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1、2022年高考物理專(zhuān)題復(fù)習(xí) 運(yùn)動(dòng)學(xué)學(xué)案
【知識(shí)網(wǎng)絡(luò)】
直線運(yùn)動(dòng)
直線運(yùn)動(dòng)的條件:a、v0共線
參考系、質(zhì)點(diǎn)、時(shí)間和時(shí)刻、位移和路程
速度、速率、平均速度
加速度
運(yùn)動(dòng)的描述
典型的直線運(yùn)動(dòng)
勻速直線運(yùn)動(dòng) s=t ,s-t圖,(a=0)
勻變速直線運(yùn)動(dòng)
特例
自由落體(a=g)
豎直上拋(a=g)
v - t圖
規(guī)律
,,
【例證題】
例1.(平均速度、速度、加速度的概念)
關(guān)于速度和加速度的關(guān)系,下列說(shuō)法中正確的是( )
A.速度變化越大,加速度就越大
B.速度變化越快,加速度越大
C.加速度大小不變,速度方向也保持不變
D.加速度大小不斷變
2、小,速度大小也不斷變小
例2.(速度、加速度的矢量性)一物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng),某時(shí)刻速度大小為4m/s,經(jīng)過(guò)1s后的速度的大小為10m/s,那么在這1s內(nèi),物體的加速度的大小可能為
圖2-1-1
例3.。(位移和路程)在與x軸平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,場(chǎng)強(qiáng)為E=1.0×106V/m,一帶電量q=1.0×10-8C、質(zhì)量m=2.5×10-3kg的物體在粗糙水平面上沿著x軸作勻速直線運(yùn)動(dòng),其位移與時(shí)間的關(guān)系是x=5-2t,式中x以m為單位,t以s為單位。從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到5s末物體所經(jīng)過(guò)的路程為 m,位移為 m。
例4.(勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間圖象)
3、。甲乙兩物體在同一直線上運(yùn)動(dòng)的x-t圖象如圖2-1-1所示,以甲的出發(fā)點(diǎn)為原點(diǎn),出發(fā)時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)則從圖象可以看出( )
A.甲乙同時(shí)出發(fā)
B.乙比甲先出發(fā)
C.甲開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí),乙在甲前面x0處
D.甲在中途停了一會(huì)兒,但最后還是追上了乙
D
C
圖2-2-1
例5(勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律)如圖2-2-1所示,物塊以v0=4m/s的速度滑上光滑的斜面,途經(jīng)A、B兩點(diǎn),已知在A點(diǎn)時(shí)的速度是B點(diǎn)時(shí)的速度的2倍,由B點(diǎn)再經(jīng)0.5 s物塊滑到斜面頂點(diǎn)C速度變?yōu)榱悖珹、B相距0.75 m,求:
(1)斜面的長(zhǎng)度。
(2)物體由D運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間。
例6.(勻
4、變速直線運(yùn)動(dòng)公式的應(yīng)用)(xx年 全國(guó)理綜Ⅰ)原地起跳時(shí),先屈腿下蹲,然后突然蹬地。從開(kāi)始蹬地到離地是加速過(guò)程(視為勻加速),加速過(guò)程中重心上升的距離稱(chēng)為“加速距離”。離地后重心繼續(xù)上升,在此過(guò)程中重心上升的最大距離稱(chēng)為“豎直高度”?,F(xiàn)有下列數(shù)據(jù):人原地上跳的“加速距離”,“豎直高度”;跳蚤原地上跳的“加速距離”,“豎直高度”。假想人具有與跳蚤相等的起跳加速度,而“加速距離”仍為,則人上跳的“豎直高度”是多少?
圖2-1
例7(實(shí)驗(yàn):測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度)某物體牽引穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶運(yùn)動(dòng),計(jì)時(shí)器每隔T=0.02s打出一點(diǎn),從紙帶上已測(cè)得連續(xù)8個(gè)時(shí)間間隔T內(nèi)的位移
5、,如圖2-1所示。
AB=5.62cm BC=5.23cm CD=4.85cm DE=4.47cm
EF=4.08cm FG=3.70cm GH=3.31cm HI=2.92cm
(1)這是不是勻變速運(yùn)動(dòng)? ,根據(jù)何在?________________________。
(2)若是勻變速直線運(yùn)動(dòng),則物體的加速度大小為為_(kāi)________m/s2(保留三位有效數(shù)字)。
(3)打C點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度為
【練習(xí)題】
1.對(duì)于質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法中正確的是 ( )
A.質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的加速度為零,則速度
6、為零,速度變化也為零
B.質(zhì)點(diǎn)速度變化率越大,則加速度越大
C.質(zhì)點(diǎn)某時(shí)刻的加速度不為零,則該時(shí)刻的速度也不為零
D.質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的加速度越大,它的速度變化越大
2.某質(zhì)點(diǎn)做變速運(yùn)動(dòng),初始的速度為 3 m/s,經(jīng)3 s速率仍為 3 m/s則( )
A.如果該質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng),該質(zhì)點(diǎn)的加速度不可能為零
B.如果該質(zhì)點(diǎn)做勻變速直線運(yùn)動(dòng),該質(zhì)點(diǎn)的加速度一定為 2 m/s2
C.如果該質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng),該質(zhì)點(diǎn)的加速度可能為 2 m/s2
D.如果該質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng),該質(zhì)點(diǎn)的加速度可能為 12 m/s2
3.關(guān)于物體的運(yùn)動(dòng),不可能發(fā)生的是 ( )
A.加速度大小逐漸減小,速度也逐
7、漸減小
B.加速度方向不變,而速度方向改變
C.加速度和速度都在變化,加速度最大時(shí),速度最小
D.加速度為零時(shí),速度的變化率最大
圖2-2-5
4.在離地面高h(yuǎn)處讓一小球自由下落,與地面碰撞后反彈的速度是碰前速度的3/5,碰撞時(shí)間為Δt,則球下落過(guò)程中的平均速度大小為_____,與地面碰撞過(guò)程中的平均加速度大小為_______。(不計(jì)空氣阻力).
5.如圖2-2-5所示,ad、bd、cd是豎直面內(nèi)三根固定的光滑細(xì)桿,a、b、c、d位于同一圓周上,a點(diǎn)為圓周的最高點(diǎn),d點(diǎn)為圓周的最低點(diǎn)。每根桿上都套著一個(gè)小滑環(huán)(圖中未畫(huà)出),三個(gè)滑環(huán)分別從a、b、c處釋放(初速為0),用t1、 t2
8、、 t3依次表示各滑環(huán)到達(dá)d所用的時(shí)間,則 ( )
A.t1< t2 t2>t3 C. t3> t1>t2 D.t1= t2=t3
6.一雜技演員,用一只手拋球.他每隔0.40s拋出一球,接到球便立即把球拋出,已知除拋、接球的時(shí)刻外,空中總有四個(gè)球,將球的運(yùn)動(dòng)看作是豎直方向的運(yùn)動(dòng),球到達(dá)的最大高度是(高度從拋球點(diǎn)算起,?。? )
A. 1.6m B. 2.4m C.3.2m D.
9、4.0m
7.(轎車(chē)起動(dòng)時(shí)加速度的測(cè)定) 為了測(cè)定某輛轎車(chē)在平路上起動(dòng)時(shí)的加速度(轎車(chē)起動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)可近似看作勻加速運(yùn)動(dòng)),某人拍攝了一張?jiān)谕坏灼隙啻纹毓獾恼掌?,如圖2-2-6所示.如果拍攝對(duì)每隔2s曝光一次,轎車(chē)車(chē)身總長(zhǎng)為4.5m,那么這輛轎車(chē)的加速度約為( ?。?
圖2-2-6
A.1m/s2 B.2m/s2 C.3 m/s2 D.4 m/s2
8.一跳水運(yùn)動(dòng)員從離水面10m高的平臺(tái)上向上躍起,舉雙臂直體離開(kāi)臺(tái)面,此時(shí)其重心位于從手到腳全長(zhǎng)的中點(diǎn),躍起后重心升高0.45m達(dá)到最高點(diǎn),落水
10、時(shí)身體豎直,手先入水(在此過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員水平方向的運(yùn)動(dòng)忽略不計(jì))從離開(kāi)跳臺(tái)到手觸水面,他可用于完成空中動(dòng)作的時(shí)間是______s。(計(jì)算時(shí),可以把運(yùn)動(dòng)員看作全部質(zhì)量集中在重心的一個(gè)質(zhì)點(diǎn),g取10m/s2,結(jié)果保留二位數(shù))
9.圖2-6為接在50Hz低壓交流電源上的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,在紙帶做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)打出的一條紙帶,圖中所示的是每打5個(gè)點(diǎn)所取的記數(shù)點(diǎn),但第3個(gè)記數(shù)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出。由圖數(shù)據(jù)可求得:該物體的加速度為 m/s2,第3個(gè)記數(shù)點(diǎn)與第2個(gè)記數(shù)點(diǎn)的距離約為 ______cm,打第3個(gè)點(diǎn)時(shí)該物體的速度為 m/s。
圖2-6
《運(yùn)動(dòng)學(xué)》復(fù)習(xí)答案
11、
例1解析:根據(jù)可知,Δv越大,加速度不一定越大,速度變化越快,則表示越大,故加速度也越大,B正確。加速度和速度方向沒(méi)有直接聯(lián)系,加速度大小不變,速度方向可能不變,也可能改變。加速度大小變小,速度可以是不斷增大。故此題應(yīng)選B。答案:B
例2 解析經(jīng)過(guò)1s后的速度的大小為10m/s,包括兩種可能的情況,一是速度方向和初速度方向仍相同,二是速度方向和初速度方向已經(jīng)相反。取初速度方向?yàn)檎较?,則1s后的速度為vt=10m/s 或vt =-10m/s
由加速度的定義可得m/s或m/s。
答案:6m/s或14m/s
例3解析 須注意:本題第一問(wèn)要求的是路程;第二問(wèn)要求的是位移。
圖2-1-2
12、
將x=5-2t和對(duì)照,可知該物體的初位置x0=5m,初速度v0=m/s,運(yùn)動(dòng)方向與位移正方向相反,即沿x軸負(fù)方向,因此從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到5s末物體所經(jīng)過(guò)的路程為10m,而位移為m。 答案:10;
例4 解析 勻速直線運(yùn)動(dòng)的x-t圖象是一條傾斜的直線,直線與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)表示出發(fā)時(shí)物體離原點(diǎn)的距離。當(dāng)直線與t軸平行時(shí)表示物體位置不變,處于靜止,兩直線的交點(diǎn)表示兩物體處在同一位置,離原點(diǎn)距離相等。答案:ACD
拓展思考:有人作出了如圖2-1-2所示的x-t圖象,你認(rèn)為正確嗎?為什么?
例5解析 (1)物塊作勻減速直線運(yùn)動(dòng)。設(shè)A點(diǎn)速度為vA、B點(diǎn)速度vB,加速度為a,斜面長(zhǎng)為s。
A到B:
13、 vB2 - vA2 =2asAB ①
vA = 2vB ?②
B到C: 0=vB + at0 ③?
解①②③得:vB=1m/s ;a= -2m/s2
D到C 0 - v02=2as
解得斜面長(zhǎng)度 s= 4m
(2)從D運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間:
從D第一次到B: vB =v0+ at1 t1=1.5 s
從D到C再回到B:t2 = t1+2t0=1.5+2′0.5=2.5(s)
答案:(1)4m;(2)1.5 s或2.5 s
例6解析 本題主要是考的直線運(yùn)動(dòng),要有從描述中
14、提煉出物理模型的能力,先加速上升,再減速上升,要注意其中的兩個(gè)距離。
用a表示跳蚤起跳的加速度,v表示離地時(shí)的速度,則對(duì)加速過(guò)程和離地后上升過(guò)程分別有,
若假想人具有和跳蚤相同的加速度a,令V表示在這種情況下人離地時(shí)的速度,H表示與此相應(yīng)的豎直高度,則對(duì)加速過(guò)程和離地后上升過(guò)程分別有
,
由以上各式可得
代入數(shù)值,得m
答案:63 m
例7解析 ①由數(shù)據(jù)知刻度尺最小分度為 1mm,而連續(xù)兩個(gè)T內(nèi)位移差為0.39cm或0.38cm,誤差在mm位上,在誤差允許范圍內(nèi),為常數(shù),是勻變速運(yùn)動(dòng),故物體的運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)。 ②9.64m/s2
答案:(1)是;誤差允許范圍內(nèi),為常數(shù)(2)9.64
練習(xí)題:
1.B 2.BC 3.D 4., 5.D 6.C 7.B 8.1.7s
9.a(chǎn)=0.74m/s2 , s23=4.36cm ,v3=0.47 m/s