吉林省長(zhǎng)五中高一物理《第6講 直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)》課件

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1、1 12 2勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)是一個(gè)最基本的運(yùn)動(dòng)模型，高考通常是以新背景、新意境的應(yīng)用題，或者是在運(yùn)動(dòng)與力、動(dòng)量與能量綜合問(wèn)題中對(duì)勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行考查；另外，高考對(duì)加速度、平均速度等運(yùn)動(dòng)學(xué)概念也有過(guò)考查.本講復(fù)習(xí)要求理解參考系、質(zhì)點(diǎn)的概念，會(huì)區(qū)分位移和路程、時(shí)間與時(shí)刻、速度和速率、瞬時(shí)速度和平均速度、速度與加速度、勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)與勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)六對(duì)概念.本講所復(fù)習(xí)的眾多的概念是運(yùn)動(dòng)學(xué)的基礎(chǔ)，在理解基本概念的基礎(chǔ)上，還應(yīng)領(lǐng)會(huì)以下常用物理思維方法（理想模型、等效思維、平均化思維、極限思維、圖像表述思維），會(huì)用轉(zhuǎn)換參考系的方法解答相關(guān)問(wèn)題,并會(huì)處理勻速運(yùn)動(dòng)的相關(guān)問(wèn)題.3 31. 甲、乙兩輛車(chē)在平直公路上并排

2、行駛，甲車(chē)內(nèi)的人看到窗外樹(shù)木向東移動(dòng)，乙車(chē)內(nèi)的人發(fā)現(xiàn)甲車(chē)不動(dòng)，若以地面為參考系，則()A. 甲向西運(yùn)動(dòng)，乙不動(dòng)B. 乙向西運(yùn)動(dòng)，甲不動(dòng)C. 甲向西運(yùn)動(dòng)，乙向東運(yùn)動(dòng)D. 甲、乙同時(shí)向西運(yùn)動(dòng)，而且快慢程度相同2. 一個(gè)電子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中沿半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng).轉(zhuǎn)了3圈回到原位置，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中位移大小的最大值和路程的最大值分別是()D4 4A. 2R，2RB. 2R，6RC. 2R，2RD. 0，6R3. 研究下列問(wèn)題時(shí)，可以把物體看成質(zhì)點(diǎn)的是()A. 研究火車(chē)通過(guò)黃河鐵路大橋所用時(shí)間B. 研究汽車(chē)通過(guò)某一路標(biāo)所用的時(shí)間C. 研究汽車(chē)在斜坡上有無(wú)翻倒的危險(xiǎn)D. 研究汽車(chē)從天津到北京的時(shí)間D【解析】位移的最

3、大值應(yīng)是2R，而路程的最大值應(yīng)是6R.即B選項(xiàng)正確.【答案】B5 542007屆屆湖北模擬題湖北模擬題參加汽車(chē)?yán)惖脑揭败?chē)，先以平均速度v1跑完全程的,接著又以v2=40 km/h的平均速度跑完剩下的路程.已經(jīng)測(cè)出全程的平均速度v=56 km/h，那么v1應(yīng)是 ()A. 60 km/hB. 65 km/hC. 48 km/hD. 70 km/hD【解析】設(shè)全程為s，以平均速度v1跑完全程的時(shí)間為t1，則以平均速度v2跑完全程的的時(shí)2313112,3stv136 65在離地面高h(yuǎn)處讓一球自由下落，與地面碰撞后反彈的速度是碰前，碰撞時(shí)間為t，則球下落過(guò)程中的平均速度大小為,與地面碰撞過(guò)程中的平均

4、加速度大小為.（不計(jì)空氣阻力）.3522gh8 25ght22212112212,56km/h32,332.70km/h.3sttvvsssstttttvvvvvvvvvv間為則以平均速度跑完全程所用的時(shí)間為 則由得解得代入數(shù)據(jù)得7 7一、描述運(yùn)動(dòng)的基本概念1. 機(jī)械運(yùn)動(dòng)：一個(gè)物體相對(duì)于另一個(gè)物體的位置改變，簡(jiǎn)稱(chēng)運(yùn)動(dòng).包括平動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)兩種基本運(yùn)動(dòng)形式. 2. 參 考 系：為了研究物體的運(yùn)動(dòng)而假定為不動(dòng)的那個(gè)物體叫做參考系.通常以地球?yàn)閰⒖枷?3. 質(zhì)點(diǎn)：用來(lái)代替物體的具有質(zhì)量的點(diǎn)叫做質(zhì)點(diǎn).它是一個(gè)理想模型，抓住了事物的主要矛盾.當(dāng)物體的形狀、大小對(duì)運(yùn)動(dòng)研究的影響可以忽略時(shí)，物體可看作質(zhì)點(diǎn).4.

5、時(shí)間和時(shí)刻：時(shí)間是兩時(shí)刻間的間隔，對(duì)應(yīng)于時(shí)間軸上一個(gè)線(xiàn)段；時(shí)刻指某一瞬時(shí)，對(duì)應(yīng)于時(shí)間軸上一個(gè)點(diǎn).8 85. 位移和路程：位移是描述物體位置的變化的物理量，它是從物體的初位置指向末位置的有向線(xiàn)段，是矢量;路程是物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度,是標(biāo)量.注意:(1)當(dāng)物體做單向直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí),位移的大小等于路程.(2)簡(jiǎn)諧振動(dòng)中的位移的矢量起點(diǎn)一般取振動(dòng)物體的平衡位置.6. 速度:描述物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量,是矢量.(1)平均速度:位移與完成這段位移所用時(shí)間的比值叫做平均速度，它是矢量，方向?yàn)槲灰频姆较?計(jì)算式為它是相對(duì)一段時(shí)間或一段位移的運(yùn)動(dòng)快慢的粗略描述，體現(xiàn)了等效性思維.,vst9 9(2)平均速率：路程與

6、完成這段路程所用時(shí)間的比值叫做平均速率，它是相對(duì)一段時(shí)間或一段路程的運(yùn)動(dòng)快慢的粗略描述，是標(biāo)量.(3)瞬時(shí)速度：它是相對(duì)某一時(shí)刻或某一位置的運(yùn)動(dòng)快慢的精確描述，是矢量；體現(xiàn)了極限思維.7. 加 速 度：描述物體運(yùn)動(dòng)速度變化快慢的物理量，它是速度對(duì)時(shí)間的變化率,其定義為物體速度的變化與完成這個(gè)變化所用時(shí)間的比值， (對(duì)非勻變速運(yùn)動(dòng)而言，此式只能計(jì)算出運(yùn)動(dòng)的平均加速度);它是矢量，方向與速度變化的方向相同.0tvvat1010二、勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)1. 定義：在相等時(shí)間內(nèi)位移相同的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng).2. 特點(diǎn)：速度為恒量3. 規(guī)律：三、參考系的轉(zhuǎn)換1轉(zhuǎn)換公式:vAC=vAB+vBCvAB=vAC-vBCvAB=

7、-vBA2說(shuō)明：(1)vAB表示物體A相對(duì)于物體B的速度，它表示著相對(duì)速度的大小與方向.(2)上述轉(zhuǎn)換式可推廣到位移、加速度的參考式的轉(zhuǎn)換.(3)在轉(zhuǎn)換時(shí)，同一直線(xiàn)的速度的轉(zhuǎn)換須規(guī)定正方向，用正負(fù)符號(hào)表示各速度的方向. ssvtsvttv1111探究點(diǎn)一速度與平均速度例12007屆屆西安模擬題西安模擬題一質(zhì)點(diǎn)沿直線(xiàn)Ox方向做加速運(yùn)動(dòng)，它離開(kāi)O點(diǎn)的距離s隨時(shí)間變化的關(guān)系為s=3+2t3(m),它的速度隨時(shí)間變化的關(guān)系為v=6t2m/s.則該質(zhì)點(diǎn)在t=2 s時(shí)的瞬時(shí)速度和t=0 s到t=2 s間的平均速度分別為()A. 8 m/s、24 m/sB. 24 m/s、8 m/sC. 12 m/s、24

8、 m/s D. 24 m/s、12 m/s1212【解析】由瞬時(shí)速度公式可得t=2 s時(shí)的速度為：v=6t2 m/s=622 m/s=24 m/s;由s與t的關(guān)系得出各時(shí)刻對(duì)應(yīng)的位移，再利用平均速度公式可得t=0 s到t=2 s間的平均速度為:=8 m/s.應(yīng)選B.2020193 m/s2sssvttt【答案】B1313【點(diǎn)評(píng)】速度是描述物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量，是位移對(duì)時(shí)間的變化率，是矢量.瞬時(shí)速度描述運(yùn)動(dòng)物體在某一時(shí)刻或某一位置的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，而平均速度描述運(yùn)動(dòng)物體在某一段時(shí)間t或某段位移s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，它們的區(qū)別在于描述運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的精確程度不同.當(dāng)t0時(shí)，平均速度就是該時(shí)刻的瞬時(shí)速度.平均速度的定

9、義式在勻速運(yùn)動(dòng)和變速運(yùn)動(dòng)中都同樣適用.1414變式題一個(gè)物體做初速為4 m/s，加速度的大小為2 m/s2的勻加速運(yùn)動(dòng)，下列對(duì)運(yùn)動(dòng)的描述正確的有()A. 物體在第2秒內(nèi)的平均速度為6 m/sB. 物體在4秒末的速度為12 m/sC. 物體在第3秒的中間時(shí)刻的速度為9 m/sD. 物體在2秒末至4秒末的平均速度為10 m/s【解析】物體在第2秒的平均速度即為1.5 s時(shí)的瞬時(shí)速度，由公式vt=v0+at可算得速度為7 m/s；物體在4秒末的速度，由公式vt=v0+at算得為12 m/s;1515物體在第3秒的中間時(shí)刻的速度即為2.5 s時(shí)的瞬時(shí)速度，由公式vt=v0+at可算得速度為9 m/s；

10、物體在2秒末至4秒末的平均速度即為3 s末時(shí)的瞬時(shí)速度,由公式vt=v0+at可算得速度為10 m/s.【答案】BCD【點(diǎn)評(píng)】時(shí)間是兩時(shí)刻間的間隔，對(duì)應(yīng)于時(shí)間軸上一個(gè)線(xiàn)段；時(shí)刻對(duì)應(yīng)于時(shí)間軸上一個(gè)點(diǎn).而一段時(shí)間的中間時(shí)刻也是指時(shí)刻.平均速度是相對(duì)一段時(shí)間或一段位移的運(yùn)動(dòng)快慢的粗略描述，而瞬時(shí)速度是相對(duì)某一時(shí)刻或某一位置的運(yùn)動(dòng)快慢的精確描述，要注意區(qū)別它們.1616探究點(diǎn)二速度與加速度例2關(guān)于速度和加速度的關(guān)系，下列說(shuō)法中正確的是()A. 速度變化越大，加速度就越大B. 速度變化越快，加速度越大C. 加速度大小不變，速度方向也保持不變D. 加速度大小不斷變小，速度大小也將不斷變小【解析】根據(jù)a=

11、可知，v越大，加速度不一定越大,故A錯(cuò);速度變化越快,則表示 越大,故加速度也越大，故B正確；加速度和速度方向沒(méi)有直接聯(lián)系,加速度大小不變,速度方向可能不變,也可能改變,例如豎直上拋運(yùn)動(dòng),故C錯(cuò)；加速度變小,速度可能是不斷增大，也可能不斷減小，所以D錯(cuò).vtvtB1717【點(diǎn)評(píng)】1. 加速度是表示速度變化快慢的物理量，對(duì)應(yīng)著速度的變化率，a= ，其方向由速度的變化方向決定.速度是表示運(yùn)動(dòng)快慢的物理量，而速度變化是指一個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的初末速度的變化，v=vt-v0.它們之間沒(méi)有大小的必然聯(lián)系，速度大的物體速度不一定變化，加速度大的物體速度不一定大，速度變化大的物體的加速度不一定大.2. 加速度的大

12、小和方向由物體所受合外力和質(zhì)量共同決定，與速度的方向無(wú)必然聯(lián)系，但和速度變化的方向相關(guān).vt1818變式題一物體做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),某時(shí)刻速度的大小為4 m/s,1 s后速度的大小變?yōu)?0 m/s.在這1 s內(nèi)該物體的()A. 位移的大小可能小于4 mB. 位移的大小可能大于10 mC. 加速度的大小可能小于4 m/s2D. 加速度的大小可能大于10 m/s2.【解析】本題的關(guān)鍵是位移、速度和加速度的矢量性.若規(guī)定初速度v0的方向?yàn)檎较颍瑒t仔細(xì)分析“1 s后速度的大小變?yōu)?0 m/s”這句話(huà)，可知1 s后物體速度可能是10 m/s，也可能是-10 m/s,因而有:1919【答案】AD【點(diǎn)評(píng)】對(duì)

13、于一條直線(xiàn)上的矢量運(yùn)算，要注意選取正方向，將矢量運(yùn)算轉(zhuǎn)化為代數(shù)運(yùn)算.102101110222012104,m/s ,17m.2104,m/s14m/s ,13m.2vvatvvstvvatvvst 同向時(shí)反向時(shí)2020探究點(diǎn)三相對(duì)運(yùn)動(dòng)與參考系例3原創(chuàng)題原創(chuàng)題如下圖所示，在水平面上放著一塊的木板，在木板的右端放著一個(gè)很小的木塊，今使木板以2 m/s的速度向右做勻速運(yùn)動(dòng)，而讓木塊在木板上從靜止開(kāi)始向右做0.5 m/s2的勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)木塊速度達(dá)2 m/s后做勻速運(yùn)動(dòng)，為了保證木塊不從木板上滑下，試求木板的最小長(zhǎng)度.2121【解析】綜合分析得出，為了保證木塊不從木板上滑下,只要木塊木板的速度達(dá)2 m

14、/s時(shí)，木塊剛達(dá)到木板的最左端，此狀態(tài)下對(duì)應(yīng)的木板的長(zhǎng)度最小.以木板為參考系，并以向右的方向?yàn)檎?，由相?duì)運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)化公式，木塊相對(duì)于木板的相對(duì)初速為:v0=0-2=-2 m/s;相對(duì)末速為：vt=2-2=0;相對(duì)加速度為：a=0.5-0=0.5 m/s;22022:0( 2) m4 m.2 0.5tvvass 由可得:相對(duì)位移即木板的最小長(zhǎng)度2222【點(diǎn)評(píng)】木板的最小長(zhǎng)度可利用木板的位移減去木塊的位移得到，但運(yùn)用相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方法求解是一個(gè)重要的解題思路，這在今后還要經(jīng)常用到，我們要掌握它的基本解題方法.2323變式題甲向南走100 m的同時(shí)，乙從同一地點(diǎn)出發(fā)向東也行走100 m，若以乙為參考系，求

15、甲的位移大小和方向？【解析】如右圖所示,以乙的矢量末端為起點(diǎn),向甲的矢量末端做一條有向線(xiàn)段，即為甲相對(duì)乙的位移，由圖可知，甲相對(duì)乙的位移大小為 m，方向，南偏西45.10 2【點(diǎn)評(píng)】位移、速度、加速度均為矢量，它們的運(yùn)算遵循平行四邊形定則，對(duì)它們的表述一定要講清方向；解題時(shí)還須注意參考系的選擇，參考系選擇不同，物體的運(yùn)動(dòng)情況就不同.2424探究點(diǎn)四勻速運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用例42006年年全國(guó)理綜全國(guó)理綜卷卷天空有近似等高的濃云層.為了測(cè)量云層的高度,在水平地面上與觀測(cè)者的距離為d=3.0 km處進(jìn)行一次爆炸，觀測(cè)者聽(tīng)到由空氣直接傳來(lái)的爆炸聲和由云層反射來(lái)的爆炸聲時(shí)間上相差t6.0 s.試估算云層下表面的

16、高度.已知空氣中的聲速v= km/s.13【解析】如右圖所示,A表示爆炸處，O表示觀測(cè)者所在處,h表示云層下表面的高度.用t1表示爆炸聲直接傳到O處所經(jīng)時(shí)間,則有d=vt12525用t2表示爆炸聲經(jīng)云層反射到達(dá)O處所經(jīng)歷時(shí)間，因?yàn)榉瓷浣堑扔谌肷浣?，故有已知t2-t1t 聯(lián)立式，可得:代入數(shù)值得h=2.0103 m.【點(diǎn)評(píng)】勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)是一種最單的運(yùn)動(dòng)模型，當(dāng)它與實(shí)際問(wèn)題綜合時(shí)，往往物理情景新穎、對(duì)考生的分析能力要求較高.2222 ( )2dhvt21()22hv tdv t2626變式題2007屆屆廣西模擬題廣西模擬題利用超聲波遇到物體發(fā)生反射，可測(cè)定物體運(yùn)動(dòng)的有關(guān)參量如下圖甲中儀器A和B通過(guò)

17、電纜線(xiàn)連接，B為超聲波發(fā)射與接收一體化裝置，儀器A為B提供超聲波信號(hào)源而且能將B接收到的超聲波信號(hào)進(jìn)行處理并在屏幕上顯示其波形.現(xiàn)固定裝置B,并將它對(duì)準(zhǔn)勻速行駛的小車(chē)C,使其每隔固定時(shí)間T0發(fā)射一短脈沖如圖乙中幅度大的波形,而B(niǎo)接收到的由小車(chē)C反射回的超聲波經(jīng)儀器A處理后顯示如圖乙中幅度較小的波形反射滯后的時(shí)間已在圖乙中標(biāo)出其中T0、T和T為已知量，另外還知道該測(cè)定條件下聲波在空氣中的速度為v0，則根據(jù)所給信息可判斷小車(chē)的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)?選填“向左”或“向右”),速度大小為.2727【解析】從發(fā)射與接收到的信號(hào)間的時(shí)間間隔來(lái)看，時(shí)間間隔是逐漸增大的，說(shuō)明小車(chē)離AB越來(lái)越遠(yuǎn)，所以小車(chē)是向右運(yùn)動(dòng)的.設(shè)小車(chē)的速度為v，當(dāng)?shù)谝淮伟l(fā)射超聲波信號(hào)時(shí)，小車(chē)與B的距離為s0，超聲波信號(hào)追上小車(chē)所用的時(shí)間2828為，在這段時(shí)間內(nèi)小車(chē)運(yùn)動(dòng)的位移為 ，超聲波信號(hào)的位移為 ，則有當(dāng)?shù)诙伟l(fā)射超聲波信號(hào)時(shí)，小車(chē)向右運(yùn)動(dòng)的距離為vT0，小車(chē)與B的距離為s0+vT0，超聲波信號(hào)追上小車(chē)所用的時(shí)間為在這段時(shí)間內(nèi)小車(chē)運(yùn)動(dòng)的位移為 ,超聲波信號(hào)的位移為,則有解兩式得：2Tv02v T2TT()2v TT0()2v TT000()()22v TTv TTsvT2T00.22vTv Ts00.2TvvTT