新课标高中物理《直线运动》复习学案.docx
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新课标高中物理《直线运动》复习学案
新课标高中物理《直线运动》复习学案
§1.1基本概念
【学习目标】
1、理解并掌握质点、位移、速度、加速度等基本概念
2、清楚相似物理量之间的区别与联系
【自主学习】
1、机械运动:
定义:
。
宇宙间的一切物体,大到宇宙天体,小到分子、原子都处在永恒的运动中,所以运动是的.
平常说的静止,是指这个物体相对于其他另一个物体的位置没有发生变化,所以静止是的.
2、参考系:
⑴定义:
为了研究物体的运动而 的物体。
⑵同一个运动,如果选不同的物体作参考系,观察到的运动情况可能不相同。
例如:
甲、乙两辆汽车由西向东沿同一直线,以相同的速度15m/s并列行驶着.若两车都以路旁的树木作参考系,则两车都是以15m/s速度向东行驶;若甲、乙两车互为参考系,则它们都是的.
⑶参考系的选取原则上是任意的,但在实际问题中,以研究问题方便、对运动的描述尽可能简单为原则;研究地面上运动的物体,一般选取为参考系。
3、质点:
⑴定义:
⑵是否大的物体一定不能看成质点,小的物体一定可以看成质点?
试讨论物体可看作质点的条件:
⑶它是一种科学的抽象,一种理想化的物理模型,客观并不存在。
4、位移:
⑴定义:
⑵位移是量(“矢”或“标”)。
⑶意义:
描述的物理量。
⑷位移仅与有关,而与物体运动无关。
5、路程:
⑴定义:
指物体所经过的。
⑵路程是量(“矢”或“标”)。
注意区分位移和路程:
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,线段的长短代表。
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
6、时间:
定义:
7、时刻:
定义:
注意区分时刻和时间:
时刻:
表示某一瞬间,没有长短意义,在时间轴上用点表示,在运动中时刻与位置想对应。
时间间隔(时间):
指两个时刻间的一段间隔,有长短意义,在时间轴上用一线段表示。
在研究物体运动时,时间和位移对应。
如:
第4s末、第5s初(也为第4s末)等指的是;4s内(0至第4s末)、第4s内(第3s末至4s末)、第2s至第4s内(第2s末至第4s末)等指的是。
8、速度:
描述物体,是量(“矢”或“标”)。
(1)速率:
,是量
(2)瞬时速度:
①定义:
,是量
②瞬时速度与一个时刻或一个位置相对应,故说瞬时速度时必须指明是哪个时刻或通过哪个位置时的瞬时速度,瞬时速度精确反映了物体运动的快慢。
(3)平均速度:
①定义:
。
②定义式:
③平均速度是量,其方向与方向相同。
④平均速度与一段时间或一段位移相对应,故说平均速度时必须指明是哪段时间或位移内的平均速度。
9、加速度:
①定义:
②定义式:
③加速度是量,其方向与相同
④物体做加速还是减速运动看与方向间的关系。
若a与v0方向相同,则物体做,若a与v0方向相反,则物体做。
⑤速度的变化率、速度变化的快慢和加速度都是同一个意思。
注意速度、加速度的区别和联系:
加速度是描述速度变化快慢的物理量,是速度的变化量和所用时间的比值,加速度a的定义式是矢量式。
加速度的大小和方向与速度的大小和方向没有必然的联系。
只要速度在变化,无论速度多小,都有加速度;只要速度不变化,无论速度多大,加速度总是零;只要速度变化快,物体的加速度就大,无论此时速度是大、是小或是零。
【典型例题】
例1、下列关于质点的说法中正确的是()
A.体积很小的物体都可看成质点
B.质量很小的物体都可看成质点
C.不论物体的质量多大,只要物体的尺寸跟物体间距离相比甚小时,就可以看成质点
D.只有低速运动的物体才可看成质点,高速运动的物体不可看做质点
分析:
⑴审题(写出或标明你认为的关键词)
⑵分析过程,合理分段,画出示意图,并找出各段之间的连接点
解题过程:
例2、一物体作匀变速直线运动,某时刻速度的大小为4m/s,1s后速度的大小变为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.
分析:
⑴审题(写出或标明你认为的关键词)
⑵分析过程,合理分段,画出示意图,并找出各段之间的连接点
解题过程:
例3、一个电子在匀强磁场中做半径为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:
⑴审题(写出或标明你认为的关键词)
⑵分析过程,合理分段,画出示意图,并找出各段之间的连接点
解题过程:
【针对训练】
1.关于速度和加速度的关系,下列说法中正确的是:
()
A.速度变化得越多,加速度就越大
B.速度变化得越快,加速度就越大
C.加速度方向保持不变,速度方向也保持不变
D.加速度大小不断变小,速度大小也不断变小
2.如图所示,物体沿两个半径为R的半圆弧由A运动到C,则它的位移和路程分别是()
A.0,0
B.4R向西,2πR向东
C.4πR向东,4R
D.4R向东,2πR
3、下列物体可看作质点的是()
A、做花样溜冰的运动员
B、远洋航行中的巨轮
C、运行中的人造卫星
D、转动着的砂轮
4、关于加速度与速度,下列说法中正确的是()
A、速度为零时,加速度可能不为零
B、加速度为零时,速度一定为零
C、若加速度方向与速度方向相反,则加速度增大时,速度也增大
D、若加速度方向与速度方向相同,则加速度减小时,速度反而增大
5.子弹以900m/s的速度从枪筒射出,汽车在北京长安街上行驶,时快时慢,20min行驶了18km,汽车行驶的速度是54km/h,则()
A.900m/s是平均速度 B.900m/s是瞬时速度
C.54km/h是平均速度 D.54km/h是瞬时速度
6、汽车在平直的公路上运动,它先以速度V行驶了2/3的路程,接着以20km/h的速度驶完余下的1/3路程,若全程的平均速度是28km/h,则V是()
A、24km/hB、35km/hC、36km/hD、48km/h
【能力训练】
1.对位移和路程的正确说法是()
A.位移是矢量,位移的方向即质点运动的方向。
B.路程是标量,即位移的大小
C.质点作直线运动,路程等于位移的大小
D.质点位移的大小不会比路程大
2.下列说法中正确的是()
A.速度为零,加速度一定为零
B.速度变化率表示速度变化的大小
C.物体的加速度不变(不为零),速度也不变
D.加速度不变的运动就是匀变速运动
3.几个作匀变速直线运动的物体,在ts秒内位移最大的是()
A.加速度最大的物体B.初速度最大的物体
C.末速度最大的物体D.平均速度最大的物体
4.关于速度和加速度的关系,下列说法中不可能的是()
A.加速度减小,速度增大B.加速度增大,速度减小
C.加速度为零,速度变化D.加速度为零,速度很大
5.物体作匀加速直线运动,已知加速度为2m/s2,那么()
A.在任意时间内,物体的末速度一定等于初速度的两倍
B.在任意时间内,物体的末速度一定比初速度大2m/s
C.在任意一秒内,物体的末速度一定比初速度大2m/s
D.第ns的初速度一定比第(n-1)s的末速度大2m/s
6.物体在一直线上运动,用正、负号表示方向的不同,根据给出速度和加速度的正负,下列对运动情况判断错误的是:
()
A.v0>0,a<0,物体的速度越来越大。
B.v0<0,a<0,物体的速度越来越大。
C.v0<0,a>0,物体的速度越来越小。
D.v0>0,a>0,物体的速度越来越大。
7.关于时间与时刻,下列说法正确的是()
A.作息时间表上标出上午8:
00开始上课,这里的8:
00指的是时间
B.上午第一节课从8:
00到8:
45,这里指的是时间
C.电台报时时说:
“现在是北京时间8点整”,这里实际上指的是时刻
D.在有些情况下,时间就是时刻,时刻就是时间
8、在研究下列哪些运动时,指定的物体可以看作质点()
A.从广州到北京运行中的火车B.研究车轮自转情况时的车轮.
C.研究地球绕太阳运动时的地球D.研究地球自转运动时的地球
9.太阳从东边升起,西边落下,是地球上的自然现象,但在某些条件下,在纬度较高地区上空飞行的飞机上,旅客可以看到太阳从西边升起的奇妙现象,看到这现象的条件是:
()
A.时间必须是在清晨,飞机正在由西向东飞行,飞机的速率必须较大
B.时间必须是在清晨,飞机正在由东向西飞行,飞机的速率必须较大
C.时间必须是在傍晚,飞机正在由西向东飞行,飞机的速率必须较大
D.时间必须是在傍晚,飞机正在由东向西飞行,飞机的速率必须较大
10.汽车沿直线行驶,从甲地到乙地保持速度V1,从乙地再行驶同样的距离到丙地保持速度V2,则汽车从甲地到丙地的平均速度是多少?
【学后反思】
____________________________________________________________________
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参考答案
例1、B
例2、AD若末速度与初速度同向,即物体做单向加速运动,由Vt=V0+at得,a=6m/s2.
由Vt2─V02=2ax得,x=7m.
若末速度与初速度反向,即物体先减速至零再加速,以初速度方向为正方向,
由Vt=V0+at得,a=─14m/s2,由Vt2─V02=2ax得,x=─3m.
综上选AD
例3、B
针对练习:
1、B2、D3、BCD4、AD5、BC6、B
能力训练:
1、D2、D3、D4、C5、C6、A7、BCD8、AC9、BD
10、解:
设从甲地到丙地的路程是S,由题设,
=
=
§1.2直线运动的基本规律
【学习目标】
1、熟练掌握匀变速直线运动的规律
2、能熟练地应用匀变速直线运动规律解题。
【自主学习】
一、匀速直线运动:
1、定义:
2、特征:
速度的大小和方向都 ,加速度为 。
二、匀变速直线运动:
1、定义:
2、特征:
速度的大小随时间 ,加速度的大小和方向
3、匀变速直线运动的基本规律:
设物体的初速度为v0、t秒末的速度为vt、经过的位移为S、加速度为a,则
⑴两个基本公式:
、
⑵两个重要推论:
、
说明:
上述四个公式中共涉及v0、vt、s、t、a五个物理量,任一个公式都是由其中四个物理量组成,所以,只须知道三个物理量即可求其余两个物理量。
要善于灵活选择公式。
4、匀变速直线运动中三个常用的结论
⑴匀变速直线运动的物体在连续相邻相等时间内的位移之差相等,等于加速度和时间间隔平方和的乘积。
即
,可以推广到Sm-Sn=。
试证明此结论:
⑵物体在某段时间的中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度。
vt/2=。
⑶某段位移的中间位置的瞬时速度公式,vs/2=。
可以证明,无论匀加速直线运动还是匀减速直线运动均有有vt/2vs/2。
试证明:
5、初速度为零的匀变速直线运动的几个特殊规律:
初速度为零的匀变速直线运动(设t为等分时间间隔)
⑴1t末、2t末、3t末、…、nt末瞬时速度之比为
v1∶v2∶v3∶…∶vn=
⑵1t内、2t内、3t内、…、nt内位移之比为
s1∶s2∶s3∶…∶sn=
⑶在连续相等的时间间隔内的位移之比为
sⅠ∶sⅡ∶sⅢ∶…∶sn=
⑷通过1s、2s、3s、…、ns的位移所用的时间之比为
t1∶t2∶t3∶…∶tn=
⑸经过连续相同位移所用时间之比为
tⅠ∶tⅡ∶tⅢ∶…∶tn=
【典型例题】
例1、汽车正以15m/s的速度行驶,驾驶员突然发现前方有障碍,便立即刹车。
假设汽车刹车后做加速度大小为6m/s2的匀减速运动。
求刹车后4秒内汽车滑行的距离。
分析:
⑴审题(写出或标明你认为的关键词)
⑵分析过程,合理分段,画出示意图,并找出各段之间的连接点
解题过程:
例2、一列火车作匀变速直线运动驶来,一人在轨道旁观察火车的运动,发现在相邻的两个10s内,火车从他面前分别驶过8节车厢和6节车厢,每节车厢长8m(连接处长度不计)。
求:
⑴火车的加速度a;
⑵人开始观察时火车速度的大小。
分析:
⑴审题(写出或标明你认为的关键词)
⑵分析过程,合理分段,画出示意图,并找出各段之间的连接点
解题过程:
例3、一质点由A点出发沿直线AB运动,先作加速度为a1的匀加速直线运动,紧接着作加速度大小为a2的匀减速直线运动,抵达B点时恰好静止。
如果AB的总长度是S,试求质点走完AB所用的时间t.
分析:
⑴审题(写出或标明你认为的关键词)
⑵分析过程,合理分段,画出示意图,并找出各段之间的连接点
解题过程:
【针对训练】
1、物体沿一条直线运动,在t时间内通过的路程为S,它在中间位置S/2处的速度为V1,在中间时刻t/2时的速度为V2,则V1和V2的关系为()
A、当物体作匀加速直线运动时,V1>V2
B、当物体作匀减速直线运动时,V1>V2
C、当物体作匀速直线运动时,V1=V2
D、当物体作匀减速直线运动时,V1 2.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,那么开始刹车后2s与开始刹车后6s汽车通过的位移之比为 A.1∶4B.3∶5C.3∶4D.5∶9 3、一个质点正在做匀加速直线运动,用固定的照相机对该质点进行闪光照相,闪光时间间隔为1秒,分析照片得到的数据,发现质点在第1次、第2次闪光的时间间隔内移动了2m,在第3次、第4次闪光时间间隔内移动了8m,由此可求( ) A、第1次闪光时质点的速度 B、质点运动的加速度 C、从第2次闪光到第3次闪光的这段时间内质点的位移 D、质点运动的初速度 4、物体从静止开始沿斜面匀加速下滑,它通过斜面的下一半的时间是通过上一半时间的n倍,则n为: () A. B. C.1D.2 5、作匀变速直线运动的物体,在两个连续相等的时间间隔T内的平均速度分别为V1和V2,则它的加速度为___________。 6、一列车从某站出发,开始以加速度a1做匀加速直线运动,当速度达到v后,再匀速行驶一段时间,然后又以大小为a2的加速度作匀减速直线运动直至停止。 如果列车经过的位移为s,求列车行驶的时间t为多少? 【能力训练】 1.骑自行车的人沿着直线从静止开始运动,运动后,在第1s、2s、3s、4s内,通过的路程分别为1m、2m、3m、4m,有关其运动的描述正确的是 A.4s内的平均速度是2.5m/s B.在第3、4s内平均速度是3.5m/s C.第3s末的瞬时速度一定是3m/s D.该运动一定是匀加速直线运动 2、两木块自左向右运动,现用高速摄影机在同一底片上多次曝光,记录下木块每次曝光时的位置,如图所示,连续两次曝光的时间间隔是相等的,由图可知 A.在时刻t2以及时刻t5两木块速度相同 B.在时刻t1两木块速度相同 C.在时刻t3和时刻t4之间某瞬间两木块速度相同 D.在时刻t4和时刻t5之间某瞬时两木块速度相同 3、有一列火车,每节车厢的长度为L,车厢间的间隙宽度不计,挨着车头的第一节车厢前沿站台上站着一人,当火车从静止开始以加速度a作匀变速直线运动时,第n节车厢经过人的时间为___________________。 4、把一条铁链自由下垂地悬挂在墙上,放开后铁链做自由落体运动,已知铁链通过悬点下3.2米处一点历时0.5秒,则铁链的长度是米(g取10米/秒2)。 5、五辆汽车每隔一定时间,以同一加速度从车站沿一笔直公路出发,当最后一辆汽车起动时,第一辆汽车已离站320米,此时刻第一辆与第二辆车的距离是米 6、一个作匀加速直线运动的物体,头4s内经过的位移是24m,在紧接着的4s内经过的位移是60m,则这个物体的加速度和初始速度各是多少? . 7、一个做匀加速直线运动的物体,连续通过两段长为s的位移所用的时间分别为t1、t2,求物体的加速度? 8、某种类型的飞机起飞滑行时,从静止开始匀加速运动,加速度大小是4m/s2,飞机达到起飞速度80m/s时,突然接到命令停止起飞,飞行员立即使飞机紧急制动,飞机做匀减速运动,加速度大小为5m/s2,请你设计一条跑道,使在这种特殊情况下飞机停止起飞而不滑出跑道,你设计的跑道至少多长? 9、从车站开出的汽车,做匀加速直线运动,走了12s时,发现还有乘客没上来,于是立即做匀减速运动至停车。 汽车从开出到停止总共历时20s,行进了50m。 求汽车的最大速度。 (可用多种方法) 10.从斜面上某位置,每隔0.1s释放一个小球,在连续释放几个后,对在斜面上的小球拍下照片,如图所示,测得sAB=15cm,sBC=20cm,试求 (1)小球的加速度. (2)拍摄时B球的速度vB=? (3)拍摄时sCD=? (4)A球上面滚动的小球还有几个? 【学后反思】 ____________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ 参考答案 例1、解: v0=15m/s,a=-6m/s2,则刹车时间为t= =2.5s,所以滑行距离为 S= =18.75 例2、解: 在连续两个10s内火车前进的距离分别为S1=8×8m=64m,S2=6×8m=48m. 由△S=aT2,得a=△S/T2=(S2-S1)/T2=0.16m/s2, 在第一个10s内,由S=vot+ at2,得v0=7.2m/s 例3、设全程的最大速度为v,则S=vt/2① 又v=a1t1=a2t2② t=t1+t2③ 联立三式得 t= 针对训练: 1、ABC2、C3、ABC4、B5、(v2-v1)/T 6、本题有多种解法,用图像法求解是较为简便的方法。 根据题意作出列车的速度——时间图象,如图所示,由图象可知,列车通过的位移在数值等于速度图线与时间轴所围的梯形的面积值,即有 s= v(t+t2)= v(t+t-t1-t3) 又t1=v/a1,t3=v/a2 则有 得 能力训练: 1、AB2、C3、( - ) 4、5.255、140 6、解: 解: 由△S=aT2,得a=△S/T2=(S2-S1)/T2=2.25m/s2, 在头4s内,由S1=vot+ at2,得v0=1.5m/s 7、解: 由S=vot1+ at12① S=v1t2+ at22② 又v1=vo+at1③ 联立得a= 8、根据vt2=2a1S1S1=800m vt2=2a2S2S2=640m 则S=S1+S2=1440m 9、如右图所示则S= tv=5m/s 10、解析: (1)由a= 知小球的加速度 a= cm/s2=500cm/s2=5m/s2 (2)B点的速度等于AC段的平均速度即 vB= cm/s=1.75m/s (3)由于相邻相等时间的位移差恒定即sCD-sBC=sBC-sAB 所以sCD=2sBC-sAB=(40-15)cm=25cm=0.25m (4)设A点小球的速率为vA 因为vB=vA+atvA=vB-at=1.75-5×0.1=1.25m/s 所以A球的运动时间tA= s=0.25s,故A球的上方正在滚动的小球还有两个.
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