高考物理运动学大题和相关例题如下:
例题:
【例1】(2019·全国卷Ⅰ·T23)一物体做匀加速直线运动,依次通过A、B、C三点,BC段的长度是AB段长度的两倍,已知物体在AB段的平均速度为3m/s,在BC段的平均速度为6m/s,则B点与A点的距离为多少?
【分析】
设AB段的位移为x,BC段的位移为2x,根据匀变速直线运动的平均速度推论知,AB段的平均速度为$\overset{―}{v_{1}} = \frac{x}{t_{1}}$,BC段的平均速度为$\overset{―}{v_{2}} = \frac{2x}{t_{2}}$,联立解得$t_{2} = 2t_{1}$。物体在B点的速度为$v_{B} = \overset{―}{v_{1}} + \frac{t_{2}}{2}$,在C点的速度为$v_{C} = \overset{―}{v_{2}}$。根据匀变速直线运动的速度位移公式得$v_{B}^{2} - v_{A}^{2} = 2a(x + x)$,$v_{C}^{2} - v_{B}^{2} = 2a \cdot 2x$,联立解得$x = \frac{3}{4}a$。
【例2】(2018·全国卷Ⅲ·T23)一物体做匀加速直线运动,依次通过A、B、C三点,已知$AB = BC$,物体在AB段的平均速度为$3m/s$,在BC段的平均速度为$6m/s$,则物体在B点的瞬时速度为多少?
【分析】
设AB、BC段所用的时间分别为$t_{1}$、$t_{2}$,则有:$\frac{AB}{t_{1}} = \frac{BC}{t_{2}} = \frac{3}{t_{B}}$,又因为$AB = BC$,所以有:$v_{B}^{2} - v_{A}^{2} = 2a(AB)$;$v_{C}^{2} - v_{B}^{2} = 2a(BC)$;联立解得:$v_{B} = 5m/s$。
【解答】
(1)设A到B的距离为xAB,B到C的距离为xBC。根据匀变速直线运动的平均速度推论知:$\overset{―}{v} = \frac{x}{t}$,则有:$\frac{xAB}{t_{AB}} = \frac{xBC}{t_{BC}} = \frac{3}{t_{B}}$。又因为$xAB + xBC = 2xBC$,所以有:$\frac{xAB}{t_{AB}} + \frac{xBC}{t_{BC}} = \frac{xBC}{t}$。解得:$t_{B} = \frac{t_{AB}}{3}$。
(2)设物体在B点的瞬时速度为vB。根据匀变速直线运动的速度位移公式得:$v^{2} - v_{A}^{2} = 2a(xAB)$;$v^{2} - v_{B}^{2} = 2a(xBC)$;联立解得:$v_{B} = \sqrt{\frac{(v^{2} - v_{A}^{2}) \times 3 + v^{4}}{4}}$。
高考物理运动学大题通常会涉及到匀变速直线运动的规律、平均速度推论、速度位移公式等知识。解决这类问题需要灵活运用所学知识,通过分析题目中的条件,建立相关的方程进行求解。
高考物理运动学大题相关例题:
【例题】一物体做匀加速直线运动,初速度为0.5m/s,第4s内的位移比第2s内的位移多4m,求物体的加速度。
根据匀变速直线运动的规律,有:x4−x2=2aT^{2},其中T=1s带入数据得:a=2m/s^{2}。
解题思路:明确题目中所给条件,利用匀变速直线运动的规律求解。
注意事项:要特别注意时间间隔和时间长的区别,以及末速度和加速度的区别。
以上是高考物理运动学大题的相关例题,解题时需要注意公式的适用条件,并结合题目中的数据进行分析和计算。
高考物理运动学大题和相关例题常见问题包括以下几种:
1. 物体在恒力作用下做直线运动,已知加速度和位移,如何求速度?
2. 物体在恒力作用下做曲线运动,如何求速度的变化量和加速度?
3. 多个物体组成的系统受到外力作用,如何运用牛顿运动定律和运动学公式求解运动状态?
4. 物体受到多个力作用且发生相对运动时,如何运用运动学公式和受力分析求解速度和加速度?
5. 如何运用运动学公式求解临界状态和极值问题?
6. 如何运用图像法求解运动学问题?
以下是一个相关例题:
某物体在恒力作用下沿水平面做直线运动,已知速度大小为v,位移大小为s,求加速度a。
解:根据匀变速直线运动的公式可得,$a = \frac{\Delta v}{\Delta t} = \frac{v^{2}}{2s}$。
这个解法就是直接根据匀变速直线运动的公式求解加速度,不需要进行受力分析。
需要注意的是,运动学公式的适用条件是匀变速直线运动,对于非匀变速运动或者非直线运动,需要运用其他方法求解。同时,受力分析也是求解运动学问题的关键,需要熟练掌握。
