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期末复习1(运动的描述2-3章)学案


期末复习资料 1

高一物理期末复习一 运动的描述 范围:第 2 章——第 3 章 【复习要求】 1、理解掌握描述物体运动的几个概念:质点、参考系、时间和时刻。 2、理解掌握描述物体运动的几个物理量:位移(路程) 、速度(速度和速率、平均速度和瞬时速度) 、加 速度(定义、加速度和速度的关系) 。 3、理解匀变速直线运动及其特点,掌握匀变速直线运动的规律(公式

和图像) 。 4、 理解匀变速直线运动的 s ? t 图像和 v ? t 图像; 能根据物体做匀变速直线运动的有关条件作出其 v ? t 图 像,能从已知 s ? t 图像和 v ? t 图像中提取相关的信息。 5、会用打点计时器、频闪照相法测量和记录运动物体的时间和位移。会用打出的纸带求物体运动的速度 和加速度。 【典型例题】 ★ 知识点 1:质点、参考系、时间和时刻。 【例 1】在研究物体的运动时,下列物体中可以当作质点处理的是( ) A.研究飞机从北京到上海的时间,可以把飞机当作质点; B.确定轮船在大海中的位置时,可以把它当作质点来处理; C.作直线运动的物体可以看作质点; D.研究火车通过路旁一根电线杆的时间时,火车可以当作质点来处理。 【例 2】甲、乙、丙三架观光电梯,甲中乘客看一高楼在向下运动;乙中乘客看甲在向下运动;丙中乘客看甲、 乙都在向上运动.这三架电梯相对地面的运动情况可能是( ) A.甲向下、乙向下、丙向下 B.甲向下、乙向下、丙向上 C.甲向上、乙向上、丙向上 D.甲向上、乙向上、丙向下 【例 3】我们平时说的“时间”,有时指的是时刻,有时指的是时间间隔,要根据上下文认清它的含义,下面收 集了 5 句,其中关于时刻的是( ) A.中央电视台新闻联播节目每天 19 时开播; B.刘翔获得雅典奥运会 110m 栏冠军,成绩是 12 秒 91; C.足球比赛上下半场各 45 分钟; D.各位听众请明天这个时间继续收听长篇评说……; E.现在是北京时间八点整。 ★ 知识点 2:位移(路程) 、速度(速度和速率、平均速度和瞬时速度) 、加速度(定义、加速度和速度 的关系) 。 【例 4】如右图所示,一个质点沿两个半径为 R 的半圆弧由 A 运动到 C,规定向右方 向为正方向,在此过程中,它的位移大小和路程分别为( ) A.4R,2πR B.4R,-2πR C.-4R,2πR D.-4R,-2πR 【例 5】有关瞬时速度、平均速度、平均速率,下列说法中正确的是( ) A.瞬时速度是物体在某一位置或某一时刻的速度; B.平均速度等于某段时间内物体运动的位移与所用时间的比值; C.作变速运动的物体,平均速率就是平均速度的大小; D.作变速运动的物体,平均速度是物体通过的路程与所用时间的比值。 【例 6】物体作匀加速直线运动,加速度为 2 m s 2 ,就是说( ) A.它的瞬时速度每秒增大 2m/s B.在任意 1s 内物体的末速度一定是初速度的 2 倍 C.在任意 1s 内物体的末速度比初速度增大 2m/s D.每秒钟物体的位移增大 2m 【例 7】从静止开始做匀加速直线运动的汽车,在第 2 秒内的平均速度是 9m/s,则第 3 秒末的即时速度是 m/s,前 4 秒内通过的位移是 m. 【例 8】一个质点做方向不变的直线运动,加速度的方向始终与速度方向相同,但加速度大小逐渐减小直至为 零,则在此过程中( ) A.速度逐渐减小,当加速度减小到零时,速度达到最小值; B.速度逐渐增大,当加速度减小到零时,速度达到最大值; C.位移逐渐增大,当加速度减小到零时,位移不再增大; D.位移逐渐减小,当加速度减小到零时,位移达到最小值。 ★ 知识点 3:匀变速直线运动的规律 【要点归纳】1. 匀变速直线运动的特点: 2、基本公式:速度公式: 位移公式: 若初速度为 0,则公式为:
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保持不变。 , , 。

期末复习资料 1

对自由落体运动: v0 ? 3、三个重要推论:

,a?

⑴ 任意两个相邻相等的时间间隔(T)内的,位移之差(△s)是一恒量,即: ⑵在某段时间的中间时刻的速度等于这段时间内的平均速度,即 ⑶在某段位移中点位置的速度和这段位移的始、末瞬时速度的关系为 【例 9】汽车以 5 m/s 的速度在水平路面上匀速前进,紧急制动时以-2 m/s2 的加速度在粗糙水平面上滑行,则 在 4 s 内汽车通过的路程为( ) A.4 m B.36 m ? C.6.25 m D.以上答案都不对 【例 10】一物体做匀变速直线运动,某时刻速度的大小为 4 m/s,1 s 后速度的大小变为 10m/s.在这 1 s 内物体 的 A.位移的大小可能小于 4 m? B.位移的大小可能大于 10m? C.加速度的大小可能小于 4m/s2? D.加速度的大小可能大于 10 m/s2? 【例 11】 有些航空母舰上装有帮助飞机起飞的弹射系统。 已知某型号的战斗机在跑道上加速时可产生的最大加 速度为 5.0 m/ s2,起飞速度为 50m / s,如果航母甲板跑道长 100m,问弹射系统应至少使飞机产生多大的 初速度?如果航空母舰上不安装弹射系统,要求这种飞机仍能在舰上起飞,问甲板上跑道至少应为 多长? 【例 12】如右图所示,竖直悬挂一根长 15m 的杆,在杆的下方距杆下端 5m 处有一观察点 A,当杆自 由下落时,从杆的下端经过 A 点起,试求:杆从到达 A 点到全部通过 A 点所需的时间。(g 取 10m / s2) 【例 13】一列火车进站前先关闭气阀,让车减速滑行。滑行了 300m 时速度减为关闭气阀时的一半,此 后又继续滑行了 20s 停在车站。设火车在滑行过程中加速度始终维持不变,试求: (1)从火车关闭气阀到停止滑行时,滑行的总位移; (2)火车滑行的加速度; (3)火车关闭气阀时的速度。

★ 知识点 4:直线运动中的追及相遇问题 【要点归纳】 追及相遇问题往往涉及两个以上物体的运动过程, 每个物体的运动规律又不尽相同.对此类问题的求解, 除 了要透彻理解基本物理概念,熟练运用运动学公式外,还应仔细审题,挖掘题文中隐含着的重要条件,并尽可 能地画出草图以帮助分析,确认两个物体运动的位移关系、时间关系和速度关系,在头脑中建立起一幅物体运 动关系的图景.借助于 v-t 图象来分析和求解往往可使解题过程简捷明了. 两者速度相等,它往往是物体间能否追上、追不上或(两者)距离最大、最小的临界条件,也是分析判断 的切入点。 【例 14】汽车正以 10m/s 的速度在平直公路上前进,突然发现正前方有一辆自行车以 4m/s 的速度做同方向的 匀速直线运动,汽车立即关闭油门做加速度大小为 6m/s2 的匀减速运动,汽车恰好不碰上自行车、求关闭 油门时汽车离自行车多远?

【例 15】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,恰在此时,一辆自行车 以 6m/s 的速度匀速驶过,试求: ⑴汽车从路口开动后,在追上自行车之前,经过多少时间两车距离最远?该最大距离为多少? ⑵什么时候汽车追上自行车?此时汽车的速度多大?

【针对练习】 汽车以 10m/s 的速度前进时,突然发现前方 30m 远处一辆自行车正以 4m/s 的速度同向匀速前进, 汽车随即刹车,为保证汽车不碰到自行车,试求汽车刹车的最小加速度.
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期末复习资料 1

★ 知识点 5: s ? t 图像和 v ? t 图像及其应用 【要点归纳】对 s ? t 图像和 v ? t 图像,应弄清楚图像的意义,可以从图像的截距(与横轴及纵轴的交点、斜 率、图线的交点的含义,对 v ? t 图像,还要注意图像和 t 轴所围成的“面积”的含义。 比较 s ? t 图像和 v ? t 图像: 图像 s ? t 图像 v ? t 图像 意义 表示质点运动速度随时间变化的关系 表示质点运动位移随时间变化的关系

物 理 规 律

⑴、①②表示沿 方向的 直线 运动; ⑵、③表示 ; ⑶、④表示沿 方向的 直线 运动; ⑷、图线交点 A 表示两个物体的 相等。 ⑸、斜率的大小表示物体运动 的 。

⑴、①②表示 直线运动; ⑵、③表示 直线运动; ⑶、④表示 直线运动; ⑷、图线交点 A 表示两个物体的 相等。 ⑸ 、 斜 率 的 大 小 表 示 物 体 的 。 (6) 图线和 t 轴所围面积表示 。 ( t 轴上方 为正, t 轴上方 为负)

【例 16】如右图所示为甲、乙两质点作直线运动的位移-时间图象,由图象可知 A.甲、乙两质点在 1s 末时相遇 B.甲、乙两质点在 1s 末时的速度大小相等 C.甲、乙两质点在第 1s 内运动方向相反 D.在第 1s 内甲质点的速率比乙质点的速率要大 【例 17】如图所示,是一个物体向东运动的速度图象,由图可知 0~10s 内物体的 加速度大小是____________,方向是_________________;在 10s~40s 内物体的 加速度大小是____________; 在 40s~60s 内物体的加速度大小是_____________, 方向是______________。 【例 18】一辆汽车从静止开始由甲地出发,沿平直公路开往乙地.汽车先做匀加速运 动.接着做匀减速运动,开到乙地刚好停止。其速度图像如右图所示,那么在 0~t0 和 t0~3t0两段时间内? A.加速度大小比为 3∶1? B.位移大小之比为 1∶2? C.平均速度大小之比为 2∶1? D.平均速度大小之比为 1∶1? 【例 19】甲、乙、丙三辆汽车以相同的速度同时经过某一路标,从此时开始,甲车 一直做匀速直线运动,乙车先加速后减速,丙车先减速后加速,它们经过下个路标 时速度又相同,则 ( ) A. 甲车先通过下一个路标? B. 乙车先通过下一个路标? C. 丙车先通过下一个路标? D. 条件不足,无法判断?

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期末复习资料 1

清流一中 2007-2008 学年上期高一物理期末复习一 运动的描述 参考答案 【例 1】AB【例 2】CD【例 3】ADE【例 4】C【例 5】AB【例 6】AC【例 7】18m/s,48m【例 8】B 【例 9】C【例 10】AC 2 【例 11】分析:答案: vt2 ? v0 ? 2as , v0 ? vt2 ? 2as ? 10 15 m / s ; S=250m。 【例 12】解:杆的下端到达 A 点的时间 t1 ?
2h 2?5 = =1s g 10

杆的上端到达 A 点的时间 t 2 ?

2(h ? L) 2 ? (5 ? 15) = =2s g 10

所以,杆通过 A 点的时间 t ? t 2 ? t1 ? 1s 【例 13】 分析: 设火车关闭气阀时的速度为 v 0 , 加速度为 a , 则经过位移 s ? 300m 时的速度为 v 0 , 再经过 t 2 ? 20s
2
2 后的速度为 0,则有: ( v0 ) ? v0 ? 2a s1 2 2



0?

v0 ? at2 2



由①②联立可得: v0 ? 20m / s , a ? ?0.5m / s 2

所以滑行的总位移 S ? S 1 ? 2

v0 ? 0
2

20 ?0 2 300 m ? ? 20m =400m = t2 2

【例 14】分析:汽车在关闭油门减速后的一段时间内,其速度大于自行车的速度,因此汽车和自行车之间的距 离在不断缩小,当这个距离缩小到零时,若汽车的速度减至与自行车相同,则能满足题设的汽车恰好不碰上自 行车的条件,所以本题要求的汽车关闭油门时离自行车的距离 s,应是汽车从关闭油门减速运动,直到速度与 自行车速度相等时发生的位移 S汽 与自行车在这段时间内发生的位移 S自 之差,如图 1 所示. 解 1:汽车减速到 4m/s 时发生的位移和运动的时间

S汽 =
t?

v汽 ? v自 = 102 ? 42 m =7
2a v汽 ? v自

2

2

2?6

m

a

=

10 ? 4 ? 1s 6

这 段 时 间 内 自 行 车 发 生 的 位 移

S自 ? v自 t = 4 ? 1m ? 4m ,
汽车关闭油门时离自行车的距离 S ? S 汽 ? S自 ? 7 ? 4m ? 3m 。 解 2:利用 v ? t 图进行求解。如图 2 所示。直线Ⅰ、Ⅱ分别是汽车与自行车的运动图线,其中划斜线部分 的面积表示当两车车速相等时汽车比自行车多发生的位移,即为汽车关闭油门时离自行车的距离 s。 图线 1 的 斜率即为汽车减速运动的加速度, 所以应有 t ?

v汽 ? v自 = 10 ? 4 ? 1s
a

6

1 s ? ? 1 ? (10 ? 4) = 3m 2
2 ? ? 2 常见错误之一: s ? v0 vt = 10 4 ? 7m
2 2

2a

2?6

错误的原因:未抓准两追及运动物体间的位移关系. 常见错误之二: s ?

v汽
2a

2

? v自 ?

v汽

5 ? m a 3

错误的原因:未搞清两车恰不相碰的物理含义. 【例 15】分析: (1)设经过时间 t 1 时两车距离最远,汽车速度为 v1 ,加速度 a ? 3m/s2,自行车速度 v2 ? 6m/s, 由于汽车开始的速度 v1 ? v2 , 所以两车的距离在增大; 只有当 v1 ? v2 时, 汽车才开始追赶自行车; 因此, 当 v1 ? v2 时,两车距离最大。
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期末复习资料 1

6 由 v1 ? v2 得: a t1 ? v2 ,所以: t1 ? v2 ? s ? 2s a 3 1 2 1 最大距离 ?s ? s2 ? s1 ? v2 t1 ? a t1 = 6 ? 2 ? ? 3 ? 22 ? 6m 2 2 (2) 设经过时间 t 2 汽车追上自行车,追上的条件为 s1 ? s2 ,即
2 v2 2 ? 6 1 2 a t ? v2 t 2 ,所以 t 2 ? ? ? 4s , 此时,汽车的速度 v1 ? a t 2 ? 3 ? 4m / s ? 12m / s a 3 2 2

【针对练习】分析:汽车恰好不碰到自行车的条件是:当汽车和自行车刚好接触时,速度相等,则有: 10-at=4, t ?

6 ① a


1 又相遇时, S汽 ? S0 ? S自 ,即 10t ? at 2 ? 30 ? 4t 2

由①②联立可得:最小加速度 a ? 0.6m / s 2 比较 s ? t 图像和 v ? t 图像: 图像 s ? t 图像 意义 表示质点运动速度随时间变化的关系

v ? t 图像
表示质点运动位移随时间变化的关系

物 理 规 律

⑴、①②表示沿正方向的匀速直线运 动; ⑵、③表示静止; ⑶、 ④表示沿负方向的匀速直线运动; ⑷、图线交点 A 表示两个物体的位移 相等。 ⑸、斜率的大小表示物体运动的速度 v。

⑴、①②表示匀加速直线运动; ⑵、③表示匀速直线运动; ⑶、④表示匀减速直线运动; ⑷、图线交点 A 表示两个物体的速度相等。 ⑸、斜率的大小表示物体的加速度 a 。 (6) 图线和 t 轴所围面积表示位移。 ( t 轴上方位移为正, t 轴上方位移为负)

【例 16】答案:A【例 17】答案:3m/s2,向东;0;1.5m/s2,向西。 【例 18】答案:BD【例 19】答案:B

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