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文档简介

1、第一章运动的描述第1节质点参考系和坐标系.要点一、对理想化物理模型和质点的理解1理想化模型(1)“理想化模型”是为了使研究的问题得以简化或研究问题方便而进行的一种科学的抽象,实际并不存在(2)“理想化模型”是以研究目的为出发点,突出问题的主要因素,忽略次要因素而建立的“物理模型”(3)“理想化模型”是在一定程度和范围内对客观存在的复杂事物的一种近似反映,是物理学中经常采用的一种研究方法2质点引入质点的意义质点是一个理想化的物理模型,尽管不是实际存在的物体,但它是实际物体的一种近似,是为了研究问题的方便而进行的科学抽象,它突出了事物的主要特征,抓住了主要因素,忽略了次要因素,使所研究的复杂问题得

2、到了简化要点二、对参考系的理解1定义要描述某一个物体的位置及其随时间的变化,首先要选定某个物体作为参考,假定这个“物体”不动,观察研究对象相对于这个“物体”的位置是否随时间变化,这个被用来作参考的物体,叫做参考系2引入参考系的意义(1)有了参考系,才能确定物体的位置(2)选定了参考系后,才能知道和研究物体的运动试设想,在茫茫的大海里,水天一色,如果没有太阳或星辰作参考,水手根本无法确定自己船舰的位置和航向3参考系的选取原则(1)选取参考系一般应根据研究对象和研究对象所在的系统来决定例如研究火车上物体的运动情况,一般选取火车作为参考系;研究地面上物体的运动时,常选取地面或相对地面静止的物体作为参

3、考系选择地面为参考系时,参考系常可以略去不提,如“汽车运动了”,就不必说成“汽车相对地面运动了”(2)参考系的选取可以是任意的在实际问题中,参考系的选取以研究问题方便、对运动的描述尽可能简单为基本原则4参考系对运动的影响对于同一个物体的运动,如果选取不同的物体作参考系,所得到的结果可能不同例如有一辆载有乘客的客车,在京珠高速公路上由北向南行驶,若以客车为参考系,乘客是静止的;若以路边的树木为参考系,乘客向南运动;若以也向南行驶但比客车运动快的另外一辆轿车为参考系时,客车及乘客又是向北运动的要点三、建立坐标系的意义和特点1建立坐标系的意义物体做机械运动时,其位置会随时间发生变化,为了定量地描述物

4、体的位置及位置的变化,需要在参考系上建立适当的坐标系2坐标系的种类及特点(1)直线坐标系:以某一点为原点,规定单位(有时是长度,有时是时间,也可能是其他物理量)、正方向或变化方向的意义(2)平面坐标系:物体在某一平面内运动时需建立平面坐标系如图111所示:在图甲中,a、b、c三点有相同的横坐标,在图乙中,A、B、C三点有相同的纵坐标,由此可以发现:如果仅仅确定某点的横坐标或纵坐标,该点的位置并不能惟一确定,如果同时确定某点的横坐标和纵坐标,则该点的位置惟一确定图111(3)多维坐标系(如三维立体空间坐标系):物体的运动不在同一平面内时,可以建立多维坐标系3建立坐标系的原则要能方便简洁地确定物体

5、的位置.一、对质点的理解例1 下列关于质点的说法中,正确的是()A质点是一个理想化的模型,实际并不存在B因为质点没有大小,所以与几何中的点没有区别C凡是轻小的物体,都可看作质点D如果物体的形状和大小在所研究的问题中属于次要因素,就可以把物体看作质点如果物体的大小和形状对所研究的问题不起主要作用,其影响可以忽略不计,就可把它看成质点. 二、对参考系的理解例2 某校高一的新同学分别乘两辆汽车去市公园游玩当两辆汽车在平直公路上运动时,甲车内一同学看见乙车没有运动,而乙车内一同学看见路旁的树木向西移动如果以地面为参考系,那么,根据上述观察到的现象可说明()A甲车不动,乙车向东运动 B乙车不动,甲车向东

6、运动C甲车向西运动,乙车向东运动 D甲、乙两车以相同的速度都向东运动三、坐标系的应用例3 一质点在x轴上运动,各个时刻的位置坐标如下表:t/s012345x/m054171(1)请在图112中的x轴上标出质点在各时刻的位置图112(2)哪个时刻离开坐标原点最远?有多远?(1)画坐标系时,必须标上原点、正方向和单位长度(2)位置坐标的意义:正负表示方向,数值表示距坐标原点的距离(3)坐标轴的方向不一定非得在水平方向或竖直方向上,同时不能忽略“”、“”号. 1.下列关于运动的说法中,正确的是()A物体的位置没有变化就是不运动B两物体间的距离没有变化,两物体一定都是静止的C自然界中没有不运动的物体,

7、运动是绝对的,静止是相对的D为了研究物体的运动,必须先选择参考系,平常说的运动或静止是相对于地球而言的2歌词“小小竹排江中游,巍巍青山两岸走”所描写的运动的参考系分别是()A竹排上的人、江岸 B江岸、竹排C竹排上的人、竹排 D江岸、江岸3下列说法中正确的是()A被选作参考系的物体是假定不动的 B一乘客在车厢内走动的时候,他说车是运动的C研究地面上物体的运动,必须选取地面为参考系D质点运动的轨迹是直线还是曲线,与参考系的选取有关4下列情形中,不可以把物体看作质点的是()A研究高速旋转的砂轮的运动 B研究芭蕾舞演员的动作C研究花样滑冰中的运动员 D研究飞行中直升机上的螺旋桨 5在研究下列问题时,可

8、以把汽车看作质点的是()A研究汽车在行驶时车轮的转动情况 B研究人在汽车上的位置C研究汽车在上坡时有无翻车的危险 D计算汽车从北京开往大连的时间6关于坐标系,下列说法正确的是()A建立坐标系是为了定量描述物体的位置和位置的变化B坐标系都是建立在参考系上的 C坐标系的建立与参考系无关D物体在平面内做曲线运动,需要用平面直角坐标系才能确定其位置7一个小球从距地面4 m高处竖直向下抛出,被地面弹回,在距地面1 m高处被接住坐标原点定在抛出点正下方2 m处,向下方向为坐标轴的正方向则小球的抛出点、落地点、接住点的位置坐标分别是()A2 m,2 m,1 m B2 m,2 m,1 mC4 m,0 m,1

9、m D2 m,0 m,1 m1.某人坐在甲船中看到乙船在运动,那么相对河岸不可能的运动情况是(D)A甲船不动,乙船运动 B甲船运动,乙船不动C甲、乙两船都在运动 D甲、乙两船以相同速度同向运动2地面观察者看雨滴竖直下落时,坐在匀速前进的列车车厢中的乘客看雨滴是(D)A向前运动 B向后运动C倾斜落向前下方 D倾斜落向后下方3.2008年的奥运圣火经珠穆朗玛峰传至北京,观察图中的旗帜和甲、乙两火炬手所传递的圣火火焰,关于甲、乙两火炬手相对于静止旗杆的运动情况,下列说法正确的是(旗杆和甲、乙火炬手在同一地区)(D) A甲、乙两火炬手一定向左运动 B甲、乙两火炬手一定向右运动C甲火炬手可能运动,乙火炬

10、手向右运动 D甲火炬手可能静止,乙火炬手向左运动4.如图所示,甲、乙、丙3人各乘不同的热气球,甲看到楼房匀速上升,乙看到甲匀速上升,甲看到丙匀速上升,丙看到乙匀速下降,那么,从地面上看甲、乙、丙的运动可能是(ABC)A甲、乙匀速下降,且v乙>v甲,丙停在空中 B甲、乙匀速下降,且v乙>v甲,丙匀速上升C甲、乙匀速下降,且v乙>v甲,丙匀速下降,且v丙<v甲D甲、乙匀速下降,且v乙>v甲,丙匀速下降,且v丙>v甲5天安门广场上的国旗杆临长安街而立,长安街为东西走向,一辆轿车沿长安街自西向东行驶,开始时距离国旗杆1 000 m,1 min后,距离国旗杆400 m

11、,2 min后距离国旗杆600 m若坐标原点定在国旗杆的位置,以自西向东方向为正方向建立坐标轴,则开始时,轿车的位置坐标为_,1 min后位置坐标为_在研究轿车运动的过程中,将车视为了_答案1 000 m400 m或400 m质点6如图所示,某人从学校的门口A处开始散步,先向南走了50 m到达B处,再向东走了100 m到达C处,最后又向北走了150 m到达D处,则A、B、C、D各点位置如何表示?答案本题答案不唯一,当选取A点为坐标原点,向东为x轴正向,向北为y轴正向,则各点坐标分别为:A(0,0)B(0,50 m)、C(100 m,50 m)、D(100 m,100 m) 第2节时间和位移要点

12、一、时刻和时间1时刻时刻指的是某一瞬间,在时间坐标轴上用一个点表示如“3秒末”、“4秒初”2时间时间间隔是两个时刻的间隔,也是时间坐标轴上两个不同的时刻之差,它是变化过程长短的一种量度,在时间坐标轴上用一段线段表示,物理学中简称时间3时间和时刻的关系(1)如果用一条坐标轴来表示时间轴,如图121所示,时间轴上的点表示时刻,某一段线段则表示时间间隔与时刻对应的物理量是状态量,与时间间隔对应的物理量是过程量(关于状态量、过程量的概念以后会学到)图121(2)时刻与物体在运动过程中的某一个位置相对应,而时间与物体在运动过程中的路程(或本节要学习的位移)相对应要点二、路程和位移路程和位移的比较要点三、

13、矢量和标量1标量:只由大小确定的物理量如:长度、质量、时间、路程、温度、功、能量等,其运算遵从算术法则2矢量:由大小和方向共同确定的物理量,如位移、力、速度等,其运算法则不同于标量,将在后面学习3矢量的表示:(1)矢量的图示:用带箭头的线段表示,线段的长短表示矢量的大小,箭头的指向表示矢量的方向(2)在同一直线上的矢量,可先建立直线坐标系,可以在数值前面加上正负号表示矢量的方向,正号表示与坐标系规定的正方向相同,负号则相反.一、时刻与时间的区别例1 以下的说法中指时间间隔的是(BD)A天津开往德州的625次列车于13时35分从天津出发B某人用15 s跑完100 mC中央电视台新闻联播节目每天1

14、9时开始D某场足球赛在开赛80分钟时,甲队才攻入一球二、路程和位移的区别例2 一个皮球从5 m高的地方落下,在与地面相碰后弹起,上升到高为2 m处被接住,则这段过程中(A)A小球的位移为3 m,方向竖直向下,路程为7 mB小球的位移为7 m,方向竖直向上,路程为7 mC小球的位移为3 m,方向竖直向下,路程为3 mD小球的位移为7 m,方向竖直向上,路程为3 m三、位移时间图象的理解例3 如图所示,是甲、乙两物体做直线运动的位移时间图象,则下列说法正确的是(ABD)A甲开始运动时刻比乙早t1 B当tt2时,两物体相遇C当tt2时,两物体相距最远 D当tt3时,两物体相距x1物理过程、物理情景,

15、除用文字叙述外,还可以用图象描述,而且利用图象会更直观、更简洁,以横轴表示时间t,纵轴表示位移x,作出物体的位移随时间变化的关系图象,就是位移时间图象,简称位移图象,或xt图象,它表示物体做直线运动时,位移随时间变化的规律,但是,位移时间图象并不是物体的轨迹图线.1下列计时数据,指时刻的是(B)A高考数学考试的时间是2 hB四川省汶川县发生8.0级强烈地震是在2008年5月12日14时28分C人造卫星绕地球一圈的时间为1.4 hD由青岛开往通化的1406次列车在德州站停车3 min2下列分析中涉及研究位移的是(B)A交管部门在对车辆年检中,了解汽车行程计量值B指挥部通过卫星搜索小分队深入敌方阵

16、地的具体位置C运动员王军霞在第26届奥运会上创造了女子5 000 m的奥运会记录D高速公路路牌标示“上海80 km”3跑道的直道和弯道的交点为A、B、C、D四点,如图所示运动员由A点出发沿跑道经过B、C、D点回到A点、则运动员(BC)A从A到B与从C到D,经过的位移相同,路程相等B从A到B与从C到D,经过的位移不同,路程相等C从A到C位移的大小比经过的路程要小D从A到C与从B到D经过的路程相等,位移相同4关于矢量和标量,下列说法中正确的是(AD)A矢量是既有大小又有方向的物理量 B标量是既有大小又有方向的物理量C位移10 m比5 m小 D10 比5 的温度低 5如图所示是某物体在010 s内的

17、xt图象,下列说法中正确的是(AC)A物体在第1 s内的位移为4 mB物体在第5 s内的位移为8 mC物体在前5 s内的位移为8 mD物体在后5 s内的位移为16 m6一艘小汽艇在宽阔的湖面上先向东行驶了6.0 km,接着向南行驶了8.0 km,求汽艇在整个运动过程中的位移大小及方向答案10 km,方向为南偏东37°位移时间图象的理解和应用如图所示为一物体沿直线运动的xt图象,根据图象,求:(1)第2 s内的位移;(2)第3 s内的位移;(3)前5 s的总路程和总位移答案(1)10 m,方向沿正方向(2)0(3)50 m;10 m,方向与正方向相反解析(1)第2 s内的位移是x2x1

18、(3020) m10 m,方向沿正方向(2)第3 s内的位移是x3x20(3)前5 s内的总路程是s5(1010030)m50 m,总位移x总x5x0(010) m10 m,方向与正方向相反拓展探究关于上题中物体运动的位移时间图象(xt),下列说法中正确的是()Axt图象表示的是质点的位移随时间而变化的函数关系Bxt图象就是质点运动的轨迹Cxt图象上各点的坐标表示对应的各时刻质点位移的大小Dxt图象上各点的坐标表示对应的各时刻质点通过路程的大小答案AC1要注意坐标轴上物理量的单位2坐标系的正方向就是位移的正方向3要注意图象的物理意义是位移随时间的变化规律,而不是物体的运动轨迹1.关于位移和路程

19、,下列说法中正确的是(B)A质点沿一直线运动,那么其通过的路程就是位移B质点通过的路程不同,但位移可能相同C质点的位移为零,说明质点没有运动 D质点通过一段位移后,它通过的路程可能为零2某人站在楼房顶层从O点竖直向上抛出一个小球,小球上升的最大高度为20 m,然后落回到抛出点O下方25 m的B点,则小球在这一运动过程中通过的路程和位移分别为(规定竖直向上为正方向)(D)A25 m、25 m B65 m、25 mC25 m、25 m D65 m、25 m3沿同一条直线运动的a、b两个质点,在0t0时间内的xt图象如图所示根据图象,下列说法正确的是(ABCD)A质点a做周期性往返运动Bt时刻,a、

20、b的位移相同C在0t时间内,a、b的位移相同D在0t0时间内,a通过的路程是b通过路程的3倍,但位移相同4一个人晨练,按图所示走半径为R的中国古代的八卦图,中央的S部分是两个直径为R的半圆,BD、CA分别为西东、南北指向他从A点出发沿曲线ABCOADC行进,则当他走到D点时,他的路程和位移的大小分别为_、_,位移的方向为_答案RR东南方向5在一大厅里,天花板与地板之间相距8 m,将一小球在距地面1 m高处竖直向上抛出,运动1 s后小球与天花板相碰,随即竖直下降,落到地板上后不再反弹,静止在地板上问:(1)1 s末小球的位移多大?方向如何?(2)抛出后的小球,最大位移是多大?方向如何?运动路程多

21、大?答案(1)7 m竖直向上(2)7 m竖直向上15 m第3节运动快慢的描述速度要点一、速度1定义:位移与发生这个位移所用时间的比值叫做速度2表达式:v.3单位:国际单位制中用米每秒(m/s或m·s1)表示常用单位:千米每小时(km/h或km·h1)、厘米每秒(cm/s或cm·s1)4物理意义:速度是描述物体运动快慢和运动方向的物理量5矢量性:速度是矢量,既有大小,又有方向,速度的大小在数值上等于单位时间内物体位移的大小,速度的方向就是物体运动的方向6匀速运动:若物体在运动过程中速度v保持不变,即物体做匀速直线运动,则物体在t时间内的位移xvt.要点二、平均速度和

22、瞬时速度1两种速度的比较区别平均速度瞬时速度粗略地描述物体运动的快慢精确地描述物体运动的快慢与一段时间(或一段位移)相关与某一时刻(或某一位置)相关联系在匀速直线运动中,瞬时速度保持不变,所以任一段时间内的平均速度等于任一时刻的瞬时速度物体做变速直线运动,一般来说,一段时间内的平均速度不等于这段时间初、末时刻瞬时速度的算术平均值,即2对瞬时速度的理解(1)瞬时速度精确反映了物体运动的快慢,瞬时速度简称速度,“速度”一词有时指平均速度,有时指瞬时速度,要根据上下文判断(2)瞬时速度对应的是某一瞬时,或者说某一时刻、某一位置,故说瞬时速度时必须指明是在哪个时刻(或在哪个位置)时的瞬时速度(3)方向

23、性:速度与速率不同,速率只反映质点的运动快慢,而速度却反映质点运动的快慢和方向. 一、对速度的理解例1 甲、乙两质点在同一直线上匀速运动,设向右为正,甲质点的速度为2 m/s,乙质点的速度为4 m/s,则可知(ACD)A乙质点的速率大于甲质点的速率B因为2>4,所以甲质点的速度大于乙质点的速度C这里的正、负号的物理意义是表示运动的方向D若甲、乙两质点同时由同一点出发,则10 s后甲、乙两质点相距60 m二、平均速度与瞬时速度的区别例2 对做变速直线运动的物体,有如下几种叙述:A物体在第1 s内的速度是3 m/s B物体在第1 s末的速度是3 m/sC物体在通过其路径上某一点时的速度是3

24、m/s D物体在通过一段位移x时的速度为3 m/s以上叙述中的速度表示平均速度的是_,表示瞬时速度的是_解析瞬时速度是指物体在某一时刻(或某一位置)的速度,它与时刻(或位置)对应;平均速度是针对一段时间(或一段位移)而言的,它与时间(或位移)对应由此分析,表示平均速度的是选项A、D,表示瞬时速度的是选项B、C.区分瞬时速度和平均速度的关键是抓住针对某一段时间间隔还是针对某一时刻或某一位置答案ADBC平均速度是过程量,它的特点是对应一段位移和时间;瞬时速度是状态量,它对应某一位置和时刻. 三、平均速度的计算例3 做直线运动的物体通过两个连续相等位移的平均速度分别为v110 m/s,v215 m/

25、s,则物体在整个过程的平均速度多大?解析设每段位移为x.则 m/s12 m/s.答案12 m/s平均速度只能粗略地描述物体运动的快慢,计算平均速度的方法为:(1)选取一个运动物体为研究对象(2)选取一个运动过程为研究过程,并确定相应的x及t. (3)由求出平均速度,平均速度方向与位移方向相同,若为匀速直线运动,平均速度等于任一时刻的瞬时速度;若t非常小,可近似认为等于初始时刻的瞬时速度.1.下列关于速度的说法中,正确的是(C)A速度是描述物体位置变化的物理量 B速度是描述物体位置变化大小的物理量C速度是描述物体位置变化快慢的物理量 D速度是描述物体运动路程和时间关系的物理量2对于各种速度或速率

26、,下列说法中正确的是(A)A速率是速度的大小 B平均速率是平均速度的大小C速度是矢量,平均速度是标量 D平均速度的方向就是物体运动的方向答案A解析由速率的定义,速度的大小为速率,故A正确;平均速率是路程与时间的比值,平均速度是位移与时间的比值,位移与路程的大小不一定相等,故B错;速度与平均速度都是矢量,故C错;平均速度的方向是位移的方向,位移的方向与物体运动的方向不一定相同,故D错3用同一张底片对着小球运动的路径每隔 s拍一次照,得到的照片如图所示,则小球运动0.3 s内的平均速度是(C)A0.25 m/s B0.2 m/s C0.17 m/s D无法确定4下面描述的几个速度中属于瞬时速度的是

27、(AC)A子弹以790 m/s的速度击中目标 B信号沿动物神经传播的速度大约为10 m/sC汽车上速度计的示数为80 km/h D台风以360 m/s的速度向东北方向移动5质点沿直线运动,位移时间图象如图所示,关于质点的运动下列说法中错误的是(AB)A2 s末质点的位移为零,前2 s内位移为“”,后2 s内位移为“”,所以2 s末质点改变了运动方向B2 s末质点的位移为零,该时刻质点的速度为零C质点做匀速直线运动,速度大小为0.1 m/s,方向与规定的正方向相同D质点在4 s时间内的位移大小为0.4 m,位移的方向与规定的正方向相同6一辆做直线运动的汽车以速度v1行驶了的路程,接着以速度v2行

28、驶剩余的路程,则汽车在全程的平均速度是_答案解析平均速度设总位移为x,则总时间t则7如图所示是做直线运动的物体M在05 s的xt图象,求:(1)前3 s的平均速度;(2)全程的平均速度;(3)后1 s的速度答案(1)3.3 m/s(2)1 m/s(3)15 m/s解析(1)前3 s的位移为x115 m5 m10 m平均速度为 m/s3.3 m/s.(2)全程的位移x05 m5 m平均速度为: m/s1 m/s.(3)后1 s的速度为v2 m/s15 m/s.题型1 对瞬时速度、平均速度和平均速率的理解例1 下列说法正确的是()A瞬时速度可以看成时间趋于无穷小时的平均速度B做变速运动的物体在某段

29、时间内的平均速度,一定和物体在这段时间内各个时刻的瞬时速度大小的平均值相等C物体做变速直线运动,平均速度的大小就是平均速率D物体做变速运动时,平均速度是指物体通过的路程与所用时间的比值 题型2 平均速度和平均速率的求解例2 有一辆汽车沿笔直公路行驶,第1 s内通过5 m的距离,第2 s内和第3 s内各通过20 m的距离,第4 s内通过15 m的距离,第5 s内反向通过10 m的距离,求这5 s内的平均速度和平均速率及后2 s内的平均速度和平均速率答案10 m/s14 m/s2.5 m/s12.5 m/s 拓展探究若有A、B、C三辆汽车同时同地出发沿笔直公路行驶,它们运动的情况在xt图象中如图所

30、示,则在20 s内,它们的平均速度关系为_,平均速率关系为_ A.vAvBvC BvA>vBvCCvA>vC>vB DvAvB<vC答案AB1公式:由v算出的是平均速度而不是瞬时速度2平均速度与某一过程中的位移、时间对应,而瞬时速度与某一瞬间的位置、时刻对应3平均速率是物体运动的路程与所用时间的比值平均速率与平均速度的大小是两个完全不同的概念4平均速度是粗略描述质点运动快慢的物理量,而瞬时速度能精确地描述质点运动的快慢和方向5平均速度的方向与所对应时间内位移方向相同,瞬时速度方向与质点所在位置的运动方向一致. 1.关于匀速直线运动,下列说法正确的是(BCD)A只要每秒位

31、移相同,一定是匀速直线运动B匀速直线运动的速度大小和方向都不变C匀速直线运动的任何一段时间内的平均速度等于瞬时速度D匀速直线运动的任何时间内的位移大小与路程相等2下列说法中,正确的是(AD)A物体沿半径为R的圆周运动一周,平均速度为零B物体沿半径为R的圆周运动一周,平均速率为零C物体某时刻速度为v,则该物体下一时刻的速度也为vD物体某时刻速度为v,则该物体下一时刻的速度不一定为v3一个做直线运动的物体,某时刻的速度是10 m/s,那么这个物体(CD)A在这一时刻之后的0.1 s内的位移一定是1 mB在这一时刻之前的0.1 s内的位移一定是1 mC在这一时刻之前的1 s内的位移可能是10 mD从

32、这一时刻起以后的10 s内的位移可能是80 m4一质点沿直线Ox方向做变速运动,它离开O点的距离x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间的平均速度的大小分别为(B)A12 m/s,39 m/s B8 m/s,38 m/sC12 m/s,19.5 m/s D8 m/s,13 m/s5如图是一辆汽车做直线运动的xt图象,对相应的线段所表示的运动,下列说法正确的是()AAB段表示车静止BBC段发生的位移大于CD段发生的位移CCD段运动方向和BC段运动方向相反DCD段运动速度大于BC段运动速度答案AC

33、D6一辆汽车以20 m/s的速度沿平直的公路从甲地开往乙地,又以30 m/s的速度从乙地开往丙地已知甲、乙两地间的距离与乙、丙两地间的距离相等,求该汽车在从甲地开往丙地的过程中平均速度的大小有一位同学是这样解的: m/s25 m/s,请问上述解法正确吗?为什么?应该如何解?答案见解析解析从平均速度的定义出发进行分析,上述解法是错误的,因为它违反了平均速度的定义,计算的不是平均速度(物体的位移与发生这段位移所用时间的比值),而是速度的平均值正确的解法应该是:设甲乙两地间、乙丙两地间的距离均为x,则有:24 m/s7相距12 km的公路两端,甲、乙两人同时出发相向而行,甲的速度是5 km/h,乙的

34、速度是3 km/h,有一小狗以6 km/h的速率,在甲、乙出发的同时,从甲处跑向乙,在途中与乙相遇,即返回跑向甲,遇到甲后,又转向乙,如此在甲、乙之间往返跑动,直到甲、乙相遇,求在此过程中,小狗跑过的路程和位移第4节速度变化快慢的描述加速度要点一、速度v、速度的变化量v和加速度a的理解及比较1速度(1)速度是描述物体运动快慢的物理量,即指物体位置变化的快慢,其大小等于位移与所用时间的比值,即位移对时间的变化率(2)速度的方向就是物体运动的方向(3)速度是状态量,与时刻或位置对应2速度的变化量(1)速度的变化量是描述速度改变的多少,它等于物体的末速度和初速度的矢量差,即vvtv0,它表示速度变化

35、的大小和变化的方向(2)在匀加速直线运动中,vt>v0,v的方向与初速度方向相同,在匀减速直线运动中,vt<v0,v的方向与初速度方向相反(3)速度的变化量v与速度大小无必然联系,速度大的物体,速度的变化不一定就大例如,做匀速直线运动的物体,它的速度可以很大,但它在任何一段时间内速度变化均为零(4)速度变化是过程量,它对应某一段时间(或某一段位移)3加速度(1)加速度是速度的变化量v与发生这一变化所用时间t的比值,也就是速度对时间的变化率,在数值上等于单位时间内速度的变化它描述的是速度变化的快慢和变化的方向(2)加速度的大小由速度变化量的大小和发生这一变化所用时间的多少共同决定,与

36、速度本身的大小以及速度变化量的大小无必然联系加速度大表示速度变化快,并不表示速度大,也不表示速度变化量大例如,小汽车启动时加速度很大,速度却很小,当小汽车高速行驶时,速度很大,加速度却很小,甚至为零(3)加速度是矢量,其方向与速度的变化量v的方向相同,它与速度v的方向没有必然的联系,a可以与v同向,也可以反向,还可以成一夹角(4)加速度是一个状态量,与某一时刻或某一位置相对应要点二、加速度的分类1加速度和速度一样,可以分为平均加速度和瞬时加速度,加速度的定义式a,表示的是平均加速度0时所表示的平均加速度即为某时刻的瞬时加速度这里仍然采用了数学上极限的方法来定义瞬时加速度的概念0时所表示的平均加

37、速度即为某时刻的瞬时加速度这里仍然采用了数学上极限的方法来定义瞬时加速度的概念3平均加速度在匀变速直线运动中等于瞬时值要点三、速度图象与位移图象的比较1图象表示的信息比较图象内容位移图象速度图象坐标轴横轴表示时间纵轴表示位移横轴表示时间纵轴表示速度点表示某时刻质点所处的位置表示某时刻质点的速度图线的斜率表示质点运动的速度表示质点运动的加速度图线的截距表示质点的初始位置表示质点的初速度两图线的交点表示两质点相遇的时刻和位置表示两质点在此时刻速度相同2.由速度图象可得到的信息(1)可直接读出运动物体的初速度 (2)可直接读出运动物体在各个时刻的瞬时速度(3)由图可求出运动物体的加速度 (4)可以判

38、定物体的运动性质. 一、加速度和速度的关系理解例1 下列所描述的运动中,可能的有(ad)A速度变化很大,加速度很小B速度变化方向为正,加速度方向为负C速度变化越来越快,加速度越来越小D速度越来越大,加速度越来越小二、加速度的计算例2 足球以8 m/s的速度飞来,运动员把它以12 m/s的速度反向踢出,踢球时间为0.2 s,设球飞来的方向为正方向,则足球在这段时间内的加速度是(c)A20 m/s2 B20 m/s2C100 m/s2 D100 m/s2(1)在运动学中,解题时一般取初速度方向为正方向,并应严格按照公式的定义代入相应数据与正方向相同取正值,相反取负值;求速度变化时必须是末速度减去初

39、速度(2)速度变化的快慢用加速度来描述,加速度是矢量,在求加速度时,特别要注意初速度和末速度的方向,加速度为负仅说明与选定的正方向相反. 三、对vt图象的理解例3 如图所示是某质点的vt图象,则(BCD)A在1 s到3 s时间内质点静止B前1 s质点做加速运动,后1 s质点做减速运动C前1 s质点的加速度为3 m/s2D3 s末质点的速度为3 m/s1.下列关于质点运动的速度和加速度的说法中不可能的是(B)A速度变化很大,加速度很小 B速度变化很快,加速度很小C速度向东,加速度向西 D速度向东,加速度向北2物体A的加速度为3 m/s2,物体B的加速度为5 m/s2,下列说法中,正确的是(B)A

40、物体A的加速度比物体B的加速度大 B物体B的速度变化比物体A的速度变化快C物体A的速度一定在增加 D物体B的速度一定在减小3图为一物体做直线运动的vt图象,则在0t1和t1t2时间内(B)A速度方向相同,加速度方向相同 B速度方向相同,加速度方向相反C速度方向相反,加速度方向相同 D速度方向相反,加速度方向相反4甲和乙两物体在同一直线上运动,它们的速度时间图象分别如图中的a和b所示,在t1时刻(AD)A它们的运动方向相同 B它们的运动方向相反C甲的速度比乙的速度大 D乙的速度比甲的速度大5一个物体的加速度为零,则该物体一定是(c)A静止不动 B做匀速直线运动C静止或匀速直线运动 D做速度大小不

41、变的运动6一个质点做直线运动,原来v>0,a>0,x>0,从某时间开始把加速度均匀减小,则(ad)A速度逐渐增大,直到加速度等于零为止 B速度逐渐减小,直到加速度等于零为止C位移继续增大,直到加速度等于零为止 D位移继续增大,直到速度等于零为止7关于加速度的方向,下列说法中正确的是(C)A总与初速度方向一致 B总与平均速度方向一致 C总与速度变化的方向一致 D总与位移的方向一致8国家对机动车的运行有着严格的安全技术指标例如,总质量小于4.5 t的汽车以30 km/h的速度行驶时,要求制动时间t<1.6 s,那么,这种汽车制动时的加速度大小至少是多少?答案5.2 m/s2

42、解析取初速度方向为正方向,则v030 km/h8.3 m/s根据公式a得a m/s25.2 m/s2(式中负号表示加速度方向与初速度方向相反),所以汽车制动时加速度大小至少为5.2 m/s2.9某汽车以恒定加速度做变速直线运动,10 s内速度从5 m/s增加到25 m/s,如果遇到紧急情况刹车,2 s内速度减为零,求这两个过程中加速度的大小和方向答案2 m/s2方向与初速度方向相同12.5 m/s2方向与初速度方向相反解析以初速度的方向为正方向,有v05 m/s,v25 m/s,t10 s,则a m/s22 m/s2.a为正值,表示其方向与初速度方向相同对于刹车阶段:v25 m/s,v0,t2

43、 s.则a m/s212.5 m/s2.a为负值,表示其方向与初速度方向相反vt图象的理解和应用例 甲、乙两物体从同一地点向同一方向运动,其速度时间图象如图所示,试问:(1)图中AC、CD、AD段图线各表示什么运动?(2)t2 s,甲、乙的加速度各是多少?(3)在什么时刻两物体的速度相同?答案(1)匀加速直线匀减速直线匀速直线(2)01 m/s2(3)2 s和8 s解析(1)AC表示匀加速直线运动,CD表示匀减速直线运动,AD表示匀速直线运动(2)t2 s时,a甲0;a乙 m/s21 m/s2.(3)第2 s末、第8 s末两个时刻,甲、乙两物体的速度相同,大小均是2 m/s,方向均与规定的正方

44、向相同拓展探究质点做直线运动的vt图象如图所示,质点在0t1时间内速度、加速度如何变化?t1t2时间内质点的速度、加速度分别是多少?1图线的斜率大小表示加速度的大小斜率绝对值越大,说明加速度越大;斜率为零,说明加速度为零,即速度保持不变2斜率的正负表示加速度方向斜率为正,表示加速度方向与正方向相同;斜率为负,加表示加速度方向与正方向相同;斜率为负,表示加速度方向与正方向相反.3.根据v-t图象可以确定的是:(1)运动物体初速度的大小v0,即图象中纵轴截距.(2)判断是加速运动,还是减速运动.(3)算出加速度,加速度的大小为a=vt.(4)确定运动物体在某时刻的速度或运动物体达到某速度所需要的时

45、间.1.做匀加速直线运动的物体的加速度为3 m/s2,对于任意1 s来说,下列说法中正确的是(ACD)A某1 s末的速度比该1 s初的速度总是大3 m/s B某1 s末的速度比该1 s初的速度总是大3倍C某1 s初的速度与前1 s末的速度相等 D某1 s末的速度比前1 s初的速度总是大6 m/s2物体做直线运动,规定正方向后根据给出的速度和加速度的正负,下列说法正确的是(C)Av>0,a<0物体做加速运动 Bv<0,a>0物体做加速运动Cv>0,a<0物体做减速运动 Dv<0,a<0物体做减速运动3关于速度与加速度,下列说法中正确的是(AC)A速

46、度是描述运动物体位置变化快慢的物理量,而加速度是描述物体运动速度变化快慢的物理量B运动物体速度变化大小与速度变化快慢在实质上是同一个意思C速度变化的大小表示速度增量的大小,速度的变化率表示速度变化的快慢D速度是描述运动物体位置变化大小的物理量,加速度是描述物体位移变化快慢的物理量4关于速度和加速度的关系,下列说法中正确的是(D)A加速度越大的物体,速度就一定大 B加速度越大的物体,速度变化得就越多C加速度保持不变的物体(a0),速度也保持不变 D加速度保持不变的物体(a0),速度一定发生变化5若汽车的加速度方向与速度方向一致,当加速度减小时,则(BD)A汽车的速度也减小 B汽车的速度仍在增大C

47、当加速度减小到零时,汽车静止 D当加速度减小到零时,汽车的速度达到最大6如图所示,为某质点运动的速度时间图象,下列有关物体运动情况的判断,正确的是(AB)A0t1时间内加速度为正,质点做加速运动Bt1t2时间内加速度为负,质点做减速运动Ct2t3时间内加速度为负,质点做减速运动Dt3t4时间内加速度为正,质点做加速运动7如图中每一个图都有两条图线,分别表示一种直线运动的加速度和速度随时间变化的图象,其中可能正确的是(AD)8物体运动的初速度为6 m/s,经过10 s速度的大小变为20 m/s,则加速度大小可能是(BD)A0.8 m/s2 B1.4 m/s2 C2.0 m/s2 D2.6 m/s

48、29有些国家为了交通安全,特制定了死亡加速度(500g,g取10 m/s2)这一数值以警世人,意思是如果行车的加速度超过此值将有生命危险这么大的加速度,一般车辆是达不到的,但发生交通事故时,将会达到这一数值试判断:两辆汽车以54 km/h的速度相向而撞,碰撞时间为2×103 s,驾驶员是否有生命危险?答案驾驶员有生命危险解析两辆汽车相撞时它们的初速度v054 km/h15 m/s,末速度vt0,则加速度的大小a m/s27 500 m/s2750g>500g故驾驶员有生命危险10 如图为某物体做直线运动的vt图象试分析物体在各段时间内的运动情况并计算各阶段加速度的大小和方向第5

49、节匀变速直线运动的速度与时间的关系要点一、匀变速直线运动1定义:沿着一条直线,且加速度不变的运动2图象:vt图象说明凡图象是倾斜直线的运动一定是匀变速直线运动,反之也成立,即匀变速直线运动的vt图象一定是一条倾斜的直线3匀变速直线运动包括两种情形:a与v同向,匀加速直线运动,速度增加;a与v反向,匀减速直线运动,速度减小要点二、速度与时间的关系式 1推导过程2对速度公式vv0at的理解(1)此式叫匀变速直线运动的速度公式,它反映了匀变速直线运动的速度随时间变化的规律,式中v0是开始计时时刻的速度,v是经过时间t后的瞬时速度(2)速度公式中,末速度v是时间t的一次函数,其vt图象是一条倾斜的直线

50、,斜率即为加速度a,纵轴上的截距为初速度v0.(3)此速度公式既适用于匀加速直线运动,也适用于匀减速直线运动式中v0,v,a都是矢量在直线运动中,当规定了正方向后,它们都可用带正、负号的代数值表示,则矢量运算转化为代数运算,通常情况下取初速度方向为正方向对于匀加速直线运动,a取正值;对于匀减速直线运动,a取负值计算结果若v0,说明v的方向与v0方向相同;若v0,则说明v的方向与v0方向相反(4)此公式中有四个物理量,知道任意三个物理量便能确定第四个物理量(5)从静止开始的匀加速直线运动,即v00,则vat,速度与时间成正比要点三 对vt图象的理解1用图象法处理问题的优点:形象直观,清晰便捷,能非常直观地反映运动物体的速度随时间变化的情况,便于从整体上认识运动的特点2几种变速运动的vt图象(1)

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