必修1(第一、二章) 運動學

1、必修1（第一、二章） 運動學（直線運動）第1課描述運動的基本概念一參考系 質(zhì)點1.參考系（1）定義：描述任何運動都是 而言的，這個參照物稱為參考系。（2）參考系的選取：參考系的選取是 的，但選取的參考系不同，結(jié)論往往 ，通常選 為參考系。參考系既可以是 的物體，也可以是 的物體。比較兩物體的運動情況時，必須選 。2.質(zhì)點（1）定義：把物體化簡為一個點，物體的 都集中在這個點上，這個點稱為質(zhì)點。（2）把物體看作質(zhì)點的條件：物體的 和 對研究的問題的影響可以忽略不計。3對質(zhì)點的進一步理解(1)質(zhì)點：是一個理想化的物理模型(2)物體能否看成質(zhì)點：是由問題的性質(zhì)決定的同一物體在有些情況下可以看成質(zhì)點，

2、而在另一些情況下又不能看成質(zhì)點如研究火車過橋的時間時就不能把火車看成質(zhì)點，但研究火車從北京到上海所用時間時就可把火車看成質(zhì)點【例1】2012年倫敦奧運會中國游泳小將葉詩文以打破世界紀錄的成績獲得400米混合泳的金牌，并在隨后的200米混合泳中再次獲得金牌，破奧運會紀錄下列有關(guān)說法正確的是()A葉詩文在游泳過程中，一定能被看作質(zhì)點B教練為了分析其動作要領(lǐng)，可以將其看作質(zhì)點C無論研究什么問題，均不能把葉詩文看作質(zhì)點D是否能將葉詩文看作質(zhì)點，取決于我們所研究的問題二位移 速度1. 位移和路程定義區(qū)別聯(lián)系位移位移表示物體的 變化，它是從物體運動的 指向運動的 的有向線段（1）位移是 ，方向由處位置指向

3、末位置。（2）路程是 ，沒有方向。（1）一般情況下，位移的大小 路程（2）在單項直線運動中，位移的大小 路程路程路程是物體 的長度2 .速度和速率（1）平均速度：物體所發(fā)生的位移s與發(fā)生這段位移所用 的比值，即v= ，是矢量，其方向就是相應(yīng) 的方向。（2）瞬時速度：運動物體 的速度，是矢量。（3）速率： 的大小，是標量。3平均速度與瞬時速度有何區(qū)別？(1)平均速度是一段時間內(nèi)的位移與這段時間的比值 ，是運動質(zhì)點在某一時間間隔內(nèi)位置改變的平均快慢，其方向沿初位置指向末位置(2)瞬時速度是運動物體在某一時刻(或某一位置)的速度瞬時速度是對變速運動的精確描述(3)在勻速直線運動中二者是一致的【例2】

4、(2013·東莞模擬)同一張底片對著小球運動的路徑每隔 0.01s拍一次照，得到的照片如圖所示，則小球在圖示過程中的平均速度的大小是() A0.25 m/s B0.2 m/s C0.17 m/s D無法確定三加速度1. 定義 速度的 與完成這一變化所用 的比值。2. 定義式 a= ,單位： . 3. 方向 與 的方向相同。4. 物理意義 描述物體 快慢的物理量。5速度和加速度有何不同？(1)速度描述位置變化的快慢，加速度描述速度變化的快慢(2)加速度的大小和方向與速度的大小和方向都沒有必然的聯(lián)系速度大，加速度不一定大，反之亦然(3)加速度a 、速度 v 與速度的變化量v三者之間沒有直

5、接的關(guān)系v很大，v可以很小，甚至為0，a也可大可小。【例3】(2013·長沙模擬)(雙選)對加速度的理解，下列說法正確的是()A加速度增大，速度可能減小 B速度變化量v越大，加速度就越大C物體有加速度，速度就增大 D物體速度很大，加速度可能為零【例4】(單選)下列說法中正確的是 ( )A物體有加速度，速度就增加B物體的速度變化越快，加速度就越大C物體的速度變化量v越大，加速度就越大D物體運動的加速度等于零，則物體一定靜止第2課勻變速直線運動的規(guī)律1. 勻變速直線運動（1）定義：沿著一條直線且 的運動，（2）分類：勻加速直線運動，a與v0方向 。勻減速直線運動，a與v0方向 。2. 基

6、本規(guī)律（1）三個基本公式：速度公式： 。位移公式： 。位移速度關(guān)系式： 。例1、一滑塊自靜止開始，從足夠長的斜面頂端勻加速下滑，第5s末的速度是6m/s，求：（1）第4s末的速度； （2）運動后7s內(nèi)的位移； （3）第3s內(nèi)的位移。例2、一輛公共汽車由靜止出發(fā)做勻加速直線運動，加速度大小為2m/s2，6s后改做勻速直線運動，快到下一站時關(guān)閉發(fā)動機做勻減速直線運動，再經(jīng)12s停止，求：（1）汽車勻速行駛的速度 （2）汽車關(guān)閉發(fā)動機后的加速度（2）三個重要推論：做勻變速直線運動的物體在一段時間內(nèi)平均速度等于這段時間初末時刻速度矢量和的 ,還等于 的瞬時速度. 平均速度公式：v=vt/2= .利用平

7、均速度求位移的公式s=(V0+Vt)/2·t任意兩個連續(xù)相等的時間間隔T內(nèi)的位移之差為一恒量，即S2-S1=S3-S2=.=Sn-Sn-1=S= .例3、小球作直線運動時的頻閃照片如圖14所示，已知頻閃周期T0.1 s，小球相鄰位置間距(由照片中的刻度尺量得)分別為OA6.51 cm，AB5.59 cm，BC4.70 cm，CD3.80 cm，DE2.89 cm，EF2.00 cm.小球在位置A時的速度大小vA m/s.小球運動的加速度大小a m/s2.例4、一個勻加速直線運動的物體，在前4 s內(nèi)經(jīng)過的位移為24 m，在第2個4 s內(nèi)經(jīng)過的位移為60 m，則這個物體的加速度和初速度各

8、是多少？4.初速度為零的勻變速直線運動的四個推論（1）1T末，2T末，3T末·····瞬時速度的比為：V1:V2:V3:····:Vn= .(2)1T內(nèi)，2T內(nèi)，3T內(nèi)······位移的比為：S1：S2：S3：····：Sn= 。（3）第一個T內(nèi)，第二個T內(nèi)，第三個T內(nèi)······位移的比為：S1:S2:S3:···&

9、#183;··:Sn= .(4)從靜止開始通過連續(xù)相等的位移所用時間的比為：t1:t2:t3:·····：tn= 。例5、做勻減速直線運動的物體經(jīng)4 s停止，若在第1 s內(nèi)的位移是14 m，則最后1 s內(nèi)位移是()A1 m B2 mC3 m D4 m例6、站臺上有一觀察者，在火車開動時站在第1節(jié)車廂前端的附近，第1節(jié)車廂在5s內(nèi)駛過此人，設(shè)火車做勻加速運動，求第10節(jié)車廂駛過此人需多少時間？練習：1、一輛汽車在平直路面上行駛，速度為36km/h，剎車后獲得的加速度是4m/s2，求：（1）剎車后3s末的速度；（2）從開始剎車到

10、停止，汽車滑行的距離2、有若干相同的小球，從斜面上的某一位置每隔0.1s無初速度地釋放一個，在連續(xù)釋放若干個鋼球后，對準斜面上正在滾動的若干小球拍攝到如圖所示的照片，測得AB=15cm，BC=20cm，求：（1）拍攝照片時，B球的速度（2）拍攝照片時，鋼球的加速度a（3）拍攝照片時，A球的速度。第3課自由落體運動一自由落體運動（1）條件：物體只受 ，且從 開始下落。（2）運動性質(zhì)：初速度V0=0，加速度為重力加速度g的 的運動。（3）基本規(guī)律：速度公式：Vt= 。位移公式：s= 。速度位移關(guān)系式：Vt2= 。（4）自由落體運動要滿足的條件自由落體運動實際上是物理學中的理想化運動，只有滿足一定的

11、條件才能把實際的落體運動看成是自由落體運動第一，物體只受重力作用，如果還受到空氣阻力作用，那么空氣阻力與重力相比可以忽略不計；第二，物體必須從靜止開始下落，即初速度為零從中間取一段運動過程則不是自由落體運動【例1】某人估測一豎直枯井深度，從井口靜止釋放一石頭并開始計時，經(jīng)2 s聽到石頭落底聲由此可知井深約為(不計聲音傳播時間，重力加速度g取10 m/s2)()A10 m B20 mC30 m D40 m【例2】 從某電視塔塔頂附近的平臺上釋放一個小球，小球做自由落體運動測得小球在落地前的最后2 s的位移是80 m，g取10 m/s2，則小球從塔頂至落地的時間與塔頂離地的高度為()A5 s,12

12、5 m B4 s,160 mC5 s,150 m D10 s,200 m二豎直上拋運動（1）運動特點：加速度大小為g，上升階段做 運動，下降階段做 運動。（2）基本規(guī)律：速度公式：Vt= 。位移公式：s= 。速度位移關(guān)系式：Vt2-V02= 。上升的最大高度：Sm= 。上升到最高點所用時間：t= 。(3)豎直上拋運動的重要特性(1)對稱性：如圖所示，物體以初速度v0豎直上拋，A、B為途中的任意兩點，C為最高點， 則：時間對稱性：物體上升過程中從AC所用時間tAC和下降過程中從CA所用時間tCA相等，同理有tABtBA.速度對稱性：物體上升過程經(jīng)過A點的速度與下降過程經(jīng)過A點的速度大小相等(2)

13、多解性：在豎直上拋運動中，當物體經(jīng)過拋出點上方某一位置時，可能處于上升階段，也可能處于下落階段，因此這類問題可能造成時間多解或者速度多解，也可能造成路程多解【例3】(雙選)在塔頂上將一物體豎直向上拋出，拋出點為A，物體上升的最大高度為20 m，不計空氣阻力，設(shè)塔足夠高，則物體位移大小為10 m時，物體通過的路程可能為()A10 m B20 m C30 m D40 m(4)處理方法 (1)全程法 將豎直上拋運動視為豎直向上的加速度為g的勻減速直線運動. (2)分階段法 將全程分為兩個階段,即上升過程的勻減速階段和下落過程的自由落體階段.練習：1、從距地面80m的高空自由落下一個小球，若取g=10

14、m/s2，求小球落地前最后1s內(nèi)的位移。2、一物體從H高處自由下落，經(jīng)t時間落地，則當它下落t/2 ，離地高度是（） A、H/2 B、H/4 C、3H/4 D、H/23、小球自塔頂自由落下，在落地前的最后1s內(nèi)的位移是塔高的9/25 ，則塔高是多少？4、（雙）某物體以30m/s的初速度豎直上拋，不計空氣阻力，g取10m/s2,，5s內(nèi)物體的()A路程為65m B位移大小為25m，方向向上C速度改變量V的大小為10m/s D平均速度大小為13m/s，方向向上5、（單）小球每隔0.2s從同一高度拋出，做初速度為4m/s的豎直上拋運動，設(shè)它們在空中不相碰。第一個小球在拋出點以上能遇到的小球個數(shù)為(g

15、取10m/s2)()A二個 B三個C四個D五個第4課專題：運動圖象及其應(yīng)用一勻變速直線運動的圖像1.直線運動的s-t圖像（1）物理意義：反映了物體做直線運動的 隨 變化的規(guī)律。（2）斜率的意義：圖像上某點切線斜率的大小表示物體 的大小，斜率正負表示物體 的方向。2. 直線運動的v-t圖像（1）物理意義：反映了作直線運動的物體的 隨 變化的規(guī)律。（2）斜率的意義：圖像上某點切線斜率的大小表示物體 的大小，斜率正負表示物體 的方向。（3）“面積”的意義：圖線與時間軸圍成的面積表示相應(yīng)時間內(nèi)的 。若面積在時間軸的上方，表示位移方向為 ；若面積在時間軸下方，表示位移方向為 。二追及和相遇問題1.追及問

16、題的兩類情況（1）若后者能追上前者，追上時，兩者處于 的位置，且后者的速度一定不小于前者的速度。（2）若后者追不上前者，則當后者速度與前者速度 時，兩者相距較近。2.相遇問題相向運動的物體，當各自發(fā)生的位移大小之和 開始時兩物體間的距離時即相遇。三應(yīng)用運動圖象需注意的三個問題(1)無論是st圖象還是vt圖象都只能描述直線運動(2)st圖象和vt圖象都不表示物體運動的軌跡(3)st圖象和vt圖象的形狀由s與t、v與t的函數(shù)關(guān)系決定四應(yīng)用運動圖象解題需“六看” st圖象vt圖象軸橫軸為時間t，縱軸為位移s橫軸為時間t，縱軸為速度v線傾斜直線表示勻速直線運動傾斜直線表示勻變速直線運動斜率表

17、示速度表示加速度面積無實際意義圖線和時間軸圍成的面積表示位移縱截距表示初位置表示初速度特殊點拐點表示從一種運動變?yōu)榱硪环N運動，交點表示相遇拐點表示從一種運動變?yōu)榱硪环N運動，交點表示速度相等【例1】 如圖所示為甲、乙兩物體相對于同一參考系的st圖象，下列說法錯誤的是()A甲、乙兩物體的出發(fā)點相距s0B甲、乙兩物體都做勻速直線運動C甲物體比乙物體早出發(fā)的時間為t1D甲、乙兩物體向同方向運動【例2】(2013·潮州模擬)(雙選)一物體自t0時開始做直線運動，其vt圖象如圖所示下列選項正確的是()A在06 s內(nèi)，物體離出發(fā)點最遠為30 mB在06 s內(nèi)，物體經(jīng)過的路程為40 mC在04 s內(nèi)

18、，物體的平均速度為7.5 m/sD在56 s內(nèi)，物體做勻減速直線運動【例3】(2014·深圳模擬)甲車以10 m/s的速度在平直的公路上勻速行駛，乙車以4 m/s的速度與甲平行同向做勻速直線運動，甲車經(jīng)過乙車旁邊時開始以0.5 m/s2的加速度剎車從甲車剎車開始計時，求：(1)乙車在追上甲車前，兩車相距的最大距離；(2)乙車追上甲車所用的時間練習1. （雙）甲、乙兩汽車在平直公路上從同一地點同時開始行駛，它們的vt圖象如圖所示，忽略汽車掉頭所需時間下列對汽車運動狀況的描述正確的是（ ） -40v/(km·h-1)012344080甲乙t/hA出發(fā)時，甲、乙兩車的初速度方向相

19、反B在第1小時末，乙車改變運動方向 C在第2小時末，乙車改變運動方向D在第4小時末，甲、乙兩車相遇練習2（雙）在上圖中，下列對汽車運動狀況的描述正確的是（ ）A甲車的速度總是大于乙車的速度B在第4小時后，甲車的速度小于乙車的速度C在前4小時內(nèi)，甲、乙兩車的平均速度相等 D在第2小時末，甲、乙兩車相距80 km 練習3（單）一個彈性小球由靜止從一定高度落至地面被反彈回原來的位置，若取豎直向下為正方向，下面vt圖象能描述該過程中小球速度隨時間變化的是（ ） 練習4（雙）近兩年來，“奧的斯電梯”在北京、上海等地頻出事故，致使大家“談奧色變”，為此檢修人員對電梯進行檢修，檢修人員搭乘電梯的圖象如圖以下說法正確的是( ) A6s末電梯離出發(fā)點最遠 B2s4s電梯做勻速直線運動 C在4s5s和5s6s內(nèi)電梯的加速度方向相反D在4s5s和5s6s內(nèi)電梯的運動方向相反練習5（2013山西忻州一中檢測）（單）如圖所示為兩個物體A和B在同一直線上沿同一方向同時做勻加速運動的vt圖線。已知在第3 s末兩個物體在途中相遇，則兩個物體出發(fā)點的關(guān)系是A從同一地點出發(fā)BA在B前3 m處CB在A前3 m處DB在A前5 m處