高考直线运动知识点归纳

匀变速直线运动基础知识11一、机械运动一个物体相对于另一个物体的位置的改变，叫做机械运动，简称运动，它包括平动、转动和振动等运动形式运动是绝对的，静止是相对的。宏观、微观物体都处于永恒的运动中。二、参考系：在描述一个物体运动时，选作标准的物体(假定为不动的物体)描述一个物体是否运动，决定于它相对于所选的参考系的位置是否发生变化，由于所选的参考系并不是真正静止的，所以物体运动的描述只能是相对的。描述同一运动时，若以不同的物体作为参考系，描述的结果可能不同 参考系的选取原则上是任意的，但是有时选运动物体作为参考系，可能会给问题的分析、求解带来简便，例：甲、乙、丙三架观光电梯，甲中乘客看一高楼在向下运动；乙中乘客看甲在向下运动；丙中乘客看甲、乙都在向上运动.这三架电梯相对地面的运动情况是 A.甲向上、乙向下、丙不动 B.甲向上、乙向上、丙不动C.甲向上、乙向上、丙向下 D.甲向上、乙向上、丙也向上，但比甲、乙都慢三、质点研究一个物体的运动时，如果物体的形状和大小属于无关因素或次要因素，对问题的研究没有影响或影响可以忽略，为使问题简化，就用一个有质量的点来代替物体用来代替物体的有质量的点做质点质点没有形状、大小，却具有物体的全部质量。质点是一个理想化的物理模型，实际并不存在，是为了使研究问题简化的一种科学抽象。把物体抽象成质点的条件是：（1）作平动的物体由于各点的运动情况相同，可以选物体任意一个点的运动来代表整个物体的运动，可以当作质点处理。（2）物体各部分运动情况虽然不同，但它的大小、形状及转动等对我们研究的问题影响极小，可以忽略不计（如研究绕太阳公转的地球的运动，地球仍可看成质点）由此可见，质点并非一定是小物体，同样，小物体也不一定都能当作质点【平动的物体不一定都能看成质点，物体的形状与运动的距离相比不能忽略；转动的物体可能看成质点来处理研究绕太阳公转的地球的运动】【能否看成质点一看研究问题，二看物理的形状与研究物体的关系】【一个实际物体能否看成质点，决定于物体的尺寸与物体间距相比的相对大小】例：下列关于质点的说法中，正确的是 A.体积很小的物体都可看成质点 B.质量很小的物体都可看成质点C.不论物体的质量多大，只要物体的尺寸跟物体间距相比甚小时，就可以看成质点D.只有低速运动的物体才可看成质点，高速运动的物体不可看作质点四、位置、位移与路程1、位置：质点的位置可以用坐标系中的一个点来表示，在一维、二维、三维坐标系中表示为s(x) 、s (x，y) 、s (x，y，z)2、位移：【矢量】位移是表示质点位置的变化的物理量用从初位置指向末位置的有向线段来表示，线段的长短表示位移的大小，箭头的方向表示位移的方向。位移是矢量，既有大小，又有方向。它的方向由初位置指向末位置注意：位移的方向不一定是质点的运动方向。如：竖直上抛物体下落时，仍位于抛出点的上方；弹簧振子向平衡位置运动时。单位：m3、路程【标量】：路程是指质点所通过的实际轨迹的长度路程是标量，只有大小，没有方向；路程和位移是有区别的：一般地路程大于位移的大小，只有做直线运动的质点始终向着同一个方向运动时，位移的大小才等于路程例.关于质点的位移和路程的下列说法中正确的是 A. 位移是矢量，位移的方向即质点运动的方向B. 路程是标量，即位移的大小C. 质点沿直线向某一方向运动，通过的路程等于位移的大小D. 物体通过的路程不等，位移可能相同五、速度速度：表示质点的运动快慢和方向，是矢量。它的大小用位移和时间的比值定义，方向就是物体的运动方向；轨迹是曲线，则为该点的切线方向。速率：在某一时刻物体速度的大小叫做速率，速率是标量瞬时速度：由速度定义求出的速度实际上是平均速度，它表示运动物体在某段时间内的平均快慢程度，它只能粗略地描述物体的运动快慢，要精确地描述运动快慢，就要知道物体在某个时刻(或经过某个位置)时运动的快慢，因此而引入瞬时速度的概念。瞬时速度的含义：运动物体在某一时刻(或经过某一位置)时的速度，叫做瞬时速度平均速度：运动物体位移和所用时间的比值叫做平均速度。定义式：平均速率：平均速率等于路程与时间的比值。平均速度的大小不一定等于平均速率。六、加速度物理意义：描述速度变化快慢的物理量(包括大小和方向的变化)，速度矢端曲线的切线方向。大小定义：速度的变化与所用时间的比值。 定义式：a=（即单位时间内速度的变化）a也叫做速度的变化率。加速度是矢量：现象上与速度变化方向相同，本质上与质点所受合外力方向一致。判断质点作加减速运动的方法：是加速度的方向与速度方向的比较，若同方向表示加速。若反方向表示减速。【速度增加加速度可能减小】七、基本公式两个基本公式(规律)： Vt = V0 + at S = vo t +at2 及几个重要推论： 1、 推论：Vt2 V02 = 2as （匀加速直线运动：a为正值 匀减速直线运动：a为正值）2、 A B段中间时刻的即时速度: Vt/ 2 = （若为匀变速运动）等于这段的平均速度3、 AB段位移中点的即时速度: Vs/2 = Vt/ 2 = Vs/2 = 匀速：Vt/2 =Vs/2 ; 匀加速或匀减速直线运动：Vt/2 Vs/24、 S第t秒 = St-S t-1= (vo t +a t2) vo( t1) +a (t1)2= V0 + a (t)5、初速为零的匀加速直线运动规律在1s末 、2s末、3s末ns末的速度比为1：2：3n； 在1s 、2s、3sns内的位移之比为12：22：32n2；在第1s 内、第 2s内、第3s内第ns内的位移之比为1：3：5(2n-1); 从静止开始通过连续相等位移所用时间之比为1：(通过连续相等位移末速度比为1：6、 匀减速直线运动至停可等效认为反方向初速为零的匀加速直线运动.(先考虑减速至停的时间).例1： 一个物体从距地面高为H处的P点自由下落，最后1S内通过的位移是整个位移的9/25，则H=125M例2:将一物体竖直上抛，物体在第内落下，距离为，求此物体抛出时的初速度，。分析与解答：设初速度为，取竖直向上为正方向，则第5.5末的瞬速度等于第6内平均速度。 而 ， 易错题辨析例4 :气球以10m/s的速度匀速竖直上升，从气球上掉下一个物体，经17s到达地面。求物体刚脱离气球时气球的高度(1275m)。（g=10m/s2）例5:经检测汽车A的制动性能：以标准速度20m/s在平直公路上行使时，制动后40s停下来。现A在平直公路上以20m/s的速度行使发现前方180m处有一货车B以6m/s的速度同向匀速行使，司机立即制动，能否发生撞车事故？八、竖直上抛运动：(速度和时间的对称) 分过程：上升过程匀减速直线运动,下落过程初速为0的匀加速直线运动.全过程：是初速度为V0加速度为-g的匀减速直线运动。(1)上升最大高度:H = (2)上升的时间:t= (3)上升、下落经过同一位置时的加速度相同，而速度等值反向（忽略阻力） (4)上升、下落经过同一段位移的时间相等。（忽略阻力）(5)从抛出到落回原位置时间:t =2（忽略阻力）(6)适用全过程S = Vo t g t2 ; Vt = Vog t ; Vt2Vo2 = 2gS (S、Vt的正、负号的理解)（7）有空气阻力时上升时间与下降时间和无法与自由落体上升与下降时间和比较（阻力大小如已知可以计算）九、物理学史1、亚里士多德物体下落快慢由重力决定的（错的）2、伽利略揭示了亚里士多德理论的内部矛盾，重物与轻物下落的同样快（合理外推-得出结论）伽利略的探究过程：提出问题-猜想-数学推理-实验验证-合理外推-得出结论十、游标卡尺与螺旋测微器1、游标卡尺读数：主尺刻度+对准刻度*精度如11+7*0.1 （精度0.1即10格9格精确值，7为对齐刻度无估读） 12+15*0.05 （精度0.05即20格对应19格精确值，15为对齐刻度无估读）【当卡尺的零刻度被覆盖时从后往前读数】如第17个格与主尺19厘米对齐，则读书为19-0.95*172、螺旋测微器读数 11+46.5*0.01 （精度0.01即100格99格精确值，46.5为对准刻度有估读）十一、实验规律：1、使用电磁打点计时器与电火花计时器区别电磁打点计时器（4-6V低压交流电源）、 电火花计时器（220V交流电源）2、通过打点计时器在纸带上打点(或照像法记录在底片上)来研究物体的运动规律3、实验中应挂合适的砝码（砝码过多速度过快，过少速度太慢）初速无论是否为零,只要是匀变速直线运动的质点,就具有下面两个很重要的特点：在连续相邻相等时间间隔内的位移之差为一常数；Ds = aT2（判断物体是否作匀变速运动的依据）。中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度 （运用可快速求位移）【注意】：是判断物体是否作匀变速直线运动的方法。Ds = aT2 求的方法 = 求a方法： Ds = aT2 一=3 aT2 Sm一Sn=( m-n) aT2 （4）画出图线根据各计数点的速度,图线的斜率等于a；4、识图方法:一轴、二线、三斜率、四面积、五截距、六交点探究匀变速直线运动实验:右图为打点计时器打下的纸带。选点迹清楚的一条，舍掉开始比较密集的点迹，从便于测量的地方取一个开始点O，然后每5个点取一个计数点A、B、C、D 。（或相邻两计数点间有四个点未画出）测出相邻计数点间的距离s1、s2、s3 利用打下的纸带可以：求任一计数点对应的即时速度v：如(其中记数周期：T=50.02s=0.1s）BCDs1s2s3A利用上图中任意相邻的两段位移求a：如 利用“逐差法”求a：利用v-t图象求a：求出A、B、C、D、E、F各点的即时速度，画出如图的v-t图线，图线的斜率就是加速度a。【注意】： 点 a. 打点计时器打的点还是人为选取的计数点距离 b. 纸带的记录方式，相邻记数间的距离还是各点距第一个记数点的距离。周期 c. 时间间隔与选计数点的方式有关(50Hz,打点周期0.02s,常以打点的5个间隔作为一个记时单位)即区分打点周期和记数周期。d. 注意单位。一般为cm实验研究4、实验注意事项*1）电源电压与频率2）实验前检查打点计时器的稳定性与清晰度，必要时调节指针高度和换复写纸3）【开始释放小车时应使小车靠近打点计时器】4）【先通电在放车，车停止时及时断开电源】5）要防止钩码落地和小车与滑轮相撞，【当小车到达滑轮前及时用手按住】6）【牵引小车的钩码个数适量】，（砝码过多速度过快，点太少；过少速度太慢，各段位移无太大差别）7）区别计时器打点与人为取点8）多测几组数据以尽量减少误差9）描点最好使用坐标纸t/s0 T 2T 3T 4T 5T 6Tv/(ms-1)巩固训练一、选择题1下列说法正确的有（ ） A. 研究汽车通过道路上的斑马线需多少时间，可把汽车看作质点 B. 蚂蚁很小，无论何时可把蚂蚁看作质点C. 描述物体的运动时，不一定总是选地面或地面上静止的物体为参考系 D. 公式v=xt适用于任何形式的运动，且v的大小不是只由x或t决定的2.下列关于速度和加速度的说法中，正确的是（ ）A. 物体速度的变化量越大，加速度越大B. 物体的速度变化越快，加速度越大C. 当加速度与速度方向相同且又减小时，物体却做加速运动D. 加速度为正值时，物体一定做加速运动3下面为四个质点的运动图象，其中反映质点做匀加速直线运动的是（ ）0vt0vt0xt0vt A B C D4如图所示是汽车的速度计,某同学在汽车中观察速度计指针位置的变化.开始时指针指示在如图甲所示位置,经过8 s后指针指示在如图乙所示位置,若汽车做匀加速直线运动,那么它的加速度约为 （ ） A.11 m/s2 B. 5.0 m/s2 C. 14 m/s2 D. 0.6 m/s2v/ms-1O 1 2 3 t/s55一辆汽车由静止开始运动, 其v-t图象如图所示,则汽车在01s内和1s3s内相，比（ ）A. 位移相等 B. 平均速度相等C. 速度变化相同 D. 加速度相同6甲、乙两小球先后从空中同一位置自由下落，甲比乙先下落0.5s，则在下落过程中，下列说法正确的是（取10 m/s2）（ ）A. 乙下落时，甲的速度为5 m/s B. 乙下落时，甲下落的高度为1mC. 两球的速度之差越来越大 D. 两球的距离越来越大7如图是某物体做直线运动的速度图象,下列有关物体运动情况判断正确的是 （ ）A. 前两秒物体的加速度为5 m/s2 B. 4 s末物体回到出发点C. 6 s末物体距出发点最远 D. 8 s末物体距出发点最远8.汽车刹车后开始做匀减速直线运动，第s内和第s内的位移分别为m和m，那么（）A. 汽车的加速度为-1m/s2 B. 5s末汽车的速度为0 C. 从s末开始，汽车还能继续向前滑行的最大距离是1.125m D. 从s末开始，汽车还能继续向前滑行的最大距离是1.25m9. 一个物体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x，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. nt时间内的位移 D. 物体的加速度10用如图所示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与h成正比 B、t与1h成正比C、t与成正比 D、t与h2成正比11. 甲、乙两物体先后从同一地点出发，沿一条直线运动，它们的v-t图象 如图所示，由图可知（ ）A甲比乙运动得快，且早出发，所以乙追不上甲Bt=20s时，乙追上了甲C在t=20s之前，甲比乙运动得快，t=20s之后乙比甲运动得快Dt=10s时，甲与乙间的间距最大12.有一种“傻瓜”相机的曝光时间(快门从打开到关闭的时间)是固定不变的.为了估测相机的曝光时间,有位同学提出了下述实验方案:他在墙面上A点的正上方与A相距H=1.5 m处,使一个小石子自由落下,在小石子下落通过A点后,按动快门对小石子照相，得到如图所示的照片,由于小石子的运动,它在照片上留下一条模糊的径迹CD.已知每块砖的平均厚度约为6 cm,从这些信息中估算该相机的曝光时间最接近于( )A.0.5 s B. 0.06 s C. 0.02 s D. 0.008 s二、实验与作图题（20分）13.在探究小车速度随时间变化的规律的实验中：（1）电磁打点计时器是一种利用_电源的计时仪器，它的工作电压在_V以下。当电源频率为50Hz时，它每隔_s打一次点。（2）若实验中得到一条如图所示的纸带，其中1、2、3、4、5点均为计时点，其中x1=0.36cm,x2=0.48cm,x3=0.60cm,x4=0.72cm.则在打2点时纸带的瞬时速度v=_m/s.12345x11x2x3x41（3）若在实验中算出小车经过各计数点的瞬时速度如下表：计数点序号123456计数点对应时刻（s）0.100.200.300.400.500.60计数点速度（10-2m/s）4.022.041.060.080.0108.0在给出的坐标系上作出v-t图象，求出加速度a=_m/s2.14.如图是一种运动传感器的原理图。这个系统由A、B两个小盒子组成，A盒装有红外线发射器和超声波发射器，B盒装有红外线接收器和超声波接收器。A固定在被测的运动小车上，B固定在桌面上。第一次测量时A向B同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲，B盒收到红外线脉冲时，开始计时，收到超声波脉冲时计时停止（红外线的传播时间可以忽略），两者的时间差为t1=1s ；经过t=10s时间，再进行第二次测量时，两者的时间差为t2=1.5s；设：空气中的声速为340m/s，以B盒接收超声波的孔为坐标原点，向右为坐标轴正方向。问：(1)、第一次B盒接收到超声波时，A盒超声波发射孔的坐标X1= m第二次B盒接收到超声波时，A盒超声波发射孔的坐标X2= m。(2)、该小车的运动速度v= m/s(3)、用此方法求得小车的速度比真实的速度偏 （填写“大”或“小”）理