【物理】2019届二轮复习质点的直线运动学案（全国通用） 14页

‎2019届二轮复习 质点的直线运动 学案（全国通用）‎ ‎【考点揭秘】——高考考什么？‎ 考纲内容 考点分布 参考系、质点（Ⅰ）学 ‎ 位移、速度和加速度（Ⅱ） . ‎ 匀变速直线运动及其公式、图像（Ⅱ） . ‎ 考点1 匀变速直线运动规律应用 学 ‎ 考点2 运动图像问题 ‎【常见失分点揭秘】——失分在哪里？‎ ‎1．参考系可以是运动的物体，也可以是静止的物体，但被选为参考系的物体，我们假定它是静止的．且比较两物体的运动情况时，必须选同一参考系．‎ ‎2．x—t图象和v—t图象中只能反映一维的空间关系，因此x—t图象和v—t图象只能描述直线运动，且图线都不表示物体运动的轨迹．‎ ‎3．两个物体的运动情况如果用x—t图象来描述，从图象可知两物体起始时刻的位置；如果用v—t图象来描述，则从图象中无法得到两物体起始时刻的位置关系．‎ ‎4．物理中的符号可以分为“运算符”和“物理量的符号”．例如，x＝v0t＋at2中的“＋”号就是运算符，若物理量x、a、v0、v(均为矢量)中有某个量的方向与我们之前设定的正方向相反，则应该取“－”，这里的“－”号就是物理量的符号，需要分清．‎ ‎5．如果一个物体的运动包含几个阶段，就要分段分析，各段交接处的速度往往是联系各段的纽带．‎ ‎6．在解决直线运动类题目时，要注意对具体的运动过程，进行解的验证．‎ ‎【真题揭秘】——高考怎么考？‎ 考点1 匀变速直线运动规律应用 ‎【解题揭秘】‎ ‎1．解决匀变速直线运动问题的6种常用方法 ‎2．求解追及问题的技巧 ‎【例1】 (2016全国III卷，T16)一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动，在时间间隔t内位移为s，动能变为原来的9倍。该质点的加速度为(　　)‎ A. B. C. D. ‎【答案】A ‎【解析】动能变为原来的9倍，则物体的速度变为原来的3倍，即v＝3v0，由s＝(v0＋v)t和a＝得a＝，故A对。‎ ‎【例2】 (2017海南卷，T3)汽车紧急刹车后，停止运动的车轮在水平地面上滑动直至停止，在地面上留下的痕迹称为刹车线．由刹车线的长短可知汽车刹车前的速度．已知汽车轮胎与地面之间的动摩擦因数为0.80，测得刹车线长25 m．汽车在刹车前的瞬间速度大小为(重力加速度g取10 m/s2)(　　)‎ A．10 m/s B．20 m/s C．30 m/s D．40 m/s ‎【答案】B ‎【解析】水平方向对汽车受力分析，滑动摩擦力提供加速度，有μmg＝ma，设汽车刹车时的初速度为v，刹车距离为s，则有v2＝2as，因此v＝＝＝20 m/s.故选B.‎ ‎【例3】 (2015江苏卷，T5)如图所示，某“闯关游戏”的笔直通道上每隔8‎ ‎ m设有一个关卡，各关卡同步放行和关闭，放行和关闭的时间分别为5 s和2 s．关卡刚放行时，一同学立即在关卡1处以加速度2 m/s2由静止加速到2 m/s，然后匀速向前，则最先挡住他前进的关卡是(　　 )‎ A．关卡2 B．关卡3‎ C．关卡4 D．关卡5‎ ‎【答案】C ‎【例4】 (2014上海物理，T8)在离地高h处，沿竖直方向同时向上和向下抛出两个小球，它们的初速度大小均为v，不计空气阻力，两球落地的时间差为(　　)‎ A. B. C. D. ‎【答案】A ‎【解析】根据竖直上抛运动的对称性，可知向上抛出的小球落回到出发点时的速度也是v，之后的运动与竖直下抛的物体运动情况相同．因此，上抛的小球与下抛的小球运动的时间差为t＝＝，A正确．‎ ‎【例5】 (2013广东理综，T13)某航母跑道长200 m，飞机在航母上滑行的最大加速度为6 m/s2，起飞需要的最小速度为50 m/s.那么，飞机在滑行前，需要借助弹射系统获得的最小初速度为(　　)‎ A．5 m/s B．10 m/s C．15 m/s D．20 m/s ‎【答案】B　‎ ‎【解析】由题知，位移x＝200 m，加速度a＝6 m/s2，末速度v＝50 m/s.由运动学公式v2－v＝2ax，得v0＝＝10 m/s，所以B正确．‎ ‎【例6】 (2017课标卷Ⅱ，T24)为提高冰球运动员的加速能力，教练员在冰面上与起跑线相距s0和s1(s1v乙，a甲＝a乙＝0，A错误，B正确.0.6 0.8小时内，x甲>x乙，C错误．t＝0.8 h，甲、乙出现在同一位置，甲、乙位移相同，但在整个过程中甲曾经到达s＝10 m处而乙只到达s＝8 m处，故s甲>s乙，路程不同，D错误．‎ ‎【例16】 (2014广东理综，T13)如图所示是物体做直线运动的v—t图象，由图可知，该物体(　　)‎ A．第1 s内和第3 s内的运动方向相反 B．第3 s内和第4 s内的加速度相同 C．第1 s内和第4 s内的位移大小不相等 D．0 2 s和0 4 s内的平均速度大小相等 ‎【答案】B　‎ ‎【解析】第1 s内与第3 s内速度均大于零，沿正方向运动，A错误．v—t 图象中斜率表示加速度，第3 s内和第4 s内图线斜率相同，故加速度相同，B正确．v—t图象中图线与时间轴所围面积表示位移，x1＝0.5 m，x4＝－0.5 m，大小相等，C错误.0 2 s内，x＝1.5 m，＝0.75 m/s；0 4 s内，x′＝1.5 m，＝0.375 m/s，D错误．‎ ‎【例17】 (2014天津理综，T1)质点做直线运动的速度—时间图象如图所示，该质点(　　)‎ A．在第1秒末速度方向发生了改变 B．在第2秒末加速度方向发生了改变 C．在前2秒内发生的位移为零 D．第3秒末和第5秒末的位置相同 ‎【答案】D　‎ ‎【解析】v—t图象中，纵坐标的正负表示运动方向，从题图中看出，第1秒内和第2秒内速度都为正，因此第1秒末速度方向没有发生改变，A错误．图线斜率的正负表示加速度方向，从图中看出，第2秒内和第3秒内加速度都为负，因此第2秒末加速度方向没有发生改变，B错误．前2秒物体向同一个方向运动，v—t图线与时间轴所围面积为2 m，C错误．从图中看出，物体在第4秒和第5秒内位移大小相同，方向相反，即第3秒末和第5秒末物体位置相同，D正确．‎ ‎【例18】 (2014山东理综，T15)(多选)一质点在外力作用下做直线运动，其速度v随时间t变化的图象如图所示．在图中标出的时刻中，质点所受合外力的方向与速度方向相同的有(　　)‎ A．t1 B．t2 C．t3 D．t4‎ ‎【答案】AC　‎ ‎【解析】“合外力的方向与速度方向相同”，即质点的加速度a与速度v的方向相同，质点应做加速直线运动，由vt图象可知，A、C正确．‎ ‎【例19】 (2014重庆理综，T5)以不同初速度将两个物体同时竖直向上抛出并开始计时，一个物体所受空气阻力可忽略，另一个物体所受空气阻力大小与物体速率成正比，下列用虚线和实线描述两物体运动的v－t图象可能正确的是(　　)‎ ‎【答案】D　‎ ‎【例20】 (2014江苏物理，T5)一汽车从静止开始做匀加速直线运动，然后刹车做匀减速直线运动，直到停止．下列速度v和位移x的关系图象中，能描述该过程的是(　　)‎ ‎【答案】A　‎ ‎【解析】汽车由静止做匀加速直线运动，由运动学公式得v2＝2ax.设运动到最大速度vm时开始减速，则有v2＝v－2ax，结合数学上一元二次方程的图象变化规律可知，A正确．‎ ‎【例21】 (2013海南物理，T4)一物体做直线运动，其加速度随时间变化的a－t图象如图所示．下列v－t 图象中，可能正确描述此物体运动的是(　　)‎ ‎ ‎ ‎【答案】D ‎【解析】　要确定v的变化，就要了解a大小怎么变，a和v的方向关系如何．由图可知，在0 时间内a＝a0>0，若v0≥0，物体做匀加速运动；若v0<0，物体做匀减速运动，故B、C错误．由于在T 2T时间内a＝－a0，物体做匀减速运动且图线斜率的绝对值与0 时间内相同，故A错误，D正确．选D.　‎ ‎【例22】 (2015福建理综，T20)一摩托车由静止开始在平直的公路上行驶，其运动过程的v—t图象如图所示．求：‎ ‎(1)摩托车在0 20 s这段时间的加速度大小a；‎ ‎(2)摩托车在0 75 s这段时间的平均速度大小．‎ ‎【答案】　(1)1.5 m/s2　(2)20 m/s ‎【解析】　(1)加速度a＝ ①‎ 由v－t图象并代入数据得a＝1.5 m/s2 ②‎ ‎(2)设20 s时速度为vm，0 20 s的位移s1＝t1 ③‎ ‎20 45 s的位移s2＝vmt2 ④‎ ‎45 75 s的位移s3＝t3 ⑤‎ ‎0 75 s这段时间的总位移s＝s1＋s2＋s3 ⑥‎ ‎0 75 s这段时间的平均速度＝ ⑦‎ 代入数据得＝20 m/s ⑧‎ ‎【例23】 (2014新课标Ⅱ，T24)2012年10月，奥地利极限运动员菲利克斯·鲍姆加特纳乘气球升至约39 m的高空后跳下，经过4分20秒到达距地面约1.5 m高度处，打开降落伞并成功落地，打破了跳伞运动的多项世界纪录．取重力加速度的大小g＝10 m/s2.‎ ‎(1)若忽略空气阻力，求该运动员从静止开始下落至1.5 m高度处所需的时间及其在此处速度的大小；‎ ‎(2)实际上，物体在空气中运动时会受到空气的阻力，高速运动时所受阻力的大小可近似表示为f＝ v2，其中v为速率， 为阻力系数，其数值与物体的形状、横截面积及空气密度有关．已知该运动员在某段时间内高速下落的vt图象如图5所示．若该运动员和所带装备的总质量m＝100 g，试估算该运动员在达到最大速度时所受阻力的阻力系数．(结果保留1位有效数字)‎ 图5‎ ‎【解题指导】‎ 关键语句 信息解读 忽略空气阻力 运动员只在重力作用下运动 f＝ v2‎ 阻力与速度的平方成正比 达到最大速度 最大速度时，重力与阻力大小相等 ‎【答案】　(1)87 s　8.7×102 m/s　(2)0.008 g/m ‎【解析】　根据自由落体运动的规律和平衡条件解题．‎ ‎(1)设该运动员从开始自由下落至1.5 m高度处的时间为t，下落距离为s，在1.5 m高度处的速度大小为v.根据运动学公式有 v＝gt ①‎ s＝gt2 ②‎ 根据题意有s＝3.9×104 m－1.5×103 m＝3.75×104 m ③‎ 联立①②③式得t＝87 s ④‎ v＝8.7×102 m/s. ⑤‎ ‎(2)该运动员达到最大速度vmax时，加速度为零，根据平衡条件有 mg＝ v ⑥‎ 由所给的vt图象可读出 vmax≈360 m/s ⑦‎ 由⑥⑦式得 ‎ ＝0.008 g/m. ⑧‎ ‎【真题小结】‎ ‎1．高考考查特点 ‎(1)以选择题型为主，重在考查vt图象的意义及图象信息的提取能力．‎ ‎(2)明确图象交点、斜率、截距的意义，并将图象信息与物体的运动过程相结合是解题的关键．‎ ‎2．解题常见误区及提醒 ‎(1)vt图象、xt图象均反映物体直线运动的规律．‎ ‎(2)在vt图象中误将交点当成相遇．学+ ‎ ‎(3)图象与动力学相结合的题目中不能正确地将图象信息和运动过程相结合．‎