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2019-2020年高三物理第二輪復(fù)習(xí) 力學(xué)中的直線運(yùn)動(dòng) 新人教版 根據(jù)近三年高考命題特點(diǎn)和規(guī)律，復(fù)習(xí)本專題時(shí)，要注意以下幾個(gè)方面： 1、 由于本專題內(nèi)容是高中物理的基礎(chǔ)內(nèi)容，在高考中屬于必考內(nèi)容，他往往起著與其他內(nèi)容之間的橋梁和紐帶作用，學(xué)科內(nèi)容綜合題型將是今后高考考查本專題內(nèi)容的主要趨勢(shì) 2、 近幾年的高考中圖像問題頻頻出現(xiàn)，且要求較高，說(shuō)明圖像方法在物理中的應(yīng)用是一個(gè)重要方面，另外，考生復(fù)習(xí)時(shí)還要注意和其他專題知識(shí)的綜合應(yīng)用問題，如帶電粒子在電場(chǎng)中的勻變速運(yùn)動(dòng)，通電導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)中的勻變速運(yùn)動(dòng)等 3、 本專題涉及的物理知識(shí)在生產(chǎn)、生活、體育運(yùn)動(dòng)、交通管理，天體運(yùn)動(dòng)等方面都有重要的應(yīng)用，因此與它們相結(jié)合的試題也頻頻出現(xiàn)，這些試題立意新、內(nèi)容新、形式新、能力要求較高，所以在復(fù)習(xí)時(shí)必須引起足夠的重視，這些問題也一定是今后高考命題的熱點(diǎn)和重點(diǎn) 【考綱點(diǎn)擊】 重要考綱 要求 位移、速度和加速度 Ⅱ 勻變速直線運(yùn)動(dòng)及其公式、圖像 Ⅱ 【網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)】 第1講 力學(xué)中的直線運(yùn)動(dòng) 【核心要點(diǎn)突破】 知識(shí)鏈接 一、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本公式及應(yīng)用實(shí)例 1、基本公式 （1）速度公式： （2）位移公式： （3）速度與位移關(guān)系式： （4）平均速度： 2、 應(yīng)用案例 （1）自由落體運(yùn)動(dòng) （2）豎直上拋運(yùn)動(dòng) 二、 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)有用結(jié)論 1、 連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移差是個(gè)恒量： 2、 在一段時(shí)間t內(nèi)的平均速度等于該段時(shí)間中點(diǎn)時(shí)刻的瞬時(shí)速度 深化整合 一、 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 1、 實(shí)質(zhì)上是研究做勻變速直線運(yùn)動(dòng)物體的初速度v0、末速度v、加速度A、位移x和時(shí)間t這五個(gè)量的關(guān)系。具體應(yīng)用時(shí)，可以由兩個(gè)基本公式演繹推理得出幾種特殊運(yùn)動(dòng)的公式以及各種有用的推論，一般分為如下情況： （1）從兩個(gè)基本公式出發(fā)，可以解決各種類型的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的問題。 （2）在分析不知道時(shí)間或不需知道時(shí)間的問題時(shí)，一般用速度位移關(guān)系的推論。 （3）處理初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)和末速為零的勻減速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，通常用比例關(guān)系的方法來(lái)解比較方便。 2．勻變速直線運(yùn)動(dòng)問題的解題思想 （1）選定研究對(duì)象，分析各階段運(yùn)動(dòng)性質(zhì)； （2）根據(jù)題意畫運(yùn)動(dòng)草圖 （3）根據(jù)已知條件及待求量，選定有關(guān)規(guī)律列出方程，注意抓住加速度A這一關(guān)鍵量； （4）統(tǒng)一單位制，求解方程。 3．解題方法： （1）列方程法（2）列不等式法（3）推理分析法（4）圖象法（5）比例法 4、巧用運(yùn)動(dòng)圖象解題 運(yùn)動(dòng)圖象（v-t圖象、x-t圖象）能直觀描述運(yùn)動(dòng)規(guī)律與特征，我們可以用來(lái)定性比較、分析或定量計(jì)算、討論一些物理量。 解題時(shí)，要特別重視圖象的物理意義，如圖象中的截距、斜率、面積、峰值等所代表的物理內(nèi)涵，這樣才能找到解題的突破口。 【典例訓(xùn)練1】（xx廣東理綜T17）圖是某質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的速度圖像，由圖像得到的正確結(jié)果是 A．0~1 s內(nèi)的平均速度是2m/s B. 0~2s內(nèi)的位移大小是3 m C. 0~1s內(nèi)的加速度大于2~4s內(nèi)的加速度 D．0~1s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)方向與2~4s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)方向相反 【命題立意】本題主要考查v-t圖像。 【思路點(diǎn)撥】解答本題時(shí)可按以下思路分析： v-t圖像的性質(zhì) 斜率表示加速度，面積表示位移，縱軸表示速度 【規(guī)范解答】選BC。由v-t圖像的面積可求得0—1s的位移s=1m,時(shí)間t=1s，由平均速度定義得： ，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤；由v-t圖像的面積可求得0—2s的位移s=3m，故B選項(xiàng)正確；利用圖像斜率求出 0—1s的加速度：a1=2m/s2、2—4s的加速度a2=1m/s2、因而：a1> a2，故C選項(xiàng)正確；由圖像可見0—1s、2—4s兩個(gè)時(shí)間段內(nèi)速度均為正，表明速度都為正向，運(yùn)動(dòng)方向相同，故D選項(xiàng)錯(cuò)誤； 二、 對(duì)豎直上拋運(yùn)動(dòng)的理解 1、幾個(gè)特征量 2、豎直上拋運(yùn)動(dòng)的特征：豎直上拋運(yùn)動(dòng)可分為“上升階段”和“下落階段”。前一階段是勻減速直線運(yùn)動(dòng)，后一階段則是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)（自由落體運(yùn)動(dòng)），具備的特征主要有： （1）時(shí)間對(duì)稱——“上升階段”和“下落階段”通過同一段大小相等，方向相反的位移所經(jīng)歷的時(shí)間相等 （2）速率對(duì)稱——“上升階段”和“下落階段”通過同一位置時(shí)的速率大小相等 （3）能量對(duì)稱——“上升階段”和“下落階段”通過同一位置時(shí)重力勢(shì)能大小變化相等 3、豎直上拋的處理方法： （1）對(duì)于運(yùn)動(dòng)過程可以分段來(lái)研究 （2）也可以把把整個(gè)過程看成一個(gè)勻減速運(yùn)動(dòng)來(lái)處理。這樣比較方便，即全程做初速度為加速度為的勻變速直線運(yùn)動(dòng)。注意有關(guān)物理量的矢量性，習(xí)慣取的方向?yàn)檎? 【典例訓(xùn)練2】A、B兩只小球在空中某處，現(xiàn)同時(shí)以10 m/s的速率拋出，A豎直上拋，B豎直下拋，不計(jì)空氣阻力，g取10 m/s2，則以下說(shuō)法正確的是（ ） A.它們?cè)谶\(yùn)動(dòng)過程中的平均速度相等 B.當(dāng)它們落地時(shí)，在空中運(yùn)動(dòng)的位移大小相等 C.它們都在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)，每秒鐘它們之間的距離增加20 m D.它們落地時(shí)間相差2 s 【解析】選B、C、D.由于兩個(gè)小球運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)和終點(diǎn)相同，故B正確.兩小球在空中運(yùn)動(dòng)的過程中，在相等的時(shí)間t內(nèi)，對(duì)豎直上拋的小球x1=v0t-gt2,對(duì)豎直下拋的小球x2=v0t+gt2,二者之間的距離x=x2+x1=2v0t,當(dāng)t′=(t+1) s時(shí)，x′=2v0(t+1)，則每秒鐘它們之間距離增加Δx=x′-x=2v0=20 m.設(shè)小球拋出點(diǎn)距地面高度為h，對(duì)豎直上拋的小球-h=v0t1-gt12,對(duì)豎直下拋的小球h=v0t2+ gt22,可得t1-t2=2 s.故C、D正確.由于二者落地時(shí)經(jīng)歷的時(shí)間不相等，則平均速度也不相等，A不正確. 三、 追擊、相遇問題分析 1.求解追及相遇問題的基本思路 ⑴分別對(duì)兩物體研究 ⑵畫出運(yùn)動(dòng)過程示意圖 ⑶列出位移方程 ⑷找出時(shí)間關(guān)系、速度關(guān)系、位移關(guān)系 ⑸解出結(jié)果，必要時(shí)進(jìn)行討論 2、追和被追的兩物體的速度相等（同向運(yùn)動(dòng)）是能否追上及兩者相距有極值的臨界條件 （1）第一類：速度大者減速追速度小者勻速 ①當(dāng)兩者速度相等時(shí)，若追者仍沒有追上被追者，則永遠(yuǎn)追不上，此時(shí)兩者之間有最小距離。 ②若兩者速度相等時(shí)位恰能追上，這是兩者避免碰撞的臨界條件 ③若追者追上被追者時(shí)，追者速度仍大于被追者的速度，則被追者還有一次追上追者的機(jī)會(huì)。 （2）第二類：速度小者加速追速度大者勻速 當(dāng)兩者速度相等時(shí)如果沒有追上則兩者之間有最大距離。 （3）第三類：勻速追前面勻加 速度相等時(shí)若沒追上，則永遠(yuǎn)追不上。 若位移相等時(shí)追者速度大于被追者速度，則超過，但被追者還能再次超過追者。 3、解答追及相遇問題的常用方法： ⑴物理分析法：抓住兩物體能否同時(shí)到達(dá)空間某位置這一關(guān)鍵列式。 ⑵極值法：假設(shè)時(shí)間t，列表達(dá)式，得到關(guān)于t的一元二次方程用判別式進(jìn)行討論，若>0即有兩個(gè)解說(shuō)明可以相遇兩次，若=0即有一個(gè)解說(shuō)明剛好相遇或追上，若<0即無(wú)解說(shuō)明不能相遇。 ⑶圖像法：通過圖像使兩物體的位移關(guān)系更直觀、簡(jiǎn)捷。 ⑷相對(duì)運(yùn)動(dòng)法：根據(jù)需要掌握。 【典例訓(xùn)練3】一輛長(zhǎng)為5 m的汽車以v1=15 m/s的速度行駛,在離鐵路與公路交叉點(diǎn)175 m處,汽車司機(jī)突然發(fā)現(xiàn)離交叉點(diǎn)200 m處有一列長(zhǎng)300 m的列車以v2=20 m/s的速度行駛過來(lái),為了避免事故的發(fā)生,汽車司機(jī)應(yīng)采取什么措施?(不計(jì)司機(jī)的反應(yīng)時(shí)間,要求具有開放性答案) 【解析】若汽車先于列車通過交叉點(diǎn),則用時(shí)t1≤s=10 s,而s=12 s>t1,所以汽車必須加速,設(shè)加速度為a1,則v1t1+a1t12≥175+5 解得:a1≥0.6 m/s2若汽車在列車之后通過交叉點(diǎn),則汽車到達(dá)交叉點(diǎn)用時(shí)t2≥s=25 s,又s=s50m,故不能在50m內(nèi)停下來(lái)。----------------------（3分） 【備課資源】 1.（xx廣東高考）圖2-1-2是甲、乙兩物體做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象.下列表述正確的是（ ） A.乙做勻加速直線運(yùn)動(dòng) B.0～1 s內(nèi)甲和乙的位移相等 C.甲和乙的加速度方向相同 D.甲的加速度比乙的小 【解析】選A.由v-t圖象可以看出,甲做勻減速運(yùn)動(dòng),加速度大小為a甲=m/s2=m/s2,方向與正方向反向,而乙做勻加速運(yùn)動(dòng),加速度大小為a乙==m/s2,方向與正方向相同,故A正確,C、D錯(cuò)誤,由圖象與t軸所圍“面積”對(duì)應(yīng)這段時(shí)間內(nèi)的位移可知，0～1 s內(nèi)甲的位移大于乙的位移，B錯(cuò)誤. 2、大爆炸理論認(rèn)為,我們的宇宙起源于137億年前的一次大爆炸.除開始瞬間外,在演化至今的大部分時(shí)間內(nèi),宇宙基本上是勻速膨脹的.上世紀(jì)末,對(duì)1A型超新星的觀測(cè)顯示,宇宙正在加速膨脹.面對(duì)這個(gè)出人意料的發(fā)現(xiàn),宇宙學(xué)家探究其背后的原因,提出宇宙的大部分可能由暗能量組成,它們的排斥作用導(dǎo)致宇宙在近段天文時(shí)期內(nèi)開始加速膨脹.如果真是這樣,則標(biāo)志宇宙大小的宇宙半徑R和宇宙年齡t的關(guān)系,大致是下面哪個(gè)圖象( ) 【解析】選C.宇宙勻速膨脹階段,宇宙半徑隨宇宙年齡t均勻增大,在加速膨脹階段,宇宙半徑隨宇宙年齡t增加,速度變大,圖線斜率增大,故只有C正確. 3、 如圖所示為某一質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的位移—時(shí)間圖象,圖線為一段圓弧,則下列說(shuō)法正確的是（ ） A.質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的速度先增大后減小 B.質(zhì)點(diǎn)一定做直線運(yùn)動(dòng) C.質(zhì)點(diǎn)可能做圓周運(yùn)動(dòng) D.t時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)離開出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn) 【解析】選B.x-t圖象的斜率大小對(duì)應(yīng)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)速度的大小,由圖可知,質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的速度先變小后增大,A錯(cuò)誤,時(shí)刻t質(zhì)點(diǎn)的位移再次為零,說(shuō)明t時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)又回到出發(fā)點(diǎn),D錯(cuò)誤;x-t圖象只能用來(lái)表示直線運(yùn)動(dòng),不能表示曲線運(yùn)動(dòng),故B正確,C錯(cuò)誤. 4、 如圖所示,表示一物體在0～4 s內(nèi)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象,根據(jù)圖象以下幾種說(shuō)法正確的是（ ） A.物體始終沿正方向運(yùn)動(dòng) B.物體先向負(fù)方向運(yùn)動(dòng),在t=2 s后開始向正方向運(yùn)動(dòng) C.在t=2 s前物體加速度為負(fù)方向,在t=2 s后加速度為負(fù)方向 D.在t=2 s前物體位于出發(fā)點(diǎn)負(fù)方向上,在t=2 s后位于出發(fā)點(diǎn)的正方向上 【解析】選B.物體在0～2 s和2 s ～ 4 s的速度方向相反,物體先沿負(fù)方向運(yùn)動(dòng),再沿正方向運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤,B正確;在t=2 s前物體做勻減速運(yùn)動(dòng),加速度與速度方向相反,加速度沿正方向,t=2 s后物體做勻加速運(yùn)動(dòng),加速度與速度方向相同,加速度沿正方向,C錯(cuò)誤;物體在前2 s位于出發(fā)點(diǎn)負(fù)方向上,t=2 s后物體沿正方向向出發(fā)點(diǎn)運(yùn)動(dòng),在t=4 s時(shí)恰好回到出發(fā)點(diǎn),故D錯(cuò)誤. 5.如圖4所示,光滑斜面AE被分成四個(gè)長(zhǎng)度相等的部分即AB=BC=CD=DE,一物體從A點(diǎn)靜止釋放,下列結(jié)論不正確的是( ) 6.一名消防隊(duì)員在模擬演習(xí)訓(xùn)練中,沿著長(zhǎng)為12 m的豎立在地面上的鋼管往下滑.已知這名消防隊(duì)員的質(zhì)量為60 kg,他從鋼管頂端由靜止開始先勻加速再勻減速下滑,滑到地面時(shí)速度恰好為零.如果他加速時(shí)的加速度大小是減速時(shí)的2倍,下滑的總時(shí)間為3 s,g取10 m/s2,那么該消防隊(duì)員（ ） A.下滑過程中的最大速度為4 m/s B.加速與減速過程的時(shí)間之比為1∶2 C.加速與減速過程中所受摩擦力大小之比為1∶7 D.加速與減速過程的位移之比為1∶4 8.（14分）一跳水運(yùn)動(dòng)員從離水面10 m高的平臺(tái)上向上躍起,舉起雙臂直體離開臺(tái)面,此時(shí)重心位于從手到腳全長(zhǎng)的中點(diǎn).躍起后重心升高0.45 m達(dá)到最高點(diǎn),落水時(shí)身體豎直,手先入水(在此過程中運(yùn)動(dòng)員水平方向的運(yùn)動(dòng)忽略不計(jì)),從離開跳臺(tái)到手觸水面,他可用于完成空中動(dòng)作的時(shí)間是多少?(計(jì)算時(shí),可以把運(yùn)動(dòng)員看成全部質(zhì)量集中在重心的一個(gè)質(zhì)點(diǎn),g取10 m/s2,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) 9.（xx四川高考）（18分）A、B兩輛汽車在筆直的公路上同向行駛，當(dāng)B車在A車前84 m處時(shí)，B車速度為 4 m/s，且正以2 m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)：經(jīng)過一段時(shí)間后，B車加速度突然變?yōu)榱悖珹車一直以20 m/s的速度做勻速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過12 s后兩車相遇，問B車加速行駛的時(shí)間是多少？ 【解析】設(shè)A車的速度為vA，B車加速行駛的時(shí)間為t， 代入題給數(shù)據(jù) vA=20 m/s，vB=4 m/s，a=2 m/s2 有t2-24 t+108=0,⑤(2分) 解得t1=6 s，t2=18 s⑥(2分) t2=18 s不合題意，舍去，因此，B車加速行駛的時(shí)間為 6 s.(2分) 答案:6 s