2013届高三物理专题复习(直线运动部分) 10页

专题复习：直线运动【考纲要求】主题内容要求说明质点的直线运动参考系、质点位移、速度和加速度匀变速直线运动及其公式、图像ⅠⅡⅡ一、速度与加速度（1）平均速度和瞬时速度●平均速度(1)定义：在某段时间的位移△x与发生这段位移所用的时间△t的比值，叫做这段时间(或位移)内的平均速度．(2)公式：v=△x/△t(3)平均速度只能粗略地描述运动的快慢，即平均快慢程度．(4)描述平均速度时，必须指明是哪一段位移上的平均速度；或是哪一段时间间隔内的平均速度。(5)平均速度是矢量，方向与△x方向一致。●瞬时速度(1)定义：物体在某一时刻(或通过某一位置时)的速度，叫做瞬时速度．(2)物理意义：精确地描述物体的运动快慢．(3)方向：与物体经过某一位置的运动方向相同．(4)物体在从t到t+△t时间间隔内，若△t非常小，以至于△t0，则可以认为表示的是物体在t时刻的瞬时速度．（2）速度和速率①速率：瞬时速度的大小叫做速率．日常生活中的“速度”有时指速度，也有时指速率，要看实际的物理情景。②速度是矢量，速率是标量。（3）加速度①大小：a=，又叫速度的变化率，表示速度变化的快慢②方向：方向与Δv的方向相同，在同一条直线上加速度的方向可用正、负号表示③式中的（vt-v0）即Δv叫速度的增量或速度的变化量，表示速度改变的大小。④a、v、Δv是三个不同的物理量，v大时，a可大、可小、可以等于零；Δv大时，a可大、可小；v等于零时a不一定等于零；a等于零时，v不一定等于零。●对加速度的理解加速度是表示速度改变快慢的物理量，加速度越大，表示速度变化得越大，加速度等于速度的改变量跟发生这一改变所用时间的比值，其定义式为：a=，是速度对时间的变化率。加速度a的大小只反映速度v变化的快慢。a与v的大小没有直接关系，v较大时，a不一定较大；同样，Δv较大时，a也不一定较大，因为物体改变的速度较大，有可能在这个过程中所用的时间很长。加速度a也是矢量，它的方向与Δ第10页共10页\nv的方向一致，与v的方向可能相同，也可能相反。当a与v方向相同时，v随时间增大而增大，物体做加速运动；当a与v的方向相反时，v随时间增大而减小，物体做减速运动；当a=0时，v不随时间发生变化，物体做匀速直线运动。因此物体做匀速直线运动的条件是：a=0。【复习巩固题】1、（2005北京高考题）一人看到闪电12.3s后又听到雷声。已知空气中的声速约为330m/s~340m/s，光速为3×108m/s，于是他用12.3除以3很快估算出闪电发生位置到他的距离为4.1km。根据你所学的物理知识可以判断()A．这种估算方法是错误的，不可采用；B．这种估算方法可以比较准确地估算出闪电发生位置与观察者间的距离；C．这种估算方法没有考虑光的传播时间，结果误差很大；D．即使声速增大2倍以上，本题的估算结果依然正确。2、（2011安徽）．一物体作匀加速直线运动，通过一段位移所用的时间为，紧接着通过下一段位移所用时间为。则物体运动的加速度为（）A．B．C．D．3、、一物体作匀加速直线运动，在某时刻前内的位移是，在该时刻后的内的位移是，则物体的加速度是（）A．　　B．　C．　　　D．4、（高考题）一物体作匀变速直线运动，某时刻速度的大小为4米/秒，1秒钟后速度的大小变为10米/秒。在这1秒钟内该物体的()A．位移的大小可能小于4米B．位移的大小可能大于10米C．加速度的大小可能小于4米/秒2D．加速度的大小可能大于10米/秒25、（2006年全国卷1）天空有近似等高的浓云层．为了测量云层的高度，在水平地面上与观测者的距离为d=3.0km处进行一次爆炸，观测者听到由空气直接传来的爆炸声和由云层反射来的爆炸声时间上相差Δt=6.0s．试估算云层下表面的高度．已知空气中的声速v=km/s．6、如图所示，利用运动传感器测量速度，运动物体正远离测速仪，在t1时刻测速仪向运动物体发出超声波，经物体反射后，在t1+Δt1时刻测速仪接收到反射信号；过一段很短的时间后，在t2时刻测速仪再次向运动物体发射超声波，经物体发射后，在t2+Δt2时刻测速仪再次接收到反射信号。设超声波在空气中的传播速度为v0，求：运动物体的速度v。第10页共10页\n二、匀变速直线运动的运动规律1．匀变速直线运动的公式速度公式v＝v0＋at位移公式x＝v0t＋at2速度位移公式v2－v＝2ax平均速度公式＝或＝说明：公式＝适用于一切运动；其他公式只适用于匀变速直线运动。2．匀变速直线运动的两个重要结论(1)任意相邻相等时间内的位移之差相等，即Δx＝x2－x1＝x3－x2＝…＝aT2，可以推导出xm－xn＝(m－n)aT2。(2)某段时间中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度，即vt/2＝。【复习巩固题】1、（2012年江西三校联考）某人用手表估测火车的加速度，先观测3分钟，发现火车前进540米，隔3分钟后，又观测1分钟，发现火车前进360米，若火车在这7分钟内做匀加速直线运动，则火车的加速度为（）A.0.03m/s2B.0.01m/s2C.0.5m/s2D.0.6m/s22、（2012年2月宁波八校联考）如图甲是某景点的山坡滑道图片，为了探究滑行者在滑道直线部分AE滑行的时间．技术人员通过测量绘制出如图乙所示的示意图．AC是滑道的竖直高度，D点是AC竖直线上的一点，且有AD＝DE＝10m，滑道AE可视为光滑，滑行者从坡顶A点由静止开始沿滑道AE向下做直线滑动，g取10m/s2，则滑行者在滑道AE上滑行的时间为A.sB.2sC.sD.2s3、(2012年如皋中学)．如图所示，以匀速行驶的汽车即将通过路口，绿灯还有2s将熄灭，此时汽车距离停车线18m。该车加速时最大时速度大小为，减速时最大加速度大小为。此路段允许行驶的最大速度为，下列说法中正确的有()A．如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前汽车可能通过停车线B．如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前通过停车线汽车一定超速C．如果立即做匀减速运动，在绿灯熄灭前汽车一定不能通过停车线D．如果距停车线处减速，汽车能停在停车线处4、(2011年六安二中摸底)测速仪安装有超声波发射和接收装置，如图所示，B为测速仪，A为汽车，两者相距335m，某时刻B发出超声波，同时A由静止开始做匀加速直线运动．当B接收到反射回来的超声波信号时，A、B相距355m，已知声速为340m/s，则汽车的加速度大小为(　　)A．20m/s2B．10m/s2C．5m/s2D．无法确定第10页共10页\n5、（江西省重点中学协作体2012届高三联考）从地面以大小为v1的初速度竖直向上抛出一个皮球，经过时间t皮球落回地面，落地时皮球的速度的大小为v2。已知皮球在运动过程中受到空气阻力的大小与速度的大小成正比，重力加速度大小为g。下面给出时间t的四个表达式中只有一个是合理的。你可能不会求解t，但是你可以通过一定的物理分析，对下列表达式的合理性做出判断。根据你的判断，你认为t的合理表达式应为（）A．B．C．D．6、（湖北省武汉市部分学校2012届高三11月联考）做匀加速沿直线运动的质点在第一个3s内的平均速度比它在第一个5s内的平均速度小3m/s，则质点的加速度大小为（）A．1m/s2      B．2m/s2        C．3m/s2        D．4m/s27、（福建省师大附中2012届高三上学期期中考试）一物体自空中的A点以一定的初速度竖直向上抛出，1s后物体的速率变为10m/s，则此时物体的位置和速度方向可能是（不计空气阻力，g=10m/s2)（）A．在A点上方，速度方向向下B．在A点上方，速度方向向上C．正在A点，速度方向向下D．在A点下方，速度方向向下8、（2009年全国卷1）已知O、A、B、C为同一直线上的四点，AB间的距离为l1，BC间的距离为l2，一物体自O点由静止出发，沿此直线做匀加速运动，依次经过A、B、C三点，已知物体通过AB段与BC段所用的时间相等，求O与A的距离．9、（陕西省西安八校2012届高三上学期期中联考）假期中小芳乘坐火车外出旅游，当火车在一段平直轨道上匀加速行驶时，她用身边的器材测出火车的加速度．小芳的测量过程如下：她一边看着窗外每隔100m的路标，一边用手表记录着时间．她观测到她所在车厢从经过第一根路标到经过第二根路标的时间间隔为12s，从经过第一根路标到经过第三根路标的时间间隔为22s．请你根据她的测量情况，求：（1）火车的加速度大小（保留三位有效数字）（2）火车经过第三根路标时的速度大小（保留三位有效数字）10、（山西大学附中2012届高三月考）为了安全，在行驶途中，车与车之间必须保持一定的距离．因为，从驾驶员看见某一情况到采取制动动作的时间里，汽车仍然要通过一段距离（称为思考距离）；而从采取制动动作到车完全停止的时间里，汽车又要通过一段距离（称为制动距离）．下表给出了汽车在不同速度下的思考距离和制动距离等部分数据．请分析这些数据，完成表格．并求出刹车时加速度的大小。速度（km/h）思考距离（m）制动距离(m)停车距离（m）第10页共10页\n45914237515389073105217596三、运动图像s－t图象和v－t图象s－t图象v－t图象①表示物体做匀速直线运动(斜率表示速度v)；②表示物体静止；③表示物体向反方向做匀速直线运动；④交点的纵坐标表示三个运动质点相遇时的位移；⑤t1时刻物体位移为s1(图中阴影部分的面积没有意义)①表示物体做匀加速直线运动(斜率k＝tanα表示加速度a)；②表示物体做匀速直线运动；③表示物体做匀减速直线运动；④交点的纵坐标表示三个运动质点的共同速度；⑤t1时刻物体速度为v1(图中阴影部分面积表示质点①在0～t1时间内的位移)【复习巩固题】1、(2012年三门峡上学期调研)．物体甲的位移与时间图象和物体乙的速度与时间图象分别如图所示，则这两个物体的运动情况是A．甲在整个t＝6s时间内有来回运动，它通过的总位移为零B．甲在整个t＝6s时间内运动方向一直不变，它通过的总位移大小为4mC．乙在整个t＝6s时间内有来回运动，它通过的总位移为零D．乙在整个t＝6s时间内运动方向一直不变，它通过的总位移大小为4m第10页共10页\n2、(2011·金考卷)如图为两辆汽车A和B在同一直线上沿同一方向同时做匀加速运动的v－t图线．已知在第3s末两辆汽车在途中相遇，则两辆汽车出发点的关系是A．从同一地点出发B．A在B前3m处C．B在A前3m处D．B在A前5m处3、（北师大附属实验中学2012届高三上学期期中试卷）如图甲所示是一种速度传感器的工作原理图，在这个系统中B为一个能发射超声波的固定小盒子，工作时小盒子B向被测物体发出短暂的超声波脉冲，脉冲被运动的物体反射后又被B盒接收，从B盒发射超声波开始计时，经时间Δt0再次发射超声波脉冲，图乙是连续两次发射的超声波的位移—时间图象，则下列说法正确的是（）A．超声波的速度为v声＝B．超声波的速度为v声＝C．物体的平均速度为D．物体的平均速度为4、（2012年3月山东潍坊模拟）如图甲所示，光滑水平面上，木板m1向左匀速运动．t=0时刻，木块从木板的左端向右以与木板相同大小的速度滑上木板，t1时刻，木块和木板相对静止，共同向左匀速运动．以v1和a1，表示木板的速度和加速度；以v2和a2表示木块的速度和加速度，以向左为正方向，则图乙中正确的是（）5、（2013年3月吉林二模）一物体自t=0时开始做直线运动，其v—t图线如图所示。下列选项正确的是（）A.在0～6s内，物体始终朝着同一方向运动B.在0～6s内，物体离出发点最远为30mC.在0～6s内，物体经过的路程为40mD.在0～4s内，物体的平均速率为5m/s6、（2012上海普陀质检）甲、乙两位同学进行百米赛跑，假如把他们的运动近似当作匀速直线运动来处理，他们同时从起跑线起跑，经过一段时间后他们的位置如图Ⅰ所示，在图Ⅱ中分别作出在这段时间内两人运动的位移s、速度v与时间t的关系图像，正确的是（）7、（2012年2月重庆八中检测）如图所示，汽车以10第10页共10页\nm/s的速度匀速驶向路口，当行驶至距路口停车线20m处时，绿灯还有3s熄灭．而该汽车在绿灯熄灭时刚好停在停车线处，则汽车运动的速度(v)－时间(t)图象可能是（）8、（2012年开封二模）—个高尔夫球静止于平坦的地面上。在t=0时球被击出，飞行中球的速率与时间的关系如图所示。若不计空气阻力的影响，根据图象提供的信息可以求出的量是（）A.高尔夫球在何时落地B.高尔夫球可上升的最大高度C.人击球时对高尔夫球做的功D.高尔夫球落地时离击球点的距离四、追击问题两物体在同一直线上追及、相遇或避免碰撞问题中的条件是：两物体能否同时到达空间某位置。因此应分别对两物体研究，列出位移方程，然后利用时间关系、速度关系、位移关系而解出。1.追及追及问题的特征及处理方法：“追及”主要条件是两个物体在追赶过程中处在同一位置，常见的情形有三种：（1）初速度为零的匀加速运动的物体甲追赶同方向的匀速运动的物体乙，一定能追上，追上前有最大距离的条件：两物体速度相等，即。（2）匀速运动的物体甲追赶同向匀加速运动的物体乙，存在一个能否追上的问题。判断方法是假若甲乙两物体能处在同一位置时，比较此时的速度大小，若，能追上；若，不能追上；如果始终追不上，当两物体速度相等时，两物体间的距离最小。也可假定速度相等，从位移关系判断。（3）匀减速运动的物体追赶同向的匀速运动的物体时，情形跟第二种类似。2.分析追及问题的注意点（1）要抓住一个条件，两个关系：一个条件是两物体的速度满足的临界条件，如两物体距离最大、最小，恰好追上或恰好追不上等。两个关系是时间关系和位移关系，通过画草图找两物体的位移关系是解题的突破口。（2）若被追赶的物体做匀减速运动，一定要注意追上前该物体是否已经停止运动。（3）仔细审题，充分挖掘题目中的隐含条件，同时注意图象的应用。3.相遇同向运动的两物体的追及问题即其相遇问题，分析同(1)相向运动的物体，当各自发生的位移绝对值的和等于开始时两物体间的距离时即相遇【复习巩固题】第10页共10页\n1、(2009·海南)甲乙两车在一平直道路上同向运动，其v－t图象如图所示，图中△OPQ和△OQT的面积分别为s1和s2(s2>s1)．初始时，甲车在乙车前方s0处，则（）A．若s0＝s1＋s2，两车不会相遇B．若s0