直线运动的研究、公式和其图象研究

1、直线运动的研究、公式和其图象研究考纲展示1.参考系、质点2.位移、速度和加速度3.匀变速直线运动及其公式、图象实验一：研究匀变速直线运动1理解质点、时间间隔、时刻、参考系、位移、速度、加速度等基本概念，理解相关知识之间的联系和区别(如时间和时刻、位移和路程、瞬时速度和平均速度、速度和加速度等)2掌握几种常见的直线运动(匀速直线运动、匀变速直线运动)的运动规律和规律的适用条件，并能应用它们解决实际问题3学会运用xt图象和vt图象表达和解决有关运动学问题4掌握追及、相遇问题的处理方法和平均速度法、逆向转换法等重要的物理方法为适应2011年的高考要求，本章复习时要注意：(1)重点加强对基本概念的理解

2、和应用(2)熟练掌握匀变速直线运动规律、运动图象的应用，学会运动的分析方法(3)重视直线运动规律在生产、生活和科技中的实际应用，重视数学方法、实验方法的应用第一单元描述运动的基本概念1机械运动：一个物体相对另一物体的改变叫做机械运动，简称运动它包括、和位置平动转动振动2参考系：为了研究物体的运动而假定为的物体，叫参考系对同一个物体的运动，所选择的参考系，对它运动的描述可能就会不同通常以为参考系来描述物体的运动3质点(1)定义：用来代替物体的的点，它是一种理想化的物理模型(2)把物体看成质点的条件：物体的大小和形状对研究物体运动无影响不动不同地面有质量一个点间隔一段线段2位移和路程位移是描述物体

3、位置变化的物理量，是从物体运动的指向的有向线段，是矢量路程是物体的长度，是标量初位置末位置运动轨迹3速度和速率(1)平均速度：运动物体的和所用时间的比值，叫做这段时间内的平均速度，即x/t.平均速度是矢量，其方向跟的方向相同(2)瞬时速度：运动物体经过某一(或某一 )的速度，叫瞬时速度瞬时速度精确描述物体在某一时刻(或某一位置)的运动快慢位移位移位置时刻(3)速率：瞬时速度的叫速率，是标量(4)平均速率：物体在某段时间内通过的与所用时间的比值，叫做这段时间内的平均速率，它是标量，它并不是平均速度的大小大小路程1加速度(1)物理意义：描述物体运动速度而引入的物理量(2)定义：加速度是与发生这一变

4、化所用的比值表达式为.速度的变化量v，表示物体与之差在国际单位制中，加速度的单位是，符号是m/s2或.变化快慢速度的变化量vtv0末速度初速度米每二次方秒ms2时间(3)加速度是矢量，加速度的方向与的方向相同直线运动中如果速度增加，加速度的方向与速度方向如果，加速度的方向与速度方向相反2匀变速运动在运动过程中，保持不变的运动叫做匀变速运动这种运动的特点是与相等速度的变化量相同速度减少加速度平均加速度瞬时加速度3从vt图象看加速度匀变速直线运动的vt图象是，图象中曲线的反映了加速度的大小直线斜率1质点是对实际物体科学的抽象，是研究物体运动时，抓住主要因素，忽略次要因素，是一种理想化模型，真正的质

5、点是不存在的2质点是只有质量而无大小和形状的点；质点占有位置但不占有空间3能把物体看做质点的几种情况(1)平动的物体通常可视为质点(所谓平动，就是物体上任意一点的运动情况都相同)，如水平传送带上的物体随传送带的运动(2)有转动，但相对平动而言可以忽略时，也可以把物体视为质点如汽车在运行时，虽然车轮转动，但我们关心的是车辆整体的运动快慢，故汽车可看做质点(3)物体的大小和形状对所研究运动的影响可以忽略不计时，不论物体大小如何，都可将其视为质点(1)不能以物体的大小和形状为标准来判断物体是否可以看做质点，关键要看所研究问题的性质当物体的大小和形状对所研究的问题的影响可以忽略不计时，物体可视为质点(

6、2)质点并不是质量很小的点，要区别于几何学中的“点”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)判断一个物体是运动还是静止，如果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，我们常假定它是静止的(5)比较两个物体的运动情况时，必须选择同一个参考系2选取参考系的原则选取参考系时，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例如研究地球公转的运动情况，一般选太阳作为参考系；研究地面上

7、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；研究物体在运动的火车上的运动情况时，通常选火车为参考系在今后的学习中如不特别说明，均认为是以地球作为参考系(1)不管是静止的物体还是运动的物体都可以被选作参考系，但是，一旦被选为参考系后均认为是静止的，这也说明静止是相对的(2)当以相对地面静止或匀速直线运动的物体为参考系时，这样的参考系叫惯性参考系，牛顿第二定律仅适用于惯性参考系1三个物理量的对比【例1】一列长为l的队伍，行进速度为v1，通讯员从队伍尾以速度v2赶到排头，又立即以速度v2返回队尾求这段时间里队伍前进的距离解析：若以队伍为参考系，通讯员从队伍尾赶到排头和从排头赶到队伍尾时相对

8、队伍的速度分别为多少？如何计算通讯员从队伍尾赶到排头和从排头赶到队伍尾时的时间？利用xvt求出队伍前进的距离解法1：以队伍为参考系，则通讯员从队尾赶到排头这一过程中，相对速度为(v2v1)；通讯员再从队头返回队尾的这一过程中相对速度为(v1v2)，则整个运动时间高分通道两种解题方法的计算结果相同，但计算过程的简便程度不同，因此合理地选取参考系会使解题变得更加简捷参考系选取不同，物体的运动情况不同，因此，选择合适的参考系会使解题变得更加简单在匀变速直线运动中，同一公式中的位移、速度和加速度都应相对于同一参考系变式1：河岸上有甲、乙两地，一汽艇顺着河流由甲到乙需要时间t13 h，逆流返回需要时间t

9、26 h如果汽艇不用发动机，顺流由甲地漂行到乙地需要时间t为多少？解析：汽艇不用发动机顺流漂行，即是以水流的速度求时间t，需要求出甲、乙两地的距离和水流的速度设汽艇在静水中的速度为u，水流的速度为v，汽艇顺水航行时其运动速度为(uv)，逆水航行时其运动速度为(uv)，所以有(uv)t1(uv)t2vt.整理后有t2t1t2/(t2t1)236/(63) h12 h.答案：12 h【例2】一质点沿直线Ox方向做加速运动，它离开O点的距离x随时间变化的关系为x32t3(m)，它的速度随时间变化的关系为v6t2 (m/s)则该质点在t2 s时的瞬时速度和t0 s到t2 s间的平均速度分别为 ()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义式在匀速运动和变速运动中都同样适用本题的解答需要同学们严格区分瞬时速度与平均速度的含义变式2：(2009年台湾自然高考)汽车后刹车灯的光源，若采用发光二极管(LED)，则通电后亮起的时间，会比采用灯丝的白炽车灯大约快秒，故有助于后车驾驶员提前作出反应假设后车以50 km/h的车速等速前进，则在秒的时间内，后车前行的距离大约为多少公尺()A3 B7C12 D25答案：B答案：2.0103 m高分通道两个声音分别是从空气直接传来和从云层反射来的，画出运动示意图，由几何知识

11、和匀速直线运动规律求解变式3：图2所示为高速摄影机拍摄到的子弹穿透苹果瞬间的照片该照片经放大后分析出，在曝光时间内，子弹影像前后错开的距离约为子弹长度的1%2%.已知子弹飞行速度约为500 m/s，由此可估算出这幅照片的曝光时间最接近()A103 s B106 sC109 s D1012 s解析：因子弹的长度约为3 cm，则31022%500t，t106 s，故B正确答案：B12009年1月，中国海军护航舰艇编队用时10天抵达亚丁湾、索马里海域为中国商船护航如图3所示，此次护航从三亚起航，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

12、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解析：将护航舰艇看做质点可较方便的研究其运行轨迹，故A对；由题图可知，“四千五百海里”指的是护航舰艇的航行路程，而不是位移，故B错，C对；平均速度是位移与所用时间的比值，平均速率是路程与所用时间的比值，故D错答案：AC2关于质点，下列说法正确的是()A质点一定是体积、质量极小的物体B研究旋转效应的足球时，足球可看作质点C虽然地球很大，且有自转，研究地球公转时仍可作为质点D研究航天员翟志刚在太空漫步时的动作时，他可被看作质点解析：只要物体的大小对

13、所研究的问题影响可忽略不计时，物体就可看成质点，A错，C对在研究足球旋转效应问题时，需分析足球的旋转情况和它的大小，不能被抽象为质点，其研究内容与它们的形状与大小密切相关，B错若把翟志刚看成质点，则全世界人们则不能看到他在太空漫步时优美的动作D错正确选项为C.答案：C3关于速度和加速度的关系，下列说法正确的是()A加速度方向为正时，速度一定增加B速度变化得越快，加速度就越大C加速度方向保持不变，速度方向也保持不变D加速度大小不断变小，速度大小也不断变小答案：B4甲、乙两车沿平直公路通过同样的位移，甲车在前半段位移以v140 km/h的速度运动，后半段位移以v260 km/h的速度运动，乙车在前

14、半段时间内以v140 km/h的速度运动，后半段时间以v260 km/h的速度运动则甲、乙两车整个位移中的平均速度大小关系是()答案：C5(2010年盐城调研)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如有甲、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，可以把船视为质点解析：在本题中路程是船运动轨迹的长度位移是龙口指向大连的有向线段，两船的路程不相同，位移相同，故A错误；平均速度等于位移除以时间，故B正确；时刻是指某