2020高考物理總復(fù)習(xí) 易錯題與高考綜合問題解讀 考點(diǎn) 2 直線運(yùn)動 探究開放題解答（通用）

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1、 直線運(yùn)動探究開放題解答 綜合問題l 勻速直線運(yùn)動 1. 一架飛機(jī)水平勻速地在某同學(xué)頭頂飛過，當(dāng)他聽到飛機(jī)的發(fā)動機(jī)聲從頭頂正上方傳來時，發(fā)現(xiàn)飛機(jī)在他前上方約與地面成60。角的方向上，據(jù)此可估算出此飛機(jī)的速度約為聲速的多少倍?飛機(jī)水平勻速飛行，而當(dāng)人聽到聲音時，飛機(jī)在人的前上方，此時人、飛機(jī)、開始時人的頭頂正上方飛機(jī)的位置構(gòu)成一直角三角形． [解答]設(shè)飛機(jī)在人的頭頂正上方時距人h，則人聽到聲音時飛機(jī)飛過的距離為 ，則有 可得v飛=0.58v聲． 規(guī)律總結(jié) 解這類題的關(guān)鍵，是從背景材料中抓住主要內(nèi)容，建立物理模型。運(yùn)用相應(yīng)的物理規(guī)律求解，特別應(yīng)注意隱含條件的挖掘，如兩物體運(yùn)動位移

2、關(guān)系和時間關(guān)系等． 綜合問題2 勻變速直線運(yùn)動 1. 一雜技演員，用一只手拋球、接球．他每隔0.40 s拋出一球，接到球便立即把球拋出．已知除正在拋、接球的時刻外，空中總有4個球．將球的運(yùn)動近似看作是豎直方向的運(yùn)動，球到達(dá)的最大高度是(高度從拋球點(diǎn)算起，g=10m/s2) ( ) A 1.6 m B 2.4 m C．3.2 m n 4.0 m 小球做豎直上拋運(yùn)動，達(dá)到最高點(diǎn)后做自由落體運(yùn)動，分析小球運(yùn)動過程，弄清小球運(yùn)動情景，由勻變速運(yùn)動規(guī)律即得． [解答]由題意可得，真空中運(yùn)行草圖如圖2-7所示，由于每個球時間間隔均為0．4 s，且空中總有4個球，后一

3、個球重復(fù)前一個球運(yùn)動過程，則由上拋時間對稱性，位移大小對稱性得 3.2 m． 2. 某物體以一定的初速率沿斜面向上運(yùn)動，設(shè)物體在斜面上能達(dá)到的最大位移為sm．由實(shí)驗(yàn)測得sm與斜面傾角θ的關(guān)系如圖2—8所示，θ角可在0～π/2之間變化，g取10m/s2，通過計算求sm的最小值，以及s2為最小值時的傾角θ 本題涉及位移、加速度、勻速直線運(yùn)動、物理圖象等概念和規(guī)律．利用圖象和牛頓運(yùn)動定律求解． [解答] 當(dāng)θ=90 o時，有 由圖中數(shù)據(jù)可得 當(dāng)θ=O o時，有 ，可得 當(dāng)θ≠O o時，有 則當(dāng)θ=60 o時，sm有最小值，為 規(guī)律總結(jié) ①弄清已知量和未知量，

4、尋找聯(lián)系它們的相關(guān)公式，注意公式中矢量的方向;②加速度為a的勻減速直線運(yùn)動可看作逆向的加速度為口的勻加速直線運(yùn)動：③必要時能運(yùn)用幾何圖形、函數(shù)圖象進(jìn)行表達(dá)、分析． 綜合問題3 勻速直線運(yùn)動與勻變速直線運(yùn)動綜合應(yīng)用 1. 一水平的淺色長傳送帶上放置一煤塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，煤塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ．初始時，傳送帶與煤塊都是靜止的．現(xiàn)讓傳送帶以恒定的加速度ao開始運(yùn)動，當(dāng)其速度達(dá)到vo后，便以此速度做勻速運(yùn)動．經(jīng)過一段時間，煤塊在傳送帶上留下了一段黑色痕跡后，煤塊相對于傳送帶不再滑動．求此黑色痕跡的長度． “煤塊相對傳送帶不再滑動”說明最后煤塊與傳送帶相對靜止，黑色痕跡的長度即為二者之

5、間的相對位移．結(jié)合運(yùn)動學(xué)公式與牛頓第二定律列式求解． [解答]根據(jù)“傳送帶上有黑色痕跡”可知，煤塊與傳送帶之間發(fā)生了相對滑動，煤塊的加速度a小于傳送帶的加速度ao．根據(jù)牛頓定律，可得a=μg．設(shè)經(jīng)歷時間t，傳送帶由靜止開始加速到速度等于vo，煤塊則由靜止加速到v，有： vo=aot，v=at， 由于a

6、下的黑色痕跡的長度L=s2-s， 由以上各式得 2. 光滑水平面上放有如圖2—9所示的用絕緣材料制成的“┙”型的滑板(平面部分足夠長)，質(zhì)量為4m，距滑板的A壁距離為L1的B處放有一質(zhì)量為m、電量為+q的小物體，物體與板面的摩擦不計，整個裝置處于場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中，初始時刻，滑板與物體都靜止，試求： (1)釋放小物體，第一次與滑板A壁碰前物體的速度口1多大? (2)若物體與A壁碰后相對水平面的速度的大小為碰前的3/5，則物體在第二次跟A壁碰撞之前，物體與A壁的最大距離是多少? B與A碰前，B在電場力的作用下做勻加速直線運(yùn)動，有2as=v12可求其碰前速度．由碰撞時的動量守恒

7、判斷出碰后B的速度方向向左，并可求出碰后 A的速度，此后A向右勻速運(yùn)動，B向左勻減速運(yùn)動，當(dāng)二者速度相同時相距最遠(yuǎn)． [解答](1)對B碰前，a=qE/m，得： (2)碰撞過程若碰后A速度向右，由動量守恒：mvl=，得，故碰后B向左運(yùn)動．由動量守恒 ，得 ，方向向右．當(dāng)A、B速度相同時二者相距離最遠(yuǎn)，設(shè)該過程時間為t．則：對B可知 ，故 可得二者最遠(yuǎn)相距： 規(guī)律總結(jié) 這類問題高考 資源網(wǎng)解題的關(guān)鍵是找到兩種運(yùn)動的聯(lián)系，如速度、位移、時間關(guān)系并建立方程，對勻變速運(yùn)動要分清運(yùn)動過程及各過程問的聯(lián)系，正確運(yùn)用運(yùn)動學(xué)規(guī)律列式求解． 綜合問題4 速度圖象的應(yīng)用 1. 伽利略通過研究自

8、由落體和物塊沿光滑斜面的運(yùn)動，首次發(fā)現(xiàn)了勻加速運(yùn)動規(guī)律．伽利略假設(shè)物塊沿斜面運(yùn)動與物塊自由下落遵從同樣的法則，他在斜面上用刻度表示物塊滑下的路程，并測出物塊通過相應(yīng)路程的時間，然后用圖線表示整個運(yùn)動過程，如圖2—10所示．圖中OA表示測得的時間，矩形OAED的面積表示該時間內(nèi)物塊經(jīng)過的路程，則圖中OD的長度表示 ．P為DE的中點(diǎn)，連接OP且延長交AE的延長線于B，則AB的長度表示 ． 解決本題的關(guān)鍵在于深刻理解vt圖象的意義． [解答]根據(jù)本題作圖的過程和圖象的意義，如果建立以O(shè)A為時間軸、0D為速度軸的坐標(biāo)系，則本題的圖象就是vt圖象．所以途

9、中OD的長度表示物塊的平均速度，AB的長度表示物塊的末速度． 2. 有兩個光滑固定斜面AB和BC，A和C兩點(diǎn)在同一水平面上，斜面BC比斜面AB長，如圖2-11所示．一滑塊自A點(diǎn)以速度vA上滑，到達(dá)B點(diǎn)時速度減少為零，緊接著沿BC滑下，設(shè)滑塊從A點(diǎn)到C點(diǎn)的總時間是 tc，那么圖2-12中，正確表示滑塊速度的大小v隨時間t變化規(guī)律的是 ( ) 本題主要考查對vt圖象的理解和應(yīng)用．正確分析物理過程，掌握圖線的特點(diǎn)，是解決此題的關(guān)鍵． [解答]B圖象中的直線的斜率表示勻變速運(yùn)動物體的加速度，加速度越大，直線越陡，而物體從A經(jīng)B到 C的整個過程中，由于無阻力做功，故A、C兩處物

10、體應(yīng)具有相等的速率，故C不正確，AB和BC兩段上平均速率相等，AB段比BC段時間短，選A不正確．又因?yàn)锳B段加速度大于BC段，兩段均做勻變速直線運(yùn)動，故AB段和BC段的速度圖線為直線，故選D不正確，只有B是正確的． 規(guī)律總結(jié) 已知物理圖象求解有關(guān)物理量時，往往要寫出與此相關(guān)的函數(shù)．根據(jù)函數(shù)討論問題，利用圖象處理物理問題屬于高考要求的內(nèi)容，屬于高考類比推理能力的要求范圍，同時也是運(yùn)動學(xué)與動力學(xué)的綜合問題．重在考查同學(xué)們理解、推理似及綜合運(yùn)用運(yùn)動學(xué)規(guī)律、圖象和牛頓運(yùn)動定律處理物理問題的分析能力，體現(xiàn)了考綱對“必要時能運(yùn)用幾何圖形、函數(shù)圖象進(jìn)行表達(dá)、分析”的能力要求．勻變速直線運(yùn)動的速度一時間圖象是高考?？嫉闹攸c(diǎn)內(nèi)容，對于速度一時間圖象要注意其截距、斜率、面積等所表示的物理意義，在速度一時間圖象中，速度可以直接從縱坐標(biāo)軸上讀出，其正、負(fù)就表示速度方向，位移為速度圖線下的“面積”，在坐標(biāo)軸下方的“面積”為負(fù)．