1、专题一 质点的直线运动【高考帮物理】：专题一 质点的直线运动考情精解读A.考点帮知识全通关目录CONTENTS考纲要求命题规律命题分析预测考点1 运动的描述考点2 匀变速直线运动的规律及应用考点3 运动图像问题的分析与应用考点4 实验：研究匀变速直线运动方法1 匀变速直线运动规律的应用方法方法2 竖直上抛运动的处理方法方法3 追及、相遇问题的分析方法方法4 运动图象的分析与应用方法方法5 打点纸带问题的处理方法B.方法帮题型全突破C.考法帮考向全扫描考向1 运用图象描述求解问题考向2 借助图象考查竖直上抛运动考向3 对研究匀变速直线运动实验的考查考向4 运用“打点纸带法”拓展新实验考向5 联系
2、实际的综合应用问题物理 专题一：质点的直线运动考情精解读考纲要求命题规律命题分析预测物理 专题一：质点的直线运动1.参考系、质点2.位移、速度和加速度3.匀变速直线运动及其公式、图象4.实验:研究匀变速直线运动考纲要求核心考点考题取样考向必究1.运动的描述2017全国,T242014全国,T24考查运动学公式及动能定理的应用(考向5)考查汽车在公路上的行驶问题(考向5)2.匀变速直线运动的规律及应用2016全国,T212016全国,T16根据图象考查追及、相遇问题(考向1)考查匀变速直线运动规律(考向5)3.运动图象问题的分析与应用2016全国,T212013大纲,T19考查对v-t图象的理解
3、和掌握能力(考向1)考查与v-t图象相关的两小球竖直上抛运动(考向2)4.实验:研究匀变速直线运动2017全国,T222017全国,T222016全国,T22考查匀变速直线运动的研究(考向3)考查匀变速直线运动,应用图象法处理实验数据(考向3、4)考查打点纸带与牛顿第二定律、机械能守恒定律的结合(考向4)命题规律高考命题主要以选择题的形式出现,有时也以计算题形式出现.主要涉及运动学概念、规律及图象等问题;试题注重与生活实际相结合,注重基础,突出实验,强调能力命题分析预测A.考点帮知识全通关考点1 运动的描述考点2 匀变速直线运动的规律及应用考点3 运动图像问题的分析与应用考点4 实验：研究匀变
4、速直线运动物理 专题一：质点的直线运动在分析求解有关运动的描述的问题时,首先要注重对基本概念和规律的理解,明确物体的位置由坐标确定,位置变化量则表示位移,而速度则表示物体位置变化快慢,加速度则表示速度变化快慢.计算位移、速度和加速度时,一定要根据相关物理规律进行分析,特别是要注意其矢量性,不能盲目套用公式.在知识的理解上要注意把握以下几点:1.某个物体看作质点的条件某个物体能否看作质点,并不是由物体的形状和大小决定的,一般来说,如果在研究的问题中,物体的形状、大小及物体上各部分运动的差异是次要的或是不起作用的因素,物体就可看作质点.考点1 运动的描述2.借助时间轴理解“时间与时刻”物理量路程位
5、移定义物体运动的实际轨迹长度从起点指向终点的有向线段矢量性只有大小没有方向有大小和方向物理意义反映物体运动的实际情况反映物体运动的实际效果量值关系只有在单方向直线运动中位移大小才等于路程3.路程和位移物理 专题一：质点的直线运动物理量平均速度平均速率瞬时速度物理意义描述物体在一段时间(或一段位移)内位置改变的快慢及方向描述物体沿轨迹运动的平均快慢描述物体在某一时刻(或某一位置)的运动快慢标矢性矢量标量矢量大小与方向4.平均速度、平均速率、瞬时速度5.正确理解加速度加速度是表示速度变化快慢的物理量.速度为零时,加速度不一定为零.只要加速度与速度的方向一致,不管加速度大小怎样变化,速度都增大;只要
6、加速度与速度的方向相反,不管加速度大小怎样变化,速度都减小.物理 专题一：质点的直线运动考点2 匀变速直线运动的规律及应用物理 专题一：质点的直线运动物理 专题一：质点的直线运动考点3 运动图像问题的分析与应用 x-t图象v-t图象物理意义表示位移随时间的变化规律,可直接判定各时刻物体的位置或相对参考点的位移表示速度随时间的变化规律,可直接判定各时刻物体的速度图象斜率表示物体运动的速度,其值为正说明物体沿与规定的正方向相同的方向运动,如图线;其值为负则说明物体沿与规定的正方向相反的方向运动,如图线表示物体的加速度,其值为正说明物体的加速度方向与规定的正方向相同,如图线;其值为负则说明加速度方向
7、与规定的正方向相反,如图线运动图象主要有x-t图象、v-t图象、a-t图象及v-x图象等.分析求解图象问题,关键是明确图象的物理意义.下面以x-t图象和v-t图象为例比较说明.x-t图象v-t图象图线1.倾斜直线表示物体做匀速直线运动,如图线和2.与时间轴平行的直线表示物体处于静止状态,如图线3.图线为曲线表示物体做变速直线运动,如图线,图线上两点连线的斜率表示这段时间内的平均速度,图线上某点切线的斜率表示该点的瞬时速度1.倾斜直线表示物体做匀变速直线运动,如图线和2.与时间轴平行的直线表示物体处于匀速直线运动状态,如图线3.图线为曲线表示物体做变加速直线运动,如图线,图线上某点切线的斜率表示
8、该点的瞬时加速度截距1.纵轴上的截距表示开始计时时物体的位移2.横轴上的截距表示相应时刻物体在x=0处1.纵轴上的截距表示物体运动的初速度2.横轴上的截距表示相应时刻物体速度为零面积无意义图线与t轴所围面积表示物体在相应时间内发生的位移,t轴上方面积表示物体的位移为正,t轴下方面积表示物体的位移为负交点两图线相交说明两物体相遇,如A点处两图线相交说明两物体在此时速度相等,如B点处共同点均只能描述直线运动,不能描述曲线运动物理 专题一：质点的直线运动考点4 实验：研究匀变速直线运动(3)“图象法”求加速度,即由“平均速度法”求出多个点的速度,画出v-t图象,直线的斜率为加速度.物理 专题一：质点
9、的直线运动3.数据处理及实验结论(1)由实验数据作出v-t图象.根据表格中的v、t数据,在平面直角坐标系中仔细描点,对于每次实验,描出的几个点都大致落在一条直线上.作一条直线,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图线,它是一条倾斜的直线,如图所示.(2)由实验得出的v-t图象进一步得出小车运动的速度随时间变化的规律,有两条途径进行分析:小车运动的v-t图象是一条倾斜的直线,当时间增加相同的值t时,速度也会增加相同的值v,由此得出结论:小车的速度随时间均匀变化.小车运动的v-t图象是一条倾斜的直线,那么v随t变化的函数关
10、系式为v=kt+b,显然v与t成线性关系,小车的速度随时间均匀变化.物理 专题一：质点的直线运动4.实验注意事项(1)交流电源的电压及频率要符合要求.(2)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.(3)开始释放小车时,应使小车靠近打点计时器.(4)先接通电源,打点计时器工作后,再放开小车,当小车停止运动时及时断开电源.(5)要区别打点计时器打出的点与人为选取的计数点,一般在纸带上每隔四个点取一个计数点,即每五个点取一个计数点,时间间隔T=0.025 s=0.1 s.(6)小车另一端挂的钩码个数要适当,避免速度过大而使纸带上打的点太少,或者速度太小而使纸带上的点过
11、于密集.(7)选择一条理想的纸带,是指纸带上的点迹清晰.适当舍弃开头密集部分,适当选取计数点,弄清楚所选的时间间隔T.(8)测量位移x时不要分段测量,读数时要注意有效数字的要求,计算加速度a时要注意用逐差法,以减小误差.物理 专题一：质点的直线运动B.方法帮题型全突破方法1 匀变速直线运动规律的应用方法方法2 竖直上抛运动的处理方法方法3 追及、相遇问题的分析方法方法4 运动图象的分析与应用方法方法5 打点纸带问题的处理方法物理 专题一：质点的直线运动方法1 匀变速直线运动规律的应用方法方法1 匀变速直线运动规律的应用方法方法1 匀变速直线运动规律的应用方法3.x=aT2的应用方法 做匀变速直
12、线运动的物体在相邻的相等时间内位移的差是恒量,即x=aT2.当题中出现了两段位移,并且这两段位移对应的时间相等,若是相邻的,优先考虑应用该式;若不是相邻的,则根据xm-xn=(m-n)aT2求解.4.比例关系的应用方法适用于初速度为零的匀加速直线运动.在实际问题中应看清是各时间段相等还是各位移段相等,然后结合匀变速直线运动的比例关系求解.5.逆向思维法末速度为零的匀减速直线运动可看成反方向的初速度为零的匀加速直线运动,借助于初速度为零的匀加速直线运动的规律求解.物理 专题一：质点的直线运动数学 第四章：三角函数物理 专题一：质点的直线运动特别提醒 一道题可能有多种不同的解题方法,但采用不同的方
13、法,繁简程度不同,因此在处理问题时,要分析题目特点,判断利用哪种规律和方法解题更便捷.数学 第四章：三角函数物理 专题一：质点的直线运动题型 2单个物体的多过程运动考法示例2航天飞机水平降落在平直跑道上,其减速过程可简化为两个匀减速直线运动.航天飞机以水平速度v0着陆后立即打开减速阻力伞,加速度大小为a1,运动一段时间后速度减为v,随后航天飞机在无阻力伞情况下匀减速直至停止,已知两个匀减速滑行过程的总时间为t,求:(1)第二个减速运动阶段航天飞机运动的加速度大小.(2)航天飞机降落后滑行的总路程.数学 第四章：三角函数物理 专题一：质点的直线运动数学 第四章：三角函数物理 专题一：质点的直线运
14、动数学 第四章：三角函数物理 专题一：质点的直线运动关键能力1.匀变速直线运动涉及v0、v、a、x、t五个物理量,其中只有t是标量,其余都是矢量.通过取初速度v0的方向为正方向,其余的各量依据其与v0的方向相同或相反分别用正、负号表示.如果某个矢量是待求的,就假设为正,最后根据结果的正、负确定实际方向.2.在任何一个运动过程中,已知五个物理量中的三个物理量,就可以求出另外两个物理量.另外审题时注意借助运动草图分析.数学 第四章：三角函数物理 专题一：质点的直线运动数学 第四章：三角函数物理 专题一：质点的直线运动数学 第四章：三角函数物理 专题一：质点的直线运动方法2 竖直上抛运动的处理方法方
15、法1 匀变速直线运动规律的应用方法方法2 竖直上抛运动的处理方法物理 专题一：质点的直线运动特别提醒1.求解竖直上抛运动问题时,可以采用分段法求解,也可采用全程法求解.此时一般以竖直向上为正方向,若v0,则物体在上升阶段;v0,物体在抛出点上方;h0,物体在抛出点下方.2.注意上升与下降中的对称性问题,特别是由对称性带来的多解问题.物理 专题一：质点的直线运动题型 5竖直上抛运动的相遇问题考法示例5将小球每隔0.2 s从同一高度抛出,小球做初速度为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个数为(取g=10 m/s2)A.3B.4C.5D.6解析分析求解本
16、题时,必须根据问题情境,弄清两个问题:(1)要明白第一个小球在上升过程中不会与任何小球相遇,相遇只能发生在其下降过程中;(2)因抛出的各小球运动情况均相同,即第一个小球运动的时间内,能抛出多少个小球,则其就可以与多少个小球相遇.数学 第四章：三角函数物理 专题一：质点的直线运动每个小球的运动情况均相同,关键字是“空中”,小球落回抛出点时刻,刚好开始抛出的小球不能计入,该题只要求出第一个小球从开始上抛到落回抛出点的时间,就可知道此时空中有多少个小球,即相遇的小球个数.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,因而当第一个小球回到抛出点时,空中还有5个小球,第一个小
17、球在上升过程中不会遇到任何小球,在下降过程中能遇到已抛出的5个小球,选项C正确.答案 C数学 第四章：三角函数物理 专题一：质点的直线运动方法提炼抛体空中相遇问题分析1.两个自由落体运动的相遇(1)运动规律和方向相同,因此必须从一上一下两个位置释放,且上面的物体先释放,下面的物体后释放(一上一下、上先下后);(2)若以下面物体为参考系,则先释放的上面的物体相对于下面的物体以速度v=gt做匀速直线运动,其中t为两物体释放的时间差.2.自由落体运动与竖直上抛运动的相遇(1)此时为相向运动,两物体运动的加速度相同.对于做竖直上抛运动的物体,注意其运动过程所具有的往返性和对称性等特点;数学 第四章：三
18、角函数物理 专题一：质点的直线运动数学 第四章：三角函数物理 专题一：质点的直线运动方法3 追及、相遇问题的分析方法方法解读：1.追及、相遇问题中的一个条件和两个关系(1)一个条件:即两者速度相等,它往往是物体间能够追上、追不上或两者间距离最大、最小的临界条件,也是分析判断问题的切入点.(2)两个关系:即时间关系和位移关系,这两个关系可通过画运动示意图得到.2.几种典型的追及、相遇问题的分析(1)初速度大者追初速度小者方法3 追及、相遇问题的分析方法类型图象说明匀减速追匀速开始追时,后面物体与前面物体间距离在减小,当两物体速度相等时,即t=t0时刻:若x=x0,则恰能追上,两物体只能相遇一次,
19、这也是避免相撞的临界条件;若xx0,则相遇两次,设t1时刻x1=x0两物体第一次相遇,则t2时刻x2=x0两物体第二次相遇.注:x0是开始时两物体间的距离匀速追匀加速匀减速追匀加速方法3 追及、相遇问题的分析方法（2）初速度小者追初速度大者类型图象说明匀加速追匀速t=t0以前,后面物体与前面物体间距离增大;t=t0时,两物体相距最远为x0+x;t=t0以后,后面物体与前面物体间距离减小;能追上且只能相遇一次.注:x0为开始时两物体间的距离匀速追匀减速匀加速追匀减速方法3 追及、相遇问题的分析方法3.追及、相遇问题的注意事项(1)追赶者和被追者速度相等是能追上、追不上或两者间距离最大、最小的临界
20、条件.(2)被追的物体做匀减速直线运动时,要判断被追上时该物体是否已停止运动.(3)追及问题涉及两个不同物体的运动关系,分析时要紧抓“一个图三个关系式”,即:过程示意图或v-t图象,速度关系式、时间关系式和位移关系式.同时要关注题目中的关键字眼,充分挖掘题目中的隐含条件,如“刚好”“恰好”“最多”“至少”等.题型 6追及减速运动物体的相遇问题考法示例6汽车A以vA=4 m/s的速度向右做匀速直线运动,发现前方相距x0=7 m处、以vB=10 m/s的速度同向运动的汽车B正开始匀减速刹车直到静止后保持不动,其刹车的加速度大小a=2 m/s2.从此刻开始计时.求:(1)A追上B前,A、B间的最远距
21、离是多少?(2)经过多长时间A恰好追上B?解析汽车A和B运动的过程如图所示物理 专题一：质点的直线运动数学 第四章：三角函数物理 专题一：质点的直线运动易错警示本题中,被追汽车做匀减速直线运动,要对“停止前相遇”还是“相遇时早已停止”的情况作出判断,以符合实际情况,切勿盲目套用公式.数学 第四章：三角函数物理 专题一：质点的直线运动题型 7追及与相遇问题的多种解法考法示例7在水平轨道上有两列火车A和B相距s,A车在后面做初速度为v0、加速度大小为2a的匀减速直线运动,而B车同时做初速度为零、加速度为a的匀加速直线运动,两车运动方向相同.要使两车不相撞,求A车的初速度v0满足什么条件.物理 专题
22、一：质点的直线运动物理 专题一：质点的直线运动物理 专题一：质点的直线运动物理 专题一：质点的直线运动特别提醒解法一注重对运动过程的分析,抓住两车间距离有极值时速度应相等这一关键条件来求解;解法二由位移关系得到一元二次方程,然后利用根的判别式来确定方程中各系数间的关系,这也是中学物理中常用的数学方法;解法三通过图象使两车的位移关系更直观;解法四通过巧妙地选取参考系,使两车的运动关系变得简明.物理 专题一：质点的直线运动方法提炼1.解答追及、相遇问题的常用方法(1)物理分析法:抓住“两物体能否同时到达空间某位置”这一关键,认真审题,挖掘题中的隐含条件,在头脑中建立起一幅物体运动关系的图景.(2)
23、极值法:设相遇时间为t,根据条件列方程,得到关于t的一元二次方程,用判别式进行讨论.若0,即有两个解,说明可以相遇两次;若=0,说明刚好追上或相遇;若v乙,B正确;位移时间图象中,某段时间内的位移等于末位置纵坐标减去初位置纵坐标,物理 专题一：质点的直线运动所以0.60.8小时内,甲的位移比乙的大,C错误;0.8小时内,甲的路程比乙的大,D错误.答案B特别提醒应用图象解题时,首先看清两坐标轴表示的物理量,位移时间图象中,倾斜的直线表示匀速直线运动,斜率表示运动的速度.根据位移时间图象求某段时间内的位移的方法:s=s末-s初.物理 专题一：质点的直线运动方法5 打点纸带问题的处理方法方法解读：研
24、究匀变速直线运动的实验问题是力学实验的基础.打点计时器的使用及打点纸带的处理在高考中考查的频率较高.本实验还经常与验证牛顿第二定律、探究动能定理、验证机械能守恒定律等实验结合起来进行综合考查.因此掌握打点纸带相关问题的处理方法是极为重要的.1.由纸带判断物体的运动性质在纸带上测出各个连续相等的时间T内的位移分别是x1、x2、xn,如果x1=x2=xn,则物体做匀速直线运动;如果x2-x1=x3-x2=xn-xn-10,即在连续相等时间内的位移差相等,据此可判断物体做匀变速直线运动;如果不相等,则物体做变加速直线运动.方法5 打点纸带问题的处理方法方法5 打点纸带问题的处理方法题型 13利用纸带
25、求解物体的速度和加速度考法示例13某同学用打点计时器测量做匀加速直线运动的物体的加速度,电源频率f=50 Hz.在纸带上打出的点中,选出零点,每隔4个点取1个计数点,因保存不当,纸带被污染,如图所示,A、B、C、D是依次排列的4个计数点,仅能读出其中3个计数点到零点的距离:sA=16.6 mm,sB=126.5 mm ,sD=624.5 mm.若无法再做实验,可由以上信息推知:(1)相邻两计数点的时间间隔为s;(2)打C点时物体的速度大小为m/s(取2位有效数字);(3)物体的加速度大小为(用sA、sB、sD和f表示).物理 专题一：质点的直线运动物理 专题一：质点的直线运动特别提醒本题中虽然
26、sC未知,无法直接利用逐差法确定加速度,但仍可用结论s=aT2巧妙求解加速度a的值,既“躲开”了sC,又充分利用了已知数据.所以处理实验问题时既要深刻理解实验原理和方法,又要灵活变通和迁移.物理 专题一：质点的直线运动题型 14应用图象法处理实验数据考法示例14在做“研究匀变速直线运动”的实验中:(1)实验室提供了以下器材:打点计时器、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、交流电源、复写纸、弹簧测力计.其中在本实验中不需要的器材是.(2)如图所示是某同学用打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出,打点计时器打点的时间间隔T=0
27、.02 s,其中x1=7.05 cm、x2=7.68 cm、x3=8.33 cm、x4=8.95 cm、x5=9.61 cm、x6=10.26 cm.物理 专题一：质点的直线运动位置BCDEFv/(ms-1)0.737 0.801 0.994物理 专题一：质点的直线运动物理 专题一：质点的直线运动物理 专题一：质点的直线运动特别提醒本题考查纸带问题的处理方法和思路,处理纸带问题的基本思路是先根据位移差求加速度,再根据中间时刻的瞬时速度等于平均速度求瞬时速度,涉及多段数据求加速度时则可用逐差法进行求解,或通过v-t图象进行求解.运用v-t图象处理实验数据,不仅形象直观,物理意义鲜明,而且还可以减
28、小实验误差.应用图象法处理实验数据,不仅是高考对实验能力的基本要求,也是研究物理问题的重要方法.题型 15类打点纸带问题的处理考法示例152014大纲卷,22,6分现用频闪照相方法来研究物块的变速运动.在一小物块沿斜面向下运动的过程中,用频闪相机拍摄的不同时刻物块的位置如图所示.拍摄时频闪频率是10 Hz;通过斜面上固定的刻度尺读取的5个连续影像间的距离依次为x1、x2、x3、x4.已知斜面顶端的高度h和斜面的长度s.数据如下表所示.重力加速度大小g=9.80 m/s2.根据表中数据,完成下列填空:单位:cm物理 专题一：质点的直线运动x1x2x3x4hx10.7615.0519.3423.6
29、548.0080.00物理 专题一：质点的直线运动素养提升研究匀变速直线运动的常见方法1.频闪照相法频闪照相法是一种利用照相技术,每间隔一定时间曝光一次,从而形成时间间隔相等的影像的方法.在频闪照相中会用到频闪灯,它每隔相等时间会闪光一次.例如,每隔 0.1 s闪光一次,即每秒闪光10次.当物体运动时,利用频闪灯照明,照相机可以拍摄出该物体每隔相等时间所到达的位置.如图是每秒闪光10次拍摄的小球沿斜面滚下的频闪照片.照片中每两个相邻小球的影像间隔的时间是0.1 s.这样便记录了小球运动的时间,而小球运动的位移可以由图中刻度尺读出.与打点计时器记录的信息相比,频闪照片中小球的影像相当于打点计时器
30、物理 专题一：质点的直线运动物理 专题一：质点的直线运动物理 专题一：质点的直线运动C.考向全扫描考向1 运用图象描述求解问题考向2 借助图象考查竖直上抛运动考向3 对研究匀变速直线运动实验的考查物理 专题一：质点的直线运动本专题在掌握了描述运动学的几个物理量的基础上,用实验探究的方法研究匀变速直线运动的规律,这部分是高考的必考内容之一,但在高考中单独考查本专题知识的比较综合的题目通常较少,而是经常与其他知识点如牛顿运动定律、电场中带电粒子的运动等结合起来进行考查,单独考查本专题知识的题目常常以选择题、填空题的形式出现,匀变速直线运动的规律、瞬时速度和加速度是考查的重点和难点;v-t图象和x-
31、t图象问题在高考中频频出现,且要求较高;纸带问题、频闪照片问题及联系实际的运动问题等,都是高考命题的热点内容.考情揭秘命题透视:运用图象表示物体的运动既直观又方便.在高考中经常出现,对图象问题的考查,既有利用图象分析物体的运动,求出物体运动过程中的物理量问题,又有利用图象分析追及、相遇问题,考查的题型多以选择题的形式出现,但在实际填空题和计算题中,也往往需要应用图象分析、求解问题.考向1 运用图象描述求解问题示例16 2016全国卷,21,6分多选甲、乙两车在平直公路上同向行驶,其v-t图象如图所示.已知两车在t=3 s时并排行驶,则A.在t=1 s时,甲车在乙车后B.在t=0时,甲车在乙车前
32、7.5 mC.两车另一次并排行驶的时刻是t=2 sD.甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40 m考向1 运用图象描述求解问题考向1 运用图象描述求解问题命题透视:有关自由落体运动和竖直上抛运动的综合应用问题,一般具有多对象、多过程特征.其中典型的两类问题如下:(1)自由落体与竖直上抛物体的相遇问题;(2)自由落体和竖直上抛的多体关联问题.命题往往联系实际,如水龙头滴水、杂技演员连续抛球、直升机定点空投、运动员跳板跳水及喷水水柱等问题.考向2 借助图象考查竖直上抛运动示例17 2013大纲卷,19,6分多选将甲、乙两小球先后以同样的速度在距地面不同高度处竖直向上抛出,抛出时间相隔2
33、 s,它们运动的v-t图象分别如图中直线甲、乙所示.则A.t=2 s时,两球的高度差一定为40 mB.t=4 s时,两球相对于各自的抛出点的位移相等C.两球从抛出至落到地面所用的时间间隔相等D.甲球从抛出至到达最高点的时间间隔与乙球的相等命题立意本题涉及甲、乙两个研究对象分别在不同高度处先后做竖直上抛运动,要求根据v-t图象分析和判断问题,主要考查图象的物理意义,特别是根据运动情境,结合图象分析问题,对能力要求较高.考向2 借助图象考查竖直上抛运动考向2 借助图象考查竖直上抛运动命题透视:匀变速直线运动”的实验是力学实验的基础,在高考中考查的频率较高,考查中既有对实验仪器的认识和实验步骤的记忆
34、,也有对实验原理的理解和实验数据的处理,更有在课本实验的基础上,设计出创新实验.特别是利用处理纸带类问题的方法,几乎在所有力学实验中都能涉及.因此该实验的原理、方法等必须好好掌握.考向3 对研究匀变速直线运动实验的考查示例18 2017全国卷,22,5分某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动,用自制“滴水计时器”计量时间.实验前,将该计时器固定在小车旁,如图(a)所示.实验时,保持桌面水平,用手轻推一下小车.在小车运动过程中,滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴,图(b)记录了桌面上连续的6个水滴的位置.(已知滴水计时器每30 s内共滴下46个小水滴)考向3 对研究匀变速直线运动实验的考查(1)
35、由图(b)可知,小车在桌面上是(填“从右向左”或“从左向右”)运动的.(2)该小组同学根据图(b)的数据判断出小车做匀变速运动.小车运动到图(b)中A点位置时的速度大小为m/s,加速度大小为m/s2.(结果均保留2位有效数字)命题立意本题重点考查匀变速直线运动的研究及其相关知识点,与课本不同的是实验器材为滴水计时器.因此关键是通过类比打点计时器明确滴水计时器的原理,特别是确定滴水计时器的计时周期T.解析(1)由于小车在水平桌面上运动时必然受到阻力作用,做匀减速直线运动,相邻水滴(时间间隔相同)的位置间的距离逐渐减小,所以由题图(b)可知,小车在桌面上是从右向左运动的.考向3 对研究匀变速直线运
36、动实验的考查考向3 对研究匀变速直线运动实验的考查命题透视:由打点纸带可以获取物体的运动信息,可以求速度和加速度,因此利用打点纸带与牛顿第二定律、动能定理、机械能守恒定律及动量守恒定律等实验内容相结合,迁移拓展,透出强烈的创新气息.考向4 运用“打点纸带法”拓展新实验示例192016全国卷,22,5分某同学用图1所示的实验装置验证机械能守恒定律,其中打点计时器的电源为交流电源,可以使用的频率有20 Hz、30 Hz和40 Hz.打出纸带的一部分如图2所示.图1 图2该同学在实验中没有记录交流电的频率f,需要用实验数据和其他题给条件进行推算.(1)若从打出的纸带可判定重物匀加速下落,利用f和图2
37、中给出的物理量可以写出:在打点计时器打出B点时,重物下落的速度大小为,考向4 运用“打点纸带法”拓展新实验考向4 运用“打点纸带法”拓展新实验考向4 运用“打点纸带法”拓展新实验特别提醒在处理纸带数据时,利用做匀变速直线运动的质点在一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度来计算速度,利用加速度的定义计算加速度,利用牛顿运动定律列出重物下落过程中的相关方程,这些都是教材上的经典问题,掌握教材内容是正确解题、取得高分的关键.重物下落的加速度的大小也可利用x=aT2计算出来.试题重视基础,突出能力,体现强烈的创新意识.考向4 运用“打点纸带法”拓展新实验考向5 联系实际的综合应用问题考向5 联系实际的综合应用问题考向5 联系实际的综合应用问题考向5 联系实际的综合应用问题
