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01第一章 直线运动

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第一章 直线运动

考点1 运动学基本概念 匀速直线运

1.参考系

⑴定义:在描述一个物体的运动时,选来作为标准的假定不动的物体,叫做参考系。

⑵对同一运动,取不同的参考系,观察的结果可能不同。 ⑶运动学中的同一公式中涉及的各物理量应以同一参考系为标准,如果没有特别指明,都是取地面为参考系。

2.质点

⑴定义:质点是指有质量而不考虑大小和形状的物体。 ⑵质点是物理学中一个理想化模型,能否将物体看作质点,取决于所研究的具体问题,而不是取决于这一物体的大小、形状及质量,只有当所研究物体的大小和形状对所研究的问题没有影响或影响很小,可以将其形状和大小忽略时,才能将物体看作质点。

⑴物体可视为质点的主要三种情形:

①物体只作平动时;

②物体的位移远远大于物体本身的尺度时; ③只研究物体的平动,而不考虑其转动效果时。 3.时间与时刻

⑴时刻:指某一瞬时,在时间轴上表示为某一点。

⑵时间:指两个时刻之间的间隔,在时间轴上表示为两点间线段的长度。

⑶时刻与物体运动过程中的某一位置相对应,时间与物体运动过程中的位移(或路程)相对应。

4.位移和路程

是指从初位置到末位置的有向线段,

其大小就是此线段的长度,方向从初位置指向末位置。

⑵路程:路程等于运动轨迹的长度,是一个标量。

5.速度、平均速度、瞬时速度

⑴速度:是表示质点运动快慢的物理量,在匀速直线运动中它等于位移与发生这段位移所用时间的比值,速度是矢量,它的方向就是物体运动的方向。

⑵平均速度:物体所发生的位移跟发生这一位移所用时间的比值叫这段时间内的平均速度,即t

s

v =,平均速度是矢量,其方向就是相应位移的方向。

⑶瞬时速度:运动物体经过某一时刻(或某一位置)的速度,其方向就是物体经过某有一位置时的运动方向。

6.加速度 ⑴加速度是描述物体速度变化快慢的的物理量,是

一个矢量,方向与

速度变化的方向相同。

⑵做匀速直线运动的物体,速度的变化量与发生这一变化所需时间的比值叫加速度,即t

v v t v a t 0

-=??=

⑶对加速度的理解要点:

①注意速度和加速度两个概念的区别,速度是描述物体运动快慢和方向的物理量,是位移和时间的比值,加速度是描述物体速度变化快慢和方向的物理量,是速度变化和时间的比值,速度和加速度都是矢量,速度的方向就是物体运动的方向,而加速度的方向不是速度的方向,而是速度变化的方向,所以加速度方向和速度方向没有必然的联系。

②加速度的定义式t

v v t v a t 0

-=??=

不是加速度的决定式,在该式中加速度并不是速度变化量和时间t 决定,不能由此得出a 与v ?成正比、与时间t 成反比的结论,加速度的决定式m

F

a =

,即物体的加速度由合外力和物体的质量决定,加速度跟合外力成正比,跟质量成反比,加速度的方向与合外力的方向相同。 ③物体做加速直线运动还是做减速直线运动,判断的依据是加速度的方向和速度方向是相同还是相反,只要加速度方向跟速度方向相同,物体的速度一定增大,只要加速度方向跟速度方向相反,物体的速度一定减小。

二.运动图象

s —t 图象与v —t 图象的比较

图A-2-6-1和下表是形状一样的图线在s —t 图象与v —t 图象中的比较.

图A-2-6-1

2

三.匀速直线运动

1.定义:物体在一条直线上运动,如果在相等的时间里位移相等,这种运动就叫做匀速直线运动,定义中的“相等时间”应理解为所要求达到的精度范围内的任意的相等时间。

2.规律:匀速直线运动中,物体的位移与时间成正比。

s=vt ⑵t=s/v ⑶v=s/t

断能力,如质点、位移、路程、速度、平均速度、瞬时速度等,其直接考查的几率不大,多数情况是与动力学或其他知识综合“质点”的有( ) A .做花样滑冰的运动员 B .远洋航行的巨轮 C .环绕地球的人造卫星 D .转动着的砂轮

【解析】花样滑冰运动员,有着不可忽略的旋转等动作,身体各部分运动情况不完全相同,所以不能看做“质点”.同理砂轮也不能当做“质点”,远洋巨轮、人造卫星运行的距离比它们本身大小大的多,其体积可以忽略,可视为质点。

【例2】一质点绕半径为R 的圆周运动了一周,则其位移大小为 ,路程是 .若质点运动了4

3

1周,

其位移大小是 ,路程是 ,运动过程中最大位移是 ,最大路程是 . 【解析】质点绕半径为R 的圆周运动一周,位置没有变化,

位移是零,走过的路程是2πR ,质点运动43

1周,始末位置如

图A-2-6-2所示,位移是 2 R ,路程是4

3

1个周长,即7πR/2;

运动过程位移最大是2R ,最大路程即为全程是7πR/2

【例3】公路上向左匀速行驶的汽车如图A-2-6-3所示,经过一棵果树附近时,恰有一颗果子从果树上面自由落下,下图是其运动的轨迹。则地面上的观察者看到的运动轨迹在图A-2-6-4中是 ,车中人以车为参考系看到的果子的运动轨迹是 .(不计阻力)

【解析】果子从树上自由下落相对地面是直线运动,故地面上的观察者将看到轨迹C.车内的乘客以车为参考系,果子下落的同时,将相对车向右运动,故其看到的轨迹应是B.

【例4】如图A-2-6-5所示, 一辆实验小车可沿水平地面上的长直轨道匀速向右运动.有一台发出细光束的激光器装在小转台M 上,到轨道的距离MN 为d=10m.

转台匀速转动,使激光束在竖直平面

内扫描,扫描一周的时间为T=60s.光束转动方向如图中箭头所示.当光束与MN 的夹角为45°时,光束正好射到小车上.如果再经过△t=2.5s ,光束又射到小车上,则小车的速度为多少(结果保

留两位有效数字)?

【解析】解答本题的关键是要具有阅读能力、获取信息能力和分析判断能力,能否读懂题意,能否想象出整个物理变化过程至关重要.本题有较大的思考难度,主要考查学生思维的深度、广度和灵活应变的能力.本题的知识点是匀速直线运动的速度公式和三角函数知识.

在△t 时间内,光束转过的角度θ=△t ×360°/T =15°,如图A-2-6-6所示,有两种可能:

⑴光束照射小车时,小车正在接近N 点,△t 时间内光束与

MN 的夹角从450变为300,小车走过L 1,则速度应为v 1=L 1/△t ,由图可知L 1=d(tan450-tan300),由上述

两式联立可得v 1=1.7 m/s.

⑵光束照到小车时,小车正在远离N 点,△t 时间内光束与MN 的

夹角从450到600,小车走过L 2,速度为v 2,根据三角函数知识,同理可得v 2=2.9 m /s.

【例5】一列长为L 的队伍,行进速度为v 1,通讯员从队伍尾以速度v 2赶到排头,又立即以速度v 2返回队尾.求出这段时间里队伍前进的距离.

【解析】若以队伍为参考系.则通讯员从队尾赶到排头这一过程中,相对速度为(v 2-v 1);通讯员再从排头返回队尾的这一过程中相对速度为(v 1+v 2),则整个运动时间为

t=L/(v 1+v 2)+L/(v 2-v 1)

则队伍在这段时间相对地面前进的距离s 为

s=v 1t=v 1[L/(v 1+v 2)+L/(v 2-v 1)]=2v 1v 2L/

(v 22-v 1

2 ) 思考:若以地面为参考系,此题如何来解?

【例6】(2004·安徽)

甲、乙两小分队进行代号为“猎狐”的军事练习,指挥部通过现代通信设备,在荧屏上观察到两小分队的具体行军路线如图A-2-6-7

所示,两小分队同时由O 点出

图A-2-6-2

图A-2-6-3

图A-2-6-4

图A-2-6-5

图A-2-6-6

发,最后同时捕“狐”于A点,下列说法正确的是()A.小分队行军路线s甲>s乙

B.小分队平均速度v甲=v乙

C.y-x图象表示的是速率(v)-时间(t)图象

D.y-x图象表示的是路程(s)-时间(t)图象

【解析】由题知,该图是在xoy坐标平面内的物体的实际轨迹图,则路程s甲>s乙,而位移相同,时间相同,则平均速度相

AB。

.宋朝增设“急递铺”,设金牌、银牌、铜牌三种,“金牌”一昼夜行500里(1里=500米),每到一驿站换人换马接力传递.“金牌”的平均速度()A.与成年人步行的速度相当

B.与人骑自行车的速度相当

C.与高速公路上汽车的速度相当

D.与磁悬浮列车的速度相当

2.世博会参观者预计有7000万人次,交通网络的建设成为关键.目前上海最快的陆上交通工具是连接浦东国际机场和龙

阳路地铁站的磁悬浮列车,它的时速可达432 km/h,能在7 min 内行驶31km的全程.该车的平均速率为km/h.

3.关于质点,下列说法正确的是()

A.质点一定是体积、质量极小的物体

B.计算火车过桥时所用时间,火车可当成质点

C.虽然地球很大,且有自转,研究地球公转时仍可作为质点

D.运动员在百米赛跑时不可作为质点,在马拉松比赛时可作为质点

4.“空姐”热情为旅客服务,为了描述“空姐”的运动情况,应选下列哪个物体为参照物()

A.飞机场B.飞机

C.沿航线的山、树或云彩D.都可以

5.小球从距地面5 m高处落下,被地面反向弹回后,在距地面2 m高处被接住,则小球从高处落下到被接住这一过程中通过的路程和位移的大小分别是()

A.7m,7m B.5m,2m

C.5m,3m D.7m,3m

6.甲、乙、丙三架观光电梯,甲中乘客看一高楼在向下运动;乙中乘客看甲在向下运动;丙中乘客看甲、乙都在向上运动.这三架电梯相对地面的运动情况可能是()

A.甲向下、乙向下、丙向下

B.甲向下、乙向下、丙向上

C.甲向上、乙向上、丙向上

D.甲向上、乙向上、丙向下

7.一质点在x轴上运动,各个时刻的位置坐标如下表:假设该质点每一秒内只能向一个方向运动,则下列说法中正确的是()

A.

第4秒内位移最大

B.4秒内位移最大

C.第2秒内路程最大

D.2秒内路程最大

8.甲乙两车沿平直公路通过同样的位移,甲车在前半段位移上以v1=40 km/h的速度运动,后半段位移上以v2=60 km/h 的速度运动,乙车在前半段时间内以v3=40 km/h的速度运动,后半段时间以v4=60 km/h的速度运动,则甲、乙两车整个位移中的平均速度大小关系是()

A.v甲=v乙B.v

甲>

v

C.v甲<v乙

D.无法比较

9.一直铁道线旁沿线每隔50m

等间距竖立着电线杆,测得列车依

次经过1、22、25、30、42、90号

电线杆所用的时间分别为8.8 s、

8.7 s、8.9 s、8.7 s、8.8 s、8.8 s,

则列车()

A.肯定做匀速直线运动

B.肯定做变速直线运动

C.可能做匀速直线运动

D.可能做变速直线运动

10.篮球以10 m/s的速度水平地撞击篮板后以8 m/s的速度反弹回来,球与板的接触时间为0.1 s,则篮球的加速度为

m/s2,方向为.

11.一架飞机水平匀速地从某同学的头顶飞过,当他听到飞机的发动机声从头顶正上方传来时,发现飞机在他前上方约与地面成60°角的方向上,据此可估算出此飞机的速度约为声速的倍.

12.一辆汽车沿笔直的公路行驶,第1s内通过5m的距离,第2s内和第3s内各通过20m的距离,第4s内又通过15m的距离.求汽车在最初两秒内的平均速度和这4s内的平均速度各是多少?

13.游泳作为一项体育运动,十分普及,游泳可以健身、陶冶情操,北京体育大学青年教师张健第一个不借漂浮物而横渡渤海海峡,创造了男子横渡渤海海峡最长距离的世界记录,为我国争得荣誉.2000年8月8日8时整,张健从旅顺老铁山南岬角准时下水,于8月10日22时抵达蓬莱阁东沙滩,游程123.58 km,直线距离109 km,不借助任何漂浮物横渡了渤海海峡,创造了男子横渡海峡最长距离的世界记录,试求:

⑴在这次横渡中,张健游泳的平均速度v和每游100m约需的时间t分别为多少?(保留两位有效数字)

⑵在这次横渡中.张健游泳的平均速率又是多少?

14.登山运动员张捷用1h40min由宿营地X爬到山顶Y。在山道上通过的路程是2400 m,相对于X升高了1200m,如图

A-2-6-8:

⑴由X到Y,总的位移是多少?

⑵爬山的平均速率多大?

⑶计算他爬山的平均速度的大小.

⑷他的朋友李子俊从Z点爬山,比张捷晚20min开始,平均速率为0.5 m/s,还比张捷早20min到达山顶,问李子俊由Z爬

图A-2-6-7

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到Y共通过了多少路程?

15.如果用铁锤十分准确地每隔l s敲打一下挂在树上的一

段铁轨,假设你既能看到锤子的敲打动作,也能听到敲打的声音,你能否只用一把卷尺测出声音在空气中传播的速度?简述方法。

16.太阳从东边升起,西边落下,是地球上的自然现象,但

在某些条件下,在纬度较高地区上空飞行的飞机上,旅客可以

看到太阳从西边升起的奇妙现象,这些条件是()

A.时间必须是在清晨,飞机正在由东向西飞行,飞机的

速度必须较大

B.时间必须是在清晨,飞机正在由西向东飞行,飞机的

速度必须较大

C.时间必须是在傍晚,飞机正在由东向西飞行,飞机的

速度必须较大

D.时间必须是在傍晚,飞机正在由西向东飞行,飞机的

速度不能太大

4

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考点2 匀变速直线运动

基本规律:⑴V t =V 0+at ,

⑵s=V 0t+at 2/2

推论:⑴V t -2V O 2=2as

⑵2/02

t t

v v v v =+=

(V t/2表示时间t 的中间时刻的瞬时速度)

⑶任意两个连续相等的时间间隔(T)内,位移之差是

一恒量.即:s Ⅱ-s Ⅰ=s Ⅲ-s Ⅱ=……=s N -s N-1=△s=aT 2.

说明:

⑴公式涉及五个物理量V 0,V t ,s ,a ,t 每一个公式各缺一个物理量,在解题中,题目不要求和不涉及哪个物理量,就选用缺这个物理量的公式,这样可少走弯路,找到最优解法.

⑵公式均是矢量表达式,对匀变速直线运动来讲,通常取初速度方向为正方向,其他矢量取正或负数代入公式运算. 2.初速度为零的匀加速直线运动的特点: (设T 为等分时间

间隔): ⑴1T 末、2T 末、3T 末……瞬时速度的比为

v 1:v 2:v 3:……v n =1:2:3:……:n ⑵1T 内、2T 内、3T 内……位移的比为

s 1:s 2:s 3:……:s n =12:22:32:……:n 2

⑶第一个T 内、第二个T 内、第三个T 内……位移的比为

s 1:s Ⅱ:s Ⅲ ……:s N =1:3:5:……:(2n-1) ⑷从静止开始通过连续相等的位移所用时间的比

t 1:t 2:t 3:……:

t n =)1(::)23(:)12(:1----n n 以上特点中特别是⑶、⑷两个应用比较广泛,应熟记. 3.用s-t 图、v-t 图展示物体的运动过程,简捷、直观.用它们

定性分析或定量计算相关的物理问题,是一种科学的思维方法.

关键是理解其对应的物理意义,并且与相关的几何知识结合.

4.匀减速直线运动分为单向、往复直线运动两类,竖直上抛运动即属于后者

.解决这类问题常采用分段研究和整段研究

的方法,整段研究体现了从总体上对运动的把握和预测,是一

种科学的思维方式,具体步骤

⑴选正方向 ⑵把位移、速度、加速度矢量冠以“+、-”号,写为代数量.

.

匀变速运动的规律和图象.

试题的特点是与现实生活和生产实际结合密切,近年高考中分

别结合“

跳水运动”、“高速公路行车安全”、“宇宙等速膨胀”等,

这些试题都是与我国改革开放、高科技发展相联系.培养学生运

2005年高考全国卷)原地起跳时,先屈腿下蹲,

然后突然蹬地。从开始蹬地到离地是加速过程(视为匀加速),加速过程中重心上升的距离称为“加速距离”。离地后重心继续

上升,在此过程中重心上升的最大距离称为“竖直高度”。现有

下列数据:人原地上跳的“加速距离”d 1=0.50m ,“竖直高度”h 1=1.0m ;跳蚤原地上跳的“加速距离”d2=0.00080m ,“竖直高

度”h 2=0.10m 。假想人具有与跳蚤相等的起跳加速度,而“加

速距离”仍为0.50m ,则人上跳的“竖直高度”是多少?

【思路】先要弄清两个运动的状态,在“加速距离”中人和跳蚤的加速度不同,而在“竖直距离”中以相同重力加速度做匀减速运动,因此“加速距离”的末速度决定了“竖直距离”的大小。

【解析】用a 表示跳蚤起跳的加速度,v 表示离地时的速度,则对加速过程和离地后上升过程分别有:

v 2

=2ad 2 v 2=2gh 2

若假想人具有和跳蚤相同的加速度a,令V 表示在这种假想下人离地时的速度,H 表示与此相应的竖直高度,则对加速过程和离地后上升过程分别有

V 2

=2ad 1 V 2=2gH

由以上各式可的H= h 2d 1

d 2 = 0.1×0.50.00080 m= 62.5m

【例2】一个滑雪的人,从85m 长的山坡上匀变速滑下,初速度是1.8m/s ,末速度是5.0m/s ,他通过这段山坡需要多长时间?

【解析】题目已经告诉我们滑雪的人沿山坡匀变速滑下,我们可以认为他的运动是直线的,因而这个问题可以用匀变速直线运动的规律来分析解决。已知三个物理量:v 0=1.8m/s ,v t =5.0m/s ,s=85m ,单独用⑴式或⑵式都不能求得未知量t ,需用⑴、⑵两式联立求解。本题不要求解出a ,解出t ,即可求得答案。

解 滑雪的人做匀变速直线运动,由v t =v 0+at 可得at=v t -v 0,

代入2021at t v s +=,得t v v t v v t v s t t )(2

1

)(21000+=++=

解出t ,代入数值得到s v v s

t t

2520=+= 【例3】有一个做匀变速直线运动的质点,它在两段连续相等的时间内通过的位移分别是24m 和64m ,连续相等的时间为4s ,求质点的初速度和加速度大小. 【解析】依题意画草图如图A-2-7-1所示.

S 1 S 2 A B C 图A-2-7-1

⑴常规解法: 由位移公式得s 1=v A T+aT 2/2, s 2=[v A ×2T+a(2T)2 /2 ]- (v A T+aT 2/2) 将s 1=24m ,s 2=64m ,T=4s 代入两式求得

v A =1m/s ,a=2.5m/s 2.

⑵用平均速度求解: s m T

s v /611==,s m T s

v /1622== 又 aT v v +=12 即16=6+a ×4,得a=2.5m /s 2, 再由S 1=v A T+aT 2/2, 求得v A =1m/s ⑶用平均速度求解:

设物体通过A 、B 、C 三点的速度分别为v A ,v B ,v C ,则有

6

(v A +v B )/2=s 1/T ,(v B +v C )/2=s 2/T ,(v A +v C )/2=(s 1+s 2)/2T ,解得v A =1m/s ,v B =11m/s ,v C =21m/s ,

所以加速度为a=(v B -v A )/T=(11-1)/4m/s 2=2.5m/s 2

⑷用推论公式求解:

由s 2-s 1=aT 2得64-24=a ·42,

所以a=2.5m/s 2,再代入s 1=v A T+aT 2/2可求得 v A =1m/s

【例4】飞机着陆后以6m/s 2的加速度做匀减速直线运动,若其着陆速度为60 m /s ,求:

⑴它着陆后12s 内滑行的距离; ⑵静止前4s 内飞机滑行的距离. 【解析】⑴先求出飞机着陆后到停止所用时间t. 由v t =v 0+at ,得t=(v t -v 0)/a=(0-60)/(-6)=10s ,

由此可知飞机在12 s 内不是始终做匀减速运动,它在最后2s 内是静止的.故它着陆后12 s 内滑行的距离为

s=v 0t+at 2/2=60×10+(-6)×102/2=300m 或s=(0-v 02)/2a=(-602)/2(-6)=300m ⑵把飞机的减速过程看成初速度为零的匀加速运动的逆过程,则静止前4s 内经过的位移:s=at 2/2=6×42/2=48m.

【例5】长100m 的火车从车头距桥头200m 的地方从静止开始以1 m /s 2的加速度做匀加速运动,桥长150m ,

求:⑴整列火车通过全桥的时间t 1;

⑵整列火车通过桥头的时间t 2.

【解析】

t 1指车行至车头与桥头接触的位置A 到车尾离开桥的位置B 之间的时间,

如图A-2-7-2(a)所示,车由开始行至A 走了200m ,从开始行

至B 走了(200+150+100)m=450m 。t 2指车行至上述位置A 到车尾恰在桥头的位置C 之间的时间,如图(b)所示,车由开始行至C 走了(200+100)m=300m

由s=at 2/2得a

s t 2=

代入数据得

⑴t 1=t B -t A =a

s B 2-a

s A 2=

1

450

2?-

1

200

2?=10s ⑵ t 2=t c -t A =a

s C 2-a s A 2=1300

2?-12002?=4.5s

【例6】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为120 km/h.假设前方车辆突然停止,后车司机从发现这一情况,经操纵刹车,到汽车开始减速所经历的时间(即反应时间)t=0.50 s ,刹车时汽车受到阻力的大小 f 为汽车重力的0.40倍,该高速公路上汽车间的距离至少应为多少?重力加速度g 取10 m/s 2.

【解析】后车的运动过程分两段,第一段是司机发现情况到刹车的反应时间内汽车的匀速直线运动;第二段是开始刹车后汽车作的匀减速直线运动.

第一段汽车作匀速直线运动的位移:s 1=vt 第二段汽车作匀减速直线运动的位移:

kg

v m kmg v a v s 2/222

222===

总位移s=s 1+s 2.

代入数据后可得s=160m.

【例7】一位旅客可用三种方法从常州到苏州旅游;第一种是乘普客汽车经312国道到达,第二种是乘快客汽车经沪宁高速公路到达,第三种是乘火车到达,下面是三种车的发车时刻及

里程表.

已知普客汽车全程平均速度为60km/h ,快客汽车全程平均速度为100km/h ,两车途中均不停站。火车在中途需停靠无锡站5min ,设火车进站和出站都做匀变速直线运动,加速度大 小是2400km/h 2,途中匀速行驶,速率为120km/h ,若现在时刻是上午8点05分,这位旅客想早点赶到苏州,请你通过计算说明他该选择乘坐什么车?

【解析】第一种乘普客汽车min 756075

1

1

1===?v s t ,

8:30发车,9:45到达.

第二种乘快客汽车min 4810080

2

2

2===?v s t 8:40发车,9:28

到达.

第三种乘火车,示意图A-2-7-3

A →

B 为启动段;CDE 是在昆山停站过程;FH 为到上海后进站过程

启动时间h a v t 05.02400120

1=== 车匀变速运动时间4t 1=0.2h

火车匀变速运动路程km h t v s 122.060411=?=?= 火车匀速运动路程S 2=(72-12)=60km

火车匀速运动时间h v s t 5.012060

2

2

2===

火车总时间min 4743213=++=?t t t t ,8:33发车,9:20到达。

所以选择乘火车。

图A-2-7-3

图A-2-7-2

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等达到一定速度时离地.已知飞机加速前进的路程为1600 m ,所

用的时间为40s.假设这段运动为匀加速运动,用a 表示加速度,

v 表示离地时的速度,则( )

A .a=2m /s 2. v=80 m /s

B .a=l m /s 2, v=40 m /s

C .a=80 m/s 2. v=40 m /s

D .a=1 m/s 2. v=80 m /s

2.做匀加速直线运动的物体,依次通过A 、B 、C 三点,位移S AB =S BC .已知物体在AB 段的平均速度大小为3m /s ,在BC 段的平均速度大小为6 m /s ,那么,物体在B 点的即时速度的大小为( )

A .4m /s

B .4.5 m /s

C .5m /s

D .5.5 m /s 3.一物体做匀变速直线运动,初速度为15 m /s ,方向向东,第5 s 末的速度为10 m /s ,方向向西,则第几秒开始物体向西运动( )

A .第2s

B .第4s

C .第9s

D .第15s

4.两木块自左向右运动,现用高速摄影机在同一底片上多次曝光,记录下每次曝光时木块的位置,如图A-2-7-4所示,连续两次曝光的时间间隔是相等的.由图可知 ( )

A .在时刻t 2以及时刻t 3两木块速度相同

B .在时间t 3两木块速度相同

C .在时刻t 3和时刻t 4之间某瞬时两木块速度相同

D .在时刻t 4和时刻t 5之间某瞬时两木块速度相同

5.一物体做匀变速直线运动,当t=0时,物体的速度大小为12 m /s ,方向向东;当t=2 s 时,物体的速度大小为8 m /s ,方

向仍向东。则当t 为多少时,物体的速度大小变为2 m /s ( )

A .3s

B .4s

C .7s

D .8s

6.汽车甲沿着平直的公路以速度v 做匀速直线运动.当它路过某处的同时,该处有一辆汽车乙开始做初速度为零的匀加速运动去追赶甲车.根据上述的已知条件( )

A .可求出乙车追上甲车时乙车的速度

B .可求出乙车追上甲车时乙车所走的路程

C .可求出乙车从开始起动到追上甲车时所用的时间

D .不能求出上述三者中任何一个

7.李明骑自行车以4m /s 的速度在公路上匀速行驶,王刚开

车以10m /s 的速度从他旁边经过,发现他后在他前面7m 处开始刹车以2m /s 2

的加速度匀减速滑行,则李明追上王刚所用的时间为 .

8.一质点由静止开始做匀加速直线运动,已知它在第2 s 内

的位移是3 m ,则它在第5 s 内的位移为 . 9.先后通过A 、B 点的物体做匀变速直线运动,通过A 、B 点的瞬时速度分别为v A 和v B .若通过A 、B 连线中点C 的瞬时速度为v 1,由A 到B 所用时间中间时刻物体的瞬时速度为v 2.关于v 1、v 2的大小,下列说法正确的是( ) A .若做匀加速运动,则v 1>v 2 B .若做匀减速运动,则v 1>v 2 C .若做匀加速运动,则v 1<v 2

D .若做匀减速运动,则v 1<v 2

10.驾驶手册规定具有良好刹车性能的汽车以80 km/h 的速率行驶时,可以在56 m 的距离内被刹住,在以48km/h 的速率行驶时,可以在24 m 的距离内被刹住,假设对这两种速率,驾驶员的反应时间相同(在反应时间内驾驶员来不及使用刹车,车速不变)),刹车产生的加速度也相同,则驾驶员的反应时间约为

11.甲、乙两物体相距s ,同时同向沿同一直线运动,甲在前面做初速度为零、加速度为a 1的匀加速直线运动,乙在后面做初速度为V 0、加速度为a 2的匀加速直线运动,则( )

A .若a 1=a 2,则两物体只能相遇一次

B .若a 1>a 2,则两物体只能相遇两次

C .若a 1

D .若a 1>a 2,则两物体可能相遇一次或不相遇

12.甲物体以1 m/s 的速度做匀速直线运动,出发5s 后,另一物体乙从同一地点由静止开始以0.4 m/s 2的加速度向同一方向做匀加速直线运动,求:

⑴乙物体出发后经几秒钟才能追上甲物体?

⑵甲、乙两物体相遇前它们之间的最大距离是多少?

13.物体在斜面顶端由静止开始匀加速下滑,最初4秒内经过的路程为s 1,最后4秒内经过路程s 2,且s 2-s 1=8m ,s 1:s 2=l :2,求斜面的全长.

14.如图A-2-7-5所示,有若干相同的小钢球,从斜面的某一位置每隔0.1s 释放一颗,在连续释放若干颗钢球后,对斜面上

正在滚动的若干小球摄下照片如

图A-2-7-4,测得AB=15 cm ,BC=20 cm ,试求:

⑴拍照时B 球的速度; ⑵A 球上面还有几颗正在滚动的小球?

15.如图A-2-7-6所示是机械化养牛场的部分场区图,

A 为混合精饲料库出料

口,MNPQ

为青草料(粗饲料)发酵池,

C 为

图A-2-7-4

图A-2-7-5

图A-2-7-6

拌料机,它们之间的距离在图中已注明,运料车先在A处装运

精饲料,再开到MN上的某点B(青草饲料的出料口)装粗饲料,

而后开到C处倒入拌料机加适量的水进行搅拌,再由皮带运输

机分送到饲养槽.

⑴计算B配置在MN上什么位置时,送料车在A、B、C三点

间运送距离最短?

⑵若送料车从A点以0.4 m/s2的加速度先做匀加速运动后

做匀减速运动,到达B点刚好停止,在BC间也是这样运行,试

计算送料车在AB、BC上来回运行一次的总时间.

16、人类为了探测距地球约30万公里的月球,发射了一种

类似于四轮小车的月球登陆探测器,它能够在自动导航系统的

控制下行走,且每隔10s向地球发射一次信号,探测器上还装有

两个相同的减速器(其中一个是备用的),这种减速器的最大

加速度为5m/s2。

若探测器的自动导航系统出现故障,探测器只能匀速前进

而不再能自动避开障碍物,此时,地球上的科学家必须对探测

器进行人工遥控操作。

家每次分析数据并输入命令最少需3s,问:

(1)经过数据分析,你认为减速器是否执行了减速命令?

(2)假设你是控制中心的工作人员,应采取怎样的措施?请计

算说明。

8

- 9 -

考点3 自由落体运动

1.自由落体运动的概念

物体只在重力作用下从静止开始下落的运动,叫做自由落体运动.

2.自由落体运动的特点 ⑴v 0=0; ⑵a=g=9.8m/s 2; ⑶方向竖直向下

3.自由落体运动的规律 V t =gt h=gt 2/2 v 2t =2gh

4.必须是从静止开始算起的自由下落过程才是自由落体运动,从中间取的一段运动过程不是自由落体运动.

二、竖直上抛运动 1.竖直上抛运动的概念

物体以初速v 0竖直上抛后,只在重力作用下而做的运动,叫做竖直上抛运动(匀变速运动规律对它都适用).

2.竖直上抛运动的规律

取向上的方向为正方向,有 v t =v 0-gt h=v 0t-gt 2/2 v 2t -v 20=2gh 3.几个特征量 ⑴上升的最大高度h=v 20/2g. ⑵上升到最大高度处所需时间t 上和从最高点处落回原抛出点所需时间t 下相等.

即t 上=t 下=v 0/g.

4.竖直上抛运动的两种研究方法 ⑴分段法:上升阶段是匀减速直线运动,下落阶段是自由落体运动.下落过程是上升过程的逆过程.

⑵整体法:从全程来看,加速度方向始终与初速度v 0的方向相反,所以可把竖直上抛运动看成是一个匀变速直线运动,应用公式时,要特别注意v ,h 等矢量的正负号.一般选取向上为正方向,v 0总是正值,上升过程中v 为正值,下降过程中v 为负

h 为负值. 选择题和填空题.但作为匀变速运动的两个特例(初速为零的匀加速直线运动和有往复的匀变速运动)的研究方法,在很多运动

)具有指导意义. 10m 高的平台向上跃起,举双臂直体离开台面.此时其重心位于从手到腿全长的中点.他跃起后重心升高0.45 m ,达到最高点,落水时身体竖直,手先入水(在此过程中运动员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 s.(计算时,可以把运动员看作全部质量集中在重心的一个质点,g 取10m/s 2,结果保留两位有效数字).

【解析】由向上跃起的高度h 1=0.45m ,得向上跃起的时间

为:s g

h t 3.021

1==

由最高点下降作自由落体运动 下降高度为:h 2=h 1+H=10.45m , 下落时间:s g

h t 45.122

2==

所以,运动员完成空中动作的时间为t=t 1+t 2=1.75s. 【例2】建筑工人安装脚手架进行高空作业,有一名建筑工人由于不慎将抓在手中的一根长5 m 的铁杆在竖直状态下脱落了,使其做自由落体运动,铁杆在下落过程中经过某一楼层面的时间为0.2 s ,试求铁杆下落时其下端到该楼层面的高度?(g=10 m/s 2,不计楼层面的厚度)

【解析】铁杆下落做自由落体运动,其运动经过下面某一层楼面时间t=0.2s ,这个△t 也就是杆A 端到该楼层下落时间t A 与杆B 端到该楼层下落时间t B 之差,设所求高度为h ,如图A-2-8-l 所示,则由自由落体公式可得到:

h=gt B 2/2,① h+5=gt A 2/2,② t A -t B =△t ,③

将g=10m/s 2,△t=0.2s 代入联立①②③即可求出h=28.8m

【例3】气球上系一重物,以4m /s 的速度匀速上升.当离地9m 时绳断了,求重物的落地时间t.(g=10m /s 2)

【解析】方法1:重物在绳断后做竖直上抛运动,至最高点后再落向地面

上升:h 升=v 20/2g=0.8m

t 升=v 0/g=0.4s 返回:t 返=t 升=0.4s

下抛:h=v 0t 下+gt 2下/2, 解得t 下=1.0s

∴重物落地时间t=t 升+t 返+t 下=1.8s

方法2:全过程按匀变速运动处理.设向上为正,则g 为负,抛点以下位移为负

∴-h=v 0t-gt 2/2,即-9=4t-5t 2. 解得t=1.8s

【例4】从地面竖直上抛物体A ,同时在某高度有一物体B 自由落下,两物体在空中相遇时的速率都是v ,则( )

A .物体A 的上抛初速度大小是两物体相遇时速率的2

B .相遇时物体A 已上升的高度和物体B 已下落的高度

相同

C .物体A 和物体B 落地时间相等

D .物体A 和物体B 落地速度相等

【解析】从竖直上抛运动速度的对称性可知,A 物体上升的最大高度与B 物体自由下落的高度相同,因此两物体落地速度相等,D 正确;相遇时刻为B 下落的中间时刻,有中间时刻的即时速度等于这段时间内的平均速度可得: v=(0+v 0)/2,即v 0=2v,A 正确;由初速度为0的匀变速直线运动比例可知,B 下落高度与A 上升高度之比为1:3,B 错,同时可知A 运动时间为B 运动时间的两倍,C 错。

【例5】将一小球以初速度为v 从地面竖直上抛后,经过4s 小球离地面高度为6m ,若要使小球竖直上抛后经2s 到达相同高度,g 取10/s 2,不计阻力,则初速度v 0应( )

A .大于v

B .小于v

C .等于v

D .无法

图A-2-8-l

10

确定

【解析】本题中小球到达高度为6m 时,速度大小和方向未给出,不知物体是上升还是下降,应当作出判断,由自由落体运动知,在前2s 内的位移是20m ,故题中所给的4s ,2s 均是小球上升到最大高度再返到6m 的高度所用的时间,由竖直上抛运动特点t 上=t 下知:第一次上抛,小球未返回抛出点就用去了4s ,同理,第二次上抛到达的最大高度所用的时间大于1s 而小于2s ,所以,可判断出第一次上抛到达的最大高度大于第二次上抛到达的最大高度,故选B 。

【例6】一个从地面竖直上抛的物体,它两次经过一个较低点a 的时间间隔是T a ,两次经过一个较高点b 的时间间隔是t b ,则a 、b 之间的距离为( )

A.

)(81

22b a T T g - B. )(4

122b a T T g - C.

)(21

22b a T T g - D. )(2

1b a T T g - 【解析】根据时间对称性,物体从a 点到最高点的时间为

2a T ,从b 点到最高点的时间为2

b T

, 所以a 点到最高点的距离8

)2(212

2a

a a gT T g h ==,

b 点到最高点的距离8

)2(212

2b

b b gT T g h == ,

故a 、b 之间的距离为)(8

22

b a b a T T g h h -=

- .

320m 高处,在地面发射时,竖直向上的初速度至少为(g=10m/s 2)( )

A .40m/s

B .60m /s

C .80m/s

D .100m /s

2.从某一高度相隔ls 先后释放两个相同的小球甲和乙,不计空气阻力,则它们下落的过程中下述说法正确的是( )

A .两球距离保持不变

B .两球的距离越来越大

C .两球的速度差保持不变

D .乙球相对甲球做匀加速运动

3.某同学在一根不计质量且不可伸长的细绳两端各拴一个可视为质点的小球,然后拿住绳子一端的小球让绳竖直静止后从三楼的阳台上,由静止无初速释放小球,两小球落地的时间差为T ,如果该同学用同样装置和同样的方法从该楼四楼的阳台上放手后,让两小球自由下落,那么,两小球落地的时间差将(空气阻力不计)( )

A .不变

B .增加

C .减小

D .无法确定

4.某同学身高1.8m ,在运动会上他参加跳高比赛,起跳后身体横着越过了1.7m 高的横杆.据此可估算出他起跳时竖直向上的速度大约为(取g=10 m /s 2)( )

A .2m/s

B .4 m /s

C .6m/s

D .8 m /s

5.甲、乙两物体从不同高度自由下落,但同时落地,已知甲物体自由下落的时间为3s ,乙物体自由下落的时间为1s ,那么当乙物体开始降落时刻,甲物体距离地面高度是 m.

6.一个物体从某一高度做自由落体运动,已知它第一秒内

的位移为它最后一秒内位移的一半,g 取10m /s 2,则它开始下落时距地面的高度为( )

A .5m

B .11.25m

C .20m

D .31.25 m

7.一矿井深为125m ,在井口每隔一定时间自由下落一个小球,当第11个小球刚从井口开始下落时,第1个小球恰好到达井底,则相邻两个小球开始下落的时间间隔为 s ,这时第3个小球和第5个小球相距 m.(g=10m /s 2).

8.2003年美国进行了军事打击伊拉克在一次空袭中美军有

一架直升飞机执行任务正停留在某一高度空投运军用物资,测出空投物资自由下落过程中通过连续相等的时间间隔△t=0.5 s 内,相邻的下落高度分别为23.6 m 和26.05 m ,试确定飞机所在处的重力加速度(物资下落时不计空气阻力)

9.在某一高度处竖直向上抛出一物体,从抛出起5 s 内物体通过的路程是65 m ,不计空气阻力,取g=10m /s 2求物体上抛的初速度.

10.跳伞运动员从350m高处自由下落,下落一段距离后才打

开伞,打开伞后以2 m/s2的加速度匀减速竖直下落,到达地面

时的速度为4 m/s,g取10m/s2。求运动员在空中运动的时间和

自由下落的距离.

11. 观察水龙头的水流柱,打开水龙头水顺流而下,仔细

观察将会发现连续的水流柱的直径在流下的过程中是减小的

(即上粗下细).设水龙头开口直径为1cm,安装在离接水盆75cm

高处.如果测得水在出口处的速度大小为1m/s(g取10 m/s2).试

求水流柱落到盆中时的直径.

- 11 -

12

考点4 运动图象 追及和相遇

图象、运动的追及和相遇问题都属于Ⅱ类要求。 1.位移-时间图象

它表示做直线运动物体的位移随时间变化的关系,横坐标表示从计时开始的各个时刻,纵坐标表示从计时开始任一时刻的物体位置,即从运动开始的这一段时间内,物体相对于坐标原点的位移.若已选定参考时刻为0,参考位置是O ,则点的坐标(t 、s)表示t 时刻时物体相对于O 位置的位移是s ,如图A-2-9-1(a)所示.

若0时刻的位置不是参考位置O ,而与参考位置O 有一段初位移S 0,则坐标(t 、s)中的s 不能反映t 时间的位移.如图(b)所示,此时讨论位移—时间关系时,一定要弄清对应的两个时刻和两个位置.图象上各点切线的斜率k=△s/△t ,斜率越大,速度也越大.

应用要点: ⑴两图线相交说明两物体相遇,其交点的横坐标表示相遇的时刻,纵坐标表示相遇处对参考点的位移.

⑵图象是直线表示物体做匀速直线运动或静止.图象是曲线则表示物体做变速运动.

⑶图象与横轴交叉,表示物体从参考点的一边运动到另一边.

⑷图象平行于t 轴,说明斜率为零,即物体的速度为零,表示物体静止.图象斜率为正值,表示物体沿与规定正方向相同的方向运动.图象斜率为负值,表示物体沿与规定正方向相反的方向运动.

2.速度-时间图象

它表示做直线运动物体的速度随时间变化的关系.速度图象上各点的坐标(t 、v)表示t 时刻物体的速度是v ;v-t 图象上某点的切线的斜率k=△v/△t 表示该时刻物体的加速度.

应用要点: ⑴两图线相交说明两物体在交点时的速度相等,图线与横轴交叉,表示物体运动的速度反向.

⑵图线是直线表示物体做匀变速直线运动或匀速直线运动;图线是曲线表示物体做变加速运动.

⑶图线平行于t 轴,说明斜率为零,即物体的加速度a=0,表示物体做匀速直线运动;图线的斜率为正值,表示物体的加速度与规定正方向相同;图象的斜率为负值,表示物体的加速度与规定正方向相反.

⑷图线与横轴t 所围的面积在数值上等于物体在该段时间内的位移.

二、追及问题的处理方法

1.通过对运动过程的分析,找到隐含条件,从而顺利列方

程求解.例如:

⑴匀减速物体追赶同向匀速物体时,能追上或恰好追不上的临界条件:追赶者速度等于被追赶者速度时两者距离为零。

⑵初速度为零的匀加速物体追赶同向匀速物体时,追上前,两者具有最大距离的条件:追赶者的速度等于被追赶者的速度.

2.利用二次函数求极值的数学方法.根据物理过程,列方程求解.

三、应用运动学图象解题的方法

根据题目中阐述的物理现象和发生的物理过程,将物理过程中各物理量遵循的规律,建立函数表达式,建立相应的坐标系,画出图象.

无论是s-t 图象,还是v-t 图象,图象只能描述直线运动,在平面直角坐标系中,只用一个坐标来表示位移或者速度.图线表示位移(或速度)与时间的函数关系,图线并不是物体运动的轨迹.

怎样由图线判断该物体作什么运动呢? ⑴首先明确纵轴的意义。(表示位移s ,还是速度v ) ⑵如何判断物体的运动方向.对于s-t 图象来说,通过比较相邻两时刻的位移来确定物体运动的方向.对于v-t 图象来说,画在横轴上方的图线表示速度方向与所选正方向相同,画在横轴下方的图线表示速度方向与所选正方向相反.

⑶如何判断物体的运动形式.根据直线的位置和方向,把图线还原成函数关系,最后确定物体作什么运动,例如与t 轴平行的直线,表示该物理量是恒量,大小不变化,s=常数或 v=常数.过原点的直线表示两个坐标的函数关系成正比例,即s=vt 或 v=at. 只有确定物体做什么运动,才能正确回答问题.

运动学中图象问题的考题有三类:一类为识图,给出一定的图象要求依图象回答有关问题,这类题属图象中较容易的,但相对其他问题来说仍是难点.第二类为画图,比第一类要难一些了.第三类为用图,

运用图像来求解一些问题,有时题目尽管未作这方面的要求,但有时却能简化解题过程,起到化繁为简、注重学生对图象的理解.图象以选择、填空题形式出现较多.

识别图象和画图象出现多一些.有些问题利用图象分析求解能使问A-2-9-2表示甲、乙两运动物体相对同一原点的位移-时间图象,下面有关说法中正确的是( )

A .甲和乙都作匀

变速直线运动 B .甲、乙运动的

出发点相距S 0

C .乙运动的速率

大于甲运动的速率

D .乙比甲早出发t 1

的时间 【解析】图中s-t 图象都

是直线,所以甲、乙均是做

匀速直线运动,故A 错;因

t=0时,甲图象与s 轴的截距为s 0,而乙图表示乙在原点,所以出发点相距s 0,故B 正确;因乙图象的斜率大于甲图象斜率的绝对值,所以乙运动速率大于甲运动速率,故C 正确;从图象中还可以看出甲比乙早出发t 1的时间,故D 选项错.

【例2】如图A-2-9-3所示,一个小球从水平桌面上方一点自由下落,与桌面经多次碰撞最后静止在桌面上的运动过程,

图线所示反映的是下列哪个物理量随时间的变化过程( )

图A-2-9-1

图A-2-9-2

- 13 -

A .位移

B .路程

C .速度

D .加速度 【解析】小球下落过程和上升过程中除碰撞瞬间外

只受重力作用,加速度不随时间变化,故y 不是加速度,速度在上升和下降中是随时间均匀变化的,应为倾斜直线,故y 也不是速度,整个运动过程路程肯定是增加的,而y 时增时减,故y 不是路程.自由下落时位移s=gt 2

/2,随时间按抛物线规律变化,上升时逆向思考也有s=gt 2

/2,故y 为位移. 【例3】有两个光滑固定斜面AB 和BC ,A 和C 两点在同一水平面上,斜面BC 比斜面 AB 长,如图A-2-9-4(a),一个滑块自

A 点以速度V A 上滑,到达

B 点时速度减小为零,紧接着沿B

C 滑下,设滑块从A 点到C 点的总时间是t 0,那么图A-2-9-4(b)四个图

中,正确表示滑块速度的大小v 随时间t 变化规律的是( ) 【解析】物体从A 经B 到C 的整个过程中,由于机械能守恒,故A 、C 两点处物体应具有相等的速率,B 不正确;AB 和BC 两段上,物体均做匀变速直线运动,故两段图线应为直线,D 错;把重力分解,利用a=gsin θ,A 、C 在同一水平面上,知AB 段加

速度比BC 段加速度大,故前一段图线斜率应大一些,A 错。综上所述C 正确。 【例4】一宇宙空间探测器从某一星球的表面垂直升空,假设探测器的质量恒为1500 kg ,发动机的推力为恒力,宇宙探测器升空到某一高度时,发动机突然关闭,图A-2-9-5表示其速

度随时间的变化规律. ⑴升高后9s ,25s ,45s ,即在图线上A 、B 、C 三点探测器的运动情况如何? ⑵求探测器在行星表面

达到的最大高度; ⑶计算该行星表面的重力加速度及发动机的推动

力.(假设行星表面没有空气)

【解析】⑴升空后探测器

做初速度为零的匀加速直线

运动,9 s 末发动机关闭,此时

速度最大;此后作匀减速运

动,25 s 末速度减为零,此时探测器离行星表面最高;再后探测器返回,做自由落体运

动,45 s 未落地,速度为80m /s. ⑵由上述分析知25s 末探测器距行星表面最高,最大高度. h m =25×64/2m=800m. ⑶计算9s ~45s 图象的斜率可得该行星表面的重力加速度

g=(80+64)/(45-9)=4m/s 2, 对0~9s 过程中运用牛顿第二定律有F-mg=ma , 而a=64/9≈7m/s 2. 故F=m(g+a)=1500×(4+7) =1.65×104N. 【例5】一辆汽车在十字路口等候绿灯,当绿灯亮时汽车以

3 m /s 2

的加速度开始行驶,恰在这时一辆自行车以6m /s 的速度匀速驶来,从后边赶过汽车.试求:

⑴汽车从路口开动后,在追上自行车之前经过多长时间两

车相距最远?此时距离是多少? ⑵什么时候汽车追上自行车,此时汽车的速度是多少? 【解析】解法1:汽车开动后速度由零逐渐增大,而自行车

的速度是定值.当汽车的速度还小于自行车速度时,两者的距离

将越来越大,而一旦汽车速度增加到超过自行车速度时,两车

距离就将缩小.因此两者速度相等时两车相距最大(以上分析紧紧抓住了“速度关系”及“位移关系”进行分析),有:

V 汽=at=V 自, 所以t=V 自/a=6/3=2s △s=V 自t-at 2/2=6×2-3×22/2=6m.

解法2:用数学求极值方法来求解: ⑴设汽车在追上自行车之前经t 时间两车相距最远,

∵△s=s 2-s 1=v 自t-at 2/2 ∴△s=6t-3t 2/2, 由二次函数求极值条件知,t=-b/2a=6/3=2s 时,△s 最大. ∴△s m =6t-3t 2/2=6×2-3×22/2=6m

⑵汽车追上自行车时,二车位移相等,则有vt ′=at’2/2 6×t’=3t’2/2,t’=4s ;v’=at’=3×4=12m/s 解法3:用相对运动求解更简捷:

选匀速运动的自行车为参考系,则从运动开始到相距最远这段时间内,汽车相对此参考系的各个物理量为:

初速度v 0=v 汽初-v 自=(0-6)m/s=-6m/s 末速度v t =v 汽末-v 自=(6-6)m/s=0 加速度a=a 汽-a 自=(3-0)m/s 2=3m/s 2

∴相距最远s=(v 2t -v 20)/2a=-62/(2×3)m=-6m

(负号表示汽车落后) 解法4:用图象求解.

⑴自行车和汽车的 v-t 图如图

A-2-9-6,由于图线与横坐标轴所包围的面积表示位移的大小,所以由图上可以看出:在相遇之前,在t 时刻两车速度相等时,自

行车的位移(矩形面积)与汽车的位移(三角形面积)之差(即斜线部分)达最大,所以:

t=v 自/a=6/3=2s △s=vt-at 2/2=6×2-3×22/2=6m

⑵由图可看出:在t 时刻以后,当v 自或

与v 汽组成的三角形面积与标有斜线的三角形面积相等时,两车的位移相等(即相遇).所以由图得相遇时,

t’=2t=4s ,v’=2v 自=12m/s.

所示为甲、乙两个物体的s-t 图象,由图可知( ) A .甲比乙的速度大 B .甲比乙的速度小 C .甲可能比乙的速度大 D .由于两个图象不在同一坐标系内,又没有数据,故无法比较甲、乙速度的大小

2.王老师给同学们讲了一个龟兔赛跑(赛程为L)的故事,按王老师讲的故事情节,

兔子和乌龟的位移图象如图A-2-9-8所

示,以下说法正确的是( )

A .兔子和乌龟在同一地点同时出发

图A-2-9-3

图A-2-9-4

图A-2-9-5

图A-2-9-6

图A-2-9-7

14

B .乌龟做的是匀加速直线运动

C .兔子和乌龟在比赛中两次相遇

D .兔子和乌龟走的路径不同 3.物体从O 点出发,沿水平直线运动,取向右的方向为运动的正方向,其v-t 图如图A-2-9-9所示,则物体在最初的4s 内是( ) A .物体始终向右运动 B .物体做匀变速直线运动,加速度方向始终向右 C .前2s 物体在O 点的左边,后2s 在O 点的右边 D .t=2s 时刻,物体与O 点距离最远 4.一弹性小球自由落下,与弹性水平地板相碰后又竖直向上跳起,在下图A-2-9-10中所示的四个v-t 图中,能够反映这一过程的是( )

5.一枚小火箭由地面竖直向上发射的速度一时间图象如图A-2-9-11所示,则火箭上升到最高点的位置对应图中的( ) A .点O B .点a

C .点b

D .点c

6.一个以初速度v 0沿直线运动的物体,t 秒末速度为v t ,如图A-2-9-12,则关于t 秒内物体运动的平均速度v 和加速度a 说法中正确的是( ) A .20t

v v v +=

B .2

0t

v v v +<

C .a 恒定

D .a 随时间逐渐减小 7.物体沿一直线运动,在t

时间内通过的路程为s ,它在中间位置s/2处的速度为v 1,在中间时刻t/2时的速度为v 2,则v 1和v 2的关系为( )

A .当物体做匀加速直线运动时,v 1>v 2

B .当物体做匀减速直线运动时,v 1>v 2

C .当物体做匀速直线运动时,v 1=v 2

D .当物体做匀速直线运动时,v 1

8.一物体的v-t 图象如图

A-2-9-13所示,则在0-8s 内的平均速度为 ,位移为 , 经过的路程为 , 全过程中最大加速度是 , 最后两秒内的位移为 。

9.质点在x 轴上运动,t=0时,质点位于坐标原点,如图A-2-9-14所示为该质点的v-t 图象,由图线可知,此质点的s-t 关系式为 ,在t= s 时质点与坐标原点的距离最大,

从t=0到t=20s 过程中质点的位移是 ,通过的路程

是 。

10.甲、乙、丙三辆汽车以相同的速度经某一路标,以后甲车一直做匀速直线运动,乙车先加速后减速,丙车先减速后加速,它们经过下一路标时的速度又相同,则( ) A .甲车先通

过下一个路标

B .乙车先通

过下一个路标 C .丙车先通过下一个路标 D .三车同时

到达下一个路标

11.图A-2-9-15所示为A 、B 、C 三个物体从同一地点同时出发沿同

一方向作直线运动的s-t

图象,则在0-t 0时间内,它们平均速率大小的关

系是( ) A .A V = B V =C V

B .A V >B V =

C V

C .A

V =B

V >C

V

D .A V >C V >B V

12.一个质点沿直线运动,第1s 内以加速度am/s 2运动,位移s 1=10 m ,第2 s 内以

加速度-am/s 2运动,第3s 、第4s 又重复上面的情况,以后如此不断地运动下去,当经历时间T=100s 时,这个质点的位移是多少?

13.火车从某站出发,开始以加速度a 1做匀加速直线运动,当速度达到ν后,再匀速行驶一段时间,然后又以a 2做匀减速直线运动直到停止.如果火车经过的位移为s ,求火车行驶的时间t.(用图象法求解)

14.两辆完全相同的汽车,沿水平直路一前一后匀速行驶,速度均为v 0,若前车突然以恒定加速度刹车,当它刚停车时,后车以同样的加速度刹车.已知前车在刹车过程中所行驶的距离为s ,若使两车在上述运动情况中不相撞,两车在匀速行驶时应保持的距离至少为多少?(用图象法求解)

15.一个小球一次沿ABC 槽无摩擦滑下,另一次沿ADC 槽无摩擦滑下(如图A-2-9-16所示).槽的AD 段和BC 段是竖直的,而∠ABC 和∠ADC 成圆角形.试对于这两种情况作出球的速度v 与时间t 的关系图,如果

AB=BC=AD=DC=h ,球在A 点处速度为零,问球沿哪一段槽(ABC 还是ADC)能够较快地从A 点落到C 点?

图A-2-9-8

图A-2-9-13

图A-2-9-14

图A-2-9-10

图A-2-9-9

图A-2-9-11

图A-2-9-12

图A-2-9-15

图A-2-9-16

- 15 -

考点5 实验《研究匀变速直线运动》

⑴实验原理:打点计时器是一种使用低压交流电源的计时仪器,其工作电压为4~6伏,当电源为50Hz 交流电时,它每隔0.02秒打一次点.当物体拖着纸带运动时,打点计时器便在纸带上打出一系列点,这些点记录了运动物体的位移和发生相应位移所用的时间,据此可定量研究物体的运动.

⑵注意事项

①要先接通电源,后让纸带运动,并且每打完一条纸带,应及时切断电源.

②拉动纸带时要平直,不要与限位孔摩擦. ③不必把打的第一个点作为计量起点. ④测各段长度时,不要用短尺分段测量. 2.测定匀变速直线运动的加速度 ⑴实验原理

①利用纸带判断物体作匀变速运动的方法:如图A-2-10-1所示, 0、l 、2……为时间间隔相等的各计数

点,

s 1、s 2、s 3.……为相邻两个计数点间的距离,若△

s=s 2-s l =s 3-s 2……=常数,即连续相等时间内的位移差为恒量,则说明与纸带相连的物体做匀变速运动.

②利用纸带求运动物体加速度的方法: a.用“逐差法”求加速度:

根据s 4-s 1=s 5-s 2=s 6-s 3=3aT 2(T 为相邻两计数点间的时间间隔)得:a 1=(s 4-s 1)/3T 2,a 2=(s 5-s 2)/3T 2,a 3=(s 6-s 3)/3T 2,

再求出a 1、a 2、a 3的平均值,即为物体的加速度. b.用v-t 图象求加速度:

先根据v n =(s n +s n+1)/2T ,求出打第n 点时纸带的瞬时速度,然后作出v-t 图象.图线的斜率即为物体运动的加速度.

⑵实验器材:打点计时器、纸带、复写纸片、低压交流电源、小车、细绳、一端附有滑轮的长木板、刻度尺、钩码、导线.

⑶实验中应特别注意:

①开始应把小车停靠在打点计时器处,再让小车运动,以使纸带上多打些点.

②要先接通电源,再放开小车.

③要选择比较理想的纸带进行分析,舍掉开头较密集的点.

. 借助打点计时器研究实际问题的能力,2003年江苏卷中的12题,2002年广东卷中的13题以及2001年全国卷中的15题和上海卷的

. 用打点

计时器记录纸带运动的时间,计时器所用电源的频率为50 Hz ,

图A-2-10-2为做匀变速直线运动的小车

带动的纸带上记录

的一些点,在每相邻

的两点中间都有四个点未画出,按时间顺序取0、l 、2、3、4、5六个点,用米尺量出1、2、3、4、5点到0点的距离分别是(单位:cm)8.78,16.08,21.87,26.16,28.94,由此可得出小车的加速度大小为 m/s 2,方向 ,经过2点时速度为 。

【解析】先计算出相邻两点间的距离: s 1=8.78 cm ,

s 2=16.08-8.78=7.30 cm , s 3=21.87-16.08=5.79 cm , s 4=26.16-21.87=4.29 cm , s 5=28.94-26.16=2.78 cm.

根据公式a=(s m -s n )/(m-n)T 2计算加速度大小, 其中T=5×0.02s=0.1s.

a 1=(s 4-s 1)/3T 2(4.29-8.78)×10-2/3×0.12=-1.50(m/s 2) a 2=(s 5-s 2)/3T 2=(2.78-7.30)×10-2/3×0.12=-1.50(m/s 2) a 3=(s 3-s 1)/2T 2=(5.79-8.78)×10-2/2×0.12=-1.50(m/s 2) 加速度的平均值为:a=(a 1+a 2+a 3)/3=-1.50(m/s 2)

v 2=(s 2+s 3)/2T=(7.30+5.79)×10-2/2×0.01=6.55(m/s) 负号表明小车做匀减速运动,加速度方向与速度方向相反. 【例2】利用打点计时器测定匀加速直线运动的小车的加速度, 如图A-2-10-3给出了该次实验中,从O 点开始,每5个点

取一个计数点的纸带,其中0、1、2、3、4、5、6都为记数点,测得:

s 1=1.40 cm ,s 2=1.90 cm ,s 3=2.38cm , s 4=2.88cm ,s 5=3.39cm ,s 6=3.87cm. ⑴在计时器打出点1.2.3.4.5时,小车的速度分别为:v 1= cm/s ,v 2= cm/s ,v 3= cm/s ,v 4= cm/s ,v 5= cm/s.

⑵作出速度-时间图象,并由图象求出小车的加速度a= cm/s 2。

【解析】⑴小车速度

v 1=(s 1+s 2)/2T=(1.40+1.90)/2×0.1cm/s=16.50cm/s v 2=(s 2+s 3)/2T=(1.90+2.38)/2×0.1cm/s=21.40cm/s v 3=(s 3+s 4)/2T=(2.38+2.88)/2×0.1cm/s=26.30cm/s v 4=(s 4+s 5)/2T=

(2.88+3.39)/2×0.1cm/s=31.35cm/s

v 5=(s 5+s 6)/2T=(3.39+3.87)/2×0.1cm/s=36.30cm/s

⑵图象如图A-2-10-4所示:在作出速度-时间图象后,取A 和B 两点计算加速

度,

v A =12.00 cm/s ,t A =0, v B =42.20 cm/s ,t B =0.6s , 则a=(v B -v A )/(t B -t A ) =(42.20-12.00)/(0.6-0) =50.83cm/s

2

【例3】如图

A-2-10-5⑴所示,表示用打点计时器记录小车的运动情况,开始时小车在光滑水平玻璃板上运动,后来在薄布

面上作匀减速运动,所打出的纸带如图A-2-10-5⑵所示(

附有刻

图A-2-10-1 图A-2-10-2

图A-2-10-3

图A-2-10-4

度尺),纸带上相邻两点对应的时间间隔为0.02 s。

从纸带上可以确定小车作匀减速运动的初速度是,小车在布上运动的加速度大小是。

【解析】仔细分析纸带上的点迹的分布情况,小车开始运

动是右边的点迹,纸带应是向右运动,刻度为6 cm的点右边是小车在光滑水平玻璃板上运动,每相邻两点间距离大约是1.8 cm,小车是作匀速直线运动,其速度是v=1.8×10-2/0.02=0.9m/s,这也是小车作匀减速运动的初速度.从刻度为6 cm开始向左的

点迹,是小车作匀减速运动,利用

△s=aT2得a=△s/T2=0.2×10-2/(2×10-2)2=5m/s2

【例4】已知打点计时器的交流电流频率是f,用它记录一个匀变速运动小车的位移,打出的一条纸带和已选好的计数点0、1、2、3、4如图A-2-10-6所示.

某同学测量出1与2两点间的距离为s12,3与4两点间的距离为s34,由此可算出小车运动的加速度a= 。

【解析】打点周期T=1/f,1与2,3与4时间间隔t=4T=4/f

由△s=at2有s34-s12=2at2

12

)/2t2= (s34-s12)/2×(4/f)2= (s34-s12)f2/32

⑴使用电磁打点计时器时,纸带应穿过,复写纸

应套在上,并要放在纸带的面.应把电源用

导线接在上;打点时应先,再让纸带运动.若电源

的频率为50Hz,则每隔打一次点.

⑵使用电火花打点计时器时,墨粉纸盘应套在上,

并要放在两条纸带之间,应把电源插头插在

电源插座

.打点时应先按下,再让纸带运动.

2.在用打点计时器研究匀变速直线运动的实验中,造成各

连续相等的时间间隔内位移之差不是一个恒量的主要原因是

( )

A.长度测量不精确B.打点间隔不均匀

C.运动中受摩擦力作用D.木板未调成水平

3.在研究匀变速直线运动的实验中,算出小车经过各计数

A.根据任意两个计数点的速度,用公式a=△v/△t算出加

速度

B.根据实验数据画出v-t图像,量出其倾角α,由公式a=tan

α算出加速度

C.根据实验数据画出v-t图,由图线上任意两点所对应的

速度,用公式a=△v/△t算出加速度

D.依次算出通过连续两个计数点间的加速度,算出平均

值作为小车的加速度

4.利用打点计时器做测定匀变速直线运动的加速度的实

验,所用交流电源的频率为50 Hz.做匀变速直线运动的小车带

动纸带通过打点计时器后在纸带上打下了一系列点,舍去密集

的点子以后,每5点取一个记数点,按记数点打出的先后顺序依

次记为0、l、2、3、4、5,测出0点到1、2、3、4、5各点的距

离分别为8.78 cm、16.08 cm、21.87 cm、26.16 cm、28.94 cm,

则小车运动的加速度方向和其运动方向.小车在打

记数点1、2、3、4时的速度分别为:v1,v2,

v3,v4。

5.在“研究匀变速直线运动”的实验中,某同学的操作步骤

如下,其中错误或遗漏的步骤有(遗漏可编上序号G、H……)

A.拉住纸带,将小车移到靠近打点计时器处先放开纸带,

再接通电源

B.将打点计时器固定在平板上,并接好电源

C.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮下面吊着适

当重的钩码

D.取下纸带

E.将平板一端抬高,轻推小车,使小车能在平板上做加

速运动

F.将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔

将以上步骤完善并

按合理的顺序填写在横

线上

6.一个小球沿斜

面向下运动,用每间隔

1/10s曝光一次的频闪

相机拍摄不同时刻小球

位置的照片如图

A-2-10-7,即照片上出现的相邻两个小球的像之间时间间隔为

1/10 s,测得小球在几个连续相等时间内的位移(数据见表),

⑴小球在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。

⑵有甲、乙两同学计算小球加速度方法如下:

甲同学:a1=(s2-s1)/T2,a2=(s3-s2)/T2,

a3=(s4-s3)/T2,a=(a1+a2+a3)/3

乙同学:a1=(s3-s1)/2T2,a2=(s4-s2)/2T2,a=(a1+a2)/2

你认为甲、乙中哪位同学计算方法正确,加速度

值为.

7.图A-2-10-8中(a)、(b)两图都是使用电磁打点计时器测量

重力加速度g的装置示意图,已知该打点计时器的打点频率为图A-2-10-6

图A-2-10-5

图A-2-10-7

16

- 17 -

50Hz.

⑴这两图相比较,哪个图所示的装置较好?简单说明为什么.

⑵图中的(c)图是采用较好的装置并按正确的实验步骤进行实验打出的一条纸带,其中O 为打出的第一个点,标为l ,后面依次打下的一系列点迹分别标为2、3、4、5…….经测量,第15至第17点间的距离为11.33cm ,第l 至第16点间距离为44.14 cm ,则打下第16个点时,重物下落的速度大小为 m/s ,测出的重力加速度值为g= m/s 2.(要求保留三位有效数

字)

8.在研究匀变速直线运动的实验中,如图A-2-10-9所示为一次记录小车运动情况的纸带,图中A 、B 、C 、D 、E 为相邻的记数点,相邻记数点的时间间隔T=0.1s

⑴在图A-2-10-10所示坐标中作出小车的v-t 图线,并根据图

线求出a= . ⑵将图线延长与纵轴相交,交点的速度是 ,

此速度的物理意义是 .

9.实验装置如图A-2-10-11所示,水平长木板上,左侧拴有

一细软线,跨过固定在木板边缘的滑轮与一重物相连,木块右侧与打点计时器的纸带相连,在重物牵引下,木块在木板上向左运动,重物落地后,木块继续向左做匀

减速运动。

图A-2-10-12给出了重物落地后,打点计时器在纸带上打出的一系列点,试根据给出的数据,求木块与木板间的动摩擦因数μ,要求写出主要的运算过程。结果保留2位有效数字.(打点计时器所用交流电频率为50 Hz ,不计纸带与木块间的拉力。取重力加速度g=10m/s 2)

10.利用打点计时器研究一个约1.4 m 高的商店卷帘窗的运动,将纸带粘在卷帘底部,纸带通过打点计时器随帘在竖直面内向上运动,打点后的纸带如图A-2-10-13所示,数据如表格所示.纸带中AB 、BC 、CD ……每两点之间的时间间隔均为0.10 s ,根据各间距的长度,可计算出卷帘窗在各间距内的平均速度v 平均.可以将v 平均近似地作为该间距中间时刻的即时速度。

卷帘运动的数据

⑴请根据所提供的纸带和数据,绘出卷帘窗的v-t 图线。

⑵AD 段的加速度为 m/s 2, AK 段的平均速度为 m/s 。

11.一辆卡车在下坡时做匀加速运动,车上的自动计时器在50Hz 的频率下所产生的纸带如图A-2-10-14:

⑴通过比较图中ab 和bc 两段计算卡车的加速度. ⑵通过比较图中ab 和de 两段计算卡车的加速度. ⑶在ae 段内卡车的平均速度是多少?

图A-2-10-8

图A-2-10-9

图A-2-10-10

图A-2-10-11

图A-2-10-12

图A-2-10-13

图A-2-10-14

18

第一章直线运动检测题

说明:本试卷分为第Ⅰ、Ⅱ卷两部分,请将第Ⅰ卷选择题的答案填入题后括号内,第Ⅱ卷可在各题后直接作答.共100分,考试时间90分钟.

第Ⅰ卷(选择题 共40分)

一、本题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分.

1.两木块自左向右运动,现用高速摄影机在同一底片上多次曝光,记录下木块每次曝光时的位置,如图所示,连续两次曝光的时间间隔是相等的.由图可知

t 11t 22t 3

3t 4

4t 5

5t 6

67

t 7

A.在时刻t 2以及时刻t 5两木块速度相同

B.在时刻t 3两木块速度相同

C.在时刻t 3和时刻t 4之间某瞬间两木块速度相同

D.在时刻t 4和时刻t 5之间某瞬间两木块速度相同 2.将近1 000年前,宋代诗人陈与义乘着小船在风和日丽的春日出游时曾经写了一首诗:

飞花两岸照船红, 百里榆堤半日风. 卧看满天云不动, 不知云与我俱东.

在这首诗当中,诗人艺术性地表达了他对运动相对性的理解.

关于诗中所描述的运动及参考系,以下说法正确的是 A.“飞花”是以运动的船为参考系的 B.“飞花”是以两岸的榆树为参考系的 C.“云与我俱东”是以运动的船为参考系的 D.“云与我俱东”是以两岸的红花为参考系的

3.如图为一物体做直线运动的v -t 图象,物体的初速度为v 0,末速度为v t .则物体在时间t 1内的平均速度v 为

A.v =20t v v +

B.v >20t

v v +

C.v <2

0t

v v + D.条件不足,无法判断

4.物体从静止开始做匀加速运动,测得第n s 内的位移为s ,则物体的加速度为

A.s

n 22

B.

2

2n s C.

1

22-n s

D.

1

22+n s

5.如图所示,光滑斜面

AE 被分为四个相等的部分,一物体从A 点由静止释放,下列结论不正确的是

A.物体到达各点的速率v B ∶v C ∶v D ∶v E =1∶2∶3∶

2

B.物体到达各点所经历的时间t E =2t B =

2t C =

3

2t D C.物体从A 到E 的平均速度v =v B

D.物体通过每一部分时,其速度增量v B -v A =v C -v D =v D -v C =v E -v D

6.下面是直线运动中的两个公式: s =v t

s =

2

02t t

v t v v =+t ②

关于这两个公式的使用条件,说法正确的是 A.①②两式都可以用来求解变速直线运动的位移 B.①②两式都可以用来求解匀变速直线运动的位移 C.①式适用于任何直线运动求位移;②式只适用于匀变速直线运动求位移

D.②式适用于任何直线运动求位移;①式只适用于匀变速直线运动求位移

7.一质点的位移—时间图象如图所示,能正确表示该质点的速度v 与时间t 的图象是下图中的

8.某物体做匀加速直线运动,若它运动全程的平均速度是v 1,

- 19 -

运动到中间时刻的速度是v 2,经过全程一半位移时的速度是v 3,则下列关系式正确的是

A.v 1>v 2>v 3

B.v 1

C.v 1=v 2

D.v >v 2=v 3

9.两物体从不同高度自由下落,同时落地.第一个物体下落时间为t ,第二个物体下落时间为2

t

.当第二个物体开始下落时,

两物体相距

A.gt 2

B.3gt 2/8

C.3gt 2/4

D.gt 2/4

10.将小球竖直向上抛出后,能正确表示其速率v 随时间t 的变化关系的图象是(不计空气阻力)

A

B

C D

t

第Ⅱ卷(非选择题 共60分)

二、本题共5小题,每小题4分,共20分.把答案填在题中的横线上.

11.某物体做直线运动的速度—时间图象如图所示,试根据图象回答下列问题:

(1)物体在OA 段做_______运动,加速度是_______m/s 2,在AB 段做_______运动,加速度是_______m/s 2.

(2)物体在2 s 末的速度是_______m/s,物体在整个过程的位移是_______m.

12.某同学身高是1.8 m,在运动会上他参加跳高比赛,起跳后身体横着越过了1.8 m 高的横杆.据此可估算出他起跳时竖直向上的速度是_______m/s.(g 取10 m/s 2)

13.一矿井深125

m,在井口每隔一定时间自由落下一小球,当第11个小球刚从井口下落时,第一个小球恰好到达井底.那么相邻小球间开始下落的时间间隔为_______.第一个小球恰好到达井底时,第3个小球和第5个小球相距_______ m.(g 取10 m/s 2)

14.一打点计时器固定在斜面上某处,一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下,如下图所示.下图是打出的纸带的一段.

已知打点计时器使用的交流电频率为50 Hz,利用下图所给

出的数据可求出小车下滑的加速度a

=_______.

(单位:cm)

15.气球以10 m/s 的速度匀速竖直上升,从气球里掉下一个物体,经17 s 物体到达地面.则物体开始掉下时气球的高度为

_______ m.

三、本题共4小题,每小题10分,共40分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得

分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.

16.一辆卡车紧急刹车时的加速度的大小是5 m/s 2.如果要

求在刹车后22.5 m 内必须停下,卡车的速度不能超过多少千米/时?

17.物体从h 高处自由下落,它在落到地面前1 s 内共下落35 m,求物体下落时的高度及下落时间.

18.2000年8月18日,新闻联播中报道,我国空军科研人员在飞机零高度、零速度的救生脱险方面的研究取得成功.报道称:由于飞机发生故障大多是在起飞、降落阶段,而此时的高度几乎

为零高度.另外在飞行过程中会出现突然停机现象,在这种情况

下,飞行员脱险非常困难.为了脱离危险,飞行员必须在0.1 s 的时间内向上弹离飞机,若弹离飞机的速度为20 m/s,试判断飞机弹

离过程的加速度是多大.若飞行员脱离飞机的速度方向竖直向上,则他离开飞机的最大高度是多少?

19.在某市区内,一辆小汽车在公路上以速度v 1向东行驶,一位观光游客由南向北从斑马线上横穿马路.汽车司机发现游客途经D 处时经过0.7 s 作出反应紧急刹车,但仍将正步行至B 处的游客撞伤,该汽车最终在C 处停下,如图所示.为了判断汽车是否超速行驶以及游客横穿马路是否过快,警方派一警车以法定最高速度v m =14.0 m/s 行驶在同一马路的同一地段,在肇事汽车的起始制动点A 紧急刹车,经过14.0 m 后停下来.在事故现场测量得

AB =17.5 m 、BC =14.0 m 、BD =2.6 m.肇事汽车刹车

性能良好(可认为警车与肇事汽车刹车时加速度均相同).问:

(1)该肇事汽车的初速度v 1是多大? (2)游客横穿马路的速度是多大?

起始刹车点

停车点

出事点

西A

B

C D

20

第一章 直线运动

考点1运动学的基本概念 匀速直线运动 1.B 2.265.7km/h 3.CD 4.B 5.D 6.CD 7.AC 8.C 9.C 10.180,与初速度方向相反 11.

3

3

12.12.5m/s ,15m/s

解析:s m s m s s v /5.12/2

252

211=+=+=

s m s m s s s s /15/4

15

2025443212=+++=+++=

13. 解析:总时间t =62小时 (1)h km h

km v /74.162109==

min 8.3458.0/74.1100====

'h h

km km v s t (2)h km h

km v /98.16258.123==速率

14. 2000m ,0.4m.s ,20m/min ,1800m 解析:(1)m s 20001600120022=+= (2)s m m m v /4.0min /24min

1002400===

(3)min /20min

1002000m m ==

(4)m t v s 180060605.0=??==

15.解析:找一个位置离铁轨S 处,在此处听到声音的同时能看到打击的动作,听到第n 声看到第n+1次打击动作,则s Sm t

S

v /== 16.C

解析:【解析】 本题解题关键:①弄清地球上的晨昏线,②理解飞机顺着地球自转方向运动称为向东,逆着地球自转方向运动称为向西,图2--6---l 上标明了地球的自转方向,obo /为晨线,odo /为昏线,(右半球上为白天,左半球上为夜晚).若在纬度较高的b 点,飞机向东(如图上向右),旅客看到的太阳仍是从东方升起.设飞机飞行速度为υ1,地球在该点的自转线速度为υ2,在b 点,飞机向西飞行时,若υ1>υ2,飞机处于地球上黑夜区域;若υ1<υ2,旅客看到的太阳仍从东边升起,在同纬度的d 点(在昏线上),飞机向东(如

图上向左)飞行,飞机处于地球上黑夜区城,,旅客看不到太阳;飞机向西(如图上向右)飞行,若υ1>υ2,

旅客可看到太阳从西边升起,若υ1<υ2,飞机在黑夜区域,因此,飞机必须在傍晚向西飞行,并且速度要足够大时才能看到“日头从西天出”的奇景.正确选

项只有C .

考点2 匀变速直线运动

1.A 2.C 3.B 4.C 5.C 6.A 7.7s 8.9m 9.A B 10.0.2s 11.D 12.s 2

55+,6.25m

解析:(1)设经ts 乙追上甲,

202

1)t a t t v 乙甲(=+

24.02

1

)5(1t t ??=

+? t=s 2

55+

(2)甲、乙在乙甲=v v 时,相距最远,s s a

v t 5.24

.01===甲

最大距离为m

s s s 25.625.15.75.24.02

1

5.712===

乙甲-??-?-= 13.18m

解析:设初速度为00=v ,末速度为t v ,则 2

12

1at s =

222

1at t v s t -= 又

812=-s s ,

t =4,2

121=s s ∴m s 81=,

m s 162=,

s m a /1=,

s m v t /6=

∴m m a v v s t 181

20622

2202=?-=-=

14.1.75m/s 1颗

2--6---l

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