2012届高三物理复习(第一轮)
第二讲直线运动、匀变速运动。
一)知识点预。
二)匀变速直线运动和平抛运动的要点:
]匀变速直线运动的规律。
推论:相邻相等时间间隔内位移差。
匀变速直线运动是解决其他运动的基础,目前我们只能处理这类运动。
]s-t图像、v-t图像的意义。
位移图中的截距表示t=0时物体的位移(直线运动中往往表示物体出发时离起点的距离,负表示方向相反),斜率表示物体运动的速度,图线是直线说明是匀速直线运动,如图中a表示从原点出发,b表示在原点后面出发,速度与a同向,比a快;c表示在原点前面反向出发,三者均为匀速运动。
速度图像中截距表示初速v0,斜率表示加速度a,正为加速,负为减速,图线与横轴所包围的面积是位移;横轴上方为正位移,横轴下方为负位移。如图中a、b、c均为匀变速直线运动,b运动的加速度小于a运动的加速度,a、b均为匀加速直线运动,c为往返的匀减速直线运动,如竖直上抛运动,运动中的某时刻速度为零。
]匀变速直线运动的特殊规律。
时刻中点速度与平均速度。
对于匀变速直线运动,a点到b点及b点到c点的时间相等,b点是ac间的时间中点,则有b点的瞬时速度等于ac间的平均速度, 如右图所示。
初速度为零的匀加速直线运动的特殊运动规律的。
在相邻相等时间间隔内通过的位移之比。
在一倍、两倍、三倍…的时间间隔内通过的位移之比。
]平抛运动和类平抛运动(带电粒子在偏转电场中的运动)
此类运动的一大特点是,在不与速度一直线的恒力作用下,做匀变速曲线运动,某个方向上匀速,另一方向上匀加速,轨迹为抛物线。处理方法采用分解运动。
三)例题辨析和方法指导:
例1. 从同一地点同时开始沿同一方向做直线运动的两个物体a、b的速度图象如图所示。在0—t0时间内,下列说法中正确的是。
a)a、b两个物体的加速度大小都在不断减小。
b)a物体的加速度不断增大,b物体的加速度不断减小。
c)a、b物体的位移都不断增大。
d)a、b两个物体的平均速度大小都大于。
由图象可看出,a、b两物体的v-t图线的斜率都在减小,即加速度减小;且图线所包围的面积都在t轴上方,则位移均在增加;在0~t时间内,a物体的位移大于初末速度相同的匀加速运动的位移,其》,b物体的位移小于相同速度变化的匀加速运动的位移, 《所以选(bc )
例2. 气球上吊一重物,在t=0时刻以速度从地面匀速竖直上升,某时刻吊线突然断裂,在时刻t重物落回地面。不计空气对物体的阻力,重物离开气球时离地面的高度为多少?
从题意可知,重物先经一段匀速上升,再作竖直上抛直至落地,总共经历时间t。
设竖直上抛时间为,则匀速上升时间为,而匀速上升的位移与竖直上抛的位移等值反向,则有,得,而。
例3. 两小球以95m长的细线相连。两球从同一地点自由下落,其中一球先下落1s另一球才开始下落。问后一球下落几秒线才被拉直?
设后下落的小球运动时间为t,应有
例4. 图a是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图,测速仪发出并接收超声波冲信号,根据发出和接收到的信号间的时间差,测出被测物体的速度。图b中p1、、p2是测速仪发出的超声波信号,n1、n2是p1、p2由汽车反射回来的信号。
设测速仪匀速扫描,p1、p2之间的时间间隔δt=1.0 s,超声波在空气中传播的速度是 v=340m/s,若汽车是匀速行驶的,则根据图b可知,汽车在接收到p1、p2两个信号之间的时间内前进的距离是汽车的速度是m/s。图a图b
b图上的标尺每小格代表的时间是,p1信号发射时收到信号的时间间隔,汽车距离为,p2信号发射时收到信号的时间间隔,汽车此时的距离为,∴p1、p2两个信号之间的时间内前进的距离是17m;汽车的速度是17.9m/s。
例5. a、b两棒均长1m,a棒悬挂于天花板上,b棒与a棒在一条竖直线上,直立在地面,a棒的下端与b棒的上端之间相距20m,如图所示,某时刻烧断悬挂a棒的绳子,同时将b棒以v0=20m/s的初速度竖直上抛,若空气阻力可忽略不计,且,试求:
(1)a、b两棒出发后何时相遇?
(2) a、b两棒相遇后,交错而过需用多少时间?
本题用选择适当参考系,能起到点石成金的效用。
由于a、b两棒均只受重力作用,则它们之间由于重力引起的速度改变相同,它们之间只有初速度导致的相对运动,故选a棒为参考系,则b棒相对a棒作速度为v0的匀速运动。
∴ a、b两棒从启动至相遇需时间。
当a、b两棒相遇后,交错而过需时间。
例6. 如图2-1所示,两个相对斜面的倾角分别为37°和53°,在斜面顶点把两个小球以同样大小的初速度分别向左、向右水平抛出,小球都落在斜面上。若不计空气阻力,则a、b两个小球的运动时间之比为( )
a、1:1 b、4:3 c、16:9 d、9:16
从图中可看出,,则,所以,正确答案:d
例7. 如图2-3所示,一带电粒子以竖直向上的初速度,自a处进入电场强度为e、方向水平向右的匀强电场,它受到的电场力恰与重力大小相等。当粒子到达图中b处时,速度大小仍为,但方向变为水平向右,那么a、b之间的电势差等于多少?
从a到b经历的时间为多长?
根据力的独立性原理,带电粒子从a运动到b,在竖直方向只有重力,竖直方向速度恰好减为零,∴ 再由动能定理,动能改变为零,则重力功等于电场力功,∴
例8. 如图2-4所示,让一价氢离子、一价氦离子和二价氦离子的混合物由静止经过同一加速电场加速,然后在同一偏转电场里偏转,它们是否会分成三股?请说明理由。
带电粒子进入偏转电场中发生偏转,则水平方向上:,竖直方向上:。
可见带电粒子射出时,沿竖直方向的偏移量与带电粒子的质量和电量q无关。而一价氢离子、一价氦离子和二价氦离子,它们仅质量或电量不相同,都经过相同的加速和偏转电场,故它们射出偏转电场时偏移量相同,因而不会分成三股,而是会聚为一束粒子射出。
例9.一根长为l的金属棒oa,o端用铰链固定,另一端固定着一个小球a,靠在一个质量为m,高为h的物块上,如图所示,若物块与地面的摩擦不计,试求当物块以速度开始向右匀速运动时,小球的瞬时线速度(此时杆与水平方向夹角为)
对于b点的速度进行分解,可分为沿杆方向的速度分量和垂直杆的线速度,而线速度,则杆的角速度
例10.为了安全,在公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离,已知某高速公路的最高限速。假设前方车辆突然停止,后方车辆司机从发现这一情况,经操纵汽车刹车,到汽车开始减速所经历的时间(即反应时间),汽车刹车时汽车受到的阻力的大小为汽车重的0.
40倍,在高速公路上汽车之间的距离至少为多少?(取重力加速度)
在反应时间内,汽车作匀速运动,运动的距离s1=vt
自刹车到停下,汽车运动的距离。
所求距离s=s1+s2s=1.6×102m
例11.一条平直铁路上,列车甲正以匀速行驶,突然,司机猛然发现铁轨前方处有另一列车乙正以速度(<)同向行驶, 为使甲乙两车不至于相撞,甲车司机立即开始制动。则甲车制动的加速度至少为多大?
追击相遇问题的解题关键,是找到两个物体的位移、运动时间之间的关系,即相遇条件;
再以此为突破口,列式求解。本题的相遇条件是。
即≤,则不等式成立的条件≤,≥
本题若以乙车为参考系,利用相对运动来求解,则简单的多:两车相对速度为,追上时相对速度为零,相对位移≤,应有≥
例12.在倾角为30°的光滑斜面上,有水平向里的匀强磁场b和竖直向下的匀强电场e,一个质量为m,电量为q的带负电的物体,恰能静止在斜面上;现在将匀强电场大小不变、方向迅速改变180°,时间可忽略不计,其余情况保持不变,则带电物体能在斜面上滑行多远?
开始物体只受重力和电场力作用,且重力与电场力平衡,即。
当电场方向反向以后,物体在重力和电场力的合力作用下,沿着光滑斜面匀加速下滑,此时受力如图所示,斜面支持力和洛伦兹力与重力和电场力的垂直斜面的分量平衡,随着速度的增加,洛伦兹力的大小也随之增加,支持力减小,当支持力减为零的时候,物体将离开斜面,所以,当物体和斜面分离的时候,物体在斜面上滑行的距离就达到最远。分离条件为。
即此时物体速度为而物体沿斜面方向的受力方程为又因为。
即。物体在斜面上滑行的距离。
三)巩固练习。
一)选择题。
1. 一汽车在路面情况相同的公路上直线行驶,下面关于车速、惯性、质量和滑行路程的讨论,正确的是( )
a.车速越大,它的惯性越大。
b.质量越大,它的惯性越大。
c.车速越大,刹车后滑行的路程越长。
d.车速越大,刹车后滑行的路程越长,所以惯性越大。
2. 汽车由静止开始做匀加速直线运动,加速度为a,经历时间t后,又以同样大小的加速度做匀减速直线运动,最后静止.汽车在加速和减速的两个过程中,下列物理量不同的是( )
a.位移b.平均速度c.加速度d.经历的时间。
3. 两个质点甲与乙,同时由同一地点向同一方向做直线运动,它们的速度一时间图象如图1所示.则下列说法中正确的是
a.第4 s末甲、乙将会相遇。
b.在第2 s末甲、乙将会相遇。
c.在2 s内,甲的平均速度比乙的大。
d.在第2 s末甲、乙相距最远。
4. 如图2所示,静止的倾斜传送带上有一木块正在匀速下滑,当传送带突然向上开动时,木块滑到底部,所需要的时间,与传送带不动所用的时间相比较,正确的是。
a. =b. >c. 5. 一个物体从静止开始做匀加速直线运动。它在第一秒内与在第二秒内位移之比为s1 : s2 ,在走完第1m时与走完第2m时的速度之比为v1 : v2。以下说法正确的是( ) 第1讲描述直线运动的基本概念。例1 下列情况中的运动物体,不能被看成质点的是 a 研究绕地球飞行时航天飞机的轨道 b 研究飞行中直升飞机上的螺旋浆的转动情况。c 计算从北京开往上海的一列火车的运行时间。d 计算在传送带上输送的工件数量。例2 多选 研究下列运动时,可以把运动物体看作是质点的是 a 钟... 1 有下列说法 宏观物体的物质波波长非常小,极易观察到它的波动性 激光有较好的相干性 核反应中的质量亏损现象违背了能量守恒定律 氢原子的能量是不连续的,因此辐射光子的能量也是不连续的。你认为正确的是。a b c d 2 原子核a发生 衰变后变为原子核,原子核b发生 衰变后变为原子核,已知原子核a和原... 2012届高三物理复习 第一轮 第一讲物体的平衡。一 知识点预览。二 平衡的要点 物体的平衡条件 此类题的关键,在于对物体的正确的受力分析,列出平衡方程组。物体的动态平衡。有些物体在运动中合力始终为零,称动态平衡 此类题的常用解法 受力图分析法。处理常用方法 正交分析 整体分析法 隔离分析法 力三角...2019届高考物理复习含答案
高三物理日常练习 含答案 2
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