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高三一轮复习之专题一:直线运动的描述与研究( 1)

●三年考点分布

●考情分析与高考命题趋势

本专题是力学的基础,描述运动的概念、研究直线运动的思想和方法是学习其他物理知识的基石.

从“三年考点分布”可以看出,本专题是历年高考的必考内容,其中对匀变速直线运动的概念、公式、规律、图像及其应用的考查是热点,大部分题目与实际联系比较密切,情景比较新颖,考题形式主要以选择、计算题为主。本章知识还较多地与牛顿运动定律、带电粒子在复合场中的运动,电磁感应现象等知识结合起来,作为综合试题中的一个知识点加以体现。新课标地区 20102011年高考均通过一个计算题考查本专题内容,分值较大,应引起高度关注.

2013年高考命题趋势预测如下:

1、考查描述直线运动的基本概念.

2、考查描述直线运动的 x-tv-ta-t图像,这是热点.

3、考查应用运动规律解决实际运动过程的能力.实际问题模型化是解决问题的关键.

本专题的关键词是:描述、概念、过程、规律、图像、模型.

●考点突破

考点一:描述直线运动的基本概念、直线运动的规律及其应用

题型一 基本概念的考查

例题 12011安徽. 16).一物体作匀加速直线运动,通过一段位移所用的时间为,紧接着通过下一段位移所用时间为.则物体运动的加速度为( )

A

B

C

D

【答案】 A

【解析】物体作匀加速直线运动在前一段所用的时间为,平均速度为,即为时刻的瞬时速度;物体在后一段所用的时间为,平均速度为,即为时刻的瞬时速度.速度由变化到的时间为,所以加速度A正确.

【题型点评】分段运动,典型题型,高考热点.

针对训练 1(广东理基)做下列运动的物体,能当作质点处理的是()

A.自转中的地球

B.旋转中的风力发电机叶片

C.在冰面上旋转的花样滑冰运动员

D.匀速直线运动的火车

【答案】 D

【解析】 ABC选项中对所研究的问题,物体各部分的运动情况不一样所以不能看作质点, D可以.

【题型点评】本题是考查物理思想和方法----理想化模型法的典型试题.

题型二运动规律 - - -位移 x与时间 t公式

例题 22011天津. 3).质点做直线运动的位移 x与时间 t的关系为 x= 5 t+ t 2(各物理量均采用国际单位制单位),则该质点( )

A.第 1 s内的位移是 5 m

B.前 2 s内的平均速度是 6 m/ s

C.任意相邻 1 s内的位移差都是 1 m

D.任意 1 s内的速度增量都是 2 m/ s

【答案】 D

【解析】匀变速直线运动的考查,简单题.第 1 s内的位移只需将 t= 1代入即可求出 x= 6 mA错误;前 2 s内的平均速度为B错;由题给解析式可以求得加速度为 a= 2 m/ s 2C错;由加速度的定义可知 D选项正确.

针对训练 22012武汉调考)在倾角为的足够长的光滑斜面上,一质量为 2 kg的小球自与斜面底端 P点相距 0.5 m处,以 4 m/ s的初速度沿斜面向上运动.在返回 P点之前,若小球与 P点之间的距离为,重力加速度 g10 m/ s 2dt的关系式为()

A

B

C

D

【答案】 D

【解析】由于小球向上运动,所受合外力沿斜面向下,做匀减速直线运动。而初始位移为 0.5 mAB均错;而加速度是负值,所以排 CD.

题型三 运动规律---分类讨论

例题 309江苏物理. 7)如图所示,以匀速行驶的汽车即将通过路口,绿灯还有 2 s将熄灭,此时汽车距离停车线 18 m.该车加速时最大加速度大小为,减速时最大加速度大小为.此路段允许行驶的最大速度为,下列说法中正确的有( )

A.如果立即做匀加速运动,在绿灯熄灭前汽车可能通过停车线

B.如果立即做匀加速运动,在绿灯熄灭前通过停车线汽车一定超速

C.如果立即做匀减速运动,在绿灯熄灭前汽车一定不能通过停车线

D.如果距停车线处减速,汽车能停在停车线处

【答案】 AC

【解析】熟练应用匀变速直线运动的公式,是处理问题的关键,对汽车运动的问题一定要注意所求解的问题是否与实际情况相符.如果立即做匀加速直线运动, t 1= 2 s内的位移= 20 m> 18 m,此时汽车的速度为 12 m/ s< 12.5 m/ s,汽车没有超速, A项正确;如果立即做匀减速运动,速度减为零需要时间 s,此过程通过的位移为 6.4 mC项正确、 D项错误.

【题型点评】贴近生活实际,关注交通安全是本题的特点.

针对训练 32011四川. 23)随着机动车数量的增加,交通安全问题日益凸显.分析交通违法事例,将警示我们遵守交通法规,珍惜生命.一货车严重超载后的总质量为 49 t,以 54 km/ h的速率匀速行驶.发现红灯时司机刹车,货车即做匀减速直线运动,加速度的大小为 2.5 m/ s 2(不超载时则为 5 m/ s 2).

1)若前方无阻挡,问从刹车到停下来此货车在超载及不超载时分别前进多远?

2)若超载货车刹车时正前方 25 m处停着总质量为 1 t的轿车,两车将发生碰撞,设相互作用 0.1 s后获得相同速度,问货车对轿车的平均冲力多大?

【答案】货车对轿车的平均冲力为 N.

【解析】( 1)货车刹车时的初速度是 v0= 15 m/ s,末速度是 0,加速度分别是 2.5 m/ s 25 m/ s 2,根据位移推论式得

代入数据解得:

超载 m

不超载 m

2)货车与轿车相撞时的速度为

m/ s

相撞时动量守恒,有

m/ s

对轿车根据动量定理有

解得 N

题型四 运动规律---多过程考查

例题 42012上海. 10)小球每隔 0.2 s从同一高度抛出,做初速为 6 m/ s的竖直上抛运动,设它们在空中不相碰。第一个小球在抛出点以上能遇到的小球数为(取 g10 m/ s 2)( )

A. 三个

B. 四个

C. 五个

D. 六个

【答案】 C

【解析】小球做初速度为 6 m/ s的竖直上抛运动,到达最高点需要的时间为 0.6 s,因而当第一个小球要回到抛出点时,空中还有 5个小球,因而能遇到 5个小球,选项 C正确.

针对训练 42010南通模拟)" 10米折返跑"的成绩反应了人体的灵敏素质.如图所示,测定时,在平直跑道上,受试者以站立式起跑姿势站在起点终点线前,当听到"跑"的口令后,全力跑向正前方 10米处的折返线,测试员同时开始计时.受试者到达折返线处时,用手触摸折返线处的物体(如木箱),再转身跑向起点终点线,当胸部到达起点终点线的垂直面时,测试员停表,所用时间即为" 10米折返跑"的成绩.设受试者起跑的加速度为 4 m/ s 2,运动过程中的最大速度为 4 m/ s,快到达折返线处时需减速到零,减速的加速度为 8 m/ s 2,返回时达到最大速度后不需减速,保持最大速度冲线.求该受试者" 10米折返跑"的成绩为多少秒?

【答案】 6.25 s

【解析】对受试者,由起点终点线向折返线运动的过程中加速阶段:

减速阶段:

匀速阶段:

由折返线向起点终点线运动的过程中加速阶段:

匀速阶段:

受试者“ 10米折返跑”的成绩为:

【题型点评】模型转化,多过程考查,命题重点和热点.