湖北省华中师大一附中高二国际板物理大小班、长短课重点班附加课件：运动的描述与匀变速直线运动

1、第一单元第一单元运动的描述与匀运动的描述与匀 变速直线运动变速直线运动使用建议一题多解：在应用匀变速直线公式求解相遇、追及问题一题多解：在应用匀变速直线公式求解相遇、追及问题时，可引导学生用多种方法求解，并充分对比各种求解方法时，可引导学生用多种方法求解，并充分对比各种求解方法的优缺点，教学中要特别注意强调各公式的推论及其适用条的优缺点，教学中要特别注意强调各公式的推论及其适用条件件 第一单元第一单元 使用建议使用建议第第1 1讲讲 描述运动的基本概念描述运动的基本概念 考点整合一、质点与参考系一、质点与参考系 1. 1.质点：用来代替物体的有质点：用来代替物体的有_的点的点 (1) (1)质

2、点是一个质点是一个_模型，实际上并不存在模型，实际上并不存在 (2) (2)当物体的当物体的_和和_对所研究问题的影对所研究问题的影响可以忽略时，物体可看作质点响可以忽略时，物体可看作质点 (3) (3)物体能否简化为质点，要考虑物体的大小形状、物体能否简化为质点，要考虑物体的大小形状、物体的运动及研究的问题等因素物体的运动及研究的问题等因素 2. 2.参考系：为了研究物体的运动而参考系：为了研究物体的运动而_的物的物体，通常以地面和相对地面静止的物体为参考系体，通常以地面和相对地面静止的物体为参考系第第1 1讲讲 考点整合考点整合质量质量 理想化理想化 大小大小 形状形状 假定不动假定不动第

3、第1 1讲讲 考点整合考点整合二、时间与位移二、时间与位移1.1.时刻和时间：时刻和时间： 时刻指的是某一时刻指的是某一_，在时间轴上用一个确定的，在时间轴上用一个确定的_表示，对应的运动量是位置、瞬时速度、瞬时加速度；表示，对应的运动量是位置、瞬时速度、瞬时加速度；时间是两个时间是两个_间的一段间隔，在时间轴上用一段间的一段间隔，在时间轴上用一段_表示，对应的运动量是位移、平均速度、速度变化表示，对应的运动量是位移、平均速度、速度变化量量2.2.位移和路程：位移和路程： 位移是描述质点位移是描述质点_的物理量，它是从质点的的物理量，它是从质点的_位置指向位置指向_位置的有向线段，是位置的有向

4、线段，是_量；路程是量；路程是质点实际运动轨迹的质点实际运动轨迹的_，是，是_量量瞬间瞬间 点点 时刻时刻 线段线段位置的变化位置的变化初初末末矢矢长度长度标标第第1 1讲讲 考点整合考点整合说明：一般情况下，路程不等于位移的大小只有质点做说明：一般情况下，路程不等于位移的大小只有质点做_运动时，位移的大小才等于路程位移和路程都运动时，位移的大小才等于路程位移和路程都属于过程量，质点发生一段位移或通过一段路程需要经历一段属于过程量，质点发生一段位移或通过一段路程需要经历一段时间时间 三、速度与加速度三、速度与加速度 1. 1.速度：描述质点的运动速度：描述质点的运动_及方向的物理量，是及方向的

5、物理量，是_量量 (1) (1)定义：质点的定义：质点的_与发生该段与发生该段_所用时间所用时间的比值的比值(v(v ) )，方向与，方向与_的方向相同的方向相同 单方向直线单方向直线 快慢快慢 矢矢 位移位移 位移位移 位移位移 第第1 1讲讲 考点整合考点整合 (2) (2)瞬时速度与瞬时速率：瞬时速度指物体在某一瞬时速度与瞬时速率：瞬时速度指物体在某一_ _ ( (或某一或某一_)_)的速度，方向沿轨迹的的速度，方向沿轨迹的_，速度的，速度的_叫瞬时速率，前者是叫瞬时速率，前者是_量，后者是量，后者是_量量 (3) (3)平均速度与平均速率：物体在某段时间的平均速度与平均速率：物体在某段

6、时间的_跟跟发生这段发生这段_所用时间的比值叫平均速度，是所用时间的比值叫平均速度，是_量，量，方向与方向与_方向相同；而物体在某段时间内运动的方向相同；而物体在某段时间内运动的_与所用时间的比值叫平均速率，是与所用时间的比值叫平均速率，是_量量 2. 2.加速度：描述质点的速度改变加速度：描述质点的速度改变_及方向的物理量，及方向的物理量，是是_量量时刻时刻位置位置切线方向切线方向大小大小标标位移位移位移位移矢矢矢矢位移位移路程路程 标标快慢快慢矢矢第第1 1讲讲 考点整合考点整合改变量改变量 2.特点：特点：(1)_为恒量；为恒量； (2)加速度为加速度为_ 3.规律：规律：(1)xvt；

7、(2)图象：如图象：如图图11所示所示 (1)定义：质点速度的定义：质点速度的_跟发生这一改变所用时间的跟发生这一改变所用时间的比值比值(a _)，方向与，方向与_的方向相同的方向相同 (2)大小：加速度的大小在数值上等于运动质点在单位时间大小：加速度的大小在数值上等于运动质点在单位时间内速度的内速度的_，即速度的变化率，即速度的变化率 四、匀速直线运动四、匀速直线运动 1.匀速直线运动：在相等时间内匀速直线运动：在相等时间内_相同的直线运相同的直线运动动速度改变量速度改变量改变量改变量位移位移速度速度零零要点探究 探究点一对质点、参考系概念的理解探究点一对质点、参考系概念的理解 第第1 1讲

8、讲 要点探究要点探究例例12010海阳一中海阳一中 在以下的哪些情况中可将物体在以下的哪些情况中可将物体看成质点看成质点( ) A.研究某学生骑车由学校回家的速度研究某学生骑车由学校回家的速度 B.研究火星探测器从地球到火星的飞行轨迹研究火星探测器从地球到火星的飞行轨迹 C.研究火车从烟台站到济南站的运动时间研究火车从烟台站到济南站的运动时间 D.研究整列火车经过一个隧道的时间研究整列火车经过一个隧道的时间 ABC 第第1 1讲讲 要点探究要点探究例例2在在第一次世界大战期间，一名法国飞行员在第一次世界大战期间，一名法国飞行员在2000 m高空飞行时，发现脸旁有一个小东西，他以为是虫子，敏捷高

9、空飞行时，发现脸旁有一个小东西，他以为是虫子，敏捷地把它一把抓过来，令他吃惊的是，抓到的竟然是一颗子弹，地把它一把抓过来，令他吃惊的是，抓到的竟然是一颗子弹，飞行员能抓到子弹的原因是飞行员能抓到子弹的原因是( C ) A.飞行员的反应快飞行员的反应快 B.子弹的飞行速度远小于飞行员的速度子弹的飞行速度远小于飞行员的速度 C.子弹相对于飞行员来说是几乎静止的子弹相对于飞行员来说是几乎静止的 D.飞行员的手特有劲飞行员的手特有劲第第1 1讲讲 要点探究要点探究升降机天花板上用细线吊着小球，当升降机静止升降机天花板上用细线吊着小球，当升降机静止时，剪断吊线到球落至地板经历时，剪断吊线到球落至地板经历

10、0.6 s当升降机以当升降机以10 m/s速速度匀速上升时，剪断吊线到球落回地板经历时间度匀速上升时，剪断吊线到球落回地板经历时间_，此，此时在升降机里看，小球是时在升降机里看，小球是_运动，在升降机外的运动，在升降机外的地面上看，小球是地面上看，小球是_运动当升降机以运动当升降机以12.5 m/s2加速度上升时，剪断吊线到小球落至地板经历加速度上升时，剪断吊线到小球落至地板经历_s0.6自由落体自由落体竖直上抛竖直上抛0.4第第1 1讲讲 要点探究要点探究例例32010闵行模拟闵行模拟 在在2008北京奥运会北京奥运会中，牙买加选手博尔特是公认的世界飞人，在中，牙买加选手博尔特是公认的世界飞

11、人，在男子男子100 m决赛和男子决赛和男子200 m决赛中分别以决赛中分别以9.69 s和和19.30 s的成绩破两项世界纪录，获得两枚金的成绩破两项世界纪录，获得两枚金牌关于他在这两次决赛中的运动情况，下列牌关于他在这两次决赛中的运动情况，下列说法正确的是说法正确的是() A.200 m决赛中的位移是决赛中的位移是100 m决赛的两倍决赛的两倍 B.100 m决赛中的平均速度约为决赛中的平均速度约为10.32 m/s C.100 m决赛中的最大速度约为决赛中的最大速度约为20.64 m/s D.200 m决赛中的平均速度约为决赛中的平均速度约为10.36 m/s 探究点二平均速度和瞬时速度

12、及平均速率的辨析探究点二平均速度和瞬时速度及平均速率的辨析B第第1 1讲讲 要点探究要点探究 2010福州模拟福州模拟甲、乙两辆汽车沿平直公路从某甲、乙两辆汽车沿平直公路从某地同时同向驶向同一目的地，甲车在前一半时间内以速度地同时同向驶向同一目的地，甲车在前一半时间内以速度v13 m/s做匀速运动，后一半时间内以速度做匀速运动，后一半时间内以速度v26 m/s做匀速做匀速运动；乙车在前一半路程中以速度运动；乙车在前一半路程中以速度v13 m/s做匀速运动，在做匀速运动，在后一半路程中以速度后一半路程中以速度v26 m/s做匀速运动，则可知做匀速运动，则可知() A.甲的平均速度大甲的平均速度大

13、 B乙的平均速度大乙的平均速度大 C.甲先到达目的地甲先到达目的地 D乙先到达目的地乙先到达目的地第第1 1讲讲 要点探究要点探究AC第第1 1讲讲 要点探究要点探究例例4一个质点做方向不变的直线运动，加速度的方向始一个质点做方向不变的直线运动，加速度的方向始终与速度方向相同，但加速度大小逐渐减小直至为零，则在此终与速度方向相同，但加速度大小逐渐减小直至为零，则在此过程中过程中( ) A.速度逐渐减小，当加速度减小到零时，速度达到最小值速度逐渐减小，当加速度减小到零时，速度达到最小值 B.速度逐渐增大，当加速度减小到零时，速度达到最大值速度逐渐增大，当加速度减小到零时，速度达到最大值 C.位移

14、逐渐增大，当加速度减小到零时，位移将不再增大位移逐渐增大，当加速度减小到零时，位移将不再增大 D.位移逐渐减小，当加速度减小到零时，位移达到最小值位移逐渐减小，当加速度减小到零时，位移达到最小值 探究点三对加速度与速度的关系的理解探究点三对加速度与速度的关系的理解B第第1 1讲讲 要点探究要点探究 做匀变速直线运动的物体，某时刻速度的大小为做匀变速直线运动的物体，某时刻速度的大小为4 m/s,1 s后速度的大小变为后速度的大小变为10 m/s，在这，在这1 s内物体的内物体的( ) A.位移的大小可能小于位移的大小可能小于4 m B.位移的大小可能大于位移的大小可能大于10 m C.加速度的大

15、小可能小于加速度的大小可能小于4 m/s2 D.加速度的大小可能大于加速度的大小可能大于10 m/s2AD 探究点四匀速直线运动规律的应用探究点四匀速直线运动规律的应用求解多物体或多过程运动问题的方法：求解多物体或多过程运动问题的方法： (1)审清题意，分析各个物体和各个运动过程，构建运动图景，审清题意，分析各个物体和各个运动过程，构建运动图景，并尽量画出草图；并尽量画出草图； (2)分段分析各阶段运动特点，找准各阶段运动的区别与联系；分段分析各阶段运动特点，找准各阶段运动的区别与联系； (3)灵活运用运动规律处理有关实际问题灵活运用运动规律处理有关实际问题 第第1 1讲讲 要点探究要点探究第

16、第1 1讲讲 要点探究要点探究例例5 2010海阳一中海阳一中一列队伍长一列队伍长L120 m，行进速度，行进速度v4.8 km/h，为了传达一个命令，通讯员从队伍尾跑步赶到队伍，为了传达一个命令，通讯员从队伍尾跑步赶到队伍头，其速度头，其速度v3 m/s，然后又立即用跟队伍行进速度相同大小，然后又立即用跟队伍行进速度相同大小的速度返回队尾求通讯员从离开队伍到重回到队尾共用多少的速度返回队尾求通讯员从离开队伍到重回到队尾共用多少时间？通讯员归队处跟离队处相距多少？时间？通讯员归队处跟离队处相距多少？117 s156 m第第1 1讲讲 要点探究要点探究例例5117 s156 m 解析解析通讯员经

17、过通讯员经过t1时间到达队伍时间到达队伍的排头，队伍的位移的排头，队伍的位移x1vt1，通讯员的位移，通讯员的位移x2vt1且且x2x1L，代入数据解得，代入数据解得t172 s又设通讯员经过又设通讯员经过t2时间从队伍的排头到达了队尾，队伍的时间从队伍的排头到达了队尾，队伍的位移位移x1vt2，通讯员的位移，通讯员的位移x2vt2且且x1x2L，代入数据解得，代入数据解得t245 s所以通讯员从离开队伍到重回队尾的时间所以通讯员从离开队伍到重回队尾的时间tt1t2117 s；在整个运动过程中通讯员的位移在整个运动过程中通讯员的位移xvt156 m.第第1 1讲讲 补充例题补充例题【例1】甲、

18、乙两辆汽车沿平直公路从某地同时驶向同一目标，甲车在前一半时间内以速度V1做匀速直线运动，后一半时间内以速度V2做匀速直线运动；乙车在前一半路程中以速度V1做匀速直线运动，后一半路程中以速度V2做匀速直线运动，则（ ）。A甲先到达；B.乙先到达； C.甲、乙同时到达； D.不能确定。212vvSt甲2121212)(22vvsvvvsvst乙22121)(4vvvvtt乙甲212214)(vvvv分析与解：设甲、乙车从某地到目的地距离为S，则对甲车有;对于乙车有所以由数学知识知故t甲t乙，即正确答案为A。第第1 1讲讲 补充例题补充例题【例2】航空母舰以一定的速度航行，以保证飞机能安全起飞，某航

19、空母舰上的战斗机起飞时的最大加速度是a=5.0m/s2,速度须达V=50m/s才能起飞，该航空母舰甲板长L=160m,为了使飞机能安全起飞，航空母舰应以多大的速度V0向什么方向航行？aLvv2202smaLvv/30220解:据得分析纠错：上述错解的原因是没有明确指出参考系，速度、位移不是在同一参考系中得到的量。 第第1 1讲讲 补充例题补充例题【例2】航空母舰以一定的速度航行，以保证飞机能安全起飞，某航空母舰上的战斗机起飞时的最大加速度是a=5.0m/s2,速度须达V=50m/s才能起飞，该航空母舰甲板长L=160m,为了使飞机能安全起飞，航空母舰应以多大的速度V0向什么方向航行？方法一方法

20、一:若以地面为参考系，则飞机的初速度为V0，末速度为V=50m/s，飞机的位移为S=L+V0t,则根据匀变速直线的规律可得：)(22020202tvLavasvv，v=v0+at。代入数据求得：v0=10m/s.方法二方法二:若以航空母舰为参考系，则飞机的初速度为零，位移为L，设末速度为v1，则据匀变速直线的规律可得：smaLv/4021所以V0=V-V1=10m/s.即航空母舰应与飞机起飞方向相同至少以10m/s的速度航行。第第2 2讲讲 匀速直线运动的规律及应用匀速直线运动的规律及应用考点整合一、匀变速直线运动一、匀变速直线运动 1.概念：概念：(1)物体沿物体沿_运动；运动； (2)_和

21、和_都不变都不变 2.特点特点 (1)加速度为加速度为_量；量； (2)速度随时间速度随时间_变化；变化； (3)任意两个连续相等的时间任意两个连续相等的时间T内的位移之差为内的位移之差为_ 二、匀变速直线运动的规律二、匀变速直线运动的规律 1.速度公式：速度公式：v_.第第2 2讲讲 考点整合考点整合直线直线 加速度的大小加速度的大小 方向方向 恒恒均匀均匀恒定恒定v0+at第第2 2讲讲 考点整合考点整合 2.位移公式：位移公式：x_，x_t 3.速度位移关系：速度位移关系：v2v_. 4.平均速度关系：平均速度关系： ， _. 三、重要结论三、重要结论 初速度为零初速度为零的匀加速直线运

22、动的特点的匀加速直线运动的特点(从运动开始时刻从运动开始时刻计时，以计时，以t s为时间单位为时间单位)： 1.t s末、末、2t s末、末、3t s末、末、nt s末的瞬时速度之比为末的瞬时速度之比为 v1 v2 v3 vn_.2ax1 2 3 n第第2 2讲讲 考点整合考点整合 2.t s内、内、2t s内、内、3t s内、内、nt s内的位移之比为内的位移之比为 x1 x2 x3 xn_. 3.在连续相等时间间隔内位移之比为在连续相等时间间隔内位移之比为x x x xN_. 4.经过连续相等位移所用时间之比为经过连续相等位移所用时间之比为t t t tN_.12 22 32 n2 1 3

23、 5 (2N1) 第第2 2讲讲 要点探究要点探究例例1飞机着陆后以飞机着陆后以6 m/s2大小的加速度做匀减速直线运动，大小的加速度做匀减速直线运动，其着陆速度为其着陆速度为60 m/s，求：，求： (1)飞机着陆后飞机着陆后12 s内滑行的位移内滑行的位移x； (2)整个减速过程的平均速度；整个减速过程的平均速度； (3)飞机静止前飞机静止前4 s内滑行的位移内滑行的位移x. 探究点一匀变速直线运动规律的基本应用探究点一匀变速直线运动规律的基本应用例例1 (1)300 m(2)30 m/s(3)48 m解析解析 (1)以初速度方向为正方向，则有以初速度方向为正方向，则有a6 m/s2，飞机

24、在地面滑行最长时间飞机在地面滑行最长时间t10 s，所以飞机所以飞机12 s内滑行的位移为内滑行的位移为10 s内滑行的位移，内滑行的位移，x tt300 m；(另解：由另解：由v2v2ax得得x300 m)(2)减速过程的平均速度减速过程的平均速度30 m/s.(另解：另解：30 m/s)(3)飞机匀减速直线运动的逆运动为初速度为零、加速度为飞机匀减速直线运动的逆运动为初速度为零、加速度为a6 m/s2的匀加速直线运动的匀加速直线运动飞机滑行的最后飞机滑行的最后4 s内的位移大小等于其逆运动最初内的位移大小等于其逆运动最初4 s内的位内的位移，移，xat26 m/s2(4 s)248 m.(

25、另解：逆运动另解：逆运动4 s末的速度末的速度vat6 m/s24 s24 m/s，xtt 4 s48 m)第第2 2讲讲 要点探究要点探究 2009江苏卷江苏卷 如图如图21所示，以所示，以8 m/s匀速行驶的汽匀速行驶的汽车即将通过路口，绿灯还有车即将通过路口，绿灯还有2 s将熄灭，此时汽车距离停车线将熄灭，此时汽车距离停车线18 m该车加速时最大加速度大小为该车加速时最大加速度大小为2 m/s2，减速时最大加速，减速时最大加速度大小为度大小为5 m/s2.此路段允许行驶的最大速度为此路段允许行驶的最大速度为12.5 m/s，下列，下列说法中正确的有说法中正确的有() A.如果立即做匀加速

26、运动，在绿如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前汽车可能通过停车线灯熄灭前汽车可能通过停车线 B.如果立即做匀加速运动，在绿如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前通过停车线汽车一定超速灯熄灭前通过停车线汽车一定超速 C.如果立即做匀减速运动，在绿如果立即做匀减速运动，在绿灯熄灭前汽车一定不能通过停车线灯熄灭前汽车一定不能通过停车线 D.如果距停车线如果距停车线5 m处减速，汽处减速，汽车能停在停车线处车能停在停车线处第第2 2讲讲 要点探究要点探究AC第第2 2讲讲 要点探究要点探究 大雪过后容易发生交通事故，其原因主要是大雪覆盖大雪过后容易发生交通事故，其原因主要是大雪覆盖路面后被车轮挤压，部分融化

27、为水，在严寒的天气下，又马上结路面后被车轮挤压，部分融化为水，在严寒的天气下，又马上结成冰，汽车在光滑的路面上行驶，刹车后难以停下成冰，汽车在光滑的路面上行驶，刹车后难以停下据测定，汽车橡胶轮胎与普通路面间的动摩擦因数是据测定，汽车橡胶轮胎与普通路面间的动摩擦因数是0.7，与冰，与冰面间的动摩擦因数为面间的动摩擦因数为0.1，对于没有安装防抱死，对于没有安装防抱死(ABS)系统的普通系统的普通汽车，在规定的速度急刹车后，车轮立即停止运动，汽车在普通汽车，在规定的速度急刹车后，车轮立即停止运动，汽车在普通的水平路面上滑行的水平路面上滑行1.4 m才能停下，那么汽车以同样的速度在结才能停下，那么汽

28、车以同样的速度在结了冰的水平路面上行驶，急刹车后滑行的距离为多少？了冰的水平路面上行驶，急刹车后滑行的距离为多少？(g10 m/s2)9.8 m 探究点二匀变速直线运动推论的应用探究点二匀变速直线运动推论的应用第第2 2讲讲 要点探究要点探究例例2有一个做匀变速直线运动的质点，它在两段连续相有一个做匀变速直线运动的质点，它在两段连续相等的时间内通过的位移分别是等的时间内通过的位移分别是24 m和和64 m，连续相等的时间为，连续相等的时间为4 s，求质点的初速度和加速度大小，求质点的初速度和加速度大小1 m/s2.5 m/s2 第第2 2讲讲 要点探究要点探究第第2 2讲讲 要点探究要点探究第

29、第2 2讲讲 要点探究要点探究 2010福建师大附中福建师大附中 一辆公共汽车进站后开始刹一辆公共汽车进站后开始刹车，做匀减速直线运动开始刹车后的第车，做匀减速直线运动开始刹车后的第1 s内和第内和第2 s内位内位移大小依次为移大小依次为9 m和和7 m则刹车后则刹车后6 s内的位移是内的位移是() A.20 m B.24 m C.25 m D.75 m点评点评 用推论用推论xaT2和平均速度解题比较简便注和平均速度解题比较简便注意推论意推论xaT2同样适用于匀减速直线运动，如下面的变同样适用于匀减速直线运动，如下面的变式题式题C第第2 2讲讲 要点探究要点探究例例3 2010宁夏卷宁夏卷短跑

30、名将博尔特在北京奥运会上创短跑名将博尔特在北京奥运会上创造了造了100 m和和200 m短跑项目的新世界纪录，他的成绩分别为短跑项目的新世界纪录，他的成绩分别为9.69 s和和19.30 s假定他在假定他在100 m比赛时从发令到起跑的反应比赛时从发令到起跑的反应时间是时间是0.15 s，起跑后做匀加速运动，达到最大速率后做匀速，起跑后做匀加速运动，达到最大速率后做匀速运动运动.200 m比赛时，反应时间及起跑后加速阶段的加速度和比赛时，反应时间及起跑后加速阶段的加速度和加速时间与加速时间与100 m比赛时相同，但由于弯道和体力等因素的比赛时相同，但由于弯道和体力等因素的影响，以后的平均速度只有跑影响，以后的平均速度只有跑100 m时最大速率的时最大速率的96%.求：求： (1)加速所用时间和达到的最大速率；加速所用时间和达到的最大速率； (2)起跑后做匀加速运动的加速度起跑后做匀加速运动的加速度(结果保留两位小数结果保留两位小数) 探究点三多物体或多阶段匀变速直线运动的求解探究点三多物体或多阶段匀变速直线运动的求解1.29 s11.24 m/s(2)8.