1第一讲运动的描述匀速运动.doc

第一章 运动的描述 匀变速直线运动第一讲 运动的描述 匀速直线运动教学目标：1理解质点、位移、路程、时间、时刻、速度、加速度等概念；2掌握匀速直线运动的基本规律本讲重点：1位移、速度、加速度等概念2匀速直线运动的基本规律本讲难点：理解概念的内涵，并运用基本概念解决、判断相关物理问题考点点拨：1时间与时刻的区别2速度和加速度的区别3速度与速率的区别4位移与路程的区别5匀速直线运动规律的实际应用第一课时一、描述运动的基本概念（一）知识点1、质点：用来代替物体、只有质量而无形状、体积的点。它是一种理想模型，物体简化为质点的条件是物体的形状、大小在所研究的问题中可以忽略。2、时刻：表示时间坐标轴上的点即为时刻。例如几秒初，几秒末，几秒时。时间：前后两时刻之差。时间坐标轴上用线段表示时间，例如，前几秒内、第几秒内。3、位置：表示空间坐标的点；位移：由起点指向终点的有向线段，位移是末位置与始位置之差，是矢量。路程：物体运动轨迹之长，是标量。注意：位移与路程的区别4、速度：描述物体运动快慢和运动方向的物理量，是位移对时间的变化率，是矢量。平均速度：在变速直线运动中，运动物体的位移和所用时间的比值，v = s/t（方向为位移的方向）瞬时速度：对应于某一时刻（或某一位置）的速度，方向为物体的运动方向。速率：瞬时速度的大小即为速率；平均速率：质点运动的路程与时间的比值，它的大小与相应的平均速度之值可能不相同。注意：平均速度的大小与平均速率的区别5、加速度：描述物体速度变化快慢的物理量，a=v/t （又叫速度的变化率），是矢量。a的方向只与v的方向相同（即与合外力方向相同）。6、匀速直线运动：在任意相等的时间内物体的位移相等它是速度为恒矢量的运动，加速度为零的直线运动（二）疑难辩析1、时间与时刻的区别时刻：表示时间坐标轴上的点即为时刻。例如几秒初，几秒末，几秒时。时间：前后两时刻之差。时间坐标轴上为一线段。例如，前几秒内、第几秒内，04s末。列车时刻表，不能称为时间表。2、速度和加速度的区别速度：描述物体运动快慢和运动方向的物理量，是位移对时间的变化率。加速度：描述速度变化快慢的物理量，a=v/t （又叫速度的变化率）。速度和加速度都是矢量。速度方向就是物体的运动方向，但加速度方向不是速度方向，二者没有必然联系。点评1：（1）加速度与速度没有直接关系：加速度很大，速度可以很小、可以很大、也可以为零（某瞬时）；加速度很小，速度可以很小、可以很大、也可以为零（某瞬时）；（2）加速度与速度的变化量没有直接关系：加速度很大，速度变化量可以很小、也可以很大；加速度很小，速度变化量可以很大、也可以很小。加速度是“变化率”表示变化的快慢，不表示变化的大小。点评2：物体是否作加速运动，决定于加速度和速度的方向关系，而与加速度的大小无关。加速度的增大或减小只表示速度变化快慢程度增大或减小，不表示速度增大或减小。（1）当加速度方向与速度方向相同时，物体作加速运动，速度增大；若加速度增大，速度增大得越来越快；若加速度减小，速度增大得越来越慢（仍然增大）。（2）当加速度方向与速度方向相反时，物体作减速运动，速度减小；若加速度增大，速度减小得越来越快；若加速度减小，速度减小得越来越慢（仍然减小）。3、速度与速率的区别速度是位移与时间的比值。速率是瞬时速度的大小。速度是矢量，速率是标量。平均速度是运动物体的位移和所用时间的比值，v = s/t（方向为位移的方向）；平均速率是物体运动的路程与时间的比值，它的大小与相应的平均速度之值可能不相同。4、位移与路程的区别位移是矢量：由起点指向终点的有向线段。路程是标量：物体运动轨迹之长。一般情况下，物体的位移不等于路程，只有单一方向的直线运动，位移大小才等于路程。二、知识要点精析（一）参考系与物体的运动考点点拨参考系的选取是任意的，一般来说，参考系不同则物体的运动情景不同。一般以地面上不动的物体为参照物。【例1】甲向南走100米的同时，乙从同一地点出发向东也行走100米，若以乙为参考系，求甲的位移大小和方向？【例2】某人划船逆流而上，当船经过一桥时，船上一小木块掉在河水里，但一直航行至上游某处时此人才发现，便立即返航追赶，当他返航经过1小时追上小木块时，发现小木块距离桥有5400米远，若此人向上和向下航行时船在静水中前进速率相等。试求河水的流速为多大？考点精炼1敦煌曲子词中有这样的诗句：“满眼风波多闪烁，看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行”。其中“看山恰似走来迎”和“是船行”所选的参考系分别是 （ ）A船和山 B山和船 C地面和山 D河岸和流水（二）关于位移与路程概念的考查考点点拨要准确掌握位移与路程的概念，其大小一般不等。只有单一方向的直线运动，位移大小才等于路程。【例3】关于位移和路程，下列说法中正确的是（ ）A物体沿直线向某一方向运动，通过的路程就是位移B物体沿直线运动，通过的路程等于位移的大小C物体通过一段路程，其位移可能为零D物体通过的路程不等，位移可能相同考点精炼2在与x轴平行的匀强电场中，场强为E=1.0106V/m，一带电量q=1.010-8C、质量m=2.510-3kg的物体在粗糙水平面上沿着x轴作匀速直线运动，其位移与时间的关系是x=5-2t，式中x以m为单位，t以s为单位。从开始运动到5s末物体所经过的路程为 m，位移为 m。（三）瞬时速度与平均速度的区别和联系考点点拨瞬时速度：对应物体运动的某一时刻（或某一位置）的速度，方向为物体的运动方向。平均速度：对应物体运动的一段位移（一段时间）。平均速度的大小一般不等于初、末速的平均值。只有匀变速直线运动中，平均速度的大小才等于初、末速的平均值。【例4】某同学在百米比赛中，经50m处的速度为10.2m/s，10s末以10.8m/s冲过终点，他的百米平均速度大小为 m/s。考点精炼3下列关于平均速度和瞬时速度的说法中正确的是 （ ）A做变速运动的物体在相同时间间隔里的平均速度是相同的B瞬时速度就是运动的物体在一段较短的时间内的平均速度C平均速度就是初末时刻瞬时速度的平均值D某物体在某段时间里的瞬时速度都为零，则该物体在这段时间内静止4物体M从A运动到B，前半程平均速度为v1，后半程平均速度为v2，那么全程的平均速度是：（ ）A（v1+v2）/2 B C D第二课时（四）速度、速度的变化、加速度的区别和联系考点点拨速度、速度的变化、加速度三者都是矢量。速度，描述物体运动的快慢和方向；速度的变化描述物体速度的改变，是末速度与初速度的矢量差。加速度，描述速度变化的快慢。速度大，说明运动得快，但加速度不一定大，如匀速飞行的飞机，加速度为零，速度的变化量大，加速度不一定大，可能发生这一变化用的时间更长。速度为零，加速度不一定为零，如物体竖直上抛运动到最高点时，速度为零，但加速度为重力加速度g。因此，速度、速度的变化、加速度三者之间没有必然联系。物体加速还是减速，决定于速度与加速度的方向，加速度的大小只影响速度变化的快慢，不影响物体是加速还是减速。【例5】一物体做匀变速直线运动，某时刻速度大小为4m/s，经过1s后的速度的大小为10m/s，那么在这1s内，物体的加速度的大小可能为_，位移的大小可能为_考点精炼5关于速度和加速度的关系，下列说法中正确的是（ ）A速度变化越大，加速度就越大 B速度变化越快，加速度越大C加速度大小不变，速度方向也保持不变 C加速度大小不断变小，速度大小也不断变小（四）匀速直线运动规律的实际应用考点点拨匀速直线运动的速度公式：，位移公式：近年来，高考越来越多的考查匀速直线运动规律的实际应用，如2006年全国理综卷23题：【例6】（2006年全国理综卷23）（16分）天空有近似等高的浓云层。为了测量云层的高度，在水平地面上与观测者的距离为d=3.0km处进行一次爆炸，观测者听到由空气直接传来的爆炸声和由云层反射来的爆炸声时间上相差t=6.0s。试估算云层下表面的高度。已知空气中的声速v=km/s。6如图所示为高速公路上用超声测速仪测车速的示意图，测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到信号间的时间差，测出被测物体速度，图中P1、P2是测速仪发出的超声波信号，n1、n2分别是P1、P2被汽车反射回来的信号，设测速仪匀速扫描，P1，P2之间的时间间隔t=1.0s，超声波在空气中传播的速度是340m/s，若汽车是匀速行驶的，则根据图可知汽车在接收P1、P2两个信号之间的时间内前进的距离是m，汽车的速度是_m/s. 7天文观测表明，几乎所有远处的恒星（或星系）都在以各自的速度远离我们而运动，离我们越远的星体，背离我们运动的速度（称为退行速度）越大；也就是说，宇宙在膨胀，不同星体的退行速度v和它们离我们的距离r成正比，即v=Hr，式中H为一恒量，称为哈勃常数，已由天文观测测定。为解释上述现象，有人提出一种理论，认为宇宙是从一个爆炸的大火球开始形成的，大爆炸后各星体即以各自不同的速度向外匀速运动，并设想我们就位于其中心。由上述理论和天文观测结果，可估算宇宙年龄T，其计算式为T= 。根据近期观测，哈勃常数H=310-2m/s光年，由此估算宇宙的年龄约为 年。三、考点落实训练1对于质点的运动，下列说法中正确的是（ ）A质点运动的加速度为零，则速度为零，速度变化也为零 B质点速度变化率越大，则加速度越大C质点某时刻的加速度不为零，则该时刻的速度也不为零 D质点运动的加速度越大，它的速度变化越大2某质点做变速运动，初始的速度为 3 ms，经3 s速率仍为 3 ms测（ ）A如果该质点做直线运动，该质点的加速度不可能为零B如果该质点做匀变速直线运动，该质点的加速度一定为 2 ms2C如果该质点做曲线运动，该质点的加速度可能为 2 ms2D如果该质点做直线运动，该质点的加速度可能为 12 ms23关于物体的运动，不可能发生的是（ ）A加速度大小逐渐减小，速度也逐渐减小 B加速度方向不变，而速度方向改变C加速度和速度都在变化，加速度最大时，速度最小 D加速度为零时，速度的变化率最大4下面关于加速度的描述中正确的有A加速度描述了物体速度变化的多少 B加速度在数值上等于单位时间里速度的变化C当加速度与位移方向相反时，物体做减速运动 D当加速度与速度方向相同且又减小时，物体做减速运动5一辆汽车在一直线上运动，第1s内通过5m，第2s内通过 10 m，第 3 s内通过20 m，4 s内通过5 m，则最初两秒的平均速度是 ms，最后两秒的平均速度是ms，全部时间的平均速度是ms6在离地面高h处让一球自由下落，与地面碰撞后反弹的速度是碰前35，碰撞时间为t，则球下落过程中的平均速度大小为，与地面碰撞过程中的平均加速度大小为。（不计空气阻力）7物体以5m/s的初速度沿光滑斜槽向上做直线运动，经4 s滑回原处时速度大小仍为 5 ms，则物体的速度变化为，加速度为（规定初速度方向为正方向）8人们工作、学习和劳动都需要能量，食物在人体内经消化过程转化为葡萄糖，葡萄糖在体内又转化为CO2和 H2O，同时产生能量 E=2.80 106 Jmol1一个质量为60kg的短跑运动员起跑时以1/6s的时间冲出1m远，他在这一瞬间内消耗体内储存的葡萄糖质量是多少？9（2002年春季上海高考试题）我国铁路列车第四次提速后，出现了“星级列车”，从下表中的第T14次列车时刻表可知，列车在蚌埠至济南区间段运行过程中的平均速率为_ km/h.T14次列车时刻表停靠站到达时刻开车时刻里程（km）上海18：000蚌埠22：2622：34484济南03：1303：21966北京08：00146310（2001年“3+2”高考试题）某测量员是这样利用回声测距离的；他站在两平行峭壁间某一位置鸣枪，经过1.00 s第一次听到回声，又经过0.50 s再次听到回声.已知声速为340 m/s,则两峭壁间的距离为_ m。11地震波既有纵波也有横波，纵波和横波在地表附近被认为是匀速传播的，传播速度分别是9.1 km/s和3.7 km/s，在一次地震观测站记录的纵波和横波到达该地的时间差是8 s，则地震的震源距这观测站有多远?12某大型商场的自动扶梯正在匀速向上运送顾客，现甲、乙两人先后沿着扶梯向上奔跑，甲、乙在扶梯上向上奔跑的速度分别为1.5 m/s和1.8 m/s，甲、乙登阶梯数分别为42级和45级，则自动扶梯匀速运动的速度为多少？若平均每级阶梯上都站有一名顾客，则站在此扶梯上的顾客为多少人？5