2022年高考物理第一轮复习 补充资料 第1单元 运动的描述1 描述直线运动的基本概念

2022年高考物理第一轮复习 补充资料 第1单元 运动的描述1 描述直线运动的基本概念一知识点质点 参考系 坐标系 时间 时刻 路程 位移 平均速度 瞬时速度 平均速率 瞬时速率 加速度 轨迹图像 位移图像 速度图像 二典例解析1平均速度与平均速率的区别，平均到瞬时的过渡 路程一般大于位移的大小，故平均速率一般大于平均速度的大小。当质点作单向直线运动时（不一定匀速），平均速率等于平均速度的大小。 当t趋于0时，平均值转化为瞬时值（近似替代思想极限法）当t趋于0时，s的大小与L趋于相等（化曲为直思想微元法） 【例1】光电门测速用如图所示的计时装置可以近似测出气垫导轨上滑块的瞬时速度已知固定在滑块上的遮光条的宽度为4.0mm，遮光条经过光电门的遮光时间为0.040s则滑块经过光电门位置时的速度大小为A0.10m/sB100m/sC4.0m/sD0.40m/s2参考系和相对运动巧选参考系；非惯性系中引进惯性力【例2】水面追帽子一小船在河水中逆水划行，经过某桥下时一草帽落入水中顺流而下，2分钟后划船人才发现并立即掉头追赶，结果在桥下游60米追上草帽，求水流速度。（设掉头时间不记，划船速度及水流速度恒定）（答案：0.5m/s，以帽子为参考系，小船来回做等速率运动，时间相等。另问：能求出划船的速度吗？）【例3】竖直球追碰BA如图所示，A、B两球在同一竖直线上，相距H=15m，B球离地面h。某时刻释放A球，1s后释放B球，要使A球能在B球下落的过程中追上B球，则h应满足什么条件？重力加速度取g=10m/s2（答案：不小于5m）如图所示，A、B两球在同一竖直线上，相距H，B球离地面h=5m。设B球与地面碰撞过程中没有能量损失，若两球同时释放，要使A球能在B球反弹后上升的过程中与B球相碰，则H应满足什么条件？（答案：0H20m）；要使A球能在B球反弹后下降的过程中与B球相碰，则H应满足什么条件？（答案：20mH40m）【例4】车厢中水滴轨迹问题（静止；匀速；匀变速）答案：静止时成竖直排列，间隔等差（若从刚滴下的小滴算起，间隔为1:3:5），落点唯一。 匀速直线运动时与静止时相同。 匀变速直线运动时成倾斜的直线，间隔与落点与上述情况相同。静止时匀速直线运动时匀加速直线运动时va【例5】传送带上滑块相对运动问题（直线与曲线；轨迹与能量）vt带块相对地面的轨迹类斜抛相对传送带的轨迹(痕迹)相对传送带的轨迹(向左的痕迹)相对地面的轨迹(向右)1 : 1很有意思切割刀v1v2v2相对玻璃的轨迹如何？画一画相对地面的轨迹v【例6】切割玻璃问题右图中v1为相对速度，v2为牵连速度，v为绝对速度。有：绝对速度=相对速度+牵连速度（矢量式）【例7】反冲运动中的相对速度v2(取向右为正，但v2不一定向右)v1(含负号)若上图中两个速度均为对地速度，则球相对人的速度为v2-v1（一定为正） v2(取向右为正，v2一定向右)v1(含负号)若上图中v2为球相对人的速度，则球相对地的速度为v2+v1（不一定为正） 【例8】风向相对问题某人骑自行车以10m/s的速度在大风中向东行驶，他感到风正以相对车10m/s的速度从北方吹来，则风的实际速度为A14m/s，方向南偏西B14m/s，方向东偏南C10m/s，方向向正北D10m/s，方向为正南(答案：B。物理学上答风向东偏南45度，气象学上答西北风从西北方向来向东南方向去)（中等难度）假定某日刮北风，风速为u，一运动员在风中跑步，他相对于地面的速度为v，且vu。试问他向什么方向跑的时候，他会感到风是从自己的正右侧吹来的？(答案：向西南方向跑，方向南偏西=arccos。如下图)V风相对人的速度相对速度v人对地的速度牵连速度u风对地的速度绝对速度vu时无解，此时，要使最大，由正弦定理可知，应使V与u垂直，得=arccos，即运动员应向南偏西=arccos跑即西偏南=arcsin。如下图)u风对地的速度绝对速度vuV风相对人的速度相对速度v人对地的速度牵连速度【例9】非惯性系中的动力学问题（引进惯性力如离心力，科里奥利力等）a b 右左（xx年海南卷）如右图，水平地面上有一楔形物块，其斜面上有一小物块b，b与平行于斜面的细绳的一端相连，细绳的另一端固定在斜面上a与b之间光滑，a和b以共同速度在地面轨道的光滑段向左运动当它们刚运行至轨道的粗糙段时A绳的张力减小，b对a的正压力减小B绳的张力增加，斜面对b的支持力增加C绳的张力减小，地面对a的支持力增加D绳的张力增加地面对a的支持力减小【答案】C （以地面为参考系分析；以斜面为参考系分析）FNmgFFNmgFF*以地面为参考系，从两种可能的运动（一是仍相对静止；二是相对上滑）分析F与FN的变化以斜面为参考系，引进惯性力F*=ma，分析F与FN的变化（显然FN增大，F可能减小，可能为零，若原题中绳子取消，ab间有摩擦，则摩擦力可能反向，甚至反向变为动摩擦）3图像问题（运动学常见的三种图像）v/(m.s-1)0t/s-v0v02v01234567乙甲【例10】（xx广东高考）上图左，游乐场中，从高处A到水面B处有两条长度相同的光滑轨道。甲、乙两小孩沿不同轨道同时从A处自由滑向B处，下列说法正确的有A甲的切向加速度始终比乙的大B甲、乙在同一高度的速度大小相等C甲、乙在同一时刻总能到达同一高度D甲比乙先到达B处【答案】BD【例11】上图中，甲、乙、丙三个物体同时同地出发做直线运动，它们的位移一时间图象如图所示。在20s内，它们的平均速度和平均速率的大小关系是A平均速度大小相等B平均速率相等C平均速度V甲V乙V丙D平均速率V甲V乙=V丙【答案】AD【例12】（xx四川卷）上图右，甲、乙两物体在t=0时刻经过同一位置沿x轴运动，其v-t图像如图所示。则A甲、乙在t=0s到t=1s之间沿同一方向运动B乙在t=0到t=7s之间的位移为零C甲在t=0到t=4s之间做往复运动D甲、乙在t=6s时的加速度方向相同【答案】BD三对应练习1地面上足够高处，在同一位置同时以相同的速率v分别竖直向上、竖直向下、水平向左、水平向右把四个小球抛出，不计阻力影响，经过1s四个小球在空中的位置构成的图形正确的是0 t/s10 20 10 20 s/mA B C D【答案】A2（xx年上海卷）质点做直线运动，其s-t关系如图所示，质点在0-20s内的平均速度大小为_m/s质点在_时的瞬时速度等于它在6-20s内的平均速度。【答案】0.8 10s和14sOxtt1t2ab3（xx年新课标）如图，直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位置-时间（x-t）图线。由图可知A在时刻t1，a车追上b车B在时刻t2，a、b两车运动方向相反C在t1到t2这段时间内，b车的速率先减少后增加D在t1到t2这段时间内，b车的速率一直比a车的大【答案】BCv/ms1t/s12345甲乙0102030104.(xx全国卷大纲版) 将甲乙两小球先后以同样的速度在距地面不同高度处竖直向上抛出，抛出时间间隔为2s，他们运动的V-t图像分别如直线甲、乙所示。则At=2s时，两球的高度差一定为40mBt=4s时，两球相对于各自抛出点的位移相等C两球从抛出至落地到地面所用的时间间隔相等D甲球从抛出至达到最高点的时间间隔与乙球的相等【答案】BD5（xx年天津卷）质点做直线运动的vt图象如图所示，规定向右为正方向，则该质点在前8s内平均速度的大小和方向分别为A0.25m/s 向右B0.25m/s 向左C1m/s 向右D1m/s 向左【答案】B四好题收集（请同学们把自己遇到的与这一节内容相关的经典好题整理收集于此栏）