第一章運(yùn)動(dòng)的描述勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)(學(xué)生用）

1、第一章 運(yùn)動(dòng)的描述 勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)1 你對(duì)質(zhì)點(diǎn)怎么理解的？（說(shuō)出定義和體現(xiàn)的思想）怎么判斷一個(gè)物體能否看成質(zhì)點(diǎn)？【例1】 在研究物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列物體中可以當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)處理的是 () A中國(guó)乒乓球隊(duì)隊(duì)員馬林在第29屆北京奧運(yùn)會(huì)上獲得男單的金牌，在研究他發(fā)出的乒乓球時(shí) B北京奧運(yùn)會(huì)男子50米步槍三種姿勢(shì)射擊中，研究美國(guó)名將埃蒙斯最后一槍僅打了4.4環(huán)的子彈時(shí) C研究哈雷彗星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)時(shí) D用GPS定位系統(tǒng)研究汽車(chē)位置時(shí)2位置、位移、路程你怎么認(rèn)識(shí)？利用瞬時(shí)速度和平均速度簡(jiǎn)談物理量有怎樣的時(shí)空對(duì)應(yīng)性？如何通過(guò)“點(diǎn)”和“線(xiàn)”正確理解時(shí)刻與時(shí)間、位置與位移等？3.你對(duì)參考系怎么認(rèn)識(shí)的?解題時(shí)關(guān)于參考系應(yīng)注

2、意什么?試以摩擦力存在為例舉例說(shuō)明4.瞬時(shí)速度的定義應(yīng)用了什么物理方法?在時(shí)空上怎么判斷是瞬時(shí)速度?氣墊導(dǎo)軌情境中常怎樣求瞬時(shí)速度?打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(電火花計(jì)時(shí)器)得到的紙帶怎樣求物體瞬時(shí)速度?高中還有那些物理公式或規(guī)律中有瞬時(shí)速度例2：做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體，依次通過(guò)A、B、C三點(diǎn)，位移xABxBC，已知物體在A(yíng)B段的平均速度大小為3 m/s，在BC段的平均速度大小為6 m/s，那么，物體在B點(diǎn)的瞬時(shí)速度大小為()A4 m/sB4.5 m/sC5 m/sD5.5 m/s5. a v v怎么理解?怎么認(rèn)識(shí)它們 的關(guān)系?例3：關(guān)于物體的運(yùn)動(dòng)，下面說(shuō)法可能存在的是()A加速度在減小，速度在增加B加速度方

3、向始終改變而速度不變C加速度和速度大小都在變化，加速度最大時(shí)速度最小，速度最大時(shí)加速度最小D加速度為負(fù)值時(shí)，物體做加速運(yùn)動(dòng)例4：有下列幾種情景，請(qǐng)根據(jù)所學(xué)知識(shí)選擇對(duì)情景的分析和判斷的正確說(shuō)法( ) 點(diǎn)火后即將升空的火箭 為避免事故高速公路上沿直線(xiàn)高速行駛的轎車(chē)緊急剎車(chē) 運(yùn)動(dòng)的磁懸浮列車(chē)在軌道上高速行駛 太空的空間站在繞地球做勻速轉(zhuǎn)動(dòng) A.因火箭還沒(méi)運(yùn)動(dòng)，所以加速度一定為零 B.轎車(chē)緊急剎車(chē)，速度變化很快，所以加速度很大 C.高速行駛的磁懸浮列車(chē)，因速度很大，所以加速度也一定很大 D.盡管空間站勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，但加速度也不為零6求加速度的公式有哪些？同樣你能說(shuō)出求位移的幾個(gè)公式？與同位交流一下。例5：

4、有一質(zhì)點(diǎn)在連續(xù)12 s內(nèi)做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，在第一個(gè)4 s內(nèi)位移為24 m，在最后4 s內(nèi)位移為56 m，求質(zhì)點(diǎn)的加速度大小例5拓展：改為有一質(zhì)點(diǎn)在連續(xù)10 s內(nèi)做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，在第一個(gè)4 s內(nèi)位移為24 m，在最后4 s內(nèi)位移為56 m，求質(zhì)點(diǎn)的加速度大小7.圖像題?？寄男┲R(shí)點(diǎn)？以對(duì)x-t圖象 vt圖像理解具體說(shuō)明。例6.設(shè)物體運(yùn)動(dòng)的加速度為a、速度為v、位移為x.現(xiàn)有四個(gè)不同物體的運(yùn)動(dòng)圖象如圖所示,假設(shè)物體在t=0時(shí)的速度均為零,則其中表示物體做單向直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的圖象是()8. 追及與相遇問(wèn)題解題思路和輔助方法手段？例7：一車(chē)從靜止開(kāi)始以1 m/s2的加速度前進(jìn)，在車(chē)后x025 m處，與該車(chē)

5、運(yùn)動(dòng)方向相同的某人同時(shí)開(kāi)始以6 m/s的速度勻速追車(chē)，問(wèn)能否追上？若追不上，則人、車(chē)間的最小距離為多少？9.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的作用和工作條件？電火花計(jì)時(shí)器呢？紙帶上點(diǎn)的意義？“紙帶處理”的三個(gè)基本問(wèn)題：怎么判斷運(yùn)動(dòng)性質(zhì)？打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（或類(lèi)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器）得到的紙帶問(wèn)題怎么求某點(diǎn)的瞬時(shí)速度？怎么求加速度？10“紙帶處理”時(shí)常見(jiàn)的三個(gè)錯(cuò)誤？11 應(yīng)用勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律解決問(wèn)題應(yīng)注意什么？勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)有兩類(lèi)特殊的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題有特殊的解題理念，能說(shuō)出嗎？12運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題常用的幾種物理思想方法？第一章 運(yùn)動(dòng)的描述 勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)答案1答：用來(lái)代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn)叫做質(zhì)點(diǎn)。質(zhì)點(diǎn)是一種理想化模型，實(shí)際并不存在。判斷物體能否

6、看成質(zhì)點(diǎn)的步驟：1）看研究的問(wèn)題2）分析看成質(zhì)點(diǎn)后是否影響研究問(wèn)題3）影響-不能看成；不影響-能看成物體只有在下列兩種情況下才可看成質(zhì)點(diǎn)：物體各部分運(yùn)動(dòng)情況都相同；物體的形狀和大小對(duì)研究的問(wèn)題的影響可以忽略?！纠?】 解析：乒乓球比賽中運(yùn)動(dòng)員發(fā)出的乒乓球有轉(zhuǎn)動(dòng)，這種轉(zhuǎn)動(dòng)不能忽略，所以不能把乒乓球看做質(zhì)點(diǎn)；研究美國(guó)名將埃蒙斯最后一槍僅打了4.4環(huán)的子彈的運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于子彈各部分的運(yùn)動(dòng)情況都相同，所以可以看做質(zhì)點(diǎn)；研究哈雷彗星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)時(shí)，可以忽略哈雷彗星自轉(zhuǎn)，也可以看做質(zhì)點(diǎn)；用GPS定位系統(tǒng)研究汽車(chē)位置時(shí)，不需要考慮汽車(chē)各部分運(yùn)動(dòng)的差異，汽車(chē)可以看做質(zhì)點(diǎn)，所以選項(xiàng)B、C、D正確 答案：BCD反思領(lǐng)

7、悟：(1)不能以物體的大小和形狀為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)判斷物體是否可以看做質(zhì)點(diǎn)，關(guān)鍵要看所研究的問(wèn)題的性質(zhì)當(dāng)物體的大小和形狀對(duì)所研究的問(wèn)題的影響可以忽略不計(jì)時(shí)，物體可視為質(zhì)點(diǎn)(2)質(zhì)點(diǎn)并不是質(zhì)量很小的點(diǎn)，要區(qū)別于幾何學(xué)中的“點(diǎn)”(3)物理學(xué)中理想化的模型還有很多，如“點(diǎn)電荷”、“自由落體運(yùn)動(dòng)”、“純電阻電路”等，都是突出主要因素，忽略次要因素而建立的模型2答：位移描述物體位置_的變化，用從_位置指向_位置的有向線(xiàn)段表示，是矢量路程是物體運(yùn)動(dòng)_的長(zhǎng)度，是標(biāo)量運(yùn)動(dòng)物體經(jīng)過(guò)某一時(shí)刻(或某一位置)的速度叫瞬時(shí)速度瞬時(shí)速度的大小速率，只與時(shí)刻(或位置)有關(guān)；物體在某段時(shí)間內(nèi)的_與發(fā)生這段位移所用時(shí)間的比值叫做這段時(shí)間

8、內(nèi)的平均速度，平均速度的大小和方向與時(shí)間t的長(zhǎng)短有關(guān)。時(shí)刻、位置對(duì)應(yīng)狀態(tài)量；時(shí)間、位移和路程對(duì)應(yīng)過(guò)程量時(shí)刻、位置分別對(duì)應(yīng)時(shí)間軸和位移軸上的“點(diǎn)”；時(shí)間、位移分別對(duì)應(yīng)時(shí)間軸和位移軸上的一段“線(xiàn)”；路程是運(yùn)動(dòng)物體實(shí)際路徑的長(zhǎng)度，則與物體實(shí)際走過(guò)軌跡中一段直“線(xiàn)”或曲“線(xiàn)”相對(duì)應(yīng)。3.答:對(duì)同一物體的運(yùn)動(dòng),所選的參考系不同,對(duì)它的運(yùn)動(dòng)描述可能會(huì)不同.高中階段所有的公式中的物理量都是以地面(或相對(duì)地面靜止的物體)為參考系的. 不是以地面(或相對(duì)地面靜止的物體)為參考系的敘述必需有相對(duì)兩個(gè)字.例如滑動(dòng)摩擦力存在于相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體之間;其中一個(gè)物體可能是靜止的. 靜摩擦力存在于相對(duì)靜止的物體之間;兩個(gè)物體可

9、能一起運(yùn)動(dòng).4.答:極限法. 瞬時(shí)速度在時(shí)間上對(duì)應(yīng)時(shí)刻,即時(shí)間軸的點(diǎn).在空間上對(duì)應(yīng)位置,即坐標(biāo)點(diǎn). 氣墊導(dǎo)軌情境中常用遮光板長(zhǎng)度除以數(shù)字毫秒計(jì)記錄的時(shí)間計(jì)算物體通過(guò)光電門(mén)時(shí)的瞬時(shí)速度.利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(電火花計(jì)時(shí)器)得到的紙帶求物體瞬時(shí)速度,常用勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于全程的平均速度等于初末速度的平均值結(jié)論求解.運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v v0at xv0tat2 v2v =2ax 平均速度公式：v 動(dòng)能定理 機(jī)械能守恒 能量轉(zhuǎn)化守恒定律 瞬時(shí)功率等例2解析：vAC4 m/s.又：3 m/s，6 m/s，4 m/s解以上三式得：vB5 m/s，故選C.5答: v的大小由Vo,a, t共同決定, v

10、的大小與Vo,a, t大小沒(méi)有直接的決定關(guān)系;也就是說(shuō):不能說(shuō)Vo大V就大，要有控制變量的意識(shí)。a不是由V，t，v來(lái)決定的，而是由F/m來(lái)決定。V描述運(yùn)動(dòng)快慢和方向，V大運(yùn)動(dòng)快；V小運(yùn)動(dòng)慢。a描述速度變化快慢即速度的變化率，變化包含增大和減少，a大速度變化快包含增大快和減少快；a小速度變化慢包含增大慢和減少慢。v是速度的變化量，表示速度變化的大小和方向。類(lèi)似的有電場(chǎng)強(qiáng)度E 電勢(shì) 電勢(shì)差U的關(guān)系；感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 磁通量 磁通量的變化的關(guān)系；推薦閱讀變化率的理解：必修一28頁(yè)科學(xué)漫步-變化率速率V，加速度a，功率p（電功率，熱功率）， 例3解析：對(duì)于加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速度減小時(shí)，速度也在增加，只不過(guò)增

11、加變慢，A可能；加速度方向發(fā)生改變，即加速度存在，有加速度存在速度就在改變，B不可能；加速度僅僅反映速度改變的快慢，若加速度方向與速度方向相反，加速度最大時(shí)，速度減小得最快，當(dāng)然速度可能最小，若加速度方向與速度方向相同，當(dāng)加速度最小時(shí)，速度增大得最慢，加速度為零時(shí)，速度可能取最大值，C可能；如果速度和加速度都為負(fù)值即二者方向相同，則物體做加速運(yùn)動(dòng)，D可能答案：ACD例4答案。BD 點(diǎn)評(píng)：要明白：(1)從加速度的產(chǎn)生原因看，物體加速度的大小和方向取決于物體所受的合外力和物體的質(zhì)量，與速度的大小和方向無(wú)關(guān)。(2)從加速度的物理意義看，加速度的大小反映了物體速度變化的快慢，速度變化越快，即速度對(duì)時(shí)間

12、的變化率越大，加速度越大。(3)從物體的速度是否增大取決于加速度的方向與速度的方向相同還是相反，而不是取決于加速度增大或減小，只要加速度方向與速度方向相同，不論加速度的大小如何變化，物體總做加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)兩者方向相反時(shí)，物體一定做減速運(yùn)動(dòng)。 通過(guò)上面三點(diǎn)教會(huì)學(xué)生怎樣排除選項(xiàng)中的干擾，從而得到正確答案。BD6答：求加速度的公式有（1）a=v/ t（2）a=F/m（3）v v0at（4）位移公式：xv0tat2（5）v2v =2ax（6）xxxxxNxN1xaT2進(jìn)一步推論：xmxn(mn)aT2小結(jié)：力學(xué)中計(jì)算物體的加速度的方法：法1：牛頓第二定律，適用于任何運(yùn)動(dòng)，只需強(qiáng)調(diào)問(wèn)的那一時(shí)刻的加速度就行

13、了。法2：運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，適用于勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)或勻速圓周運(yùn)動(dòng)。萬(wàn)有引力加速度的計(jì)算和比較大小方法（類(lèi)似力學(xué)中的計(jì)算方法）法1：牛頓第二定律，適用于圓或橢圓軌跡法2：向心加速度公式，只適用于圓軌跡；橢圓軌跡不能用（?？紮E圓的近遠(yuǎn)地點(diǎn)加速度）求位移的公式：1.位移sV平t2.有用推論Vt2Vo22aS 3 位移s（Vt+Vo）/2t （和第一個(gè)公式區(qū)別？)4勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的實(shí)用推論 (設(shè)T為等分時(shí)間間隔)(1)1T末、2T末、3T末瞬時(shí)速度的比為：v1v2v3vn_.(2)1T內(nèi)、2T內(nèi)、3T內(nèi)位移的比為：x1x2x3xn_.(3)第一個(gè)T內(nèi)、第二個(gè)T內(nèi)、第三個(gè)T內(nèi)位移的比為：xxxxN_(4)從靜止

14、開(kāi)始通過(guò)連續(xù)相等的位移所用時(shí)間的比t1t2t3tn_saT2 s為連續(xù)相鄰相等時(shí)間(T)內(nèi)位移之差5.sVot+at2/2（7）勻速圓周運(yùn)動(dòng)中求向心加速度的七個(gè)公式例5拓展解析：法一：一般公式法設(shè)物體的初速度為v0，加速度為a，在第一個(gè)t4 s內(nèi)有x1v0tat2.在最后4 s內(nèi)位移為56 m，有x(v02at)tat2聯(lián)立可得：a1 m/s2.法二：利用推論xmxn(mn)aT2由題知，x124 m，x56 m，T4 s由xx2aT2a m/s21 m/s2.法三：平均速度法設(shè)第2秒末的速度為v2，第10 s末速度為v10，有v2 m/s6 m/sv10 m/s14 m/s由a m/s21

15、m/s2提示拓展題第二個(gè)法不能用了，想想為什么？7答：圖像題?？贾R(shí)點(diǎn)（1）點(diǎn)的物理意義，包括一般點(diǎn)，交點(diǎn)，截距拐點(diǎn)等（2）斜率（3）面積（4）函數(shù)式（5）正負(fù)號(hào)對(duì)x t圖象的理解1)物理意義:反映了做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體位移隨時(shí)間變化的規(guī)律2)圖線(xiàn)斜率的意義圖線(xiàn)上某點(diǎn)切線(xiàn)的斜率大小表示物體速度.圖線(xiàn)上某點(diǎn)切線(xiàn)的斜率正負(fù)表示物體運(yùn)動(dòng)方向.對(duì)vt圖象的理解1)物理意義:反映了做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體速度隨時(shí)間變化的規(guī)律.2)圖線(xiàn)斜率的意義圖線(xiàn)上某點(diǎn)切線(xiàn)的斜率大小表示物體運(yùn)動(dòng)的加速度.圖線(xiàn)上某點(diǎn)切線(xiàn)的斜率正負(fù)表示加速度的方向.3)圖象與坐標(biāo)軸圍成的“面積”的意義圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積表示位移.若此面積在時(shí)間軸的

16、上方,表示這段時(shí)間內(nèi)的位移方向?yàn)檎?若此面積在時(shí)間軸的下方,表示這段時(shí)間內(nèi)的位移方向?yàn)樨?fù).例6解析: （考正負(fù)號(hào)）圖象A中物體的位移的大小和方向均隨時(shí)間做周期性變化,物體做往復(fù)運(yùn)動(dòng),（考正負(fù)號(hào)）圖象B中物體速度的大小和方向也做周期性變化,也是往復(fù)運(yùn)動(dòng)（考正負(fù)號(hào)）,圖象C中,物體在第1 s內(nèi)勻加速運(yùn)動(dòng),第2 s內(nèi)向前勻減速,t=2 s時(shí)速度為零,在第3 s內(nèi)又開(kāi)始向前勻加速運(yùn)動(dòng),故此物體將一直向前運(yùn)動(dòng),圖象D中從面積判斷物體速度有負(fù)值出現(xiàn)，不是單向運(yùn)動(dòng)即第3 s內(nèi)物體將反向勻加速運(yùn)動(dòng)D項(xiàng)錯(cuò).故只有C項(xiàng)正確. 答案:C8。答：.討論追及、相遇的問(wèn)題,其實(shí)質(zhì)就是分析討論兩物體在相同時(shí)間內(nèi)能否到達(dá)相同

17、的空間位置問(wèn)題.1)兩個(gè)關(guān)系:即時(shí)間關(guān)系和位移關(guān)系,這兩個(gè)關(guān)系可通過(guò)畫(huà)草圖得到.2)一個(gè)條件:即兩者速度相等,它往往是物體間能否追上、追不上(兩者)距離最大、最小的臨界條件,也是分析判斷的切入點(diǎn).解題思路和方法特別提示：（1） 解決 追及、相遇類(lèi)問(wèn)題時(shí),要緊抓“一圖三式三方法” :過(guò)程示意圖,時(shí)間關(guān)系式、速度關(guān)系式和位移關(guān)系式,列方程法，函數(shù)式法，v-t圖像法，最后還要注意對(duì)結(jié)果的討論分析(2)分析追及、相遇類(lèi)問(wèn)題時(shí),要注意抓住題目中的關(guān)鍵字眼,充分挖掘題目中的隱含條件,如“剛好”、“恰好”、“最多”、“至少”等,往往對(duì)應(yīng)一個(gè)臨界狀態(tài),滿(mǎn)足相應(yīng)的臨界條件.例7解析：作出運(yùn)動(dòng)示意圖，如圖所示方法

18、一(二次函數(shù)法)：設(shè)經(jīng)時(shí)間t追上，則：人的位移x1v1t車(chē)的位移x2at2兩者位移關(guān)系為x1x2x0由式得t212t500由于方程根的判別式<0，無(wú)解，說(shuō)明人追不上車(chē)兩者相距為：xat2x0v1tt26t25當(dāng)t6 s時(shí)，x有極小值，解得x7 m.方法二(物理法)：人的速度只要大于車(chē)的速度，兩者的距離就越來(lái)越小，人的速度小于車(chē)的速度，兩者距離就越來(lái)越大，那么，當(dāng)兩者速度相等時(shí)，兩者的距離最小，兩者速度相等，有：vat，t s6 s人追趕的最大距離為：xvt m18 m<25 m人不能追上車(chē)，兩者之間的最小距離為：xx0x25 m18 m7 m.方法三(圖象法)：作出人與車(chē)的速度時(shí)間

19、圖象、如圖所示，從圖象中可以看出人追車(chē)的最大距離就是圖中有陰影部分三角形的面積，該面積所對(duì)應(yīng)的位移為x m18 m<25 m，說(shuō)明人追不上車(chē)，但人與車(chē)的最小距離為xx0x(2518) m7 m.9答：(1)作用：計(jì)時(shí)儀器，每隔0.02 s打一次點(diǎn)(2)工作條件(3)紙帶上點(diǎn)的意義：表示和紙帶相連的物體在不同時(shí)刻的位置通過(guò)研究紙帶上各點(diǎn)之間的間隔，可以判斷物體的運(yùn)動(dòng)情況可以利用紙帶上打出的點(diǎn)來(lái)確定計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔（4）連續(xù)相鄰相等時(shí)間內(nèi)的位移之差x恒定，則為勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)；x不恒定，則為變加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。（5）利用平均速度求某點(diǎn)的瞬時(shí)速度；如是端點(diǎn)利用初末速度的平均值等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度公式求解；也可利用v v0at求解（6）加速度的求法：圖像法，利用vt圖像的斜率逐差法xm-xn=（m-n）aT2或2，4，6，8個(gè)間隔的逐差法公式；3，5，7，9個(gè)間隔的逐差法公式10。答：（1）處理數(shù)據(jù)時(shí)不注意單位換算和有效數(shù)字的要求（2）不