高中物理校本教材doc.docx

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高中物理校本教材doc

第一章质点的运动

考纲要求:

内容

要求

说明

机械运动，参考系，质点

Ⅰ

不要求会推导向心加速度的公式

位移和路程

Ⅱ

匀速直线运动，速度，速率，位移公式s=vt,s-t图，v-t图

Ⅱ

变速直线运动，平均速度

Ⅱ

瞬时速度（简称速度）

Ⅰ

匀变速直线运动,加速度,三大运动方程,v-t图

Ⅱ

运动的合成与分解

Ⅰ

曲线运动中质点的速度方向沿轨道的切线方向，且必须具有加速度

Ⅰ

平抛运动

Ⅱ

匀速率圆周运动，线速度和角速度，周期，圆周运动的向心加速度

Ⅱ

典例分析

一、物体运动及其受力特点：

1、直线运动：

①匀速直线运动、匀变速直线运动、非匀变速直线运动

②受力特点是：

物体受到的合外力方向跟物体的运动方向在同一直线上（F合或a与V的方向在同一直线上）

2、曲线运动：

①平抛运动、圆周运动等

②受力特点是：

物体受到的合外力方向跟物体的运动方向不在同一直线上（F合或a与V的方向不在同一直线上）

二、物体运动的常见问题及处理方法：

1、直线运动追及和相遇问题的处理方法：

追及问题是运动学中最常见的问题之一，解题的方法较多，例如①解析法：

就是搞清追及物体和被追及物体之间的关系，根据运动图景和公式，建立相应的时间关系方程、位移关系方程、速度关系方程、加速度关系方程，从而解决问题；②图像法：

画出追及物体和被追及物体的位移—时间图像或速度—时间图像，寻找相应关系从而解决问题；③变换参照物法，它选择恰当的参照物，使追及问题处理更简单．

例1、两辆完全相同的汽车，沿水平直路一前一后匀速行驶，速度均为V0．若前车突然以恒定的加速度刹车，在它刚停住时，后车以前车刹车时的加速度开始刹车．已知前车在刹车过程中所行的距离为s，若要保证两辆车在上述情况中不相撞，则两车在匀速行驶时保持的距离至少为多少？

（命题说明：

知识点——匀变速运动规律、v～t图像；训练目的——考查学生运用公式法或图像法分析解决追及问题的能力。

）

【分析与解】

首先需要理解的是题中所给两辆汽车刹车过程为相同匀减速直线运动，要想不相撞，后车必须在到达前车开始刹车点之前刹车，才能不相撞．这就明确了一个隐含条件：

前车从刹车到停止这段时间内后车在继续匀速前进，即后车匀速运动时间等于前车刹车到停止的时间．因此才需要保持一定距离，设为

，由

但

由此解出

如果利用图线，依据题意在同一

图中作出前、后车速度图线，可以清楚地看到，从前车刹车时间

内后车匀速运动通过的位移（图线下长方形面积），是前车刹车通过位移（图线下三角形面积）的两倍．

2、处理曲线运动的基础是运动的合成与分解

运动的合成和分解，实质上是利用了等效原理，即分运动和合运动的等效性．它具有如下特征：

（1）分运动的独立性．当物体同时参与两个或两个以上的运动时，任何一个方向上的运动都不会因为其他方向上的运动是否存在而受到影响，这就是运动的独立性原理．

（2）分运动与合运动的等时性．

运动的合成和分解：

包括位移、速度、加速度的合成和分解，它们与力的合成和分解一样都遵循平行四边形法则．（在进行分解时常用正交分解法）

研究运动合成和分解，目的在于把复杂的运动简化为比较简单的直线运动，这样就可应用已经掌握的有关直线运动的规律，来研究复杂的曲线运动．

例2、如图所示，一个斜面倾角为37°．从斜面顶端沿水平方向抛出一个小石块，初速度大小为v0，它在空中飞行一段时间后又落回斜面．

（1）求它临接触斜面前的瞬间的速度方向与竖直方向的夹角．

（2）求它在空中飞行过程中离斜面的最远距离．

分析与解答：

（1）把平抛物体的运动分解为水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动．设石块临落回斜面时的速度为v，它的水平分速度仍为v0，竖直分速度为v’，这段过程中的水平方向的位移为s，竖直方向的位移为h，如图

（1）所示．设空中运动的时间为t，则  

， s=v0t．

根据几何关系，h/s=tan37°=0.75，可解出t=1.5v0/g．

v’=gt=1.5v0,所以，tanθ=v’/v0=1.5，即末速度与竖直方向的夹角θ=arctan1.5．

（2）把石块的初速度v0沿斜面方向及垂直于斜面方向进行分解，如图

（2）所示，垂直斜面方向的分速度v1=v0·sin37°=0.6v0,沿斜面方向的分速度v2=v0·cos37°=0.8v0．

同样，把重力加速度

也进行分解（图中未画出），垂直斜面向下方向的分量g1=gcos37°=0.8g，沿斜面向下的分量g2=gsin37°=0.6g．

石块在空中的运动沿垂直于斜面方向的分运动是初速为v1、加速度为-g1的匀变速运动，当它这个方向的速度减为0的时刻，即是它离斜面最远的时刻，这时它离斜面的最远距离x就是它沿垂直于斜面方向的最大位移，因此x=

．

通过第

（2）问的解答可以看出，把平抛运动按另外的方向（不按竖直方向和水平方向）进行分解有时更为方便．

3、曲线运动的典型问题分析

a、速度分解问题

分解中常用的思维方法是直接分解合速度．首先要确定合运动的速度方向（这里有一个

简单原则：

物体的实际运动方向就是合速度的方向），然后分析由这个合速度所产生的实际效果，以确定两个分速度的方向及数量关系。

在实际解题中，直接分解合速度的方法是一种有效的方法，求解的关键是正确判断合运动，如何根据效果寻找分运动。

例3、如图所示，汽车甲以速度

拉汽车乙前进，乙的速度为

，甲、乙都在水平面上运动，求

。

解析：

在这里汽车的实际运动是水平的，它产生的实际效果可以以A点为例说明，一是A点沿绳的运动（表现为AO越来越短），二是A点绕O点转动（表现为绳与过O点的竖直线的夹角越来越小）。

把乙车实际运动速度分解为如图2所示，即甲、乙沿绳的速度分别为

和

，两者应该相等，所以有

。

b、轮船渡河问题

轮船渡河问题的实质是运动的合成与分解问题．这类问题应明确船相对河岸的运动是合运动，船随水流的运动和船相对于静水的运动是两个分运动．解决这类问题，常采用分解与合成相结合的方法，运用分运动与合运动的等时性、各分运动之间的独立性进行求解．

（1）位移最小问题

设河宽为d，船在静水中的速度为v1，水流的速度为v2．船头向着什么方向航行时以最短位移过河。

（2）时间最小问题

设河宽为d，船在静水中的速度为v1，水流的速度为v2．船头向着什么方向航行时以最短时间过河。

C、平抛运动与类平抛运动的分析方法

物体在受到与初速度方向垂直的恒定外力作用的条件下所做的运动，即为类平抛运动，平抛运动与类平抛运动是运动的合成与分解规律的具体应用，高考中经常出现平抛运动与类平抛运动的考题．处理此类运动的基本方法是运动的分解．

例4、（2006重庆）如图，在同一竖直面内，小球a、b从高度不同的两点，分别以初速度Va和Vb沿水平方向抛出，经过时间ta和tb后落到与两抛出点水平距离相等的F点。

若不计空气阻力，下列关系式正确的是（）

A．

ta>tb,Va

B．ta>tb,Va>Vb

C．ta

D．taVb

解析：

题中a、b两小球的运动均为复杂的

平抛运动，解答此题时，需将平抛运动（合运动）分解为水平方向的匀速直线运动合竖直方向的初速度为零的匀加速直线运动。

设a、b两球下落时的高度分别为ha,hb,则ha>hb,由

知ta>tb；由水平分运动，因

。

所以得Va

故选A。

4.以生活科技为背景的运动学问题

例5、（07全国理综Ⅰ）甲乙两运动员在训练交接棒的过程中发现：

甲经短距离加速后能保持9m/s的速度跑完全程。

乙从起跑后到接棒前的运动是匀加速的,为了确定乙起跑的时机，需在接力区前适当的位置设置标记，在某次练习中，甲在接力区前S0＝13.5m处作了标记，并以V＝9m/s的速度跑到此标记时向乙发出起跑口令，乙在接力区的前端听到口令时起跑，并恰好在速度达到与甲相同时被甲追上，完成交接棒，已知接力区的长度为L＝20m。

求：

⑴此次练习中乙在接棒前的加速度a。

⑵在完成交接棒时乙离接力区末端的距离。

解：

⑴在甲发出口令后，，甲乙达到共同速度所用时间为：

设在这段时间内甲、乙的位移分别为S1和S2，则：

S1＝S2＋S0

联立以上四式解得：

⑵在这段时间内，乙在接力区的位移为：

完成交接棒时，乙与接力区末端的距离为：

L－S2＝6.5m

试题类编

1、（07广东理科基础）下列物理量为标量的是（）

A．平均速度B．加速度

C．位移D．功

2、（07广东理科基础）关于自由落体运动，下列说法正确的是（）

A．物体坚直向下的运动就是自由落体运动

B．加速度等于重力加速度的运动就是自由落体运动

C．在自由落体运动过程中，不同质量的物体运动规律相同

D．物体做自由落体运动位移与时间成反比

3、（07广东理科基础）质点从同一高度水平抛出，不计空气阻力，下列说法正确的是（）

A．质量赵大，水平位移越大

B．初速度越大，落地时竖直方向速度越大

C．初速度越大，空中运动时间越长

D．初速度越大，落地速度越大

4、（08年广东）伽利略在著名的斜面实验中，让小球分别沿倾角不同、阻力很小的斜面从静止开始滚下，他通过实验观察和逻辑推理，得到的正确结论有（）

A.倾角一定时，小球在斜面上的位移与时间成正比

B.倾角一定时，小球在斜面上的速度与时间成正比

C.斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端时的速度与倾角无关

D.斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端所需的时间与倾角无关

5、（06江苏卷）下列情况中的速度，属于平均速度的是（）

A．百米赛跑的运动员冲过终点线时的速度为9.5m／s

B．由于堵车，汽车在通过隧道过程中的速度仅为1．2m／s

C．返回地球的太空舱落到太平洋水面时的速度为8m／s

D．子弹射到墙上时的速度为800m／s

6、（08年上海）某物体以30m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g取10m/s2。

5s内物体的（）

A．路程为65m

B．位移大小为25m，方向向上

C．速度改变量的大小为10m/s

D．平均速度大小为13m/s，方向向上

7、（07广东理科基础）如图所示是某物体做直线运动的速度图象，下列有关物体运动情况判断正确的是（）

A．前两秒加速度为5m/s2

B．4s末物体回到出发点

C．6s末物体距出发点最远

D．8s末物体距出发点最远

8（08宁夏理综）、甲乙两年在公路上沿同一方向做直线运动，它们的v-t图象如图所示。

两图象在t=t1时相交于P点，P在横轴上的投影为Q，△OPQ的面积为S。

在t=0时刻，乙车在甲车前面，相距为d。

已知此后两车相遇两次，且第一次相遇的时刻为t′，则下面四组t′和d的组合可能是（）

A.t′＝t1,d=SB.t′=

C.t′

D.t′=

9、（08年海南）t＝0时，甲乙两汽车从相距70km的两地开始相向行驶，它们的v－t图象如图所示．忽略汽车掉头所需时间．下列对汽车运动状况的描述正确的是（）

A．在第1小时末，乙车改变运动方向

B．在第2小时末，甲乙两车相距10km

C．在前4小时内，乙车运动加速度的大小总比甲车的大

D．在第4小时末，甲乙两车相遇

10、（08年广东）图3是做物体做直线运动的v－t图象，由图象可得到的正确结果是（）

A．t＝1s时物体的加速度大小为1.0m／s2

B．t＝5s时物体的加速度大小为0.75m／s2

C．第3s内物体的位移为1.5m

D．物体在加速过程的位移比减速