第1讲描述运动的基本概念匀速直线运动.doc

海门市四甲中学一体化讲义 高二物理（选修）第1讲描述运动的基本概念匀速直线运动【学习目标】 制卷：汪兰平 审核：张建荣 审批： 日期：2011-5-111、 了解质点、参考系和坐标系2、 理解路程和位移，时间和时刻3、 理解匀速直线运动、速度和速率4、 了解变速直线运动，平均速度和瞬时速度5、理解加速度的定义，区别加速度、速度和速度的变化【重点难点】1、 匀速直线运动的图像2、 对描述运动的物理量的理解【自主预习】【知识点1】1机械运动：物体的 随时间的变化。2参考系：为了研究物体的运动而假定为不动、用来作 的物体对同一个物体的运动，所选择的参考系不同，对它运动的描述可能就会 ，通常以 为参考系来描述物体的运动。当以相对地面静止或做匀速直线运动的物体为参考系时，这样的参考系叫做惯性参考系3坐标系：一般说来，为了定量描述物体的 及 ，需要在参考系上建立适当的坐标系。4质点(1)定义：用来代替物体的有 的点。(2)物体可看做质点的条件：研究物体的运动时，物体的 和 可以忽略。1.1、下列说法中与人们的日常习惯相吻合的是 ()A测量三楼楼道内日光灯的高度，选择三楼地板为参考系B测量井的深度，以井底为参考系，井“深”为0米C以卡车司机为参考系，卡车总是静止的D以路边的房屋为参考系判断自己是否运动1.2、北京时间12月11日15时22分，2009年东亚运动会结束了男子110米跨栏决赛争夺，中国选手刘翔轻松地以13秒66的成绩获得第一，赢得了他复出之后的第三项赛事冠军，关于刘翔的下列说法正确的是 ()A刘翔在飞奔的110米中，可以看做质点B教练为了分析刘翔的动作要领，可以将其看做质点C无论研究什么问题，均不能把刘翔看做质点D是否能将刘翔看做质点，决定于我们所研究的问题知识点21时间间隔和时刻时刻时间间隔意义一瞬间一段时间在时间轴上的表示一个一段对应运动量位置、瞬时速度、瞬时加速度位移、位移的变化、速度变化通常说法(举例)第几秒初、第几秒时、第几秒末前(头)几秒内、后几秒内、第几秒内生活中所说的时间有时指时刻，有时指时间间隔2位移和路程定义区别联系位移位移表示质点的 变动，它是质点由 指向 的有向线段位移是矢量，方向由 位置指向 位置(1)在单向直线运动中，位移的大小 路程；(2)一般情况下，位移的大小 路程路程路程是质点 的长度路程是标量，没有方向2.1、在下面叙述中，哪些指的是时间，哪些指的是时刻？(1)2008年9月25日21时10分5秒，中国自行研制的第三艘载人飞船“神舟”七号，在酒泉卫星发射中心载入航天发射场由“长征二号F”运载火箭开始点火发射，历经2天20小时28分，于2008年9月28日17时37分，“神舟”七号飞船返回舱成功着陆于主着陆场(2)1997年7月1日零时，中国对香港恢复行使主权这一刻被永载史册(3)中央电视台的新闻联播节目在19时开播2.2、关于质点的位移和路程，下列说法中正确的是 ()A位移是矢量，位移的方向就是质点运动的方向B路程是标量，即位移的大小C质点做直线运动时，路程等于位移的大小D位移的大小不会比路程大知识点31速度和速率(1)平均速度：运动物体的 与所用 的比值(2)瞬时速度：运动物体在某一 或某一 的速度(3)速率：瞬时速度的 叫速率，是标量2加速度(1)定义：a ，v是速度变化量，t是时间间隔(2)物理意义：描述 变化的快慢(3)方向：与v的方向相同，单位是m/s2.思考：若物体的加速度是-5m/s，能否说明物体做减速运动？3.1、一个运动员在百米赛跑中，测得他在50 m处的速度是6 m/s，16 s末到达终点时速度为7.5 m/s，则全程的平均速度为 ()A6 m/sB6.25 m/s C6.75 m/s D7.5 m/s3.2、2009年1月，中国海军护航舰艇编队用时10天抵达亚丁湾、索马里海域为过往的各国商船护航如下图所示，此次护航从三亚启航，经南海、马六甲海峡，穿越印度洋，总航程四千五百海里关于此次护航，下列说法正确的是 ()A当研究护航舰艇的运行轨迹时，可以将其看做质点B“四千五百海里”指的是护航舰艇的航行位移C“四千五百海里”指的是护航舰艇的航行路程D根据图中数据我们可以求得此次航行的平均速度知识点41、匀速直线运动（1）定义：轨迹为直线，且在任意相等的时间里 相等的运动（2）规律的描述(1)公式：v .(2)图象：如下图所示vt图中矩形面积在数值上等于t时间内物体 的大小4、如右图所示，是A、B两质点运动的速度图象，则下列说法错误的是 () AA质点以10 m/s的速度匀速运动BB质点先以5 m/s的速度与A同方向运动1 s，而后停了1 s，最后以5 m/s相反方向的速度匀速运动CB质点最初3 s内的位移是10 mDB质点最初3 s内的路程是10 m【要点深化】一、参考系的理解和应用1对参考系的理解(1)运动是绝对的，静止是相对的一个物体是运动的还是静止的，都是相对于参考系而言的(2)参考系的选取可以是任意的(3)确定一个物体的运动性质时，必须首先选取参考系，选择不同的物体作为参考系，可能得出不同的结论(4)参考系本身既可以是运动的物体也可以是静止的物体，在讨论问题时，被选为参考系的物体，我们假定它是静止的(5)当比较两个物体的运动情况时，必须选择同一个参考系2参考系的选取原则选取参考系时，应以观测方便和使运动的描述尽可能简单为原则，一般应根据研究对象和研究对象所在的系统来决定，如研究地面上物体的运动时，通常选地面或相对地面静止的物体为参考系【例1】甲、乙、丙三个观察者，同时观察一个物体的运动，甲说：“它在做匀速运动”乙说：“它是静止的”丙说：“它在做加速运动”这三个人的说法()A在任何情况下都不对B三人中总有一人或两人是讲错的C如果选择同一参考系，那么三人的说法就都对了D如果各自选择自己的参考系，那么三人的说法就可能都对了二、平均速度的计算【例2】汽车从甲地由静止出发，沿直线运动到丙地，乙在甲、丙两地的中点汽车从甲地匀加速运动到乙地，经过乙地时速度为60 km/h；接着又从乙地匀加速运动到丙地，到丙地时速度为120 km/h，求汽车从甲地到达丙地的平均速度说明：(1)平均速度的常用计算方法有利用定义式 ，这种方法适合于任何运动形式利用 ，只适用于匀变速直线运动利用 (即某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度)，也只适用于匀变速直线运动(2)求平均速度的关键是明确所求的是哪一段时间的平均速度或哪一段位移的平均速度【变式训练】在某一高度以v020 m/s的初速度竖直上抛一个小球(不计空气阻力)，当小球速度大小为10 m/s时，以下判断正确的是(g取10 m/s2) ()A小球在这段时间内的平均速度大小可能为15 m/s，方向向上B小球在这段时间内的平均速度大小可能为5 m/s，方向向下C小球在这段时间内的平均速度大小可能为5 m/s，方向向上D小球的位移大小一定是15 m三、速度、速度变化量和加速度的关系物理量意义公式及单位关系速度v表示运动的快慢和方向v m/s三者无必然联系，v很大，v可以很小，甚至为0，a也可大可小速度的变化量v表示速度变化的大小和方向v(vv0) m/s加速度a表示速度变化的快慢和方向，即速度的变化率a m/s2【例3】下列说法中正确的是 ()A加速度增大，速度一定增大 B速度改变量v越大，加速度就越大C物体有加速度，速度就增加 D速度很大的物体，其加速度可以很小四、加速度公式的应用【例4】一物体做匀变速直线运动，某时刻速度大小为4 m/s，经过1 s后速度的大小为10 m/s，那么在这1 s内，物体的加速度的大小可能为？【注意】速度和加速度都是矢量，计算时要注意方向性对于一条直线上的矢量运算，最容易忽略的就是方向问题处理一条直线上的矢量加减时，选定正方向后，可用“”、“”表示矢量的方向，与正方向相同的，为“”，与正方向相反的，为“”【变式训练】一物体在与初速度相反的恒力作用下做匀减速直线运动，v020 m/s，加速度大小为a5 m/s2，求：(1)物体经多少秒后回到出发点？(2)由开始运动算起，求6 s末物体的速度第1讲描述运动的基本概念匀速直线运动【巩固练习】1在2008年央视开年大戏闯关东中，从山东龙口港到大连是一条重要的闯关东路线假设有甲、乙两船同时从龙口出发，甲船路线是龙口旅顺大连，乙船路线是龙口大连两船航行两天后都在下午三点到达大连，以下关于两船全航程的描述中正确的是 ()A两船的路程相同，位移不相同B两船的平均速度相同C“两船航行两天后都在下午三点到达大连”一句中，“两天”指的是时间，“下午三点”指的是时刻D在研究两船的航行时间时，可以把船视为质点2如右图所示，一小球在光滑水平面上从A点开始向右运动，经过2 s与距离A点6 m的竖直墙壁碰撞，若碰撞时间很短可忽略不计，碰后小球原路原速率返回设A点为计时起点，并且取水平向右的方向为正方向，则小球在5 s内的位移和路程分别是 ()A3 m,6 mB3 m,15 mC0 m,3 m D3 m,15 m3在2008年北京奥运会上，牙买加选手博尔特是公认的世界飞人，在男子100 m决赛和男子200 m决赛中分别以9.69 s和19.30 s的成绩打破两项世界纪录，获得两枚金牌关于他在这两次决赛中的运动情况，下列说法正确的是()A200 m决赛的位移是100 m决赛的两倍B200 m决赛的平均速度约为10.36 m/sC100 m决赛的平均速度约为10.32 m/sD100 m决赛的最大速度约为20.64 m/s4跳水是一项优美的水上运动，图中是2008年北京奥 运会跳水比赛中小将陈若琳和王鑫在跳台上腾空而起的英姿她们站在离水面10 m高的跳台上跳下，若只研究运动员入水前及入水的下落过程，下列说法中正确的是 ()A为了研究运动员的技术动作，可将正在比赛的运动员视为质点B运动员在下落过程中，感觉水面在匀速上升C以陈若琳为参考系，王鑫做竖直上抛运动D跳水过程中陈若琳和王鑫的重心位置相对她们自己是变化的5如右图所示，物体沿曲线轨迹的箭头方向运动，AB、ABC、ABCD、ABCDE四段曲线轨迹运动所用的时间分别是：1 s,2 s,3 s,4 s下列说法正确的是 ()A物体在AB段的平均速度为1 m/sB物体在ABC段的平均速度为m/sCAB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物体处于A点时的瞬时速度D物体在B点的速度等于AC段的平均速度6、2008北京奥运会已圆满结束，其成就让世人瞩目，中国代表团参加了包括田径、体操、柔道在内的所有28个大项的比赛，下列几种奥运比赛项目中的研究对象可视为质点的是A在撑杆跳高比赛中研究运动员手中的支撑杆在支撑地面过程中的转动情况时B帆船比赛中确定帆船在大海中位置时C跆拳道比赛中研究运动员动作时D铅球比赛中研究铅球被掷出后在空中飞行时间时7、下列所描述的运动中，有可能存在的是 ()A路程很长而位移很小B速度变化量很大而加速度很小C速度变化越来越快而加速度却越来越小D瞬时速度越来越大而加速度越来越小8、北京奥运火炬实现了成功登上珠峰的预定目标，如右图所示是火炬手攀登珠峰的线路图，请根据此图判断下列说法正确的是 ()A由起点到终点火炬手所走线路的总长度是火炬的位移B线路总长度与火炬所走时间的比等于登山的平均速度C在计算登山运动的速度时可以把火炬手当成质点D顶峰的重力加速度要比拉萨的重力加速度大9、一个人从北京去重庆，可以乘火车，也可以乘飞机，还可以先 乘火车到武汉，然后乘轮船沿长江到重庆，如下图所示，这几种情况下：他的运动轨迹不一样他走过的路程相同他的位置变动是不同的他的位移是相同的以上说法正确的是 ()A BC D10、从水平匀速飞行的直升机上向外自由释放一个物体，不计空气阻力，在物体下落过程中，下列说法正确的是()A从飞机上看，物体静止B从飞机上看，物体始终在飞机的后方C从地面上看，物体做平抛运动D从地面上看，物体做自由落体运动11、有一列火车正在做匀加速直线运动，从某时刻开始计时，第1分钟内，发现火车前进了180 m第6分钟内发现火车前进了360 m，则火车的加速度为()A0.01 m/s2 B0.05 m/s2C36 m/s2 D180 m/s212、有下列几种情景，请根据所学知识选择对情景的分析和判断的正确说法()点火后即将升空的火箭高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车运行的磁悬浮列车在轨道上高速行驶太空的空间站在绕地球匀速转动A因火箭还没运动，所以加速度一定为零B轿车紧急刹车，速度变化很快，所以加速度很大C高速行驶的磁悬浮列车，因速度很大，所以加速度很大D尽管空间站匀速转动，但加速度也不为零13、一质点沿直线OX方向做变速运动，它离开O点的距离随时间变化的关系为x52t3 m，它的速度随时间t变化的关系为v6t2 m/s，该质点在t0到t2 s间的平均速度和t2 s到t3 s间的平均速度大小分别为 ()A12 m/s,39 m/s B8 m/s,38 m/sC12 m/s,19.5 m/s D8 m/s,12 m/s14、在2008年