直線運動的研究、公式和其圖象研究

1、直線運動的研究、公式和其圖象研究考綱展示1.參考系、質(zhì)點2.位移、速度和加速度3.勻變速直線運動及其公式、圖象實驗一：研究勻變速直線運動1理解質(zhì)點、時間間隔、時刻、參考系、位移、速度、加速度等基本概念，理解相關(guān)知識之間的聯(lián)系和區(qū)別(如時間和時刻、位移和路程、瞬時速度和平均速度、速度和加速度等)2掌握幾種常見的直線運動(勻速直線運動、勻變速直線運動)的運動規(guī)律和規(guī)律的適用條件，并能應(yīng)用它們解決實際問題3學(xué)會運用xt圖象和vt圖象表達和解決有關(guān)運動學(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)時要注意：(1)重點加強對基本概念的理解

2、和應(yīng)用(2)熟練掌握勻變速直線運動規(guī)律、運動圖象的應(yīng)用，學(xué)會運動的分析方法(3)重視直線運動規(guī)律在生產(chǎn)、生活和科技中的實際應(yīng)用，重視數(shù)學(xué)方法、實驗方法的應(yīng)用第一單元描述運動的基本概念1機械運動：一個物體相對另一物體的改變叫做機械運動，簡稱運動它包括、和位置平動轉(zhuǎn)動振動2參考系：為了研究物體的運動而假定為的物體，叫參考系對同一個物體的運動，所選擇的參考系，對它運動的描述可能就會不同通常以為參考系來描述物體的運動3質(zhì)點(1)定義：用來代替物體的的點，它是一種理想化的物理模型(2)把物體看成質(zhì)點的條件：物體的大小和形狀對研究物體運動無影響不動不同地面有質(zhì)量一個點間隔一段線段2位移和路程位移是描述物體

3、位置變化的物理量，是從物體運動的指向的有向線段，是矢量路程是物體的長度，是標量初位置末位置運動軌跡3速度和速率(1)平均速度：運動物體的和所用時間的比值，叫做這段時間內(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)瞬時速度：運動物體經(jīng)過某一(或某一 )的速度，叫瞬時速度瞬時速度精確描述物體在某一時刻(或某一位置)的運動快慢位移位移位置時刻(3)速率：瞬時速度的叫速率，是標量(4)平均速率：物體在某段時間內(nèi)通過的與所用時間的比值，叫做這段時間內(nèi)的平均速率，它是標量，它并不是平均速度的大小大小路程1加速度(1)物理意義：描述物體運動速度而引入的物理量(2)定義：加速度是與發(fā)生這一變

4、化所用的比值表達式為.速度的變化量v，表示物體與之差在國際單位制中，加速度的單位是，符號是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時間(3)加速度是矢量，加速度的方向與的方向相同直線運動中如果速度增加，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勻變速運動在運動過程中，保持不變的運動叫做勻變速運動這種運動的特點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加速度3從vt圖象看加速度勻變速直線運動的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)點是對實際物體科學(xué)的抽象，是研究物體運動時，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、點是不存在的2質(zhì)點是只有質(zhì)量而無大小和形狀的點；質(zhì)點占有位置但不占有空間3能把物體看做質(zhì)點的幾種情況(1)平動的物體通?？梢暈橘|(zhì)點(所謂平動，就是物體上任意一點的運動情況都相同)，如水平傳送帶上的物體隨傳送帶的運動(2)有轉(zhuǎn)動，但相對平動而言可以忽略時，也可以把物體視為質(zhì)點如汽車在運行時，雖然車輪轉(zhuǎn)動，但我們關(guān)心的是車輛整體的運動快慢，故汽車可看做質(zhì)點(3)物體的大小和形狀對所研究運動的影響可以忽略不計時，不論物體大小如何，都可將其視為質(zhì)點(1)不能以物體的大小和形狀為標準來判斷物體是否可以看做質(zhì)點，關(guān)鍵要看所研究問題的性質(zhì)當物體的大小和形狀對所研究的問題的影響可以忽略不計時，物體可視為質(zhì)點(

6、2)質(zhì)點并不是質(zhì)量很小的點，要區(qū)別于幾何學(xué)中的“點”1對參考系的理解(1)運動是絕對的，靜止是相對的一個物體是運動的還是靜止的，都是相對于參考系而言的(2)參考系的選取可以是任意的(3)判斷一個物體是運動還是靜止，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動的物體，也可以是靜止的物體在討論問題時，被選為參考系的物體，我們常假定它是靜止的(5)比較兩個物體的運動情況時，必須選擇同一個參考系2選取參考系的原則選取參考系時，應(yīng)以觀測方便和使運動的描述盡可能簡單為原則一般應(yīng)根據(jù)研究對象和研究對象所在的系統(tǒng)來決定例如研究地球公轉(zhuǎn)的運動情況，一般選太陽作為參考系；研究地面上

7、物體的運動時，通常選地面或相對地面靜止的物體為參考系；研究物體在運動的火車上的運動情況時，通常選火車為參考系在今后的學(xué)習(xí)中如不特別說明，均認為是以地球作為參考系(1)不管是靜止的物體還是運動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為是靜止的，這也說明靜止是相對的(2)當以相對地面靜止或勻速直線運動的物體為參考系時，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1三個物理量的對比【例1】一列長為l的隊伍，行進速度為v1，通訊員從隊伍尾以速度v2趕到排頭，又立即以速度v2返回隊尾求這段時間里隊伍前進的距離解析：若以隊伍為參考系，通訊員從隊伍尾趕到排頭和從排頭趕到隊伍尾時相對

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

9、26 h如果汽艇不用發(fā)動機，順流由甲地漂行到乙地需要時間t為多少？解析：汽艇不用發(fā)動機順流漂行，即是以水流的速度求時間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，汽艇順水航行時其運動速度為(uv)，逆水航行時其運動速度為(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)點沿直線Ox方向做加速運動，它離開O點的距離x隨時間變化的關(guān)系為x32t3(m)，它的速度隨時間變化的關(guān)系為v6t2 (m/s)則該質(zhì)點在t2 s時的瞬時速度和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動和變速運動中都同樣適用本題的解答需要同學(xué)們嚴格區(qū)分瞬時速度與平均速度的含義變式2：(2009年臺灣自然高考)汽車后剎車燈的光源，若采用發(fā)光二極管(LED)，則通電后亮起的時間，會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，則在秒的時間內(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高分通道兩個聲音分別是從空氣直接傳來和從云層反射來的，畫出運動示意圖，由幾何知識

11、和勻速直線運動規(guī)律求解變式3：圖2所示為高速攝影機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，在曝光時間內(nèi)，子彈影像前后錯開的距離約為子彈長度的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間最接近()A103 s B106 sC109 s D1012 s解析：因子彈的長度約為3 cm，則31022%500t，t106 s，故B正確答案：B12009年1月，中國海軍護航艦艇編隊用時10天抵達亞丁灣、索馬里海域為中國商船護航如圖3所示，此次護航從三亞起航，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)于此次護航，下列說法正確的是()A當研究護航艦艇的運行

12、軌跡時，可以將其看做質(zhì)點B“四千五百海里”指的是護航艦艇的航行位移C“四千五百海里”指的是護航艦艇的航行路程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：將護航艦艇看做質(zhì)點可較方便的研究其運行軌跡，故A對；由題圖可知，“四千五百海里”指的是護航艦艇的航行路程，而不是位移，故B錯，C對；平均速度是位移與所用時間的比值，平均速率是路程與所用時間的比值，故D錯答案：AC2關(guān)于質(zhì)點，下列說法正確的是()A質(zhì)點一定是體積、質(zhì)量極小的物體B研究旋轉(zhuǎn)效應(yīng)的足球時，足球可看作質(zhì)點C雖然地球很大，且有自轉(zhuǎn)，研究地球公轉(zhuǎn)時仍可作為質(zhì)點D研究航天員翟志剛在太空漫步時的動作時，他可被看作質(zhì)點解析：只要物體的大小對

13、所研究的問題影響可忽略不計時，物體就可看成質(zhì)點，A錯，C對在研究足球旋轉(zhuǎn)效應(yīng)問題時，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，其研究內(nèi)容與它們的形狀與大小密切相關(guān)，B錯若把翟志剛看成質(zhì)點，則全世界人們則不能看到他在太空漫步時優(yōu)美的動作D錯正確選項為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加速度方向為正時，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的速度運動，后半段位移以v260 km/h的速度運動，乙車在前

14、半段時間內(nèi)以v140 km/h的速度運動，后半段時間以v260 km/h的速度運動則甲、乙兩車整個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到達大連，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到達大連”一句中，“兩天”指的是時間，“下午三點”指的是時刻D在研究兩船的航行時間時，可以把船視為質(zhì)點解析：在本題中路程是船運動軌跡的長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錯誤；平均速度等于位移除以時間，故B正確；時刻是指某