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冲A物理讲解正文
必修1
第一讲 运动学的基本概念 匀速直线运动
1.质点是用来代替物体的 的点.
2.参考系:
要描述一个物体的运动,首先要选择一个 的物体,这个用来做参考的物体称为参考系.参考系的选择是任意的,但一般情况下都是选择 作为参考系.
3.时刻是指一瞬间,在时间坐标轴上为一点.时间是指终止时刻与起始时刻之差,在时间坐标轴上为 ,也称时间间隔.
4.位移是表示质点位置变化的物理量,是 量,其方向由物体的初位置指向末位置,其大小为两点间的直线距离.路程是质点运动轨迹的长度,是 量.
5.匀速直线运动:
物体在任意相等的时间内做 相等的直线运动.
6.平均速度是粗略描述运动物体在 里运动快慢的物理量,大小等于物体通过的位移与发生这段位移所用时间的比值,其方向与位移方向相同.瞬时速度是精确地描述运动物体在 运动快慢的物理量,瞬时速度的大小叫做瞬时速率,简称速率,是标量.
7.加速度是反映 的物理量,其定义式为 .加速度是矢量,方向与 的方向相同.
1.质点是一个理想化的模型.当物体的大小、形状对所研究问题的影响可以忽略时,物体可视为质点.质点不一定是很小的物体,例如研究地球绕太阳的运动时,地球可看做质点.
2.平均速度是一个描述物体运动快慢的物理量,其定义式是v=,不能把平均速度理解为速度的平均值.物体做匀变速直线运动时,平均速度为v=.
3.加速度是描述物体速度变化快慢的物理量.速度大,加速度不一定大;速度变化大,加速度也不一定大.物体做加速运动时,加速度方向与速度方向相同;物体做减速运动时,加速度方向与速度方向相反.
4.匀速直线运动的x-t图象(如图甲所示)和v-t图象(如图乙所示).
甲乙
【例1】 (2018届南京学业水平模拟)里约奥运会上中国代表团的运动员留下了许多精彩的瞬间.下列运动员在比赛过程中可视为质点的是( )
A.跳水
B.鞍马
C.马拉松
D.吊环
笔记:
【例2】 (2015年江苏省普通高中学业水平测试)下列语句中加点部分描绘的运动情景,可以选取山为参考系的是( )
A.两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山B.小小竹排江中游,巍巍青山两岸走
C.满眼风波多闪烁,看山恰似走来迎D.两岸青山相对出,孤帆一片日边来
笔记:
【例3】 (2018届宿迁学业水平模拟)2016年12月28日新浪军事网报道:
在历时6天的2016年珠海航展上,中国航天科技集团公司五院展出了一项名为“可重复使用返回式空间环境利用卫星”(以下简称“卫星班车”)…….下列说法中正确的是( )
A.材料中“6天”指的是时刻
B.“卫星班车”往返地空一次的位移和路程都是零
C.“卫星班车”围绕地球运动一周的平均速度不为零
D.在研究“卫星班车”围绕地球运动轨迹时,“卫星班车”可以看作质点
笔记:
【例4】 (2018届苏州学业水平模拟)一质点绕半径为R的圆匀速运动了半周,所用时间为t.在此过程中该质点的( )
A.位移大小为πR,速率为B.位移大小为2R,速率为
C.位移大小为πR,速度为D.位移大小为2R,速率为
笔记:
【例5】 (2018届徐州学业水平模拟)关于速度和加速度的关系,下列说法正确的是( )
A.物体的速度越大,加速度越大
B.物体的速度为零,加速度也一定为零
C.物体的速度变化量越大,加速度越大
D.物体的速度变化越快,加速度越大
笔记:
【例6】 (2017届南京一中模拟)如图所示是在同一直线上运动的物体甲、乙的位移图象.由图象可知( )
A.甲比乙先出发
B.甲和乙从同一地方出发
C.甲的运动速率大于乙的运动速率
D.甲的出发点在乙前面x0处
笔记:
1.(2016年江苏省普通高中学业水平测试)质点是一种理想模型.下列活动中,可将月球视为质点的是( )
A.测量月球的自转周期
B.研究月球绕地球的运行轨道
C.观察月相的变化规律
D.选择“嫦娥三号”的落月地点
2.(2017年江苏省普通高中学业水平测试)歼-15在空中加受油过程中,若以歼-15为参考系,可看做静止的是( )
A.海岛B.驱护舰
C.空中加油机D.辽宁舰上的指挥员
3.(2013年江苏省普通高中学业水平测试)文学作品中往往蕴含着一些物理知识,下列诗句中加点句子表示位移的是( )
A.飞流直下三千尺,疑是银河落九天
B.一身转战三千里,一剑曾当百万师
C.坐地日行八万里,巡天遥看一千河
D.三十功名尘与土,八千里路云和月
4.(2012年江苏省普通高中学业水平测试)出租车载小明到车站接人后返回出发地,司机打出全程的发票如图所示.则在此过程中,出租车运动的路程和位移分别是( )
A.4.3km,4.3km
B.4.3km,0
C.0,4.3km
D.0,0
5.(2017年江苏省普通高中学业水平测试)为倡导绿色出行,许多地方提供了公共自行车服务.小明在某个停放点取了一辆自行车,骑行10min回到原停放点,共行驶2km.小明在此过程中( )
A.位移为2km
B.路程为2km
C.平均速度为0.2m/s
D.最大速度为0.2m/s
1.(2018届无锡学业水平模拟)下列情况中,不能将天宫二号视为质点的是( )
A.研究天宫二号的运行轨道
B.测量天宫二号在圆形轨道上的运行周期
C.测量天宫二号的离地高度
D.研究天宫二号与神舟十一号的交会对接
2.(2018届无锡学业水平模拟)寓言“刻舟求剑”中的主人公找不到掉入水中的剑,是因为他选择的参考系是( )
A.乘坐的小船B.岸边的树木
C.流动的河水D.掉入水中的剑
3.(2018届无锡学业水平模拟)如图所示,坐高铁从杭州到南京,原需经上海再到南京,路程为s1,位移为x1.杭宁(南京)高铁通车后,从杭州可直达南京,路程为s2,位移为x2.则( )
A.s1>s2,x1>x2
B.s1>s2,x1 C.s1>s2,x1=x2 D.s1=s2,x1=x2 4.(2018届扬州学业水平模拟)关于速度的描述,下列说法中正确的是( ) A.京沪高速铁路测试时的列车最高时速可达484km/h,指的是瞬时速度 B.电动自行车限速20km/h,指的是平均速度 C.子弹射出枪口时的速度为500m/s,指的是平均速度 D.某运动员百米跑的成绩是10s,则他冲刺时的速度一定为10m/s 5.(2018届连云港学业水平模拟)如图所示是某质点做直线运动的x-t图象,由图象可知( ) A.质点一直处于运动状态 B.图象表示了质点运动的轨迹 C.质点第5s内速度是2m/s D.质点前8s内位移是25m 6.(2016届无锡学业水平模拟)关于速度、速度变化量、加速度的关系,下列说法中正确的是( ) A.运动物体的速度越大,其速度变化量一定越大 B.运动物体的速度越大,其加速度一定越大 C.运动物体的速度变化量越大,其加速度一定越大 D.运动物体的速度变化越快,其加速度一定越大 第二讲 匀变速直线运动的规律 (一) 测 试 内 容 测 试 要 求 5年真题在线 匀变速直线运动的规律及应用 B 2013T26、2014T26、2016T26、2017T26 匀变速直线运动的v-t图象 B 2013T2、2014T22、2015T21 1.匀变速直线运动是指在相等的时间内 相同的直线运动. 2.匀变速直线运动的基本规律: (1)速度公式 ; (2)位移公式 ;(3)速度、位移关系公式 . 3.匀变速直线运动的v-t图象 (1)图线1表示 ; 图线2表示 ; 图线3表示 . (2)图线的斜率可表示 的大小. (3)图线与t轴所围面积可表示 的大小. 1.匀变速直线运动的特点: 沿着一条直线运动,且加速度大小和方向都不变. 2.公式v=v0+at、x=v0t+at2与v2-v=2ax仅适用于匀变速直线运动,为矢量式.一般情况下取初速度方向为正方向,与它相反就取负号. 注意: 当研究汽车等交通工具做减速运动时,一定要先利用加速度公式计算停车时间,将题目所给时间与停车时间比较,判断题目所给时间内汽车是否已停止运动,然后选择正确的时间,然后代入位移公式计算,否则会发生错误. 3.v=此公式只适用于物体做匀变速直线运动的情况,x=vt适用于任何运动. 4.v-t图象: 匀变速直线运动的图象是倾斜直线.与t轴平行的直线表示物体做匀速直线运动.vt图线与时间轴所包围的面积表示位移,在t轴上方表示位移为正,下方表示位移为负.在vt图象中两图线的交点表示速度相同,不表示两个物体相遇. 5.s-t图象: 它不表示物体运动轨迹.曲线上每一点切线的斜率大小表示此时的瞬时速度大小.st图象中两曲线的交点表示两个物体相遇. 6.x-t图象和v-t图象的比较 x-t图象 v-t图象 点 某一时刻物体的位移 某一时刻物体的速度 线 位移随时间的变化(不是物体的运动轨迹) 速度随时间的变化 斜率 运动速度 加速度 不同图线的交点 表示位移相同 表示某一时刻物体运动速度相同 面积 无意义 位移 7.应用速度公式、位移公式和速位公式时,先要对物体运动进行分析,确定运动量.初速度、末速度、时间、位移、加速度,只要已知其中三个物理量就可以代入公式求解其他两个物理量. 【例1】 (2018届无锡学业水平模拟)一质点做直线运动的vt图象如图所示,下列关于质点运动的描述,正确的是( ) A.在0~1s内做匀速直线运动 B.在0~1s内做匀加速直线运动 C.在1s~5s内保持静止 D.在1s~5s内做匀加速直线运动 笔记: 【例2】 (2018届镇江学业水平模拟)近年来,我国大部分地区经常出现的雾霾天气给人们生活带来不便,假设一辆汽车在雾霾天做匀减速直线运动直至停了下来.下列汽车位移x与时间t的关系图象中正确的是( ) ABCD 笔记: 【例3】 (2017届新海中学模拟)一物体以10m/s的初速度和2m/s2的加速度做匀加速直线运动,求: (1)5s末物体的速度; (2)5s内物体的位移. 笔记: 【例4】 (2016届无锡学业水平模拟)物体的质量m=2kg,以初速度v0=10m/s沿水平面做匀减速直线运动,经t=1s其速度减为v=6m/s,则: (1)物体运动的加速度为多大? (2)物体能沿水平面运动多远? 笔记: 1.(2017年江苏省普通高中学业水平测试)某物体运动的v-t图象如图所示,则该物体的运动状态是( ) A.匀速直线运动 B.匀加速直线运动 C.匀减速直线运动 D.变加速直线运动 2.(2015年江苏省普通高中学业水平测试)某物体的x-t图象如图所示,则该物体( ) A.处于静止状态 B.做匀速直线运动 C.做变速直线运动 D.做匀加速直线运动 3.(2011年江苏省普通高中学业水平测试)如图所示,小菲在超市里推车购物.若小车和货物的总质量为10kg,小车在水平推力的作用下由静止开始沿水平地面做匀加速直线运动,加速度大小为0.5m/s2,小车运动了4s.忽略小车所受的阻力,求此过程中: (1)推力的大小; (2)小车末速度的大小; (3)小车位移的大小. 4.(2017年江苏省普通高中学业水平测试)某同学骑车沿平直道路驶向十字路口,发现信号灯还剩5s变为红灯,他立即以1m/s2的加速度刹车做匀减速运动,在信号灯变为红灯时恰好停在路口.已知该同学和车的总质量为80kg.求该同学和车在此过程中: (1)受到阻力的大小F; (2)初速度的大小v0; (3)位移的大小x. 1.(2018届南通学业水平模拟)汽车在平直路面上匀速行驶,遇紧急情况刹车,加速度大小为4.0m/s2,经过5.0s停止运动,则汽车匀速行驶时的速度大小为( ) A.10m/sB.20m/sC.30m/sD.40m/s 2.(2018届盐城学业水平模拟)列车起动时做匀加速直线运动,下列能反映其运动的v-t图象是( ) A B C D 3.(2018届南京学业水平模拟)下列表示匀减速直线运动的v-t图象是( ) A B C D 4.(2016届南京学业水平模拟)如图所示是某物体做直线运动的v-t图象,则该物体( ) A.做匀速直线运动 B.做匀加速直线运动 C.一直朝某一方向运动 D.在某一线段上做两个来回运动 5.(2018届宿迁学业水平模拟)一艘快艇在海面上从静止开始做匀加速直线运动,下表给出了某些时刻快艇的瞬时速度,根据表中的数据求: (1)快艇运动的加速度a; (2)快艇第3s末的速度v; (3)快艇4s内的位移x. 时刻(s) 0 1.0 2.0 3.0 4.0 速度(m/s) 0 3.0 6.0 12.0 6.(2018届扬州学业水平模拟)滑雪运动是2022年北京冬季奥运会运动项目之一,受到众多年轻人的喜爱.如图所示,质量为60kg的滑雪运动员,在倾角为30°的斜坡顶端,从静止开始匀加速下滑90m到达坡底,用时10s.若重力加速度g=10m/s2,求运动员: (1)下滑过程中的加速度大小; (2)到达坡底时的速度大小; (3)下滑过程中所受的合力大小. 第三讲 匀变速直线运动的规律 (二) 测 试 内 容 测 试 要 求 5年真题在线 匀变速直线运动的规律及应用 B 2013T26、2014T26、2016T26、2017T26 匀变速直线运动的v-t图象 B 2013T2、2014T22、2015T21 1.某过程 的瞬时速度大小等于该过程的平均速度大小,即v=v==. 2.加速度为a的匀变速直线运动在相邻的相等时间T内的 都相等,即Δx=aT2,可以推广为xm-xn=(m-n)aT2. 3.物体由静止开始做匀加速直线运动的几个推论 (1)前1s、前2s、前3s…内的位移之比为 . (2)第1s、第2s、第3s…内的位移之比为 . (3)前1m、前2m、前3m…所用的时间之比为 . (4)第1m、第2m、第3m…所用的时间之比为 . 注意: 对末速度为零的匀减速直线运动,也可以逆向运用这些规律. 1.解题时巧选公式的基本方法 (1)若题目不涉及位移,一般选公式v=v0+at. (2)若题目不涉及末速度,一般选公式x=v0t+at2. (3)若题目不涉及时间,一般选公式v2-v=2ax. (4)若题目不涉及加速度,用v==计算比较方便. (5)若题目中涉及等时间隔问题,一般选公式Δx=aT2. 2.对实际问题的分析要注意符合实际情况,比如汽车减速要考虑停车时间. 3.解决两物体的追及和相遇问题的注意点 (1)两个关系: 时间关系和位移关系. (2)一个条件: 两者速度相等,它往往是物体能否追上和两者距离最大、最小的临界条件,也是分析判断的切入点. (3)解题思路和方法. →→ 【例1】 (2016届扬州学业水平模拟)某物体做直线运动的速度图象如图所示,下列说法中正确的是( ) A.前2s物体的加速度大小为4m/s2 B.4s末物体回到出发点 C.6s末物体距出发点最远 D.8s末物体距出发点最远 笔记: 【例2】 (2017届宿迁学业水平模拟)一物体做匀加速直线运动,初速度为0.5m/s,第7s内的位移比第5s内的位移多4m,求: (1)物体的加速度; (2)物体在5s内的位移. 笔记: 【例3】 (2017届宿迁学业水平模拟)一滑块自静止开始从斜面顶端匀加速下滑,第5s末的速度是6m/s,试求: (1)第4s末的速度; (2)运动后7s内的位移; (3)第3s内的位移. 笔记: 1.(2015年江苏省普通高中学业水平测试)假设“阳光动力2号”太阳能飞机在南京禄口机场降落后在跑道上做匀减速直线运动,最后停在4号停机坪上.下列能反映其运动的vt图象是( ) A B C D 2.(2016年江苏省普通高中学业水平测试)高速公路上,为防止汽车连续下坡或转弯时刹车失灵发生事故,道路旁常建有斜向上的“缓冲坡”.如图所示,一质量为m的货车冲上缓冲坡做匀减速直线运动,已知其初速度为v0,经过时间t速度减为零.求货车的: (1)初动能Ek; (2)加速度大小a; (3)最大上行距离L. 3.(2014年江苏省普通高中学业水平测试)2014年2月,第22届冬奥会在俄罗斯索契成功举行.在高山滑雪速降比赛中,运动员由静止开始沿滑道向下做匀加速直线运动,2s内的位移为8m.在此过程中: (1)求运动员的加速度大小; (2)求2s末运动员的速度大小; (3)若运动员的质量为50kg,滑道的倾角为30°,重力加速度g取10m/s2,求运动员重力做的功. 1.(2017届苏州学业水平模拟)在匀变速直线运动中,下列说法中正确的是( ) A.相同时间内位移的变化相同B.相同时间内速度的变化相同 C.相同时间内速率的变化相同D.相同路程内速度的变化相同 2.(2017届盐城学业水平模拟)一个做匀加速直线运动的物体,初速度v0=2.0m/s,它在第3s内通过的位移是4.5m,则它的加速度为( ) A.0.5m/s2B.1.0m/s2C.1.5m/s2D.2.0m/s2 3.(2017届南京学业水平模拟)一辆汽车以20m/s的速度沿平直路面行驶,当汽车以5m/s2的加速度刹车时,则刹车2s内与刹车6s内的位移之比为( ) A.1∶1B.3∶4C.3∶1D.4∶3 4.(2017届徐州学业水平模拟)一物体由静止开始做匀加速直线运动,在时间t内通过位移x,则它从出发开始通过所用的时间为( ) A.B.C.D.t 5.(2016届金陵中学模拟)一辆汽车在十字路口等候绿灯,当绿灯亮时汽车以3m/s2的加速度开始行驶,恰在这时一辆自行车以6m/s的速度匀速驶来,从后边赶过汽车.试问: (1)汽车从路口开动后,在追上自行车之前经过多长时间两车相距最远? 此时距离是多少? (2)什么时候汽车追上自行车,此时汽车的速度是多少? 第四讲 实验: 探究匀变速直线运动速度随时间的变化规律 1.电磁打点计时器使用的工作电压为 的交流电源.电火花打点计时器使用的电源电压 为 V.若电源频率是50Hz,则每隔 s打一次点. 2.打点计时器所打纸带的处理 (1)取点原则: 必须从打下的纸带中选取 的纸带,舍掉开始比较密集的点迹,从便于测量的位置取开始点A,然后每5个点(即每隔4个点)取一个计数点B、C、D、E、F…,如图所示.这样每两个计数点间的时间间隔为T=0.1s,这样计算比较方便. (2)从纸带读取长度的方法: 读取长度利用毫米刻度尺,测出各点到A点的距离,算出相邻计数点间的距离x1、x2、x3、x4、x5、x6…,由于毫米尺的最小刻度是1mm,读数时必须估读到 位. (3)利用打下的纸带计算各计数点的速度和加速度的方法 ①利用打下的纸带求任一计数点对应的瞬时速度,如vB= . 利用vt图象求a,求出B、C、D、E、F…各点的瞬时速度,画出v-t图线,图线的斜率就是所要求的加速度. ②直接利用纸带求加速度,如用x1、x2求加速度a= . 1.利用打点纸带判断物体的运动性质 (1)根据匀速直线运动的位移公式x=vt知,若纸带上各相邻的点的间隔相等,则可判定物体做匀速直线运动. (2)由匀变速直线运动的推论Δx=aT2知,若所打的纸带上在任意两个相邻且相等的时间内物体的位移差相等,则说明物体做匀变速直线运动. 2.为了计算方便,通常每隔T=0.1s取一个计数点,计算第n个点的瞬时速度时有vn=,取相邻4段计算加速度,则有a=,这种方法叫“逐差法”,实际上可以看做取两个相邻的大段.以上各段位移都用上了,能有效地减少偶
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