精品最新高中物理第一章 能力课Word格式文档下载.docx

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解析　物体冲上斜面先做匀减速直线运动，运动到最高点时，速度为零，然后返回做匀加速直线运动，该过程速度方向发生变化，由于斜面光滑，故物体运动的加速度大小不变，方向不变，上滑与下滑运动距离等大，选项A、B错误；

物体在光滑斜面上运动的加速度大小为gsinθ<

g，选项C的加速度大小为2m/s2，符合事实，选项D的加速度大小为20m/s2，不符合事实，故选项C正确，D错误。

答案　C

解决该类问题一般依据物理过程，运用对应规律，实现公式与图象之间的转化确定某物理量的变化情况，从而确定选项的正确与否。

【变式训练1】　（2018·

阜阳模拟）如图1所示，一物体从静止开始做直线运动的加速度随时间变化的图象，则下列物体运动的v－t图象中正确的是（　　）

图1

解析　在0～1s内，物体从静止开始沿正方向以2m/s2的加速度做匀加速运动，速度图象是一条倾斜直线，1s末速度v1＝a1t＝2m/s；

在1～2s内，沿正方向以2m/s的速度做匀速直线运动；

2～3s内物体以1m/s2的加速度做匀加速直线运动，3s末速度为v3＝v1＋a2t＝3m/s；

3～4s内物体以2m/s2的加速度沿正方向做匀减速直线运动，4s末速度v4＝v3－a3t＝1m/s，故选项A正确。

答案　A

命题角度2　[热考点]图象信息类问题

这类问题是对某一物理情景给出某一物理量的具体变化图象，由图象提取相关信息或将图象反映的物理过程“还原”成数学表达式形式从而对问题做出分析判断作答。

【例2】　（多选）如图2所示为一个质点做直线运动的v－t图象，则下列说法正确的是（　　）

图2

A.质点在0～5s内的位移为5m

B.质点在整个运动过程中，10～12s内的加速度最大

C.质点在10s末离出发点最远

D.质点在8～12s内的平均速度为4m/s

思路指导　根据v－t图象判断物体运动情况，并从图中得出速度、加速度、位移等物理量，具体思路如下：

解析　根据速度图象中图线与时间轴所围的面积表示位移可知，质点在0～5s内的位移x＝

×

2×

5m＝5m，选项A正确；

由v－t图象的斜率表示加速度可知，0～5s内的加速度大小a1＝

m/s2，8～10s内的加速度大小a2＝

m/s2＝2m/s2，10～12s内的加速度大小a3＝6m/s2，所以质点在整个运动过程中，10～12s内的加速度最大，选项B正确；

质点在11s末离出发点最远，选项C错误；

质点在8～12s内的位移x＝8m，平均速度为

＝

m/s＝2m/s，选项D错误。

答案　AB

解决此类问题时要根据物理情景中遵循的规律，由图象提取信息和有关数据，根据对应的规律公式对问题做出正确的解答。

具体分析过程如下：

【变式训练2】　（2018·

内蒙古部分学校高三联考）P、Q两物体从同一位置由静止开始沿同一直线同向运动，a－t图象如图3所示，下列说法正确的是（　　）

图3

A.t＝6s时，P、Q两物体的速度之比为2∶1

B.t＝4s时，P、Q两物体的速度之比为2∶1

C.2～4s内，Q的位移大小为48m

D.4～6s内，Q的位移大小为64m

解析　a－t图象中图线与时间轴所围面积表示速度变化量Δv，由于初速度为零，所以v＝Δv，得t＝6s时，P、Q两物体的速度之比

，选项A错误；

t＝4s时，P、Q两物体的速度之比

，选项B错误；

t＝2s时，Q的速度v1＝

8m/s＝8m/s，2～4s内，Q的位移x1＝v1Δt1＋

a1（Δt1）2＝

m＝32m，选项C错误；

2～6s内，Q的位移x2＝v1Δt2＋

a1（Δt2）2＝

m＝96m，4～6s内，Q的位移x＝x2－x1＝64m，选项D正确。

答案　D

【知识拓展】　图象面积意义的拓展

物理图象中，图线与坐标轴所围的“面积”表示“x量”与“y量”乘积，如：

（1）v－t图象的面积表示位移x，且x＝v·

t。

（2）a－t图象的面积表示速度的变化量Δv，且Δv＝a·

（3）F－s图象的面积表示功W，且W＝F·

s。

命题角度3　[冷考点]应用图象巧解物理问题

1.对于实际问题在无法运用物理公式解答的情况下，用图象法则会使思路豁然开朗。

2.运用图象法时，要结合具体的物理过程和相应的物理规律作出函数图象，再结合相应的数学工具（即方程）求出相应的物理量。

【例3】　（2017·

河南联考）为了研究汽车的启动和制动性能，现用甲、乙两辆完全相同的汽车在平直公路上分别进行实验。

让甲车以最大加速度a1加速到最大速度后匀速运动一段时间再以最大加速度a2制动，直到停止；

乙车以最大加速度a1加速到最大速度后立即以加速度

制动，直到停止。

实验测得甲、乙两车的运动时间相等，且两车运动的位移之比为5∶4。

则a1∶a2的值为（　　）

A.2∶1B.1∶2C.4∶3D.4∶5

解析　

根据题述，作出甲、乙两车的速度图象，如图所示。

设甲车加速运动的时间为t1，总时间为t2。

由题意知，甲车制动的加速度是乙车制动加速度的2倍，所以甲车匀速运动时间与减速运动时间相等。

又由x甲∶x乙＝5∶4得

∶

vt2＝5∶4，解得t1∶t2＝1∶2。

可知a1＝

，即a1∶a2＝1∶2，选项B正确。

答案　B

运用图象解答物理问题的“三个”步骤

（1）认真审题，根据题中所需求解的物理量，结合相应的物理规律确定所需的横、纵坐标表示的物理量。

（2）根据题意，找出两物理量的制约关系，结合具体的物理过程和相应的物理规律作出函数图象。

（3）由所作图象结合题意，运用函数图象进行表达、分析和推理，从而找出相应的变化规律，再结合相应的数学工具（即方程）求出相应的物理量。

【变式训练3】　某同学欲估算飞机着陆时的速度，他假设飞机在平直跑道上做匀减速运动，飞机在跑道上滑行的距离为x，从着陆到停下来所用的时间为t，实际上，飞机的速度越大，所受的阻力越大，则飞机着陆时的速度应是（　　）

A.v＝

B.v＝

C.v>

D.

<

v<

该同学假设飞机做匀减速运动，所用的时间为t，画出相应的v－t图象大致如图所示的虚线。

根据图象的意义可知，虚线下方的“面积”表示位移。

因为位移为x，则得出初速度为

。

实际上，当飞机的速度减小时，所受的阻力减小，因而它的加速度会逐渐变小，v－t图象切线的斜率减小，画出相应的v－t图象大致如图所示的实线。

根据图象的意义可知，实线下方的“面积”表示位移。

所以飞机着陆的速度v＞

，故选项C正确。

　追及与相遇问题

讨论追及、相遇问题的实质，就是分析两物体在相同时间内能否到达相同的空间位置。

1.抓住一个条件，两个关系

（1）一个条件：

二者速度相等。

它往往是能否追上或距离最大、最小的临界条件，也是分析判断的切入点。

（2）两个关系：

即时间关系和位移关系。

可通过画草图找出两物体的位移关系，也是解题的突破口。

2.能否追上的判断方法

常见情形：

物体A追物体B，开始二者相距x0，则

（1）A追上B时，必有xA－xB＝x0，且vA≥vB。

（2）要使两物体恰不相撞，必有xA－xB＝x0，且vA≤vB。

命题角度1　[常考点]与运动图象相结合的追及相遇问题

近几年的高考追及和相遇问题常以v－t图象的形式考查，因为图象描述两物理量关系时，比较直观、形象且信息量大，体现了数形结合法的应用。

【例4】　（多选）如图4所示，甲、乙两个物体同时从同一地点出发、沿同一直线运动的速度—时间图象。

下列说法正确的是（　　）

图4

A.在0～2.0s内，甲的加速度小于乙的加速度

B.在2.0s时，乙在甲前面

C.在0～6.0s内，甲和乙的位移相同

D.在0～6.0s内，甲和乙相遇一次

解析　速度—时间图象的斜率的绝对值表示物体加速度的大小，则0～2.0s的过程中，物体甲的加速度大于物体乙的加速度，选项A错误；

图象与时间轴围成的面积表示物体的位移，则由图象可知0～2.0s的时间内，物体甲的位移大小为6m、物体乙的位移大小为10m，显然2.0s时物体乙处在物体甲的前方，选项B正确；

0～6.0s的时间内，物体甲的位移大小为24m、物体乙的位移大小为18m，6.0s时物体甲在物体乙的前方，选项C错误；

由以上分析可知在0～6.0s的时间内，物体乙先在前面，后来物体甲一直在物体乙的前面，则0～6.0s内物体甲和物体乙相遇一次，选项D正确。

答案　BD

用运动图象解答追及和相遇问题的思路

【变式训练4】　（2018·

河北衡水中学调研）甲、乙两辆汽车沿同一平直路面行驶，其v－t图象如图5所示，下列对汽车运动状况的描述正确的是（　　）

图5

A.在第10s末，乙车改变运动方向

B.在第10s末，甲、乙两车相距150m

C.在第20s末，甲、乙两车相遇

D.若开始时乙车在前，则两车可能相遇两次

解析　由图可知，在20s内，乙车一直沿正方向运动，速度方向没有改变，故选项A错误；

由于不知道初始位置甲、乙相距多远，所以无法判断在10s末两车相距多远，及在20s末能否相遇，故选项B、C错误；

若刚开始乙车在前，且距离为150m，则在10s末两车相遇，之后甲在乙的前面，乙的速度增大，在某个时刻与甲再次相遇，故选项D正确。

命题角度2　[常考点]与实际生活相结合的追及相遇问题

【例5】　一辆汽车在十字路口等候红绿灯，当绿灯亮时汽车以a＝3m/s2的加速度开始行驶，恰在这一时刻一辆自行车以v自＝6m/s的速度匀速驶来，从旁边超过汽车。

试求：

（1）汽车从路口开动后，在追上自行车之前经过多长时间两车相距最远？

此时距离是多少？

（2）什么时候汽车能追上自行车？

此时汽车的速度是多少？

解析　

（1）法一　物理分析法　汽车与自行车的速度相等时相距最远，设此时经过的时间为t1，两车间的距离为Δx，则有v自＝at1

所以t1＝

＝2s

Δx＝v自t1－

at

＝6m。

法二　相对运动法　以自行车为参考系，则从开始到相距最远的这段时间内，汽车相对这个参考系的各个物理量为

初速度v0＝v汽初－v自＝0－6m/s＝－6m/s

末速度v＝v汽车－v自＝0

加速度a′＝a－a自＝3m/s2－0＝3m/s2

所以两车相距最远时经历的时间为t1＝

最大距离Δx＝

＝－6m

负号表示汽车在后。

注意　利用相对运动的方法解题，要抓住三个关键：

①选取哪