（高中物理）運(yùn)動(dòng)的描述勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的研究

1、運(yùn)動(dòng)的描述、勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的研究第1節(jié)描述運(yùn)動(dòng)的根本概念參考系定義：假定不動(dòng)，用來(lái)做參考的物體。選?。?參考系的選擇是任意的，一般選擇地面或相對(duì)地面靜止的物體。 2參考系的選擇不同，結(jié)果往往不同，即物體的運(yùn)動(dòng)和靜止都是相對(duì)的二、質(zhì)點(diǎn) 1. 定義：用來(lái)代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)是一種理想化的物理模型。 2. 條件：一個(gè)物體能否看成質(zhì)點(diǎn)，取決于它的形狀和大小在所研究問(wèn)題中是否可以忽略不計(jì)，而跟自身體積的大小、質(zhì)量的多少和運(yùn)動(dòng)速度的大小無(wú)關(guān)。三、時(shí)刻和時(shí)間間隔1.區(qū)別： 如果建立一個(gè)表示時(shí)間的一維直線(xiàn)系，那么在這個(gè)坐標(biāo)系中，時(shí)刻用點(diǎn)表示，時(shí)間間隔是兩個(gè)時(shí)刻之差，用線(xiàn)段表示。2.聯(lián)系：時(shí)間間隔，它等于

2、兩個(gè)時(shí)刻之差。四、位移和路程位移路程概念從初位置指向末位置的有向線(xiàn)段物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)的軌跡的長(zhǎng)度大小線(xiàn)段的長(zhǎng)度軌跡的長(zhǎng)度方向矢量初位置指向末位置標(biāo)量無(wú)方向決定因素與初末位置有關(guān)與路徑無(wú)關(guān)與運(yùn)動(dòng)路徑有關(guān)聯(lián)系位移的大小路程，只有在單向直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中位移的大小才等于路程五、速度和速率1.平均速度：運(yùn)動(dòng)的物體的位移與所用時(shí)間的比值2.瞬時(shí)速度：運(yùn)動(dòng)物體在某一位置或某一時(shí)刻的速度3.速率：運(yùn)動(dòng)物體速度的大小六、加速度1. 定義：速度的變化量與發(fā)生這一改變所用時(shí)間的比值2.公式：3.物理意義：是描述速度變化的快慢和方向的物理量4.方向： 加速度是矢量，其方向與速度變化量的方向相同5.單位： 米/秒2m/s2第2節(jié)

3、 勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律一、勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) 1.定義：沿著一條直線(xiàn)，且加速度不變的運(yùn)動(dòng)，叫做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。 1. 勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)2.分類(lèi)： 2.勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)二、勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的根本規(guī)律 1、兩個(gè)根本公式：位移公式：速度公式：2、兩個(gè)推論：勻變速度運(yùn)動(dòng)的判別式：速度與位移關(guān)系式：3、兩個(gè)特性可以證明，無(wú)論勻加速還是勻減速，都有4、做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體，如果初速度為零，或者末速度為零，那么公式都可簡(jiǎn)化為： ， ， ， 以上各式都是單項(xiàng)式，因此可以方便地找到各物理量間的比例關(guān)系5、兩組比例式：對(duì)于初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)：1按照連續(xù)相等時(shí)間間隔分有1s末、2s末、3s末即時(shí)速度之比為：前1s、前

4、2s、前3s內(nèi)的位移之比為第1s、第2s、第3s內(nèi)的位移之比為2按照連續(xù)相等的位移分有1X末、2X末、3X末速度之比為：前1m、前2m、前3m所用的時(shí)間之比為第1m、第2m、第3m所用的時(shí)間之比為三、自由落體運(yùn)動(dòng)和豎直上拋運(yùn)動(dòng)1、自由落體運(yùn)動(dòng)：1定義：自由落體運(yùn)動(dòng)：物體只在重力作用下，從靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng)，叫做自由落體運(yùn)動(dòng)。2性質(zhì)：它是v0=0，a=g的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。3規(guī)律：根本規(guī)律：初速度為0的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的一切規(guī)律對(duì)于自由落體運(yùn)動(dòng)都適用。2、豎直上拋運(yùn)動(dòng) 1定義：有一個(gè)豎直向上的初速度0；運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只受重力作用，加速度為豎直向下的重力加速度g。2性質(zhì)：是堅(jiān)直向上的，加速度為重力加速度g

5、的勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。3豎直上拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律：豎直上拋運(yùn)動(dòng)是加速度恒定的勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，假設(shè)以?huà)伋鳇c(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，豎直向上為坐標(biāo)軸正方向建立坐標(biāo)系，其位移與速度公式分別為4最大高度 、上升時(shí)間 第3節(jié) 運(yùn)動(dòng)圖像追及相遇問(wèn)題直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的x-t圖像位移時(shí)間圖像1. 定義：在平面直角坐標(biāo)系中，用縱軸表示位移s，用橫軸表示時(shí)間t，通過(guò)描點(diǎn)和連線(xiàn)后得到的圖象，簡(jiǎn)稱(chēng)位移圖象。位移時(shí)間圖象表示位移隨時(shí)間的變化規(guī)律。2.圖象的斜率的意義1假設(shè)圖象是一條傾斜直線(xiàn)，那么表示物體做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，直線(xiàn)的斜率表示物體的速度。圖像的斜率為正值，表示物體沿與規(guī)定的正方向相同的方向運(yùn)動(dòng)圖像的斜率為負(fù)值，表示物體沿與規(guī)定的正方向相反的方

6、向運(yùn)動(dòng)2假設(shè)圖象與時(shí)間軸平行，說(shuō)明斜率為零，即物體的速度為零，表示物體處于靜止?fàn)顟B(tài)假設(shè)物體做非勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，那么圖象是一條曲線(xiàn)。圖象上兩點(diǎn)連線(xiàn)的斜率表示這段時(shí)間內(nèi)的平均速度，圖象上某點(diǎn)切線(xiàn)的斜率表示這點(diǎn)的瞬時(shí)速度。3x-t圖像的理解圖象只能用來(lái)描述直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，反映位移隨時(shí)間的變化關(guān)系，不表示物體的運(yùn)動(dòng)軌跡由圖象可判斷各時(shí)刻物體的位置，或相對(duì)坐標(biāo)原點(diǎn)的位移。假設(shè)圖像不過(guò)原點(diǎn)，有兩種情況：圖線(xiàn)在縱軸上的截距表示開(kāi)始計(jì)時(shí)時(shí)物體的位移不為零相對(duì)于參考點(diǎn)圖線(xiàn)在橫軸上的截距表示物體過(guò)一段時(shí)間才從參考點(diǎn)出發(fā)兩圖線(xiàn)相交說(shuō)明兩物體相遇，其交點(diǎn)的橫坐標(biāo)表示相遇的時(shí)刻，縱坐標(biāo)表示相遇處對(duì)參考點(diǎn)的位移。二、直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的v

7、-t圖像速度時(shí)間圖像05101015205t/sv/ms-11.物理意義：反映做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體的速度隨時(shí)間變化的關(guān)系，如以下列圖所示。2.圖像信息：斜率意義大小表示加速度的大小，斜率越大代表加速度越大正負(fù)正：a正方向負(fù)：a負(fù)方向圖線(xiàn)的曲直直線(xiàn)表示物體做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)或勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)曲線(xiàn)表示物體做變加速度直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)【單元測(cè)試】1.南馬高中高三期中1在某校舉行的校運(yùn)會(huì)上，某同學(xué)以的成績(jī)獲得男子100米冠軍，如果測(cè)得他起跑后時(shí)的瞬時(shí)速度為，跑到處的瞬時(shí)速度為，根據(jù)以上條件，可求出該同學(xué)在比賽中的A起跑加速過(guò)程中的加速度 B跑完所用的時(shí)間C跑完全程的平均速度 D沖刺過(guò)終點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度2.一中期中考試1一個(gè)

8、小石子從離地某一高度處由靜止自由落下，某攝影愛(ài)好者恰好拍到了它下落的一段軌跡AB.該愛(ài)好者用直尺量出軌跡的長(zhǎng)度，如下列圖曝光時(shí)間為1/1000 s，那么小石子出發(fā)點(diǎn)離A點(diǎn)約為()A6.5 mB10 mC20 mD45 m3.地區(qū)七校期中聯(lián)考2. 用圖所示的方法可以測(cè)出一個(gè)人的反響時(shí)間，設(shè)直尺從開(kāi)始自由下落，到直尺被受測(cè)者抓住，直尺下落的距離h，受測(cè)者的反響時(shí)間為t，那么以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是AhBtCtDth23.地區(qū)七校期中聯(lián)考9一個(gè)物體從靜止開(kāi)始做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，以T為時(shí)間間隔，物體在第2個(gè)T時(shí)間內(nèi)位移大小是3m，第2個(gè)T時(shí)間末的速度為4m/s，那么以下結(jié)論正確的選項(xiàng)是A.物體的加速度a=1

9、 m/s25m1m4.(浙師大附中期中考試)2如下列圖的位移(x)時(shí)間(t)圖象和速度(v)時(shí)間(t)圖象中給出四條圖線(xiàn)，甲、乙、丙、丁代表四輛車(chē)由同一地點(diǎn)向同一方向運(yùn)動(dòng)的情況，那么以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是A甲車(chē)做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，乙車(chē)做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)B0t1時(shí)間內(nèi)，甲車(chē)通過(guò)的路程大于乙車(chē)通過(guò)的路程C0t2時(shí)間內(nèi)，丙、丁兩車(chē)在t2時(shí)刻相距最遠(yuǎn)D0t2時(shí)間內(nèi)，丙、丁兩車(chē)的平均速度相等5.中學(xué)高三期中18某物體以30 m/s的初速度豎直上拋，不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2。那么5s內(nèi)物體的()A路程為65 mB位移大小為25 m，方向向上C速度改變量的大小為10 m/sD平均速度大小為13 m/s，方向向上6.學(xué)軍

10、中學(xué)高三期中6如下列圖，一輕質(zhì)彈簧固定于水平地面上，一質(zhì)量為m的小球自距地面高為H1處自由下落到彈簧上端，并將彈簧壓縮，設(shè)速度到達(dá)最大的位置離地面的高度為h1，最大速度為v1。假設(shè)讓此小球從離地面高度為H2H2 H1處自由下落，速度到達(dá)最大時(shí)的位置離地面的高度為h2，最大速度為v2。那么：A=，=B，C，=D=，7.南馬高中高三期中3質(zhì)點(diǎn)以初速度做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，以下對(duì)該質(zhì)點(diǎn)落地前的運(yùn)動(dòng)判斷正確的選項(xiàng)是A豎直上拋運(yùn)動(dòng)是豎直向上的勻減速運(yùn)動(dòng)和自由落體運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)B當(dāng)時(shí)，物體一定向下運(yùn)動(dòng)C當(dāng)時(shí)，物體一定向上運(yùn)動(dòng)D當(dāng)時(shí)，物體上升到最高點(diǎn)8.中學(xué)期中考試1.從同一地點(diǎn)同時(shí)開(kāi)始沿同一直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)物體、的

11、速度圖象如下列圖，；在0-t0時(shí)間內(nèi)，以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是 A、兩個(gè)物體的加速度都在不斷減小B物體的加速度不斷增大，物體的加速度不斷減小C物體的位移等于物體的位移D、兩個(gè)物體的平均速度大小都大于(v1+v2)/29.一中期中考試9質(zhì)量為2 kg的質(zhì)點(diǎn)在xy平面上做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，在x方向的速度圖象和y方向的位移圖象如下列圖，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A質(zhì)點(diǎn)的初速度為5 m/sB質(zhì)點(diǎn)所受的合外力為3 NC質(zhì)點(diǎn)初速度的方向與合外力方向垂直D2 s末質(zhì)點(diǎn)速度大小為6 m/s10.蒼南中學(xué)高三期中8如下列圖，一根輕彈簧豎直直立在水平地面上，下端固定，在彈簧的正上方有一個(gè)物塊，物塊從高處自由下落到彈簧上端O，

12、將彈簧壓縮， 彈簧被壓縮了x0時(shí)，物塊的速度變?yōu)榱銖奈飰K與彈簧接觸開(kāi)始，物塊的加速度的大小隨下降的位移x變化的圖象可能是D11.地區(qū)七校期中聯(lián)考10某科技興趣小組用實(shí)驗(yàn)裝置模擬火箭發(fā)射衛(wèi)星?；鸺c(diǎn)燃后從地面豎直升空，火箭的第一級(jí)第二級(jí)相繼脫落，實(shí)驗(yàn)中測(cè)得衛(wèi)星的速度時(shí)間圖象如下列圖，設(shè)運(yùn)動(dòng)中不計(jì)空氣阻力，燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的推力大小恒定。以下判斷正確的選項(xiàng)是 At2時(shí)刻衛(wèi)星到達(dá)最高點(diǎn)，t3時(shí)刻衛(wèi)星落回地面B衛(wèi)星在0-t1時(shí)間內(nèi)的加速度大于t1-t2時(shí)間內(nèi)的加速度C t1-t2時(shí)間內(nèi)衛(wèi)星處于超重狀態(tài)，t2-t3時(shí)間內(nèi)衛(wèi)星處于失重狀態(tài)D衛(wèi)星在t2-t3時(shí)間內(nèi)的加速度大小等于重力加速度12.學(xué)軍中學(xué)高三期

13、中5如圖為質(zhì)量相等的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)A、B在同一直線(xiàn)上運(yùn)動(dòng)的v-t圖像。由圖可知：A在t時(shí)刻兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)在同一位置B在t時(shí)刻兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)速度相等C在0-t時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)A、B位移相等D在0-t時(shí)間內(nèi)合外力對(duì)B做功比合外力對(duì)A做功多13.學(xué)軍中學(xué)高三期中11如圖甲所示，水平拋出的物體，抵達(dá)斜面上端P處時(shí)速度恰好沿著斜面方向，緊貼斜面PQ無(wú)摩擦滑下。圖乙為物體沿x方向和y方向運(yùn)動(dòng)的位移-時(shí)間圖象及速度-時(shí)間圖象，其中可能正確的選項(xiàng)是:AB14.蒼南中學(xué)高三期中1615分為了讓觀(guān)眾體會(huì)到親身參與挑戰(zhàn)的興奮和激情，時(shí)下很多電視臺(tái)推出了以全民體驗(yàn)競(jìng)技魅力為宗旨的大沖關(guān)節(jié)目。其中有一關(guān)叫跑步機(jī)跨欄，它的設(shè)置是先讓觀(guān)眾通過(guò)一段

14、平臺(tái)，再?zèng)_上反向移動(dòng)的跑步機(jī)，并在跑步機(jī)上通過(guò)幾個(gè)跨欄，沖到這一關(guān)的終點(diǎn)。現(xiàn)有一套跑步機(jī)跨欄裝置，平臺(tái)長(zhǎng)L1=4m，跑步機(jī)長(zhǎng)L2=32m，跑步機(jī)上設(shè)置了一個(gè)跨欄不隨跑步機(jī)移動(dòng)，跨欄到平臺(tái)末端的距離L3=10m，且跑步機(jī)以v0=1m/s的速度勻速移動(dòng)。一位挑戰(zhàn)者在平臺(tái)起點(diǎn)從靜止開(kāi)始，以a1=2m/s2的加速度通過(guò)平臺(tái)，沖上跑步機(jī)，之后以a2=1m/s2的加速度在跑步機(jī)上向前沖。在跨欄時(shí)，挑戰(zhàn)者不慎摔倒了，經(jīng)過(guò)2s后爬起，又保持原來(lái)的加速度在跑步機(jī)上順利通過(guò)剩余的路程。假設(shè)從摔倒至爬起的過(guò)程中挑戰(zhàn)者與跑步機(jī)始終相對(duì)靜止。試求挑戰(zhàn)者通過(guò)跑步機(jī)跨欄裝置全程所需的時(shí)間為多大？解：觀(guān)眾勻加速通過(guò)平臺(tái)：通過(guò)

15、平臺(tái)的時(shí)間：分沖上跑步機(jī)的初速度：1分沖上跑步機(jī)至第一個(gè)跨欄： 1分解得：t2=2s1分第一次摔倒至爬起隨跑步機(jī)移動(dòng)距離：x=v0t=12m=2m2分第一次爬起向左減速過(guò)程：v0=a2t3解得：t3=1s1分位移：2分向右加速?zèng)_刺過(guò)程：2分解得：t4=7s1分觀(guān)眾通過(guò)跑步機(jī)跨欄裝置所需的總時(shí)間為：2分15.學(xué)軍中學(xué)高三期中18一輛摩托車(chē)能到達(dá)的最大速度為v=30 m/s，要想在3 min內(nèi)由靜止起沿一條平直公路追上在前面s01000 m處正以vm20 m/s的速度勻速行駛的汽車(chē)，那么摩托車(chē)至少以多大的加速度起動(dòng)？假設(shè)摩托車(chē)開(kāi)始勻加速起動(dòng)甲同學(xué)的解法是：設(shè)摩托車(chē)恰好在3 min時(shí)追上汽車(chē)，那么 EQ F(1,2) at2vmt