2019屆高考物理一輪復(fù)習(xí)全冊(cè)學(xué)案(打包14套).zip
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第一章 運(yùn)動(dòng)的描述 勻變速直線運(yùn)動(dòng)
[全國(guó)卷5年考情分析]
基礎(chǔ)考點(diǎn)
??伎键c(diǎn)
命題概率
常考角度
參考系、質(zhì)點(diǎn)(Ⅰ)
位移、速度和加速度(Ⅱ)
以上2個(gè)考點(diǎn)未曾獨(dú)立命題
勻變速直線運(yùn)動(dòng)及其公式、圖像(Ⅱ)
'17
Ⅱ卷T24(12分)
獨(dú)立命題概率70%
綜合命題概率100%
(1)勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式的靈活運(yùn)用
(2)根據(jù)圖像分析物體的運(yùn)動(dòng)情況,根據(jù)題目畫出或選擇圖像
(3)自由落體運(yùn)動(dòng)和豎直上拋運(yùn)動(dòng)
(4)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律在生活中的應(yīng)用
'16
Ⅰ卷T21(6分),Ⅲ卷T16(6分)
'14
Ⅰ卷T24(12分),Ⅱ卷T14(6分)
'13
Ⅰ卷T19(6分),Ⅱ卷T25(18分)
實(shí)驗(yàn)一:研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)
'17Ⅰ卷T22(5分)
'17Ⅱ卷T22(6分)
綜合命題概率40%
'15Ⅱ卷T22(6分)
第1節(jié)描述運(yùn)動(dòng)的基本概念
,
(1)質(zhì)點(diǎn)是一種理想化模型,實(shí)際并不存在。(√)
(2)體積很大的物體,不能視為質(zhì)點(diǎn)。(×)
(3)參考系必須是靜止不動(dòng)的物體。(×)
(4)做直線運(yùn)動(dòng)的物體,其位移大小一定等于路程。(×)
(5)平均速度的方向與位移方向相同。 (√)
(6)瞬時(shí)速度的方向就是物體在該時(shí)刻或該位置的運(yùn)動(dòng)方向。(√)
(7)物體的速度很大,加速度不可能為零。(×)
(8)甲的加速度a甲=2 m/s2,乙的加速度a乙=-3 m/s2,a甲>a乙。(×)
(9)物體的加速度增大,速度就增大。(×)
1.決定物體能否看成質(zhì)點(diǎn)的條件不是物體的體積或質(zhì)量的大小,而是物體的形狀和大小對(duì)研究問題的結(jié)果影響是否可以忽略。
2.只有在單向直線運(yùn)動(dòng)中平均速度大小與平均速率才相等,通常情況下平均速度大小小于平均速率。
3.加速度的正負(fù)并不能決定物體做加速運(yùn)動(dòng)還是做減速運(yùn)動(dòng),只能說明加速度的方向與規(guī)定的正方向相同或相反?!?
突破點(diǎn)(一) 質(zhì)點(diǎn)
1.對(duì)質(zhì)點(diǎn)的三點(diǎn)說明
(1)質(zhì)點(diǎn)是一種理想化模型,實(shí)際并不存在。
(2)物體能否被看成質(zhì)點(diǎn)是由要研究的問題決定的,并非依據(jù)物體自身的大小和形狀來判斷。
(3)質(zhì)點(diǎn)不同于幾何“點(diǎn)”,質(zhì)點(diǎn)有質(zhì)量,而幾何中的“點(diǎn)”僅僅表示空間中的某一位置。
2.建立質(zhì)點(diǎn)模型的兩個(gè)關(guān)鍵
(1)明確要研究的問題是什么。
(2)判斷物體的大小和形狀對(duì)所研究問題的影響能否忽略。
[題點(diǎn)全練]
下列物體能夠看成質(zhì)點(diǎn)的是________。
(1)體積很小的原子核
(2)繞太陽公轉(zhuǎn)的地球
(3)用GPS確定在大海中位置的航空母艦
(4)正在表演娛樂節(jié)目的海獅
(5)研究直升機(jī)上正在轉(zhuǎn)動(dòng)的螺旋槳
(6)研究上坡時(shí)有無翻倒可能的三輪車
(7)研究落地時(shí)正面朝上還是朝下的硬幣
(8)計(jì)算由北京開往上海的火車通過某一路標(biāo)的時(shí)間
答案:(2)(3)
突破點(diǎn)(二) 參考系
[題點(diǎn)全練]
1.釣魚島群島自古以來就是中國(guó)領(lǐng)土,其附近海域是漁民祖祖輩輩傳統(tǒng)的謀生漁場(chǎng)。如圖,中國(guó)海監(jiān)46船(甲)和中國(guó)海監(jiān)49船(乙),在釣魚島領(lǐng)海內(nèi)開展例行維權(quán)巡航。甲、乙兩船并排行駛,甲船上的船員看見釣魚島向東移,乙船內(nèi)的船員發(fā)現(xiàn)甲船沒有動(dòng)。如果以釣魚島為參照物,上述事實(shí)說明( )
A.甲船向西運(yùn)動(dòng),乙船不動(dòng)
B.乙船向西運(yùn)動(dòng),甲船不動(dòng)
C.甲船向西運(yùn)動(dòng),乙船向東運(yùn)動(dòng)
D.甲、乙兩船以相等的速度都向西運(yùn)動(dòng)
解析:選D 甲船上的船員看見釣魚島向東移,以釣魚島為參照物,甲船向西運(yùn)動(dòng),乙船內(nèi)的船員發(fā)現(xiàn)甲船沒有動(dòng)。甲、乙兩船的速度大小、行駛的方向應(yīng)該是一樣的,即甲、乙兩船以相等的速度都向西運(yùn)動(dòng)。故D正確。
2.(2018·德州質(zhì)檢)如圖是體育攝影中“平行追拍法”的成功之作,攝影師眼中清晰的滑板運(yùn)動(dòng)員是靜止的,而模糊的背景是運(yùn)動(dòng)的,攝影師用自己的方式表達(dá)了運(yùn)動(dòng)的美。請(qǐng)問攝影師選擇的參考系是( )
A.大地 B.太陽 C.自己 D.步行的人
解析:選C 追拍時(shí)攝影師和滑板運(yùn)動(dòng)員以相同的速度運(yùn)動(dòng),故以攝影師為參考系,滑板運(yùn)動(dòng)員是靜止的,故拍攝的滑板運(yùn)動(dòng)員是清晰的,但由于背景相對(duì)于攝影師是運(yùn)動(dòng)的,所以拍攝的背景是模糊的,故攝影師選擇的參考系是自己,C正確。
[題后悟通]
對(duì)參考系的三點(diǎn)提醒
(1)由于運(yùn)動(dòng)描述的相對(duì)性,凡是提到物體的運(yùn)動(dòng),都應(yīng)該明確它是相對(duì)哪個(gè)參考系而言的,在沒有特殊說明的情況下,一般選大地作為參考系。
(2)在同一個(gè)問題中,若要研究多個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)或同一物體在不同階段的運(yùn)動(dòng),則必須選取同一個(gè)參考系。
(3)對(duì)于復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的物體,應(yīng)選取能最簡(jiǎn)單描述物體運(yùn)動(dòng)情況的物體為參考系。
突破點(diǎn)(三) 位移和路程
[題點(diǎn)全練]
1.關(guān)于位移和路程,下列說法正確的是( )
A.在某一段時(shí)間內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的位移為零,則該物體一定是靜止的
B.在某一段時(shí)間內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的路程為零,則該物體一定是靜止的
C.在直線運(yùn)動(dòng)中,物體的位移大小一定等于其路程
D.在曲線運(yùn)動(dòng)中,物體的位移大小可能等于其路程
解析:選B 物體運(yùn)動(dòng)了一段時(shí)間后又回到出發(fā)點(diǎn),位移為零,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;物體不運(yùn)動(dòng),則它的路程一定為零,反之物體在某一段時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的路程為零,則它一定靜止,選項(xiàng)B正確;物體只有做單向直線運(yùn)動(dòng)時(shí),其位移大小才等于路程,選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。
2.[多選](2018·安徽示范高中聯(lián)考)在機(jī)器人大賽中,某機(jī)器人在平面內(nèi)由點(diǎn)(0,0)出發(fā),沿直線運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)(3,1),然后又由點(diǎn)(3,1)沿直線運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)(1,4),然后又由點(diǎn)(1,4)沿直線運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)(5,5),最后又由點(diǎn)(5,5)沿直線運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)(2,2),平面坐標(biāo)系橫、縱坐標(biāo)軸的單位長(zhǎng)度為1 m。整個(gè)過程中機(jī)器人所用時(shí)間是2 s, 則( )
A.機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡是一條直線
B.機(jī)器人不會(huì)兩次通過同一點(diǎn)
C.整個(gè)過程中機(jī)器人的位移大小為2 m
D.整個(gè)過程中機(jī)器人的位移與由點(diǎn)(5,5)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)(2,2)的位移方向相反
解析:選CD
在坐標(biāo)系中畫出機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,可見其運(yùn)動(dòng)軌跡不是直線,圖線的交點(diǎn)表示機(jī)器人兩次通過同一點(diǎn),A、B均錯(cuò)誤;整個(gè)過程中機(jī)器人的位移為從點(diǎn)(0,0)到點(diǎn)(2,2)的有向線段,大小為2 m,C正確;(0,0)、(2,2)、(5,5)三個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)在一條直線上,故可得出整個(gè)過程中機(jī)器人的位移與由點(diǎn)(5,5)到點(diǎn)(2,2)的位移方向相反,D正確。
3.(2018·溫州聯(lián)考)建筑工地上的起重機(jī)把一筐磚先豎直向上提升40 m,然后沿半徑為30 m的圓弧水平轉(zhuǎn)過60°,此過程中磚塊的路程和位移大小為( )
A.路程大于70 m,位移為50 m B.路程和位移都大于50 m
C.路程為70 m,位移為50 m D.路程和位移都是70 m
解析:選A 沿半徑為30 m的圓弧水平轉(zhuǎn)過60°,根據(jù)幾何關(guān)系可以知道,水平方向的位移為30 m,路程為R>30 m,故總路程大于70 m,位移大小為x= m=50 m,所以只有選項(xiàng)A正確。
[題后悟通]
位移與路程的區(qū)別和聯(lián)系
位移x
路程s
物理意義
描述物體位置的變化
表示物體運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度
決定因素
由初、末位置決定
由實(shí)際的運(yùn)動(dòng)路徑?jīng)Q定
運(yùn)算規(guī)則
矢量的平行四邊形定則
標(biāo)量的代數(shù)運(yùn)算
大小關(guān)系
x≤s
突破點(diǎn)(四) 平均速度和瞬時(shí)速度
1.平均速度與瞬時(shí)速度的區(qū)別和聯(lián)系
(1)區(qū)別:平均速度是過程量,表示物體在某段位移或某段時(shí)間內(nèi)的平均運(yùn)動(dòng)快慢程度;瞬時(shí)速度是狀態(tài)量,表示物體在某一位置或某一時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)快慢程度。
(2)聯(lián)系:瞬時(shí)速度是運(yùn)動(dòng)時(shí)間Δt→0時(shí)的平均速度。
2.平均速度與平均速率的區(qū)別
平均速度的大小不能稱為平均速率,因?yàn)槠骄俾适锹烦膛c時(shí)間的比值,只有當(dāng)路程與位移的大小相等時(shí),平均速率才等于平均速度的大小。
3.計(jì)算平均速度時(shí)應(yīng)注意的兩個(gè)問題
(1)平均速度的大小與物體不同的運(yùn)動(dòng)階段有關(guān),求解平均速度必須明確是哪一段位移或哪一段時(shí)間內(nèi)的平均速度。
(2)=是平均速度的定義式,適用于所有的運(yùn)動(dòng)。
[典例] (2018·黃山模擬)如圖所示,物體沿曲線軌跡的箭頭方向運(yùn)動(dòng),AB、ABC、ABCD、ABCDE四段曲線軌跡運(yùn)動(dòng)所用的時(shí)間分別是:1 s、2 s、3 s、4 s。下列說法不正確的是( )
A.物體在AB段的平均速度為1 m/s
B.物體在ABC段的平均速度為 m/s
C.AB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物體處于A點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度
D.物體在B點(diǎn)的速度等于AC段的平均速度
[解析] 由=可得:AB= m/s=1 m/s,AC= m/s,故A、B均正確;所選取的過程離A點(diǎn)越近,運(yùn)動(dòng)時(shí)間越短,其階段的平均速度越接近A點(diǎn)的瞬時(shí)速度,故C正確;由A經(jīng)B到C的過程不是勻變速直線運(yùn)動(dòng)過程,故B點(diǎn)雖為中間時(shí)刻,但其速度不等于AC段的平均速度,D錯(cuò)誤。
[答案] D
[易錯(cuò)提醒]
(1)中間時(shí)刻的速度等于這段時(shí)間的平均速度,只適用于勻變速直線運(yùn)動(dòng)。本題中由A→C的過程為曲線運(yùn)動(dòng)。
(2)所選取的時(shí)間或過程越短,平均速度越接近該過程內(nèi)某時(shí)刻或某位置的瞬時(shí)速度。
[集訓(xùn)沖關(guān)]
1.(2015·浙江高考)如圖所示,氣墊導(dǎo)軌上滑塊經(jīng)過光電門時(shí),其上的遮光條將光遮住,電子計(jì)時(shí)器可自動(dòng)記錄遮光時(shí)間Δt。測(cè)得遮光條的寬度為Δx,用近似代表滑塊通過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度。為使更接近瞬時(shí)速度,正確的措施是( )
A.換用寬度更窄的遮光條
B.提高測(cè)量遮光條寬度的精確度
C.使滑塊的釋放點(diǎn)更靠近光電門
D.增大氣墊導(dǎo)軌與水平面的夾角
解析:選A 表示的是Δt時(shí)間內(nèi)的平均速度,遮光條的寬度Δx越窄,則記錄的遮光時(shí)間Δt越小,越接近滑塊通過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度,選項(xiàng)A正確。
2.小明坐出租車到車站接人后返回出發(fā)地,司機(jī)打出全程的發(fā)票如圖所示,由發(fā)票中的信息可知( )
A.11:26指時(shí)間間隔
B.出租車的位移為23.0 km
C.出租車的平均速度是0
D.出租車的平均速度是46 km/h
解析:選C 時(shí)間間隔指一段時(shí)間,對(duì)應(yīng)某一過程,時(shí)刻指時(shí)間點(diǎn),對(duì)應(yīng)某一瞬間,11:26指上車的一瞬間,故為時(shí)刻而不是時(shí)間間隔,A錯(cuò)誤。23.0 km指軌跡長(zhǎng)度,是路程而不是位移,B錯(cuò)誤。小明返回出發(fā)地說明其起點(diǎn)、終點(diǎn)為同一點(diǎn),所以位移為0,平均速度為0,C正確,D錯(cuò)誤。
3.一質(zhì)點(diǎn)沿直線Ox方向做減速直線運(yùn)動(dòng),它離開O點(diǎn)的距離x隨時(shí)間變化的關(guān)系為x=6t-2t3(m),它的速度v隨時(shí)間t變化的關(guān)系為v=6-6t2(m/s),則該質(zhì)點(diǎn)在t=2 s時(shí)的瞬時(shí)速度和t=0到t=2 s間的平均速度、平均速率分別為( )
A.-18 m/s、-2 m/s、6 m/s
B.-18 m/s、-2 m/s、2 m/s
C.-2 m/s、-2 m/s、-18 m/s
D.-18 m/s、6 m/s、6 m/s
解析:選A 由速度v隨時(shí)間t變化的關(guān)系式可得,t=2 s時(shí)的瞬時(shí)速度為v=6 m/s-6×22 m/s=-18 m/s,由位移x隨時(shí)間t變化關(guān)系可知,在t=0到t=2 s內(nèi)發(fā)生的位移為Δx=-4 m,所以t=0到t=2 s間的平均速度為==-2 m/s,質(zhì)點(diǎn)經(jīng)時(shí)間1 s后速度減為0,在t=0到t=1 s內(nèi)發(fā)生的位移為x1=4 m,所以從t=0到t=2 s內(nèi)發(fā)生的路程為s=12 m,所以t=0到t=2 s間的平均速率為==6 m/s。由以上分析可知,選項(xiàng)A正確。
突破點(diǎn)(五) 加速度與速度的關(guān)系
1.速度、速度變化量和加速度的對(duì)比
速度
速度變化量
加速度
物理意義
描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢
描述物體速度的變化
描述物體速度變化的快慢
定義式
v=
Δv=v-v0
a==
方向
與位移Δx同向,即物體運(yùn)動(dòng)的方向
由v-v0或a的方向決定
與Δv的方向一致,由F的方向決定,而與v0、v方向無關(guān)
2.加速度的定義式和決定式
a=是加速度的定義式,a=是加速度的決定式,即加速度的大小由物體受到的合力F和物體的質(zhì)量m共同決定,加速度的方向由合力的方向決定。
3.根據(jù)a與v的方向關(guān)系判斷物體加速還是減速
?
?
[典例] (2018·蘇州模擬)兩個(gè)物體A、B的加速度aA>aB,則( )
A.A的速度一定比B的速度大
B.A的速度變化量一定比B的速度變化量大
C.A的速度變化一定比B的速度變化快
D.A受的合外力一定比B受的合外力大
[解析] 加速度a=,表示速度變化的快慢,因此加速度a大,速度v、速度變化量Δv均不一定大,但速度變化一定快,故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤,選項(xiàng)C正確。根據(jù)牛頓第二定律F=ma可知,物體所受合力的大小與質(zhì)量和加速度兩個(gè)物理量有關(guān),而題意中未涉及物體A、B質(zhì)量的大小關(guān)系,因此它們所受合外力的大小關(guān)系也無法確定,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
[答案] C
[易錯(cuò)提醒]
(1)速度的大小與加速度的大小沒有必然聯(lián)系。
(2)速度變化量的大小由加速度和速度變化的時(shí)間共同決定。
(3)速度增大或減小是由速度與加速度的方向關(guān)系決定的。
[集訓(xùn)沖關(guān)]
1.如圖所示,汽車向右沿直線運(yùn)動(dòng),原來的速度是v1,經(jīng)過一小段時(shí)間之后,速度變?yōu)関2,Δv表示速度的變化量。由圖中所示信息可知( )
A.汽車在做加速直線運(yùn)動(dòng)
B.汽車的加速度方向與v1的方向相同
C.汽車的加速度方向與Δv的方向相同
D.汽車的加速度方向與Δv的方向相反
解析:選C 速度是矢量,速度的變化量Δv=v2-v1,由題圖可知,Δv的方向與初速度方向相反,而加速度的方向與速度變化量Δv的方向相同,與初速度方向相反,所以汽車做減速運(yùn)動(dòng),故只有選項(xiàng)C正確。
2.[多選]如圖甲所示,火箭發(fā)射時(shí),速度能在10 s內(nèi)由0增加到100 m/s;如圖乙所示,汽車以108 km/h的速度行駛,急剎車時(shí)能在2.5 s內(nèi)停下來,下列說法中正確的是( )
A.10 s內(nèi)火箭的速度改變量為10 m/s
B.2.5 s內(nèi)汽車的速度改變量為-30 m/s
C.火箭的速度變化比汽車的快
D.火箭的加速度比汽車的加速度小
解析:選BD 因火箭發(fā)射時(shí),速度在10 s內(nèi)由0增加到100 m/s,故10 s內(nèi)火箭的速度改變量為100 m/s,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;汽車以108 km/h=30 m/s的速度行駛,急剎車時(shí)能在2.5 s內(nèi)停下來,則2.5 s內(nèi)汽車的速度改變量為0-30 m/s=-30 m/s,選項(xiàng)B正確;火箭的加速度為:a1== m/s2=10 m/s2;汽車的加速度為:a2== m/s2=-12 m/s2,故火箭的速度變化比汽車的慢,火箭的加速度比汽車的加速度小,選項(xiàng)C錯(cuò)誤、D正確。
3.(2018·河北保定校級(jí)月考)一個(gè)質(zhì)點(diǎn)做方向不變的直線運(yùn)動(dòng),加速度的方向始終與速度的方向相同,但加速度大小先保持不變,再逐漸減小直至零,則在此過程中( )
A.速度先逐漸增大,然后逐漸減小,當(dāng)加速度減小到零時(shí),速度達(dá)到最小值
B.速度先均勻增大,然后增大得越來越慢,當(dāng)加速度減小到零時(shí),速度達(dá)到最大值
C.位移逐漸增大,當(dāng)加速度減小到零時(shí),位移將不再增大
D.位移先逐漸增大,后逐漸減小,當(dāng)加速度減小到零時(shí),位移達(dá)到最小值
解析:選B 加速度與速度同向,速度應(yīng)增大。當(dāng)加速度不變時(shí),速度均勻增大;當(dāng)加速度減小時(shí),速度仍增大,但增大得越來越慢;當(dāng)加速度為零時(shí),速度達(dá)到最大值,保持不變,A錯(cuò)誤,B正確。因質(zhì)點(diǎn)速度方向不變化,始終向前運(yùn)動(dòng),最終做勻速運(yùn)動(dòng),所以位移一直在增大,C、D均錯(cuò)誤。
STS問題——練遷移思維
考“活”思維的STS問題
物理與現(xiàn)實(shí)生活結(jié)合比較緊密,在高考中,這方面內(nèi)容顯得十分搶眼,此類試題大多以生活常識(shí)、體育運(yùn)動(dòng)、交通運(yùn)輸、社會(huì)生產(chǎn)、能源環(huán)保、現(xiàn)代科技等信息為載體,考查學(xué)生活學(xué)活用物理知識(shí)的能力。此類問題之所以常失分,皆因不能準(zhǔn)確審題、不會(huì)思維遷移造成。本書在一些章節(jié)設(shè)此欄目,旨在讓學(xué)生多做多練、多感多悟,消除對(duì)STS問題的恐懼感。
與描述運(yùn)動(dòng)的概念有關(guān)的STS問題
1.在“金星凌日”的精彩天象中,觀察到太陽表面上有顆小黑點(diǎn)緩慢走過,持續(xù)時(shí)間達(dá)六個(gè)半小時(shí),那便是金星,這種天文現(xiàn)象稱為“金星凌日”,如圖所示。下面說法正確的是( )
A.地球在金星與太陽之間
B.觀測(cè)“金星凌日”時(shí)可將太陽看成質(zhì)點(diǎn)
C.以太陽為參考系,金星繞太陽一周位移不為零
D.以太陽為參考系,可以認(rèn)為金星是運(yùn)動(dòng)的
解析:選D 金星通過太陽和地球之間時(shí),我們才看到金星沒有被太陽照亮的一面呈黑色,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;因?yàn)樘柕拇笮?duì)所研究問題起著至關(guān)重要的作用,所以觀測(cè)“金星凌日”時(shí)不能將太陽看成質(zhì)點(diǎn),選項(xiàng)B錯(cuò)誤;金星繞太陽一周,起點(diǎn)與終點(diǎn)重合,位移為零,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;金星相對(duì)于太陽的空間位置發(fā)生了變化,所以以太陽為參考系,金星是運(yùn)動(dòng)的,選項(xiàng)D正確。
2.校運(yùn)會(huì)400 m比賽中,終點(diǎn)在同一直線上,但起點(diǎn)不在同一直線上(如圖所示)。關(guān)于這樣的做法,下列說法正確的是( )
A.這樣做目的是為了使參加比賽的同學(xué)位移大小相同
B.這樣做目的是為了使參加比賽的同學(xué)路程大小相同
C.這樣做目的是為了使參加比賽的同學(xué)所用時(shí)間相同
D.這樣做其實(shí)是不公平的,明顯對(duì)外側(cè)跑道的同學(xué)有利
解析:選B 校運(yùn)會(huì)400 m比賽,其跑道是彎的,為了保證參賽同學(xué)的路程均為400 m,終點(diǎn)在同一直線上,起點(diǎn)則不在同一直線上,故B正確。
3.如圖所示,自行車的車輪半徑為R,車輪沿直線無滑動(dòng)地滾動(dòng),當(dāng)氣門芯由輪子的正上方第一次運(yùn)動(dòng)到輪子的正下方時(shí),氣門芯位移的大小為( )
A.πR B.2R C.2πR D.R
解析:選D 當(dāng)氣門芯由輪子的正上方第一次運(yùn)動(dòng)到輪子的正下方時(shí),輪子向前運(yùn)動(dòng)半個(gè)周長(zhǎng),氣門芯的初位置與末位置如圖所示,由幾何知識(shí)得,氣門芯的位移大小x==R,故D正確。
(一)普通高中適用作業(yè)
[A級(jí)——基礎(chǔ)小題練熟練快]
1.(2018·大連模擬)下列說法正確的是( )
A.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種測(cè)量位移的儀器
B.運(yùn)動(dòng)員在某次比賽中用15 s跑完100 m,“15 s”是時(shí)間,“100 m”是位移大小
C.位移為矢量,位移的方向即質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的方向
D.物體通過的路程不相等,但位移可能相同
解析:選D 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種記錄時(shí)間的儀器,A錯(cuò)誤;運(yùn)動(dòng)員在比賽中用15 s跑完100 m,“15 s”是時(shí)間,“100 m”是路程,B錯(cuò)誤;位移為矢量,位移的方向即從起點(diǎn)指向終點(diǎn)的方向,與質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向不一定相同,故C錯(cuò)誤;物體通過的路程不相等,但位移可能相同,故D正確。
2.下列關(guān)于女排比賽中的研究對(duì)象,可以視為質(zhì)點(diǎn)的是( )
A.研究女排比賽中選手扣球的動(dòng)作時(shí)
B.確定運(yùn)動(dòng)員在球場(chǎng)上的位置時(shí)
C.研究運(yùn)動(dòng)員比賽中發(fā)出的旋轉(zhuǎn)球時(shí)
D.確定落在邊線處排球是否為界內(nèi)時(shí)
解析:選B 研究女排比賽中選手扣球動(dòng)作時(shí),運(yùn)動(dòng)員的形狀對(duì)研究結(jié)果有較大影響,因此運(yùn)動(dòng)員不可視為質(zhì)點(diǎn),但研究運(yùn)動(dòng)員在球場(chǎng)上的位置時(shí)可將運(yùn)動(dòng)員視為質(zhì)點(diǎn),A錯(cuò)誤,B正確;在研究發(fā)出的旋轉(zhuǎn)球和排球落點(diǎn)是否在邊線界內(nèi)時(shí)球的大小對(duì)研究結(jié)果的影響不可忽略,因此,不能視為質(zhì)點(diǎn),C、D均錯(cuò)誤。
★3.關(guān)于位移和路程的下列說法中,正確的是( )
A.物體沿直線向某一方向運(yùn)動(dòng),通過的路程就是位移
B.幾個(gè)運(yùn)動(dòng)物體有相同位移時(shí),它們的路程也一定相同
C.幾個(gè)運(yùn)動(dòng)物體通過的路程不等,但它們的位移可能相同
D.物體通過的路程不等于零,其位移也一定不等于零
解析:選C 當(dāng)物體做單向直線運(yùn)動(dòng)時(shí),位移大小等于路程,但不能說路程就是位移,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;幾個(gè)物體的位移相同時(shí)路程不一定相同,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;幾個(gè)物體通過的路程不等,但它們的位移可能相同,選項(xiàng)C正確;物體通過的路程不為零,初、末位置可能重合,位移可能為零,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
★4.(2018·揚(yáng)州模擬)關(guān)于速度的描述,下列說法中正確的是( )
A.圖甲中,電動(dòng)車限速20 km/h,指的是平均速度大小
B.圖乙中,子彈射出槍口時(shí)的速度大小為500 m/s,指的是平均速度大小
C.圖丙中,某運(yùn)動(dòng)員百米跑的成績(jī)是10 s,則他沖刺時(shí)的速度大小一定為10 m/s
D.圖丁中,京滬高速鐵路測(cè)試時(shí)列車最高時(shí)速可達(dá)484 km/h,指的是瞬時(shí)速度大小
解析:選D 電動(dòng)車限速20 km/h,限制的是瞬時(shí)速度大小,不是平均速度大小,故A錯(cuò)誤;子彈射出槍口時(shí)的速度大小與槍口這一位置對(duì)應(yīng),因此為瞬時(shí)速度大小,故B錯(cuò)誤;根據(jù)運(yùn)動(dòng)員的百米跑成績(jī)是10 s可知,運(yùn)動(dòng)員的平均速度大小為10 m/s,但其沖刺速度不一定為10 m/s,故C錯(cuò)誤;列車的最高時(shí)速指的是在安全情況下所能達(dá)到的最大速度,為瞬時(shí)速度大小,故D正確。
5.(2018·杭州模擬)近年來,登山步行成為越來越多的人的健康習(xí)慣。如圖為某地生態(tài)公園的登山步行道線路圖,從圖中可以看出,從丁家樓子村到目的地九仙山觀景臺(tái)可以選擇不同的路線,小王和小張兩人選擇了不同的路線,結(jié)果小王比小張先到達(dá)目的地。對(duì)于此過程,下列說法正確的是( )
A.小王與小張的路程相同
B.小王的位移小于小張的位移
C.小王的平均速度大于小張的平均速度
D.在比較平均速度時(shí),兩人不能看作質(zhì)點(diǎn)
解析:選C 物體運(yùn)動(dòng)的軌跡的長(zhǎng)度是路程,他們選擇不同的路線,路程可能不同,故A錯(cuò)誤;位移為初位置到末位置的有向線段,他們的起點(diǎn)與終點(diǎn)是相同的,所以位移相等,故B錯(cuò)誤;平均速度是位移與時(shí)間的比值,小王與小張的位移相同,但由于小王用時(shí)較短,故小王的平均速度較大,故C正確;在比較平均速度時(shí),兩人的大小可以忽略不計(jì),能看做質(zhì)點(diǎn),故D錯(cuò)誤。
6.(2018·綿陽月考)已知物體做直線運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是( )
A.加速度增大,速度一定增大
B.物體有加速度,速度一定增加
C.速度變化越快,加速度越大
D.物體速度為零,加速度一定為零
解析:選C 加速度是描述物體速度變化快慢的物理量,與速度的大小無關(guān),加速度增大,表示速度變化得更快了,如果加速度與速度方向相反,則速度減小,如果速度與加速度方向相同,則速度增加,A錯(cuò)誤;做直線運(yùn)動(dòng)的物體有加速度時(shí),速度一定變化,有可能增加,也有可能減小,B錯(cuò)誤;速度變化越快,加速度越大,C正確;速度為零,加速度不一定為零,如豎直上拋運(yùn)動(dòng),物體在最高點(diǎn)時(shí),速度為零,但是加速度不為零,D錯(cuò)誤。
7.一輛汽車沿平直公路向東行駛,如圖所示是該汽車的速度計(jì),在汽車內(nèi)的觀察者觀察速度計(jì)指針的變化,開始時(shí)指針指在如圖甲所示的位置,經(jīng)過8 s后指針指示到如圖乙所示的位置,那么它的加速度約為( )
A.11 m/s2 B.-5.0 m/s2
C.1.4 m/s2 D.-1.4 m/s2
解析:選D 由題圖可知汽車的初速度v0=60 km/h=16.7 m/s,末速度v=20 km/h=5.6 m/s。由加速度的定義式得a== m/s2=-1.4 m/s2,故選項(xiàng)D正確。
[B級(jí)——中檔題目練通抓牢]
8.在一個(gè)無風(fēng)的天氣里,當(dāng)你騎車快速前行時(shí),會(huì)感到風(fēng)迎面吹來,這時(shí)你所確定的風(fēng)向(空氣流動(dòng)方向)是( )
A.選擇了空氣作為參考系
B.選擇了你自己作為參考系
C.選擇路邊的樹木作為參考系
D.沒有選擇任何物體作為參考系
解析:選B 相對(duì)地面自己是運(yùn)動(dòng)的,選自己為參考系時(shí),風(fēng)是迎面吹來的。
9.下列關(guān)于矢量(位移)和標(biāo)量(溫度)的說法中,正確的是( )
A.兩運(yùn)動(dòng)物體的位移大小均為30 m,這兩個(gè)位移一定相同
B.做直線運(yùn)動(dòng)的兩物體位移x甲=3 m,x乙=-5 m,則x甲>x乙
C.溫度計(jì)讀數(shù)有正有負(fù),其正負(fù)號(hào)表示方向
D.溫度計(jì)讀數(shù)t1=3 ℃,t2=-5 ℃,則t1>t2
解析:選D 兩運(yùn)動(dòng)物體的位移大小均為30 m,由于方向關(guān)系未知,這兩個(gè)位移不一定相同,故A錯(cuò)誤;做直線運(yùn)動(dòng)的兩物體位移x甲=3 m,x乙=-5 m,位移大小分別為3 m和5 m,則位移x乙較大,故B錯(cuò)誤;溫度計(jì)讀數(shù)顯示溫度,溫度是標(biāo)量,正負(fù)號(hào)表示溫度高低,不能說表示方向,故C錯(cuò)誤,D正確。
★10.(2018·黃山模擬)攀巖運(yùn)動(dòng)是一種考驗(yàn)人的意志與心理素質(zhì)的運(yùn)動(dòng)形式,戶外攀巖運(yùn)動(dòng)更加刺激與驚險(xiǎn)。如圖所示為一戶外攀巖運(yùn)動(dòng)的場(chǎng)景與運(yùn)動(dòng)線路圖,該攀巖愛好者從起點(diǎn)a到b,最終到達(dá)c,據(jù)此圖判斷下列說法中正確的是( )
A.圖中的線路abc表示的是攀巖愛好者所走的位移
B.攀巖愛好者所走路程要比自起點(diǎn)到終點(diǎn)的位移的大小大
C.由起點(diǎn)到終點(diǎn)攀巖愛好者所走線路的總長(zhǎng)度等于位移
D.線路總長(zhǎng)度與攀巖愛好者所用時(shí)間的比等于他的平均速度
解析:選B 物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡表示路程,所以圖中的線路abc表示的是攀巖愛好者所走的路程,由起點(diǎn)到終點(diǎn)攀巖愛好者所走線路的總長(zhǎng)度等于路程,A、C錯(cuò)誤;位移表示始末位置間的有向線段,所以題中的攀巖愛好者的位移比路程小,B正確;平均速度等于位移與時(shí)間的比,平均速率等于路程與時(shí)間的比,故D錯(cuò)誤。
★11.如圖所示,在氣墊導(dǎo)軌上安裝有兩個(gè)光電計(jì)時(shí)裝置A、B,A、B間距離為L(zhǎng)=30 cm,為了測(cè)量滑塊的加速度,在滑塊上安裝了一個(gè)寬度為d=1 cm的遮光條,現(xiàn)讓滑塊以某一加速度通過A、B,記錄遮光條通過A、B的時(shí)間分別為0.010 s、0.005 s,滑塊從A到B所用時(shí)間為0.200 s,則下列說法正確是( )
A.滑塊通過A的速度為1 cm/s
B.滑塊通過B的速度為2 cm/s
C.滑塊的加速度為5 m/s2
D.滑塊在A、B間的平均速度為3 m/s
解析:選C 滑塊通過A的速度vA== m/s=1 m/s,故A錯(cuò)誤;滑塊通過B的速度vB== m/s=2 m/s,故B錯(cuò)誤;滑塊加速度a== m/s2=5 m/s2,故C正確;滑塊在A、B間的平均速度v== m/s=1.5 m/s,故D錯(cuò)誤。
12.[多選](2018·紹興期中)有人提出“加速度的變化率”的概念,基于你的理解,下列說法正確的是( )
A.“加速度的變化率”的單位應(yīng)是m/s3
B.加速度的變化率為零的運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)
C.若加速度與速度同方向,如圖所示的a -t圖像,表示的是物體的速度在減小
D.若加速度與速度同方向,如圖所示的a -t圖像,已知物體在t=0時(shí)速度為5 m/s,則2 s末的速度大小為8 m/s
解析:選AD 根據(jù)力學(xué)單位制可以知道,加速度的變化率的單位為=m/s3,A正確;加速度的變化率為零,說明物體的加速度不變,做勻變速直線運(yùn)動(dòng),B錯(cuò)誤;若加速度與速度同向,即使加速度減小物體的速度仍然增大,C錯(cuò)誤;加速度圖線與t軸所圍面積表示速度的變化量,故物體在2 s末的速度大小v=5 m/s+×2×3 m/s=8 m/s,D正確。
[C級(jí)——難度題目自主選做]
★13.為了測(cè)定氣墊導(dǎo)軌上滑塊的加速度,滑塊上安裝了寬度為3.0 cm 的遮光板,如圖所示,滑塊在牽引力作用下先后勻加速通過兩個(gè)光電門,配套的數(shù)字毫秒計(jì)記錄了遮光板通過第一個(gè)光電門的時(shí)間為Δt1=0.30 s,通過第二個(gè)光電門的時(shí)間為Δt2=0.10 s,遮光板從開始遮住第一個(gè)光電門到開始遮住第二個(gè)光電門的時(shí)間為Δt=3.0 s。試估算:
(1)滑塊的加速度多大(保留兩位有效數(shù)字)?
(2)兩個(gè)光電門之間的距離是多少?
解析:(1)遮光板通過第一個(gè)光電門的速度
v1== m/s=0.10 m/s
遮光板通過第二個(gè)光電門的速度
v2== m/s=0.30 m/s
故滑塊的加速度
a=≈0.067 m/s2。
(2)兩個(gè)光電門之間的距離
x=Δt=0.6 m。
答案:(1)0.067 m/s2 (2)0.6 m
(二)重點(diǎn)高中適用作業(yè)
[A級(jí)——保分題目巧做快做]
1.(2018·大連模擬)下列說法正確的是( )
A.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種測(cè)量位移的儀器
B.運(yùn)動(dòng)員在某次比賽中用15 s跑完100 m,“15 s”是時(shí)間,“100 m”是位移大小
C.位移為矢量,位移的方向即質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的方向
D.物體通過的路程不相等,但位移可能相同
解析:選D 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種記錄時(shí)間的儀器,A錯(cuò)誤;運(yùn)動(dòng)員在比賽中用15 s跑完100 m,“15 s”是時(shí)間,“100 m”是路程,B錯(cuò)誤;位移為矢量,位移的方向即從起點(diǎn)指向終點(diǎn)的方向,與質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向不一定相同,故C錯(cuò)誤;物體通過的路程不相等,但位移可能相同,故D正確。
2.下列關(guān)于女排比賽中的研究對(duì)象,可以視為質(zhì)點(diǎn)的是( )
A.研究女排比賽中選手扣球的動(dòng)作時(shí)
B.確定運(yùn)動(dòng)員在球場(chǎng)上的位置時(shí)
C.研究運(yùn)動(dòng)員比賽中發(fā)出的旋轉(zhuǎn)球時(shí)
D.確定落在邊線處排球是否為界內(nèi)時(shí)
解析:選B 研究女排比賽中選手扣球動(dòng)作時(shí),運(yùn)動(dòng)員的形狀對(duì)研究結(jié)果有較大影響,因此運(yùn)動(dòng)員不可視為質(zhì)點(diǎn),但研究運(yùn)動(dòng)員在球場(chǎng)上的位置時(shí)可將運(yùn)動(dòng)員視為質(zhì)點(diǎn),A錯(cuò)誤,B正確;在研究發(fā)出的旋轉(zhuǎn)球和排球落點(diǎn)是否在邊線界內(nèi)時(shí)球的大小對(duì)研究結(jié)果的影響不可忽略,因此,不能視為質(zhì)點(diǎn),C、D均錯(cuò)誤。
★3.[多選]一質(zhì)點(diǎn)沿一邊長(zhǎng)為2 m的正方形軌道運(yùn)動(dòng),每秒鐘勻速移動(dòng) 1 m,初始位置在bc邊的中點(diǎn)A,由A向c運(yùn)動(dòng),如圖所示,A、B、C、D分別是bc、cd、da、ab邊的中點(diǎn),則下列說法正確的是( )
A.第2 s末的瞬時(shí)速度大小是1 m/s
B.前2 s內(nèi)的平均速度大小為 m/s
C.前4 s內(nèi)的平均速率為0.5 m/s
D.前4 s內(nèi)的平均速度大小為2 m/s
解析:選AB 質(zhì)點(diǎn)每秒鐘勻速移動(dòng) 1 m,故第2 s末瞬時(shí)速度大小為1 m/s,A正確;前2 s內(nèi)的位移大小為x1=|AB|== m= m,平均速度== m/s,B正確;前4 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)通過的路程為4 m,平均速率為 1 m/s,在第4 s末到達(dá)C點(diǎn),平均速度為2== m/s=0.5 m/s,C、D錯(cuò)誤。
4.一輛汽車沿平直公路向東行駛,如圖所示是該汽車的速度計(jì),在汽車內(nèi)的觀察者觀察速度計(jì)指針的變化,開始時(shí)指針指在如圖甲所示的位置,經(jīng)過8 s后指針指示到如圖乙所示的位置,那么它的加速度約為( )
A.11 m/s2 B.-5.0 m/s2
C.1.4 m/s2 D.-1.4 m/s2
解析:選D 由題圖可知汽車的初速度v0=60 km/h=16.7 m/s,末速度v=20 km/h=5.6 m/s。由加速度的定義式得a== m/s2=-1.4 m/s2,故選項(xiàng)D正確。
5.(2018·綿陽月考)已知物體做直線運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是( )
A.加速度增大,速度一定增大
B.物體有加速度,速度一定增加
C.速度變化越快,加速度越大
D.物體速度為零,加速度一定為零
解析:選C 加速度是描述物體速度變化快慢的物理量,與速度的大小無關(guān),加速度增大,表示速度變化得更快了,如果加速度與速度方向相反,則速度減小,如果速度與加速度方向相同,則速度增加,A錯(cuò)誤;做直線運(yùn)動(dòng)的物體有加速度時(shí),速度一定變化,有可能增加,也有可能減小,B錯(cuò)誤;速度變化越快,加速度越大,C正確;速度為零,加速度不一定為零,如豎直上拋運(yùn)動(dòng),物體在最高點(diǎn)時(shí),速度為零,但是加速度不為零,D錯(cuò)誤。
6.[多選](2018·紹興期中)有人提出“加速度的變化率”的概念,基于你的理解,下列說法正確的是( )
A.“加速度的變化率”的單位應(yīng)是m/s3
B.加速度的變化率為零的運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)
C.若加速度與速度同方向,如圖所示的a -t圖像,表示的是物體的速度在減小
D.若加速度與速度同方向,如圖所示的a -t圖像,已知物體在t=0時(shí)速度為5 m/s,則2 s末的速度大小為8 m/s
解析:選AD 根據(jù)力學(xué)單位制可以知道,加速度的變化率的單位為=m/s3,A正確;加速度的變化率為零,說明物體的加速度不變,做勻變速直線運(yùn)動(dòng),B錯(cuò)誤;若加速度與速度同向,即使加速度減小物體的速度仍然增大,C錯(cuò)誤;加速度圖線與t軸所圍面積表示速度的變化量,故物體在2 s末的速度大小v=5 m/s+×2×3 m/s=8 m/s,D正確。
7.下列關(guān)于矢量(位移)和標(biāo)量(溫度)的說法中,正確的是( )
A.兩運(yùn)動(dòng)物體的位移大小均為30 m,這兩個(gè)位移一定相同
B.做直線運(yùn)動(dòng)的兩物體位移x甲=3 m,x乙=-5 m,則x甲>x乙
C.溫度計(jì)讀數(shù)有正有負(fù),其正負(fù)號(hào)表示方向
D.溫度計(jì)讀數(shù)t1=3 ℃,t2=-5 ℃,則t1>t2
解析:選D 兩運(yùn)動(dòng)物體的位移大小均為30 m,由于方向關(guān)系未知,這兩個(gè)位移不一定相同,故A錯(cuò)誤;做直線運(yùn)動(dòng)的兩物體位移x甲=3 m,x乙=-5 m,位移大小分別為3 m和5 m,則位移x乙較大,故B錯(cuò)誤;溫度計(jì)讀數(shù)顯示溫度,溫度是標(biāo)量,正負(fù)號(hào)表示溫度高低,不能說表示方向,故C錯(cuò)誤,D正確。
★8.[多選]為了提高槍械射擊時(shí)的準(zhǔn)確率,制造時(shí)會(huì)在槍膛內(nèi)壁刻有螺旋形的槽。這樣,當(dāng)子彈在槍管中運(yùn)動(dòng)時(shí),會(huì)按照旋轉(zhuǎn)的方式前進(jìn)。離開槍管后,子彈的高速旋轉(zhuǎn)會(huì)降低空氣密度、側(cè)風(fēng)等外部環(huán)境對(duì)子彈的影響,從而提高子彈飛行的穩(wěn)定性。下列關(guān)于子彈運(yùn)動(dòng)的說法中正確的是( )
A.當(dāng)研究子彈的旋轉(zhuǎn)對(duì)子彈飛行的影響時(shí)可以把子彈看做質(zhì)點(diǎn)
B.當(dāng)研究子彈射擊百米外的靶子所用的時(shí)間時(shí)可以把子彈看做質(zhì)點(diǎn)
C.無論研究什么問題都可以把子彈看做質(zhì)點(diǎn)
D.能否將子彈看做質(zhì)點(diǎn),取決于我們所研究的問題
解析:選BD 在研究子彈的旋轉(zhuǎn)對(duì)飛行的影響時(shí)不能忽略子彈的大小和形狀,因此不可以把子彈看做質(zhì)點(diǎn),選項(xiàng)A錯(cuò)誤;研究子彈射擊百米外的靶子所用的時(shí)間時(shí),其大小和形狀可忽略,可以把子彈看做質(zhì)點(diǎn),選項(xiàng)B正確;能否將子彈看做質(zhì)點(diǎn),取決于所研究的問題,只要其大小和形狀對(duì)所研究問題的影響可以忽略,就可以看成質(zhì)點(diǎn),選項(xiàng)C錯(cuò)誤、選項(xiàng)D正確。
9.在一個(gè)無風(fēng)的天氣里,當(dāng)你騎車快速前行時(shí),會(huì)感到風(fēng)迎面吹來,這時(shí)你所確定的風(fēng)向(空氣流動(dòng)方向)是( )
A.選擇了空氣作為參考系
B.選擇了你自己作為參考系
C.選擇路邊的樹木作為參考系
D.沒有選擇任何物體作為參考系
解析:選B 相對(duì)地面自己是運(yùn)動(dòng)的,選自己為參考系時(shí),風(fēng)是迎面吹來的。
10.(2018·杭州模擬)近年來,登山步行成為越來越多的人的健康習(xí)慣。如圖為某地生態(tài)公園的登山步行道線路圖,從圖中可以看出,從丁家樓子村到目的地九仙山觀景臺(tái)可以選擇不同的路線,小王和小張兩人選擇了不同的路線,結(jié)果小王比小張先到達(dá)目的地。對(duì)于此過程,下列說法正確的是( )
A.小王與小張的路程相同
B.小王的位移小于小張的位移
C.小王的平均速度大于小張的平均速度
D.在比較平均速度時(shí),兩人不能看作質(zhì)點(diǎn)
解析:選C 物體運(yùn)動(dòng)的軌跡的長(zhǎng)度是路程,他們選擇不同的路線,路程可能不同,故A錯(cuò)誤;位移為初位置到末位置的有向線段,他們的起點(diǎn)與終點(diǎn)是相同的,所以位移相等,故B錯(cuò)誤;平均速度是位移與時(shí)間的比值,小王與小張的位移相同,但由于小王用時(shí)較短,故小王的平均速度較大,故C正確;在比較平均速度時(shí),兩人的大小可以忽略不計(jì),能看做質(zhì)點(diǎn),故D錯(cuò)誤。
[B級(jí)——拔高題目穩(wěn)做準(zhǔn)做]
★11.A、B兩人從同一地點(diǎn)同時(shí)同向沿直線駛向同一目的地。A在前一半路程中以速度v1做勻速直線運(yùn)動(dòng),在后一半路程中以速度v2(v1≠v2)做勻速直線運(yùn)動(dòng);B在前一半時(shí)間里以速度v1做勻速直線運(yùn)動(dòng),在后一半時(shí)間里以速度v2做勻速直線運(yùn)動(dòng)。則( )
A.B先到達(dá)目的地 B.A先到達(dá)目的地
C.A、B同時(shí)到達(dá)目的地 D.條件不足,無法比較
解析:選A 設(shè)B運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為tB,則x=v1+v2,即tB=;對(duì)于A的運(yùn)動(dòng)有tA=+=,=>1(v1≠v2),即tA>tB,所以A選項(xiàng)正確。
★12.如圖所示,光滑水平面上有一質(zhì)量m=1 kg的滑塊以一定的初速度v0向右運(yùn)動(dòng),t=0時(shí)受到一水平向左、大小為5 N的外力F的作用,滑塊在第1 s內(nèi)和前3 s內(nèi)通過的位移相等,取水平向右為正方向,則下列判斷正確的是( )
A.滑塊在前3 s內(nèi)的平均速度=7.5 m/s
B.滑塊在前3 s內(nèi)的平均速率為2.5 m/s
C.滑塊在前4 s內(nèi)的平均速度為零
D.滑塊在第3 s內(nèi)的平均速度 ′=2.5 m/s
解析:選C 由牛頓第二定律知滑塊的加速度為a==-5 m/s2,則第1 s內(nèi)的位移x1=v0×1 s-×5 m/s2×(1 s)2,前3 s內(nèi)的位移x2=v0×3 s-×5 m/s2×(3 s)2,由x1=x2,解得v0=10 m/s,x1=x2=7.5 m,因此滑塊在前3 s內(nèi)的平均速度== m/s=2.5 m/s,A項(xiàng)錯(cuò)誤;滑塊在第2 s和第3 s內(nèi)的總位移為零,即第2 s向右運(yùn)動(dòng),第3 s向左運(yùn)動(dòng),因此前3 s內(nèi)的平均速率不等于前3 s內(nèi)的平均速度的大小,B項(xiàng)錯(cuò)誤;由對(duì)稱關(guān)系可知4 s末滑塊回到出發(fā)點(diǎn),位移為零,平均速度為零,C項(xiàng)正確;滑塊在第3 s內(nèi)的位移為x3=-×5×12 m=-2.5 m,平均速度′=-2.5 m/s,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
★13.一路燈距地面的高度為h,身高為l的人以速度v勻速行走,如圖所示。
(1)試證明人頭頂?shù)挠白幼鰟蛩龠\(yùn)動(dòng);
(2)求人影的長(zhǎng)度隨時(shí)間的變化率。
解析:(1)設(shè)t=0時(shí)刻,人位于路燈的正下方O處,在時(shí)刻t,人走到S處,根據(jù)題意有OS=vt,過路燈P和人頭頂?shù)闹本€與地面的交點(diǎn)為M,即為t時(shí)刻人頭頂影子的位置,如圖所示,OM為人頭頂影子到O點(diǎn)的距離。
由幾何關(guān)系可知=
解得OM=t
因OM與時(shí)間t成正比,故人頭頂?shù)挠白幼鰟蛩龠\(yùn)動(dòng)。
(2)由圖可知,在時(shí)刻t,人影長(zhǎng)度為SM,由幾何關(guān)系,有SM=OM-OS
得SM=t,故影長(zhǎng)隨時(shí)間的變化率為k=。
答案:見解析
第2節(jié)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律
,
(1)勻變速直線運(yùn)動(dòng)是加速度均勻變化的運(yùn)動(dòng)。(×)
(2)勻加速直線運(yùn)動(dòng)是速度均勻變化的直線運(yùn)動(dòng)。(√)
(3)勻加速直線運(yùn)動(dòng)的位移是均勻增大的。(×)
(4)在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中,中間時(shí)刻的速度一定小于該段時(shí)間內(nèi)位移中點(diǎn)的速度。(√)
(5)物體由某高度由靜止下落一定做自由落體運(yùn)動(dòng)。(×)
(6)做豎直上拋運(yùn)動(dòng)的物體,在上升過程中,速度的變化量的方向是向下的。(√)
(7)豎直上拋運(yùn)動(dòng)的速度為負(fù)值時(shí),位移也為負(fù)值。(×)
◎物理學(xué)史判斷
(1)亞里士多德認(rèn)為物體越重下落越快。(√)
(2)伽利略從理論和實(shí)驗(yàn)兩個(gè)角度證明了輕、重物體下落一樣快。(√)
1.勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度公式、位移公式和速度位移關(guān)系式均為矢量表達(dá)式,應(yīng)用公式解題時(shí)應(yīng)注意選取正方向,代入“+”“-”。
2.在豎直上拋運(yùn)動(dòng)中,若取初速度方向?yàn)檎较颍铀俣葹樨?fù)值,當(dāng)物體落至拋出點(diǎn)下方時(shí),位移也為負(fù)值。
3.解題中常用到的二級(jí)結(jié)論:
(1)在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中,中間時(shí)刻的速度一定小于位移中點(diǎn)的速度。
(2)在“剎車”問題中要注意汽車從剎車到停止的時(shí)間t0與題干所給時(shí)間的大小關(guān)系。
突破點(diǎn)(一) 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律
[典例] (2018·商丘五校聯(lián)考)如圖所示,水平地面O點(diǎn)的正上方的裝置M每隔相等的時(shí)間由靜止
釋放一小球,當(dāng)某小球離開M的同時(shí),O點(diǎn)右側(cè)一長(zhǎng)為L(zhǎng)=1.2 m的平板車開始以a=6.0 m/s2的恒定加速度從靜止開始向左運(yùn)動(dòng),該小球恰好落在平板車的左端,已知平板車上表面距離M的豎直高度為h=0.45 m。忽略空氣阻力,重力加速度g取10 m/s2。
(1)求小車左端離O點(diǎn)的水平距離;
(2)若至少有2個(gè)小球落在平板車上,則釋放小球的時(shí)間間隔Δt應(yīng)滿足什么條件?
[審題指導(dǎo)]
第一步:抓關(guān)鍵點(diǎn)
關(guān)鍵點(diǎn)
獲取信息
由靜止釋放一小球
小球做自由落體運(yùn)動(dòng)
忽略空氣阻力
平板車以恒定加速度從靜止開始向左運(yùn)動(dòng)
小車做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)
該小球恰好落在平板車的左端
在小球自由落體的時(shí)間內(nèi),小車的左端恰好運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)
第二步:找突破口
(1)小球下落的時(shí)間t0可由h=gt02求得。
(2)小車左端離O點(diǎn)的水平距離等于t0時(shí)間內(nèi)小車的水平位移x。
(3)要使第二個(gè)小球能落入平板車上,小車在t0+Δt時(shí)間內(nèi)的位移應(yīng)不大于x+L。
[解析] (1)設(shè)小球自由下落至平板車上表面處歷時(shí)t0,在該時(shí)間段內(nèi)由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式
對(duì)小球有:h=gt02 ①
對(duì)平板車有:x=at02 ②
由①②式并代入數(shù)據(jù)可得:x=0.27 m。
(2)從釋放第一個(gè)小球至第二個(gè)小球下落到平板車上表面處歷時(shí)Δt+t0,設(shè)平板車在該時(shí)間段內(nèi)的位移為x1,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有:x1=a(Δt+t0)2 ③
至少有2個(gè)小球落在平板車上須滿足:x1≤x+L ④
由①~④式并代入數(shù)據(jù)可得:Δt≤0.4 s。
[答案] (1)0.27 m (2)Δt≤0.4 s
[方法規(guī)律]
勻變速直線運(yùn)動(dòng)的求解思路和注意問題
(1)解題的基本思路
→→→→
(2)應(yīng)注意的兩個(gè)問題
①如果一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)包含幾個(gè)階段,就要分段分析,各段交接處的速度往往是聯(lián)系各段的紐帶。
②公式的矢量性
[集訓(xùn)沖關(guān)]
1.(2018·德陽一診)一質(zhì)點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng),其平均速度與時(shí)間的關(guān)系滿足v=2+t(各物理量均選用國(guó)際單位制中單位),則關(guān)于該質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是( )
A.質(zhì)點(diǎn)可能做勻減速直線運(yùn)動(dòng)
B.5 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移為35 m
C.質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的加速度為1 m/s2
D.質(zhì)點(diǎn)3 s末的速度為5 m/s
解析:選B 根據(jù)平均速度v=知,x=vt=2t+t2,根據(jù)x=v0t+at2=2t+t2知,質(zhì)點(diǎn)的初速度v0=2 m/s,加速度a=2 m/s2,質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),故A、C錯(cuò)誤;5 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移x=v0t+at2=2×5 m+×2×25 m=35 m,故B正確;質(zhì)點(diǎn)在3 s末的速度v=v0+at=2 m/s+2×3 m/s=8 m/s,故D錯(cuò)誤。
2.(2018·運(yùn)城期末)如圖所示,一小球從A點(diǎn)由靜止開始沿斜面做勻變速直線運(yùn)動(dòng),若到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度為v,到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度為2v,則AB∶BC等于( )
A.1∶1 B.1∶2
C.1∶3 D.1∶4
解析:選C 根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度位移公式v2-v02=2ax知,xAB=,xAC=,所以AB∶AC=1∶4,則AB∶BC=1∶3。故C正確,A、B、D錯(cuò)誤。
3.汽車以20 m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng),看到前方有障礙物立即剎車(反應(yīng)時(shí)間不計(jì)),剎車后加速度大小為5 m/s2,則汽車剎車后第2 s內(nèi)的位移和剎車后5 s內(nèi)的位移為( )
A.30 m,40 m B.30 m,37.5 m
C.12.5 m,40 m D.12.5 m,37.5 m
解析:選C 由v=v0+at,可求得汽車剎車后運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=4 s,剎車后第2 s內(nèi)位移x2=20×2-×5×22 m-20×1-×5×12 m=12.5 m。剎車后5 s內(nèi)位移等于4 s內(nèi)的位移,可看成初速度為0的反向勻加速直線運(yùn)動(dòng),x5=at2=×5×42 m=40 m。故C正確。
突破點(diǎn)(二) 解決勻變速直線運(yùn)動(dòng)的常用方法
方法
解讀
基本公式法
基本公式指速度公式、位移公式及速度位移關(guān)系式,它們均是矢量式,使用時(shí)要規(guī)定正方向
平均速度法
(1)定義式=適用于任何性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)
(2)=v=只適用于勻變速直線運(yùn)動(dòng)
推論法(位移差公式)
勻變速直線運(yùn)動(dòng)中,在連續(xù)相等的時(shí)間T內(nèi)的位移之差為一恒量,即Δx=aT2,xm-xn=(m-n)·aT2,對(duì)一般的勻變速直線運(yùn)動(dòng)問題,若出現(xiàn)相等的時(shí)間間隔,應(yīng)優(yōu)先考慮用位移差公式求解
比例法
初速度或末速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)問題,可以考慮用比例法快速解答
圖像法
應(yīng)用v -t圖像,可把較復(fù)雜的問題轉(zhuǎn)變?yōu)檩^為簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)問題,尤其是用圖像進(jìn)行定性分析,可避開繁雜的計(jì)算,快速得出答案
[題點(diǎn)全練]
1.[平均速度法](2016·上海高考)物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng),相繼經(jīng)過兩段距離為16 m的路程,第一段用時(shí)4 s,第二段用時(shí)2 s,則物體的加速度是( )
A. m/s2 B. m/s2
C. m/s2 D. m/s2
解析:選B 根據(jù)題意,物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng),t時(shí)間內(nèi)的平均速度等于時(shí)刻的瞬時(shí)速度,在第一段內(nèi)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度為:v1=1= m/s=4 m/s;在第二段內(nèi)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度為:v2=2= m/s=8 m/s;則物體加速度為:a== m/s2= m/s2,故選項(xiàng)B正確。
2.[推論法](2018·成都月考)一小球沿斜面勻加速滑下,依次經(jīng)過A、B、C三點(diǎn),已知AB=6 m,BC=10 m,小球經(jīng)過AB和BC兩段所用的時(shí)間均為2 s,則小球經(jīng)過A、B、C三點(diǎn)時(shí)的速度大小分別是( )
A.2 m/s,3 m/s,4 m/s B.2 m/s,4 m/s,6 m/s
C.3 m/s,4 m/s,5 m/s D.3 m/s,5 m/s,7 m/s
解析:選B 根據(jù)物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),兩點(diǎn)之間的平均速度等于時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度,故B點(diǎn)的速度就是全程的平均速度,vB==4 m/s,又因?yàn)檫B續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差等于恒量,即Δx=at2,則由Δx=BC-AB=at2,解得a=1 m/s2,再由速度公式v=v0+at,解得vA=2 m/s,vC=6 m/s,故選項(xiàng)B正確。
3.[圖像法]火車甲以速率v1向前行駛,司機(jī)突然發(fā)現(xiàn)正前方同一直軌道上相距s0處另有一輛火車乙,正沿相同方向以較小速率v2做勻速運(yùn)動(dòng),于是他立即使火車甲以加速度a做勻減速運(yùn)動(dòng),要使兩車不相撞,a應(yīng)滿足什么條件?
解析:設(shè)從火車甲減速開始計(jì)時(shí),甲做勻減速運(yùn)動(dòng),乙做勻速運(yùn)動(dòng),二者速度的表達(dá)式分別為v甲=v1-at和v乙=v2。兩車的v-t圖像如圖所示:
當(dāng)兩車速度相等時(shí),兩圖線分別與坐標(biāo)軸所包圍的面積的差為Δs,若Δs。
答案:a>
突破點(diǎn)(三) 自由落體和豎直上拋運(yùn)動(dòng)
1.求解自由落體運(yùn)動(dòng)的兩點(diǎn)注意
(1)可充分利用自由落體運(yùn)動(dòng)初速度為零的特點(diǎn)、比例關(guān)系及推論等規(guī)律解題。
①?gòu)倪\(yùn)動(dòng)開始連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的下落高度之比為1∶3∶5∶7∶…
②從運(yùn)動(dòng)開始一段時(shí)間內(nèi)的平均速度===gt
③連續(xù)相等時(shí)間T內(nèi)的下落高度之差Δh=gT2
(2)物體由靜止開始的自由下落過程才是自由落體運(yùn)動(dòng),從中間截取的一段運(yùn)動(dòng)過程不是自由落體運(yùn)動(dòng),等效于豎直下拋運(yùn)動(dòng),應(yīng)該用初速度不為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律去解決此類問題。
2.研究豎直上拋運(yùn)動(dòng)的兩種方法
(1)分段法:將全程分為兩個(gè)階段,即上升過程的勻減速階段和下落過程的自由落體階段。
(2)全程法:將全過程視為初速度為v0,加速度a=-g的勻變速直線運(yùn)動(dòng),必須注意物理量的矢量性。習(xí)慣上取v0的方向?yàn)檎较?,則v>0時(shí),物體正在上升;v<0時(shí),物體正在下降;h>0時(shí),物體在拋出點(diǎn)上方;h<0時(shí),物體在拋出點(diǎn)下方。
3.用好豎直上拋運(yùn)動(dòng)的三個(gè)對(duì)稱
時(shí)間對(duì)稱
①物體上升到最高點(diǎn)所用時(shí)間與物體從最高點(diǎn)落回到原拋出點(diǎn)所用時(shí)間相等,即t上=t下=
②物體在上升過程中某兩點(diǎn)之間所用的時(shí)間與下降過程中該兩點(diǎn)之間所用的時(shí)間相等
速度對(duì)稱
①物體上拋時(shí)的初速度與物體又落回原拋出點(diǎn)時(shí)的速度大小相等、方向相反
②物體在上升階段和下降階段經(jīng)過同一個(gè)位置時(shí)的速度大小相等、方向相反
能量對(duì)稱
豎直上拋運(yùn)動(dòng)物體在上升和下降過程中經(jīng)過同一位置時(shí)的動(dòng)能、重力勢(shì)能及機(jī)械能分別相等
[典例] (2018·湖北省重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考)如圖所示木桿長(zhǎng)5 m,上端固定在某一點(diǎn),由靜止放開后讓它自由落下(不計(jì)空氣阻力),木桿通過懸點(diǎn)正下方20 m處圓筒AB,圓筒AB長(zhǎng)為5 m,取g=10 m/s2,求:
(1)木桿經(jīng)過圓筒的上端A所用的時(shí)間t1是多少?
(2)木桿通過圓筒AB所用的時(shí)間t2是多少?
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高考
物理
一輪
復(fù)習(xí)
全冊(cè)學(xué)案
打包
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2019屆高考物理一輪復(fù)習(xí)全冊(cè)學(xué)案(打包14套).zip,2019,高考,物理,一輪,復(fù)習(xí),全冊(cè)學(xué)案,打包,14
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