0  442202  442210  442216  442220  442226  442228  442232  442238  442240  442246  442252  442256  442258  442262  442268  442270  442276  442280  442282  442286  442288  442292  442294  442296  442297  442298  442300  442301  442302  442304  442306  442310  442312  442316  442318  442322  442328  442330  442336  442340  442342  442346  442352  442358  442360  442366  442370  442372  442378  442382  442388  442396  447090 

在每小题给出的四个备选项中只有一项是符合题目要求的,请将其选出。未选、错选或多选均不得分。

1.下列词语中加点的字,读音全相同的一组是

A.涓  刻  养  介之士

B.弹  庇  实  子丑

C.奇  效  社  待解决

D.城  演  旨  苦心孤

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3.特殊解题技巧:逆向思维;用推论;图像法。

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2.匀变速直线运动规律是本章重点,通过复习,要求大家达到熟练掌握。解题思路:

(1)由题意建立物理模型;

(2)画出草图,建立物理图景;

(3)分析质点运动性质;

(4)由已知条件选定规律列方程;

(5)统一单位制,求解方程;

(6)检验讨论结果;

(7)想想别的解题方法。

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1.物理方法:实际的直线运动通常都很复杂,一般我们都将其等效为匀速直线运动和匀变速直线运动处理,匀速直线运动和匀变速直线运动实际上是一种理想模型,这里用到了模型方法和等效方法。

另外,物理规律的表达除了用公式外,有的规律还用图像表达,优点是能形象、直观地反映物理量之间的函数关系,这也是物理中常用的一种方法。对图像的要求可概括记为“一轴、二线、三斜率、四面积”。

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4.运动图象

(1)s-t图象。能读出s、t、v 的信息(斜率表示速度)。

(2)v-t图象。能读出s、t、v、a的信息(斜率表示加速度,曲线下的面积表示位移)。可见v-t图象提供的信息最多,应用也最广。

[例4]一个固定在水平面上的光滑物块,其左侧面是斜面AB,右侧面是曲面AC。已知AB和AC的长度相同。两个小球p、q同时从A点分别沿AB和AC由静止开始下滑,比较它们到达水平面所用的时间

A.p小球先到    B.q小球先到

C.两小球同时到   D.无法确定

解:可以利用v-t图象(这里的v是速率,曲线下的面积表示路程s)定性地进行比较。在同一个v-t图象中做出p、q的速率图线,显然开始时q的加速度较大,斜率较大;由于机械能守恒,末速率相同,即曲线末端在同一水平图线上。为使路程相同(曲线和横轴所围的面积相同),显然q用的时间较少。

[例5]甲、乙、丙三辆汽车以相同的速度同时经过某一路标,从此时开始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,它们经过下个路标时速度又相同。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.条件不足,无法判断

点拨:直接分析难以得出答案,能否借助图像来分析?(学生讨论发言,有些学生可能会想到用图像。)

解答:作出三辆汽车的速度-时间图像:甲、乙、丙三辆汽车的路程相同,即速度图线与t轴所围的面积相等,则由图像分析得出答案B。

[例6]两支完全相同的光滑直角弯管(如图所示)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?(假设通过拐角处无机械能损失)

解:首先由机械能守恒可以确定拐角处v1> v2,而两小球到达出口时的速率v相等。又由题薏可知两球经历的总路程s相等。由牛顿第二定律,小球的加速度大小a=gsinα,小球a第一阶段的加速度跟小球a第二阶段的加速度大小相同(设为a1);小球a第二阶段的加速度跟小球a第一阶段的加速度大小相同(设为a2),根据图中管的倾斜程度,显然有a1> a2。根据这些物理量大小的分析,在同一个v-t图象中两球速度曲线下所围的面积应该相同,且末状态速度大小也相同(纵坐标相同)。开始时a球曲线的斜率大。由于两球两阶段加速度对应相等,如果同时到达(经历时间为t1)则必然有s1>s2,显然不合理。考虑到两球末速度大小相等(图中vm),球a的速度图象只能如蓝线所示。因此有t1< t2,即a球先到。

[例7]火车紧急刹车后经7s停止,设火车作的是匀减速直线运动,它在最后1s内的位移是2m,则火车在刹车过程中通过的位移和开始刹车时的速度各是多少?

分析:首先将火车视为质点,由题意画出草图:

由已知条件直接用匀变速直线运动基本公式求解有一定困难。大家能否用其它方法求解?

解法一:用基本公式、平均速度.

质点在第7s内的平均速度为:

则第6s末的速度:v6=4(m/s)

求出加速度:a=(0-v6)/t=4/1=-4(m/s2)

求初速度:0=v0-at,v0=at=4×7=28(m/s)

求位移:

解法二:逆向思维,用推论。

倒过来看,将匀减速的刹车过程看作初速度为0,末速度为28m/s,加速度大小为4m/s2的匀加速直线运动的逆过程。

由推论:s1∶s7=1∶72=1∶49

则7s内的位移:s7=49s1=49×2=98(m)

求初速度由v0=28(m/s)

解法三:逆向思维,用推论。

仍看作初速为0的逆过程,用另一推论:

s∶s∶s∶…=1∶3∶5∶7∶9∶11∶13

s=2(m)

则总位移:s=2(1+3+5+7+9+11+13)=98(m)

v0同解法二。

解法四:图像法。

作出质点的速度-时间图像,可知质点第7s内的位移大小为阴影部分小三角形面积:

,小三角形与大三角形相似,有v6v0=1∶7,v0=28(m/s)

总位移为大三角形面积:

小结:

(1)逆向思维在物理解题中很有用。有些物理问题,若用常规的正向思维方法去思考,往往不易求解,若采用逆向思维去反面推敲,则可使问题得到简明的解答。

(2)熟悉推论并能灵活应用它们,即能开拓解题的思路,又能简化解题过程。

(3)图像法解题的特点是直观,有些问题借助图像只需简单的计算就能求解。

(4)一题多解能训练大家的发散思维,对能力有较高的要求。

[例8](1999年高考题)一跳水运动员从离水面10m高的平台上向上跃起,举双臂直体离开台面,此时其重心位于从手到脚全长的中点,跃起后重心升高0.45m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/s2,结果保留二位数字。)

分析:首先,要将跳水这一实际问题转化为理想化的物理模型,将运动员看成一个质点,则运动员的跳水过程就抽象为质点的竖直上抛运动。

作出示意图:巡回指导、适当点拨、学生解答。

解法一:分段求解。

上升阶段:初速度为v0,a=-g的匀减速直线运动。

由题意知质点上升的最大高度为:h=0.45m

可求出质点上抛的初速度

上升时间:

下落阶段:为自由落体运动,即初速度为0,a=g的匀加速直线运动.

下落时间:

完成空中动作的时间是:t1+t2=0.3+1.45=1.75s

解法二:整段求解。

先求出上抛的初速度:v0=3m/s(方法同上)

将竖直上抛运动全过程看作匀减速直线运动,设向上的初速度方向为正,加速度A=-g,从离开跳台到跃入水中,质点位移为-10m。

由位移公式:,求出:t=1.75s(舍去负值)

通过计算,我们体会到跳水运动真可谓是瞬间的体育艺术,在短短的1.75s内要完成多个转体和翻滚等高难度动作,充分展示优美舒展的姿势确实非常不易。

[例9]在平直公路上有甲、乙两辆车在同一地点向同一方向运动,甲车以10m/s的速度做匀速直线运动,乙车从静止开始以1.0m/s的加速度作匀加速直线运动,问:

(1)甲、乙两车出发后何时再次相遇?

(2)在再次相遇前两车何时相距最远?最远距离是多少?

解法一:函数求解。

出发后甲、乙的位移分别为:

s=vt=10t                 ①

              ②

两车相遇:s=s             ③

解出相遇时间为:t=20s

两车相距:△s=s-s=10t-0.5t2

求函数极值:当t=10s时,△s有最大值,△smax=50m

解法二:图像法。

分别作出甲、乙的速度-时间图像,当甲、乙两车相遇时,有s=s

由图像可看出:当甲图线与时间轴所围面积=乙图线与时间轴所围面积时,t=20s两车相遇。

v=v时,△s最大。

由图像可看出:△smax即为阴影部分的三角形面积,

[例10]球A从高H处自由下落,与此同时,在球A下方的地面上,B球以初速度v0竖直上抛,不计阻力,设v0=40m/s,g=10m/s2。试问:

(1)若要在B球上升时两球相遇,或要在B球下落时两球相遇,则H的取值范围各是多少?

(2)若要两球在空中相遇,则H的取值范围又是多少?

分析:如图,若H很小,可能在B球上升时相遇;若H较大,可能在B球下落时相遇,但若H很大,就可能出现B球已落回原地,而A球仍在空中,即两球没有相遇。所以,要使两球在空中相遇。H要在一定的范围内。

解答:(1)算出B球上升到最高点的时间:

则B球在最高点处两球相遇时:

B球在落地前瞬间两球相遇时:

所以:要在B球上升时两球相遇,则0<H<160m

要在B球下落时两球相遇,则160m<H<320m.

(2)由上可知,若要两球在空中相遇,则0<H<320m.

[变形]若H是定值,而v0不确定,试问:

(1)若要在B球上升时两球相遇,或要在B球下落时两球相遇,v0应满足什么条件?

(2)若要两球在空中相遇,v0应满足什么条件?

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3.一种典型的运动:

物体由静止开始先做匀加速直线运动,紧接着又做匀减速直线运动到静止。用右图描述该过程,可以得出以下结论:①;②

[例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

A.在时刻t2以及时刻t5两木块速度相同

B.在时刻t1两木块速度相同

C.在时刻t3和时刻t4之间某瞬间两木块速度相同

D.在时刻t4和时刻t5之间某瞬时两木块速度相同

解:首先由图看出:上边那个物体相邻相等时间内的位移之差为恒量,可以判定其做匀变速直线运动;下边那个物体明显地是做匀速运动。由于t2及t5时刻两物体位置相同,说明这段时间内它们的位移相等,因此其中间时刻的即时速度相等,这个中间时刻显然在t3、t4之间,因此本题选C。

[例2]在与x轴平行的匀强电场中,一带电量q=1.0×10-8C、质量m=2.5×10-3kg的物体在光滑水平面上沿着x轴作直线运动,其位移与时间的关系是x=0.16t-0.02t2,式中x以m为单位,t以s为单位。从开始运动到5s末物体所经过的路程为    m,克服电场力所做的功为     J。

解:须注意:本题第一问要求的是路程;第二问求功,要用到的是位移。

x=0.16t-0.02t2对照,可知该物体的初速度v0=0.16m/s,加速度大小a=0.04m/s2,方向跟速度方向相反。由v0=at可知在4s末物体速度减小到零,然后反向做匀加速运动,末速度大小v5=0.04m/s。前4s内位移大小,第5s内位移大小,因此从开始运动到5s末物体所经过的路程为0.34m,而位移大小为0.30m,克服电场力做的功W=mas5=3×10-5J。

[例3]物体在恒力F1作用下,从A点由静止开始运动,经时间t到达B点。这时突然撤去F1,改为恒力F2作用,又经过时间2t物体回到A点。求F1、F2大小之比。

解:设物体到B点和返回A点时的速率分别为vAvB, 利用平均速度公式可以得到vAvB的关系。再利用加速度定义式,可以得到加速度大小之比,从而得到F1、F2大小之比。

画出示意图如右。设加速度大小分别为a1、a2,有:

∴a1∶a2=4∶5,∴F1∶F2=4∶5

特别要注意速度的方向性。平均速度公式和加速度定义式中的速度都是矢量,要考虑方向。本题中以返回A点时的速度方向为正,因此AB段的末速度为负。

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2.推论:(有的学生能总结出以下推论)

(1)匀变速直线运动:

①Δs=aT2,即任意相邻相等时间内的位移之差相等。可以推广到sm-sn=(m-n)aT2

,某段时间的中间时刻的即时速度等于该段时间内的平均速度。

,某段位移的中间位置的即时速度公式(不等于该段位移内的平均速度)。可以证明,无论匀加速还是匀减速,都有

(2)v0=0的匀加速直线运动:

①在时间t、2t、3t……内位移之比为:s1∶s2∶s3……∶sn=1∶22∶32……∶n2

②第一个t内、第二个t内、……位移之比为:s∶s∶s……∶sN=1∶3∶5……∶(2n-1)

③在位移s、2s、3s……内所用的时间之比为:1∶∶……

④通过连续相等的位移所用时间之比为:

对末速为零的匀变速直线运动,可以相应的运用这些规律。

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定义:在相等的时间内速度的变化相等的直线运动。

特点:a=恒量

1.匀变速直线运动常用公式有以下四个:

             

①以上四个公式中共有五个物理量:s、t、a、v0vt,这五个物理量中只有三个是独立的,可以任意选定。只要其中三个物理量确定之后,另外两个就唯一确定了。每个公式中只有其中的四个物理量,当已知某三个而要求另一个时,往往选定一个公式就可以了。如果两个匀变速直线运动有三个物理量对应相等,那么另外的两个物理量也一定对应相等。

②以上五个物理量中,除时间t外,s、a、v0vt均为矢量。一般以v0的方向为正方向,以t=0时刻的位移为零,这时s、vt和a的正负就都有了确定的物理意义。

③初速度为零(或末速度为零)的匀变速直线运动,那么公式都可简化为:

以上各式都是单项式,因此可以方便地找到各物理量间的比例关系。

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4.图像:速度图像         位移图像

        

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3.规律:位移公式:s=vt

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