2018年高考物理一輪復(fù)習(xí)精講深剖（打包29套）.zip

2018年高考物理一輪復(fù)習(xí)精講深剖（打包29套）.zip,2018,年高,物理,一輪,復(fù)習(xí),精講深剖,打包,29 專題9.2 閉合電路歐姆定律 （一）真題速遞 3．(2016·江蘇單科)如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為12 V，內(nèi)阻為2 Ω，四個(gè)電阻的阻值已在圖中標(biāo)出，閉合開關(guān)S，下列說法正確的有(　　) A．路端電壓為10 V B．電源的總功率為10 W C．a(chǎn)、b間電壓的大小為5 V D．a(chǎn)、b間用導(dǎo)線連接后，電路的總電流為1 A 【答案】AC　 （二）考綱解讀 主題 內(nèi)容 要求 說明 電場(chǎng) 閉合電路的歐姆定律 電功率、焦耳定律 Ⅱ Ⅰ 本講共2個(gè)考點(diǎn)，一個(gè)二級(jí)考點(diǎn)，一個(gè)一級(jí)考點(diǎn)，近幾年的高考中涉及本講知識(shí)多以閉合電路歐姆定律進(jìn)行考查電路的功率等知識(shí)。 （三）考點(diǎn)精講 考向一　閉合電路歐姆定律及動(dòng)態(tài)分析 1．電路動(dòng)態(tài)分析的兩種方法 (1)程序法：電路結(jié)構(gòu)的變化→R的變化→R總的變化→I總的變化→U端的變化→固定支路→變化支路． (2)極限法：即因滑動(dòng)變阻器滑片滑動(dòng)引起的電路變化問題，可將滑動(dòng)變阻器的滑片分別滑至兩個(gè)極端去討論． 2．閉合電路的故障分析 (1)故障特點(diǎn) ①斷路特點(diǎn)：表現(xiàn)為路端電壓不為零而電流為零． ②短路特點(diǎn)：用電器或電阻發(fā)生短路，表現(xiàn)為有電流通過電路但它兩端電壓為零． (2)檢查方法 ①電壓表檢測(cè)：如果電壓表示數(shù)為零，則說明可能在并聯(lián)路段之外有斷路，或并聯(lián)路段被短路． ②電流表檢測(cè)：當(dāng)電路中接有電源時(shí)，可用電流表測(cè)量各部分電路上的電流，通過對(duì)電流值的分析，可以確定故障的位置．在運(yùn)用電流表檢測(cè)時(shí)，一定要注意電流表的極性和量程． ③歐姆表檢測(cè)：當(dāng)測(cè)量值很大時(shí)，表示該處斷路，當(dāng)測(cè)量值很小或?yàn)榱銜r(shí)，表示該處短路．在運(yùn)用歐姆表檢測(cè)時(shí)，電路一定要切斷電源． 【例1】　(多選)(2016·江蘇單科·8)如圖3所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為12 V，內(nèi)阻為2 Ω，四個(gè)電阻的阻值已在圖中標(biāo)出，閉合開關(guān)S，下列說法正確的有(　　) 圖3 A．路端電壓為10 V B．電源的總功率為10 W C．a(chǎn)、b間電壓的大小為5 V D．a(chǎn)、b間用導(dǎo)線連接后，電路的總電流為1 A 【答案】AC 階梯練習(xí) 1．如圖4所示，E為內(nèi)阻不能忽略的電池，R1、R2、R3為定值電阻，S0、S為開關(guān)，V與A分別為電壓表與電流表．初始時(shí)S0與S均閉合，現(xiàn)將S斷開，則(　　) A．V的讀數(shù)變大，A的讀數(shù)變小 B．V的讀數(shù)變大，A的讀數(shù)變大 C．V的讀數(shù)變小，A的讀數(shù)變小 D．V的讀數(shù)變小，A的讀數(shù)變大 【答案】B 【解析】S斷開，相當(dāng)于外電阻變大，由閉合電路歐姆定律知電路中總電流減小，則路端電壓增大，V的示數(shù)變大，R1的電壓減小，故R3的電壓增大，故電流表示數(shù)變大，B正確． 2．如圖5所示，虛線框內(nèi)為高溫超導(dǎo)限流器，它由超導(dǎo)部件和限流電阻并聯(lián)組成．超導(dǎo)部件有一個(gè)超導(dǎo)臨界電流IC，當(dāng)通過限流器的電流I＞IC時(shí)，將造成超導(dǎo)體失超，從超導(dǎo)態(tài)(電阻為零，即R1＝0)轉(zhuǎn)變?yōu)檎B(tài)(一個(gè)純電阻，且R1＝3 Ω)，以此來限制電力系統(tǒng)的故障電流．已知超導(dǎo)臨界電流IC＝1.2 A，限流電阻R2＝6 Ω，小燈泡L上標(biāo)有“6 V　6 W”的字樣，電源電動(dòng)勢(shì)E＝8 V，內(nèi)阻r＝2 Ω.原來電路正常工作，超導(dǎo)部件處于超導(dǎo)態(tài)，燈泡L正常發(fā)光，現(xiàn)燈泡L突然發(fā)生短路，則(　　) 圖5 A．燈泡L短路前通過R2的電流為 A B．燈泡L短路后超導(dǎo)部件將由超導(dǎo)態(tài)轉(zhuǎn)化為正常態(tài)，通過燈泡的電流為1 A C．燈泡L短路后通過R1的電流為 A D．燈泡L短路后通過R2的電流為2 A 【答案】C Ω，由閉合電路歐姆定律可得，通過燈泡的電流I＝＝2 A，B錯(cuò)誤．由并聯(lián)電路電流分配規(guī)律可知，燈泡L短路后通過R1的電流為 A，通過R2的電流為 A，C正確，D錯(cuò)誤． 考向二　電路中的功率及效率問題 【例2】如圖6所示的電路中，兩平行金屬板之間的帶電液滴處于靜止?fàn)顟B(tài)，電流表和電壓表均為理想電表，由于某種原因燈泡L的燈絲突然燒斷，其余用電器均不會(huì)損壞，則下列說法正確的是(　　) 圖6 A．電流表、電壓表的讀數(shù)均變小 B．電源內(nèi)阻消耗的功率變大 C．液滴將向上運(yùn)動(dòng) D．電源的輸出功率變大 【答案】C 階梯練習(xí) 3.(多選)在如圖7所示的U－I圖象中，直線Ⅰ為某一電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖線，直線Ⅱ?yàn)槟骋浑娮鑂的U－I圖線．用該電源直接與電阻R相連組成閉合電路，由圖象可知(　　) 圖7 A．電源的電動(dòng)勢(shì)為3 V，內(nèi)阻為0.5 Ω B．電阻R的阻值為1 Ω C．電源的輸出功率為4 W D．電源的效率為50% 【答案】ABC 【解析】由圖線Ⅰ可知，電源的電動(dòng)勢(shì)為3 V，內(nèi)阻為r＝＝0.5 Ω；由圖線Ⅱ可知，電阻R的阻值為1 Ω，該電源與電阻R直接相連組成的閉合電路的電流為I＝＝2 A，路端電壓U＝IR＝2 V(可由題圖讀出)，電源的輸出功率為P＝UI＝4 W，電源的效率為η＝×100%≈66.7%，故選項(xiàng)A、B、C正確，D錯(cuò)誤． 4．(多選)如圖8所示，圖中直線①表示某電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖線，圖中曲線②表示該電源的輸出功率與電流的關(guān)系圖線，則下列說法正確的是(　　) 圖8 A．電源的電動(dòng)勢(shì)為50 V B．電源的內(nèi)阻為 Ω C．電流為2.5 A時(shí)，外電路的電阻為15 Ω D．輸出功率為120 W時(shí)，輸出電壓是30 V 【答案】ACD 考向三　電源和電阻U－I圖象的比較 圖象上的特征 物理意義 電源U－I圖象 電阻U－I圖象 圖形 圖象表述的物理量變化關(guān)系 電源的路端電壓隨電路電流的變化關(guān)系 電阻兩端電壓隨電阻中的電流的變化關(guān)系 圖線與坐標(biāo)軸交點(diǎn) 與縱軸交點(diǎn)表示電源電動(dòng)勢(shì)E，與橫軸交點(diǎn)表示短路電流 過坐標(biāo)軸原點(diǎn)，表示沒有電壓時(shí)電流為0 圖線上每一點(diǎn)坐標(biāo)的乘積UI 表示電源的輸出功率 表示電阻消耗的功率 圖線上每一點(diǎn)對(duì)應(yīng)的U、I比值 表示外電阻的大小，不同點(diǎn)對(duì)應(yīng)的外電阻大小不同 每一點(diǎn)對(duì)應(yīng)的比值均等大，表示此電阻的大小不變 圖線斜率的絕對(duì)值大小 內(nèi)阻r 電阻大小 【例3】　如圖9直線A為某電源的U－I圖線，曲線B為某小燈泡L1的U－I圖線的一部分，用該電源和小燈泡L1串聯(lián)起來組成閉合回路時(shí)燈泡L1恰能正常發(fā)光，則下列說法中正確的是(　　) 圖9 A．此電源的內(nèi)電阻為 Ω B．燈泡L1的額定電壓為3 V，額定功率為6 W C．把燈泡L1換成阻值恒為1 Ω的純電阻，電源的輸出功率將變小 D．由于小燈泡L1的U－I圖線是一條曲線，所以燈泡發(fā)光過程中歐姆定律不適用 【答案】B 階梯練習(xí) 5．(多選)如圖10所示，a、b分別表示一個(gè)電池組和一只電阻的伏安特性曲線．以下說法正確的是(　　) 圖10 A．電池組的內(nèi)阻是1 Ω B．電阻的阻值為0.33 Ω C．將該電阻接在該電池組兩端，電池組的輸出功率將是4 W D．改變外電阻的阻值時(shí)，該電池組的最大輸出功率是4 W 【答案】AD 【解析】a圖線斜率的絕對(duì)值的倒數(shù)等于電源的內(nèi)阻，則電池組的內(nèi)阻是r＝＝ Ω＝1 Ω，選項(xiàng)A正確；b圖線的斜率的倒數(shù)等于電阻R，則R＝＝ Ω＝3 Ω，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由a圖線可知，電源的電動(dòng)勢(shì)為E＝4 V，將該電阻接在該電池組兩端，電池組的輸出功率將是P＝()2R＝()2×3 W＝3 W，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；改變外電阻的阻值時(shí)，該電池組的最大輸出功率為Pm＝＝ W＝4 W，選項(xiàng)D正確；故選A、D. 6.(多選)如圖11所示，直線Ⅰ、Ⅱ分別是電源1與電源2的路端電壓隨輸出電流變化的特性圖線，曲線Ⅲ是一個(gè)小燈泡的伏安特性曲線，如果把該小燈泡分別與電源1、電源2單獨(dú)連接，則下列說法正確的是(　　) 圖11 A．電源1與電源2的內(nèi)阻之比是11∶7 B．電源1與電源2的電動(dòng)勢(shì)之比是1∶1 C．在這兩種連接狀態(tài)下，小燈泡消耗的功率之比是1∶2 D．在這兩種連接狀態(tài)下，小燈泡的電阻之比是1∶2 【答案】ABC 考向四　含電容器電路的分析 1．確定電容器和哪個(gè)電阻并聯(lián)，該電阻兩端電壓即為電容器兩端電壓． 2．當(dāng)電容器和某一電阻串聯(lián)后接在某一電路兩端時(shí)，此電路兩端電壓即為電容器兩端電壓． 3．當(dāng)電容器與電源直接相連，則電容器兩極板間電壓即等于電源電動(dòng)勢(shì)． 【例4】　阻值相等的四個(gè)電阻、電容器C及電池E(內(nèi)阻可忽略)連接成如圖12所示電路．開關(guān)S斷開且電流穩(wěn)定時(shí)，C所帶的電荷量為Q1；閉合開關(guān)S，電流再次穩(wěn)定后，C所帶的電荷量為Q2.Q1與Q2的比值為(　　) 圖12 A. B. C. D. 【答案】C 階梯練習(xí) 7.在如圖13所示的電路中，R1＝11 Ω，r＝1 Ω，R2＝R3＝6 Ω，當(dāng)開關(guān)S閉合且電路穩(wěn)定時(shí)，電容器C帶電荷量為Q1；當(dāng)開關(guān)S斷開且電路穩(wěn)定時(shí)，電容器C帶電荷量為Q2，則(　　) 圖13 A．Q1∶Q2＝1∶3 B．Q1∶Q2＝3∶1 C．Q1∶Q2＝1∶5 D．Q1∶Q2＝5∶1 【答案】A 【解析】當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，電容器兩端電壓等于R2兩端的電壓，U2＝＝，Q1＝C；當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，電容器兩端電壓等于電源電動(dòng)勢(shì)，U＝E，Q2＝EC，所以Q1∶Q2＝1∶3，選項(xiàng)A正確． 8．如圖14所示，電路中R1、R2均為可變電阻，電源內(nèi)阻不能忽略，平行板電容器C的極板水平放置．閉合開關(guān)S，電路達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，帶電油滴懸浮在兩板之間靜止不動(dòng)．如果僅改變下列某一個(gè)條件，油滴仍能靜止不動(dòng)的是(　　) 圖14 A．增大R1的阻值 B．增大R2的阻值 C．增大兩板間的距離 D．?dāng)嚅_開關(guān)S 【答案】B 含有非理想電表的電路分析 題型簡(jiǎn)述 實(shí)際電路中電流表內(nèi)阻不可能為零，電壓表內(nèi)阻也不會(huì)是無窮大，電表內(nèi)阻對(duì)電路的影響有時(shí)不可忽略．近年來非理想電表對(duì)電路的影響、有關(guān)電路的計(jì)算及非理想電表的非常規(guī)接法的應(yīng)用等問題成為高考題的一大熱點(diǎn)． 方法突破 在分析非理想電表問題時(shí)，要明確以下兩點(diǎn)： (1)電壓表的示數(shù)等于通過電壓表的電流與其自身內(nèi)阻的乘積即U＝IVRV；電流表的示數(shù)就等于其兩端的電壓與其自身內(nèi)阻之比，即：I＝.因此可以將非理想電表當(dāng)作能顯示其電壓或電流的電阻看待． (2)當(dāng)電路中存在非理想電壓表時(shí)，相當(dāng)于RV與被測(cè)電路并聯(lián)，起分流作用，故讀數(shù)比理想電壓表偏??；當(dāng)電路中接入非理想電流表時(shí)，相當(dāng)于RA串聯(lián)在被測(cè)電路中，起分壓作用，故讀數(shù)比理想電流表偏小. 【例5】　兩個(gè)定值電阻R1、R2串聯(lián)接在U穩(wěn)定于12 V的直流電源上，有人把一個(gè)內(nèi)阻不是遠(yuǎn)大于R1、R2的電壓表接在R1的兩端，如圖15所示，電壓表示數(shù)為8 V，如果把它改接在R2的兩端，則電壓表的示數(shù)將(　　) 圖15 A．小于4 V　　　　　　　　　 B．等于4 V C．大于4 V而小于8 V D．等于或大于8 V 【答案】A 【例6】如圖16甲所示電路中，電壓表V1與V2內(nèi)阻相同，V2與R1并聯(lián)，V1的示數(shù)為U1＝3 V，V2的示數(shù)為U2＝2 V；現(xiàn)將V2改為與R2并聯(lián)，如圖乙所示，再接在原來的電源上，那么(　　) 圖16 A．V1的示數(shù)必增大，V2的示數(shù)必減小 B．V1的示數(shù)必增大，V2的示數(shù)必增大 C．V1的示數(shù)必減小，V2的示數(shù)必增大 D．V1的示數(shù)必減小，V2的示數(shù)必減小 【答案】A 【解析】題圖甲中，由R2兩端的電壓小于R1兩端的電壓知，R2＜＜R1，R串＝R2＋，在題圖乙中，顯然＜R2，R串′＝R1＋；R串－R串′＝R2－R1＋－＝ ，因?yàn)镽2＜R1，所以R串－R串′＜0，即R串＜R串′，由閉合電路歐姆定律可知，電壓表V1的示數(shù)變大，電壓表V2的示數(shù)減小，A正確． （四）知識(shí)還原 第2講　閉合電路歐姆定律 基礎(chǔ)知識(shí)回顧 一、閉合電路的歐姆定律 1．內(nèi)容：在外電路為純電阻的閉合電路中，電流的大小跟電源的電動(dòng)勢(shì)成正比，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比． 2．公式 (1)I＝(只適用于純電阻電路)． (2)E＝U外＋I(xiàn)r(適用于所有電路)． 3．路端電壓U與電流I的關(guān)系 (1)關(guān)系式：U＝E－Ir. (2)U－I圖象如圖1所示． 圖1 ①當(dāng)電路斷路即I＝0時(shí)，縱坐標(biāo)的截距為電源電動(dòng)勢(shì)． ②當(dāng)外電路短路即U＝0時(shí)，橫坐標(biāo)的截距為短路電流． ③圖線的斜率的絕對(duì)值為電源的內(nèi)阻． 二、電路中的功率及效率問題 1．電源的總功率 (1)任意電路：P總＝IE＝IU外＋I(xiàn)U內(nèi)＝P出＋P內(nèi)． (2)純電阻電路：P總＝I2(R＋r)＝. 2．電源內(nèi)部消耗的功率 P內(nèi)＝I2r＝IU內(nèi)＝P總－P出． 3．電源的輸出功率 (1)任意電路：P出＝IU＝IE－I2r＝P總－P內(nèi)． (2)純電阻電路：P出＝I2R＝＝. (3)純電阻電路中輸出功率隨R的變化關(guān)系 ①當(dāng)R＝r時(shí)，電源的輸出功率最大為Pm＝. ②當(dāng)R>r時(shí)，隨著R的增大輸出功率越來越?。? ③當(dāng)R0表示速度增加，Δv<0表示速度減小，Δv＝0表示速度不變． 3．加速度a＝也稱為“速度變化率”，表示在單位時(shí)間內(nèi)的速度變化量，反映了速度變化的快慢． 4．加速減速判斷 方向關(guān)系 運(yùn)動(dòng)性質(zhì) 可能情況 a和v同向 加速直線運(yùn)動(dòng) a不變，v隨時(shí)間均勻增加 a增大，v增加得越來越快 a減小，v增加得越來越慢 a和v反向 減速直線運(yùn)動(dòng) a不變，v隨時(shí)間均勻減小 a增大，v減小得越來越快 a減小，v減小得越來越慢 【例3】　一個(gè)質(zhì)點(diǎn)做方向不變的直線運(yùn)動(dòng)，加速度的方向始終與速度方向相同，但加速度大小逐漸減小直至為零．在此過程中(　　) A．速度逐漸減小，當(dāng)加速度減小到零時(shí)，速度達(dá)到最小值 B．速度逐漸增大，當(dāng)加速度減小到零時(shí)，速度達(dá)到最大值 C．位移逐漸增大，當(dāng)加速度減小到零時(shí)，位移將不再增大 D．位移逐漸減小，當(dāng)加速度減小到零時(shí)，位移達(dá)到最小值 關(guān)鍵詞①加速度方向始終與速度方向相同；②加速度大小逐漸減小直至為零． 【答案】　B 【解析】　只要加速度與速度同向，質(zhì)點(diǎn)就一直做加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速度減小至零時(shí)，速度達(dá)到最大． 跟蹤練習(xí) 2．近幾年，國(guó)內(nèi)房?jī)r(jià)飆升，在國(guó)家宏觀政策調(diào)控下，房?jī)r(jià)上漲出現(xiàn)減緩趨勢(shì)．王強(qiáng)同學(xué)將房?jī)r(jià)的“上漲”類比成運(yùn)動(dòng)學(xué)中的“加速”，將房?jī)r(jià)的“下跌”類比成運(yùn)動(dòng)學(xué)中的“減速”，據(jù)此，你認(rèn)為“房?jī)r(jià)上漲出現(xiàn)減緩趨勢(shì)”可以類比成運(yùn)動(dòng)學(xué)中的(　　) A．速度增加，加速度減小 B．速度增加，加速度增大 C．速度減小，加速度增大 D．速度減小，加速度減小 【答案】　A 【解析】　“房?jī)r(jià)上漲”可以類比成運(yùn)動(dòng)學(xué)中的“速度增加”，“減緩趨勢(shì)”則可以類比成運(yùn)動(dòng)學(xué)中的“加速度減小”． 3．一物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻速度大小為4 m/s，1 s后速度的大小變?yōu)?0 m/s，在這1 s內(nèi)該物體的(　　) A．加速度的大小為6 m/s2，方向與初速度的方向相同 B．加速度的大小為6 m/s2，方向與初速度的方向相反 C．加速度的大小為14 m/s2，方向與初速度的方向相同 D．加速度的大小為14 m/s2，方向與初速度的方向相反 【答案】　AD （四）知識(shí)還原 一、質(zhì)點(diǎn)和參考系 1．質(zhì)點(diǎn) (1)用來代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn)叫做質(zhì)點(diǎn)． (2)研究一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，如果物體的形狀和大小對(duì)所研究問題的影響可以忽略，就可以看做質(zhì)點(diǎn)． (3)質(zhì)點(diǎn)是一種理想化模型，實(shí)際并不存在． 2．參考系 (1)參考系可以是運(yùn)動(dòng)的物體，也可以是靜止的物體，但被選為參考系的物體，我們都假定它是靜止的． (2)比較兩物體的運(yùn)動(dòng)情況時(shí)，必須選同一參考系． (3)選取不同的物體作為參考系，對(duì)同一物體運(yùn)動(dòng)的描述可能不同．通常以地球?yàn)閰⒖枷担? 二、位移和速度 1．位移和路程 (1)定義：位移表示質(zhì)點(diǎn)位置的變動(dòng)，它是質(zhì)點(diǎn)由初位置指向末位置的有向線段；路程等于質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度． (2)區(qū)別：位移是矢量，方向由初位置指向末位置；路程是標(biāo)量，沒有方向． (3)聯(lián)系：在單向直線運(yùn)動(dòng)中，位移的大小等于路程；其他情況下，位移的大小小于路程． 2．速度與速率 (1)平均速度和瞬時(shí)速度 平均速度 瞬時(shí)速度 物理 意義 粗略描述某段時(shí)間內(nèi)(或某段位移上)物體運(yùn)動(dòng)的平均快慢程度 精確描述某一時(shí)刻(或某一位置)物體運(yùn)動(dòng)的快慢程度 大小 位移與所用時(shí)間之比 當(dāng)時(shí)間間隔非常小時(shí)，平均速度等于瞬時(shí)速度 方向 與位移的方向相同 沿軌跡上該點(diǎn)的切線且指向前進(jìn)的方向 (2)速率：物體運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度的大?。? 【深度思考】如果一質(zhì)點(diǎn)沿直線Ox方向做加速運(yùn)動(dòng)，它離開O點(diǎn)的距離x隨時(shí)間變化的關(guān)系為x＝3＋2t3(m)，它的速度隨時(shí)間變化的關(guān)系為v＝6t2 (m/s)．請(qǐng)思考如何求解t＝2 s時(shí)的瞬時(shí)速度和t＝0到t＝2 s間的平均速度？ 三、速度和加速度 1．速度變化量 (1)物理意義：描述物體速度改變的物理量，是過程量． (2)定義式：Δv＝v－v0. (3)決定因素：Δv由v與v0進(jìn)行矢量運(yùn)算得到，由Δv＝aΔt知Δv由a與Δt決定． (4)方向：由a的方向決定． 2．加速度 (1)物理意義：描述物體速度變化快慢和方向的物理量，是狀態(tài)量． (2)定義式：a＝＝. (3)決定因素： a不是由v、Δt、Δv來決定，而是由來決定． (4)方向：與Δv的方向一致，由合外力的方向決定，而與v0、v的方向無關(guān)． 6 專題1.2 勻變速直線運(yùn)動(dòng) （一）真題速遞 2017未考 1.（2016·全國(guó)丙卷T16)一質(zhì)點(diǎn)做速度逐漸增大的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在時(shí)間間隔t內(nèi)位移為s，動(dòng)能變?yōu)樵瓉淼?倍．該質(zhì)點(diǎn)的加速度為(　　) A. B. C. D. 【解題關(guān)鍵】　解此題抓住兩點(diǎn)： (1)加速度的定義式及動(dòng)能的表達(dá)式． (2)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的平均速度公式． 【答案】A 【總結(jié)提升1】 解決勻變速直線運(yùn)動(dòng)問題的四種常用方法 3． (2016·全國(guó)乙卷T21)甲、乙兩車在平直公路上同向行駛，其v-t圖象如圖所示．已知兩車在t＝3 s時(shí)并排行駛，則(　　) A．在t＝1 s時(shí)，甲車在乙車后 B．在t＝0時(shí)，甲車在乙車前7.5 m C．兩車另一次并排行駛的時(shí)刻是t＝2 s D．甲、乙車兩次并排行駛的位置之間沿公路方向的距離為40 m 【解題關(guān)鍵】　解此題的關(guān)鍵是正確理解vt圖象的物理意義，準(zhǔn)確提取其信息． 【答案】BD　 正確． 4. (2014·全國(guó)卷ⅡT24)2012年10月，奧地利極限運(yùn)動(dòng)員菲利克斯·鮑姆加特納乘氣球升至約39 km的高空后跳下，經(jīng)過4分20秒到達(dá)距地面約1.5 km高度處，打開降落傘并成功落地，打破了跳傘運(yùn)動(dòng)的多項(xiàng)世界紀(jì)錄．取重力加速度的大小g＝10 m/s2. (1)若忽略空氣阻力，求該運(yùn)動(dòng)員從靜止開始下落至1.5 km高度處所需的時(shí)間及其在此處速度的大小； (2)實(shí)際上，物體在空氣中運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)受到空氣的阻力，高速運(yùn)動(dòng)時(shí)所受阻力的大小可近似表示為f＝kv2，其中v為速率，k為阻力系數(shù)，其數(shù)值與物體的形狀、橫截面積及空氣密度有關(guān)．已知該運(yùn)動(dòng)員在某段時(shí)間內(nèi)高速下落的v-t圖象如圖所示．若該運(yùn)動(dòng)員和所帶裝備的總質(zhì)量m＝100 kg，試估算該運(yùn)動(dòng)員在達(dá)到最大速度時(shí)所受阻力的阻力系數(shù)．(結(jié)果保留1位有效數(shù)字) 【解題關(guān)鍵】 關(guān)鍵語句 信息解讀 忽略空氣阻力 運(yùn)動(dòng)員只在重力作用下運(yùn)動(dòng) f＝kv2 阻力與速度的平方成正比 達(dá)到最大速度 最大速度時(shí)，重力與阻力大小相等 【答案】 (1)87 s　8.7×102 m/s　(2)0.008 kg/m 【總結(jié)提升2】 1．v-t圖象提供的信息 2．處理力學(xué)圖象問題的思路 (1)明確什么性質(zhì)的圖象，看縱橫兩軸表示的物理量． (2)分析圖線的意義，提取圖象的關(guān)鍵信息． (3)將物體的運(yùn)動(dòng)過程與圖象對(duì)應(yīng)起來． (4)較復(fù)雜的圖象，可通過列解析式的方法進(jìn)行判斷． 3．求解追及問題的技巧 （二）考綱解讀 主題 內(nèi)容 要求 說明 質(zhì)點(diǎn)的直線運(yùn)動(dòng) 勻變速直線運(yùn)動(dòng)及其公式、圖像 Ⅱ 【高考感悟】 本部分知識(shí)共涉及一個(gè)二級(jí)考點(diǎn)，考題多以選擇題為主考查勻變速運(yùn)動(dòng)公式運(yùn)用，圖像、追及相遇等問題，計(jì)算題往往會(huì)結(jié)合牛頓運(yùn)動(dòng)定律考查綜合試題。 1．高考考查特點(diǎn) (1)以選擇題型為主，重在考查v-t圖象的意義及圖象信息的提取能力． (2)明確圖象交點(diǎn)、斜率、截距的意義，并將圖象信息與物體的運(yùn)動(dòng)過程相結(jié)合是解題的關(guān)鍵． 2．解題常見誤區(qū)及提醒 (1)v-t圖象、x-t圖象均反映物體直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律． (2)在v-t圖象中誤將交點(diǎn)當(dāng)成相遇． (3)圖象與動(dòng)力學(xué)相結(jié)合的題目中不能正確地將圖象信息和運(yùn)動(dòng)過程相結(jié)合． （三）考點(diǎn)精講 考向一　勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律及應(yīng)用 1．恰當(dāng)選用公式 題目中所涉及的物理量(包括已知量、待求量和為解題設(shè)定的中間量) 沒有涉及的物理量 適宜選用公式 v0、v、a、t x v＝v0＋at v0、a、t、x v x＝v0t＋at2 v0、v、a、x t v2－v02＝2ax v0、v、t、x a x＝t 除時(shí)間t外，x、v0、v、a均為矢量，所以需要確定正方向，一般以v0的方向?yàn)檎较颍? 2．規(guī)范解題流程 ―→―→―→―→ 【例4】據(jù)報(bào)道，一兒童玩耍時(shí)不慎從45 m高的陽(yáng)臺(tái)上無初速度掉下，在他剛掉下時(shí)恰被樓下一社區(qū)管理人員發(fā)現(xiàn)，該人員迅速由靜止沖向兒童下落處的正下方樓底，準(zhǔn)備接住兒童．已知管理人員到樓底的距離為18 m，為確保能穩(wěn)妥安全地接住兒童，管理人員將盡力節(jié)約時(shí)間，但又必須保證接住兒童時(shí)沒有水平方向的沖擊．不計(jì)空氣阻力，將兒童和管理人員都看成質(zhì)點(diǎn)，設(shè)管理人員奔跑過程中只做勻速或勻變速運(yùn)動(dòng)，g取10 m/s2. (1)管理人員至少用多大的平均速度跑到樓底？ (2)若管理人員在奔跑過程中做勻加速或勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小相等，且最大速度不超過9 m/s，求管理人員奔跑時(shí)加速度的大小需滿足什么條件？ 關(guān)鍵詞①無初速度掉下；②不計(jì)空氣阻力；③沒有水平方向的沖擊． 【答案】　(1)6 m/s　(2)a≥9 m/s2 公式得： x1＝at12 x3＝at32，x2＝vmt2，vm＝at1＝at3 t1＋t2＋t3≤t0，x1＋x2＋x3＝x 聯(lián)立各式并代入數(shù)據(jù)得a≥9 m/s2. 跟蹤練習(xí) 1．一個(gè)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，初速度為0.5 m/s，第9 s內(nèi)的位移比第5 s內(nèi)的位移多4 m，則該質(zhì)點(diǎn)的加速度、9 s末的速度和質(zhì)點(diǎn)在9 s內(nèi)通過的位移分別是(　　) A．a(chǎn)＝1 m/s2，v9＝9 m/s，x9＝40.5 m B．a(chǎn)＝1 m/s2，v9＝9 m/s，x9＝45 m C．a(chǎn)＝1 m/s2，v9＝9.5 m/s，x9＝45 m D．a(chǎn)＝0.8 m/s2，v9＝7.7 m/s，x9＝36.9 m 【答案】　C 2．一個(gè)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，初速度為0.5 m/s，第9 s內(nèi)的位移比第5 s內(nèi)的位移多4 m，則該質(zhì)點(diǎn)的加速度、9 s末的速度和質(zhì)點(diǎn)在9 s內(nèi)通過的位移分別是(　　) A．a(chǎn)＝1 m/s2，v9＝9 m/s，x9＝40.5 m B．a(chǎn)＝1 m/s2，v9＝9 m/s，x9＝45 m C．a(chǎn)＝1 m/s2，v9＝9.5 m/s，x9＝45 m D．a(chǎn)＝0.8 m/s2，v9＝7.7 m/s，x9＝36.9 m 【答案】　C 【解析】　根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，質(zhì)點(diǎn)在t＝8.5 s時(shí)刻的速度比在t＝4.5 s時(shí)刻的速度大4 m/s，所以加速度a＝＝＝1 m/s2，v9＝v0＋at＝9.5 m/s，x9＝(v0＋v9)t＝45 m，選項(xiàng)C正確． 3．隨著機(jī)動(dòng)車數(shù)量的增加，交通安全問題日益凸顯．分析交通違法事例，將警示我們遵守交通法規(guī)，珍愛生命．某路段機(jī)動(dòng)車限速為15 m/s，一貨車嚴(yán)重超載后的總質(zhì)量為5.0×104 kg，以15 m/s的速度勻速行駛．發(fā)現(xiàn)紅燈時(shí)司機(jī)剎車，貨車即做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為5 m/s2.已知貨車正常裝載后的剎車加速度大小為10 m/s2. (1)求此貨車在超載及正常裝載情況下的剎車時(shí)間之比． (2)求此貨車在超載及正常裝載情況下的剎車距離分別是多大？ (3)若此貨車不僅超載而且以20 m/s的速度超速行駛，則剎車距離又是多少？(設(shè)此情形下剎車加速度大小仍為5 m/s2)． 【答案】　(1)2∶1　(2)22.5 m　11.25 m　(3)40 m 【解析】　(1)此貨車在超載及正常裝載情況下剎車時(shí)間之比t1∶t2＝∶＝2∶1. (2)超載時(shí)，剎車距離x1＝＝ m＝22.5 m 正常裝載時(shí)，剎車距離x2＝＝ m＝11.25 m 顯然，嚴(yán)重超載后的剎車距離是正常裝載時(shí)剎車距離的兩倍． (3)貨車在超載并超速的情況下的剎車距離x3＝＝ m＝40 m 由此可見，超載超速會(huì)給交通安全帶來極大的隱患． 4質(zhì)點(diǎn)由A點(diǎn)出發(fā)沿直線AB運(yùn)動(dòng)，行程的第一部分是加速度大小為a1的勻加速運(yùn)動(dòng)，接著做加速度大小為a2的勻減速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)恰好速度減為零．若AB間總長(zhǎng)度為s，則質(zhì)點(diǎn)從A到B所用時(shí)間t為(　　) A. B. C. D. 關(guān)鍵詞①接著做加速度大小為a2的勻減速運(yùn)動(dòng)；②到達(dá)B點(diǎn)時(shí)恰好速度減為零． 【答案】　B 5．一個(gè)物體做末速度為零的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，比較該物體在減速運(yùn)動(dòng)的倒數(shù)第3 m、倒數(shù)第2 m、最后1 m內(nèi)的運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是(　　) A．經(jīng)歷的時(shí)間之比是1∶2∶3 B．平均速度之比是3∶2∶1 C．平均速度之比是1∶(－1)∶(－) D．平均速度之比是(＋)∶(＋1)∶1 【答案】　D 【解析】　將末速度為零的勻減速直線運(yùn)動(dòng)看成是反方向初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)(逆向思維)，從靜止開始通過連續(xù)相等的三段位移所用時(shí)間之比為t1∶t2∶t3＝1∶(－1)∶(－)，則倒數(shù)第3 m、倒數(shù)第2 m、最后1 m內(nèi)經(jīng)歷的時(shí)間之比為(－)∶(－1)∶1，平均速度之比為∶∶1＝(＋)∶(＋1)∶1，故只有選項(xiàng)D正確． 考向二　常用的幾種物理思想方法 【例5】質(zhì)點(diǎn)由A點(diǎn)出發(fā)沿直線AB運(yùn)動(dòng)，行程的第一部分是加速度大小為a1的勻加速運(yùn)動(dòng)，接著做加速度大小為a2的勻減速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)恰好速度減為零．若AB間總長(zhǎng)度為s，則質(zhì)點(diǎn)從A到B所用時(shí)間t為(　　) A. B. C. D. 關(guān)鍵詞①接著做加速度大小為a2的勻減速運(yùn)動(dòng)；②到達(dá)B點(diǎn)時(shí)恰好速度減為零． 【答案】　B 跟蹤練習(xí) 1．一個(gè)物體做末速度為零的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，比較該物體在減速運(yùn)動(dòng)的倒數(shù)第3 m、倒數(shù)第2 m、最后1 m內(nèi)的運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是(　　) A．經(jīng)歷的時(shí)間之比是1∶2∶3 B．平均速度之比是3∶2∶1 C．平均速度之比是1∶(－1)∶(－) D．平均速度之比是(＋)∶(＋1)∶1 【答案】　D 考向三　自由落體 1．特點(diǎn)和規(guī)律 (1)從靜止開始，即初速度為零． (2)只受重力的勻加速直線運(yùn)動(dòng)． (3)基本公式有：v＝gt，h＝gt2，v2＝2gh. 2．解題方法 對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)，v0＝0，a＝g，將勻變速運(yùn)動(dòng)的所有公式和推論全部接收過來． 【例6】　如圖2所示，木桿長(zhǎng)5 m，上端固定在某一點(diǎn)，由靜止放開后讓它自由落下(不計(jì)空氣阻力)，木桿通過懸點(diǎn)正下方20 m處圓筒AB，圓筒AB長(zhǎng)為5 m，取g＝10 m/s2，求： (1)木桿經(jīng)過圓筒的上端A所用的時(shí)間t1是多少？ (2)木桿通過圓筒AB所用的時(shí)間t2是多少？ 【答案】　(1)(2－) s　(2)(－) s 【解析】　(1)木桿由靜止開始做自由落體運(yùn)動(dòng)，木桿的下端到達(dá)圓筒上端A用時(shí)t下A＝＝ s＝ s 跟蹤練習(xí) 1．(多選)一根輕質(zhì)細(xì)線將2個(gè)薄鐵墊片A、B連接起來，一同學(xué)用手固定B，此時(shí)A、B間距為3l，A距地面為l，如圖3所示．由靜止釋放A、B，不計(jì)空氣阻力，且A、B落地后均不再?gòu)椘穑畯尼尫砰_始到A落地歷時(shí)t1，A落地前的瞬時(shí)速率為v1，從A落地到B落在A上歷時(shí)t2，B落在A上前的瞬時(shí)速率為v2，則(　　) 圖3 A．t1>t2 B．t1＝t2 C．v1∶v2＝1∶2 D．v1∶v2＝1∶3 【答案】　BC 【解析】　由題意可知l＝gt12，l＋3l＝g(t1＋t2)2，故t1＝t2，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；而v1＝gt1，v2＝g(t1＋t2)，故v1∶v2＝1∶2，選項(xiàng)C正確， D錯(cuò)誤． 2.距地面高5 m的水平直軌道上A、B兩點(diǎn)相距2 m，在B點(diǎn)用細(xì)線懸掛一小球，離地高度為h，如圖4所示．小車始終以4 m/s的速度沿軌道勻速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)將隨車攜帶的小球由軌道高度自由卸下，小車運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí)細(xì)線被軋斷，最后兩球同時(shí)落地．不計(jì)空氣阻力，取重力加速度的大小g＝10 m/s2.可求得h等于(　　) 圖4 A．1.25 m B．2.25 m C．3. 75 m D．4.75 m 【答案】　A 考向四　多運(yùn)動(dòng)過程問題 如果一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)包含幾個(gè)階段，就要分段分析，各段交接處的速度往往是聯(lián)系各段的紐帶．可按下列步驟解題： (1)畫：分清各階段運(yùn)動(dòng)過程，畫出草圖； (2)列：列出各運(yùn)動(dòng)階段的運(yùn)動(dòng)方程； (3)找：找出交接處的速度與各段間的位移－時(shí)間關(guān)系； (4)解：聯(lián)立求解，算出結(jié)果． 【例7】　假設(shè)收費(fèi)站的前、后都是平直大道，大假期間過站的車速要求不超過vt＝21.6 km/h，事先小汽車未減速的車速均為v0＝108 km/h，制動(dòng)后小汽車的加速度的大小為a1＝4 m/s2.試問： (1)大假期間，駕駛員應(yīng)在距收費(fèi)站至少多遠(yuǎn)處開始制動(dòng)？ (2)假設(shè)車過站后駕駛員立即使車以a2＝6 m/s2的加速度加速至原來的速度，則從減速開始至最終恢復(fù)到原來速度的過程中，汽車運(yùn)動(dòng)的時(shí)間至少是多少？ (3)在(1)(2)問題中，車因減速和加速過站而耽誤的時(shí)間至少為多少？ 【答案】　(1)108 m　(2)10 s　(3)4 s 【解析】　(1)vt＝21.6 km/h＝6 m/s，事先小汽車未減速的車速均為v0＝108 km/h＝30 m/s，小汽車進(jìn)入站臺(tái)前做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)距收費(fèi)站至少x1處開始制動(dòng)， 則：vt2－v02＝－2a1x1 即：62－302＝2×(－4)x1 解得：x1＝108 m. (2)小汽車通過收費(fèi)站經(jīng)歷勻減速和勻加速兩個(gè)階段，前后兩段的位移分別為x1和x2，時(shí)間分別為t1和t2，則： 減速階段：vt＝v0－a1t1 t1＝＝ s＝6 s 加速階段：v0＝vt＋a2t2 t2＝＝ s＝4 s 則汽車運(yùn)動(dòng)的時(shí)間至少為：t＝t1＋t2＝10 s. (3)在加速階段：v02－vt2＝2a2x2 302－62＝2×6x2 解得：x2＝72 m 則總位移x＝x1＋x2＝180 m 若不減速通過收費(fèi)站，所需時(shí)間t′＝＝6 s 車因減速和加速過站而耽誤的時(shí)間至少為： Δt＝t－t′＝4 s. 跟蹤練習(xí) 1．短跑運(yùn)動(dòng)員完成100 m賽跑的過程可簡(jiǎn)化為勻加速運(yùn)動(dòng)和勻速運(yùn)動(dòng)兩個(gè)階段．一次比賽中，運(yùn)動(dòng)員用11.00 s跑完全程．已知運(yùn)動(dòng)員在加速階段的第2 s內(nèi)通過的距離為7.5 m，求運(yùn)動(dòng)員的加速度及加速階段通過的距離． 【答案】　5 m/s2　10 m 聯(lián)立③④⑤⑥⑦式，并代入數(shù)據(jù)得：x′＝10 m ⑧ （四）知識(shí)還原 一、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 1．勻變速直線運(yùn)動(dòng) 沿一條直線且加速度不變的運(yùn)動(dòng)． 2．勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律 (1)速度公式：v＝v0＋at. (2)位移公式：x＝v0t＋at2. (3)位移速度關(guān)系式：v2－v02＝2ax. 二、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論 1．三個(gè)推論 (1)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體在一段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于這段時(shí)間初、末時(shí)刻速度矢量和的平均值，還等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度． 平均速度公式：＝＝v. (2)連續(xù)相等的相鄰時(shí)間間隔T內(nèi)的位移差相等． 即x2－x1＝x3－x2＝…＝xn－xn－1＝aT2. (3)位移中點(diǎn)速度v＝ . 2．初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的四個(gè)重要推論 (1)1T末，2T末，3T末，…，nT末的瞬時(shí)速度之比為v1∶v2∶v3∶…∶vn＝1∶2∶3∶…∶n. (2)1T內(nèi)，2T內(nèi)，3T內(nèi)，…，nT內(nèi)的位移之比為x1∶x2∶x3∶…∶xn＝12∶22∶32∶…∶n2. (3)第1個(gè)T內(nèi)，第2個(gè)T內(nèi)，第3個(gè)T內(nèi)，…，第n個(gè)T內(nèi)的位移之比為xⅠ∶xⅡ∶xⅢ∶…∶xN＝1∶3∶5∶…∶(2n－1)． (4)從靜止開始通過連續(xù)相等的位移所用時(shí)間之比為t1∶t2∶t3∶…∶tn＝1∶(－1)∶(－)∶(2－)∶…∶(－)． 【深度思考】　飛機(jī)著陸后以6 m/s2的加速度做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，若其著陸速度為60 m/s，則它著陸后12 s內(nèi)滑行的距離是多少？ 某位同學(xué)的解法如下： 由位移公式x＝v0t＋at2，代入已知量求得滑行距離x＝288 m，請(qǐng)分析以上解析是否正確，若不正確，請(qǐng)寫出正確的解析． 【答案】　不正確． 【解析】如下： 先求出飛機(jī)著陸后到停止所用時(shí)間t.由v＝v0＋at，得t＝＝ s＝10 s，由此可知飛機(jī)在12 s內(nèi)不是始終做勻減速運(yùn)動(dòng)，它在最后2 s內(nèi)是靜止的．故它著陸后12 s內(nèi)滑行的距離為x＝v0t＋＝60×10 m＋(－6)× m＝300 m. 三、自由落體運(yùn)動(dòng) 1．條件 物體只受重力，從靜止開始下落． 2．基本規(guī)律 (1)速度公式：v＝gt. (2)位移公式：x＝gt2. (3)速度位移關(guān)系式：v2＝2gx. 3．伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究 (1)伽利略通過邏輯推理的方法推翻了亞里士多德的“重的物體比輕的物體下落快”的結(jié)論． (2)伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究方法和科學(xué)的推理方法，是人類思想史上最偉大的成就之一．他所用的研究方法是邏輯推理―→猜想與假設(shè)―→實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證―→合理外推．這種方法的核心是把實(shí)驗(yàn)和邏輯推理(包括數(shù)學(xué)演算)和諧地結(jié)合起來． 14