2022届高考总复习第一轮第一章运动的描述匀变速直线运动的研究一描述运动的根本概念【根底知识】一、参考系：⒈定义：假定不动，用来做参考的物体。⒉选取：①任意性：____________________________________________________②原那么性：____________________________________________________③通常性：____________________________________________________二、质点：⒈概念：_______________________________________________________________⒉物体看成质点的条件：_________________________________________________三、时刻和时间间隔：⒈时刻：表示时间坐标轴上的点即为时刻。例如几秒初，几秒末，几秒时。⒉时间：前后两时刻之差。时间坐标轴上用线段表示时间，例如，前几秒内、第几秒内。四、位移和路程：⒈位移：由起点指向终点的有向线段，位移是末位置与始位置之差，是矢量。路程：物体运动轨迹之长，是标量。22/22\n⒉区别：①两个不同物理量②分类不同：矢量性和标量性⒊联系：①单向直线运动，位移大小等于路程②一般情况，位移大小小于路程五、速度和速率：⒈平均速度：①概念：______________________________________________②定义式：____________________________________________③方向：______________________________________________④时间上的平均速度和位移上的平均速度：________________⒉瞬时速度：①概念：______________________________________________②方向：______________________________________________注：平均速度和瞬时速度的方向和位移方向间关系的差异⒊速率：①概念：__________________________________________________②定义：__________________________________________________注：一般情况下，平均速度的大小和平均速率不相等六：加速度：⒈定义式：_________________________________________________________⒉意义：___________________________________________________________⒊方向：___________________________________________________________【要点聚焦】一、质点概念的正确理解：⒈理想模型：⒉物体可视为质点的几种情况：①平动的物体通常可看成质点②有转动，但转动相对于平动来说可忽略，如地球的公转。22/22\n③同一物体，有时可看成质点，有时那么不能。二、对参考系的正确理解：⒈对参考系的理解：⒉参考系的选取原那么：三、速度、速度变化量和加速度的关系：⒈意义：物理量意义公式关系速度(V)表示运动快慢和方向三者大小无必然关系速度变化(ΔV)表示速度变化的大小和方向加速度(a)表示速度变化的快慢和方向，即速度变化率⒉理解要点：①加速度、速度变化均为矢量，且两者方向必定相同②加速度、速度变化、速度三者的大小无必然关系③速度的增大(减小)取决于加速度和速度的方向关系，不取决于加速度的大小变化④加速度的决定因素：合力与质量⑤x-t图象中：斜率为速度，V－t图象中：斜率为加速度⑥速度为零，加速度不一定为零，能区分静止和瞬时速度为零。【例题精解】例⒈在08北京奥运会中，以下几种比赛工程中的研究对象可视为质点的是----()(A)蹦床比赛中研究蹦床运发动在空中表演的动作时(B)帆船比赛中确定帆船在大海中的位置时22/22\n(C)铅球比赛中研究铅球被掷出后在空中飞行的时间时(D)跆拳道比赛中研究运发动的攻击动作时例⒉一列长为L的队伍，行进速度为v，通讯员从队伍尾以速度V1赶到排头，又立即以速度V2返回队尾.求在这段时间里队伍前进的距离.例⒊有以下几种情景．请根据所学知识选择对情景的分析和判断正确的说法--()①点火后即将升空的火箭②高速公路上沿直线高速行驶的轿车为防止事故紧急刹车③运行的磁悬浮列车在轨道上高速行驶④太空的空间站在绕地球匀速转动(A)因火箭还没运动，所以加速度一定为零(B)轿车紧急刹车，速度变化很快，所以加速度很大(C)高速行驶的磁悬浮列车，因速度很大，所以加速度也一定很大(D)尽管空间站匀速转动，但其加速度并不为零例⒋在2022北京奥运会中，牙买加选手博尔特是一位公认的世界飞人，在男子100m决赛和男子200m决赛和男子200m决赛中分别以9.69s和19.30是的成绩破了两项世界纪录，获得两枚金牌。关于他在两次决赛中的运动情况，以下说法正确的选项是-------------()(A)200m决赛中位移是100m决赛的两倍22/22\n(B)200m决赛中的平均速度约为10.36m/s(C)100m决赛中的平均速度约为10.32m/s(D)100m决赛中的最大速度约为20.64m/s例⒌从甲地到乙地，可以乘坐飞机，也可以乘坐火车，从时刻表上可以发现，飞机上午9∶00起飞，直线飞行800㎞，当天上午11∶00到达，坐火车的话，那么需20小时，从甲地到乙地的铁路线有1200㎞，如果坐火车从甲地到乙地，平均速度为-----------（ ）(A)40㎞/h(B)60㎞/h(C)400㎞/h(D)600㎞/h例⒍关于速度和加速度的关系，以下说法中正确的选项是-------------------------------()(A)速度变化越大，加速度就越大(B)速度变化越快，加速度越大(C)加速度大小不变，速度方向也保持不变(D)加速度大小不断变小，速度大小也不断变小例⒎下面关于加速度的描述中正确的选项是-------------------------------------------------()(A)加速度描述了物体速度变化的多少(B)加速度描述物体的速率变化的快慢程度(C)加速度与运动方向相同时，物体一定做加速运动(D)加速度逐渐减小时，物体一定在做减速运动22/22\n例⒏一物体作匀变速直线运动,某时刻速度的大小为4m/s,1s后速度的大小变为10m/s.在这1s内该物体的--------------------------------------------------------------------------------()(A)位移的大小可能小于4m(B)位移的大小可能大于10m(C)加速度的大小可能小于4m/s2(D)加速度的大小可能大于10m/s2.二匀变速直线运动的研究【根底知识】一、匀变速直线运动：⒈定义：______________________________________________________________⒉分类：①匀加速直线运动：②匀减速直线运动：二、匀变速直线运动的规律：⒈三个根本公式：Vt=V0+atX=V0t+at2Vt2–V02=2aX⒉两个有用的推论：①平均速度：__________________________________________________________②连续相等时间内的位移之差：__________________________________________⒊初速度为零的匀加速运动的常用比值：22/22\n①前ts、前2ts、前3ts……内的速度之比为1∶2∶3∶……②前ts、前2ts、前3ts……内的位移之比为1∶4∶9∶……③第一个ts、第二个ts、第三个s……内的位移之比为1∶3∶5∶……④通过连续相等位移所用的时间之比为1∶∶（）∶……⒋位置中点的速度：①位置中点的速度表达式：______________________________②位置中点速度和时间中点速度大小关系：________________________________三、自由落体运动和竖直上抛运动⒈自由落体运动：①条件：_____________________________________________________②特点：_____________________________________________________③根本规律：__________________________________________________⒉竖直上抛运动：①运动特点：加速度为g，上升阶段匀减速运动，下降阶段匀加速运动②根本规律：速度_________________________位移_________________________速度位移_____________________最大高度_____________________上升时间_____________________【要点聚焦】一、应用匀变速直线运动规律应注意的问题：⒈对根本公式的理解应用：①正负号的规定：22/22\n②匀变速运动中，速度减为零又以相同加速度反向返回的问题：③刹车问题：④逆向法：⒉对ΔX=at2拓展：①公式的应用条件：_______________________________②进一点拓展：Xm-Xn=(m-n)at2③纸带处理：0123456X1X2X3X4X5X6速度：如V1=加速度：理想纸带：a==……=实际纸带：a=为什么？二、竖直上抛运动：⒈竖直上抛运动的条件：有一个竖直向上的初速度υ0；运动过程中只受重力作用，加速度为竖直向下的重力加速度g。⒉竖直上抛运动的规律：竖直上抛运动是加速度恒定的匀变速直线运动，假设以抛出点为坐标原点，竖直向上为坐标轴正方向建立坐标系，其位移公与速度公式分别为X=υ0t－gt2υ=υ0－gt22/22\n⒊处理方法：①全程②分段⒋竖直上抛运动的特征：竖直上抛运动可分为“上升阶段”和“下落阶段”。前一阶段是匀减速直线运动，后一阶段那么是初速度为零的匀加速直线运动（自由落体运动），具备的特征主要有：时间对称——“上升阶段”和“下落阶段”通过同一段大小相等，方向相反的位移所经历的时间相等，即t上=t下速率对称——“上升阶段”和“下落阶段”通过同一位置时的速率大小相等，即υ上=υ下能量对称——⒌多解性：处于抛出点上方的某点，可能处于上升阶段，也可能处于下降阶段【例题精解】例⒈（2022全国卷1）已知O、A、B、C为同一直线上的四点、AB间的距离为l1，BC间的距离为l2，一物体自O点由静止出发，沿此直线做匀加速运动，依次经过A、B、C三点，已知物体通过AB段与BC段所用的时间相等。求O与A的距离。变式训练：汽车自O点由静止开场在平直公路上做匀加速直线运动，途中6s时间内依次经过P、Q两根电线杆。已知P、Q相距60m，车经过Q点时的速率为15m/s。那么：①汽车经过P时的速率是多少？22/22\n②汽车的加速度为多少？③O、P两点间距离为多少？例⒉一个氢气球以4m/s2的加速度由静止从地面竖直上升，10s末从气球上面掉下一重物，此重物最高可上升到距地面多高处？此重物从氢气球上掉下后，经多长时间落回地面？（忽略空气阻力，取g=10m/s2）ACB例⒊物体以一定的初速度冲上固定的光滑的斜面，到达斜面最高点C时速度恰好为零，如以下图。已知物体到斜面长度3/4处的B点时，所用时间为t，求物体从B滑到c所用的时间。例⒋一物体初速度为零，先以大小为a1的加速度做匀加速运动，后以大小为a2的加速度做匀减速运动直到静止，整个过程中物体的位移为x，那么该物体在此直线运动过程中最大的速度为多少？例⒌物体从高处自由落下，通过1.75m高的窗户所需时间为0.1s，物体从窗底落到地面所需时间为0.2s，那么物体是从多高处下落的？例⒍一跳水运发动从离水面10m高的平台上向上跃起，举起双臂直体离开台面，此时重心位于从手到脚全长的中点，跃起后重心升高0.45m到达最高点，落水时身体竖直，手先入水（在此过程中运发动水平方向的运动忽略不计），从离开跳台到手触水面，他可用于完成空中动作的时间是22/22\n s。（计算时，可以把运发动看作全部质量集中在重心的一个质点，g取10m/s2，结果保存二位有效数字）例⒎质点做竖直上抛运动，两次经过A点的时间间隔为t1，两次经过A点正上方的B点的时间间隔为t2，那么A与B间距离为__________.例⒏物体做竖直上抛运动，取g=10m/s2，假设在运动的前5s内通过的路程为65m，那么其初速度大小可能为多少？三运动图象及应用【根底知识】一、直线运动的X—t图象：⒈物理意义：___________________________________________________________⒉图线斜率的意义：①图线上某点切线的斜率大小表示___________________②图线上某点切线的斜率正负表示___________________⒊两种特殊的X—t图象：①假设X—t图象是一条倾斜的直线，说明物体在做_______________②假设X—t图象是一条平行于时间轴的直线，说明物体处于_____________二、直线运动的V—t图象：⒈物理意义：________________________________________22/22\n⒉图线斜率的意义：①图线上某点切线的斜率大小表示_______________________②图线上某点切线的斜率正负表示_______________________⒊两种特殊的X—t图象：①假设V—t图象是一条平行于时间轴的直线，说明物体在做_____________②假设V—t图象是一条倾斜的直线，说明物体在做_______________⒋图象与坐标轴所围成的面积的含义：①图象与坐标轴围成的面积表示________________________②假设此面积在时间轴的上方，表示这段时间内的位移方向为___________，假设此面积在时间轴的上方，表示这段时间内的位移方向为___________【要点聚焦】⒈对V—t图象的进一点理解：⒈根据图象的形状判断物体的运动性质：①图象是直线：表示物体做匀速直线运动或匀变速直线运动dcbaVt②图线是曲线：表示物体做变加速直线运动，图线上某点的切线的斜率表示该点对应时刻的加速度，如以下图a、b、c、d四个物体的V—t图线a表示物体在做加速度减小的加速运动b表示物体在做加速度减小的减速运动c表示物体在做加速度增大的减速运动22/22\nd表示物体在做加速度增大的加速运动Vt⒉图象在坐标轴上截距的意义：①纵轴上的截距表示物体运动的初速度②横轴上的截距表示物体速度为零的时刻⒊图象中的交点、折点(顶点)的意义：①两条速度图象的交点表示该时刻速度相等②与时间轴的交点是速度方向的转折点(此时速度为零，加速度却不为零)X2Vtt1t2X1③折点(顶点)是加速度方向的转折点⒋V—t图象中位移和路程的表示：①0—t1时间内，路程和位移大小均为X1②t1—t2时间内，路程和位移大小均为X2③0—t2时间内，路程的大小为X1+X2，位移大小为∣X1-X2∣二、X—t图象和V—t图象的比较：①tVXS①②②③③t图线X—t图象反映位移随时间的变化规律V—t图象反映速度随时间的变化规律①位移随时间均匀增加匀速直线运动速度随时间均匀增加匀加速直线运动②位移不随时间发生变化静止速度不随时间发生变化匀速直线运动③位移随时间均匀减小匀速直线运动（反向）速度随时间均匀减小匀减速直线运动（正向）22/22\n交点表示该时刻三个质点的位移相同（即相遇）表示该时刻三个质点的速度相同【例题精解】例⒈08年海南物理）t=0时，甲乙两汽车从相距70km的两地开场相向行驶，它们的v-t图象如以下图．忽略汽车掉头所需时间．以下对汽车运动状况的描述正确的选项是----()(A)在第1小时末，乙车改变运动方向(B)在第2小时末，甲乙两车相距10km(C)在前4小时内，乙车运动加速度的大小总比甲车的大(D)在第4小时末，甲乙两车相遇例⒉a、b两物体从同一位置沿同一直线运动，它们的速度图象如图1所示，以下说法正确的选项是------------------------------------------------------------------------------------------------()(A)a、b加速时，物体a的加速度大于物体b的加速度(B)20秒时，a、b两物体相距最远(C)60秒时，物体a在物体b的前方(D)40秒时，a、b两物体速度相等，相距200m22/22\n例⒊某质点在东西方向上做直线运动，选定向东的方向为正方向，其位移时间图象如以下图，试根据图象，求：①描述质点运动情况？②求出质点在0∽4S，0∽8S，2S∽4S这三段时间内的位移和路程？③求出质点在0∽4S、4S∽8S内的平均速度？X/mt/s2468840-4-8例⒋某人骑自行车在平直道路上行进，图中的实线记录了自行车开场一段时间内的v-t图象，某同学为了简化计算，用虚线作近似处理，以下说法正确的选项是-----------()(A)在t1时刻，虚线反映的加速度比实际的大(B)在0－t1时间内，由虚线计算出的平均速度比实际的大(C)在t1-t-2时间内，由虚线计算出的平均速度比实际的大(D)在t3-t-4时间内，虚线反映的是匀速运动例⒌如图8某人在静止的湖面上竖直上抛一小铁球，小铁球上升到最高点后自由下落，穿过湖水并陷入湖底的淤泥中一段深度，不计空气阻力，取向上为正方向，在下边图象中，最能反映小铁球运动过程的速度一时间图象是--------------------------------()例⒍22/22\n两支完全相同的光滑直角弯管(如以下图)现有两只相同小球a和a/同时从管口由静止滑下，问谁先从下端的出口掉出？(假设通过拐角处时无机械能损失)例⒎放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如以下图。取重力加速度g＝10m/s2。由此两图线求①物块在运动过程中受到滑动摩擦力的大小②物块在3S—6S的加速度大小③物块与地面之间的动摩擦因数42603691215F／Nt／s3036912156t／sv／m/s例⒏空间探测器从某一星球外表竖直升空，已知探测器质量为500㎏（设为恒量），发动机推力为恒力，探测器升空后发动机因故障而突然关闭。如以下图为探测器从升空到落回星球外表的v-t图象，那么由图象可判断探测器在星球外表所能到达的最大高度是多少？发动机工作时的推力又为多少？四研究匀变速直线运动【根底知识】一、实验目的：用打点计时器探究小车速度随时间变化的规律22/22\n二、实验原理：(一)打点计时器：⒈作用：计时仪器，每隔0.02S打一次点⒉工作条件：①电磁打点计时器：4V—6V的交流电源②电火花计时器：220V交流电源⒊纸带上各点的意义：①表示和纸带相连的物体在不同时刻的位置②通过研究纸带上各点之间的间隔，可以判断物体的运动情况(二)速度、加速度的求解方法：⒈平均速度法求速度：XnXn+1n-1nn+1Vn=⒉逐差法求加速度：a1=a2=a3==即a=三、实验器材：打点计时器、纸带、一端附有定滑轮的长木板、小车、细绳、钩码、刻度尺、交流电源【实验过程】22/22\n一、实验步骤：(略)二、数据处理及实验结论：⒈由实验数据得V—t图象：①根据表格中V、t数据，在平面直角坐标系中仔细描点，对于每次实验，描出的点大致落在一条直线上②做一条直线，使同一次实验得到的各点尽量落到这条直线上，落不到直线上的点，应均匀分布在直线的两侧，这条直线就是本次实验的V—t图象，它是一条倾斜的直线⒉由实验得出的V—t图象进一步得到小车速度随时间的变化规律：【本卷须知】⒈交流电源的电压及频率要符合要求⒉实验前要检查打点的稳定性和清晰程度，必要时要调节振针的高度和更换复写纸⒊开场释放小车时，应使小车靠近打点计时器⒋先接通电源，再放开小车，当小车停顿运动时要及时切断电源⒌要防止钩码落地和小车与滑轮相撞，当小车到达滑轮前及时用手按住它⒍牵引力的大小要适当⒎要区别计时器打出的点和人为选取的计数点⒏要多测几组数据，重复操作，尽量减小误差22/22\n⒐描点时，最好用坐标纸，在纵坐标、横坐标上选取适宜的单位，用细铅笔认真描点【例题精解】X1（cm）Xs2（cm）X3（cm）Xs4（cm）8.209.3010.4011.50例⒈一个小球沿斜面向下运动，用每间隔0.1s的频闪照相机拍摄的不同时刻的小球位置照片，如以下图，现测得小球在几个连续相等时间内的位移（数据见表），那么①小球在相邻的相等时间内的位移差_____________(填相等或不相等)，小球的运动性质属___________________直线运动．②有甲、乙两同学计算小球加速度方法如下：甲同学：乙同学：你认为甲、乙中哪位同学的计算方法误差更小?__________，加速度值为____________。例⒉22/22\n如图(a)所示，小车放在斜面上，车前端拴有不可伸长的细线，跨过固定在斜面边缘的小滑轮与重物相连，小车后面与打点计时器的纸带相连。起初小车停在靠近打点计时器的位置，重物到地面的距离小于小车到滑轮的的距离。启动打点计时器，释放重物，小车在重物的牵引下，由静止开场沿斜面向上运动，重物落地后，小车会继续向上运动一段距离。打点计时器使用的交流电频率为50Hz。图(b)中a、b、c是小车运动纸带上的三段，纸带运动方向如箭头所示。打点计时器(a)①根据所提供纸带上的数据，计算打c段纸带时小车的加速度大小为____m/s2。（结果保存两位有效数字）②打a段纸带时，小车的加速度是2.5m/s2。请根据加速度的情况，判断小车运动的最大速度可能出现在b段纸带中的_________。③如果取重力加速度10m/s2，由纸带数据可推算出重物与小车的质量比为_________。例⒊在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中，某同学测量数据后，通过计算得到了小车运动过程中各计时时刻的速度如表格所示．位置编号012345时间t/sO0.10.2O.30.40.5速度v/m·s-10.38O．630.881.121.381.63①分析表中数据可知，在误差允许的范围内，小车做运动。22/22\n②由于此次实验的原始纸带没有保存，另一同学想估算小车从位置0到位置5的位移，其估算方法如下：x=(0.38×0.1+0.63×0.1+0.88×0.1+1.12×0.1+1.38×0.1)m=…那么，该同学得到的位移(选填“大于”、“等于”或“小于”)实际位移，为了使计算位移的误差尽可能小，你认为采取什么方法更适宜?(不必算出具体数据)例⒋某同学做研究匀变速直线的规律实验：①在用“图象法”处理实验数据时，为了减少误差-------------------------------------()(A)应使纵、横坐标每单位长度表示的数值大一些(B)应使纵、横坐标每单位长度表示的数值小一些(C)为使图线通过每个实验数据点，应使图线画成折线(D)应使图线画成直线或光滑曲线，让实验数据点大致均匀分布在图线附近，对于个别离线较远的点可以舍去②某同学要进展探究匀变速直线运动实验，请在下面列出的实验器材中，选出本实验中不需要的器材填在横线上(填编号)：①打点计时器②天平③低压交流电源④低压直流电源⑤细绳和纸带⑥钩码和小车⑦秒表⑧一端有滑轮的长木板⑨刻度尺③22/22\n某同学利用打点计时器所记录的纸带来研究做匀变速直线运动小车的运动情况，实验中获得一条纸带，如以下图，其中两相邻计数点间有四个点未画出。已知所用电源的频率为50HZ，那么打A点时小车运动的速度vA=_______m/s，小车运动的加速度a=_______m/s2。（结果要求保存三位有效数字）OABCD3.186.7410.6915.05(单位：cm)例题参考答案一描述运动的根本概念例⒈BC例⒉2V1V2/(V22-V12)例⒊BD例⒋C例⒌A例⒍B例⒎C例⒏AD二、匀变速直线的规律例⒈(3L1-L2)2/8(L2-L1)训练题5m/s5/3m/s27.5m例⒊280m11.48S例⒋t例⒌例⒌20m例⒍1.7S例⒎g(t12-t22)例⒏20或30三、运动图象例⒈BC例⒉C例⒊①先匀速前进后匀速返回②0—4S路程和位移均为8m，0—8S路程24m，位移8m，2—4S路程和位移均为4m③2m/s-4m/s例⒋BD例⒌C例⒍a先例⒎①6N②2m/s2③0.4例⒏①480m②11250N四、实验例⒈①相等匀变速②乙1.10m/s2例⒉①5.0②2.98cm这段③1∶1例⒋①匀加速②小于③利用平均速度例⒋①BD②247③0.337m/s0.393m/s222/22
