2022年高考物理第一輪復習 補充資料 第1單元 運動的描述1 描述直線運動的基本概念一知識點質(zhì)點 參考系 坐標系 時間 時刻 路程 位移 平均速度 瞬時速度 平均速率 瞬時速率 加速度 軌跡圖像 位移圖像 速度圖像 二典例解析1平均速度與平均速率的區(qū)別，平均到瞬時的過渡 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。當質(zhì)點作單向直線運動時（不一定勻速），平均速率等于平均速度的大小。 當t趨于0時，平均值轉(zhuǎn)化為瞬時值（近似替代思想極限法）當t趨于0時，s的大小與L趨于相等（化曲為直思想微元法） 【例1】光電門測速用如圖所示的計時裝置可以近似測出氣墊導軌上滑塊的瞬時速度已知固定在滑塊上的遮光條的寬度為4.0mm，遮光條經(jīng)過光電門的遮光時間為0.040s則滑塊經(jīng)過光電門位置時的速度大小為A0.10m/sB100m/sC4.0m/sD0.40m/s2參考系和相對運動巧選參考系；非慣性系中引進慣性力【例2】水面追帽子一小船在河水中逆水劃行，經(jīng)過某橋下時一草帽落入水中順流而下，2分鐘后劃船人才發(fā)現(xiàn)并立即掉頭追趕，結(jié)果在橋下游60米追上草帽，求水流速度。（設(shè)掉頭時間不記，劃船速度及水流速度恒定）（答案：0.5m/s，以帽子為參考系，小船來回做等速率運動，時間相等。另問：能求出劃船的速度嗎？）【例3】豎直球追碰BA如圖所示，A、B兩球在同一豎直線上，相距H=15m，B球離地面h。某時刻釋放A球，1s后釋放B球，要使A球能在B球下落的過程中追上B球，則h應滿足什么條件？重力加速度取g=10m/s2（答案：不小于5m）如圖所示，A、B兩球在同一豎直線上，相距H，B球離地面h=5m。設(shè)B球與地面碰撞過程中沒有能量損失，若兩球同時釋放，要使A球能在B球反彈后上升的過程中與B球相碰，則H應滿足什么條件？（答案：0<H<20m）；要使A球能在B球反彈后下降的過程中與B球相碰，則H應滿足什么條件？（答案：20m<H<40m）【例4】車廂中水滴軌跡問題（靜止；勻速；勻變速）答案：靜止時成豎直排列，間隔等差（若從剛滴下的小滴算起，間隔為1:3:5），落點唯一。 勻速直線運動時與靜止時相同。 勻變速直線運動時成傾斜的直線，間隔與落點與上述情況相同。靜止時勻速直線運動時勻加速直線運動時va【例5】傳送帶上滑塊相對運動問題（直線與曲線；軌跡與能量）vt帶塊相對地面的軌跡類斜拋相對傳送帶的軌跡(痕跡)相對傳送帶的軌跡(向左的痕跡)相對地面的軌跡(向右)1 : 1很有意思切割刀v1v2v2相對玻璃的軌跡如何？畫一畫相對地面的軌跡v【例6】切割玻璃問題右圖中v1為相對速度，v2為牽連速度，v為絕對速度。有：絕對速度=相對速度+牽連速度（矢量式）【例7】反沖運動中的相對速度v2(取向右為正，但v2不一定向右)v1(含負號)若上圖中兩個速度均為對地速度，則球相對人的速度為v2-v1（一定為正） v2(取向右為正，v2一定向右)v1(含負號)若上圖中v2為球相對人的速度，則球相對地的速度為v2+v1（不一定為正） 【例8】風向相對問題某人騎自行車以10m/s的速度在大風中向東行駛，他感到風正以相對車10m/s的速度從北方吹來，則風的實際速度為A14m/s，方向南偏西B14m/s，方向東偏南C10m/s，方向向正北D10m/s，方向為正南(答案：B。物理學上答風向東偏南45度，氣象學上答西北風從西北方向來向東南方向去)（中等難度）假定某日刮北風，風速為u，一運動員在風中跑步，他相對于地面的速度為v，且v<u。試問他向什么方向跑的時候，他會感到風是從自己的正右側(cè)吹來的？(答案：向西南方向跑，方向南偏西=arccos。如下圖)V風相對人的速度相對速度v人對地的速度牽連速度u風對地的速度絕對速度v<u（較難）假定某日刮正北風，風速為u，一運動員在風中跑步，他對地面的速度大小是v，試問他向什么方向跑的時候，他會感到風是從自己的正右側(cè)吹來的？這種情況在什么條件下成為無解？在無解的情況下，運動員向什么方向跑時，感到風與他跑的方向所成夾角最大？(第一個問題同上，當v>u時無解，此時，要使最大，由正弦定理可知，應使V與u垂直，得=arccos，即運動員應向南偏西=arccos跑即西偏南=arcsin。如下圖)u風對地的速度絕對速度v>uV風相對人的速度相對速度v人對地的速度牽連速度【例9】非慣性系中的動力學問題（引進慣性力如離心力，科里奧利力等）a b 右左（xx年海南卷）如右圖，水平地面上有一楔形物塊，其斜面上有一小物塊b，b與平行于斜面的細繩的一端相連，細繩的另一端固定在斜面上a與b之間光滑，a和b以共同速度在地面軌道的光滑段向左運動當它們剛運行至軌道的粗糙段時A繩的張力減小，b對a的正壓力減小B繩的張力增加，斜面對b的支持力增加C繩的張力減小，地面對a的支持力增加D繩的張力增加地面對a的支持力減小【答案】C （以地面為參考系分析；以斜面為參考系分析）FNmgFFNmgFF*以地面為參考系，從兩種可能的運動（一是仍相對靜止；二是相對上滑）分析F與FN的變化以斜面為參考系，引進慣性力F*=ma，分析F與FN的變化（顯然FN增大，F(xiàn)可能減小，可能為零，若原題中繩子取消，ab間有摩擦，則摩擦力可能反向，甚至反向變?yōu)閯幽Σ粒?圖像問題（運動學常見的三種圖像）v/(m.s-1)0t/s-v0v02v01234567乙甲【例10】（xx廣東高考）上圖左，游樂場中，從高處A到水面B處有兩條長度相同的光滑軌道。甲、乙兩小孩沿不同軌道同時從A處自由滑向B處，下列說法正確的有A甲的切向加速度始終比乙的大B甲、乙在同一高度的速度大小相等C甲、乙在同一時刻總能到達同一高度D甲比乙先到達B處【答案】BD【例11】上圖中，甲、乙、丙三個物體同時同地出發(fā)做直線運動，它們的位移一時間圖象如圖所示。在20s內(nèi)，它們的平均速度和平均速率的大小關(guān)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）上圖右，甲、乙兩物體在t=0時刻經(jīng)過同一位置沿x軸運動，其v-t圖像如圖所示。則A甲、乙在t=0s到t=1s之間沿同一方向運動B乙在t=0到t=7s之間的位移為零C甲在t=0到t=4s之間做往復運動D甲、乙在t=6s時的加速度方向相同【答案】BD三對應練習1地面上足夠高處，在同一位置同時以相同的速率v分別豎直向上、豎直向下、水平向左、水平向右把四個小球拋出，不計阻力影響，經(jīng)過1s四個小球在空中的位置構(gòu)成的圖形正確的是0 t/s10 20 10 20 s/mA B C D【答案】A2（xx年上海卷）質(zhì)點做直線運動，其s-t關(guān)系如圖所示，質(zhì)點在0-20s內(nèi)的平均速度大小為_m/s質(zhì)點在_時的瞬時速度等于它在6-20s內(nèi)的平均速度?！敬鸢浮?.8 10s和14sOxtt1t2ab3（xx年新課標）如圖，直線a和曲線b分別是在平直公路上行駛的汽車a和b的位置-時間（x-t）圖線。由圖可知A在時刻t1，a車追上b車B在時刻t2，a、b兩車運動方向相反C在t1到t2這段時間內(nèi)，b車的速率先減少后增加D在t1到t2這段時間內(nèi)，b車的速率一直比a車的大【答案】BCv/m·s1t/s12345甲乙0102030104.(xx全國卷大綱版) 將甲乙兩小球先后以同樣的速度在距地面不同高度處豎直向上拋出，拋出時間間隔為2s，他們運動的V-t圖像分別如直線甲、乙所示。則At=2s時，兩球的高度差一定為40mBt=4s時，兩球相對于各自拋出點的位移相等C兩球從拋出至落地到地面所用的時間間隔相等D甲球從拋出至達到最高點的時間間隔與乙球的相等【答案】BD5（xx年天津卷）質(zhì)點做直線運動的vt圖象如圖所示，規(guī)定向右為正方向，則該質(zhì)點在前8s內(nèi)平均速度的大小和方向分別為A0.25m/s 向右B0.25m/s 向左C1m/s 向右D1m/s 向左【答案】B四好題收集（請同學們把自己遇到的與這一節(jié)內(nèi)容相關(guān)的經(jīng)典好題整理收集于此欄）