1、第二章章末复习课【知识体系】 静止重力均匀变化大小和方向主题1解匀变速直线运动问题的常用方法匀变速直线运动的规律、公式较多,一个匀变速直线运动问题往往有多种解决方法根据题目给出的信息,结合规律、公式的自身特点,选择适当的公式和方法,可以起到事半功倍的效果常用方法规律特点一般公式法vtv0at(不含位移) sv0tat2(不含末速度)vv2as(不含时间)平均速度法v,对任何性质的运动都适用(不含加速度) v(v0vt),只适用于匀变速直线运动中间时刻速度法“任意一段时间t中间时刻的瞬时速度等于这段时间t内的平均速度”即vv,适用于任何一个匀变速直线运动【典例1】如图所示,一小物块从静止沿斜面以
2、恒定的加速度下滑,依次通过A、B、C三点,已知AB12 m,AC32 m,小物块通过AB、BC所用的时间均为2 s,求:(1)小物块下滑时的加速度;(2)小物块通过A、B、C三点时的速度解:解法一(1)设物块下滑的加速度为a,则sBCsABat2,所以a m/s22 m/s2.(2)vB m/s8 m/s.解法二由vtv0at得vAvBat(822) m/s4 m/s,vCvBat (822) m/s12 m/s.由sv0tat2知:AB段:12vA2a22,AC段:32vA4a42,联立得vA4 m/s,a2 m/s2.所以vBvAat8 m/s,vCvAa2t12 m/s.解法三vB8 m
3、/s,由sBCvBtat2,即2082a22,得a2 m/s2.由vtv0at知vAvBat4 m/s,vCvBat12 m/s.答案:(1)2 m/s2(2)vA4 m/svB8 m/svC12 m/s针对训练1物体从斜面顶端由静止开始下滑,经过斜面中点时速度为2 m/s,则物体到达斜面底端时速度为()A3 m/sB4 m/sC6 m/s D2 m/s解析:设斜面长度为L,物体下滑时的加速度为a,得v22aL,v2a,解得vv中2 m/s,D正确答案:D主题2运动图象问题1“六看”识图象首先要学会识图识图就是通过“看”寻找规律及解题的突破口为方便记忆,这里总结为六看:一看“轴”,二看“线”,
4、三看“斜率”,四看“面”,五看“截距”,六看“特殊值”(1)“轴”:纵、横轴所表示的物理量,特别要注意纵轴是s,还是v.(2)“线”:从线反映运动性质,如st图象为水平直线表示匀速运动,vt图象为水平直线表示匀速运动,vt图象为倾斜直线表示匀变速运动(3)“斜率”:st图象斜率表示速度;vt图象斜率表示加速度(4)“面”即“面积”:主要看纵、横轴量的乘积有无意义如st图象面积无意义,vt图象与t轴所围面积表示位移(5)“截距”:初始条件、初始位置s0或初速度v0.(6)“特殊值”:如交点,st图象交点表示相遇,vt图象交点表示速度相等(不表示相遇)2如下是s-t图象和v-t图象的比较.s-t图
5、v-t图表示物体做匀速直线运动(斜率大小表示速度的大小)表示物体静止表示物体反向匀速直线运动(斜率大小表示速度的大小)交点的纵坐标表示三个运动质点相遇时的位移t1时刻物体的位移为s1表示物体做匀加速直线运动(斜率大小表示加速度的大小) 表示物体做匀速直线运动表示物体做匀减速直线运动(斜率大小表示加速度的大小)交点的纵坐标表示三个运动质点在同一时刻的共同速度t1时刻物体的速度为v1(阴影部分面积表示质点在t1时间内的位移)【典例2】如图所示是某质点做直线运动的vt图象,由图可知这个质点的运动情况是()A前5 s做的是匀速运动B515 s内做匀加速运动,加速度大小为1 m/s2C1520 s内做匀
6、减速运动,加速度为3.2 m/s2D质点15 s末离出发点最远,20 s末回到出发点解析:由图象可知前5 s做的是匀速运动,选项A正确;515 s内做匀加速运动,加速度大小为0.8 m/s2,选项B错;1520 s内做匀减速运动,加速度为3.2 m/s2,选项C错;质点一直做单方向的直线运动,在20 s末离出发点最远,选项D错答案:A针对训练2.小球从空中自由下落,与水平地面第一次相碰后弹到空中某一高度,其速度随时间变化的关系如图所示(g取10 m/s2),则下列说法正确的是()A小球下落过程与上升过程的加速度大小相同,方向相反B碰撞时速度的改变量为2 m/sC小球是从2.5 m高处自由下落的
7、D小球反弹起的最大高度为0.45 m答案:D主题3纸带问题的分析和处理1由纸带判断物体的运动性质(1)根据匀速直线运动特点,svt,若纸带上各相邻的点的间隔相等,则可判定物体做匀速直线运动(2)由匀变速直线运动的推论saT2,若所打的纸带上在任意两个相邻且相等的时间内物体的位移差相等,则说明物体做匀变速直线运动2由纸带求物体运动的速度如果物体做匀变速直线运动,s1、s2、sn为其在连续相等时间内的位移,T为相等时间间隔值,则纸带上某点对应的瞬时速度等于以这个点为中间时刻的位移内的平均速度,即vn.3由纸带求物体运动的加速度(1)由图象求加速度:利用多组数据描绘出vt图象,则vt图象的直线斜率即
8、为物体运动的加速度(2)逐差法:虽然用a可以根据纸带求加速度,但只利用一个s时,偶然误差较大,为此应采取逐差法如图所示,纸带上有6个连续相等的时间T内的位移s1、s2、s3、s4、s5、s6.即由saT2,得s4s1(s4s3)(s3s2)(s2s1)3aT2,s5s2(s5s4)(s4s3)(s3s2)3aT2,s6s3(s6s5)(s5s4)(s4s3)3aT2,所以a.由此可以看出,该公式各段位移都用上了,可有效地减小偶然误差,所以利用纸带计算加速度时,应采用逐差法【典例3】在“研究匀变速直线运动”的实验中,打点计时器使用的电源周期为0.02 s实验得到的纸带如图所示,图中A、B、C、D
9、、E为所选取的计数点,相邻两个计数点间还有四个点未画出现测得相邻计数点间距依次为sAB16.10 cm,sBC17.95 cm,sCD19.81 cm,sDE21.65 cm.(1)相邻计数点的间隔时间为_s.(2)所使用的刻度尺的最小刻度为_cm.(3)拖着纸带运动的物体加速度为_m/s2.(4)打点计时器在打B点时,物体的瞬时速度大小为_m/s.解析:(1)打点周期T0.02 s相邻计数点间隔的时间为t50.02 s0.1 s.(2)由测量数据可知,测量所用的刻度尺为毫米刻度尺,最小刻度为0.1 cm.(3)由a,得a m/s21.85 m/s2.(4)由v,得vB m/s1.7 m/s.
10、答案:(1)0.1(2)0.1(3)1.85(4)1.7针对训练3如图所示是某同学在“研究匀变速直线运动”的实验中获得的一条纸带(1)已知打点计时器电源频率为50 Hz,则纸带上打相邻两点的时间间隔为_ s.(2)A、B、C、D是纸带上四个计数点,每两个相邻计数点间有四个点没有画出从图中求出C点对应的速度是_ m/s,运动的加速度是_ m/s2(计算结果保留三位有效数字)答案:(1)0.02(2)0.2100.600统揽考情本章知识核心是物体的匀变速直线运动问题,高考对本章考查的内容主要有:匀变速直线运动的规律及运动图象问题;行车安全问题真题例析(2015广东卷)甲、乙两人同时同地出发骑自行车
11、做直线运动,前1小时内的位移时间图象如图所示下列表述正确的是()A0.20.5小时内,甲的加速度比乙的大B0.20.5小时内,甲的速度比乙的大C0.60.8小时内,甲的位移比乙的小D0.8小时内,甲、乙骑行的路程相等解析:题图为s-t图象,图象的斜率表示速度根据图象可知0.20.5小时内,甲、乙都做匀速直线运动,加速度都为0,甲的斜率比乙大,所以甲的速度大于乙的速度,A错误,B正确;0.60.8小时内,甲的位移是5 m,乙的位移是3 m,C错误;0.8小时内,甲、乙的位移相同,但是路程不一样,D错误答案:B针对训练竖直升空的火箭,其速度时间图象如图所示,由图可知以下说法正确的是()A火箭在40
12、 s时速度方向发生变化B火箭上升的最大高度为48 000 mC火箭经过120 s落回地面D火箭经过40 s到达最高点解析:由速度时间图象知,火箭前40 s向上匀加速运动,40120 s内向上做匀减速直线运动,所以A、C、D错上升的最大高度h800120 m48 000 m,B对答案:B117世纪意大利科学家伽利略在研究落体运动的规律时,做了著名的斜面实验,其中应用到的物理思想方法属于()A等效替代法B实验归纳法C理想实验法 D控制变量法解析:由于时间测量上的困难,伽利略无法直接研究自由落体运动,而是在斜面实验的基础上合理外推,最终得到倾角为90时小球运动(自由落体运动)的规律所以,在当时并没有
13、直接对落体运动进行实验,伽利略所用的物理实验方法属于理想实验法,选项C正确答案:C2(多选)一个物体以v08 m/s的初速度沿光滑斜面向上滑,加速度的大小为2 m/s2,冲上最高点之后,又以相同的加速度往回运动则()A1 s末的速度大小为6 m/sB3 s末的速度为零C2 s内的位移大小是12 mD5 s内的位移是16 m解析:由t上4 s,即物体冲上最高点的时间为4 s,又根据vtv0at得物体1 s末的速度为6 m/s,A对,B错根据sv0tat2,物体2 s内的位移是12 m,4 s内的位移是16 m,第5 s内,物体沿斜面返回,仍可用上述公式求得5 s的位移是15 m,亦可求第5 s内
14、下滑1 m,得5 s内位移为15 m,所以C对,D错答案:AC3如图是甲、乙两车在同一条公路上沿同一方向、向同一目的地运动的位移时间图象,由图象可以看出()A甲、乙两车是从同一地点出发的B甲车比乙车先到达了目的地C甲、乙两车在行进时的速率是相同的D甲、乙两车在t4时间内的平均速度是相同的解析:在计时时刻,甲车已经在乙车前方s0处,而且开始运动了,而乙车在t2时刻才开始运动,由于乙车运动是持续的,t3时刻就先到达了目的地,而此时甲车才重新开始运动,t4时刻才到达目的地,由于两车在行进部分的图线的斜率是相同的,所以在行进时的速率是相同的答案:C4在“测定匀变速直线运动加速度”的实验中得到一条纸带,
15、纸带上每相邻的两计数点间都有4个点未画出,按时间顺序取0、1、2、3、4、5、6共7个计数点,测出1、2、3、4、5、6点到0点的距离,如图所示(单位:cm)由纸带数据计算可得:(1)计数点4所代表时刻的瞬时速度大小v4_ m/s;(2)小车的加速度大小为_ m/s2(保留2位有效数字)解析:(1)相邻计数点之间都还有4个点未画出,说明相邻计数点之间的时间间隔是0.1 s由全程的平均速度等于中间时刻的瞬时速度得:v4 m/s0.41 m/s.(2)由saT2得:a102 m/s20.76 m/s2.答案:(1)0.41(2)0.765一辆长途客车正在以v16 m/s的速度匀速行驶,突然,司机看见车的正前方s36 m处有一只小狗(如图甲),司机立即采取制动措施从司机看见小狗到长途客车开始做匀减速直线运动的时间间隔t0.5 s若从司机看见小狗开始计时(t0),该长途客车的速度时间图象如图乙所示求:(1)长途客车在t时间内前进的距离;(2)长途客车从司机发现小狗至停止运动的这段时间内前进的距离;(3)根据你的计算结果,判断小狗是否安全解析:(1)长途客车在司机的反应时间内前进的距离:s1vt160.5 m8 m.(2)从司机发现小狗至停止的时间内长途客车前进的距离:s2s140 m.(3)因为s2s,所以小狗不安全答案:(1)8 m(2)40 m(3)小狗不安全