三 月 考)甲、乙两车在平直公路上同向行驶,其1并排行驶,则zA V/Wf 1A.在Q l s时,甲车在乙车后B.在r=l s时,甲车与乙车并排行驶7图像如图所示。已知两车在r=3 s时C.在f=0时,甲车
17、在乙车前7.5 mD.两车另一次并排行驶的时刻是1=2 s【参考答案】B C【试题解析】ABD.根据丫 一,图像与时间轴的“面积”大小表示位移,由图象可,1到3 s甲、乙两车通过的位移相等,已知两车在f =3 s时并排行驶,所以两车在f =1 s时也并排行驶,故B正确,A、D错误;C.根据U/图像与时间轴的“面积”大小表示位移,由图象可知,0至1 s,甲的位移为:x,=-0-+-v 1 =-0-+-1-0-x l m =5 m ,乙的位移为:=v0+v-t=1-0-+-1-5x l m =1 2.5 m,甲、乙两车的位移2 2 2 2之差为:A r =x2-x1=1 2.5-5 m =7.5
18、m ,所以在/=0时,甲车在乙车前7.5 m,故C正确。名 龈 除袜用1.(2 0 1 9宁阳县第四中学高三月考)如图所示,A、B两物体相距s=l l m时,A在水平拉力和摩擦力作用下,正以V A=4 m/s的速度向右匀速运动,而物体B此时正在摩擦力作用下以V B=1 0 m/s向右匀减速运动,加速度”的大小为Z m/s z,则4追上B所经历的时间是【答案】C【解析】8停下来用的时间?B=5 s,B运动的位移为S B=2?B=2 5 m,A在5 s内的位移为S A=IWB=2 0a 2m;可见,8停下时,A还没有追上8,还需要继续运动A s=S B+s-S A=1 6 m,则4要追上8还需运动
19、的时 s间A f=4 s,所以A追上8所经历的时间是9 s。故C正确。考量7送劭塔图彖问题。府 监 知钢i.对运动图象物理意义的理解(1)一看“轴 :先要看清两轴所代表的物理量,即图象是描述哪两个物理量之间的关系。(2)二看“线”:图象表示研究对象的变化过程和规律。在V T图象和X T图象中倾斜的直线分别表示物体的速度和位移随时间变化的运动情况。(3)三看“斜率”:X T图象中斜率表示运动物体的速度大小和方向。V T图象中斜率表示运动物体的加速度大小和方向。(4)四看“面积”:即图线和坐标轴所围的面积,也往往代表一个物理量,这要看两物理量的乘积有无意义。例如v和t的乘积vtx有意义,所以v-t
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