精品高中物理专题运动学专题
直线运动规律及追及问题一 、 例题例题 1.一物体做匀变速直线运动，某时刻速度大小为4m/s ，1s 后速度的大小变为10m/s ，在这1s 内该物体的 （ ）A.位移的大小可能小于4mB.位移的大小可能大于10mC.加速度的大小可能小于4m/sD.加速度的大小可能大于10m/s析：同向时2201/6/1410s m s m t v v a t =-=-=m m t v v s t 712104201=⋅+=⋅+=反向时2202/14/1410s m s m t v v a t -=--=-=m m t v v s t 312104202-=⋅-=⋅+=式中负号表示方向跟规定正方向相反答案：A 、D例题2：两木块自左向右运动，现用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录下木快每次曝光时的位置，如图所示，连续两次曝光的时间间隔是相等的，由图可知 （ ）A 在时刻t 2以及时刻t 5两木块速度相同B 在时刻t1两木块速度相同C 在时刻t 3和时刻t 4之间某瞬间两木块速度相同D 在时刻t 4和时刻t 5之间某瞬间两木块速度相同解析：首先由图看出：上边那个物体相邻相等时间内的位移之差为恒量，可以判定其做匀变速直线运动；下边那个物体很明显地是做匀速直线运动。
由于t 2及t 3时刻两物体位置相同，说明这段时间内它们的位移相等，因此其中间时刻的即时速度相等，这个中间时刻显然在t 3、t 4之间答案：Ct 1 t 2 t 3 t 4 t 5 t 6 t 7 t 1 t 2 t 3 t 4 t 5 t 6 t 7例题3 一跳水运动员从离水面10m 高的平台上跃起，举双臂直立身体离开台面，此时中心位于从手到脚全长的中点，跃起后重心升高0.45m 达到最高点，落水时身体竖直，手先入水（在此过程中运动员水平方向的运动忽略不计）从离开跳台到手触水面，他可用于完成空中动作的时间是多少？（g 取10m/s 2结果保留两位数字）解析：根据题意计算时，可以把运动员的全部质量集中在重心的一个质点，且忽略其水平方向的运动，因此运动员做的是竖直上抛运动，由gvh 220=可求出刚离开台面时的速度s m gh v /320==，由题意知整个过程运动员的位移为－10m （以向上为正方向），由2021at t v s +=得：－10=3t －5t 2解得：t ≈1.7s思考：把整个过程分为上升阶段和下降阶段来解，可以吗？例题4.如图所示，有若干相同的小钢球，从斜面上的某一位置每隔0.1s 释放一颗，在连续释放若干颗钢球后对斜面上正在滚动的若干小球摄下照片如图，测得AB=15cm ，BC=20cm ，试求：（1） 拍照时B 球的速度；（2） A 球上面还有几颗正在滚动的钢球 解析：拍摄得到的小球的照片中，A 、B 、C 、D …各小球的位置，正是首先释放的某球每隔0.1s 所在的位置.这样就把本题转换成一个物体在斜面上做初速度为零的匀加速运动的问题了。
求拍摄时B 球的速度就是求首先释放的那个球运动到B 处的速度；求A 球上面还有几个正在滚动的小球变换为首先释放的那个小球运动到A 处经过了几个时间间隔（0.1s ）（1）A 、B 、C 、D 四个小球的运动时间相差△T=0.1s∴V B =T s s AB BC ∆+2=2.035.0m/s=1.75m/s（2）由△s=a △T 2得： a=2T s ∆∆m/s 2=21.015.02.0-=5m/s 2例5：火车A 以速度v 1匀速行驶，司机发现正前方同一轨道上相距s 处有另一火车B 沿同方向以速度v 2（对地，且v 2〈v 1〉做匀速运动，A 车司机立即以加速度（绝对值）a 紧急刹车，为使两车不相撞，a 应满足什么条件？分析：后车刹车做匀减速运动，当后车运动到与前车车尾即将相遇时，如后车车速已降到等于甚至小于前车车速，则两车就不会相撞，故取s 后=s+s 前和v 后≤v 前求解解法一：取取上述分析过程的临界状态，则有v 1t －21a 0t 2＝s ＋v 2t v 1－a 0t = v 2a 0 =sv v 2)(221-所以当a ≥sv v 2)(221- 时，两车便不会相撞。
法二：如果后车追上前车恰好发生相撞，则 v 1t －21at 2＝ s ＋v 2t 上式整理后可写成有关t 的一元二次方程，即21at 2＋（v 2－v 1）t ＋s ＝ 0 取判别式△〈0，则t 无实数解，即不存在发生两车相撞时间t 。
△≥0，则有 （v 2－v 1）2≥4（21a ）s 得a ≤sv v 2)(212-为避免两车相撞，故a ≥sv v 2)(212-法三：运用v-t 图象进行分析，设从某时刻起后车开始以绝对值为a 的加速度开始刹车，取该时刻为t=0，则A 、B 两车的v-t 图线如图所示。
图中由v 1 、v 2、C 三点组成的三角形面积值即为A 、B 两车位移之差（s 后－s 前）=s ，tan θ即为后车A 减速的加速度绝对值a 0。
因此有v vv 021（v 1－v 2）θtan )(21v v -=s所以 tan θ=a 0=s v v 2)(221-若两车不相撞需a ≥a 0=sv v 2)(221-二、习题1、 下列关于所描述的运动中，可能的是 （ ） A 速度变化很大，加速度很小B 速度变化的方向为正，加速度方向为负C 速度变化越来越快，加速度越来越小D 速度越来越大，加速度越来越小解析：由a=△v/△t 知，即使△v 很大，如果△t 足够长，a 可以很小，故A 正确。
速度变化的方向即△v 的方向，与a 方向一定相同，故B 错。
加速度是描述速度变化快慢的物理量，速度变化快，加速度一定大。
故C 错。
加速度的大小在数值上等于单位时间内速度的改变量，与速度大小无关，故D 正确。
答案：A 、D2、 一个物体在做初速度为零的匀加速直线运动，已知它在第一个△t 时间内的位移为s ，若 △t 未知，则可求出 （ ）A ． 第一个△t 时间内的平均速度B ． 第n 个△t 时间内的位移C ． n △t 时间的位移D ． 物体的加速度 解析：因v =ts∆，而△t 未知，所以v 不能求出，故A 错.因),12(::5:3:1::::-=I ∏∏I n s s s s n 有)12(:1:-=I n s s n ，=-=I s n s n )12(（2n-1）s ，故B 正确；又s ∝t 2所以ss n =n 2，所以s n =n2s ，故C 正确；因a=2ts∆，尽管△s=s n -s n-1可求，但△t 未知，所以A 求不出，D 错.答案：B 、C3 、汽车原来以速度v 匀速行驶,刹车后加速度大小为a,做匀减速运动,则t 秒后其位移为( )A 221at vt -B a v 22C 221at vt +- D 无法确定解析:汽车初速度为v ，以加速度a 作匀减速运动。
速度减到零后停止运动，设其运动的时间t ，=a v 。
当t ≤t ，时，汽车的位移为s=221at vt -；如果t ＞t ，，汽车在t ，时已停止运动，其位移只能用公式v 2=2as 计算，s=av 22答案：D4、汽车甲沿着平直的公路以速度v 0做匀速直线运动，当它路过某处的同时，该处有一辆汽车乙开始做初速度为零的匀加速运动去追赶甲车，根据上述的已知条件（ ）A. 可求出乙车追上甲车时乙车的速度B. 可求出乙车追上甲车时乙车所走的路程C. 可求出乙车从开始起动到追上甲车时所用的时间D. 不能求出上述三者中任何一个分析：题中涉及到2个相关物体运动问题，分析出2个物体各作什么运动，并尽力找到两者相关的物理条件是解决这类问题的关键，通常可以从位移关系、速度关系或者时间关系等方面去分析。
解析：根据题意，从汽车乙开始追赶汽车甲直到追上，两者运动距离相等，即s 甲= =s 乙=s ，经历时间t 甲=t 乙=t.那么，根据匀速直线运动公式对甲应有：t v s 0=根据匀加速直线运动公式对乙有：221at s =，及at v t = 由前2式相除可得at=2v 0，代入后式得v t =2v 0，这就说明根据已知条件可求出乙车追上甲车时乙车的速度应为2v 0。
因a 不知，无法求出路程和时间，如果我们采取作v －t 图线的方法，则上述结论就比较容易通过图线看出。
图中当乙车追上甲车时，路程应相等，即从图中图线上看面积s 甲和s 乙，显然三角形高vt 等于长方形高v 0的2倍，由于加速度a 未知，乙图斜率不定，a 越小，t 越大，s 也越大，也就是追赶时间和路程就越大。
答案：A5 、一人用手拿者上端的小球站在3层楼阳台上，放手后让小球自由下落，两小球相继落地的时间差为T ，如果站在4层楼的阳台上，同样放手让小球自由下落，则两小球相继落地时间差将 （ ）A不变 B 变大 C 变小 D 无法判断解析：两小球都是自由落体运动，可在一v-t 图象中作出速度随时间的关系曲线，如图所示，设人在3楼阳台上释放小球后，两球落地时间差为△t 1，图中阴影部分面积为△h ，若人在4楼阳台上释放小球后，两球落地时间差△t 2，要保证阴影部分面积也是△h ；从图中可以看出一定有△t 2〈△t 1答案：C 6、一物体在A 、B 两点的正中间由静止开始运动（设不会超越A 、B ），其加速度随时间变化如图所示。
设向A 的加速度为为正方向，若从出发开始计时，则物体的运动情况是（ ）A 先向A ，后向B ，再向A ，又向B ，4秒末静止在原处B 先向A ，后向B ，再向A ，又向B ，4秒末静止在偏向A 的某点C 先向A ，后向B ，再向A ，又向B ，4秒末静止在偏向B 的某点D 一直向A 运动，4秒末静止在偏向A 的某点解析：根据a-t 图象作出其v-t 图象，如右图所示，由该图可以看出物体的速度时大时小，但方向始终不变，一直向A 运动，又因v-t 图象与t 轴所围“面积”数值上等于物体在t 时间内的位移大小，所以4秒末物体距A 点为2米答案：Dv 1 2 v v 1v 2－11－0 117、天文观测表明，几乎所有远处的恒星（或星系）都在以各自的速度背离我们而运动，离我们越远的星体，背离我们运动的速度（称为退行速度）越大；也就是说，宇宙在膨胀，不同星体的退行速度v 和它们离我们的距离r 成正比，即v=Hr 。
式中H 为一常量，称为哈勃常数，已由天文观察测定，为解释上述现象，有人提供一种理论，认为宇宙是从一个大爆炸的火球开始形成的，假设大爆炸后各星体即以不同的速度向外匀速运动，并设想我们就位于其中心，则速度越大的星体现在离我们越远，这一结果与上述天文观测一致。
由上述理论和天文观测结果，可估算宇宙年龄T ，其计算式如何？根据近期观测，哈勃常数H=3×10-2m/（s 光年），其中光年是光在一年中行进的距离，由此估算宇宙的年龄约为多少年？解析：由题意可知，可以认为宇宙中的所有星系均从同一点同时向外做匀速直线运动，由于各自的速度不同，所以星系间的距离都在增大，以地球为参考系，所有星系以不同的速度均在匀速远离。
高考物理经典题(运动学)
高考物理经典题汇编--运动学（一）一、选择题1.（全国卷Ⅱ·15）两物体甲和乙在同一直线上运动，它们在0～0.4s时间内的v-t图象如图所示。
若仅在两物体之间存在相互作用，则物体甲与乙的质量之比和图中时间t1分别为（ B ）A．和0.30s B．3和0.30sC．和0.28s D．3和0.28s2.（江苏物理·7）如图所示，以匀速行驶的汽车即将通过路口，绿灯还有2 s将熄灭，此时汽车距离停车线18m。
该车加速时最大加速度大小为，减速时最大加速度大小为。
此路段允许行驶的最大速度为，下列说法中正确的有（ AC ）A．如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前汽车可能通过停车线B．如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前通过停车线汽车一定超速C．如果立即做匀减速运动，在绿灯熄灭前汽车一定不能通过停车线D．如果距停车线处减速，汽车能停在停车线处3.如图所示，两质量相等的物块A、B通过一轻质弹簧连接，B足够长、放置在水平面上，所有接触面均光滑。
弹簧开始时处于原长，运动过程中始终处在弹性限度内。
在物块A上施加一个水平恒力，A、B从静止开始运动到第一次速度相等的过程中，下列说法中正确的有（ BCD ）A．当A、B加速度相等时，系统的机械能最大B．当A、B加速度相等时，A、B的速度差最大C．当A、B的速度相等时，A的速度达到最大D．当A、B的速度相等时，弹簧的弹性势能最大4.（广东物理·3）某物体运动的速度图像如图，根据图像可知（ AC ）A.0-2s内的加速度为1m/s2B.0-5s内的位移为10mC.第1s末与第3s末的速度方向相同D.第1s末与第4.5s末加速度方向相同5.一物体在外力的作用下从静止开始做直线运动，合外力方向不变，大小随时间的变化如图所示。
设该物体在和时刻相对于出发点的位移分别是和，速度分别是和，合外力从开始至时刻做的功是，从至时刻做的功是,则（ AC ）A．B．C．D．6.（海南物理·8）甲乙两车在一平直道路上同向运动，其图像如图所示，图中和的面积分别为和.初始时，甲车在乙车前方处。
高中物理运动学经典习题30道 带答案
一．选择题（共28小题）1．（2014•陆丰市校级学业考试）某一做匀加速直线运动的物体，加速度是2m/s2，下列关于该物体加速度的理解正确的是（）A．每经过1秒，物体的速度增加1倍B．每经过1秒，物体的速度增加2m/sC．物体运动的最小速度是2m/sD．物体运动的最大速度是2m/s2．（2014•廉江市校级学业考试）下列描述的运动，能找到实例的是（）A．物体运动的加速度不断变化，而物体的动能却保持不变B．物体运动的加速度等于零，而速度却不等于零C．物体运动的加速度不等于零，而速度保持不变D．物体作曲线运动，但具有恒定的加速度3．（2014•越秀区校级三模）关于物体运动状态的改变，下列说法中正确的是（）A．运动物体的加速度不变，则其运动状态一定不变B．物体的位置在不断变化，则其运动状态一定在不断变化C．做直线运动的物体，其运动状态可能不变D．做曲线运动的物体，其运动状态也可能不变4．（2013秋•江西期末）下列关于速度和加速度的说法中，正确的是（）A．加速度表示速度变化的大小B．物体的速度为零，加速度也一定为零C．运动物体的加速度越来越小，表示速度变化越来越慢D．运动物体的加速度越来越小，表示物体运动的速度也越来越小5．（2013秋•龙华区校级期末）足球以8m/s的速度飞来，运动员把足球以12m/s的速度反向踢出，踢球时间为0.2s，设足球飞来的方向为正方向，则这段时间内足球的加速度是（）A．﹣200m/s2B．200m/s2C．﹣100m/s2D．100m/s26．（2013秋•天山区校级期末）关于速度和加速度，以下说法中正确的是（）A．速度表示物体位置变化的大小和方向B．物体的加速度增大，物体的速度可能减小C．物体的速度改变量△v越大，加速度一定越大D．加速度表示物体速度变化的大小和方向7．（2013秋•武陵区校级期末）已知一运动物体的初速度v0=5m/s，加速度a=﹣3m/s2，它表示（）A．物体的加速度方向与速度方向相反，且物体的速度在增加B．物体的加速度方向与速度方向相同，且物体的速度在增加C．物体的加速度方向与速度方向相反，且物体的速度在减小D．物体的加速度方向与速度方向相同，且物体的速度在减小8．（2011秋•瑶海区校级期中）物体从静止开始做匀加速直线运动，已知第2s内位移为x，则物体运动的加速度大小为（）A．B．C．D．9．（2015•沈阳校级模拟）一物体从H高处自由下落，经时间t落地，则当它下落时，离地的高度为（）A．B．C．D．10．（2015•嘉定区一模）用如图的方法可以测出一个人的反应时间，设直尺从静止开始自由下落，到直尺被受测者抓住，直尺下落的距离h，受测者的反应时间为t，则下列结论正确的是（）A．t∝h B．C．t∝D．t∝h2t∝11．（2014•吉林一模）科技馆中的一个展品如图所示，在较暗处有一个不断均匀滴水的水龙头，在一种特殊的灯光照射下，可观察到一个下落的水滴，缓缓调节水滴下落的时间间隔到适当情况，可以看到一种奇特的现象，水滴似乎不再下落，而是像固定在图中的A、B、C、D四个位置不动，一般要出现这种现象，照明光源应该满足（g=10m/s2）（）A．普通光源即可B．间歇发光，间隔时间0.4sC．间歇发光，间隔时间0.14s D．间歇发光，间隔时间0.2s12．（2014秋•宝安区校级期中）为了求高层建筑的高度，从楼顶上自由下落一光滑小石子，除了知道当地的重力加速度以外，还需要知道下述哪个量（）A．第一秒末的速度B．第一秒内的位移C．最后一秒的位移D．最后一秒的初速度13．（2014秋•雨城区校级期末）甲、乙两物体所受的重力之比为1：2，甲，乙两物体所在的位置高度之比为2：1，它们各自做自由落体运动，则（）A．落地时的速度之比是：1B．落地时的速度之比是1：1C．下落过程中的加速度之比是1：2D．下落过程中加速度之比是2：114．（2014春•正定县校级期末）从地面竖直上抛一物体A，同时在离地面某一高度处有另一物体B自由落下，两物体在空中同时到达同一高度时速率都为υ，则下列说法中正确的是（）A．物体A上抛的初速度和物体B落地时速度的大小相等，都是2υB．物体A、B在空中运动的时间相等C．物体A能上升的最大高度和B开始下落的高度相同D．两物体在空中同时达到同一高度处一定是B物体开始下落时高度的中点15．（2013秋•忻府区校级期末）一观察者发现，每隔一定时间有一滴水自8m高的屋檐落下，而且看到第五滴水刚要离开屋檐时，第一滴水正好落到地面，那么，这里第二滴离地面的高度是（）A．2m B．2.5m C．2.9m D．3.5m16．（2014秋•淮南期末）自由下落的质点落地之前，第n秒内的位移与前（n﹣1）秒内的位移之比为（）A．B．C．D．17．（2014秋•成都期末）如图所示，将一小球从竖直砖墙的某位置由静止释放．用频闪照相机在同一底片上多次曝光，得到了图中1、2、3…所示的小球运动过程中每次曝光的位置．已知连续两次曝光的时间间隔均为T，每块砖的厚度均为d．根据图中的信息，下列判断正确的是（）A．位置1是小球释放的初始位置B．小球下落的加速度为C．小球在位置3的速度为D．能判定小球的下落运动是否匀变速18．（2014秋•北林区校级期末）做自由落体运动的物体，下落到全程一半时经历的时间是t，全程的下落时间为T，则t：T为（）A．1：2 B．2：3 C．：2 D．：19．（2014秋•滕州市校级期中）在塔顶上将一物体以20m/s初速度竖直向上抛出，抛出点为A，不计空气阻力，设塔足够高，则物体位移大小为10m时，物体通过的路程可能为（g取10m/s2）（）A．10 m B．20 m C．30 m D．50 m20．（2014•上海）在离地高h处，沿竖直方向向上和向下抛出两个小球，他们的初速度大小均为v，不计空气阻力，两球落地的时间差为（）A．B．C．D．21．（2014•甘肃模拟）近年来有一种测g值的方法叫“对称自由下落法”：将真空长直管沿竖直方向放置，自其中O点向上抛小球又落至原处的时间为T2在小球运动过程中经过比O点高H的P点，小球离开P点至又回到P点所用的时间为T1，测得T1、T2和H，可求得g等于（）A．B．C．D．22．（2014•兰考县模拟）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25mB．位移大小为25m，方向向下C．速度改变量的大小为10m/sD．平均速度大小为5m/s，方向向上23．（2014春•金山区校级期末）一只气球以10m/s的速度匀速上升，某时刻在气球正下方距气球6m处有一小石子以20m/s的初速度竖直上抛，若g取10m/s2，不计空气阻力，则以下说法正确的是（）A．石子一定能追上气球B．石子一定追不上气球C．若气球上升速度等于9m/s，其余条件不变，则石子在抛出后1s末追上气球D．若气球上升速度等于7m/s，其余条件不变，则石子在到达最高点时追上气球24．（2013秋•楚雄州期末）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．平均速率为13m/sB．位移大小为25m，方向竖直向下C．速度改变量的大小为50m/s，方向竖直向上D．平均速度大小为5m/s，方向竖直向上25．（2013秋•万州区校级期末）某物体以20m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g取10m/s2．下列对物体4s内的运动描述错误的是（）A．上升最大高度20m B．位移大小为40mC．速度改变量的方向向下D．平均速率为10m/s26．（2013秋•秦州区校级期末）以初速v0竖直上抛的物体可达到的最大高度为H，为使它能达到的最大高度加倍，则初速度应增为（）A．v0B．2v0C．v0D．4v027．（2013•洪泽县校级模拟）一个从地面竖直上抛的物体，它两次经过同一较低a点的时间间隔为T a，两次经过另一较高的b点的时间间隔为T b，则ab两点间的距离为（）A．g（T a2﹣T b2）B．g（T a2﹣T b2）C．g（T a2﹣T b2）D．g（T a﹣T b）28．（2013秋•平江县校级月考）在以速度V上升的电梯内竖直向上抛出一球，电梯内观者看见小球经t秒后到达最高点，则有（）A．地面上的人所见球抛出时的初速度为V0=gtB．升降机中的人看见球抛出的初速度为V0=gtC．地面上的人看见球上升的最大高度为h=gt2D．地面上的人看见球上升的时间也为t一．选择题（共28小题）1．B 2．ABD 3．C 4．C 5．C 6．B 7．C 8．D 9．C 10．C 11．C 12．CD 13．A 14．AC 15．D 16．D 17．BCD 18．C 19．ACD 20．A 21．A 22．D 23．BC 24．AD 25．B 26．A 27．A 28．B。
高中物理强基习题专题一：运动学(Word版含详解)
高中物理强基习题专题一：运动学一．选择题1.如图所示,湖中有一小船,有人用绳绕过岸上一定高度处的定滑轮拉湖中的船向岸边运动．设该人以匀速率v0 收绳,绳不伸长且湖水静止,小船的速率为v,则小船作( )(A) 匀加速运动,θcos 0v v = (B) 匀减速运动,θcos 0v v =(C) 变加速运动,θcos 0v v =( D) 变减速运动,θcos 0v v =(E) 匀速直线运动,0v v =答案：C2.如上题图1-5，此时小船加速度为（ ）A.0B.θθcos )tan (20l vC.lv 20)tan (θ D.θcos 0v 答案：B3.地面上垂直竖立一高20.0 m 的旗杆,已知正午时分太阳在旗杆的正上方,求在下午2∶00 时,杆顶在地面上的影子的速度的大小为（ ）A.s m /1094.13-⨯B.s m /1094.14-⨯C.0D.s m /100.35-⨯答案：A解析：设太阳光线对地转动的角速度为ω,从正午时分开始计时,则杆的影长为s ＝htg ωt,下午2∶00 时,杆顶在地面上影子的速度大小为132s m 1094.1cos d d --⋅⨯===tωωh t s v二．计算题4.质点沿直线运动,加速度a ＝4 -t2 ,式中a 的单位为m ·ｓ-2 ,t 的单位为ｓ．如果当t ＝3ｓ时,x ＝9 m,v ＝2 m ·ｓ-1 ,求质点的运动方程．解析： 由分析知,应有⎰⎰=t t a 0d d 0vv v 得 03314v v +-=t t (1)由 ⎰⎰=t xx t x 0d d 0v 得 00421212x t t t x ++-=v (2) 将t ＝3ｓ时,x ＝9 m,v ＝2 m ·ｓ-1代入(1) (2)得v0＝-1 m ·ｓ-1,x0＝0.75 m ．于是可得质点运动方程为75.0121242+-=t t x 5.一石子从空中由静止下落,由于空气阻力,石子并非作自由落体运动,现测得其加速度a ＝A -Bv,式中A 、B 为正恒量,求石子下落的速度和运动方程．解析：本题亦属于运动学第二类问题,与上题不同之处在于加速度是速度v 的函数,因此,需将式dv ＝a(v)dt 分离变量为t a d )(d =v v 后再两边积分． 解：选取石子下落方向为y 轴正向,下落起点为坐标原点．(1) 由题意知 v v B A ta -==d d (1) 用分离变量法把式(1)改写为 t B A d d =-vv (2) 将式(2)两边积分并考虑初始条件,有⎰⎰=-t t B A 0d d d 0v v v v v 得石子速度 )1(Bt e B A --=v 由此可知当,t →∞时,B A →v 为一常量,通常称为极限速度或收尾速度． (2) 再由)1(d d Bt e BA t y --==v 并考虑初始条件有 t eB A y tBt yd )1(d 00⎰⎰--= 得石子运动方程)1(2-+=-Bt e B A t B A y6.质点在Oxy 平面内运动,其运动方程为r ＝2.0ti ＋(19.0 -2.0t2 )j,式中r 的单位为m,t 的单位为s ．求：(1)质点的轨迹方程；(2) 在t1＝1.0s 到t2 ＝2.0s 时间内的平均速度；(3) t1 ＝1.0ｓ时的速度及切向和法向加速度；(4) t ＝1.0s 时质点所在处轨道的曲率半径ρ．解析：根据运动方程可直接写出其分量式x ＝x(t)和y ＝y(t),从中消去参数t,即得质点的轨迹方程．平均速度是反映质点在一段时间内位置的变化率,即t ΔΔr =v ,它与时间间隔Δt 的大小有关,当Δt →0 时,平均速度的极限即瞬时速度td d r =v ．切向和法向加速度是指在自然坐标下的分矢量a ｔ 和an ,前者只反映质点在切线方向速度大小的变化率,即t t te a d d v =,后者只反映质点速度方向的变化,它可由总加速度a 和a ｔ 得到．在求得t1 时刻质点的速度和法向加速度的大小后,可由公式ρa n 2v =求ρ． 解 (1) 由参数方程x ＝2.0t, y ＝19.0-2.0t2消去t 得质点的轨迹方程：y ＝19.0 -0.50x2(2) 在t1 ＝1.00ｓ 到t2 ＝2.0ｓ时间内的平均速度j i r r 0.60.2ΔΔ1212-=--==t t t r v (3) 质点在任意时刻的速度和加速度分别为j i j i j i t ty t x t y x 0.40.2d d d d )(-=+=+=v v v j j i a 222220.4d d d d )(-⋅-=+=s m ty t x t 则t1 ＝1.00ｓ时的速度v(t)｜t ＝1ｓ＝2.0i -4.0j切向和法向加速度分别为t t y x t t t tt e e e a 222s 1s m 58.3)(d d d d -=⋅=+==v v v n n t n a a e e a 222s m 79.1-⋅=-=(4) t ＝1.0ｓ质点的速度大小为122s m 47.4-⋅=+=y x v v v 则m 17.112==na ρv 8.已知质点的运动方程为j i r )2(22t t -+=,式中r 的单位为m,t 的单位为ｓ．求：(1) 质点的运动轨迹；(2) t ＝0 及t ＝2ｓ时,质点的位矢；(3) 由t ＝0 到t ＝2ｓ内质点的位移Δr 和径向增量Δr ；*(4) 2 ｓ 内质点所走过的路程s ．分析 质点的轨迹方程为y ＝f(x),可由运动方程的两个分量式x(t)和y(t)中消去t 即可得到．对于r 、Δr 、Δr 、Δs 来说,物理含义不同,可根据其定义计算．其中对s 的求解用到积分方法,先在轨迹上任取一段微元ds,则22)d ()d (d y x s +=,最后用⎰=s s d 积分求ｓ．解 (1) 由x(t)和y(t)中消去t 后得质点轨迹方程为 2412x y -= 这是一个抛物线方程,轨迹如图(a)所示．(2) 将t ＝0ｓ和t ＝2ｓ分别代入运动方程,可得相应位矢分别为j r 20= , j i r 242-=图(a)中的P 、Q 两点,即为t ＝0ｓ和t ＝2ｓ时质点所在位置．(3) 由位移表达式,得j i j i r r r 24)()(Δ020212-=-+-=-=y y x x 其中位移大小m 66.5)(Δ)(ΔΔ22=+=y x r 而径向增量m 47.2ΔΔ2020222202=+-+=-==y x y x r r r r *(4) 如图(B)所示,所求Δs 即为图中PQ 段长度,先在其间任意处取AB 微元ds,则22)d ()d (d y x s +=,由轨道方程可得x x y d 21d -=,代入ds,则2ｓ内路程为 m 91.5d 4d 402=+==⎰⎰x x s s QP9.一质点P 沿半径R ＝3.0 m 的圆周作匀速率运动,运动一周所需时间为20.0ｓ,设t ＝0 时,质点位于O 点．按(a)图中所示Oxy 坐标系,求(1) 质点P 在任意时刻的位矢；(2)5ｓ时的速度和加速度．分析 该题属于运动学的第一类问题,即已知运动方程r ＝r(t)求质点运动的一切信息(如位置矢量、位移、速度、加速度)．在确定运动方程时,若取以点(0,3)为原点的O ′x ′y ′坐标系,并采用参数方程x ′＝x ′(t)和y ′＝y ′(t)来表示圆周运动是比较方便的．然后,运用坐标变换x ＝x0 ＋x ′和y ＝y0 ＋y ′,将所得参数方程转换至Oxy 坐标系中,即得Oxy 坐标系中质点P 在任意时刻的位矢．采用对运动方程求导的方法可得速度和加速度．解 (1) 如图(B)所示,在O ′x ′y ′坐标系中,因t Tθπ2 ,则质点P 的参数方程为t T R x π2sin =', t T R y π2cos -=' 坐标变换后,在Oxy 坐标系中有 t T R x x π2sin='=, R t T R y y y +-=+'=π2cos 0 则质点P 的位矢方程为j i r ⎪⎭⎫ ⎝⎛+-+=R t T R t T R π2cos π2sin j i )]π1.0(cos 1[3)π1.0(sin 3t t -+=(2) 5ｓ时的速度和加速度分别为j j i r )s m π3.0(π2sin π2π2cos π2d d 1-⋅=+==t TT R t T T R t v i j i r a )s m π03.0(π2cos )π2(π2sin )π2(d d 222222-⋅-=+-==t TT R t T T R t10.如图所示，半径为R 的半圆凸轮以等速v0沿水平面 向右运动，带动从动杆AB 沿竖直方向上升，O 为凸轮圆心，P 为其顶点．求：当∠AOP=α时，AB 杆的速度和加速度．根据解析：速度的合成，运用平行四边形定则，得：v 杆=v0tan α。
重点高中物理竞赛运动学
一.质点的直线运动运动 1•匀速直线运动 2. 匀变速直线运动 3. 变速运动： 微元法问题：如图所示，以恒定的速率v i 拉绳子时，物体沿水平 面运动的速率V 2是多少？设在t （ t 0）的时间内物体由B 点运动到C 点，绳子与 水平面成的夹角由增大到+ ，绳子拉过的长度为 S i ,因t 0，物体可看成匀速运动（必要时可看成匀变速度运动），物体的速度与位移大小成正比， 位移比等于速率比，v T =V 即=S/ t ， S i 与S 2有什么关系？ 如果取ACD 为等腰三角形，则BD= S i ，但S i S 2C0S 。
如果取ACD 为直角三角形，则 S i = S 2cos ,但D B S i 。
普通量和小量；等价、同价和高价 有限量（普通量）和无限量 x 0的区别.设有二个小量X i 和X 2,当X i i , x i 和X 2为等价无穷小，可互相代替，当X i普通量,X i 和X 2X 2例：如图所示，物体以v i 的速率向左作匀速运动，杆绕0点转动，求 （i ）杆与物体接触点P 的速率？ （ V 2= V i COS ）（2）杆转动的角速度？ （ =V i sin /OP ）。
i.细杆M 绕0轴以角速度为 匀速转动，并带动套在杆和固定的物理运动学X 2为同价无穷小，当（或X 2在研究一个普通量时，可以忽略小量; 如当 0时，AB 弧与AB 弦为等价, 为同价。
如图OAB 为等腰三角形， OA= OB= OD + BD= OD 。
X 2 X i在研究一个小量时，可以忽略比它阶数高的小量。
0） , X 2比X i 为更高价无穷小。
ADADAB ADSin,tan , ， 即 sin tan（等价）OAODOA OA21 cos2sin 2，比更咼价的无穷小量。
2 2 回到问题 ：因为DD 为高价无穷小量，绳子拉过的长度厂*F f F F * W *(V 2= V i /COS )物体运动的位移大小为 SOAD 为直角精心整理AB 钢丝上的小环C 滑动,0轴与AB 的距离为d ，如图所示.试求小环与A 点距离为X 时，小环沿钢v 2 .2丝滑动的速度.（答案：—）d解:设t 时刻小环在C 位置，经t 时间（t 足够小）,小环移动x,由于t 很小，所以 也很小，于是小环C0 “ ,x ， 0C ,Xcos 解法2 :各种图象的意义？因蚂蚁在任一位置时的速度 V V I L I1,x（丄 _L ^）（L 2 L i ） 蚂蚁运动的时间t 为如图梯形的面积，t=V i V i L i的速度V= x/ t,根据图示关系，CD=OC d 2，从上面关系得x OC OC Jx 2 d 2 Vt cos t coscos2.用微元法求：自由落体运动，在<x 2 d 2 x 2 d 2（d/ix 2 d 2） dt i 到t 2时间内的位移。
全国高中物理竞赛专题一 运动学
全国高中物理竞赛专题一运动学全国高中物理竞赛专题一：运动学的奥秘运动学是物理学的基础分支之一，它研究的是物体位置随时间的变化以及物体速度和加速度的测量方法。
在全国高中物理竞赛中，运动学是必考的重要专题之一。
本文将带领大家深入探讨运动学的基本概念和规律，帮助大家更好地备战物理竞赛。
一、基本概念1、位移、速度和加速度位移、速度和加速度是描述物体运动的三个基本物理量。
位移指的是物体在空间中的位置变化，速度是物体在一定时间内位移的变化量，而加速度则是物体速度的变化率。
2、匀速运动和变速运动根据速度是否变化，可以将运动分为匀速运动和变速运动。
匀速运动是指速度大小和方向保持不变的运动，而变速运动则是指速度大小或方向发生变化的运动。
3、自由落体运动和竖直上抛运动自由落体运动是物体在重力作用下沿竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动。
竖直上抛运动则是物体以一定初速度沿竖直方向做减速直线运动，直至速度为零后返回。
这两种运动是高中物理竞赛中常见的考点。
二、基本规律1、位移公式根据匀速运动和变速运动的定义，我们可以得到位移公式：匀速直线运动：x = vt变速直线运动：x = v0t + 1/2at^2其中v0是初速度，a是加速度。
2、速度公式根据位移公式的微分形式，我们可以得到速度公式：匀速直线运动：v = v0 = const变速直线运动：v = v0 + at3、加速度公式根据速度公式的微分形式，我们可以得到加速度公式：匀速直线运动：a = 0变速直线运动：a = (v - v0)/t4、自由落体运动和竖直上抛运动的公式自由落体运动：v = gt, h = 1/2gt^2, t = sqrt(2h/g)竖直上抛运动：v = v0 - gt, h = v0t - 1/2gt^2, t = (v0 - gt)/g 其中g是重力加速度。
三、典型例题解析例1：一物体从高空自由下落，已知物体下落的加速度为g/2，求物体在时间t内的位移。
高中物理精品试题：自由落体运动2
必修I 第2章第五节：自由落体运动 2班级： 学号： 姓名：1. 小球从高处静止落向地面后又反向弹起，下列图像中能反映其运动过程的是( )2. 两个小球分别拴在一根轻绳两端，当一人用手拿住一球将它们从三楼阳台上由静止释放，两球先后落地的时间差为t 1；若将它们从四楼阳台上由静止释放时，它们落地的时间差为t 2（不计空气阻力），则t 1、t 2，满（ ） A ．t 1= t 2 B ．t 1< t 2 C ．t 1> t 2 D ．都有可能3. 某物体以30 m/s 的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g 取10m/s 2。
5 s 内物体的（ ） A. 路程为65 m B .位移大小为25 m ，方向向上C. 速度改变量的大小为10 m/sD. 平均速度大小为13 m/s ，方向向上4. 如图所示，四个小球在离地面不同高度处，同时由静止释放，不计空气阻力，从某一时刻起，每隔相等的时间间隔小球依次碰到地面。
则刚开始运动时各小球相对地面的位置可能是 （ ）5.如图所示，小球从竖直砖墙某位置静止释放，用频闪照相机在同一底片上多次曝光，得到了图中1、2、3、4、5…所示小球运动过程中每次曝光的位置，连续两次曝光的时间间隔均为T ，每块砖的厚度为d .根据图中的信息，下列判断不正确的是( )A ．位置“1”是小球释放的初始位置B ．小球做匀加速直线运动C ．小球下落的加速度为d T 2D ．小球在位置“3”的速度为7d2T6．为研究自由落体运动，实验者从某砖墙前的高处由静止释放一个石子，让其自由落下，拍摄到石子下落过程中的一张照片如图所示．由于石子的运动，它在照片上留下了一条模糊的径迹．已知每层砖的平均厚度为6.0 cm ，这个照相机的曝光时间为2.4×10－2 s ，则拍摄到的石子位置A 距石子下落的起始位置的距离约为( )A ．1.25 mB ．3.5 mC ．5.0 mD ．6.5 m7．滴水法测重力加速度的过程是这样的：让水龙头的水一滴一滴地滴在其正下方的盘子里，调整水龙头，让前一滴水滴到盘子而听到声音时，后一滴水恰好离开水龙头．从第1次听到水击盘声时开始计时，测出n 次听到水击盘声的总时间为t ，用刻度尺量出水龙头到盘子的高度差为h ，即可算出重力加速度。
高中物理运动学专题试卷
高中物理运动学专题试卷一、单选题（每题5分，共30分）1. 一物体做匀加速直线运动，初速度为v_0 = 2m/s，加速度为a = 1m/s^2，则3秒末的速度是（）A. 5m/sB. 6m/sC. 7m/sD. 8m/s同学们，这题就像是在给物体的速度做加法呢。
我们知道匀加速直线运动的速度公式v = v_0+at。
这里v_0 = 2m/s，a = 1m/s^2，t = 3s，把这些数字往公式里一套，就是v=2 + 1×3=5m/s，所以答案是A啦。
2. 一个小球从高处自由下落，不计空气阻力，取g = 10m/s^2，在下落的前2秒内小球下落的高度是（）A. 10mB. 20mC. 30mD. 40m这小球就像个勇敢的跳伞员，直直地往下落。
自由落体运动的高度公式h=(1)/(2)gt^2。
g = 10m/s^2，t = 2s，把它们代进去算，h=(1)/(2)×10×2^2=20m，答案就是B喽。
3. 一汽车以v = 10m/s的速度做匀速直线运动，突然发现前方有障碍物，开始以a=-2m/s^2的加速度刹车，则汽车刹车后5秒内的位移是（）A. 25mB. 50mC. 100mD. 125m汽车刹车这事儿啊，就像一个奔跑的人突然想停下来。
先得看看汽车啥时候能停下来，根据v = v_0+at，当v = 0时，0 = 10-2t，解得t = 5s。
但是呢，这个车在4秒的时候就已经停了哦。
再根据位移公式x=v_0t+(1)/(2)at^2，v_0 = 10m/s，a=-2m/s^2，t = 5s（这里虽然算5秒，但是实际运动4秒就停了），算出来x = 10×4+(1)/(2)×(-2)×4^2=20m。
好像没有这个答案呢，我们再用平均速度来算，平均速度¯v=(v_0 +v)/(2)=(10 + 0)/(2)=5m/s，位移x=¯vt = 5×4 = 20m，答案是A。
高中物理专题运动学.docx
高中物理学习材料运动学：30．如图所示，某人在离地面高10m 处，以5m/s 的初速度水平抛出A 球，与此同时在离A 球抛出点水平距离s 处，另一人竖直上抛B 球，不计空气阻力和人的高度，试问：要使B 球上升到最高点时与A 球相遇，（1）B 球被抛出时的初速度为多少m/s ？（2）水平距离s 为多少m? 30．解（10分）：（1）考察两球在竖直方向上相遇的过程，对于B 球，有gv h B B 22=，g v t B = 对于A 球，221gt h A = （1分） 所以有gv h B A 22=， （1分） 由于两球相遇，所以B A h h h +=。
综合前面诸式，得gv g v h B B 2222+= （1分） 代入数据，得1021021022⨯+⨯=B B v v ， （1分） 解得，s m v B /10= （1分）（2）利用式gv t B =， （1分） 得s m t /11010== （1分） 考察A 球的水平运动，有t v s A = （1分）代入数据，得m s 515=⨯= （1分）31．（12分）某炮竖直向上发射炮弹，炮弹的质量M 为3kg （内含炸药的质量可以忽略不计），炮弹被射出的初速度0v 为60m/s 。
当炮弹到达最高点时爆炸为沿水平方向相向飞行的两片，其中一片质量m 为2kg ，其炸开瞬间的速度大小是另一片的一半。
现要求弹片不能落到以发射点为圆心、以半径R 为480m 的圆周范围内。
假定重力加速度g 始终为10m/s 2，忽略空气阻力。
求刚爆炸完时两弹片的总动能至少多大？31．（12分）设炮弹止升到达最高点的高度为H ，由gH v 220= （1分）180102602220=⨯==g v H m （2分） 设质量为m 的弹片刚爆炸后的速度为v ，则另一块的速度为v v 22= （1分） 运动的时间为t ，根据平抛运动规律，有221gt H = （1分） vt R = （1分） 801802104802=⨯==H g R v m/s （2分） 16022==v v m/s （1分） 炮弹刚爆炸后，两弹片的总动能22)2)((2121v m M mv E k -+=（2分） 4221092.116012180221⨯=⨯⨯+⨯⨯= J （1分） 32．（14分）运动会上4×100m 接力赛是最为激烈的比赛项目，有甲乙两运动员在训练交接棒的过程中发现，甲短距离加速后能保持9m/s 的速度跑完全程．为了确定乙起跑的时机，甲在接力区前s 0 处作了标记，当甲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立即起跑（忽略声音传播的时间及人的反应时间），先做匀加速运动，速度达到最大后，保持这个速度跑完全程。
全国高中物理竞赛专题一 运动学
222z y x r ∆+∆+∆=∆ 竞赛专题一 运动学【基本知识】一、 质点的位置、位置矢量和位移1、质点 如果物体的大小和形状可以忽略不计，就可以把物体当做一个有质量的点。
称该点为质点。
2、参考系 物理学中把选作为标准的参考物体系统为参考系。
3、位置矢量 由参考点指向质点所在位置的有向线段称为位置矢量，简称位矢或矢径。
其大小为方位是4、位移 由初位置指向末位置的矢量称为位移，它等于质点在t ∆时间内位置矢量的增量，即 12r r r -=∆k j i z y x r ∆+∆+∆=∆其中12x x x -=∆ 12y y y -=∆ 12z z z -=∆位移的大小为位移的方位是rx ∆∆=αcosry ∆∆=βcosrz ∆∆=γcos二、直线运动的速度和加速度 1、速度平均速度 质点在t t t ∆+~内产生的位移r ∆与t ∆之比，称为此时间间隔内的平均速度，表达式是为tr v ∆∆=瞬时速度 当0→∆t 时，平均速度的极限值，即位移矢量对时间的一阶导数，称为质点在t 时刻的瞬时速度，简称速度，表达式为dtd t r r v t =∆∆=→∆lim 02、、 加速度平均加速度 在t t t ∆+~内质点速度的增量与时间之比，称为时间间隔内的平均加速度，表达式为tv a ∆∆=瞬时加速度 平均加速度的极限值，即速度对时间的一阶导数，或位置矢量对时间的二阶导数，称为质点在t 时刻的瞬时加速度，简称加速度，表达式为dt d dt d tr v v a t 20lim ==∆∆=→∆（1）加速度具有瞬时性，即)(t a a =。
只有质点做匀变速直线运动时，=a 恒矢量，这时有如下运动公式k z j y i x r++=222z y x r ++= r x /cos =αr /y cos =βr /z cos =γyy2,z 2)⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-+=-+=)(22102022000x x a v v at t v x x at v v （2）加速度具有相对性，对于不同的参考系来说，质点的加速度一般不同。
物理人教版(2019)必修第一册第二章专题：运动学图像(共18张ppt)
x-t图像和v-t图像
运动学图像专题
从v-t图像中看位移
其它图像
v/m·
s-1
v/m·
s-1
v/m·
s-1
典型例题
v1
x
0
0
t1
t/s
x1
t1
t/s
0
t1
x2
2
x＝v0t＋ at
v-t图像线与时间t轴围成的面积表示物体在一段时间内通过的位移
注意：v-t图像，总的位移x=x1+x2，总的路程x=|x1|+|x2|
运动学图像专题
x-t图像和v-t图像
其它图像
典型例题
x-t图像与v-t图像的比较
图像
x-t图像
v-t图像
纵轴截距
初始时刻的位置
初始时刻的速度
横轴截距
位移为零的时刻
速度为零的时刻
交点
物体位置相同
物体速度相同
拐点
速度方向改变
加速度方向改变
斜率
物体的速度
物体的加速度
面积
物体的位移
画一画：初速度为0，加速度为a的匀变速直线运动的x-t图像和v-t图像
v/m·
s-1 k↓ a↓
a减小的加速运动
k
v/m·
s-1
∆v k不变
∆t
0
0
t/s
k
v/m·
s-1
k↑ a↑
a增大的加速运动
k
k↓ a↓
a减小的减速运动
t/s
典型例题
k
0
k↑ a↑
a增大的减速运动
t/s
k=∆v/∆t=a
匀加速直线运动