2022年高考物理第一輪復(fù)習(xí) 補(bǔ)充資料 第1單元 運(yùn)動的描述1 描述直線運(yùn)動的基本概念

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1、2022年高考物理第一輪復(fù)習(xí) 補(bǔ)充資料 第1單元 運(yùn)動的描述1 描述直線運(yùn)動的基本概念 一.知識點(diǎn) 質(zhì)點(diǎn) 參考系 坐標(biāo)系 時(shí)間 時(shí)刻 路程 位移 平均速度 瞬時(shí)速度 平均速率 瞬時(shí)速率 加速度 軌跡圖像 位移圖像 速度圖像 二.典例解析 1.平均速度與平均速率的區(qū)別,平均到瞬時(shí)的過渡 ① 路程一般大于位移的大小,故平均速率一般大于平均速度的大小。 當(dāng)質(zhì)點(diǎn)作單向直線運(yùn)動時(shí)(不一定勻速),平均速率等于平均速度的大小。 ② 當(dāng)t趨于0時(shí),平均值轉(zhuǎn)化為瞬時(shí)值 (近似替代思想——極限法) 當(dāng)t趨于0時(shí),s的大小與L趨于相等 (化曲為直思想——微元法) 【例1】光電門測速 用如

2、圖所示的計(jì)時(shí)裝置可以近似測出氣墊導(dǎo)軌上滑塊的瞬時(shí)速度.已知固定在滑塊上的遮光條的寬度為4.0mm,遮光條經(jīng)過光電門的遮光時(shí)間為0.040s.則滑塊經(jīng)過光電門位置時(shí)的速度大小為 A.0.10m/s B.100m/s C.4.0m/s D.0.40m/s 2.參考系和相對運(yùn)動 巧選參考系;非慣性系中引進(jìn)慣性力 【例2】水面追帽子 一小船在河水中逆水劃行,經(jīng)過某橋下時(shí)一草帽落入水中順流而下,2分鐘后劃船人才發(fā)現(xiàn)并立即掉頭追趕,結(jié)果在橋下游60米追上草帽,求水流速度。(設(shè)掉頭時(shí)間不記,劃船速度及水流速度恒定)(答案:0.5m/s,以帽子為參考系,小船來回做等速率運(yùn)動,時(shí)間相等。

3、另問:能求出劃船的速度嗎?) 【例3】豎直球追碰 B A 如圖所示,A、B兩球在同一豎直線上,相距H=15m,B球離地面h。某時(shí)刻釋放A球,1s后釋放B球,要使A球能在B球下落的過程中追上B球,則h應(yīng)滿足什么條件?重力加速度取g=10m/s2(答案:不小于5m) 如圖所示,A、B兩球在同一豎直線上,相距H,B球離地面h=5m。設(shè)B球與地面碰撞過程中沒有能量損失,若兩球同時(shí)釋放,要使A球能在B球反彈后上升的過程中與B球相碰,則H應(yīng)滿足什么條件?(答案:0

4、 【例4】車廂中水滴軌跡問題(靜止;勻速;勻變速) 答案:靜止時(shí)成豎直排列,間隔等差(若從剛滴下的小滴算起,間隔為1:3:5……),落點(diǎn)唯一。 勻速直線運(yùn)動時(shí)與靜止時(shí)相同。 勻變速直線運(yùn)動時(shí)成傾斜的直線,間隔與落點(diǎn)與上述情況相同。 靜止時(shí) 勻速直線運(yùn)動時(shí) 勻加速直線運(yùn)動時(shí) v a 【例5】傳送帶上滑塊相對運(yùn)動問題(直線與曲線;軌跡與能量) v t 帶 塊 相對地面的軌跡—類斜拋 相對傳送帶的軌跡(痕跡) 相對傳送帶的軌跡(向左的痕跡) 相對地面的軌跡(向右) 1 : 1很有意思 切割刀 v1 v2 v2 相對玻璃的軌跡如何?

5、畫一畫 相對地面的軌跡 v 【例6】切割玻璃問題 右圖中v1為相對速度,v2為牽連速度,v為絕對速度。 有:絕對速度=相對速度+牽連速度(矢量式) 【例7】反沖運(yùn)動中的相對速度 v2(取向右為正,但v2不一定向右) v1(含負(fù)號) 若上圖中兩個(gè)速度均為對地速度,則球相對人的速度為v2-v1(一定為正) v2(取向右為正,v2一定向右) v1(含負(fù)號) 若上圖中v2為球相對人的速度,則球相對地的速度為v2+v1(不一定為正) 【例8】風(fēng)向相對問題 某人騎自行車以10m/s的速度在大風(fēng)中向東行駛,他感到風(fēng)正以相對車10m/s的速度從北方吹來,則風(fēng)

6、的實(shí)際速度為 A.14m/s,方向南偏西 B.14m/s,方向東偏南 C.10m/s,方向向正北 D.10m/s,方向?yàn)檎? (答案:B。物理學(xué)上答風(fēng)向東偏南45度,氣象學(xué)上答西北風(fēng)——從西北方向來——向東南方向去) (中等難度)假定某日刮北風(fēng),風(fēng)速為u,一運(yùn)動員在風(fēng)中跑步,他相對于地面的速度為v,且v

7、,一運(yùn)動員在風(fēng)中跑步,他對地面的速度大小是v,試問他向什么方向跑的時(shí)候,他會感到風(fēng)是從自己的正右側(cè)吹來的?這種情況在什么條件下成為無解?在無解的情況下,運(yùn)動員向什么方向跑時(shí),感到風(fēng)與他跑的方向所成夾角φ最大?(第一個(gè)問題同上,當(dāng)v>u時(shí)無解,此時(shí),要使φ最大,由正弦定理可知,應(yīng)使V與u垂直,得θ=arccos,即運(yùn)動員應(yīng)向南偏西θ=arccos跑——即西偏南φ=arcsin。如下圖) u—風(fēng)對地的速度—絕對速度 θ v>u V—風(fēng)相對人的速度—相對速度 v—人對地的速度—牽連速度 φ 【例9】非慣性系中的動力學(xué)問題(引進(jìn)慣性力——如離心力,科里奧利力等) θ  a

8、 b 右 左 (xx年海南卷)如右圖,水平地面上有一楔形物塊,其斜面上有一小物塊b,b與平行于斜面的細(xì)繩的一端相連,細(xì)繩的另一端固定在斜面上.a(chǎn)與b之間光滑,a和b以共同速度在地面軌道的光滑段向左運(yùn)動.當(dāng)它們剛運(yùn)行至軌道的粗糙段時(shí) A.繩的張力減小,b對a的正壓力減小 B.繩的張力增加,斜面對b的支持力增加 C.繩的張力減小,地面對a的支持力增加 D.繩的張力增加.地面對a的支持力減小 【答案】C (以地面為參考系分析……;以斜面為參考系分析……) FN mg F θ  FN mg F θ  F* 以地面為參考系,從兩種可能的運(yùn)動(一是仍相對靜止;二

9、是相對上滑)分析F與FN的變化 以斜面為參考系,引進(jìn)慣性力F*=ma,分析F與FN的變化(顯然FN增大,F(xiàn)可能減小,可能為零,若原題中繩子取消,ab間有摩擦,則摩擦力可能反向,甚至反向變?yōu)閯幽Σ粒? 3.圖像問題(運(yùn)動學(xué)常見的三種圖像) v/(m.s-1) 0 t/s -v0 v0 2v0 1 2 3 4 5 6 7 乙 甲 【例10】(xx廣東高考)上圖左,游樂場中,從高處A到水面B處有兩條長度相同的光滑軌道。甲、乙兩小孩沿不同軌道同時(shí)從A處自由滑向B處,下列說法正確的有 A.甲的切向加速度始終比乙的大 B.甲、乙在同一高度的速度大小相等

10、 C.甲、乙在同一時(shí)刻總能到達(dá)同一高度 D.甲比乙先到達(dá)B處 【答案】BD 【例11】上圖中,甲、乙、丙三個(gè)物體同時(shí)同地出發(fā)做直線運(yùn)動,它們的位移一時(shí)間圖象如圖所示。在20s內(nèi),它們的平均速度和平均速率的大小關(guān)系是 A.平均速度大小相等? B.平均速率相等 C.平均速度V甲>V乙>V丙? D.平均速率V甲>V乙=V丙 【答案】AD 【例12】(xx四川卷)上圖右,甲、乙兩物體在t=0時(shí)刻經(jīng)過同一位置沿x軸運(yùn)動,其v-t圖像如圖所示。則 A.甲、乙在t=0s到t=1s之間沿同一方向運(yùn)動 B.乙在t=0到t=7s之間的位移為零 C.甲在t=0到t=4s

11、之間做往復(fù)運(yùn)動 D.甲、乙在t=6s時(shí)的加速度方向相同 【答案】BD 三.對應(yīng)練習(xí) 1.地面上足夠高處,在同一位置同時(shí)以相同的速率v分別豎直向上、豎直向下、水平向左、水平向右把四個(gè)小球拋出,不計(jì)阻力影響,經(jīng)過1s四個(gè)小球在空中的位置構(gòu)成的圖形正確的是 0 t/s 10 20 10 20 s/m A B C D 【答案】A 2.(xx年上海卷)質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動,其s-t關(guān)系如圖所示,質(zhì)點(diǎn)在0-20s內(nèi)的平均速度大小為_________m/s

12、質(zhì)點(diǎn)在_________時(shí)的瞬時(shí)速度等于它在6-20s內(nèi)的平均速度。 【答案】0.8 10s和14s O x t t1 t2 a b 3.(xx年新課標(biāo))如圖,直線a和曲線b分別是在平直公路上行駛的汽車a和b的位置-時(shí)間(x-t)圖線。由圖可知 A.在時(shí)刻t1,a車追上b車 B.在時(shí)刻t2,a、b兩車運(yùn)動方向相反 C.在t1到t2這段時(shí)間內(nèi),b車的速率先減少后增加 D.在t1到t2這段時(shí)間內(nèi),b車的速率一直比a車的大 【答案】BC v/m·s–1 t/s 1 2 3 4 5 甲 乙 0 10 20 30 -10 4.(x

13、x全國卷大綱版) 將甲乙兩小球先后以同樣的速度在距地面不同高度處豎直向上拋出,拋出時(shí)間間隔為2s,他們運(yùn)動的V-t圖像分別如直線甲、乙所示。則 A.t=2s時(shí),兩球的高度差一定為40m B.t=4s時(shí),兩球相對于各自拋出點(diǎn)的位移相等 C.兩球從拋出至落地到地面所用的時(shí)間間隔相等 D.甲球從拋出至達(dá)到最高點(diǎn)的時(shí)間間隔與乙球的相等 【答案】BD 5.(xx年天津卷)質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動的v—t圖象如圖所示,規(guī)定向右為正方向,則該質(zhì)點(diǎn)在前8s內(nèi)平均速度的大小和方向分別為 A.0.25m/s 向右 B.0.25m/s 向左 C.1m/s 向右 D.1m/s 向左 【答案】B 四.好題收集(請同學(xué)們把自己遇到的與這一節(jié)內(nèi)容相關(guān)的經(jīng)典好題整理收集于此欄)

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