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1、2022年高考物理專題復習 運動學學案
【知識網(wǎng)絡】
直線運動
直線運動的條件:a、v0共線
參考系、質點、時間和時刻、位移和路程
速度、速率、平均速度
加速度
運動的描述
典型的直線運動
勻速直線運動 s=t ,s-t圖,(a=0)
勻變速直線運動
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)
關于速度和加速度的關系,下列說法中正確的是( )
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動,某時刻速度大小為4m/s,經(jīng)過1s后的速度的大小為10m/s,那么在這1s內,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軸平行的勻強電場中,場強為E=1.0×106V/m,一帶電量q=1.0×10-8C、質量m=2.5×10-3kg的物體在粗糙水平面上沿著x軸作勻速直線運動,其位移與時間的關系是x=5-2t,式中x以m為單位,t以s為單位。從開始運動到5s末物體所經(jīng)過的路程為 m,位移為 m。
例4.(勻速直線運動的位移時間圖象)
3、。甲乙兩物體在同一直線上運動的x-t圖象如圖2-1-1所示,以甲的出發(fā)點為原點,出發(fā)時刻為計時起點則從圖象可以看出( )
A.甲乙同時出發(fā)
B.乙比甲先出發(fā)
C.甲開始運動時,乙在甲前面x0處
D.甲在中途停了一會兒,但最后還是追上了乙
D
C
圖2-2-1
例5(勻變速直線運動的規(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,已知在A點時的速度是B點時的速度的2倍,由B點再經(jīng)0.5 s物塊滑到斜面頂點C速度變?yōu)榱?,A、B相距0.75 m,求:
(1)斜面的長度。
(2)物體由D運動到B的時間。
例6.(勻
4、變速直線運動公式的應用)(xx年 全國理綜Ⅰ)原地起跳時,先屈腿下蹲,然后突然蹬地。從開始蹬地到離地是加速過程(視為勻加速),加速過程中重心上升的距離稱為“加速距離”。離地后重心繼續(xù)上升,在此過程中重心上升的最大距離稱為“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(實驗:測定勻變速直線運動的加速度)某物體牽引穿過打點計時器的紙帶運動,計時器每隔T=0.02s打出一點,從紙帶上已測得連續(xù)8個時間間隔T內的位移
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)這是不是勻變速運動? ,根據(jù)何在?________________________。
(2)若是勻變速直線運動,則物體的加速度大小為為_________m/s2(保留三位有效數(shù)字)。
(3)打C點時的瞬時速度為
【練習題】
1.對于質點的運動,下列說法中正確的是 ( )
A.質點運動的加速度為零,則速度
6、為零,速度變化也為零
B.質點速度變化率越大,則加速度越大
C.質點某時刻的加速度不為零,則該時刻的速度也不為零
D.質點運動的加速度越大,它的速度變化越大
2.某質點做變速運動,初始的速度為 3 m/s,經(jīng)3 s速率仍為 3 m/s則( )
A.如果該質點做直線運動,該質點的加速度不可能為零
B.如果該質點做勻變速直線運動,該質點的加速度一定為 2 m/s2
C.如果該質點做曲線運動,該質點的加速度可能為 2 m/s2
D.如果該質點做直線運動,該質點的加速度可能為 12 m/s2
3.關于物體的運動,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,速度最小
D.加速度為零時,速度的變化率最大
圖2-2-5
4.在離地面高h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,碰撞時間為Δt,則球下落過程中的平均速度大小為_____,與地面碰撞過程中的平均加速度大小為_______。(不計空氣阻力).
5.如圖2-2-5所示,ad、bd、cd是豎直面內三根固定的光滑細桿,a、b、c、d位于同一圓周上,a點為圓周的最高點,d點為圓周的最低點。每根桿上都套著一個小滑環(huán)(圖中未畫出),三個滑環(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d所用的時間,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、接球的時刻外,空中總有四個球,將球的運動看作是豎直方向的運動,球到達的最大高度是(高度從拋球點算起,?。? )
A. 1.6m B. 2.4m C.3.2m D.
9、4.0m
7.(轎車起動時加速度的測定) 為了測定某輛轎車在平路上起動時的加速度(轎車起動時的運動可近似看作勻加速運動),某人拍攝了一張在同一底片上多次曝光的照片,如圖2-2-6所示.如果拍攝對每隔2s曝光一次,轎車車身總長為4.5m,那么這輛轎車的加速度約為( ?。?
圖2-2-6
A.1m/s2 B.2m/s2 C.3 m/s2 D.4 m/s2
8.一跳水運動員從離水面10m高的平臺上向上躍起,舉雙臂直體離開臺面,此時其重心位于從手到腳全長的中點,躍起后重心升高0.45m達到最高點,落水
10、時身體豎直,手先入水(在此過程中運動員水平方向的運動忽略不計)從離開跳臺到手觸水面,他可用于完成空中動作的時間是______s。(計算時,可以把運動員看作全部質量集中在重心的一個質點,g取10m/s2,結果保留二位數(shù))
9.圖2-6為接在50Hz低壓交流電源上的打點計時器,在紙帶做勻加速直線運動時打出的一條紙帶,圖中所示的是每打5個點所取的記數(shù)點,但第3個記數(shù)點沒有畫出。由圖數(shù)據(jù)可求得:該物體的加速度為 m/s2,第3個記數(shù)點與第2個記數(shù)點的距離約為 ______cm,打第3個點時該物體的速度為 m/s。
圖2-6
《運動學》復習答案
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。故此題應選B。答案:B
例2 解析經(jīng)過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。取初速度方向為正方向,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:本題第一問要求的是路程;第二問要求的是位移。
圖2-1-2
12、
將x=5-2t和對照,可知該物體的初位置x0=5m,初速度v0=m/s,運動方向與位移正方向相反,即沿x軸負方向,因此從開始運動到5s末物體所經(jīng)過的路程為10m,而位移為m。 答案:10;
例4 解析 勻速直線運動的x-t圖象是一條傾斜的直線,直線與縱坐標的交點表示出發(fā)時物體離原點的距離。當直線與t軸平行時表示物體位置不變,處于靜止,兩直線的交點表示兩物體處在同一位置,離原點距離相等。答案:ACD
拓展思考:有人作出了如圖2-1-2所示的x-t圖象,你認為正確嗎?為什么?
例5解析 (1)物塊作勻減速直線運動。設A點速度為vA、B點速度vB,加速度為a,斜面長為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
解得斜面長度 s= 4m
(2)從D運動到B的時間:
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動,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,要注意其中的兩個距離。
用a表示跳蚤起跳的加速度,v表示離地時的速度,則對加速過程和離地后上升過程分別有,
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的速度,H表示與此相應的豎直高度,則對加速過程和離地后上升過程分別有
,
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T內位移差為0.39cm或0.38cm,誤差在mm位上,在誤差允許范圍內,為常數(shù),是勻變速運動,故物體的運動是勻變速直線運動。 ②9.64m/s2
答案:(1)是;誤差允許范圍內,為常數(shù)(2)9.64
練習題:
1.B 2.BC 3.D 4., 5.D 6.C 7.B 8.1.7s
9.a=0.74m/s2 , s23=4.36cm ,v3=0.47 m/s