章末总结提高直线运动运动的描述质点,参考系,时刻和时间,位置和位移、路程,平均速度和瞬时速度、速率,加速度匀速直线运动(a=0)规律:v不变,x=vt图象:x-t图和v-t图匀变速直线运动(a=恒量)规律:v=v0+at,x=v0t+12at2,v2-v20=2axv-=12(v0+v)图象:v-t图实例:自由落体运动和竖直上抛运动非匀变速直线运动(a≠恒量)实验:研究匀变速直线运动本章是动力学的基础,在高中物理教材中占有很重要的地位,也是高考重点考查的内容之一.复习时,不仅要重视概念、规律形成过程的理解和掌握,搞清知识的来龙去脉,弄清它们的物理实质,还要熟练掌握分析解决运动学问题的思路和方法.求解直线运动的基本思路:(1)审清题意,分析运动过程,构建运动图景,并尽量画出草图;(2)明确题中已知及未知各量的关系,恰当选用规律;(3)若涉及多个过程,要分段分析,找准运动交接点,同时应注意x、v、a等矢量的符号规定和位移图象、速度图象的应用及题中隐含条件的挖掘等.求解直线运动常用的方法有:一般公式法、平均速度法、中间时刻速度法、比例法、推论法、逆向思维法、图象法、巧选参考系法.图象法在物理应用中占有重要地位,运动的图象是本章的一个重要内容.对于图象问题应首先明确所给的图象是什么图象,即认清图象中横、纵轴所代表的物理量及它们的函数关系,要清楚地理解图象中的“点”“线”“斜率”“截距”“面积”的物理意义.对某些运动过程较为复杂或较难直接列式表达的运动问题,可用运动图象来表达,此时一般选择待研究的物理量作为纵坐标.从物理图象上可以更直观地观察出物理过程的动态特征;同时,利用图象解题可以使解题过程简化,思路清晰,比解析法更巧妙、更灵活.1.(多选)(2018·全国卷Ⅱ)甲、乙两汽车同一条平直公路上同向运动,其速度—时间图象分别如图中甲、乙两条曲线所示.已知两车在t2时刻并排行驶,下列说法正确的是()A.两车在t1时刻也并排行驶B.t1时刻甲车在后,乙车在前C.甲车的加速度大小先增大后减小D.乙车的加速度大小先减小后增大【解析】v-t图象中图象包围的“面积”代表运动走过的位移,两车在t2时刻并排行驶,利用逆向思维并借助于面积可知在t1时刻甲车在后,乙车在前,故A错误,B正确;图象的斜率表示加速度,所以甲的加速度先减小后增大,乙的加速度也是先减小后增大,故C错D正确.【答案】BD2.(多选)(2018·全国卷Ⅲ)甲、乙两车在同一平直公路上同向运动,甲做匀加速直线运动,乙做匀速直线运动.甲、乙两车的位置x随时间t的变化如图所示.下列说法正确的是()A.在t1时刻两车速度相等B.从0到t1时间内,两车走过的路程相等C.从t1到t2时间内,两车走过的路程相等D.在t1到t2时间内的某时刻,两车速度相等【解析】根据位移图象的物理意义可知,在t1时刻两车的位置相同,乙车的速度大于甲车的速度,选项A错误;从0到t1时间内,乙车走过的路程大于甲车,选项B错误;从t1到t2时间内,两车都是从x1位置走到x2位置,两车走过的路程相等,选项C正确;根据位移图象的斜率等于速度可知,从t1到t2时间内的某时刻,两车速度相等,选项D正确.【答案】CD3.(多选)(2018·全国卷Ⅲ)地下矿井中的矿石装在矿车中,用电机通过竖井运送到地面.某竖井中矿车提升的速度大小v随时间t的变化关系如图所示,其中图线①②分别描述两次不同的提升过程,它们变速阶段加速度的大小都相同;两次提升的高度相同,提升的质量相等.不考虑摩擦阻力和空气阻力.对于第①次和第②次提升过程()A.矿车上升所用的时间之比为4∶5B.电机的最大牵引力之比为2∶1C.电机输出的最大功率之比为2∶1D.电机所做的功之比为4∶5【解析】设第②次所用时间为t,根据速度图象的面积等于位移(此题中为提升的高度)可知,12×2t0×v0=12×(t+t-t0)×12v0,解得:t=5t02,所以第①次和第②次提升过程所用时间之比为2t0∶5t02=4∶5,选项A正确;由于两次提升变速阶段的加速度大小相同,在匀加速阶段,由牛顿第二定律,F-mg=ma,可得提升的最大牵引力之比为1∶1,选项B错误;由功率公式,P=Fv,电机输出的最大功率之比等于最大速度之比,为2∶1,选项C正确;由动能定理:WF-mgh=ΔEk=0,∴WF=mgh;两次做功相同,选项D错误.【答案】AC4.(多选)(2016·全国卷Ⅰ)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=3s时并排行驶,则()A.在t=1s时,甲车在乙车后B.在t=0时,甲车在乙车前7.5mC.两车另一次并排行驶的时刻是t=2sD.甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40m【解析】由题图知,甲车做初速度为0的匀加速直线运动,其加速度a甲=10m/s2.乙车做初速度v0=10m/s、加速度a乙=5m/s2的匀加速直线运动.3s内甲、乙车的位移分别为:x甲=12a甲t23=45mx乙=v0t3+12a乙t23=52.5m由于t=3s时两车并排行驶,说明t=0时甲车在乙车前,Δx=x乙-x甲=7.5m,选项B正确;t=1s时,甲车的位移为5m,乙车的位移为12.5m,由于甲车的初始位置超前乙车7.5m,则t=1s时两车并排行驶,选项A、C错误;甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为52.5m-12.5m=40m,选项D正确.【答案】BD5.(2016·江苏)小球从一定高度处由静止下落,与地面碰撞后回到原高度再次下落,重复上述运动.取小球的落地点为原点建立坐标系,竖直向上为正方向.下列速度v和位置x的关系图象中,能描述该过程的是()【解析】由题意知在运动过程中小球机械能守恒,设机械能为E,小球离地面高度为x时速度为v,则有mgx+12mv2=E,可变形为x=-v22g+Emg,由此方程可知图线为开口向左、顶点在Emg,0的抛物线,故选项A正确.【答案】A6.(2016·上海)物体做匀加速直线运动,相继经过两段距离为16m的路程,第一段用时4s,第二段用时2s,则物体的加速度是()A.23m/s2B.43m/s2C.89m/s2D.169m/s2【答案】B7.(2017·全国卷Ⅱ)某同学研究在固定斜面上运动物体的平均速度、瞬时速度和加速度之间的关系.使用的器材有:斜面、滑块、长度不同的矩形挡光片、光电计时器.实验步骤如下:①如图(a),将光电门固定在斜面下端附近:将一挡光片安装在滑块上,记下挡光片前端相对于斜面的位置,令滑块从斜面上方由静止开始下滑;②当滑块上的挡光片经过光电门时,用光电计时器测得光线被挡光片遮住的时间Δt;③用Δs表示挡光片沿运动方向的长度[如图(b)所示],v-表示滑块在挡光片遮住光线的Δt时间内的平均速度大小,求出v-;④将另一挡光片换到滑块上,使滑块上的挡光片前端与①中的位置相同,令滑块由静止开始下滑,重复步骤②③;⑤多次重复步骤④;⑥利用实验中得到的数据作出v--Δt图,如图(c)所示.完成下列填空:(1)用a表示滑块下滑的加速度大小,用vA表示挡光片前端到达光电门时滑块的瞬时速度大小,则v-与vA、a和Δt的关系式为v-=________.(2)由图(c)可求得vA=________cm/s,a=______cm/s2.(结果保留3位有效数字)【答案】(1)vA+a2Δt(2)52.116.38.(2017·全国卷Ⅱ)为提高冰球运动员的加速能力,教练员在冰面上与起跑线距离s0和s1(s1s0)处分别设置一个挡板和一面小旗,如图所示.训练时,让运动员和冰球都位于起跑线上,教练员将冰球以初速度v0击出,使冰球在冰面上沿垂直于起跑线的方向滑向挡板:冰球被击出的同时,运动员垂直于起跑线从静止出发滑向小旗.训练要求当冰球到达挡板时,运动员至少到达小旗处.假定运动员在滑行过程中做匀加速运动,冰球到达挡板时的速度为v1.重力加速度为g.求:(1)冰球与冰面之间的动摩擦因数;(2)满足训练要求的运动员的最小加速度.【解析】(1)设冰球的质量为m,冰球与冰面之间的动摩擦因数为μ,由动能定理得-μmgs0=12mv21-12mv20①解得μ=v20-v212gs0②(2)冰球到达挡板时,满足训练要求的运动员中,刚好到达小旗处的运动员的加速度最小.设这种情况下,冰球和运动员的加速度大小分别为a1和a2,所用的时间为t,由运动学公式得v20-v21=2a1s0③v0-v1=a1t④s1=12a2t2⑤联立③④⑤式得a2=s1(v1+v0)22s20⑥9.(2016·天津)某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动.(1)实验中,必须的措施是________.A.细线必须与长木板平行B.先接通电源再释放小车C.小车的质量远大于钩码的质量D.平衡小车与长木板间的摩擦力(2)他实验时将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上,得到一条纸带,打出的部分计数点如图所示(每相邻两个计数点间还有4个点,图中未画出).s1=3.59cm,s2=4.41cm,s3=5.19cm,s4=5.97cm,s5=6.78cm,s6=7.64cm.则小车的加速度a=________m/s2(要求充分利用测量的数据),打点计时器在打B点时小车的速度vB=________m/s.(结果均保留两位有效数字)【解析】(1)利用打点计时器研究小车的匀变速直线运动时,为顺利完成实验,保证实验效果,细线与长木板要平行,否则,小车受力会发生变化,选项A正确;为打的点尽量多些,需先接通电源,再释放小车,选项B正确;本题中只要保证小车做匀变速运动即可,无需保证小车质量远大于钩码的质量,选项C错误;同理,小车与长木板间可以有不变的摩擦力,无需平衡摩擦力,选项D错误.故必要的措施是A、B选项.(2)由s4-s1=3aT2、s5-s2=3aT2、s6-s3=3aT2知加速度a=s4+s5+s6-s1-s2-s39T2=0.80m/s2打B点时小车的速度vB=s1+s22T=0.40m/s.【答案】(1)AB(2)0.800.402020’新课标·名师导学·高考第一轮总复习同步测试卷物理(一)(直线运动)时间:90分钟总分:100分一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,共40分.其中1~7为单项选择题,8~10题为多项选择题,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不选的得0分)1.下列各组物理量均为矢量的是()A.位移、时间、速度B.速度、加速度、质量C.力、速度、位移D.力、位移、路程【解析】位移和速度是矢量,而时间是标量,故A错误.速度和加速度是矢量,而质量是标量,故B错误.力和位移、速度都是矢量,故C正确.力和位移都是矢量,路程是标量,故D错误.C2.下列关于加速度的说法中正确的是()A.加速度是表示物体运动快慢的物理量B.物体运动的速度越大,加速度一定越大C.物体运动的速度变化越快,加速度一定越大D.物体运动的加速度方向与其速度的方向一定相同C【解析】加速度是表示物体速度变化快慢的物理量,选项A错误;物体运动的速度越大,加速度不一定越大,例如做匀速直线运动的物体,选项B错误;根据a=ΔvΔt可知,物体运动的速度变化越快,加速度一定越大,选项C正确;物体运动的加速度方向与其速度变化的方向一定相同,不一定与速度方向相同,选项D错误.3.高铁列车在启动阶段的运动可看做初速度为零的匀加速直线运动,在启动阶段,列车的动能()A.与它所经历的时间成正比B.与它的位移成正比C.与它的速度成正比D.与它的速度的大小成正比B【解析】因列车做初速度为零的匀加速直线运动,则有:v=at,而动能表达式Ek=12mv2=12ma2t2,可知动能与所经历的时间平方成正比,故A错误;12mv2=12m·2ax=max动能与它的位移成正比,故B正确;由动能表达式Ek=12mv2,可知,动能与它的速度平方成正比,故C、D错误.4.一空间探测器从某一星球表面垂直升空,探测器升空过程中发动机突然关闭,其运动的v-t图象如图所示,则