广东省龙川一中2013届高三物理第二轮复习讲义 力与运动 第2课时 力与直线运动.docVIP

第二课时 力与直线运动 一、知识要点 （一）机械运动、参考系、位置、位移和路程 1机械运动：一个物体相对于另一个物体位置的改变，包括平动、转动和振动等形式。参考系：为了研究物体的运动而假设为不动的物体。参考系的选取是任意的，对同一物体的运动，选取的参考系不同，对物体的运动描述结果不同。 2位移描述物体位置的变化，是从物体运动的初位置指向末位置的矢量，即位移大小和方向由始、末位置决定，与物体运动路径无关；路程是物体运动轨迹的长度，是标量。 既有大小又有方向，运算遵循平行四边形定则的物理量，叫做矢量；只有大小而没有方向的物理量，叫做标量。 速度、速率、平均速度与平均速率 速度：是描述物体运动快慢的物理量，是矢量，物体速度方向与运动方向相同。 物体在某段时间内的位移跟发生这段位移所用的时间的比值，叫做这段位移内（或这段时间内）的平均速度，即定义式为：，平均速度方向与方向相同，平均速度是矢量。瞬时速度是运动物体在某一时刻的速度，瞬时速度方向沿物体运动轨迹上相应点的切线指向前进方向一侧的方向。平均速率是质点在某段时间内通过的路程与的比值，是标量，不一定等于平均速度的大小。速率：速度的大小就是速率，只有大小，没有方向，是标量。 加速度 加速度是描述速度变化快慢的物理量，它是速度改变量与对应时间的比值，即加速度是速度对时间的变化率，即定义式：，它的方向与速度改变量方向相同，它是矢量。 匀变速直线运动规律及应用 五匀变速直线运动的几个有用的推论及应用 匀变速直线运动的几个推论 初速度为零的匀变速直线运动特殊推论 做匀变速直线运动的物体，如果初速度为零，或者末速度为零，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． ①前1s、前2s、前3s……内的位移之比为1∶4∶9∶…… ②第1s、第2s、第3s……内的位移之比为1∶3∶5∶…… ③前1m、前2m、前3m……所用的时间之比为1∶∶∶…… ④第1m、第2m、第3m……所用的时间之比为1∶∶（）∶…… 六自由落体运动规律及应用 自由落体：只受重力作用，由静止开始的运动．加速度为的匀加速直线运动．的取值与那些因素有关 ①与纬度有关g赤＜g两极 ； ②与高度有关自由落体运动规律公式分别为：；； 落地速度: ，即：上升过程中（某一位置速度）和下落过程中通过某一位置的速度大小总是相等，方向相反。行驶了三分之二的路程，接着以的速度跑完其余三分之一的路程．若全程的平均速度为，则是多少？ 解析：由平均速度的定义式可求得．设总位移为，前一段运动所需时间为，后一段运动所需时间为，则：，，； 又，即：，解得： 【强化训练2】[2012·福建六校联考一位同学在某星球上完成自由落体运动实验：让一个质量为2 kg的小球从一定的高度自由下落，测得在第5 s内的位移是18 m，则(　　) A．物体在2 s末的速度是20 m/sB．物体在第5 s内的平均速度是3.6 m/s C．物体在第2 s内的位移是20 mD．物体在5 s内的位移是50 m【强化训练3】 [2012·天津卷] 如图甲所示，静止在水平地面的物块A，受到水平向右的拉力F作用，F与时间t的关系如图乙所示，设物块与地面的静摩擦力最大值fm与滑动摩擦力大小相等，则(　　)A．0～t1时间内F的功率逐渐增大 B．t2时刻物块A的加速度最大 C．t2时刻后物块A做反向运动 D．t3时刻物块A的动能最大，BC间的距离为。测得汽车通过AB段与BC段所用的时间均为t，将汽车的运动过程视为匀加速行驶。求标杆O与标杆A的距离。 【解答】设汽车的加速度为a，到达A点的速度为，则有： ① ② 联立①②式得 ③ ④ 设O与A的间距为，则有 ⑤ 联立③④⑤得 【解题指导】 1）匀变速直线运动常以体育运动为背景设置物理情景，处理此类问题时，应注意建立运动模型，如本题就是建立了竖直上抛运动模型． 2）尽管研究此跳水过程不能看成质点，但是求跳水过程的时间时，可看作质点来处理，其重心位置的变化，也即质点位置的变化． 3）若对运动情景不清晰时，可画出运动草图，使抽象问题形象化 【强化训练4】[2012·安徽卷] 质量为0.1 kg的弹性球从空中某高度由静止开始下落，该下落过程对应的v－t图象如图所示．球与水平地面相碰后离开地面时的速度大小为碰撞前的.设球受到的空气阻力大小恒为f，取g＝10 m/s2，求： (1)弹性球受到的空气阻力f的大小； (2)弹性球第一次碰撞后反弹的高度h. 5、图象问题 【例5】 （2011年广东卷）如图所示是某质点运动的速度图像，由图