逍遥学能 2013-03-06 15:22
高中物理作为科学和技术的基础，其核心内容可以概括为：运动和力、功和能、场和路、力学和电学实验。运动和力包括直线运动、曲线运动、相互作用、牛顿运动定律、万有引力和航天等内容，是高中物理中占篇幅最大的部分。高考对运动和力的考查每年每份试卷都有4~6个题，分值占总分的30~40%。高考对运动和力考查频率最高的知识点主要是：匀变速直线运动规律、运动图像、受力分析、物体平衡、牛顿运动定律、平抛运动规律、圆周运动规律、万有引力和航天等。
核心考点一。运动图像
【核心考点解读】运动图像是高考常考试题，几乎每年的高考试题都涉及运动图像，押中指数★★★★。
预测题1.质量= 1kg的物体做直线运动的速度—时间图象如图所示,根据图象可知，下列说法中正确的是
A.物体在0-8s内的平均速度方向与1s末的速度方向相同
B.物体在0-2s内的速度变化比2-4s内的速度变化快
C.物体在2-4s内合外力做的功为零
D.物体在2s末速度方向发生改变
【解析】图象可知0-8s内的平均速度方向与1s末的速度方向相反，选项A错。物体在0-2s内的速度变化比2-4s内的速度变化慢，选项B错。物体在2-4s内动能变化为零，外力做功为零, 选项C正确。2s末速度仍为正方向，选项D错。
【答案】C
【名师点评】此题考查学生对速度概念、动能定理的理解掌握，结合图象综合分析能力。
预测题2.物体在x轴上做直线运动，则上下两图对应关系正确的是(图中F表示物体所受的合外力，a表示物体的加速度，v表示物体的速度，x表示物体的位移，C、D图中曲线为抛物线)
解析：由牛顿第二定律，F=a，F-t图象与a-t图象应该类似，选项A错误；根据位移图象的斜率表示速度，选项C错误。
答案：BD
【名师点评】此题涉及到F-t图象、a-t图象、速度图像、位移图像等，综合考查直线运动及其相关知识。
预测题3．某质点做直线运动，运动速率的倒数1/v与位移x的关系如题图所示，关于质点运动的下列说法正确的是（ ）
A．质点做匀加速直线运动
B．1/v ?x图线斜率等于质点运动加速度
C．四边形AA′B′B面积可表示质点运动时间
D．四边形BB′C′C面积可表示质点运动时间
解析：由1/v ?x图线可知，1/v 与x成正比，即vx=常数，质点做变加速直线运动，1/v ?x图线斜率不等于质点运动加速度，四边形BB′C′C面积可表示质点运动时间，选项ABC错误D正确。
答案：D
【名师点评】此题考查对运动速率的倒数1/v与位移x的关系图象的理解。
核心考点二、自由落体运动和竖直上抛运动
【核心考点解读】：自由落体运动是初速度为零的匀变速直线运动，竖直上抛运动是匀加速直线运动，匀变速直线运动规律也适用于自由落体运动和竖直上抛运动。押中指数★★★★。
预测题1.．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2kg的小球从一定的高度自由下落，测得在第5s内的位移是18，则：（ ）
A．物体在2s末的速度是20/s B．物体在第5s内的平均速度是3.6/s
C．物体在第2s内的位移是20 D．物体在5s内的位移是50
解析：设星球的重力加速度为g，由自由下落在第5s内的位移是18，可得 g52- g42=18，解得g=4/s2。物体在2s末的速度是v=gt=8/s，选项A错误；物体在第5s内的平均速度是18/s，选项B错误；物体在前2s内的位移是 g22=8，物体在第1s内的位移是2，物体在第2s内的位移是8-2=6，选项C错误；物体在5s内的位移是 g52=50，选项D正确。
答案：D
【名师点评】：此题以星球上自由落体运动切入，综合考查自由落体运动规律的应用，押中指数★★★★。
预测题2. 在地面上将一金属小球竖直向上抛出，上升一定高度后再落回原处，若不考虑空气阻力，则如下图所示图象能正确反映小球的速度v、加速度a、位移x和动能Ek随时间变化关系的是(取向上为正方向)
解析：小球竖直向上抛出，加速度为-g，其速度随时间均匀减小，图象A正确B错误；小球位移随时间变化图象为抛物线，图象C错误；小球动能随时间变化图象为抛物线，图象D错误。
答案：A
【名师点评】此题涉及到与直线运动联系最多的速度图像、加速度图像、位移图像和动能图像，综合考查竖直上抛运动及其相关知识。
核心考点三、匀变速直线运动规律
【核心考点解读】：匀变速直线运动规律是研究运动学的基础，匀变速直线运动规律主要包括速度公式、位移公式和速度位移加速度关系式等，是高考考查重点。
预测题1.刑法修正案将醉酒驾车定为犯罪，极大的遏制了酒后驾驶，大大降低了道路交通事故。酒后驾驶会导致许多安全隐患，是因为驾驶员的“反应时间”变长、“思考距离”变大、“制动距离”也变大。“反应时间”是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间。“思考距离”是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间内汽车行驶的距离，“制动距离”是指驾驶员从发现情况到汽车停止行驶的距离。已知某汽车驾驶员以v＝40／s的速度行驶时，正常“思考距离”为x1＝16，酒后“思考距离”为x2＝35，正常“制动距离”为x3＝66。假设该汽车驾驶员正常和酒后制动时的加速度大小都相同。
则：（1）该驾驶员酒后反应时间比正常情况下多多少?
（2）汽车制动时，加速度大小为多少?
（3）该驾驶员酒后汽车“制动距离”为多少?
解析：（1）设该驾驶员正常反应时间为t1，酒后反应时间为t2，有：x1=vt1，
解得：t1=0.4s；
由x2=vt2 ，解得： t2=0.875s；
该驾驶员酒后反应时间比正常情况下多：△t= t2- t1 =0.475s。
（2）设汽车制动的加速度为a，有：x3= x1+ ，解得：a=16/s2 。
（3）设驾驶员酒后“制动距离”为x4，有：x4= x2+ ，代人数据解得：x4=85。
【名师点评】：此题以汽车制动切入，综合考查匀变速直线运动规律的应用，押中指数★★★★。
预测题2． 2011年8月10日，改装后的瓦良格号航空母舰进行出海航行试验，中国成为拥有航空母舰的国家之一。已知该航空母舰飞行甲板长度为L=300 ，某种战斗机在航空母舰上起飞过程中的最大加速度为a=4．5 ／s2，飞机速度要达到v=60 ／s才能安全起飞。
(1)如果航空母舰静止，战斗机被弹射装置弹出后开始加速，要保证飞机起飞安全，战斗机被弹射装器弹出时的速度至少是多大?
(2)如果航空母舰匀速前进，在没有弹射装置的情况下，要保证飞机安全起飞，航空母舰前进的速度至少是多大?
解析：
（1）设战斗机被弹射出时的速度为v0，由 得
＝30 /s （4分）
（2）设飞机起飞所用时间为t，在时间t内航空母舰航行距离为L1，航空母舰的最小速度为υ1。
对航空母舰有 L1＝υ1t （1分）
对飞机有 υ＝υ1＋at （1分）
（1分）
由以上三式联立解得 ＝（60－30 ）/s≈8 /s （1分）
解法二：以航空母舰为参考系，对飞机有 ，解出结果同样给4分。
【名师点评】：此题以我国改装航母切入，综合考查匀变速直线运动规律的应用，押中指数★★★★。
核心考点四。追击与相遇问题
【核心考点解读】：所谓追击和相遇问题是指两物体同时到达空间某一位置。分析此类问题要认真审题，挖掘题中隐含条件，寻找两物体之间的位移关系和速度关系。解答追击和相遇问题的基本思路是：先分别对两物体进行研究，弄清两物体的运动性质，画出运动过程示意图，然后找出时间关系、速度关系、位移关系，并列出相应方程，联立解得。对于相向运动的物体，当两者发生的位移之和等于开始时两物体的距离时即相遇。对于同向运动的物体，两者速度相等是能追上、追不上、两者距离有极值的条件。
预测题1. A、B两列火车，在同一轨道上同向行驶，A车在前，其速度vA=10/s，B车在后，速度vB=30/s，因大雾能见度很低，B车在距A车x0=75时才发现前方有A车，这时B车立即刹车，但B车要经过180才能停下。
（1）B车刹车时A仍按原速率行驶，两车是否会相撞？
（2）若B车在刹车的同时发出信号，A车司机经过△t=4s收到信号后加速前进，则A车的加速度至少多大才能避免相撞？
解析：（1）B车刹车至停下过程中，由v2-v02=2aBx
解得aB=- =-2.5/s2。
画出A、B两列火车的v--t图象如图所示，根据图象计算出两列火车的位移分别为：xA=10×8=80，xB= ×8=160，
因xB > x0+ xA=155，故两车会相撞。
（2）设A车加速度为aA时两车不相撞，则两车速度相等时，有：vB+ aBt= vA+aA(t-△t)，
此时B车位移xB= vBt+ aBt2，A车位移xA= vAt+ aA(t-△t)2，
为使两车不相撞，两车的位移关系满足xB≤x0+xA
联立以上各式解得：aA≥0.83/s2。
即A车的加速度至少为0.83/s2。
【名师点评】：此题以同一轨道上同向行驶的两列火车切入，意在考查匀变速直线运动规律的应用。押中指数★★★★。
预测题2.．甲、乙两车在同一条平直公路上运动，甲车以10 /s 的速度匀速行驶，经过车站A时关闭油门以4/s2的加速度匀减速前进，2s后乙车与甲车同方向以1/s2的加速度从同一车站A出发，由静止开始做匀加速运动，问乙车出发后多少时间追上甲车？
解：甲车运动时间ts后停止，t= =2.5s ；
前进了S甲 ，S甲=v甲t- a甲t2=10×2.5- ×4×2.52=12.5 ；
乙车行驶t1=0.5s位移为S乙= a乙t2= ×1×0.52=0.125< S甲；
故乙车在追上甲车前甲车已停止。
则乙车经时间t2追上甲车，S甲= a乙t22；
解得 t2=5s。
【名师点评】：此题以同向行驶的两辆汽车切入，意在考查匀变速直线运动规律的灵活应用。押中指数★★★★。