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高考物理难点剖析:直线运动
高考物理难点剖析:直线运动
复习要点
1.机械运动,参照物,质点、位置与位移,路程,时刻与时间等概念的理解。
2.匀速直线运动,速度、速率、位移公式S=υt,S~t图线,υ~t图线
3.变速直线运动,平均速度,瞬时速度
4.匀变速直线运动,加速度,匀变速直线运动的基本规律:S=υ0t+at2、υ=υ0+at匀变速直线运动的υ~t图线
5.匀变速直线运动规律的重要推论
6.自由落体运动,竖直上抛运动
7.运动的合成与分解.
二、难点剖析
1.机械运动及其描述
机械运动的是运动物体的位置随时间变化。
做机械运动的物体,由于其位置将发生变化,为了描述其位置变化的情况,引入了位移概念;做机械运动的物体,由于其位置将随时间发生变化,为了描述其位置随时间变化的情况,引入了速度概念;做机械运动的物体,由于其位置随时间变化的情况有时也将变化,即其运动速度将随时间变化,为了描述其速度随时间情况,引入了加速度概念
位移是矢量,它描述了做机械运动的物体在某段时间内位置变化的大小和方向;速度是矢量,它描述了做机械运动的物体在某个时刻位置变化的快慢和方向;加速度也是矢量,它描述了做机械运动的物体在某个时刻速度变化的快慢和方向。
运动是绝对的,这就是说任何物体在任何时刻都是在运动着的;运动的描述则只能是相对的,这就是说描述物体的运动情况只能相对于某个指定的参照物。应注意:同一物体的同一运动,若选取不同的参照物,其描述一般是不同的。
2.匀变速直线运动的基本规律及重要推论
(1)匀变速直线运动的基本规律通常是指所谓的位移公式和速度公式
x=υ0t+at2
υ=υ0+at
(2)在匀变速直线运动的基本规律中,通常以初速度υ0的方向为参考正方向,即υ0>0此时加速度的方向将反映出匀速直线运动的不同类型:
①a>0,指的是匀加速直线运动;
②若a=0,指的是匀速直线运动;
③若a=0,指的是匀减速直线运动。
(3)匀变速直线运动的基本规律在具体运用时,常可变换成如下推论形式
推论1: υ2-=2ax
推论2:=(υ0+υ)
推论3:△X=a△T2
推论4:=(υ0+υ)
推论5:=
推论6:当υ0=0时,有
S 1:S2 :S3:……=12 :22 :32 :……
SⅠ :SⅡ :SⅢ :……=1 :3 :5 :……
υ1 :υ2 :υ3:……=1 :2 :3 :……
t1 :t2 :t3 :……=1 :(-1) :(-) :……
3.匀变速直线运动的υ-t图
用图像表达物理规律,具有形象,直观的特点。对于
匀变速直线运动来说,其速度随时间变化的υ~t图线如图
1所示,对于该图线,应把握的有如下三个要点。
(1)纵轴上的截距其物理意义是运动物体的初速度υ0;
(2)图线的斜率其物理意义是运动物体的加速度a;
(3)图线下的“面积”其物理意义是运动物体在相应
的时间内所发生的位移s。
4.竖直上抛运动的规律与特征。
(1)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。
(2)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,若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
S=υ0t-gt2
υ=υ0-gt
(3)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,后一阶段则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:
①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
②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
三、典型例题
例1 物体做竖直上抛运动,取g=10m/s2.若第1s内位移大小恰等于所能上升的最大高度的倍,求物体的初速度.
分析:常会有同学根据题意由基本规律列出形知
t-gt2=·
的方程来求解,实质上方程左端的t-gt2并不是题目中所说的“位移大小”,而只是“位移”,物理概念不清导致了错误的产生。
解:由题意有
=·,
进而解得
=30m/s,=6m/s,=4.45m/s
例2.摩托车的最大行驶速度为25m/s,为使其静止开始做匀加速运动而在2min内追上前方1000m处以15m/s的速度匀速行驶的卡车,摩托车至少要以多大的加速度行驶?
分析:常见有同学列出如下方程
at2=υt+s.
将题设条件的t=120s,υ=15
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