（高中物理）運動的描述勻變速直線運動的研究

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

2、兩個時刻之差。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段物體實際運動的軌跡的長度大小線段的長度軌跡的長度方向矢量初位置指向末位置標量無方向決定因素與初末位置有關(guān)與路徑無關(guān)與運動路徑有關(guān)聯(lián)系位移的大小路程，只有在單向直線運動中位移的大小才等于路程五、速度和速率1.平均速度：運動的物體的位移與所用時間的比值2.瞬時速度：運動物體在某一位置或某一時刻的速度3.速率：運動物體速度的大小六、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、 勻變速直線運動規(guī)律一、勻變速直線運動 1.定義：沿著一條直線，且加速度不變的運動，叫做勻變速直線運動。 1. 勻加速直線運動2.分類： 2.勻減速直線運動二、勻變速直線運動的根本規(guī)律 1、兩個根本公式：位移公式：速度公式：2、兩個推論：勻變速度運動的判別式：速度與位移關(guān)系式：3、兩個特性可以證明，無論勻加速還是勻減速，都有4、做勻變速直線運動的物體，如果初速度為零，或者末速度為零，那么公式都可簡化為： ， ， ， 以上各式都是單項式，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：對于初速度為零的勻加速直線運動：1按照連續(xù)相等時間間隔分有1s末、2s末、3s末即時速度之比為：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所用的時間之比為第1m、第2m、第3m所用的時間之比為三、自由落體運動和豎直上拋運動1、自由落體運動：1定義：自由落體運動：物體只在重力作用下，從靜止開始下落的運動，叫做自由落體運動。2性質(zhì)：它是v0=0，a=g的勻加速直線運動。3規(guī)律：根本規(guī)律：初速度為0的勻加速直線運動的一切規(guī)律對于自由落體運動都適用。2、豎直上拋運動 1定義：有一個豎直向上的初速度0；運動過程中只受重力作用，加速度為豎直向下的重力加速度g。2性質(zhì)：是堅直向上的，加速度為重力加速度g

5、的勻減速直線運動。3豎直上拋運動的規(guī)律：豎直上拋運動是加速度恒定的勻變速直線運動，假設(shè)以拋出點為坐標原點，豎直向上為坐標軸正方向建立坐標系，其位移與速度公式分別為4最大高度 、上升時間 第3節(jié) 運動圖像追及相遇問題直線運動的x-t圖像位移時間圖像1. 定義：在平面直角坐標系中，用縱軸表示位移s，用橫軸表示時間t，通過描點和連線后得到的圖象，簡稱位移圖象。位移時間圖象表示位移隨時間的變化規(guī)律。2.圖象的斜率的意義1假設(shè)圖象是一條傾斜直線，那么表示物體做勻速直線運動，直線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動圖像的斜率為負值，表示物體沿與規(guī)定的正方向相反的方

6、向運動2假設(shè)圖象與時間軸平行，說明斜率為零，即物體的速度為零，表示物體處于靜止狀態(tài)假設(shè)物體做非勻速直線運動，那么圖象是一條曲線。圖象上兩點連線的斜率表示這段時間內(nèi)的平均速度，圖象上某點切線的斜率表示這點的瞬時速度。3x-t圖像的理解圖象只能用來描述直線運動，反映位移隨時間的變化關(guān)系，不表示物體的運動軌跡由圖象可判斷各時刻物體的位置，或相對坐標原點的位移。假設(shè)圖像不過原點，有兩種情況：圖線在縱軸上的截距表示開始計時時物體的位移不為零相對于參考點圖線在橫軸上的截距表示物體過一段時間才從參考點出發(fā)兩圖線相交說明兩物體相遇，其交點的橫坐標表示相遇的時刻，縱坐標表示相遇處對參考點的位移。二、直線運動的v

7、-t圖像速度時間圖像05101015205t/sv/ms-11.物理意義：反映做直線運動的物體的速度隨時間變化的關(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正：a正方向負：a負方向圖線的曲直直線表示物體做勻速直線運動或勻變速直線運動曲線表示物體做變加速度直線運動【單元測試】1.南馬高中高三期中1在某校舉行的校運會上，某同學以的成績獲得男子100米冠軍，如果測得他起跑后時的瞬時速度為，跑到處的瞬時速度為，根據(jù)以上條件，可求出該同學在比賽中的A起跑加速過程中的加速度 B跑完所用的時間C跑完全程的平均速度 D沖刺過終點時的瞬時速度2.一中期中考試1一個

8、小石子從離地某一高度處由靜止自由落下，某攝影愛好者恰好拍到了它下落的一段軌跡AB.該愛好者用直尺量出軌跡的長度，如下列圖曝光時間為1/1000 s，那么小石子出發(fā)點離A點約為()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出一個人的反響時間，設(shè)直尺從開始自由下落，到直尺被受測者抓住，直尺下落的距離h，受測者的反響時間為t，那么以下說法正確的選項是AhBtCtDth23.地區(qū)七校期中聯(lián)考9一個物體從靜止開始做勻加速直線運動，以T為時間間隔，物體在第2個T時間內(nèi)位移大小是3m，第2個T時間末的速度為4m/s，那么以下結(jié)論正確的選項是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)時間(t)圖象和速度(v)時間(t)圖象中給出四條圖線，甲、乙、丙、丁代表四輛車由同一地點向同一方向運動的情況，那么以下說法正確的選項是A甲車做直線運動，乙車做曲線運動B0t1時間內(nèi)，甲車通過的路程大于乙車通過的路程C0t2時間內(nèi)，丙、丁兩車在t2時刻相距最遠D0t2時間內(nèi)，丙、丁兩車的平均速度相等5.中學高三期中18某物體以30 m/s的初速度豎直上拋，不計空氣阻力，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.學軍

10、中學高三期中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，速度到達最大時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)點以初速度做豎直上拋運動，以下對該質(zhì)點落地前的運動判斷正確的選項是A豎直上拋運動是豎直向上的勻減速運動和自由落體運動的合運動B當時，物體一定向下運動C當時，物體一定向上運動D當時，物體上升到最高點8.中學期中考試1.從同一地點同時開始沿同一直線運動的兩個物體、的

11、速度圖象如下列圖，；在0-t0時間內(nèi)，以下說法中正確的選項是 A、兩個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)點在xy平面上做曲線運動，在x方向的速度圖象和y方向的位移圖象如下列圖，以下說法正確的選項是()A質(zhì)點的初速度為5 m/sB質(zhì)點所受的合外力為3 NC質(zhì)點初速度的方向與合外力方向垂直D2 s末質(zhì)點速度大小為6 m/s10.蒼南中學高三期中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，物塊的速度變?yōu)榱銖奈飰K與彈簧接觸開始，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驗裝置模擬火箭發(fā)射衛(wèi)星?；鸺c燃后從地面豎直升空，火箭的第一級第二級相繼脫落，實驗中測得衛(wèi)星的速度時間圖象如下列圖，設(shè)運動中不計空氣阻力，燃料燃燒時產(chǎn)生的推力大小恒定。以下判斷正確的選項是 At2時刻衛(wèi)星到達最高點，t3時刻衛(wèi)星落回地面B衛(wèi)星在0-t1時間內(nèi)的加速度大于t1-t2時間內(nèi)的加速度C t1-t2時間內(nèi)衛(wèi)星處于超重狀態(tài)，t2-t3時間內(nèi)衛(wèi)星處于失重狀態(tài)D衛(wèi)星在t2-t3時間內(nèi)的加速度大小等于重力加速度12.學軍中學高三期

13、中5如圖為質(zhì)量相等的兩個質(zhì)點A、B在同一直線上運動的v-t圖像。由圖可知：A在t時刻兩個質(zhì)點在同一位置B在t時刻兩個質(zhì)點速度相等C在0-t時間內(nèi)質(zhì)點A、B位移相等D在0-t時間內(nèi)合外力對B做功比合外力對A做功多13.學軍中學高三期中11如圖甲所示，水平拋出的物體，抵達斜面上端P處時速度恰好沿著斜面方向，緊貼斜面PQ無摩擦滑下。圖乙為物體沿x方向和y方向運動的位移-時間圖象及速度-時間圖象，其中可能正確的選項是:AB14.蒼南中學高三期中1615分為了讓觀眾體會到親身參與挑戰(zhàn)的興奮和激情，時下很多電視臺推出了以全民體驗競技魅力為宗旨的大沖關(guān)節(jié)目。其中有一關(guān)叫跑步機跨欄，它的設(shè)置是先讓觀眾通過一段

14、平臺，再沖上反向移動的跑步機，并在跑步機上通過幾個跨欄，沖到這一關(guān)的終點?，F(xiàn)有一套跑步機跨欄裝置，平臺長L1=4m，跑步機長L2=32m，跑步機上設(shè)置了一個跨欄不隨跑步機移動，跨欄到平臺末端的距離L3=10m，且跑步機以v0=1m/s的速度勻速移動。一位挑戰(zhàn)者在平臺起點從靜止開始，以a1=2m/s2的加速度通過平臺，沖上跑步機，之后以a2=1m/s2的加速度在跑步機上向前沖。在跨欄時，挑戰(zhàn)者不慎摔倒了，經(jīng)過2s后爬起，又保持原來的加速度在跑步機上順利通過剩余的路程。假設(shè)從摔倒至爬起的過程中挑戰(zhàn)者與跑步機始終相對靜止。試求挑戰(zhàn)者通過跑步機跨欄裝置全程所需的時間為多大？解：觀眾勻加速通過平臺：通過

15、平臺的時間：分沖上跑步機的初速度：1分沖上跑步機至第一個跨欄： 1分解得：t2=2s1分第一次摔倒至爬起隨跑步機移動距離：x=v0t=12m=2m2分第一次爬起向左減速過程：v0=a2t3解得：t3=1s1分位移：2分向右加速沖刺過程：2分解得：t4=7s1分觀眾通過跑步機跨欄裝置所需的總時間為：2分15.學軍中學高三期中18一輛摩托車能到達的最大速度為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，那么摩托車至少以多大的加速度起動？假設(shè)摩托車開始勻加速起動甲同學的解法是：設(shè)摩托車恰好在3 min時追上汽車，那么 EQ F(1,2) at2vmt