直線運(yùn)動(dòng)的研究、公式和其圖象研究

1、直線運(yùn)動(dòng)的研究、公式和其圖象研究考綱展示1.參考系、質(zhì)點(diǎn)2.位移、速度和加速度3.勻變速直線運(yùn)動(dòng)及其公式、圖象實(shí)驗(yàn)一：研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)1理解質(zhì)點(diǎn)、時(shí)間間隔、時(shí)刻、參考系、位移、速度、加速度等基本概念，理解相關(guān)知識(shí)之間的聯(lián)系和區(qū)別(如時(shí)間和時(shí)刻、位移和路程、瞬時(shí)速度和平均速度、速度和加速度等)2掌握幾種常見的直線運(yùn)動(dòng)(勻速直線運(yùn)動(dòng)、勻變速直線運(yùn)動(dòng))的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和規(guī)律的適用條件，并能應(yīng)用它們解決實(shí)際問題3學(xué)會(huì)運(yùn)用xt圖象和vt圖象表達(dá)和解決有關(guān)運(yùn)動(dòng)學(xué)問題4掌握追及、相遇問題的處理方法和平均速度法、逆向轉(zhuǎn)換法等重要的物理方法為適應(yīng)2011年的高考要求，本章復(fù)習(xí)時(shí)要注意：(1)重點(diǎn)加強(qiáng)對(duì)基本概念的理解

2、和應(yīng)用(2)熟練掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律、運(yùn)動(dòng)圖象的應(yīng)用，學(xué)會(huì)運(yùn)動(dòng)的分析方法(3)重視直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律在生產(chǎn)、生活和科技中的實(shí)際應(yīng)用，重視數(shù)學(xué)方法、實(shí)驗(yàn)方法的應(yīng)用第一單元描述運(yùn)動(dòng)的基本概念1機(jī)械運(yùn)動(dòng)：一個(gè)物體相對(duì)另一物體的改變叫做機(jī)械運(yùn)動(dòng)，簡(jiǎn)稱運(yùn)動(dòng)它包括、和位置平動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)振動(dòng)2參考系：為了研究物體的運(yùn)動(dòng)而假定為的物體，叫參考系對(duì)同一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)，所選擇的參考系，對(duì)它運(yùn)動(dòng)的描述可能就會(huì)不同通常以為參考系來描述物體的運(yùn)動(dòng)3質(zhì)點(diǎn)(1)定義：用來代替物體的的點(diǎn)，它是一種理想化的物理模型(2)把物體看成質(zhì)點(diǎn)的條件：物體的大小和形狀對(duì)研究物體運(yùn)動(dòng)無影響不動(dòng)不同地面有質(zhì)量一個(gè)點(diǎn)間隔一段線段2位移和路程位移是描述物體

3、位置變化的物理量，是從物體運(yùn)動(dòng)的指向的有向線段，是矢量路程是物體的長(zhǎng)度，是標(biāo)量初位置末位置運(yùn)動(dòng)軌跡3速度和速率(1)平均速度：運(yùn)動(dòng)物體的和所用時(shí)間的比值，叫做這段時(shí)間內(nèi)的平均速度，即x/t.平均速度是矢量，其方向跟的方向相同(2)瞬時(shí)速度：運(yùn)動(dòng)物體經(jīng)過某一(或某一 )的速度，叫瞬時(shí)速度瞬時(shí)速度精確描述物體在某一時(shí)刻(或某一位置)的運(yùn)動(dòng)快慢位移位移位置時(shí)刻(3)速率：瞬時(shí)速度的叫速率，是標(biāo)量(4)平均速率：物體在某段時(shí)間內(nèi)通過的與所用時(shí)間的比值，叫做這段時(shí)間內(nèi)的平均速率，它是標(biāo)量，它并不是平均速度的大小大小路程1加速度(1)物理意義：描述物體運(yùn)動(dòng)速度而引入的物理量(2)定義：加速度是與發(fā)生這一變

4、化所用的比值表達(dá)式為.速度的變化量v，表示物體與之差在國(guó)際單位制中，加速度的單位是，符號(hào)是m/s2或.變化快慢速度的變化量vtv0末速度初速度米每二次方秒ms2時(shí)間(3)加速度是矢量，加速度的方向與的方向相同直線運(yùn)動(dòng)中如果速度增加，加速度的方向與速度方向如果，加速度的方向與速度方向相反2勻變速運(yùn)動(dòng)在運(yùn)動(dòng)過程中，保持不變的運(yùn)動(dòng)叫做勻變速運(yùn)動(dòng)這種運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)是與相等速度的變化量相同速度減少加速度平均加速度瞬時(shí)加速度3從vt圖象看加速度勻變速直線運(yùn)動(dòng)的vt圖象是，圖象中曲線的反映了加速度的大小直線斜率1質(zhì)點(diǎn)是對(duì)實(shí)際物體科學(xué)的抽象，是研究物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，抓住主要因素，忽略次要因素，是一種理想化模型，真正的質(zhì)

5、點(diǎn)是不存在的2質(zhì)點(diǎn)是只有質(zhì)量而無大小和形狀的點(diǎn)；質(zhì)點(diǎn)占有位置但不占有空間3能把物體看做質(zhì)點(diǎn)的幾種情況(1)平動(dòng)的物體通?？梢暈橘|(zhì)點(diǎn)(所謂平動(dòng)，就是物體上任意一點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況都相同)，如水平傳送帶上的物體隨傳送帶的運(yùn)動(dòng)(2)有轉(zhuǎn)動(dòng)，但相對(duì)平動(dòng)而言可以忽略時(shí)，也可以把物體視為質(zhì)點(diǎn)如汽車在運(yùn)行時(shí)，雖然車輪轉(zhuǎn)動(dòng)，但我們關(guān)心的是車輛整體的運(yùn)動(dòng)快慢，故汽車可看做質(zhì)點(diǎn)(3)物體的大小和形狀對(duì)所研究運(yùn)動(dòng)的影響可以忽略不計(jì)時(shí)，不論物體大小如何，都可將其視為質(zhì)點(diǎn)(1)不能以物體的大小和形狀為標(biāo)準(zhǔn)來判斷物體是否可以看做質(zhì)點(diǎn)，關(guān)鍵要看所研究問題的性質(zhì)當(dāng)物體的大小和形狀對(duì)所研究的問題的影響可以忽略不計(jì)時(shí)，物體可視為質(zhì)點(diǎn)(

6、2)質(zhì)點(diǎn)并不是質(zhì)量很小的點(diǎn)，要區(qū)別于幾何學(xué)中的“點(diǎn)”1對(duì)參考系的理解(1)運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的，靜止是相對(duì)的一個(gè)物體是運(yùn)動(dòng)的還是靜止的，都是相對(duì)于參考系而言的(2)參考系的選取可以是任意的(3)判斷一個(gè)物體是運(yùn)動(dòng)還是靜止，如果選擇不同的物體作為參考系，可能得出不同的結(jié)論(4)參考系本身既可以是運(yùn)動(dòng)的物體，也可以是靜止的物體在討論問題時(shí)，被選為參考系的物體，我們常假定它是靜止的(5)比較兩個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)情況時(shí)，必須選擇同一個(gè)參考系2選取參考系的原則選取參考系時(shí)，應(yīng)以觀測(cè)方便和使運(yùn)動(dòng)的描述盡可能簡(jiǎn)單為原則一般應(yīng)根據(jù)研究對(duì)象和研究對(duì)象所在的系統(tǒng)來決定例如研究地球公轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)情況，一般選太陽作為參考系；研究地面上

7、物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，通常選地面或相對(duì)地面靜止的物體為參考系；研究物體在運(yùn)動(dòng)的火車上的運(yùn)動(dòng)情況時(shí)，通常選火車為參考系在今后的學(xué)習(xí)中如不特別說明，均認(rèn)為是以地球作為參考系(1)不管是靜止的物體還是運(yùn)動(dòng)的物體都可以被選作參考系，但是，一旦被選為參考系后均認(rèn)為是靜止的，這也說明靜止是相對(duì)的(2)當(dāng)以相對(duì)地面靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體為參考系時(shí)，這樣的參考系叫慣性參考系，牛頓第二定律僅適用于慣性參考系1三個(gè)物理量的對(duì)比【例1】一列長(zhǎng)為l的隊(duì)伍，行進(jìn)速度為v1，通訊員從隊(duì)伍尾以速度v2趕到排頭，又立即以速度v2返回隊(duì)尾求這段時(shí)間里隊(duì)伍前進(jìn)的距離解析：若以隊(duì)伍為參考系，通訊員從隊(duì)伍尾趕到排頭和從排頭趕到隊(duì)伍尾時(shí)相對(duì)

8、隊(duì)伍的速度分別為多少？如何計(jì)算通訊員從隊(duì)伍尾趕到排頭和從排頭趕到隊(duì)伍尾時(shí)的時(shí)間？利用xvt求出隊(duì)伍前進(jìn)的距離解法1：以隊(duì)伍為參考系，則通訊員從隊(duì)尾趕到排頭這一過程中，相對(duì)速度為(v2v1)；通訊員再?gòu)年?duì)頭返回隊(duì)尾的這一過程中相對(duì)速度為(v1v2)，則整個(gè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間高分通道兩種解題方法的計(jì)算結(jié)果相同，但計(jì)算過程的簡(jiǎn)便程度不同，因此合理地選取參考系會(huì)使解題變得更加簡(jiǎn)捷參考系選取不同，物體的運(yùn)動(dòng)情況不同，因此，選擇合適的參考系會(huì)使解題變得更加簡(jiǎn)單在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，同一公式中的位移、速度和加速度都應(yīng)相對(duì)于同一參考系變式1：河岸上有甲、乙兩地，一汽艇順著河流由甲到乙需要時(shí)間t13 h，逆流返回需要時(shí)間t

9、26 h如果汽艇不用發(fā)動(dòng)機(jī)，順流由甲地漂行到乙地需要時(shí)間t為多少？解析：汽艇不用發(fā)動(dòng)機(jī)順流漂行，即是以水流的速度求時(shí)間t，需要求出甲、乙兩地的距離和水流的速度設(shè)汽艇在靜水中的速度為u，水流的速度為v，汽艇順?biāo)叫袝r(shí)其運(yùn)動(dòng)速度為(uv)，逆水航行時(shí)其運(yùn)動(dòng)速度為(uv)，所以有(uv)t1(uv)t2vt.整理后有t2t1t2/(t2t1)236/(63) h12 h.答案：12 h【例2】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x32t3(m)，它的速度隨時(shí)間變化的關(guān)系為v6t2 (m/s)則該質(zhì)點(diǎn)在t2 s時(shí)的瞬時(shí)速度和t0 s到t2 s間的平均速度分別為 ()A8

10、 m/s24 m/sB24 m/s8 m/sC12 m/s24 m/s D24 m/s12 m/s答案：B高分通道平均速度的定義式在勻速運(yùn)動(dòng)和變速運(yùn)動(dòng)中都同樣適用本題的解答需要同學(xué)們嚴(yán)格區(qū)分瞬時(shí)速度與平均速度的含義變式2：(2009年臺(tái)灣自然高考)汽車后剎車燈的光源，若采用發(fā)光二極管(LED)，則通電后亮起的時(shí)間，會(huì)比采用燈絲的白熾車燈大約快秒，故有助于后車駕駛員提前作出反應(yīng)假設(shè)后車以50 km/h的車速等速前進(jìn)，則在秒的時(shí)間內(nèi)，后車前行的距離大約為多少公尺()A3 B7C12 D25答案：B答案：2.0103 m高分通道兩個(gè)聲音分別是從空氣直接傳來和從云層反射來的，畫出運(yùn)動(dòng)示意圖，由幾何知識(shí)

11、和勻速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律求解變式3：圖2所示為高速攝影機(jī)拍攝到的子彈穿透蘋果瞬間的照片該照片經(jīng)放大后分析出，在曝光時(shí)間內(nèi)，子彈影像前后錯(cuò)開的距離約為子彈長(zhǎng)度的1%2%.已知子彈飛行速度約為500 m/s，由此可估算出這幅照片的曝光時(shí)間最接近()A103 s B106 sC109 s D1012 s解析：因子彈的長(zhǎng)度約為3 cm，則31022%500t，t106 s，故B正確答案：B12009年1月，中國(guó)海軍護(hù)航艦艇編隊(duì)用時(shí)10天抵達(dá)亞丁灣、索馬里海域?yàn)橹袊?guó)商船護(hù)航如圖3所示，此次護(hù)航從三亞起航，經(jīng)南海、馬六甲海峽，穿越印度洋，總航程四千五百海里關(guān)于此次護(hù)航，下列說法正確的是()A當(dāng)研究護(hù)航艦艇的運(yùn)行

12、軌跡時(shí)，可以將其看做質(zhì)點(diǎn)B“四千五百海里”指的是護(hù)航艦艇的航行位移C“四千五百海里”指的是護(hù)航艦艇的航行路程D根據(jù)圖中數(shù)據(jù)我們可以求得此次航行的平均速度解析：將護(hù)航艦艇看做質(zhì)點(diǎn)可較方便的研究其運(yùn)行軌跡，故A對(duì)；由題圖可知，“四千五百海里”指的是護(hù)航艦艇的航行路程，而不是位移，故B錯(cuò)，C對(duì)；平均速度是位移與所用時(shí)間的比值，平均速率是路程與所用時(shí)間的比值，故D錯(cuò)答案：AC2關(guān)于質(zhì)點(diǎn)，下列說法正確的是()A質(zhì)點(diǎn)一定是體積、質(zhì)量極小的物體B研究旋轉(zhuǎn)效應(yīng)的足球時(shí)，足球可看作質(zhì)點(diǎn)C雖然地球很大，且有自轉(zhuǎn)，研究地球公轉(zhuǎn)時(shí)仍可作為質(zhì)點(diǎn)D研究航天員翟志剛在太空漫步時(shí)的動(dòng)作時(shí)，他可被看作質(zhì)點(diǎn)解析：只要物體的大小對(duì)

13、所研究的問題影響可忽略不計(jì)時(shí)，物體就可看成質(zhì)點(diǎn)，A錯(cuò)，C對(duì)在研究足球旋轉(zhuǎn)效應(yīng)問題時(shí)，需分析足球的旋轉(zhuǎn)情況和它的大小，不能被抽象為質(zhì)點(diǎn)，其研究?jī)?nèi)容與它們的形狀與大小密切相關(guān)，B錯(cuò)若把翟志剛看成質(zhì)點(diǎn)，則全世界人們則不能看到他在太空漫步時(shí)優(yōu)美的動(dòng)作D錯(cuò)正確選項(xiàng)為C.答案：C3關(guān)于速度和加速度的關(guān)系，下列說法正確的是()A加速度方向?yàn)檎龝r(shí)，速度一定增加B速度變化得越快，加速度就越大C加速度方向保持不變，速度方向也保持不變D加速度大小不斷變小，速度大小也不斷變小答案：B4甲、乙兩車沿平直公路通過同樣的位移，甲車在前半段位移以v140 km/h的速度運(yùn)動(dòng)，后半段位移以v260 km/h的速度運(yùn)動(dòng)，乙車在前

14、半段時(shí)間內(nèi)以v140 km/h的速度運(yùn)動(dòng)，后半段時(shí)間以v260 km/h的速度運(yùn)動(dòng)則甲、乙兩車整個(gè)位移中的平均速度大小關(guān)系是()答案：C5(2010年鹽城調(diào)研)在2008年央視開年大戲闖關(guān)東中，從山東龍口港到大連是一條重要的闖關(guān)東路線假如有甲、乙兩船同時(shí)從龍口出發(fā)，甲船路線是龍口旅順大連，乙船路線是龍口大連兩船航行兩天后都在下午三點(diǎn)到達(dá)大連，以下關(guān)于兩船全航程的描述中正確的是()A兩船的路程相同，位移不相同B兩船的平均速度相同C“兩船航行兩天后都在下午三點(diǎn)到達(dá)大連”一句中，“兩天”指的是時(shí)間，“下午三點(diǎn)”指的是時(shí)刻D在研究?jī)纱暮叫袝r(shí)間時(shí)，可以把船視為質(zhì)點(diǎn)解析：在本題中路程是船運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度位移是龍口指向大連的有向線段，兩船的路程不相同，位移相同，故A錯(cuò)誤；平均速度等于位移除以時(shí)間，故B正確；時(shí)刻是指某