2022屆高三總復(fù)習(xí)物理（廣西專版）描述直線運動的物理量

第1講描述直線運動的物理量第二章

直線運動內(nèi)容要求機械運動，參考系，質(zhì)點Ⅰ位移和路程Ⅱ勻速直線運動、速度、速率、位移公式s=vt,s-t圖象,v-t圖象Ⅱ變速直線運動、平均速度Ⅱ瞬時速度(簡稱速度)Ⅰ勻變速直線運動、加速度.公式vt=v0+at，s=v0t+at2，vt2-v02=2as.v-t圖象Ⅱ?qū)嶒灒貉芯縿蜃兯僦本€運動

質(zhì)點的運動描述運動的物理量時間與時刻位移與路程平均速度和瞬時速度平均速率和瞬時速率加速度直線運動勻速直線運動公式s=vt圖象v-t圖象s-t圖象變速直線運動勻變速直線運動基本公式：推導(dǎo)公式：連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差Δs=aT2中間時刻的瞬時速度等于平均速度初速為零時等時間間隔其位移之比為sⅠ∶sⅡ∶sⅢ∶…=1∶3∶5∶…初速為零時等位移間隔其時間之比t1∶t2∶t3∶…=1∶∶…

推論圖象s-t圖象v-t圖象特例自由落體運動豎直上拋運動非勻變速直線運動勻速直線運動變速直線運動一、機械運動一個物體相對于另一個物體的位置變化，叫做機械運動.平動和轉(zhuǎn)動是機械運動的兩種基本形式.

二、參考系為了研究物體的運動而假定不動的物體，叫做參考系.

說明：對同一個物體的運動，所選擇的參考系不同，對它運動的描述就會不同，研究物體在地面上的運動，通常取地面為參考系.

電影“閃閃的紅星”中有歌詞“小小竹排江中游，巍巍青山兩岸走”，描述竹排的運動是以

為參考系的，描述青山的運動是以

為參考系的.

思考1地面竹排三、質(zhì)點用來代替物體的有質(zhì)量的點叫質(zhì)點.說明：質(zhì)點是一種理想化的模型，一個物體是否能看成質(zhì)點，不能以大小而論，而要視具體情況而定.如果在此問題中物體的形狀大小屬無關(guān)因素或是次要因素，則物體可以看成質(zhì)點.

以下運動物體可以視為質(zhì)點的是()A.裁判眼中的體操運動員B.火車從上海開往北京，在計算其行車時間時C.研究乒乓球的旋轉(zhuǎn)時D.繞太陽公轉(zhuǎn)的地球，研究其公轉(zhuǎn)時

思考2BD影響體操運動員比賽成績高低的一個重要因素是身體各部分運動是否協(xié)調(diào)一致，故在裁判員看來體操運動員不能視為質(zhì)點；由于上海距北京的距離遠遠大于火車本身的長度，所以在計算行車時間時，可以忽略火車的長度，故能視為質(zhì)點；乒乓球旋轉(zhuǎn)時的線速度大小與半徑有關(guān)，所以在研究乒乓球的旋轉(zhuǎn)時不能將其視為質(zhì)點；研究地球的公轉(zhuǎn)時，由于日地間距離遠遠大于地球的直徑，可以忽略地球的大小和形狀，故能視為質(zhì)點.

四、時刻、時間1.時刻指某一瞬時，在時間軸上用一個點來表示.（與狀態(tài)量對應(yīng)）2.時間是兩個時刻的間隔，在時間軸上用一段長度來表示.（與過程量對應(yīng)）

如圖2-1-1所示：圖2-1-1五、位移與路程1.位移是描述物體位置變化的物理量，是矢量，用由初位置指向末位置的有向線段表示.說明：位移的大小和方向只由初、末位置確定，與物體運動的路徑無關(guān).只有在單向直線運動中，物體的位移大小才等于其路程.

2.路程是物體運動的軌跡的總長度，是標量.

說明：路程既與物體運動的始末位置有關(guān)，又與物體運動的路徑有關(guān).

關(guān)于位移和路程，下列說法正確的是()A.在某一段時間內(nèi)物體運動的位移為零，則該物體不一定是靜止的B.在某一段時間內(nèi)物體運動的路程為零，則該物體一定是靜止的C.在直線運動中，物體的位移大小等于其路程D.在曲線運動中，物體的位移大小小于路程

思考3ABD位移大小等于物體初、末位置間的距離，位移為零只是說明物體的初、末位置重合，所以A是正確的；路程是物體運動的軌跡的總長度，路程為零，意味著物體沒運動，所以B是正確的；只有在單方向直線運動中，物體的位移大小才等于其路程，所以C錯誤；在曲線運動中，因兩點間的曲線長總大于直線長，所以D正確.

六、速度和速率1.平均速度和平均速率(1)平均速度：質(zhì)點的位移與發(fā)生這段位移所用時間的比值叫做這段時間內(nèi)的平均速度，即=s/t，單位：m/s，其方向與位移的方向相同.它是對變速運動的粗略描述.(2)平均速率：質(zhì)點通過的路程和通過這段路程所用的時間之比叫平均速率.說明：平均速率不是平均速度的大小，只有在單向直線運動中，平均速率才等于平均速度的大小.

2.瞬時速度和瞬時速率(1)瞬時速度：運動物體在某一時刻(或經(jīng)過某一位置)的速度叫瞬時速度，瞬時速度是平均速度在Δt→0時的極限值，其方向沿軌跡的切線方向.

(2)瞬時速率：運動物體在某一時刻(或經(jīng)過某一位置)的速率叫瞬時速率，瞬時速率是平均速率在Δt→0時的極限值.說明：因位移大小在Δt→0時的極限值等于路程在Δt→0時的極限值，所以瞬時速率等于瞬時速度的大小.

七、速度的變化和加速度1.速度的變化量：物體的末速度減去(矢量減)物體的初速度叫速度的變化量Δv=vt-vo

說明：①速度是矢量，速度的變化量也是矢量，速度的變化量等于末速度與初速度的矢量差.②一維矢量的和、差運算方法：

首先選取正方向，然后用正負號表示矢量的方向，最后化矢量運算為代數(shù)運算.

2.加速度(1)物理意義：描述速度變化的快慢及變化的方向.(2)定義：物體速度的變化與發(fā)生這個變化所用時間的比值說明：用公式求出的是物體在t時間內(nèi)的平均加速度，某一時刻的加速度即瞬時加速度，是平均加速度在Δt→0時的極限值.

(3)方向：與速度變化量的方向相同.

說明：①當vt、v0方向相同且vt>v0時，a的方向與v0方向相同.

②當vt、v0方向相同且vt<v0時，a的方向與v0方向相反.

③當vt、v0方向相反時，a的方向與v0方向相反.

一質(zhì)點沿直線Ox做加速運動，它離O點的距離x隨時間的變化關(guān)系為x=3+2t3(m)，它的速度隨時間的變化關(guān)系為v=6t2(m/s).求：(1)該質(zhì)點在0~2s時間內(nèi)的平均速度;(2)該質(zhì)點在0~2s時間內(nèi)的平均加速度.

思考4(1)該質(zhì)點在t1=0時的位置坐標為x1=3m，t2=2s時的位置坐標為x2=19m.0~2s時間內(nèi)的位移s=x2-x1=16m.平均速度(2)該質(zhì)點在t1=0時的瞬時速度v1=0，t2=2s時的瞬時速度v2=24m/s.0~2s時間內(nèi)的速度變化量Δv=v2-v1=24m/s.平均加速度

八、勻速直線運動1.定義：在任意相等時間內(nèi)，位移相等的直線運動叫做勻速直線運動.2.特點：任意時間內(nèi)的平均速度相等，任意時刻的瞬時速度相等，而且平均速度等于瞬時速度；加速度a=0.說明：對于勻速直線運動將平均速度和瞬時速度統(tǒng)稱為速度，即勻速直線運動的速度是恒定的.3.位移隨時間的變化規(guī)律s=vt.

關(guān)于位移和路程，下列說法中正確的是()A.物體沿直線向某一方向運動，通過的路程就是位移B.物體沿直線向某一方向運動，通過的路程等于位移的大小C.物體通過一段路程，其位移可能為零D.物體通過的路程不等，但位移可能相同位移與路程的關(guān)系.

例1BCD位移是矢量，路程是標量，不能說這個標量就是這個矢量，所以A錯.路程是物體運動軌跡的實際長度，而位移是從物體運動的起始位置指向終止位置的有向線段，如果物體做的是單向直線運動，路程就和位移的大小相等，B正確.如果物體在兩位置間沿不同的軌跡運動，它們的位移相同，路程可能不同.如果物體從某位置開始運動，經(jīng)一段時間后回到起始位置，位移為零，但路程不為零，所以，CD正確.

運動員在全程中的平均速度

變式練習(xí)1一物體做變速直線運動，在前一半位移中的平均速度為8m/s，后一半位移的平均速度是4m/s，求物體在全程中的平均速度.

平均速度的計算.

公式只適用于勻變速直線運動，對于一般變速直線運動，只能應(yīng)用定義式計算.

例