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高中地球的运动教案

发表时间:2021-02-18

20xx高考物理知识点:匀变速直线运动的规律。

俗话说,居安思危,思则有备,有备无患。教师要准备好教案,这是教师的任务之一。教案可以让学生能够在教学期间跟着互动起来,帮助教师更好的完成实现教学目标。所以你在写教案时要注意些什么呢?小编特地为大家精心收集和整理了“20xx高考物理知识点:匀变速直线运动的规律”,大家不妨来参考。希望您能喜欢!

20xx高考物理知识点:匀变速直线运动的规律

一、匀变速直线运动的规律
1.条件:物体受到的合外力恒定,且与运动方向在一条直线上.
2.特点:a恒定,即相等时间内速度的变化量恒定.
3.规律:
(1)vt=v0+at
(2)s=v0t+at2
(3)vt2-v02=2as
4.推论:
(1)匀变速直线运动的物体,在任意两个连续相等的时间里的位移之差是个恒量,即
Δs=si+1-si=aT2=恒量.
(2)匀变速直线运动的物体,在某段时间内的平均速度等于该段时间的中间时刻的瞬时速度,即vt/2==
以上两个推论在测定匀变速直线运动的加速度等学生实验中经常用到,要熟练掌握.
(3)初速度为零的匀加速直线运动(设T为等分时间间隔):
①1T末、2T末、3T末……瞬时速度的比为:
v1∶v2∶v3∶……∶vN=1∶2∶3∶…∶n
②1T内、2T内、3T内……位移的比为:
s1∶s2∶s3∶…∶sN=12∶22∶32∶…∶n2
③第一个T内、第二个T内、第三个T内……位移的比为:
sⅠ∶sⅡ∶sⅢ∶…∶sN=1∶3∶5∶…∶(2n-1)
④从静止开始通过连续相等的位移所用时间的比:
t1∶t2∶t3∶…∶tN=1∶(-1)∶(-)∶…∶(-)
5.自由落体运动是初速度为0、加速度为g的匀加速直线运动,初速度为零的匀加速运动的所有规律和比例关系均适用于自由落体运动
二.解题方法指导
(1)要养成根据题意画出物体运动示意图的习惯.特别对较复杂的运动,画出草图可使运动过程直观,物理图景清晰,便于分析研究。
(2)要注意分析研究对象的运动过程,搞清整个运动过程按运动性质的转换可分为哪几个运动阶段,各个阶段遵循什么规律,各个阶段间存在什么联系。
(3)由于本章公式较多,且各公式间有相互联系,因此,本章的题目常可一题多解。解题时要思路开阔,联想比较,筛选最简捷的解题方案。解题时除采用常规的公式解析法外,图象法、比例法、极值法、逆向转换法(如将一匀减速直线运动视为反向的匀加速直线运动)等也是本章解题中常用的方法。
三.跟踪练习
1.一质点由静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为a1,经时间t后做匀减速直线运动,加速度大小为a2。若再经时间t恰好能回到出发点,则a1∶a2应为()
A.1∶1B.1∶2C.1∶3D.1∶4
2.马路旁每两根电线杆间的距离都是60m,坐在汽车里的乘客,测得汽车从第1根电线杆驶到第2根电线杆用了5s,从第2根电线杆驶到第3根电线杆用了3s。如果汽车是匀加速行驶的,求汽车的加速度和经过这三根电线杆时的瞬时速度。
3.为了安全,在公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离。已知某高速公路的最高限速v=120km/h。假设前方车辆突然停止,后车司机从发现这一情况,经操纵刹车,到汽车开始减速所经历的时间(即反应时间)t=0.50s。刹车时汽车受到的阻力的大小为汽车重力的0.40倍。该高速公路上汽车间的距离s至少应为多少?取重力加速度为10m/s2。
4.如图所示,光滑斜面AE被均分成四段,一物体由A点静止释放,则()
⑴物体到达各点速度之比vB:vC:vD:vE=1:::2
⑵物体到达各点所经历的时间tE=2tB=tC=2tD/
⑶物体从A到E的平均速度等于vB
⑷通过每一段时,其速度增量均相等
A.只有⑴B.⑴⑵⑶C.⑵⑷D.⑶⑷
5.由于十字路中一个方向有红灯,一侧已停有20辆汽车,平均每辆汽车占道路长度为5m,绿灯亮起时假设每辆汽车都以0.8m/s2的加速度起动,速度达到4m/s后改为匀速度行驶。如果十字路口宽度为70m,那么,一次绿灯亮多长时间才能让全部停着的车辆都穿过马路?
6.升降机从静止开始上升,先做匀加速运动,经过4s速度达到4m/s,然后匀速上升2s,最后3s做匀减速运动直到停止,求升降机上升的总高度。
7.物体沿某一方向做匀变速直线运动,在时间t内通过的路程为s,它在处的速度为,在中间时刻的速度为.则和的关系是()
A.当物体做匀加速直线运动时,
B.当物体做匀减速直线运动时,
C.当物体做匀速直线运动时,
D.当物体做匀减速直线运动时,
8.质点以加速度a从静止出发做匀加速直线运动,在时刻t加速度变为2a,时刻2t加速度变为3a……,求质点在开始的nt时间内通过的总位移。
9.物体从静止开始作匀加速直线运动,第3s内通过的位移是3m,则()
A.第3s内的平均速度是3m/sB.物体的加速度是1.2m/s2
C.前3s内的位移是6mD.3s末的速度是3.6m/s
10.如图1-2-2所示的光滑斜面上,一物体以4m/s的初速度由斜面底端的A点匀减速滑上斜面,途经C和B,C为AB中点,已知vA∶vC=4∶3,从C点到B点历时()S,试求:
(1)到达B点的速度?
(2)AB长度?
11.匀变速直线运动的物体,初速度为10m/s,方向沿x轴正方向,经过2s,末速度变为10m/s,方向沿x轴负方向,则其加速度和2s内的平均速度分别是().
A.10m/s2;0B.0;10m/sC.-10m/s2;0D.-10m/s2;10m/s
12.一物体做匀变速直线运动,某时刻速度大小为4m/s,1s后速度大小为10m/s,在这1s内该物体的()
A.位移的大小可能小于4mB.位移的大小可能大于10m
C.加速度的大小可能小于4m/s2D.加速度的大小可能大于10m/s2
13.有一个物体开始时静止在O点,先使它向东作匀加速直线运动,经过5秒钟,使它的加速度方向立即改为向西,加速度的大小不改变,再经过5秒钟,又使它加速度方向改为向东,但加速度大小不改变,如此重复共历时20秒,则这段时间内()
A.物体运动方向时而向东时而向西B.物体最后静止在O点
C.物体运动时快时慢,一直向东运动D.物体速度一直在增大
14.汽车以20m/s的速度做匀速直线运动,刹车后的加速度为5m/s2,那么刹车后2S与刹车后6S汽车通过的位移之比为()
A.1∶1B.3∶1C.3∶4D.4∶3
15.物体沿光滑斜面匀减速上滑,加速度大小为4m/s2,6s后又返回原出发点.那么下述结论正确的是().
A.物体开始沿斜面上滑时速度为12m/sB.物体开始沿斜面上滑时速度是10m/s
C.物体沿斜面上滑的最大位移是18mD.物体沿斜面上滑的最大位移是15m
16.在正常情况下,火车以54km/h作匀速直线运动。火车在经过某小站时要作短暂停留。火车将要到小站时以-0.5m/s2的加速度作匀减速直线运动,停留2分钟后,又以0.3m/s2的加速度驶出小站直到恢复原来的速度,求:火车因停靠小站而延误的时间。
17.某人以接近于竖直方向从地面朝天开枪,子弹的初速度大小为30m/s,每隔1s时间发射一颗子弹,在发射了许多颗子弹后(子弹仍在发射中),问:
(1)在任一时刻空中有几颗子弹?
(2)对任一颗子弹,在空中可遇到多少颗子弹从它边上擦过?
(不计空气阻力,g取10m/s2)

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高考物理复习:匀变速直线运动的规律


第二课时匀变速直线运动的规律

【教学要求】
1.掌握匀变速直线运动及其公式;
2.理解运动图象(x-t图、v-t图)的物理意义并会进行应用。
【知识再现】
一.匀变速直线运动的基本规律及重要推论
(1)匀变速直线运动的基本规律通常是指所谓的位移公式和速度公式
S=v0t+1/2at2
vt=v0+at
(2)在匀变速直线运动的基本规律中,通常以初速度v0的方向为参考正方向,即v0>0;此时加速度的方向将反映出匀变速直线运动的不同类型:
①若a0,指的是匀加速直线运动;
②若a=0,指的是匀速直线运动;
③若a0,指的是匀减速直线运动。
(3)匀变速直线运动的基本规律在具体运用时,常可变换成如下推论形式
推论1:vt2-v02=2as
推论2:
推论3:△S=a△T2
推论4:
推论5:
推论6:当v0=0时,有
S1:S2:S3:……=12:22:32:……
SⅠ:SⅡ:SⅢ:……=1:3:5:……
v1:v2:v3:……=1:2:3:……
t1:t2:t3:……=1:(-1):(-):……

二.匀变速直线运动的v-t图
用图像表达物理规律,具有形象,直观的特点。对于匀变速直线运动来说,其速度随时间变化的v~t图线如图1所示,对于该图线,应把握的有如下三个要点。
(1)纵轴上的截距其物理意义是运动物体的初速度v0;
(2)图线的斜率其物理意义是运动物体的加速度a;
(3)图线下的“面积”其物理意义是运动物体在相应的时间内所发生的位移s。

知识点一如何理解匀变速直线运动的规律
在匀变速直线运动的公式中,只沙及五个物理量:初速度vo、末速度vt、加速度a、位移x和时间t.其中vo和a能决定物体的运动性质(指做匀加速运动、匀减速运动),所以称为特征量。
描述匀变速运动的几个公式并不只适用于单向的匀变速直线运动,对往返的匀变速直线运动同样适用.可将运动的全过程作为一个整体直接应用公式计算,从而避免了分段计算带来的麻烦.
【应用1】质量为m=2kg的物体,受到F=4N的水平恒力作用,先在光滑水平面上由静止开始运动,经4s后进入动摩擦因数为0.4的粗糙水平面上,g取10m/s2,求该物体从静止开始运动l0s内的位移是多少?
导示:物体在光滑水平面上的加速度为a1=F/m=2m/s2,第4s末的速度v1=alt=8m/s;
4s内的位移,
物体进入粗糙水平面后的加速度为
如果认为物体做减速运动的时间为t2=6s,那么以此求得在减速运动的6s内的位移为,
此位移的计算结果是错误的.物体从进入粗糙水平面到停止,所需的时间为
所以=16m
物体在10s内的位移为s=sl+s2=16m+16m=32m.
该类问题的分析要注意以下技巧:
1.关键词语:“10s内的位移”→位移分成前4s和后6s两段。
2.隐含条件:①“光滑水平面”→做匀加速运动;②“由静止开始运动”→初速度为零;③“粗糙水平面”→可能做匀减速运动;④“l0s内”→含三个物理过程:匀加速、匀减速、停止.干扰因素:“l0s内的位移”→后6s中含有陷阱,物体有可能在6s前就已停止运动
3.临界状态:“l0s内”→两个临界状态:4s末和8s末.

知识点二匀变速直线运动公式的选择
由于该部分内容,公式较多,有基本规律,有重要推论,有很多特点,解题时选择公式的技巧就是根据条件的特征,求什么,与哪些公式相接近,就选哪些公式.
【应用2】(无锡市08届高三基础测试)物体在斜面顶端由静止匀加速下滑,最初4s内经过的路程为s1,最后4s内经过的路程为s2,且s2-s1=8m,s1:s2=1:2,求:
(1)物体的加速度;
(2)斜面的全长。
导示:(1)由s2-s1=8m;s1:s2=1:2
可得S1=8m,S2=16m
最初4s,物体从0开始匀加速直线运动,所以S1=at2/2,将S1=8m,带入即可求解得a=1m/s2
(2)同样最后4s的平均速度为V=S2/t=4m/s,匀加速直线运动一段时间的平均速度等于这段时间的中间时刻的瞬时速度,那么最后时刻的速度Vt=V+at’=6m/s(式中t’=2s)
根据Vt2-V02=2aL得斜面长L=18m。
从本题来看,灵活选用运动学公式是解决问题的关键,这种问题往往有多种方法,同学们可以试一试,看看还有其他哪些方法。

类型一图象的应用
物理图象可以更直观地描述物理过程,研究图象时首先明确所给的图象表达的物理规律,即认清纵、横坐标所表示的物理量,其次要注意理解图象中的“点”、“线”、“斜率”、“截距”、“面积”等的物理意义。
【例1】(扬州市08届高三物理期中模拟试卷)两个完全相同的物块a、b质量为m=0.8kg,在水平面上以相同的初速度从同一位置开始运动,图中的两条直线表示物体受到水平拉力F作用和不受拉力作用的υ-t图象,求:
(1)物块b所受拉力F的大小;
(2)8s末a、b间的距离。
(3)若在8s末将作用在其中一个物体上的水平拉力F换到另外一物体上,则何时它们相距最远?最远距离为多少?
导示:(1)设a、b两物块的加速度分别为a1、a2,
由υ-t图可得:①

对a、b两物块由牛顿第二定律得:-f=ma1③,F-f=ma2④
由①-④式可得:F=1.8N(2分)
(2)设a、b两物块8s内的位移分别为s1、s2,由图象得:
所以s2-s1=60m
(3)再经16/3s它们相距最远,最远距离为92m。

类型二追及相遇问题
相遇是指两物体分别从相距S的两地相向运动到同一位置,它的特点是:两物体运动的距离之和等于S;追及是指两物体同向运动而达到同一位置。找出两者的时间关系、位移关系是解决追及问题的关键,同时追及物与被追及物的速度恰好相等时临界条件,往往是解决问题的重要条件。
【例2】(常州中学08届高三第二阶段调研)甲、乙两运动员在训练交接棒的过程中发现:甲经短距离加速后能保持9m/s的速度跑完全程;乙从起跑后到接棒前的运动是匀加速的。为了确定乙起跑的时机,需在接力区前适当的位置设置标记。在某次练习中,甲在接力区前S0=13.5m处作了标记,并以V=9m/s的速度跑到此标记时向乙发出起跑口令。乙在接力区的前端听到口令时起跑,并恰好在速度达到与甲相同时被甲追上,完成交接棒。已知接力区的长度为L=20m。求:
(1)此次练习中乙在接棒前的加速度a;
(2)在完成交接棒时乙离接力区末端的距离。
导示:画出运动示意图如图示:
(1)设经过时间t,甲追上乙,则根据题意有vt-vt/2=13.5
将v=9代入得到:t=3s,
再有v=at;解得:a=3m/s2
(2)在追上乙的时候,乙走的距离为s,则:s=at2/2
代入数据得到s=13.5m
所以,乙离接力区末端的距离为:
△s=20-13.5=6.5m

分析时要注意:
(1)两物体是否同时开始运动,两物体运动至相遇时运动时间可建立某种关系;两物体各做什么形式的运动;由两者的时间关系,根据两者的运动形式建立S=S1+S2方程;建立利用位移图象或速度图象分析
(2)匀减速物体追及同向匀速物体时,恰能追上或恰好追不上的临界条件为:即将靠近时,追及者速度等于被追及者的速度;初速度为零的匀加速直线运动的物体追赶同向匀速直线运动的物体时,追上之前距离最大的条件:为两者速度相等。

类型三评价分析题
【例3】汽车正以v1=10m/s的速度在平直公路上行驶,突然发现正前方有一辆自行车以v2=10m/s的速度作同方向的匀速直线运动,汽车立即关闭油门作加速度大小为a=0.6m/s2的匀减速运动,汽车恰好没有碰上自行车,求关闭油门时汽车与自行车的距离。
某同学是这样解的:
汽车的关闭油门后的滑行时间和滑行距离分别为:;
在相同时间内,自行车的前进的距离为:
关闭油门时汽车与自行车的距离为:
……………………
你认为这位同学的解法是否合理?若合理,请完成计算;若不合理,请说明理由,并用你自己的方法算出正确结果.
导示:答“不合理”;
理由:能满足题设的汽车恰好不碰上自行车的临界条件是:当汽车减速到与自行车速度相等时,它们恰好相遇,而不是汽车减速到0时相遇。
正确解法:
汽车减速到与自行车速度相等时,所用时间为:
在此时间内,汽车滑行距离为:
自行车的前进的距离为:
关闭油门时汽车与自行车的距离为:

分析本题的关键是抓住汽车与自行车恰好没有碰撞的条件:两者速度相等,根据位移和速度等关系建立方程。

1.一质点沿直线ox做加速运动,它离开O点的距离随时间t的变化关系为x=5+2t3,其中x的单位是m,t的单位是s,它的速度v随时间t的变化关系是v=6t2。设该质点在t=0到t=2s间的平均速度为v1,t=2s到t=3s间的平均速度为v2,则()
A.v1=12m/s,v2=39m/s
B.v1=8m/s,v2=13m/s
C.v1=12m/s,v2=19.5m/s
D.v1=8m/s,v2=38m/s

2.(南京一中08届高三第一次月考试卷)一物体做加速直线运动,依次通过A、B、C三点,AB=BC.物体在AB段加速度为a1,在BC段加速度为a2,且物体在B点的速度为,则下列关系正确的是()
A.a1a2B.a1=a2
C.a1a2D.不能确定

3.(2007年物理海南卷)8.两辆游戏赛车、在两条平行的直车道上行驶。时两车都在同一计时线处,此时比赛开始。它们在四次比赛中的图如图所示。哪些图对应的比赛中,有一辆赛车追上了另一辆()

4.最近某报报道徐州到南京的省道上,有一辆汽车和自行车追尾相撞事件,情况是这样的:当时汽车正以v0=36km/h速度向前行使,司机发现正前方60m处有一以v=14.4km/h的速度与汽车同方向匀速行驶的自行车,司机以a=0.25m/s2的加速度开始刹车,经过40s停下;请你判断一下停下前是否发生车祸?此新闻是真是假。某同学解法如下:
解:在40s内汽车前进的位移为:………①
40s内自行车前进的位移:…………②
两车发生车祸的条件是S1S2+60m
由①②得出S1—S2=40m60m
所以该同学从中得出不可能发生车祸。由此判断此新闻是假的。你认为该同学判断是否正确,请分析之。

5.如图所示,公路上一辆汽车以v1=10m/s的速度匀速行驶,汽车行至A点时,一人为搭车,从距公路30m的C处开始以v2=3m/s的速度正对公路匀速跑去,司机见状途中刹车,汽车做匀减速运动,结果人到达B点时,车也恰好停在B点。已知AB=80m,问:汽车在距A多远处开始刹车,刹车后汽车的加速度有多大?

答案:1.D2.C3.AC
4.不正确5.2.5m/s2

20xx高三物理《匀变速直线运动的研究》高考材料分析


20xx高三物理《匀变速直线运动的研究》高考材料分析

考点一|匀变速直线运动的规律

1.基本规律
(1)速度公式:v=v0+at.
(2)位移公式:x=v0t+at2.
(3)位移速度关系式:v2-v=2ax.
这三个基本公式,是解决匀变速直线运动的基石.均为矢量式,应用时应规定正方向.
2.两个重要推论
(1)物体在一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度,还等于初、末时刻速度矢量和的一半,即:=v=.
(2)任意两个连续相等的时间间隔T内的位移之差为一恒量,即:Δx=x2-x1=x3-x2=…=xn-xn-1=aT2.
3.v0=0时的四个重要推论
(1)1T末、2T末、3T末、…瞬时速度的比为:
v1∶v2∶v3∶…∶vn=1∶2∶3∶…∶n.
(2)1T内、2T内、3T内…位移的比为:
x1∶x2∶x3∶…∶xn=12∶22∶32∶…∶n2.
(3)第一个T内、第二个T内、第三个T内…位移的比为:xⅠ∶xⅡ∶xⅢ∶…∶xn=1∶3∶5∶…∶(2n-1).
(4)从静止开始通过连续相等的位移所用时间的比为:
t1∶t2∶t3∶…∶tn=1∶(-1)∶(-)∶…∶(-).

1.运动学公式中正、负号的规定
直线运动可以用正、负号表示矢量的方向,一般情况下,我们规定初速度的方向为正方向,与初速度同向的物理量取正值,反向的物理量取负值,当v0=0时,一般以a的方向为正方向.
2.两类特殊的匀减速直线运动
(1)刹车类问题:指匀减速到速度为零后即停止运动,加速度a突然消失,求解时要注意确定其实际运动时间.如果问题涉及最后阶段(到停止运动)的运动,可把该阶段看成反向的初速度为零、加速度不变的匀加速直线运动.
(2)双向可逆类:如沿光滑斜面上滑的小球,到最高点后仍能以原加速度匀加速下滑,全过程加速度大小、方向均不变,故求解时可对全过程列式,但必须注意x、v、a等矢量的正负号及物理意义.

1.下列关于匀变速直线运动的说法中,正确的是()
A.匀变速直线运动是运动快慢相同的运动
B.匀变速直线运动是速度变化量相同的运动
C.匀变速直线运动的速度一直在增加
D.匀变速直线运动就是速度变化快慢相同的运动
D[匀变速直线运动是速度变化快慢相等的运动,即在相等时间内速度变化量相等的运动,若时间不相同,则速度的变化量不同,因此A、B错误,D正确;匀变速直线运动分为匀加速直线运动和匀减速直线运动,只有加速度方向与速度方向相同时,才做加速运动,故C错误.]
2.(20xx·舟山学考模拟)汽车由静止开始匀加速前进,经过10s速度达到5m/s,则在这10s内()
A.汽车的平均速度是0.5m/s
B.汽车的平均速度是2.5m/s
C.汽车的平均速度是5m/s
D.汽车的位移是50m
B[由v=at知a=0.5m/s2,==2.5m/s,x=·t=25m.即A、C、D选项均错误,B选项正确.]
3.在一次交通事故中,警察测量出肇事车辆的刹车痕迹是20m,设该车辆的刹车加速度大小是10m/s2,该路段的限速为60km/h.则该车()
A.刹车所用的时间为1sB.超速
C.不超速D.行驶速度为60km/h
B[由运动学公式-2ax=v2-v,代入可解得v0=20m/s=72km/h60km/h,该车超速,故B项正确,C、D项错误;刹车所用的时间为t==s=2s,故A项错误.]
4.(20xx·嘉兴市联考)有一列火车正在做匀加速直线运动.从某时刻开始计时,第1min内,发现火车前进了180m,第2min内,发现火车前进了360m.则火车的加速度为()
A.0.01m/s2B.0.05m/s2
C.36m/s2D.180m/s2
B[对于匀变速直线运动在连续相等时间内,位移之差为恒量,即Δx=aT2,在本题中时间T为60s,x1=180m,x2=360m,则由x2-x1=aT2,解得a=0.05m/s2.故选B.]
5.(多选)(20xx·浙江湖州中学月考)物体自O点开始沿斜面向上做匀减速直线运动,A、B、C、D是运动轨迹上的四点,D是最高点.测得OA=0.8m,AB=0.6m,BC=0.4m,且物体通过三段的时间均为1s.则下面判断正确的是()
A.物体的初速度是0.9m/s
B.物体运动的加速度大小是0.2m/s2
C.C、D间的距离是0.2m
D.从C到D运动的时间是1.5s
ABD[由Δx=aT2得加速度大小a=m/s2=0.2m/s2,B正确;根据x=v0t-at2解得初速度v0=0.9m/s,A正确;减速运动的总位移x==m=2.025m,因此C、D间的距离为(2.025-0.8-0.6-0.4)m=0.225m,C错误;运动的总时间t==4.5s,因此从C到D运动的时间为(4.5-1-1-1)s=1.5s,D正确.]
考点二|自由落体运动伽利略对自由落体运动的研究

1.自由落体运动
(1)条件:物体只受重力作用,从静止开始下落.
(2)运动特点:初速度v0=0,加速度为重力加速度g的匀加速直线运动.
(3)基本规律:①速度公式:v=gt.
②位移公式:h=gt2.
③速度位移关系式:v2=2gh.
2.自由落体加速度
(1)在同一地点,一切物体自由下落的加速度都相同,这个加速度叫自由落体加速度,也叫重力加速度.方向:竖直向下.
(2)在地球上其大小随地理纬度的增加而增大,在赤道上最小,两极处最大.
3.伽利略对自由落体运动的研究
(1)亚里士多德认为物体下落的快慢是由它的重量决定的,物体越重,下落得越快.
(2)伽利略认为,重物和轻物应该下落得同样快,他猜想落体应该是一种最简单的变速运动,即它的速度应该是均匀变化的.
(3)日常生活中常会见到,较重的物体下落得比较快,这是由于空气阻力对不同物体的影响不同.
(4)由于自由下落物体运动时间太短,当时直接验证自由落体运动是匀加速直线运动很困难,伽利略采用了间接的验证方法,他让一个铜球从阻力很小的斜面上滚下,做了上百次的实验,证明了球在斜面上的运动是匀变速直线运动,然后将此结论合理外推到自由落体运动上.
(5)伽利略的科学方法:观察现象→逻辑推理→猜想假说→实验验证→修正推广.
4.竖直上抛运动规律(加试要求)
(1)运动特点:加速度为g,上升阶段做匀减速直线运动,下降阶段做自由落体运动.
(2)基本规律:①速度公式:v=v0-gt.
②位移公式:h=v0t-gt2.
③速度位移关系式:v2-v=-2gh.
④上升的最大高度:H=.
⑤上升到最高点所用时间:t=.

(20xx·浙江4月学考)宇航员在月球上离月球表面高10m处由静止释放一片羽毛,羽毛落到月球表面上的时间大约是()
A.1.0sB.1.4s
C.3.5sD.12s
C[由h=gt2,其中月球表面重力加速度约为地球表面的六分之一,求得时间t约为3.5s,所以C正确.]
(20xx·10月浙江学考)其探险者在野外攀岩时,踩落一小石块,约5s后听到石块直接落到崖底的声音,探险者离崖底的高度最接近的是()
A.25mB.50m
C.110mD.150m
C[石块被踩落后可近似看做自由落体运动,由h=gt2可知5s后下降高度为h=125m,实际过程中存在阻力作用,并不是理想的自由落体运动,故探险者离崖底的高度接近但小于125m.故选C.]
1.应用自由落体运动规律解题时的两点注意
(1)物体由静止开始的自由下落过程才是自由落体运动,从中间截取的一段运动过程不是自由落体运动,而是竖直下抛运动,应该用初速度不为零的匀变速直线运动规律去解决竖直下抛运动问题.
(2)可充分利用自由落体运动初速度为零的特点、比例关系及推论等规律解题.
①从运动开始连续相等的时间内位移之比为1∶3∶5∶7∶…∶(2n-1).
②一段时间内的平均速度=,=,=gt.
③连续相等的时间T内位移的增加量相等,即Δh=gT2.
2.竖直上抛运动的三种对称性
(1)时间的对称性:
①物体上升到最高点所用时间与物体从最高点落回到原抛出点所用时间相等,即t上=t下=.
②物体在上升过程中从某点到达最高点所用的时间和从最高点落回该点所用的时间相等.
(2)速度的对称性:
①物体上抛时的初速度与物体又落回原抛出点时的速度大小相等、方向相反.
②物体在上升阶段和下降阶段经过同一个位置时的速度大小相等、方向相反.
(3)能量的对称性:
竖直上抛运动物体在上升和下降过程中经过同一位置时的动能、重力势能及机械能分别相等.
3.竖直上抛运动的两种处理方法
(1)分段法:将全程分为两个阶段,即上升过程的匀减速阶段和下落过程的自由落体阶段.
(2)全程法:将全过程视为初速度为v0,加速度a=-g的匀变速直线运动,必须注意物理量的矢量性.习惯上取v0的方向为正方向,则:
①v0时,物体正在上升;v0时,物体正在下降.
②h0时,物体在抛出点上方;h0时,物体在抛出点下方.

1.伽利略为了研究自由落体运动的规律,将落体实验转化为著名的“斜面实验”,如图121所示,对于这个研究过程,下列说法正确的是()
图121①斜面实验放大了重力的作用,便于测量小球运动的路程
②斜面实验“冲淡”了重力的作用,便于小球运动时间的测量
③通过对斜面实验的观察与计算,直接得到自由落体运动的规律
④根据斜面实验结论进行合理外推,得到自由落体运动的规律
A.①②B.③④
C.①③D.②④
D[斜面实验“冲淡”了重力的作用,可以使小球下滑的加速度变小,运动时间更长,①错误,②正确;根据斜面实验结论——倾斜角越来越大,而遵循的规律一样:小球沿斜面做匀加速运动、倾角一定时加速度相等,于是合理地将斜面外推成竖直,得到自由落体运动的规律,③错误,④正确,选D项.]
2.已知广州地区的重力加速度为9.8m/s2,在此地区物体做自由落体运动的说法中,正确的是()
A.下落过程,物体的速度每秒增加9.8m/s
B.自由落体运动是一种匀速运动
C.释放物体瞬间,物体速度和加速度都为零
D.物体越重,下落的越快
A[重力加速度为9.8m/s2,故自由下落过程中,物体的速度每秒增加9.8m/s,故A正确;自由落体运动是初速度为零,加速度为g的匀加速直线运动,故B错误;释放物体瞬间,物体速度为零,加速度为g,故C错误;重力加速度与物体的质量无关,重物与轻物下落一样快,故D错误.]
3.质量不等的两个物体从相同高度处做自由落体运动,下列说法正确的是()
A.下落所用时间不同B.落地时速度不同
C.下落的加速度相同D.落地时速度变化量不相同
C[根据自由落体运动的规律,从相同高度处下落,下落所用时间相同,落地时速度相同,下落的加速度都等于重力加速度,速度变化量Δv=gt相同,选项A、B、D错误,选项C正确.]
4.(加试要求)(20xx·嘉兴市调研)蹦床运动要求运动员在一张绷紧的弹性网上蹦起、腾空并做空中运动.为了测量运动员跃起的高度,训练时可在弹性网上安装压力传感器,利用传感器记录弹性网所受的压力,并在计算机上作出压力—时间图象,假如作出的图象如图122所示.设运动员在空中运动时可视为质点,则运动员跃起的最大高度是(g取10m/s2)()

图122
A.1.8mB.3.6m
C.5.0mD.7.2m
C[由题图可知运动员在空中的时间t=2.0s,故运动员跃起的最大高度Hm=g=5.0m,C正确.]
5.(加试要求)(20xx·宁波高三检测)(多选)一竖直的墙壁上AE被分成四段相等的部分,一物体由A点从静止释放做自由落体运动,如图123所示,下列结论正确的是()

图123
A.物体到达各点的速率vB∶vC∶vD∶vE=1∶∶∶2
B.物体通过每一部分时,其速度增量vB-vA=vC-vB=vD-vC=vE-vD
C.物体从A到E的平均速度=vB
D.物体从A到E的平均速度=vC
AC[由t=,物体到达B、C、D、E的时间之比为tB∶tC∶tD∶tE=1∶∶∶2,根据v=gt,得vB∶vC∶vD∶vE=1∶∶∶2,这样可看出A正确、B错误;显然vB=,而=,所以物体从A到E的平均速度=vB,C正确、D错误.]
考点三|运动学图象

1.xt图象
(1)物理意义:反映了物体做直线运动的位移随时间变化的规律.
(2)图线斜率的意义
①图线上某点切线的斜率的大小表示物体速度的大小.
②切线斜率的正负表示物体速度的方向.
(3)两种特殊的xt图象
①匀速直线运动的xt图象是一条倾斜的直线.
②若xt图象是一条平行于时间轴的直线,则表示物体处于静止状态.
2.vt图象
(1)物理意义:反映了做直线运动的物体的速度随时间变化的规律.
(2)图线斜率的意义
①图线上某点切线的斜率的大小表示物体加速度的大小.
②图线上某点切线的斜率的正负表示物体加速度的方向.
(3)两种特殊的vt图象
①匀速直线运动的vt图象是与横轴平行的直线.
②匀变速直线运动的vt图象是一条倾斜的直线.
(4)图线与时间轴围成的面积的意义
①图线与时间轴围成的面积表示相应时间内的位移大小.
②此面积在时间轴的上方,表示这段时间内的位移方向为正方向;若此面积在时间轴的下方,表示这段时间内的位移方向为负方向.
3.at图象(加试要求)
(1)物理意义:反映了做直线运动的物体的加速度随时间变化的规律.
(2)图象斜率的意义:图线上某点切线的斜率表示该点加速度的变化率.
(3)包围面积的意义:图线和时间轴所围的面积,表示物体的速度变化量.

(20xx·浙江10月学考)下列vt图象中,表示物体做匀速直线运动的是()

ABCD
D[匀速直线运动中v大小、方向均不变,故选D.]
1.位移—时间(xt)图象
(1)位移—时间图象反映了做直线运动的物体的位移随时间变化的规律,图象并非物体运动的轨迹.
(2)位移—时间图象只能描述物体做直线运动的情况,这是因为位移—时间图象只能表示物体运动的两个方向:t轴上方代表正方向,t轴下方代表负方向;如果物体做曲线运动,则画不出位移—时间图象.
(3)位移—时间图线上每一点的斜率表示物体该时刻的速度,斜率的大小表示速度的大小,斜率的正负表示速度的方向.
2.速度—时间(vt)图象
(1)速度—时间图象反映了做直线运动的物体的速度随时间变化的规律,它也只能描述物体做直线运动的情况.
(2)速度—时间图线上每一点的斜率表示物体该时刻的加速度.
(3)速度—时间图线与t轴所围面积表示这段时间内物体的位移.3.xt图象与vt图象的比较
xt图象vt图象轴横轴为时间t,纵轴为位移x横轴为时间t,纵轴为速度v线倾斜直线表示匀速直线运动倾斜直线表示匀变速直线运动斜率表示速度表示加速度面积无实际意义图线和时间轴围成的面积表示位移纵截距表示初位置表示初速度特殊点拐点表示从一种运动变为另一种运动,交点表示相遇拐点表示从一种运动变为另一种运动,交点表示速度相等
1.(多选)物体甲的速度与时间图象和物体乙的位移与时间图象分别如图124所示,则这两个物体的运动情况是()

甲乙
图124
A.甲在整个t=4s时间内有来回运动,它通过的总路程为6m
B.甲在整个t=4s时间内运动方向一直不变,通过的总位移大小为6m
C.乙在整个t=4s时间内有来回运动,它通过的总路程为12m
D.乙在整个t=4s时间内运动方向一直不变,通过的总位移大小为6m
AD[由vt图象知,甲在t=4s时间内来回运动,路程为6m,总位移为0,A项正确,B项错误;由xt图象知乙在t=4s内一直向正方向做匀速直线运动,路程和位移大小均为6m,故C项错误,D项正确.]
2.(20xx·杭州市联考)质点做直线运动的速度—时间图象如图125所示,该质点()

图125
A.在第1秒末速度方向发生了改变
B.在第2秒末加速度方向发生了改变
C.在第2秒内发生的位移为零
D.在第3秒末和第5秒末的位置相同
D[A.在第1秒末质点的加速度方向发生改变,速度方向未改变,A错误.B.在第2秒末质点的速度方向发生改变,加速度方向未改变,B错误.C.在第2秒内质点一直沿正方向运动,位移不为零,C错误.D.从第3秒末到第5秒末质点的位移为零,故两时刻质点的位置相同,D正确.]
3.t=0时甲、乙两物体同时从同一地点出发沿同一直线运动,以出发点为参考点,它们的位移—时间(xt)图象如图126所示,下列说法正确的是()

图126
A.甲做匀速直线运动,乙做匀加速直线运动
B.0~t1时间内,甲与乙的平均速度相同
C.t1时刻,甲、乙位置相同,瞬时速度相同
D.t1时刻,甲在乙的前方,乙的速度大于甲的速度
B[甲做匀速直线运动,乙不一定做匀加速直线运动,因为乙图线不一定是抛物线,选项A错误;0~t1时间内,甲、乙通过的位移相同,所以平均速度相同,选项B正确;t1时刻,甲、乙位置相同,乙图线的斜率大于甲的,所以乙的速度大于甲的速度,选项C、D错误.]
4.(加试要求)一质点的位移—时间图象如图127所示,能正确表示该质点的速度v与时间t关系的图象是()

图127

A[题图甲中质点在开始一段时间内的xt图象是一条直线,故其斜率不变,做匀速直线运动,且斜率为负值,即速度方向与规定的正方向相反;在第二段时间内,质点处于静止状态,速度为零;在第三段时间内,图线的斜率不变且为正值,即速度为正;在第四段时间内,质点静止在出发点.综上可知,质点的vt图象是题图乙中的A.]

匀变速直线运动的规律


一名优秀负责的教师就要对每一位学生尽职尽责,高中教师要准备好教案,这是每个高中教师都不可缺少的。教案可以保证学生们在上课时能够更好的听课,使高中教师有一个简单易懂的教学思路。你知道怎么写具体的高中教案内容吗?小编为此仔细地整理了以下内容《匀变速直线运动的规律》,相信您能找到对自己有用的内容。

高中物理《匀变速直线运动的规律》学案鲁科版必修1
静悟寄语:
1、一心向着目标前进的人,整个世界都得给他让路。
2、成功就在再坚持一下的努力之中。
3、奇迹,就在凝心聚力的静悟之中。
一、“静”什么?
1、环境“安静”:鸦雀无声,无人走动,无声说话、交流,无人随意出进。每一个人充分沉浸在难得的静谧之中。以享受维护安静环境为荣,以影响破坏安静环境为耻。
2、心态“安静”:心静自然“凉”,脑子自然清醒,精力自然集中,思路自然清晰。心静如水,超然物外,成为时间的主人,学习的主人。情绪稳定,效率较高。心不静,则心乱如麻,心神不定,心不在焉,如坐针毡,眼在此心在彼,貌似用功,实则骗人。
二、【高考常考查的知识点】
1.静力学的受力分析与共点力平衡(选择题)
此题定位为送分题目,一般安排为16题,即物理学科的第一题,要求学生具有规范的受力分析习惯,熟练运用静力学的基本规律,如胡克定律、滑动摩擦定律与静摩擦力的变化规律、力的合成与分解、正交分解法等,可涉及两个状态,但一般不涉及变化过程的动态分析,也不至于考查相似三角形法等非常规方法。不必考虑计算题
2.运动图象及其综合应用(选择题)
山东卷对物理图象的专门考查以运动图象为代表,立足于对物理图象的理解。可涉及物理图象的基本意义、利用运动图象的分析运动过程、用不同物理量关系图象描述同一运动过程等。以宁夏、海南为代表的利用运动图象考查追及、相遇问题尚未被山东采纳。专题设计为选择题,尽量多涉及不同的图象类型。
3.牛顿定律的直接应用(选择、计算题)
与自感一样,超重失重为Ⅰ级要求知识点,此题为非主干知识考查题,为最可能调整和变化的题目。
但对牛顿定律的考查不会削弱,而很可能更加宽泛和深入,可拓展为具体情境中力和运动关系的分析(选择)、直线、类平抛和圆周运动中牛顿第二定律的计算(计算题的一部分)。
此专题定位在牛顿定律的直接应用,针对基本规律的建立、定律物理内涵的理解及实际情境中规律的应用,可涉及瞬时分析、过程分析、动态分析、特殊装置、临界条件,以及模型抽象、对象转换、整体隔离、合成分解等方法问题。
4.第四专题万有引力与航天(选择、计算题)
此专题内容既相对宽泛又相对集中,宽泛指万有引力与航天的内容均可涉及,集中即一定是本章内容且集中在一道题目中。这部分内容也是必考内容,今年考试说明中本章知识点增加了“经典时空观和相对论时空观(Ⅰ)”,“环绕速度”由(Ⅱ)到(Ⅰ)。可以理解为深度减弱,广度增加,最大的可能仍是选择题,也不排除作为力学综合题出现的可能,复习时应适当照顾。需特别注意的是,一定要关注近一年内天文的新发现或航天领域的新成就,题目常以此类情境为载体。
5.功能关系:(选择、计算题)动能定理、机械能守恒、功能关系、能量守恒是必考内容,要结合动力学过程分析、功能分析,进行全过程、分过程列式。考查形式选择题、计算题
注意:必修1、2部分考察多为选择题,但在牛顿定律结合功能关系以及抛体运动和圆周运动部分综合的计算,出现在24题上,本题一般涉及多个过程,是中等难度的保分题。
6.静电场主要以考察电场线、电势、电势差、电势能、电容器、带电粒子的加速与偏转为主
7.恒定电流以考察电学实验为主,选择中也容易出电路的分析题
8.磁场以考察磁场对运动电荷和通电导线的作用为主,选择中易出一个题,在大题中容易出与电场及重力场相结合的题目。
9.电磁感应以选择题、计算题,主要考察导体棒的切割以及感生电动势,楞次定律,注意图像问题
10.交流电主要考察交流电的四值、图像,以及远距离输电变压器问题,通常以选择形式出现
11.热学3-3:油膜法、微观量计算,气体实验定律,热一律、压强微观解释、热二律是重点
10.选修3-5中动量守恒、动量变化量计算、原子结构中能级跃迁、原子核中质能方程、核反应方程是考察重点。
三、【静悟注意事项】
1.以查缺补漏为主要目的,以考纲知识点为主线复习
2.重点看课本、课后题、改错本、以前做过的相关题目
3.把不会的问题记下来,集中找时间找老师解决
4.必须边思考,边动笔。静悟最忌只动眼动嘴的学习方式,必须多动脑多动手,做到手不离笔,笔不离纸。

匀变速直线运动
【考试说明】
主题内容要求说明
质点的直线
运动参考系、质点
位移、速度和加速度
匀变速直线运动及其公式、图像Ⅰ


【知识网络】
【考试说明解读】
1.参考系
⑴定义:在描述一个物体的运动时,选来作为标准的假定不动的物体,叫做参考系。
⑵运动学中的同一公式中涉及的各物理量应以同一参考系为标准。
2.质点
⑴定义:质点是指有质量而不考虑大小和形状的物体。
⑵质点是物理学中一个理想化模型,能否将物体看作质点,取决于所研究的具体问题,而不是取决于这一物体的大小、形状及质量,只有当所研究物体的大小和形状对所研究的问题没有影响或影响很小,可以将其形状和大小忽略时,才能将物体看作质点。
物体可视为质点的主要三种情形:
①物体只作平动时;
②物体的位移远远大于物体本身的尺度时;
③只研究物体的平动,而不考虑其转动效果时。
3.时间与时刻
⑴时刻:指某一瞬时,在时间轴上表示为某一点。
⑵时间:指两个时刻之间的间隔,在时间轴上表示为两点间线段的长度。
⑶时刻与物体运动过程中的某一位置相对应,时间与物体运动过程中的位移(或路程)相对应。
4.位移和路程
⑴位移:表示物体位置的变化,是一个矢量,物体的位移是指从初位置到末位置的有向线段,其大小就是此线段的长度,方向从初位置指向末位置。
⑵路程:路程等于运动轨迹的长度,是一个标量。只有在单方向的直线运动中,位移的大小才等于路程。
5.速度、平均速度、瞬时速度
⑴速度:是表示质点运动快慢的物理量,在匀速直线运动中它等于位移与发生这段位移所用时间的比值,速度是矢量,它的方向就是物体运动的方向。
⑵平均速度:物体所发生的位移跟发生这一位移所用时间的比值叫这段时间内的平均速度,即,平均速度是矢量,其方向就是相应位移的方向。公式=(V0+Vt)/2只对匀变速直线运动适用。
⑶瞬时速度:运动物体经过某一时刻(或某一位置)的速度,其方向就是物体经过某有一位置时的运动方向。
6.加速度
⑴加速度是描述物体速度变化快慢的物理量,是一个矢量,方向与速度变化的方向相同。
⑵做匀速直线运动的物体,速度的变化量与发生这一变化所需时间的比值叫加速度,即
⑶速度、速度变化、加速度的关系:
①方向关系:加速度的方向与速度变化的方向一定相同,加速度方向和速度方向没有必然的联系。
②大小关系:V、△V、a无必然的大小决定关系。
③只要加速度方向跟速度方向相同,无论加速度在减少还是在增大,物体的速度一定增大,若加速度减小,速度增大得越来越慢(仍然增大);只要加速度方向跟速度方向相反,物体的速度一定减小。
7、运动图象:s—t图象与v—t图象的比较
下图和下表是形状一样的图线在s—t图象与v—t图象中的比较.

s—t图v—t图
①表示物体匀速直线运动(斜率表示速度v)①表示物体匀加速直线运动(斜率表示加速度a)
②表示物体静止②表示物体做匀速直线运动
③表示物体向反方向做匀速直线运动;初位移为s0③表示物体做匀减速直线运动;初速度为v0
④t1时间内物体位移s1④t1时刻物体速度v1(图中阴影部分面积表示质点在0~t1时间内的位移)
补充:(1)s—t图中两图线相交说明两物体相遇,v—t图中两图线相交说明两物体在交点时的速度相等
(2)s—t图象与横轴交叉,表示物体从参考点的一边运动到另一边.v—t图线与横轴交叉,表示物体运动的速度反向.
(3)s—t图象是直线表示物体做匀速直线运动或静止.图象是曲线则表示物体做变速运动.v—t图线是直线表示物体做匀变速直线运动或匀速直线运动;图线是曲线表示物体做变加速运动.
(4)s—t图象斜率为正值,表示物体沿与规定正方向相同的方向运动.图象斜率为负值,表示物体沿与规定正方向相反的方向运动.v—t图线的斜率为正值,表示物体的加速度与规定正方向相同;图象的斜率为负值,表示物体的加速度与规定正方向相反.
【例题:07山东理综】如图所示,光滑轨道MO和ON底端对接且ON=2MO,M、N两点高度相同。小球自M点右静止自由滚下,忽略小球经过O点时的机械能损失,以v、s、a、EK分别表示小球的速度、位移、加速度和动能四个物理量的大小。下列图象中能正确反映小球自M点到N点运动过程的是

【例题:08山东理综】质量为1500kg的汽车在平直的公路上运动,v-t图象如图所示.由此可求(ABD)
A.前25s内汽车的平均速度
B.前l0s内汽车的加速度
C.前l0s内汽车所受的阻力
D.15~25s内合外力对汽车所做的功
8.匀变速直线运动的基本规律及推论:
基本规律:⑴Vt=V0+at,⑵s=V0t+at2/2
推论:⑴Vt2_VO2=2as
⑵(Vt/2表示时间t的中间时刻的瞬时速度)
⑶任意两个连续相等的时间间隔(T)内,位移之差是一恒量.即:
sⅡ-sⅠ=sⅢ-sⅡ=……=sN-sN-1=△s=aT2.
9.初速度为零的匀加速直线运动的特点:(设T为等分时间间隔):
⑴1T末、2T末、3T末……瞬时速度的比为:v1:v2:v3:……vn=1:2:3:……:n
⑵1T内、2T内、3T内……位移的比为:s1:s2:s3:……:sn=12:22:32:……:n2
⑶第一个T内、第二个T内、第三个T内……位移的比为:s1:sⅡ:sⅢ?……:sN=1:3:5:……:(2n-1)
⑷从静止开始通过连续相等的位移所用时间的比
t1:t2:t3:……:tn=
10、竖直上抛运动的两种研究方法
①分段法:上升阶段是匀减速直线运动,下落阶段是自由落体运动.
②整体法:从全程来看,加速度方向始终与初速度v0的方向相反,所以可把竖直上抛运动看成是一个匀变速直线运动,应用公式时,要特别注意v,h等矢量的正负号.一般选取向上为正方向,则上升过程中v为正值下降过程中v为负值,物体在抛出点以下时h为负值.
11、追及问题的处理方法
1.要通过两质点的速度比较进行分析,找到隐含条件.再结合两个运动的时间关系、位移关系建立相应的方程求解,也可以利用二次函数求极值,及应用图象法和相对运动知识求解
2.追击类问题的提示
1.匀加速运动追击匀速运动,当二者速度相同时相距最远.
2.匀速运动追击匀加速运动,当二者速度相同时追不上以后就永远追不上了.此时二者相距最近.
3.匀减速直线运动追匀速运动,当二者速度相同时相距最近,此时假设追不上,以后就永远追不上了.
4.匀速运动追匀减速直线运动,当二者速度相同时相距最远.
【例题:09海南】甲乙两车在一平直道路上同向运动,其图像如图所示,图中和的面积分别为和.初始时,甲车在乙车前方处.(ABC)
A.若,两车不会相遇B.若,两车相遇2次
C.若,两车相遇1次D.若,两车相遇1次

20xx高考物理知识点归纳:直线运动


20xx高考物理知识点归纳:直线运动

一.教学内容:
:直线运动(1)
直线运动是高中物理的重要章节,是整个物理学的基础内容之一。本章涉及位移、速度、加速度等多个物理量,基本公式也较多,同时还有描述运动规律的s—t图象、V—t图象等知识。从历年高考试题的发展趋势看,本章内容作为一个孤立的知识点单独考查的命题并不多,更多的是体现在综合问题中,甚至与力、电场中带电粒子、磁场中的通电导体、电磁感应现象等结合起来,作为综合试题中的一个知识点加以体现。为适应综合考试的要求,提高综合运用学科知识分析、解决问题的能力。同学们复习本章时要在扎实掌握学科知识的基础上,注意与其他学科的渗透以及在实际生活、科技领域中的应用,经常用物理视角观察自然、社会中的各类问题,善于应用所学知识分析、解决问题,尤其是提高解决综合问题的能力。本章多与公路、铁路、航海、航空等交通方面知识或电磁学知识综合。
二.夯实基础知识
(一)基本概念
1.质点——用来代替物体的有质量的点。(当物体的大小、形状对所研究的问题的影响可以忽略时,物体可作为质点。)
2.速度——描述运动快慢的物理量,是位移对时间的变化率。
3.加速度——描述速度变化快慢的物理量,是速度对时间的变化率。
4.速率——速度的大小,是标量。只有大小,没有方向。
5.注意匀加速直线运动、匀减速直线运动、匀变速直线运动的区别。
(二)匀变速直线运动公式
1.常用公式有以下四个:
:直线运动(1)

:直线运动(1)

:直线运动(1)
:直线运动(1)
(1)以上四个公式中共有五个物理量:s、t、a、V0、Vt,这五个物理量中只有三个是独立的,可以任意选定。只要其中三个物理量确定之后,另外两个就唯一确定了。每个公式中只有其中的四个物理量,当已知某三个而要求另一个时,往往选定一个公式就可以了。如果两个匀变速直线运动有三个物理量对应相等,那么另外的两个物理量也一定对应相等。
(2)以上五个物理量中,除时间t外,s、V0、Vt、a均为矢量。一般以V0的方向为正方向,以t=0时刻的位移为零,这时s、Vt和a的正负就都有了确定的物理意义。
2.匀变速直线运动中几个常用的结论
①Δs=aT2,即任意相邻相等时间内的位移之差相等。可以推广到sm—sn=(m-n)aT2

:直线运动(1)
,某段时间的中间时刻的即时速度等于该段时间内的平均速度。
:直线运动(1)
:直线运动(1)
,某段位移的中间位置的即时速度公式(不等于该段位移内的平均速度)。
可以证明,无论匀加速还是匀减速,都有
:直线运动(1)

3.初速度为零(或末速度为零)的匀变速直线运动
做匀变速直线运动的物体,如果初速度为零,或者末速度为零,那么公式都可简化为:
:直线运动(1)

:直线运动(1)

:直线运动(1)

:直线运动(1)
以上各式都是单项式,因此可以方便地找到各物理量间的比例关系。
4.初速为零的匀变速直线运动
①前1s、前2s、前3s……内的位移之比为1∶4∶9∶……
②第1s、第2s、第3s……内的位移之比为1∶3∶5∶……
③前1m、前2m、前3m……所用的时间之比为1∶
:直线运动(1)

:直线运动(1)
∶……
④第1m、第2m、第3m……所用的时间之比为1∶
:直线运动(1)
∶(
:直线运动(1)
)∶……
5.自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,竖直上抛运动是匀减速直线运动,可分向上的匀减速运动和竖直向下匀加速直线运动。
【典型例题】
问题1:注意弄清位移和路程的区别和联系。
位移是表示质点位置变化的物理量,它是由质点运动的起始位置指向终止位置的矢量。位移可以用一根带箭头的线段表示,箭头的指向代表位移的方向,线段的长短代表位移的大小。而路程是质点运动路线的长度,是标量。只有做直线运动的质点始终朝着一个方向运动时,位移的大小才与运动路程相等。
[例1]一个电子在匀强磁场中沿半径为R的圆周运动。转了3圈回到原位置,运动过程中位移大小的最大值和路程的最大值分别是()
A.2R,2R;B.2R,6πR;
C.2πR,2R;D.0,6πR。
分析与解:位移的最大值应是2R,而路程的最大值应是6πR。即B选项正确。
问题2:注意弄清瞬时速度和平均速度的区别和联系。
瞬时速度是运动物体在某一时刻或某一位置的速度,而平均速度是指运动物体在某一段时间
:直线运动(1)
或某段位移
:直线运动(1)
的平均速度,它们都是矢量。当
:直线运动(1)
时,平均速度的极限,就是该时刻的瞬时速度。
[例2]甲、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。
分析与解:设甲、乙车从某地到目的地距离为S,则对甲车有
:直线运动(1)
;对于乙车有
:直线运动(1)
,所以
:直线运动(1)
,由数学知识知
:直线运动(1)
,故t甲