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1、1 高一必修高一必修 1 1(一)(一)1 1、机械运动、机械运动 定义:物体相对于其他物体的位置变化,叫做机械运动,简称运动。2 2、物体和质点、物体和质点1.定义:用来代替物体的有质量的点。质点是用来代替物体的具有质量的点,因而其突出特点是“具有质量”和“占有位置” ,但没有大小,它的质量就是它所代替的物体的质量。质点不一定是很小的物体,很大的物体也可简化为质点。同一个物体有时可以看作质点,有时又不能看作质点,要具体问题具体分析。2物体可以看成质点的条件:如果在研究的问题中,物体的形状、大小及物体上各部分运动的差异是次要或不起作用的因素,就可以把物体看做一个质点。3、时间与时刻、时间与时刻
2、时刻:时刻:指某一瞬时,是事物运动发展变化所经历的各个状态先后顺序的标志。时间:时间:是两个时刻之间的间隔,时间用来表示事物运动发展变化所经历的过程长短的量度我们可以用一个时间轴来表示理解记忆:理解记忆:时刻对应于时间轴上一个点,时间对就于时间轴上两点之间的线段 时间=末时刻-初时刻关于时间的几种说法:关于时间的几种说法:第 3 秒末=第 4 秒初 第 2 秒=第 2 秒内(夸大记忆,如第 2 秒可以记成第 2 天,第 2 年) 前 3 秒=前 3 秒内例例 1、下列说法正确的是( )A.时刻表示时间极短,时间表示时间很长。B.某人跑步成绩 13 秒是时间。C.作息时间表上的数字均表示。时刻D
3、.1min 只能分成 60 个时刻。例例 2、正确的是( )A.物体在 5 秒时指的是物体在 5 秒末时,指的是时刻B.物体在 5 秒内指的是在 4 秒末到 5 秒末这 1 秒的时间C.物体在第 5 秒内指的是在 4 秒末到 5 秒末这 1 秒的时间D.第 4 秒末就是第 5 秒初,指的是时刻4 4、位移、位移1. 路程:质点实际运动轨迹的长度,它只有大小没有方向,是标量。 2.2.标量与矢量标量与矢量 物理学中把有大小又有方向的量(如位移)叫做矢量,以前我们学过的有大小无方向的量叫做标量。 举例: 矢量:力、位移 标量:长度、时间、质量、温度等3、位移、位移 是表示质点位置变动的物理量,有大
4、小和方向,是矢量。它是用一条自初始位置指向末位置的有向线段表示,位移的大小等于质点始末位置间的距离,位移的方向由初位置指向末位置,位移只取决于初末位置,与运动路径无关,通常用符号 X 表示。位移是矢量,它与物体具体运动的路径无关。其单位与路程的单位相同。0123457682注意注意:位移与路程不是一回事。只有物体做单向直线运动时,位移大小才等于路程;除此之外,两者大小不会相等。位移是矢量,路程是标量,位移只与初末位置有关,与路径无关,而路程与路径有关。例例 3、质点沿着下图所示的边长为 10 m 的正方形路线,从 A 点开始逆时针方向运动,每秒运动 5 m。问,从开始运动时计时,到下列表中所指
5、三个时刻的三段时间内,质点运动的路程和位移各多大(填在表中相应空格中)?在图中画出三个位移矢量图。解析(1)02 s 末:运动路程 10 m,位移大小为25m,位移矢量由 A 指向 B 点(bc 边的中点) 。(2)04 s 末:运动路程 20 m,位移大小等于 10 m,位移矢量由 A 指向 C 点(cd 边的中点) 。(3)08 s 末:运动路程 40 m,位移大小为零(回到出发点 A)例例 4、一质点绕半径为 R 的圆周运动了一圈,则其位移大小为 ,路程是 。若质点运动了431周,则其位移大小为 ,路程是 ,运动过程中最大位移是 。课堂训练题:课堂训练题:1关于时间和时刻,下列说法正确的
6、是()A物体在 5s 时就是指物体在 5s 末时,指的是时刻。B物体在 5s 时就是指物体在 5s 初时,指的是时刻。C物体在 5s 内就是指物体在 4s 末到 5s 末的这 1s 时间。D物体在第 5s 内就是指物体在 4s 末到 5s 末的这 1s 的时间。2.中学的垒球场的内场是一个边长为 16.77m 的正方形,在它的四个角分别设本垒和一、二、三垒一位球员击球后,由本垒经一垒、一垒二垒跑到三垒他 运动的路程是多大?位移是多大?位移的方向如何?3.以下说法中正确的是()A两个物体通过的路程相同,则它们的位移的大小也一定相同。B两个物体通过的路程不相同,但位移的大小和方向可能相同。C一个物
7、体在某一运动中,位移大小可能大于所通过的路程。D若物体做单一方向的直线运动,位移的大小就等于路程。4如图甲,一根细长的弹簧系着一个小球,放在光滑的桌面上手握小球把弹簧拉长,放手后小球便运动时间路程大小位移大小02s 末04s 末08s 末3左右来回运动,B 为小球向右到达的最远位置小球向右经过中间位置 O 时开始计时,其经过各点的时刻如图乙所示。若测得 OA=OC=7cm,AB=3cm,则自 0 时刻开始:a0.2s 内小球发生的位移大小是_,方向向_,经过的路程是_b0.6s 内小球发生的位移大小是_,方向向_,经过的路程是_c0.8s 内小球发生的位移是_,经过的路程是_d1.0s 内小球
8、发生的位移大小是_,方向向_,经过的路程是_5关于质点运动的位移和路程,下列说法正确的是()A质点的位移是从初位置指向末位置的有向线段,是矢量。B路程就是质点运动时实际轨迹的长度,是标量。C任何质点只要做直线运动,其位移的大小就和路程相等。D位移是矢量,而路程是标量,因而位移不可能和路程相等。练习题练习题1关于时刻和时间,下列说法中正确的是( )A 时刻表示时间较短,时间表示时间较长 B时间确切地说就是两个时刻之间的间隔C作息时间表上的数字表示时刻 D1 min 内有 60 个时刻2.在如图所示的时间坐标轴上找到:第 3S 末,第 2S 初,第 3S 初,3S 内,第 3S 内3以下的计时数据
9、,指时间间隔的是( )A学校每天 7:30 准时上课 B每节课 45 minC数学考试 9:40 结束 D邢慧娜获得雅典奥运会女子 10000 米冠军,成绩是 30 分 24 秒 364以下的计时数据指时刻的是( )A一位同学用 15s 跑完了 100 米B某同学参加万米长跑比赛,跑到终点时钟刚好敲响 15 点整C1999 年 12 月 20 日零点,中国开始对澳门恢复行使主权D百米赛跑中发令员的枪声用了 0.29s 的时间传到了终点裁判处5一列火车从长春开往北京,下列叙述中,表示时间的是 ( )A早上 6:00 火车从长处出发 B列车一共行驶了 12 小时C列车在 9:10 到达中途沈阳站
10、D列车在沈阳站停了 15min6.下列关于路程和位移的说法正确的是( ) A位移就是路程 B位移的大小永远不等于路程C给定初末位置,路程有无数种可能,位移只有两种可能D路程描述物体位置移动径迹的长度,位移描述物体位置移动的方向和距离 7如图所示,一物体沿 3 条不同的路径由 A 运动到 B,则沿哪条路径运动时的位移较大( )A沿 1 较大 B沿 2 较大 C沿 3 较大 D都一样大8从高为 5 m 处以某一初速度竖直向下抛出一个小球,在与地面相碰后弹起,上升到高为 2 m 处被接住,则这一段过程中( )A小球的位移为 3 m,方向竖直向下,路程为 7 m4B小球的位移为 7 m,方向竖直向上,
11、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 m9如图所示,某物体沿两个半径为R的圆弧由A经B到C下列结论正确的是()A物体的位移等于 4R,方向向东 B物体的位移等于 2RC物体的路程等于 4R,方向向东 D物体的路程等于 21R10一质点从xOy平面上的原点出发,沿x轴的正方向运动 6m 后,接着沿y轴正方向运动了 10 m 后又沿y轴负方向运动 2 m,他在此过程中运动的路程为_m,他的位移为_m,方向_.11一个质点在 x 轴上运动,各个时刻的位置坐标如下表,则从质点开始运动算起t(s)012345x(m)05-4-
12、1-71(1)前 秒内的位移最大 (2)第 秒内的位移最大 (3)第 秒内的路程最大 (二)(二)1 1、速度、速度(1)、定义:位移与发生这段位移所用时间的比值。(2)、定义式:v=X/t(3)、物理意义:描述物体运动快慢程度的物理量。(4)、单位: 国际单位:m/s 常用单位:km/h cm/s(5)、标矢性:矢量。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。 2 2、速率、速率(1) 、定义:速度的大小。(2) 、跟速度的区别:只有大小无方向,是标量。汽车速度计不能显示车辆运动的方向,它的读数实际是汽车的速率。日常生活和物理学中说到的“速度”有时是指速率
13、。3 3、匀速直线运动匀速直线运动(1)、定义:物体在一条直线上运动,如果在相等的时间里位移相等,这种运动称为匀速直线运动。(2) 、严格的匀速直线运动的特点应该是“在任何相等的时间里面位移相等”的运动,现实生活中匀速直线运动是几乎不存在的,是一种理想化的物理模型。其特点是位移随时间均匀变化,即位移和时间的关系是一次函数关系。4 4、变速直线运动、变速直线运动(1)、定义:物体在一条直线上运动,如果在相等的时间内位移不相等,这种运动叫变速直线运动。(2)、变速直线运动的位移和时间的关系不是一次函数关系,其图象为曲线。5、平均速度、平均速度:描述变速直线运动的物体在某段时间(或某段位移 X)内的
14、平均快慢与运动方向(运动速度) 。不是速度的平均值,它等于位移与发生这段位移所用时间的比值,即 v=X/t。对做变速直线运动的物体,不同位移或不同时间段的平均速度一般不同。所以平均速度只有指明了是哪段位移,或哪段时间内的平均速度才有意义。对做匀速直线运动的物体,位移与时间的比值不变,所以做匀速直线运动的物体的平均速度就等于物体的速度。56、平均速率:、平均速率:v=s/t (s 是指路程)7、瞬时速度、瞬时速度:描述运动物体经过某一时刻(或某一位置)的速度,简称速度。在直线运动中,瞬时速度的方向与物体经过某一位置时运动方向相同。它的大小叫瞬时速率。在技术上通常用速度计来测瞬时速率。在匀速直线运
15、动中,各时刻瞬时速度都相等,且与各段时间内的平均速度都相等。在位移时间图象中,图线的倾斜程度表示速度的大小,斜率越大,速度越大。斜率为正,表示速度方向与所选正方向相同,斜率为负,表示速度方向与所选正方向相反。在以后的叙述中, “速度”一词有时是指平均速度,有时指瞬时速度,要根据上下文判断。问题:1同一物体的同一段运动的平均速率的大小一定等于平均速度的大小吗? 2同一物体的同一段运动的瞬时速率的大小一定等于瞬时速度的大小吗?【例 1】 下列关于速度和速率的说法中正确的是()A速度是矢量,用来描述物体运动的快慢。B平均速度是速度的平均值,它只有大小没有方向。C汽车以速度 v1经过某路标,子弹以速度
16、 v2从枪筒射出,两速度均为平均速度。D平均速度就是平均速率。8 8、位移、位移时间图象(时间图象(X-tX-t 图):图):1表示位移和时间的关系的图象,叫位移-时间图象,简称位移图象2物理意义:描述物体运动的位移随时间的变化规律。3坐标轴的含义:横坐标表示时间,纵坐标表示位移。由图象可知任意一段时间内的位移或发生某段位移所用的时间。4匀速直线运动的 x-t 图:匀速直线运动的 x-t 图象是一 条倾斜直线,或某直线运动的 x-t 图象是倾斜直线则表示其作匀速直线运动。x-t 图象中斜率(倾斜程度)大小表示物体运动快慢,斜率(倾斜程度)越大,速度越快。x-t 图象中直线倾斜方式(方向)的不同
17、,意味着两直线运动方向相反。x-t 图象中,两物体图象在某时刻相交表示在该时刻相遇。x-t 图象若平行于 t 轴,则表示物体静止。x-t 图象并不是物体的运动轨迹,二者不能混为一谈。x-t 图只能描述直线运动。5变速直线运动的 x-t 图象为曲线。6图象的应用:(1)求各时刻质点的位移和发生某一位移对应时间 (2)求速度 (3)判断物体的运动性质【例 2】 如图所示为 A、B、C 三个物体作直线运动的 X-t 图。由图可知:_物体作匀速直线运动, _物体作变速直线运动。三个物体位移大小分 别为_,_,_。三个物体的平均速度分 别为6_m/s,_m/s,_m/s,三个物体运动的总路程分别是_,_
18、,_,它们的平均速率分别为_,_,_。【例 3】 某同学以一定速度去同学家送一本书,停留一会儿后,又以相同的速率沿原路返回家,图 3 中哪个图线可以粗略地表示他的运动状态?【例 4】 如图所示为甲、乙两物体相对于同一原点运动的 X-t 图,下列说法正确的是:A、在 0-t2时间内甲和乙都做匀变速直线运动 B、甲、乙运动的出发点相距 S1C、乙比甲早出发 t1时间 D、乙运动的速率大于甲运动的速率课堂训练:课堂训练:1下列关于速度的说法正确的是()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速度是描述物体运动快慢的物理量。 D速度是描述物体运动路程与时间的关系的物
19、理量。2下列关于匀速直线运动的说法中正确的是()A匀速直线运动是速度不变的运动 。 B匀速直线运动的速度大小是不变的。C任意相等时间内通过的位移都相同的运动一定是匀速直线运动。D速度方向不变的运动一定是匀速直线运动。3已知直线 AC 的中点为 B 点,物体沿 AC 做变速直线运动,在 AB 段的平均速度为 6 m/s,在 BC 段的平均速度为 4m/s,那么它在 AC 段的平均速度是()A4.8 m/s B5.0 m/s C5.2 m/s D m/s134一列火车沿平直轨道运行,先以 10 米/秒的速度匀速行驶 15 分,随即改以 15 米/秒的速度匀速行驶10 分,最后在 5 分钟又前进 1
20、000 米而停止,则该火车在前 25 分钟及整个 30 分内的平均速度各为多大?它最后通过 2000 米的平均速度是多大?5一个朝某方向做直线运动的物体,在 t 时间内的平均速度为 v,紧接着 t/2 时间内的平均速度是v/2,则这段时间内的平均速度是多少?6一质点沿直线运动,先以 4m/s 运动 10s,又以 6m/s 运动了 12m,全程平均速度是?7物体做直线运动若前一半时间是速度为 v1的匀速运动,后一半时间是 v2的匀速运动,则整个运动平均速度是?若前一半路程是速度为 v1的匀速运动,后一半路程是速度为 v2的匀速运动,则整个运动平均速度是?8.下列物体运动的速度哪个大( ) A蜗牛
21、:1.5mm/s B炮弹:1000m/s C发射人造卫星的最起码速度:7.9km/s D火车:360km/h 9.对于做匀速直线运动的物体,则 ( ) A.任意 2s 内的位移一定等于 1s 内位移的 2 倍 B.任意一段时间内的位移大小一定等于它的路程7C.若两物体的速度相同,则它们的速率必然相同,在相同时间内通过的路程相等D.若两物体的速率相同,则它们的速度必然相同,在相同时间内的位移相等10.一质点做变速直线运动,若前 t/3 内的平均速度为 6m/s,后 2t/3 时间的平均速度为 9m/s,则这段时间 t 内的平均速度为_m/s 若质点前一半位移的平均速度为 3m/s,后一半位移的平
22、均速度为6m/s,则这段位移的平均速度为_m/s(8m/s,4m/s) 11、关于质点作匀速直线运动的位移时间图象以下说法正确的是()A图线代表质点运动的轨迹。 B图线的长度代表质点的路程。C图象是一条直线,其长度表示质点的位移大小,每一点代表质点的位置。D利用 Xt 图象可知质点任意时间内的位移,发生任意位移所用的时间。12如图示,是 A、B 两质点沿同一条直线运动的位移图象,由图可知()A质点 A 前 2s 内的位移是 1m 。 B质点 B 第 1s 内的位移是 2m。C质点 A、B 在 8s 内的位移大小相等。 D质点 A、B 在 4s 末相遇。13如图所示为甲、乙两质点作直线运动的位移
23、时间图象,由图象可知()A甲、乙两质点在 1s 末时相遇。B甲、乙两质点在 1s 末时的速度大小相等。C甲、乙两质点在第 1s 内反方向运动。D在第 1s 内甲质点的速率比乙质点的速率要大。 14、说出各下图像表示的运动过程和物理意义 (三)(三)一一 、加速度:、加速度:速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值。通常用 a 表示。公式:公式: tvvtvat0 标矢性:标矢性:矢量 方向:方向:与V 方向相同 单位:单位: m/s2,读:米每二次方秒物理意义:物理意义:表示速度改变快慢的物理量,是速度对时间的变化率,数值上等于单位时间内速度的变化量。例例 1、求下列各种情况下物体的加速度。1
24、、汽车以 20m/s 的速度沿正东方向做匀速直线运动。2、汽车现在速度是 5m/s,正东方向,10S 后,速度变为 15m/s,方向仍为正东方向。83、汽车现在速度是 15m/s,正东方向,10S 后,速度变为 5m/s,方向仍为正东方向。4、汽车现在速度是 15m/s,正东方向,10S 后,速度变为 5m/s,方向为正西方向。解:设正方向:以正东为正方向。二、加速度与速度的关系:二、加速度与速度的关系: 初速度与加速度方向相同,物体加速;初速度与加速度方向相反,物体减速。物体是加速还是减速由初速度与加速度的方向决定,加速度的大小只能决定速度变化的快慢。例例 2 2、判断下列说法是否正确A.A
25、.速度很大,加速度肯定很大。B.B.速度很大,加速度可能为 0。C.C.速度为 0,加速度一定为 0。D.D.速度增大,加速度一定增大。E.E.速度减小,加速度一定减小。F.F.速度变化量越大,加速度就越大。G.G.加速度为 0,速度一定为 0。H.H.加速度很小,速度一定很小。I.I.加速度很大,速度一定很大。J.J.加速度增大,速度一定增大。K.K.加速度减小,速度一定减小。L.L.速度改变越快,加速度就越大。M.M.速度变化率越大,加速度就越大。 小结:加速度的理解:小结:加速度的理解:大小:等于单位时间内速度的改变量。匀变速直线运动是加速度不变的运动。匀速直线运动是加速度为零的变速直线
26、运动。方向:加速度的方向始终与速度变化 vt-v0或v 的方向相同。在变速直线运动中速度的方向始终在一条直线上。若规定 v0为正方向,若物体加速运动,vt-v0为正,a 为正,a 与 v0方向相同。若物体减速运动 vt-v0为负,a 为负,a 与 v0方向相反。在单向直线运动中速度是增大还是减小由加速度方向与速度方向相同或相反决定不是由加速度大小决定注:加速度不是增加的速度,不是速度变化的多少。加速度大,表示速度变化快,并不表示速度大,也不表示速度变化大,加速度与速度,速度变化无直接因果关系。加速度很大时,速度可能很小,加速度很小时,速度可能很大。三、匀变速直线运动:三、匀变速直线运动:沿着一
27、条直线且加速度不变的运动,加速度 a 不变的运动叫做匀变速运动,匀变速运动又分匀变速直线运动和匀变速曲线运动。例例 3 、(1)做匀加速运动的火车,在 40s 内速度从 10m/s 增加到 20m/s,求火车加速度的大小。(2)汽车紧急刹车时做匀减速运动,在 2s 内速度从 10m/s 减小到零,求汽车的加速度。分析:分析:由于速度、加速度都是矢量,所以我们计算的时候必须先选一个正方向。一般选初速度的方向为正方向。 (1)作匀变速直线运动,40 秒内速度的改变量为smsmsmv/10/10/20,方向与速度方向相同,2/25. 040/10smssmtva方向v方向相同,即a与v方向相同。 (
28、2)物体作匀变速直线运动,2 秒内速度的改变量为smsmsmv/10/10/0/,说明v与v方向相反。92/52/10smssmtva,说明a方向与v方向相同,与v方向相反,作匀减速直线运动。强调:强调:加速度的正、负号只表示其方向,而不表示其大小。 (1)匀加速运动:0vv ,v为正值,a0,a与0v方向一致。(2)匀减速运动:0vv ,v为负值,a0,a与0v方向相反。例例 4、物体做匀加速直线运动,加速度为 2m/s2,那么任意一秒内( )A、物体的末速度一定等于初速度的 2 倍 B、物体的末速度一定比初速度大 2m/sC、物体在这一秒的初速度比前一秒的末速度大 2m/s D、物体在这一
29、秒的末速度比前一秒的初速度大2m/s四、速度时间图象四、速度时间图象(v-t 图)1速度-时间图象反映了物体的速度随时间变化的规律。简称速度图象。2匀速直线运动的 v-t 图3变速直线运动的 v-t 图4根据速度-时间图象可以作出如下判断:读出物体在某时刻的速度或物体的某一速度所对应的时刻。求出物体在某段时间内速度的变化量或物体发生某一速度变化所经历的时间。判断物体的运动方向。判断物体的运动性质。 (情况)比较物体速度变化快慢,求加速度。 (直线倾斜程度)求各段时间内质点的位移。注:v-t 图象交点不表示相遇。v-t 图象不是质点运动轨迹。纵轴截距表示运动物体的初速 v0,横轴截距表示过一段时
30、间才开始运动。例例 5 5、如图示,是甲、乙两质点的 vt 图象,由图可知( )At=O 时刻,甲的速度大。 B甲、乙两质点都做匀加速直线运动。C相等时间内乙的速度改变大。D在 5s 末以前甲质点速度大。例例 6 6、A、B 两物体在同一直线上从某点开始计时的速度图像 如图中的 A、B 所示,则由图可知,在 0-t2时间内( ) AA、B 运动始终同向,B 比 A 运动的快。 B在 t1时间 AB 相距最远,B 开始反向。CA、B 的加速度始终同向,B 比 A 的加速度大。D在 t2时刻,A、B 并未相遇,仅只是速度相同。五五、从从 v-tv-t 图象看加速度图象看加速度在 v-t 图象中,图
31、线的斜率表示物体运动的加速度。斜率为正,表示加速度方向与所设正方向相同;斜率为负表示加速度方向与所设正方向相反;斜率不变,表示加速度不变。vtAt0V0BABC10 图一 图二例例 7 7、下面的图象表示物体做匀加速度直线运动吗?如果不是,它们做的什么运动、下面的图象表示物体做匀加速度直线运动吗?如果不是,它们做的什么运动 Otvv4v3v2v1Otv4v3v2v1v图 a 图 b练习题练习题1、计算物体在下列时间段内的加速度 1一辆汽车从车站出发做匀加速运动,经 l0s 速度达到 108Kmh。 2以 40ms 的速度运动的车,从某时刻起开始刹车,经 8s 停下。 3沿光滑水平地面以 10m
32、s 运动的小球,撞墙后以原速大小反弹,与墙壁接触时间为 02s。2、下列关于速度和加速度的说法中正确的是( ) A物体运动的速度越大,它的加速度也一定越大。 B物体运动的加速度为零时,它的速度可能很大。 C加速度就是“加出来的速度” 。D物体的加速度减小时,速度可能在增大。3关于速度和加速度的关系,以下说法正确的是( )A、物体的速度越大,则加速度也越大; B、物体的速度变化越大,则加速度越大;C、物体的速度变化越快,则加速度越大; D、物体加速度的方向,就是物体速度的方向。4质点以 2ms2的加速度做匀加速直线运动,下列说法正确的是( )A、质点的加速度越来越大; B、质点的速度每经 1s
33、增加 2 ms;C、质点在任 ls 内位移比前 ls 内位移大 2m;D、质点在任 ls 内平均速度比前 1s 内平均速度大 2ms。5关于匀变速直线运动的下列说法正确的是( )A匀变速直线运动是加速度不变的运动 B匀加速直线运动是加速度不断增加的运动C匀减速直线运动是加速度不断减小的运动 D变速直线运动是速度发生变化而加速度不变的运动(四)匀变速直线运动的规律(四)匀变速直线运动的规律 一、 知识点:知识点: 111、 据,消去时间, 得:02012tvvatXv tat20012tvvatv tat和X 2202tvvaX022022201102222ttttvvatvatXv tatXa
34、tvvaXvaX初速度等于 2、匀变速直线运动规律的应用 运用匀变速直线运动规律解题的一般步骤: 审题,弄清题意和物体的运动过程明确已知物理量和要求的物理量规定正方向(一般取初速度的方向为正方向)确定正、负号选择恰当的公式求解判断结果是否条例题意,根据正负号确定所求物理量的方向例例 1: 发射炮弹时,炮弹在枪筒中的运动可以看作是匀加速运动,如果枪弹的加速度是,枪筒长 0.64m,枪弹射出枪口时的速度是多大?25/105sm 练练 1: 物体做匀加速运动,初速度为 v02m/s,加速度 a0.1,求2/sm A:前 4s 内通过的位移?B:前 4s 内的平均速度及位移。? 例例 2: 一个滑雪的
35、人,从 85 米长的山坡上匀变速滑下,初速度是 1.8m/s,末速度系 5.0m/s,他通过这段山坡需要多长时间? 解:滑雪的人做匀加速直线运动,由20000001211()22ttttvvatatvvXv tatXv tvvtvv t可得,代入中,得()说明说明:匀变速直线运动中某段过程的平均速度公式匀变速直线运动中某段过程的平均速度公式 ssmmvstt vssmvvvvt25/4 . 385/4 . 3258 . 120又也就是说:对于变速直线运动,平均速度的求解有两个途径:也就是说:对于变速直线运动,平均速度的求解有两个途径:12(1) (2) 20vvvtXvt这两个公式综合使用往往
36、可使问题简化。这两个公式综合使用往往可使问题简化。 练练 2:做匀加速直线运动的物体,速度从 v 增加到 2v 时结果的位移是 s,测它的速度从 2v 增加到 4v 经过的位移是多少?练练 3 3、某飞机起飞的速度是 50m/s,在跑道上加速时可能产生的最大加速度是 4m/s2,求飞机从静止到起飞成功需要跑道最小长度为多少?练练 4 4、物体由静止从 A 点沿斜面匀加速下滑,随后在水平面上做匀减速直线运动,最后停止于 C 点,如图所示,已知 AB=4m,BC=6m,整个运动用时 10s,则沿 AB 和 BC 运动的加速度 a1、a2大小分别是多少? a1=0.5m/s2 a2=1/3=0.33
37、m/s2二、几个重要的推论二、几个重要的推论1 1、连续相等的时间、连续相等的时间 T T 内的位移之差为一恒定值内的位移之差为一恒定值2XaT推导过程:推导过程:物体以加速度 a 匀变速直线运动中,从某时刻起取连续相等的两个时间间隔,时间间隔为 T,设计时时刻速度为 v0 21012Xv TaT2201()2XvaTTaT221XXXaT取连续相等的 5 个时间间隔,用第 5 个间隔内的位移减去第 1 个间隔内的位移,结果是多少呢? 得到结论:得到结论:2()mnXXmn aT例例 3 3、一质点做匀加速直线运动,在连续相等的两个时间间隔内通过的位移分别为 24m 和 64m,每个时间间隔是
38、 2S,求加速度 a。解:解:226424410/XaTaam s0v2tvtv2t2tv0v0+aTX2X1TTACB132 2、某段时间内中间时刻的瞬时速度等于这段过程的平均速度、某段时间内中间时刻的瞬时速度等于这段过程的平均速度中间时刻:将某过程分成时间间隔相等的两段,中间的那个时刻。例:从 0 时刻到 2 秒末这段过程的中间时刻是 1 秒末。那从 5 秒末到 9 秒末这段过程的中间时刻呢?4 秒初到 8 秒末呢?(两个时刻相加除以 2 就行)要求解这里有个隐含条件不要忽略:就是前后两段加速度 a 是一样的。有:2tvvvvvtvvtvvttttt22202202结论:结论: (应该这样
39、记:匀变速直线运动中,某段过程中间时刻的瞬时速度等于该过程的平均vvt2速度)例例 4 4、如下图:某质点做匀加速直线运动从 A 到 B 经过 1S,从 B 到 C 也经过 1S,AC 间距离为 10m,求质点经过 B 位置时的速度。3 3、某过程中间位置的瞬时速度、某过程中间位置的瞬时速度要求解同样不要忽略加速度不变这个条件:2sv22220220222222XtXtXvvvvvvvXX试比较试比较与哪个大。22022tXvvv202ttvvv方法一:方法一: 所以:2222222220000002222()02444ttttttXtvvvvv vvvv vvvvv22Xtvv方法二、方法二
40、、作图法:三、初速度为零的几个比例式三、初速度为零的几个比例式从 t=0 时开始计时,时间间隔为 T1、1T 秒末、2T 秒末、3T 秒末速度之比。2、前 1T 秒、前 2T 秒、前 3T 秒位移之比。0v2Xvtv2X2Xs1s1S=10mABCtv0tv02Xv2Xv2tv2tv143、第 1T 秒、第 2T 秒、第 3T 秒位移之比。4、连续相等的位移所需时间之比。例例 5 5、完全相同的三个木块,固定在水平地面上,一颗子弹以速度 v 水平射入,子弹穿透三块木块后速度恰好为零,设子弹在木块内做匀减速直线运动,则子弹穿透三木块所用的时间之比是 ;如果木块厚度不同,子弹穿透三木块所用的时间相
41、同,则三木块的厚度之比是 (子弹在三木块中做匀减速直线运动的加速度是一样的)例例 6、初速为零的匀加速直线运动,第 1s 内、第 2s 内、第 3s 内速度的改变量之比为v1:v2:v3=_;第 1s 末、第 2s 末、第 3s 末的速度之比为 v1:v2:v3=_。练习练习1一物体做匀加速直线运动,在第 1 个t s 内位移为x1;第 2 个t s 内位移为x2,则物体在第 1 个t s末的速度是( )A (x2-x1)/t B (x2+x1)/tC (x2-x1)/2t D (x2+x1)/2 t2一个物体自静止开始做加速度逐渐变大的加速直线运动,经过时间t,末速度为vt,则这段时间内的位
42、移 ( )Ax vtt /2 D无法确定3P、Q、R三点在同一条直线上,一物体从P点静止开始做匀加速直线运动,经过Q 点的速度为v,到R点的速度为 3v,则PQQR等于 ( )Al8 Bl6Cl5 D134一辆汽车从车站以初速度为零匀加速直线开去,开出一段时间之后,司机发现一乘客未上车,便紧急刹车做匀减速运动.从启动到停止一共经历t=10 s,前进了 15m,在此过程中,汽车的最大速度为( )A1.5 m/s B3 m/s C4 m/s D无法确定5汽车正在以 10m/s 的速度在平直的公路上前进,在它的正前方x处有一辆自行车 以 4m/s 的速度做同方向的运动,汽车立即关闭油门做a = -
43、6m/s2的匀变速运动,若汽车恰好碰不上自行车,则x的大小为 ( )A9.67m B3.33mC3m D7m6一小球沿斜面匀加速滑下,依次经过A、B、C三点。已知AB=6cm,BC=10cm,小球经过AB和BC两段所用的时间均为 2s,则小球经过A、B、C三点时的速度大小分别是( )A2 m/s,3 ms,4 m/s B2 m/s,4 m/s,6 m/sC3 m/s,4 ms,5 m/s D3 m/s,5 m/s,7 m/s7汽车刹车后,停止转动的轮胎在地面上发生滑动,可以明显的看出滑动的痕迹,即常说的刹车线,由刹车线长短可以得知汽车刹车前的速度大小,因此刹车线的长度是分析交通事故的一个重要依
44、据。若汽车刹车后以 7 m/s2的加速度运动,刹车线长 14m,则可知汽车在紧急刹车前的速度的大小是 m/s。8从车站开出的火车,做匀加速运动,最初一分钟行 540m,那么它在最初 10s 行驶 m。9汽车在水平公路上自A向B作匀减速直线运动停于B点,初速度为3m/s,加速度为 0.4m/s2。若汽车在某 1s 内通过了 0.4m 的位移,则在15这 1 秒前汽车已运动了 s。10一物体做匀变速直线运动,某时刻速度大小为 4m/s,经过 1s 后的速度的大小为 10m/s,那么在这 1s内,物体的加速度的大小可能为 .11一物体做匀加速直线运动,初速度为 0.5 m/s,第 7 s 内的位移比
45、第 5 s 内的位移多 4 m,求:(1)物体的加速度 (2)物体在 5 s 内的位移12、汽车沿正东方向从 5m/s 开始以 2m/s2的加速度加速,求 1S 后物体速度如何?3S 后物体速度如何?5s 内的位移?13、如图 4 所示,物体以 4m/s 的初速度自斜面底端 A 点滑上光滑斜面,途径斜面中点 C,到达最高点B。已知在 A、C 点速度 vAvC=4 3,从 C 点到 B 点历时()s,试求:(1)到达斜面最高点的速度。(2)斜面的长度。 (五)用图像描述匀变速直线运动(五)用图像描述匀变速直线运动速度时间图象速度时间图象(v-t 图)1速度-时间图象反映了物体的速度随时间变化的规
46、律。简称速度图象。2匀速直线运动的 v-t 图3变速直线运动的 v-t 图4根据速度-时间图象可以作出如下判断:读出物体在某时刻的速度或物体的某一速度所对应的时刻。求出物体在某段时间内速度的变化量或物体发生某一速度变化所经历的时间。判断物体的运动方向。判断物体的运动性质。 (情况)比较物体速度变化快慢,求加速度。 (直线倾斜程度)求各段时间内质点的位移。注:v-t 图象交点不表示相遇。v-t 图象不是质点运动轨迹。纵轴截距表示运动物体的初速 v0,横轴截距表示过一段时间才开始运动。【例一】如图示,是甲、乙两质点的 vt 图象,由图可知( )At=O 时刻,甲的速度大。B甲、乙两质点都做匀加速直
47、线运动。C相等时间内乙的速度改变大。D在 5s 末以前甲质点速度大。【例二】A、B 两物体在同一直线上从某点开始计时的速度图像 如图中的 A、B 所示,则由图可知,在 0-t2时间内( ) AA、B 运动始终同向,B 比 A 运动的快。16B在 t1时间 AB 相距最远,B 开始反向。CA、B 的加速度始终同向,B 比 A 的加速度大。D在 t2时刻,A、B 并未相遇,仅只是速度相同。课堂训练课堂训练: :1、 关于直线运动的位移、速度图象,下列说法正确的是( )A、匀速直线运动的速度-时间图象是一条与时间轴平行的直线B、匀速直线运动的位移-时间图象是一条与时间轴平行的直线C、匀变速直线运动的
48、速度-时间图象是一条与时间轴平行的直线D、非匀变速直线运动的速度-时间图象是一条倾斜的直线2甲、乙两物体的 v-t 图象如图所示,下列判断正确的是( )A、甲作直线运动,乙作曲线运动 B、tl时刻甲乙相遇C、tl时间内甲的位移大于乙的位移 D、tl时刻甲的加速度大于乙的加速度3如图示,是一质点从位移原点出发的 v-t 图象,下列说法正确的是( )A、1s 末质点离开原点最远 B 2S 末质点回到原点C.3s 末质点离开原点最远 D4s 末质点回到原点4.如图所示,是一个物体向东运动的速度图象,由图可知 010s 内物体的加速度大小是_,方向是_ ;在 10s40s 内物体的加速度大小是_;在
49、40s60s 内物体的加速度大小是_,方向是_ 。5.A、B、C、D 四个物体做直线运动的速度图象如图示,以向东为正方向,由图看出 _物体在 10s 内是往返运动,且 lOs 末在出发点的东边;_物体在 10s 末在出发点的西边;_物体只向东运动,速度方向不变。6.如图是 A,B 两个物体从同一地点向同一方向做匀加速直线运动的速度图象从图可知 A 物体运动初速度是_m/s,加速度是_m/s2。B 物体运动初速度是_m/s,加速度是_m/s2 ,A 比 B _运动_s,当 B 物体开始运动时,A,B 间距s0=_m,B 运动_s 时,A,B 间距是 4so7、某物体运动的速度图像如图,根据图像可
50、知( )A.0-2s 内的加速度为 1m/s2 B.0-5s 内的位移为 10mC.第 1s 末与第 3s 末的速度方向相同 D.第 1s 末与第 5s 末加速度方向相同 1701234306030甲乙v/(kmh1)t/h8. .右图是甲、乙两物体做直线运动的 v 一 t 图象。下列表述正确的是( ) A乙做匀加速直线运动 B0 一 ls 内甲和乙的位移相等 C甲和乙的加速度方向相同 D甲的加速度比乙的小9、甲乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向作直线运动,t =0 时刻同时经过公路旁的同一个路标.在描述两车运动的 v-t 图中(如图),直线 a、b 分别描述了甲乙两车在 020 秒的运动情况
51、.关于两车之间的位置关系,下列说法正确的是 ( )A.在 010 秒内两车逐渐靠近B.在 1020 秒内两车逐渐远离C.在 515 秒内两车的位移相等D.在 t=10 秒时两车在公路上相遇10、t0 时,甲乙两汽车从相距 70 km 的两地开始相向行驶,它们的 vt 图象如图所示忽略汽车掉头所需时间下列对汽车运动状况的描述正确的是( )A在第 1 小时末,乙车改变运动方向 B在第 2 小时末,甲乙两车相距 10 km C在前 4 小时内,乙车运动加速度的大小总比甲车的大D在第 4 小时末,甲乙两车相遇11甲乙两个质点同时同地同向做直线运动,它们的 v-t 图象如图所示,则 A乙比甲运动的快B4
52、s 末乙追上甲C在 4s 内甲的速度大于乙的平均速度D乙追上甲时距离出发点 40 m 12.质量为 1 500 kg 的汽车在平直的公路上运动,v-t 图象如图所示.由此可求 ( ) A.前 25 s 内汽车的平均速度 B.前 l0 s 内汽车的加速度C.前 l0 s 内汽车所受的阻力 D.1525 s 内合外力对汽车所做的功13.如图 a 为一个质点的 x-t 图象,则下列图 b 中与之对应的 v-t 图为 ( )sm/(v1s/ t0123452010甲乙1814.某质点的速度图象如图所示,则下列说法中正确的是()A.在 06s 内,质点做匀变速直线运动B.在 614s 内,质点位移是 2
53、4mC.在 1014s 内,质点加速度方向与速度方向相反D.在 t=2s 末,质点的速度为 3m/s15.如图所示:、两条直线分别表示 A、B 两物体运动的速度随时间的变化规律,已知它们从同一地ab点沿同一直线运动。则由图象可知 ( )AA、B 两物体运动方向相同 BA 作匀速运动,B 作匀加速运动C前 10 秒 A 物体在前,10 秒后 B 物体在前 D10 秒末两物体相距最远 (6 6)自由落体运动)自由落体运动 一、回顾:一、回顾:初速度等于零的匀加速直线运动: 022002220011222222tttttvvatvatXv tatXatvvaXvaXvvvvvXXvvtt 初速度为匀
54、变速直线运动从 t=0 时开始计时,时间间隔为 T1、1T 秒末、2T 秒末、3T 秒末速度之比。2、前 1T 秒、前 2T 秒、前 3T 秒位移之比。3、第 1T 秒、第 2T 秒、第 3T 秒位移之比。194、连续相等的位移所需时间之比。 二、自由落体的特点:二、自由落体的特点:1. 自由落体运动:物体只在重力作用下,从静止开始下落的运动.2. 自由落体运动的性质:是一种初速度等于零的匀加速直线运动。3. 自由落体加速度:(1)在同一地点,不同物体作自由落体运动时的加速度相同,这个加速度叫自由落体加速度,也叫做重力加速度,通常用 g 表示。(2)不同的地理位置,重力加速度的大小不同,通常情
55、况下 g 取 9.8m/s2 ,粗略计算时 g 取 10m/s2 。 (3)重力加速度是矢量,它的方向总是竖直向下的,与重力方向相同。4. 自由落体运动公式 v=gtv=gt; h=gth=gt2 2/2/2; v vt t2 2=2gh=2gh例 1、下列说法正确的是()A.物体从静止开始下落的运动叫做自由落体运动B.物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫做自由落体运动C.从静止开始下落的钢球受到空气阻力作用,不能看成自由落体运动。D.从静止开始下落的钢球受到空气阻力作用,因为阻力与重力相比可以忽略,所以能看成自由落体运动。例 2、下列说法不正确的是()A、g 是标题,有大小无方向。B、地
56、面不同地方 g 不同,但相差不大。C、在同一地点,一切物体的自由落体加速度一样。D、在地面同一地方,高度越高,g 越小。例 3、AB 两物体质量之比是 1:2,体积之比是 4:1,同时从同一高度自由落下,求下落的时间之比,下落过程中加速度之比。例 4、质量为 2kg 的小球从离地面 80m 空中自由落下,g=10m/s2,求1、经过多长时间落地?2、第一秒和最后一秒的位移。3、下落时间为总时间的一半时下落的位移。课堂练习:课堂练习:1、甲物体的质量是乙物体质量的 2 倍,甲从 H 米高处自由落下,乙从 2H 米高处与甲同时自由下落,下面说法中正确的是: A:两物体下落过程中,同一时刻甲的速度比
57、乙的速度大。B:下落过程中,下落 1s 末时,它们速度相同。 C:下落过程中,各自下落 1m 时,它们的速度相同。 D:下落过程中,甲的加速度比乙的大。202、某人要测一座高塔的高度,从这座塔顶上静止释放一个小石块,测得石块从释放到落地时间是 3.0s,问塔有多高?g 取 10m/s2。3、有 A、B 两个小球,在不同高度上做自由落体运动,A 球下落 1 s 后,B 球开始下落,两球同时落到地面。已知 B 球离地面高度为 45m,问 A 球从多高处下落?g 取 10m/s2。4、做自由落体运动的物体第 n 秒通过的位移比第 1 秒内通过的位移多少米?g102/sm练习题:练习题: 1.甲物体的
58、重力是乙物体的 3 倍,它们在同一高度处同时自由下落,则下列说法中正确的是 A.甲比乙先着地B.甲比乙的加速度大 C.甲、乙同时着地D.无法确定谁先着地2.关于自由落体运动,下列说法正确的是 A.某段时间的平均速度等于初速度与末速度和的一半B.某段位移的平均速度等于初速度与末速度和的一半C.在任何相等时间内速度变化相同D.在任何相等时间内位移变化相同3.自由落体运动在任何两个相邻的 1s 内,位移的增量为 A.1m B.5m C.10m D.不能确定4.甲物体的重量比乙物体大 5 倍,甲从 H 高处自由落下,乙从 2H 高处与甲物体同时自由落下,在它们落地之前,下列说法中正确的是 A.两物体下
59、落过程中,在同一时刻甲的速度比乙的速度大B.下落 1s 末,它们的速度相同C.各自下落 1m 时,它们的速度相同 D.下落过程中甲的加速度比乙的加速度大5.从某高处释放一粒小石子,经过 1s 从同一地点再释放另一粒小石子,则在它们落地之前,两粒石子间的距离将 A.保持不变B.不断增大C.不断减小D.有时增大,有时减小6.长为 5m 的竖直杆下端距离一竖直隧道口为 5m,若这个隧道长也为 5m,让这根杆自由下落,它通过隧道的时间为 7.图 1 所示的各 vt 图象能正确反映自由落体运动过程的是 21 8.甲、乙两物体分别从 10m 和 20m 高处同时自由落下,不计空气阻力,下面描述正确的是 A
60、.落地时甲的速度是乙的 1/2B.落地的时间甲是乙的 2 倍C.下落 1s 时甲的速度与乙的速度相同D.甲、乙两物体在最后 1s 内下落的高度相等9.从高 h 处自由下落的物体,落到地面所用的时间是 t=_,落地时的速度 v=_,物体落下 h/3 时和落下全程时的速度之比是_,各自所经历的时间之比是_.10.自由下落的物体在头 ts 内,头 2ts 内和头 3ts 内下落的高度之比是_;在第 1 个 ts 内、第 2 个ts 内、第 3 个 ts 内下落的高度之比又是_.11.物体从高 270m 处自由下落,把它运动的总时间分成相等的 3 段,则这 3 段时间内下落的高度分别为_m;若把下落的
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