【三維設計】2015高考物理：第一章 運動的描述 勻變速直線運動

1、第一章 動力的描述 勻變速直線運動(1)從近三年高考試題考點分布可以看出，高考對本章內(nèi)容的考查重點有勻變速直線運動的規(guī)律及應用、x ­t圖像、v ­t圖像的理解及應用，涉及“探究速度隨時間的變化規(guī)律”的實驗中，測定速度和加速度的方法是整個力學實驗的核心，也是進行實驗設計的基礎，在很多實驗中都有應用。(2)高考對本章內(nèi)容主要以選擇題形式考查，也有單獨考查勻變速直線運動的計算題出現(xiàn)，另外在牛頓運動定律、曲線運動及帶電粒子在電磁場中的運動等綜合試題中也有所滲透和體現(xiàn)。2015高考考向前瞻(1)運動圖像仍將是2015年高考命題的熱點，考查從圖線斜率、面積、正負等判斷物體的運動情況，

2、并近而延伸至對受力和功能關系的綜合分析。(2)聯(lián)系生活實際、聯(lián)系體育及科技信息是高考命題的趨勢，2015年高考命題，將會以此為背景考查學生運用知識的能力、建立物理模型的能力和解決實際問題的能力。第1節(jié)描述運動的基本概念參 考 系想一想 如圖111所示，已知旗桿靜止不動，則風向向哪個方向？能否判斷甲、乙火炬的運動方向？圖111提示：旗桿靜止不動，旗向左展開，則風向向左，甲火炬火焰向左偏，甲火炬可能靜止，可能向右運動，也可能向左運動，但向左運動的速度小于風速，乙火炬一定向左運動。記一記1參考系的定義在描述物體的運動時，假定不動，用來做參考的物體。2參考系的四性(1)標準性：選作參考系的物體都假定不

3、動，被研究的物體都以參考系為標準。(2)任意性：參考系的選取原則上是任意的。(3)統(tǒng)一性：比較不同物體的運動應選擇同一參考系。(4)差異性：對于同一物體選擇不同的參考系結果一般不同。試一試1.圖112是F22A猛禽戰(zhàn)斗機在空中加油的情景，以下列的哪個物體為參考系，可以認為加油機是運動的()圖112AF22A猛禽戰(zhàn)斗機B地面上的房屋C加油機中的飛行員DF22A猛禽戰(zhàn)斗機里的飛行員解析：選B空中加油時加油機與戰(zhàn)斗機保持相對靜止，以F22A猛禽戰(zhàn)斗機、加油機中的飛行員、F22A猛禽戰(zhàn)斗機里的飛行員為參考系，加油機都是靜止的；以地面上的房屋為參考系，加油機是運動的。故B正確。質(zhì)點想一想人教版必修1P9

4、給出一幅插圖，并問“什么情況下火車可以視為一個點”。課本回答是“研究火車整體運動時”。如果研究火車整體過橋的時間，是否可將其視為一個點？圖113提示：研究火車整體運動時可以將火車看做質(zhì)點，但研究火車過橋時，其長度對求解火車全部過橋的運動時間有影響，故不能將火車看做質(zhì)點。記一記1質(zhì)點的定義用來代替物體的有質(zhì)量的點。它是一種理想化模型。2物體可看做質(zhì)點的條件研究物體的運動時，物體的形狀和大小對研究結果的影響可以忽略。3物體可視為質(zhì)點主要有以下三種情形(1)物體各部分的運動情況都相同時(如平動)。(2)當問題所涉及的空間位移遠遠大于物體本身的大小時，通常物體自身的大小忽略不計，可以看做質(zhì)點。(3)物

5、體有轉動，但轉動對所研究的問題影響很小(如研究小球從斜面上滾下的運動)。試一試2(2013·湖北三校聯(lián)考)下列關于質(zhì)點的說法正確的是()A質(zhì)點是客觀存在的一種物體，其體積比分子還小B很長的火車一定不可以看做質(zhì)點C為正在參加吊環(huán)比賽的陳一冰打分時，裁判們可以把陳一冰看做質(zhì)點D如果物體的形狀和大小對所研究的問題無影響，即可把物體看做質(zhì)點解析：選D質(zhì)點是一種理想化的物理模型，故A錯誤；一個物體能不能看做質(zhì)點關鍵是看物體的形狀或大小在所研究的問題中是否可以忽略，故B錯誤，D正確；吊環(huán)比賽要考慮運動員的動作，故此時不能將運動員看做質(zhì)點，C錯誤。位移和路程想一想如圖114所示，某質(zhì)點從A點出發(fā)沿

6、直線到達C點后，再返回到B點靜止，已知AC100 m，BC30 m，則整個過程中，質(zhì)點的位移和路程各為多大？圖114提示：整個過程中，質(zhì)點的位移為ABACBC70 m，路程為ACBC130 m。記一記定義區(qū)別聯(lián)系位移位移表示質(zhì)點位置的變化，可用由初位置指向末位置的有向線段表示(1)位移是矢量，方向由初位置指向末位置；路程是標量，沒有方向(2)位移與路徑無關，路程與路徑有關(1)在單向直線運動中，位移的大小等于路程(2)一般情況下，位移的大小小于路程路程路程是質(zhì)點運動軌跡的長度試一試3湖中O點有一觀察站，一小船從O點出發(fā)向東行駛4 km，又向北行駛3 km，則在O點的觀察員對小船位置的報告最為精

7、確的是()A小船的位置變化了7 kmB小船向東北方向運動了7 kmC小船向東北方向運動了5 kmD小船的位置在東偏北37°方向，距離O點5 km處解析：選D小船位置的變化不是取決于其具體的運動路徑，而是取決于它的初末位置，即位移。位移不但有大小，還有方向，小船雖然運動了7 km，但在O點的觀察員看來，它離自己的距離是 km5 km，方向要用角度表示，sin 0.6，所以37°，如圖所示，故D正確。速度和加速度想一想如圖115所示為汽車的速度表，其示數(shù)表示汽車的平均速度還是瞬時速度？若汽車做勻加速直線運動，速度由圖甲變?yōu)閳D乙歷時8 s，則此過程汽車速度變化量為_ km/h，汽

8、車的加速度為_ m/s2。圖115提示：速度表示數(shù)表示汽車的瞬時速度的大小，此過程汽車速度變化量為40 km/h，汽車的加速度為a m/s21.4 m/s2。記一記1速度(1)平均速度：定義：運動物體的位移與所用時間的比值。定義式：v。方向：跟物體位移的方向相同。(2)瞬時速度：定義：運動物體在某位置或某時刻的速度。物理意義：精確描述物體在某時刻或某位置的運動快慢。速率：物體運動的瞬時速度的大小。2加速度(1)定義式：a， 單位是m/s2。(2)物理意義：描述速度變化的快慢。(3)方向：與速度變化量的方向相同。(4)根據(jù)a與v方向間的關系判斷物體在加速還是減速。3速度、速度變化量和加速度的比較

9、比較項目速度速度變化量加速度物理意義描述物體運動快慢和方向的物理量，是狀態(tài)量描述物體速度改變的物理量，是過程量描述物體速度變化快慢和方向的物理量，是狀態(tài)量定義式vvvv0a單位m/sm/sm/s2方向與位移x同向，即物體運動的方向由vvv0或a的方向決定與v的方向一致，由F的方向決定，而與v0、v方向無關關系三者無必然聯(lián)系，v很大，v可以很小，甚至為0，a也可大可小，也可能為零試一試4(多選)(2014·中山模擬)關于加速度的方向，下列說法中正確的是()A總與初速度的方向一致B總與平均速度的方向一致C總與速度變化的方向一致D與物體運動的方向無關解析：選CD加速度的方向與速度變化的方向

10、一致，與物體的運動方向無關，故C、D正確，A、B錯誤?？键c一對質(zhì)點概念的理解例1下列物體能夠看做質(zhì)點的是_。(1)體積很小的原子核(2)繞太陽公轉的地球(3)用GPS確定在大海中位置的航空母艦(4)正在表演娛樂節(jié)目的海獅(5)研究直升機上正在轉動的螺旋槳(6)研究上坡時有無翻倒可能的三輪車(7)研究落地時正面朝上還是朝下的硬幣答案(2)(3)(1)質(zhì)點是只有質(zhì)量沒有大小和形狀的點，是一種理想化模型，實際上并不存在。(2)物體看做質(zhì)點的條件是物體的形狀和大小對所研究的問題的結果影響可以忽略。(3)不能以物體的質(zhì)量大小或體積大小來確定物體能否看做質(zhì)點。(4)同一物體有時可以看做質(zhì)點，有時不能看做質(zhì)

11、點?？键c二平均速度與瞬時速度例2(2014·宿遷模擬)如圖116所示，物體沿曲線軌跡的箭頭方向運動，AB、ABC、ABCD、ABCDE四段曲線軌跡運動所用的時間分別是：1 s、2 s、3 s、4 s。下列說法不正確的是()圖116A物體在AB段的平均速度為1 m/sB物體在ABC段的平均速度為 m/sCAB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物體處于A點時的瞬時速度D物體在B點的速度等于AC段的平均速度審題指導第一步：抓關鍵點關鍵點獲取信息物體沿曲線軌跡運動確定物體在AB段、ABC段的位移大小時間分別為1 s、2 s、3 s、4 s確定某過程平均速度對應的時間第二步：找突破口(1

12、)根據(jù)平均速度定義式可知，只要求出對應時間段t時間內(nèi)的位移x，即可求出平均速度大小。(2)只有勻變速直線運動，中間時刻的瞬時速度與這段時間內(nèi)的平均速度才相等。解析選D由可得：ABm/s1 m/s，AC m/s，故A、B均正確；所選取的過程離A點越近，其階段的平均速度越接近A點的瞬時速度，故C正確；由A經(jīng)B到C的過程不是勻變速直線運動過程，故B點雖為中間時刻，但其速度不等于AC段的平均速度，D錯誤。(1)平均速度與瞬時速度的區(qū)別與聯(lián)系區(qū)別：平均速度與位移和時間有關，表示物體在某段位移或某段時間內(nèi)的平均運動快慢程度；瞬時速度與位置或時刻有關，表示物體在某一位置或某一時刻的運動快慢程度。聯(lián)系：瞬時速

13、度是運動時間t0時的平均速度。(2)平均速度與平均速率的區(qū)別平均速度的大小不能稱為平均速率，因為平均速率是路程與時間的比值，它與平均速度的大小沒有對應關系。(3)計算平均速度時應注意的兩個問題平均速度的大小與物體不同的運動階段有關，求解平均速度必須明確是哪一段位移或哪一段時間內(nèi)的平均速度。是平均速度的定義式，適用于所有的運動。一質(zhì)點沿直線Ox方向做減速直線運動，它離開O點的距離x隨時間變化的關系為x(6t2t3)m，它的速度v隨時間t變化的關系為v(66t2)m/s，則該質(zhì)點從t0到t2 s間的平均速度、平均速率分別為()A2 m/s、6 m/sB2 m/s、2 m/sC2 m/s、18 m/

14、s D6 m/s、6 m/s解析：選A由質(zhì)點的速度時間關系式v66t2，可知物體經(jīng)時間1 s速度減為0。由x隨時間t變化關系可知在t0到t2 s內(nèi)發(fā)生的位移為x4 m，所以t0到t2 s間的平均速度為2 m/s，由x隨時間t變化的關系可知在t0到t1 s內(nèi)發(fā)生的位移為x14 m，所以從t0到t2 s內(nèi)通過的路程為s12 m，所以t0到t2 s間的平均速率為6 m/s，A對?？键c三加速度與速度的關系例3圖117是火箭點火升空瞬間的照片，關于這一瞬間火箭的速度和加速度的判斷，下列說法正確的是()圖117A火箭的速度很小，但加速度可能較大B火箭的速度很大，加速度可能也很大C火箭的速度很小，所以加速度

15、也很小D火箭的速度很大，但加速度一定很小解析選A火箭點火升空瞬間速度很小，但火箭得到的反沖力很大，加速度可能較大，A正確，B、D錯誤；速度的大小與加速度的大小無必然聯(lián)系，故C錯誤。例4(2014·江南十校摸底)關于速度、速度的變化和加速度的關系，下列說法中正確的是()A速度變化的方向為正，加速度的方向為負B物體加速度增大，速度一定越來越大C速度越來越大，加速度一定越來越大D加速度可能既不與速度同向，也不與速度反向解析選D由加速度的定義可知，速度變化的方向為正，加速度的方向為正，A錯誤；物體做減速運動時，物體加速度增大，速度反而越來越小，B錯誤；若物體做加速度逐漸減小的加速運動，速度越

16、來越大，加速度反而越來越小，C錯誤；在曲線運動中，加速度既不與速度同向，也不與速度反向，可以與速度方向垂直，D正確。對加速度大小和方向的進一步理解(1)選取原則：選取參考系時，應以觀測方便和使運動的描述盡可能簡單為原則，一般應根據(jù)研究對象和研究對象所在的系統(tǒng)來決定。(2)不特殊說明，一般以地球為參考系。典例一船夫劃船逆流而上，駕船沿河道逆水航行，經(jīng)過一橋時，不慎將心愛的酒葫蘆落入水中，被水沖走，但一直劃行至上游某處時才發(fā)現(xiàn)，便立即返航經(jīng)過1小時追上葫蘆時，發(fā)現(xiàn)葫蘆離橋5 400 m遠，若此船向上游和向下游航行時相對靜水的速率是相等的，試求河水的速度。常規(guī)解法設船在靜水中的速度為v舟，酒葫蘆從落

17、水到發(fā)現(xiàn)的時間為t1，返航追上葫蘆的時間為t23 600 s，以地面為參考系，船逆流時相對地面的速度為v舟v水，順流而下的速度為v舟v水，則有：(v舟v水)t15 400 m(v舟v水)t2，v水(t1t2)5 400 m，以上兩式聯(lián)立可解得：t1t23 600 s。v水0.75 m/s。巧思妙解以河水作為參考系，船相對于水向上游和向下游的速度相同，而葫蘆相對于水靜止(其速度與水速相同)，因此船返航經(jīng)過1小時追上葫蘆，葫蘆落水后，船向上游也一定經(jīng)過1小時，可知，葫蘆順流而下走5 400 m用時2小時，故河水的速度v水 m/s0.75 m/s。答案0.75 m/s題后悟道合理地選取參考系，可以簡

18、化問題的解答過程，選取不同的參考系，對運動的描述不同，但求解結果是相同的。一列長為l的隊伍，行進速度為v1，通訊員從隊伍尾以速度v2趕到排頭，又立即以速度v2返回隊尾。求這段時間里隊伍前進的距離。解析：以隊伍為參考系，則通訊員從隊尾趕到排頭這一過程中，相對速度為(v2v1)；通訊員再從隊頭返回隊尾的這一過程中相對速度為(v1v2)，則整個運動時間t則隊伍在這段時間相對地面前進的距離x為xv1tv1。答案：隨堂對點訓練1下列情況可看做質(zhì)點的是()A研究花樣游泳運動員的動作B研究百米賽跑運動員的起跑動作C研究運動員在射擊時，子彈從射出到擊中靶心所用時間D研究對方運動員打過來的乒乓球的轉動解析：選C

19、首先，要明確題目中給定的每個運動的研究目的，如動作、速度、時間、轉動等；然后，看物體本身的大小和形狀對所研究的運動是否有影響。以研究運動員的動作、姿勢是否優(yōu)美為目的，運動員的身軀、四肢是研究對象，不能看成質(zhì)點，選項A、B錯誤；以研究子彈擊中靶子所用時間為目的，子彈本身的形狀大小可忽略不計，可以看成質(zhì)點，選項C正確；以研究乒乓球的轉動為目的，乒乓球的形狀大小不可忽略，不能看成質(zhì)點，選項D錯誤。2.如圖118所示，飛行員跳傘后飛機上的其他飛行員(甲)和地面上的人(乙)觀察跳傘飛行員的運動后，引發(fā)了對跳傘飛行員運動狀況的爭論，下列說法正確的是()圖118A甲、乙兩人的說法中必有一個是錯誤的B他們的爭

20、論是由于選擇的參考系不同而引起的C研究物體運動時不一定要選擇參考系D參考系的選擇只能是相對于地面靜止的物體解析：選B飛行員甲以自己為參考系，跳傘飛行員在沿豎直方向下落，地面上的人以地面為參考系，跳傘飛行員做曲線運動，A錯誤，B正確；研究物體運動時一定要選參考系，但不一定是相對地面靜止的物體，C、D錯誤。3根據(jù)材料，結合已學的知識，判斷下列說法正確的是()圖119A甲圖為我國派出的軍艦護航線路圖，總航程4 500海里，總航程4 500海里指的是位移B甲圖為我國派出的軍艦護航線路圖，總航程4 500海里，總航程4 500海里指的是路程C乙圖所示是奧運火炬手攀登珠峰的線路圖，由起點到終點火炬手所走線

21、路的總長度是火炬手的位移D丙圖所示是高速公路指示牌，牌中“25 km”是指從此處到下一個出口的位移是25 km解析：選B4 500海里的總航程指路程，B正確，A錯誤；火炬手所走路線總長度指路程，C錯誤；25 km指從此處到下一出口的路程，D錯誤。4.用如圖1110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4.0 mm，遮光條經(jīng)過光電門的遮光時間為0.04 s。則滑塊經(jīng)過光電門位置時的速度大小為()圖1110A0.1 m/sB100 m/sC4.0 m/s D0.4 m/s解析：選A由速度定義可知滑塊經(jīng)過光電門時的速度大小為v m/s0.1 m/s，選項

22、A正確。5. (2014·宜興模擬)如圖1111所示，小球以v13 m/s的速度水平向右運動，碰一墻壁經(jīng)t0.01 s后以v22 m/s的速度沿同一直線反向彈回，小球在這0.01 s內(nèi)的平均加速度是()圖1111A100 m/s2，方向向右 B100 m/s2，方向向左C500 m/s2，方向向左 D500 m/s2，方向向右解析：選C由a得，am/s2500 m/s2，方向與v2方向相同，水平向左，故C正確。課時跟蹤檢測一、單項選擇題1(2014·江陰質(zhì)檢)下列說法正確的是()A高速公路上限速牌上的速度值是指平均速度B運動員在處理做香蕉球運動的足球時，要將足球看成質(zhì)點C運

23、動員的鏈球成績是指鏈球從離開手到落地的位移大小D選取不同的參考系，同一物體的運動軌跡可能不同解析：選D高速公路上限速牌上的速度值指的是瞬時速度，A錯；只有旋轉的足球才能做香蕉球運動，而當運動員處理旋轉的足球時不能將其看成質(zhì)點，B錯；鏈球成績是指起始線到落地點的直線距離，C錯；選取不同運動狀態(tài)的物體作為參考系，同一物體的運動軌跡可能不同，D對。2關于質(zhì)點，下列說法中正確的是()A質(zhì)點一定是體積和質(zhì)量極小的物體B因為質(zhì)點沒有大小，所以與幾何中的點沒有區(qū)別C研究運動員在3 000米長跑比賽中運動的快慢時，該運動員可看做質(zhì)點D欣賞芭蕾舞表演者的精彩表演時，可以把芭蕾舞表演者看做質(zhì)點解析：選C質(zhì)點可以是

24、質(zhì)量很大的物體，如地球，質(zhì)點有質(zhì)量，與幾何中的點不同，A、B均錯誤；物體能被看做質(zhì)點，其形狀、大小對所研究的問題的結果影響很小，可以忽略，故C正確，D錯誤。3紅軍長征途中一支100 m長的隊伍勻速前進，通信兵從隊尾趕到隊前傳達命令，然后立即返回，當通信兵回到隊尾時，隊伍已前進了200 m，在這個過程中，通信兵的位移大小是()A400 mB100 mC200 m D300 m解析：選C在這個過程中，通信兵從隊尾出發(fā)，最后又回到隊尾，故通信兵的位移大小與隊伍前進的位移大小相等，C正確。4有研究發(fā)現(xiàn)，轎車的加速度變化情況將影響乘客的舒適度：即加速度變化得越慢，乘坐轎車的人就會感到越舒適；加速度變化得

25、越快，乘坐轎車的人就會感到越不舒適。若引入一個新物理量來表示加速度變化的快慢，則該物理量的單位應是()Am/s Bm/s2Cm/s3 Dm2/s解析：選C由題意表述可知：加速度的變化率為，而加速度a的單位是m/s2，時間t的單位是s，則加速度的變化率的單位就是m/s3，C正確，A、B、D錯誤。5(2014·安徽名校聯(lián)考)以下說法中正確的是()A做勻變速直線運動的物體，t s內(nèi)通過的路程與位移的大小一定相等B質(zhì)點一定是體積和質(zhì)量極小的物體C速度的定義式和平均速度公式都是v，因此速度就是指平均速度D速度不變的運動是勻速直線運動解析：選D只有做單向直線運動的物體，t s內(nèi)通過的路程與位移的

26、大小才一定相等，選項A錯誤；質(zhì)點不一定是體積和質(zhì)量極小的物體，選項B錯誤；速度的定義式和平均速度公式都是v，但是速度是指平均速度在時間趨近于零時的極限值，選項C錯誤；速度不變的運動是勻速直線運動，選項D正確。6某人向正東方向運動了s米，然后再沿東偏北60°方向又運動了s米，則該人運動的位移大小為()As米 B.s米C.s米 D2s米解析：選C其運動情景如圖所示。該人的位移大小為：2scos 30°s米，C項正確。7.在街頭的理發(fā)店門口，?？梢钥吹接羞@樣的標志：一個轉動的圓筒，外表有彩色螺旋斜條紋，我們感覺條紋在沿豎直方向運動，但實際上條紋在豎直方向并沒有升降，這是由于圓筒的

27、轉動而使我們的眼睛產(chǎn)生的錯覺。如圖1所示，假設圓筒上的條紋是圍繞圓筒的一條寬帶，相鄰兩圈條紋在沿圓筒軸線方向的距離(即螺距)為L10 cm，圓筒沿逆時針方向(從俯視方向看)，以2 r/s的轉速勻速轉動，我們感覺到的升降方向和速度大小分別為()圖1A向上10 cm/s B向上20 cm/sC向下10 cm/s D向下20 cm/s解析：選D當圓筒沿逆時針方向轉動時，感覺彩色斜條紋向下移動且每個周期下移距離為L10 cm，轉動周期Ts，故感覺條紋下降速度v20 cm/s，D正確。8一質(zhì)點沿直線Ox方向做變速運動，它離開O點的距離x隨時間t變化的關系為x(52t3)m，它的速度隨時間t變化的關系為v

28、6t2m/s，該質(zhì)點在t0到t2 s間的平均速度和t2 s到t3 s間的平均速度的大小分別為()A12 m/s39 m/s B8 m/s38 m/sC12 m/s19.5 m/s D8 m/s13 m/s解析：選B平均速度，t0時，x05 m；t2 s時，x221 m；t3 s時，x359 m。故18 m/s，238 m/s。9(2014·南昌檢測)一個朝著某方向做直線運動的物體，在時間t內(nèi)的平均速度是v，緊接著內(nèi)的平均速度是，則物體在這段時間內(nèi)的平均速度是()Av B.vC.v D.v解析：選D由平均速度的定義式可得物體在這段時間內(nèi)的平均速度v，故D正確。10(2013·

29、合肥模擬)兩位雜技演員，甲從高處自由落下的同時乙從蹦床上豎直跳起，結果兩人同時落到蹦床上，若以演員自己為參考系，此過程中他們各自看到對方的運動情況是()A甲看到乙先朝上、再朝下運動B甲看到乙一直朝上運動C乙看到甲先朝下、再朝上運動D甲看到乙一直朝下運動解析：選B乙上升過程，甲、乙間距越來越小，故甲看到乙向上運動；乙下降過程，因甲的速度大于乙的速度，甲、乙間距仍然變小，故甲看到乙還是向上運動，只有B項正確。二、多項選擇題11關于時刻和時間，下列說法中正確的是()A1秒很短，所以1秒表示時刻B第3秒是指一個時刻C12秒80是男子110米欄最新世界紀錄，這里的12秒80是指時間D2012年5月28日

30、10點22分，唐山發(fā)生4.8級地震，這里的10點22分指時刻解析：選CD時刻是時間軸上的一個點，沒有長短之分，1秒在時間軸上是一段，表示的是時間，所以A選項錯誤；如圖所示，第3秒是1秒的時間，是時間的概念，而第3秒初和第3秒末是時刻概念，所以B選項錯誤；12秒80對應了110米，是“段”的概念，表示時間，所以C選項正確；10點22分在時間軸上是一個點，指的是時刻，所以D選項正確。12科學研究表明，在太陽系的邊緣可能還有一顆行星幸神星。這顆可能存在的行星是太陽系現(xiàn)有的質(zhì)量最大的行星，它的質(zhì)量是木星質(zhì)量的4倍，它的軌道與太陽的距離是地球與太陽的距離的幾千倍。根據(jù)以上信息，下列說法正確的是()A幸神

31、星質(zhì)量太大，不能看做質(zhì)點B研究幸神星繞太陽運動，可以將其看做質(zhì)點C比較幸神星運行速度與地球運行速度的大小關系，可以選擇太陽為參考系D幸神星運行一周的位移要比地球運行一周的位移大解析：選BC物體能否看做質(zhì)點與物體的質(zhì)量無關，A錯。幸神星的形狀和大小相對其到太陽的距離來說屬于次要的因素，因此可以看做質(zhì)點，B對。比較兩個物體運動的快慢，要選擇同一參考系，C對。幸神星運行一周的位移和地球運行一周的位移均為零，D錯。13北京時間2012年10月25日23時33分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征三號丙”運載火箭，將第十二顆北斗導航衛(wèi)星成功送入太空預定軌道。這標志著北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)建設又邁出了堅實的一步，北

32、斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)可以免費提供定位、測速和授時服務，定位精度10 m，測速精度0.2 m/s，以下說法正確的是()A北斗導航衛(wèi)星定位提供的是被測物體的位移B北斗導航衛(wèi)星定位提供的是被測物體的位置C北斗導航衛(wèi)星授時服務提供的是時刻D北斗導航衛(wèi)星測速服務提供的是運動物體的速率解析：選BCD由位置、位移、時間、時刻和速度的定義可知，北斗導航衛(wèi)星定位提供的是一個點，是位置，而不是位置的變化，故選項A錯誤，B正確；北斗導航衛(wèi)星授時服務提供的是時刻，故選項C正確；北斗導航衛(wèi)星測速服務提供的是運動物體某時刻的速度大小，即速率，故選項D正確。14. (2014·安徽示范高中聯(lián)考)2011年7月在土耳其伊

33、斯坦布爾舉行的第15屆機器人世界杯賽上，中國科大“藍鷹”隊獲得仿真2D組冠軍和服務機器人組亞軍，改寫了我國服務機器人從未進入世界前5的紀錄。標志著我國在該領域的研究取得了重要進展。圖中是科大著名服務機器人“可佳”。如圖2所示，現(xiàn)要執(zhí)行一項任務。給它設定了如下動作程序：機器人在平面內(nèi)，由點(0,0)出發(fā)，沿直線運動到點(3,1)，然后又由點(3,1)沿直線運動到點(1,4)，然后又由點(1,4)沿直線運動到點(5,5)，然后又由點(5,5)沿直線運動到點(2,2)，整個過程中機器人所用時間是2 s，則()圖2A機器人的運動軌跡是一條直線B機器人有兩次通過同一點C整個過程中機器人的位移大小為2 m

34、D整個過程中機器人的平均速率為1 m/s解析：選BC坐標系的橫軸作為x軸，縱軸作為y軸。根據(jù)描點法先作出題中給定的幾個坐標位置，然后用直線連接相鄰兩個位置，即得物體的運動軌跡，如圖所示。機器人的運動軌跡不是一條直線，機器人會兩次通過同一點，選項A錯誤，B正確。起點在坐標原點，終點在(2,2)，位移大小是這兩點連線的長，故位移大小為 m2 m，選項C正確。整個過程中機器人的平均速度大小為1 m/s，選項D錯誤。15.兩個人以相同的速率同時從圓形軌道的A點出發(fā)，分別沿ABC和ADE方向行走，經(jīng)過一段時間后在F點相遇(圖中未畫出)。從出發(fā)到相遇的過程中，描述兩人運動情況的物理量相同的是()圖3A速度

35、 B位移C路程 D平均速度解析：選BCD運動過程中兩人的速度方向不同；起點、終點都相同，說明位移相同；因兩個人以相同的速率同時從圓形軌道的A點出發(fā)，在相同的時間內(nèi)所走的路程相同，根據(jù)平均速度公式，位移相同，運動時間相同，所以平均速度相同。故B、C、D正確。16某質(zhì)點以20 m/s的初速度豎直向上運動，其加速度保持不變，經(jīng)2 s到達最高點，上升高度為20 m，又經(jīng)過2 s回到出發(fā)點時，速度大小仍為20 m/s，關于這一運動過程的下列說法中正確的是()A質(zhì)點運動的加速度大小為10 m/s2，方向豎直向下B質(zhì)點在這段時間內(nèi)的平均速度為零C質(zhì)點在最高點時加速度為零D質(zhì)點在落回拋出點時的速度與開始離開拋

36、出點時的速度相同解析：選AB根據(jù)加速度的定義知，取豎直向上為正方向，則a m/s210 m/s2，負號表示加速度方向與規(guī)定的正方向相反，即豎直向下，選項A正確；由位移的定義知，這段時間內(nèi)的總位移為零，而路程為40 m，根據(jù)平均速度的定義知，平均速度為零，故B正確；質(zhì)點做勻變速運動，每時每刻的加速度都相同，在最高點速度為零，但加速度大小仍為10 m/s2，方向豎直向下，所以選項C錯誤；在拋出點兩時刻的瞬時速度大小相等，但方向相反，選項D錯誤。第2節(jié)勻變速直線運動的規(guī)律勻變速直線運動規(guī)律想一想如圖121所示，一質(zhì)點由A點出發(fā)，以初速度v0做勻變速直線運動，經(jīng)過時間t s到達B點，設其加速度大小為a

37、。圖121(1)若質(zhì)點做勻加速直線運動，則質(zhì)點在B點的速度及AB間距應如何表示。(2)若質(zhì)點做勻減速直線運動，則質(zhì)點在B點的速度及AB間距應如何表示。提示：(1)vBv0atxABv0tat2(2)vBv0atxABv0tat2記一記1勻變速直線運動(1)定義沿著一條直線，且加速度不變的運動。(2)分類勻加速直線運動，a與v0方向相同。勻減速直線運動，a與v0方向相反。2勻變速直線運動的規(guī)律(1)速度公式：vv0at。(2)位移公式： xv0tat2。(3)速度位移關系式：v2v022ax。試一試1(2013·廣東高考)某航母跑道長200 m。飛機在航母上滑行的最大加速度為6 m/s

38、2，起飛需要的最低速度為50 m/s。那么，飛機在滑行前，需要借助彈射系統(tǒng)獲得的最小初速度為()A5 m/sB10 m/sC15 m/s D20 m/s解析：選B設滑行前需要獲得的最小初速度為v0，根據(jù)v2v022ax，代入數(shù)據(jù)，解得v010 m/s，B項正確。勻變速直線運動的推論想一想如圖122所示，一物體在做勻加速直線運動，加速度為a，在A點的速度為v0，物體從A到B和從B到C的時間均為T，則物體在B點和C點的速度各是多大？物體在AC 階段的平均速度多大？此過程平均速度與B點速度大小有什么關系？xBC與xAB的差又是多大？圖122提示：vBv0aTvCv02aTACv0aTvB可見做勻加速

39、直線運動的物體的平均速度等于這段時間中間時刻的瞬時速度。又x ABv0TaT2，xBCvBTaT2v0TaT2。故xBCxABaT2。記一記1勻變速直線運動的兩個重要推論(1)xaT2，即任意相鄰相等時間內(nèi)的位移之差相等?？梢酝茝V到xmxn(mn)aT2。(2)v，某段時間的中間時刻的瞬時速度等于該段時間內(nèi)的平均速度。v，某段位移的中間位置的瞬時速度大于該段位移內(nèi)的平均速度。可以證明，無論勻加速還是勻減速，都有v>v。2初速度為零的勻變速直線運動中的四個重要結論(1)1T末，2T末，3T末瞬時速度之比為：v1v2v3vn123n。(2)1T內(nèi)，2T內(nèi)，3T內(nèi)位移之比為：x1x2x3xn1

40、2232n2。(3)第一個T內(nèi)，第二個T內(nèi)，第三個T內(nèi)，第N個T內(nèi)的位移之比為：xxxxN135(2n1)。(4)通過連續(xù)相等的位移所用時間之比為：t1t2t3tn1(1)()()。試一試2(2014·蘇州聯(lián)考)一輛汽車剎車后做勻減速直線運動直到停止，已知汽車在前一半時間內(nèi)的平均速度為，則汽車在后一半時間內(nèi)的平均速度為()A. B.C. D.解析：選B初速度為零的勻加速直線運動，前半段時間與后半段時間內(nèi)的位移之比為13，末速度為零勻減速直線運動的逆過程是初速度為零的勻加速直線運動，故該車前一半時間與后一半時間的位移之比為31，則，聯(lián)立得，B正確?？键c一勻變速直線運動規(guī)律的理解和應用例

41、1(2014·靖江模擬)做勻加速直線運動的物體途中依次經(jīng)過A、B、C三點，已知ABBC，AB段和BC段的平均速度分別為v13 m/s、v26 m/s，則：(1)物體經(jīng)B點時的瞬時速度vB為多大？(2)若物體運動的加速度a2 m/s2，試求AC的距離l。思路點撥(1)物體做勻變速直線運動時，當不牽涉時間時，請寫出常用的兩個公式。速度位移公式：_。平均速度公式：_。提示：v2v022ax。(2)請畫出物體的運動過程分析圖(標出已知量和未知量)。提示：解析(1)設加速度大小為a，經(jīng)A、C的速度大小分別為vA、vC。由勻加速直線運動規(guī)律可得：vB2vA22a×vC2vB22a

42、15;v1v2解式得：vB5 m/s(2)解式得：vA1 m/s，vC7 m/s由vC2vA22al得：l12 m。答案(1)5 m/s(2)12 m(1)解答運動學問題的基本思路(2)運動學公式中正、負號的規(guī)定直線運動可以用正、負號表示矢量的方向，一般情況下，我們規(guī)定初速度的方向為正方向，與初速度同向的物理量取正值，反向的物理量取負值，當v00時，一般以a的方向為正方向。(3)兩類特殊的勻減速直線運動剎車類問題：指勻減速到速度為零后即停止運動，加速度a突然消失，求解時要注意確定其實際運動時間。如果問題涉及最后階段(到停止運動)的運動，可把該階段看成反向的初速度為零、加速度不變的勻加速直線運動

43、。雙向可逆類：如沿光滑斜面上滑的小球，到最高點后仍能以原加速度勻加速下滑，全過程加速度大小、方向均不變，故求解時可對全過程列式，但必須注意x、v、a等矢量的正負號及物理意義。(2014·山西四校聯(lián)考)以36 km/h的速度沿平直公路行駛的汽車，遇障礙物剎車后獲得大小為a4 m/s2的加速度，剎車后第3 s內(nèi)，汽車走過的路程為()A12.5 mB2 mC10 m D0.5 m解析：選D由vat可得剎車到靜止所需的時間t2.5 s，則第3 s內(nèi)的位移，實際上就是22.5 s內(nèi)的位移，xat20.5 m?？键c二多階段勻變速直線運動問題例2(2014·江都模擬)珠海航展現(xiàn)場空軍八一

44、飛行表演隊兩架“殲­10”飛機表演剪刀對沖，上演精彩空中秀。質(zhì)量為m的“殲­10”飛機表演后返回某機場，降落在跑道上減速過程簡化為兩個勻減速直線運動。飛機以速度v0著陸后立即打開減速阻力傘，加速度大小為a1，運動時間為t1；隨后在無阻力傘情況下勻減速直至停下。在平直跑道上減速滑行總路程為x。求：第二個減速階段飛機運動的加速度大小和時間。審題指導第一步：抓關鍵點關鍵點獲取信息簡化為兩個勻減速直線運動兩個過程相連接，加速度方向不變飛機以速度v0著陸前一個減速過程的初速度為v0無阻力傘情況下勻減速直至停下第二個減速階段的末速度為零滑行總路程為x兩個減速階段的位移和為x第二步：找突

45、破口飛機著陸后經(jīng)歷兩個勻減速直線運動階段，前一階段的末速度為下一階段的初速度，且第二階段的末速度為零，列出兩段過程的速度關系式和位移關系式即可求解結果。解析如圖所示，A為飛機著陸點，AB、BC分別為兩個勻減速運動過程，C點停下。A到B過程，依據(jù)運動學規(guī)律有：x1v0t1a1t12，vBv0a1t1，B到C過程，依據(jù)運動學規(guī)律有：x2vBt2a2t22,0vBa2t2，A到C過程，有：xx1x2，聯(lián)立解得：a2，t2。答案見解析求解多階段運動問題的四點注意(1)準確選取研究對象，根據(jù)題意畫出物體在各階段的運動示意圖，直觀呈現(xiàn)物體的運動過程。(2)明確物體在各階段的運動性質(zhì)，找出題目給定的已知量、

46、待求未知量以及中間量。(3)合理選擇運動學公式，列出物體在各階段的運動方程，同時列出物體各階段間的關聯(lián)方程。(4)勻變速直線運動涉及的公式較多，各公式相互聯(lián)系，大多數(shù)題目可一題多解，解題時要開闊思路，通過分析、對比，根據(jù)已知條件和題目特點適當?shù)夭鸱?、組合運動過程，選取最簡捷的解題方法。典例(16分)(2014·湖南衡陽五校聯(lián)考)駕駛證考試中的路考，在即將結束時要進行目標停車，考官會在離停車點不遠的地方發(fā)出指令，要求將車停在指定的標志桿附近，終點附近的道路是平直的，依次有編號為A、B、C、D、E的5根標志桿，相鄰桿之間的距離L12.0 m，如圖123所示。一次路考中，學員甲駕駛汽車，學

47、員乙坐在后排觀察并記錄時間，。假設在考官發(fā)出目標停車的指令前，汽車是勻速運動的，：“在D標志桿目標停車”，發(fā)出指令后，學員乙立即開始計時，才開始剎車，開始 直到停止。學員乙記錄下自己。 已知LOA44 m。求：圖123(1)剎車前汽車做勻速運動的速度大小v0及汽車開始剎車后做勻減速直線運動的加速度大小a；(2)汽車停止運動時車頭前端面離D桿的距離。第一步：審題干，抓關鍵信息關鍵點獲取信息停車過程計時起點、汽車前端面距O點為2 m反應時間內(nèi)汽車做勻速運動汽車到B、C的勻減速運動的時間為汽車過B、C的時間減去反應時間學員乙過B、C桿之前汽車一直運動而未停止第二步：審設問，找問題的突破口第三步：三定

48、位，將解題過程步驟化第四步：求規(guī)范，步驟嚴謹不失分解(1)汽車從O到標志桿B的過程中：LOALv0tv0(tBt)a(tBt)2(3分)汽車從O到標志桿C的過程中：LOA2Lv0tv0(tCt)a(tCt)2(3分)聯(lián)立方程解得：v016 m/s(2分)a2 m/s2(2分)(2)汽車從開始到停下運動的距離：xv0t(3分)可得x72 m，故車頭前端距O點為74 m。因LOD80 m，因此汽車停止運動時車頭前端面距離D桿6 m。(3分)考生易犯錯誤(1)在中誤將tB和tC作為汽車勻減速運動的總時間，而沒有考慮tB和tC中包含反應時間t，造成失分。(2)在中誤將汽車的位移x72 m作為汽車車頭前

49、端面距O點的距離，從而得出汽車停止運動時車頭前端面距D桿8 m的結果，而實際上，x72 m為學員乙距O點的距離，乙離車頭前端面的距離為2.0 m。隨堂對點訓練1(多選)(2014·汕頭高三測試)做勻減速直線運動的質(zhì)點，它的加速度大小為a，初速度大小為v0，經(jīng)過時間t速度減小到零，則它在這段時間內(nèi)的位移大小可用下列哪些式子表示()Av0tat2Bv0tC. D.at2解析：選ACD質(zhì)點做勻減速直線運動，加速度為a，位移為v0tat2，A對，B錯；平均速度為，位移大小為·t，C對；勻減速到零可看做初速度為零的勻加速直線運動來計算位移大小，為at2，D對。2.如圖124所示，在傾

50、角30°的足夠長的光滑斜面上，一質(zhì)量為2 kg的小球自與斜面底端P點相距0.5 m處，以4 m/s的初速度沿斜面向上運動。在返回P點之前，若小球與P點之間的距離為d，重力加速度g取10 m/s2，則d與t的關系式為()圖124Ad4t2.5t2 Bd4t2.5t2Cd0.54t2.5t2 Dd0.54t2.5t2解析：選D小球沿光滑斜面向上運動，由于所受合外力沿斜面向下，大小為mgsin ，所以小球做勻減速直線運動，滿足xv0tat2。初始時刻至P的距離為0.5 m，所以d0.54t2.5t2，D正確。3(多選)(2014·濟南外國語學校測試)給滑塊一初速度v0，使它沿光滑

51、斜面向上做勻減速運動，加速度大小為，當滑塊速度大小減為時，所用時間可能是()A. B.C. D.解析：選BC當滑塊速度大小減為時，其方向可能與初速度方向相同，也可能與初速度方向相反，因此要考慮兩種情況，即v或v，由vv0t得t或t，故B、C正確。4.(2013·佛山一模)如圖125所示，一小球從A點由靜止開始沿斜面向下做勻變速直線運動，若到達B點時速度為v，到達C點時速度為2v，則xABxBC等于()圖125A11 B12C13 D14解析：選C由位移速度公式可得vB2vA22axAB，vC2vB22axBC，將各瞬時速度代入可知選項C正確。5.(2014·安徽省六校聯(lián)考)

52、如圖126所示，殲15戰(zhàn)機是我國自行設計研制的首型艦載多用途殲擊機，短距起飛能力強大。若殲15戰(zhàn)機正常起飛過程中加速度為a，經(jīng)s距離就達到起飛速度騰空而起?，F(xiàn)已知“遼寧”艦起飛甲板長為L(L<s)，且起飛過程可簡化為勻加速直線運動?，F(xiàn)有兩種方法助其正常起飛，方法一：在航空母艦靜止的情況下，用彈射系統(tǒng)給飛機以一定的初速度；方法二：起飛前先讓航空母艦沿飛機起飛方向以某一速度勻速航行。求：圖126(1)方法一情況下彈射系統(tǒng)使飛機具有的最小速度v1m；(2)方法二情況下航空母艦的最小速度及此過程中的位移。解析：(1)設飛機起飛速度為v，則為v22as。v2v1m22aL。聯(lián)立解得v1m。(2)設第二種方法中起飛過程經(jīng)歷時間為t，則t飛機位移x1航空母艦位移x2v2m·t，位移關系：x1x2L，聯(lián)立解得：v2m，x22(L)。答案：見解析課時跟蹤檢測一、單項選擇題1在一次交通事故中，交通警察測量出肇事車輛的剎車痕跡是30 m，該車輛最大剎車加速度是15 m/s2，該路段的限速為60 km/h。則該車()A超速 B不超速C無法判斷 D速度剛好是60 km/h解析：選A如果以最大剎車加速度剎車，那么由v可求得剎