年高考物理总复习学案:专题(2)匀变速直线运动的速度与时间的关系
12页1、【专题二】力与直线运动【考情分析】1本专题涉及的考点有: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。大纲对位移、速度和加速度,匀变速直线运动及其公式、图像等考点均为类要求,即对所列知识要理解其确切含义及与其他知识的联系,能够进行叙述和解释,并能在实际问题的分析、综合、推理和判断等过程中运用。质点的直线运动是历年高考的必考内容。可以单独命题,也可以与其他知识点如电场、磁场、电磁感应等知识结合出现在计算题中。近年这部分的考查更趋向于对考生分析问题、应用知识能力的考查。2从高考试题看,作为一个孤立的知识点单独考查的命题并不多,更多的是与牛顿定律、带电粒子在电磁场中的运动等结合起来,作为综合试题中的一个知识点而加以体现。主要题型为选择题、解答题,其中解答题多为中等或较难题。【知识交汇】1物体或带电粒子做直线运动的条件是_物体所受合力与速度方向平行2物体或带电粒子做匀变速直线运动的条件是_物体所受合力为恒力,且与速度方向平行3牛顿第二定律的内容是:物体运动的加速度与物体所受的_成正比,与物体的质量成反比,加速度的方向与_的方向一致,且二者具有_关系,此定律可以采用_进行实验验
2、证合外力 物体所受合外力 瞬时对应 控制变量法4速度时间关系图线的斜率表示物体运动的_,图线所包围的面积表示物体运动的_在分析物体的运动时,常利用vt图象帮助分析物体的运动情况加速度 位移5超重或失重时,物体的重力并未发生变化,只是物体对支持物的_(或对悬挂物的_)发生了变化当a=g时,物体_压力 拉力 完全失重物体发生超重或失重现象与物体的运动方向_,只决定于物体的_方向无关 加速度6匀变速直线运动的基本规律为:速度公式:_ v0+at位移公式: 速度和位移公式的推论为:_ vt2-v02=2ax7匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度为=_位移中点的瞬时速度为_【思想方法】1动力学的两类基本问题的处理思路(1)已知力求运动,应用牛顿第二定律求加速度,再根据物体的初始条件,应用运动学公式求出物体的运动情况任意时刻的位置和速度,以及运动轨迹(2)已知运动求力,根据物体的运动情况,求出物体的加速度,再应用牛顿第二定律,推断或者求出物体的受力情况2动力学问题通常是在对物体准确受力分析的基础上,采用_或者是_求合力,然后结合牛顿第二定律列式求解正交分解法 图解法3匀减速直线运动问题通常看成反方向的
3、匀加速直线运动来处理,这是利用了运动的_性在竖直上抛运动和类竖直上抛运动的处理中也常用此法对称4借用vt图象分析:vt图象表示物体的运动规律,形象而且直观一、 匀变速直线运动规律的应用【例1】(原创)为了测定一辆电动汽车的加速性能,研究人员驾驶汽车沿平直公路从标杆O处静止启动,依次经过A、B、C三处标杆,如图所示。已知AB间的距离为,BC间的距离为。测得汽车通过AB段与BC段所用的时间均为t,将汽车的运动过程视为匀加速行驶。求标杆O与标杆A的距离。【审题分析】本题的意图是考查匀变速直线运动的基本规律。解题的思路可以瞄准三个基本公式,设出未知量,如加速度,在A点的速度等,然后就各阶段分别列式求解。如果在审题过程中能够审出“汽车通过AB段与BC段所用的时间均为t”这一条件,也可以利用匀变速直线运动的推论快速求解。【规范解答】解法一:设汽车的加速度为a,到达A点的速度为,则有: 联立式得_ _ 设O与A的间距为,则有 联立得解法二:充分利用通过AB段与BC段所用的时间相等这个条件。根据位移差公式有_ 由式可得到_再由B点是AC的时间中点,故B点的速度为AC段的平均速度,则有_又_=_设O与A
4、的间距为,则有【答案提示】解法一: 解法二: ,通关必备【解题指导】1匀变速直线运动常以体育运动为背景设置物理情景,处理此类问题时,应注意建立运动模型,如本题就是建立了竖直上抛运动模型2尽管研究此跳水过程不能看成质点,但是求跳水过程的时间时,可看作质点来处理,其重心位置的变化,也即质点位置的变化3若对运动情景不清晰时,可画出运动草图,使抽象问题形象化【强化练习1】(2011泉州市质检) 静止不动的航空母舰上的舰载飞机在助推装置的作用下获得v0=40m/s的初速度,接着在滑行跑道上做匀加速滑行达到v1=80 m/s的速度后起飞,滑行距离x1=75 m,而一般民航客机从静止开始做匀加速滑行达到v2=40 m/s的速度后起飞,滑行距离x2=2 000 m,求滑行时舰载飞机的加速度a1与民航客机的加速度a2的比值解析 对舰载飞机有v12-v02=2a1x1对民航客机有v22=2a2x2得 代入数据解得【答案】80二、图象问题【例2】(2011茂名市第二次高考模拟) (16分)如图甲所示,质量m=2.0 kg的物体静止在水平面上,物体跟水平面间的动摩擦因数=0.20从t=0时刻起,物体受到一个水
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