高中物理质点的直线运动教案讲义.docx

质点的直线运动一、基础知识1.质点：用来代替物体的有质量的点。

质点是一种理想化模型。

当物体的形状和大小对所研究物体的影响不大、可以忽略时，可将物体看成质点。

2.参考系：在描述物体运动时，被选定作为参考、假定不动的其他物体。

对同一物体的运动，所选的参考系不同，对它运动的描述就可能不同。

通常以地面为参考系来描述物体的运动。

3.时刻与时间：时刻时间意义一瞬间两个在时间轴上的表一个点一段间隔示对应物理量位置、瞬时速度、瞬时加速度等位移、平均速度、平均加速度等举例第几秒初、第几秒末第几秒内、几秒内4.位移和路程：定义标矢性联系位移表示物体的位置变化，用由初位置位移是矢量，方向由初位置（1）一般情况下，位移的大小小位移指向末位置的有向线段表示指向末位置于路程（2）只有在单向直线运动中，位路程路程是质点运动轨迹的长度路程是标量，没有方向移的大小等于路程5.速度和加速度：物理量物理意义标矢性说明平均速度v描述一段时间内物体运动的平均快慢及方向矢量速物体在某时刻或某位置的运动快慢和方向（ 1）当t →0 时，v→v瞬时速度 v矢量度（2）方向：位移变化方向瞬时速率瞬时速度的大小标量速度变化 v描述速度变化的大小和方向矢量加速度 a描述物体速度变化的快慢矢量（1）方向：与v 方向一致，与v方向无关（2） a 的大小由合外力 F 与质量 m决定6. 匀速直运的律：运动轨迹是一条直线，且加速度不变的运动。

基本公式基本推论7.运像：s-t 图像v-t图像定义是反映直线运动物体 __位移 __随时间变化的规律是反映直线运动物体 __速度 __随时间变化的规律图像切线图像上某点切线的斜率大小表示物体__速度的大小 __、图像上某点切线的斜率大小表示物体__加速度的大小 __、斜率正负表示物体 __速度的方向 __正负表示物体 __加速度的方向 __甲：图像是一条平行于时间轴的直线，说明物体处于__甲：图像是一条平行于时间轴的直线，说明物体在做__匀静止 __状态速直线 __运动运动乙：图像是一条倾斜的直线，说明物体在做__匀速直线乙：图像是一条倾斜的直线，说明物体在做__匀加速直线__运动__运动1）图线与坐标轴围成的“面积”表示物体相应时间内的__位移 __面积2）面积在时间轴上方，说明位移的方向为__正__3）面积在时间轴下方，说明位移的方向为__负__8.初速度零的匀加速直运律：(1)在 1T 末， 2T 末， 3T 末，⋯ nT 末的瞬速度之比v1∶ v2∶v3∶⋯∶ v n＝ 1 ：2：3：⋯： n(2)在 1T 内， 2T 内， 3T 内，⋯， nT 内的位移之比s1∶ s2∶s3∶⋯∶ s n＝ 1 2： 22：32：⋯： n2(3)在第 1 个 T 内，第 2 个 T 内，第 3 个 T 内，⋯，第 n 个 T 内的位移之比s 1∶s2∶s3∶⋯∶s n＝ 1 ：3：5：⋯： 2n-1(4)通 1X、2X、3X⋯⋯所用之比t 1∶ t 2∶t 3∶⋯∶ t n＝1∶2∶3∶⋯∶n(5)通第一个 X、第二个 X、第三个 X⋯⋯所用之比t 1∶ t 2∶t 3∶⋯∶ t n＝1∶( 2–1) ∶( 3–2) ∶⋯∶( n–n－1)(6)通 1X 末、 2X 末、 3X末⋯⋯的速度之比v1∶ v2∶v3∶⋯∶ v n＝1∶2∶3∶⋯∶n注意：1、此律只适用于初速度0 的匀加速直运2、解先确定所研究的（等分运/ 等分运位移）3、区分 nT 内和第几个 T 的位移比， nX 内和第几个 X 内的比4、匀减速直运可以看做反向的匀加速直运二、常规题型例 1. 关于质点，下列说法中正确的是（BD）A．凡是小的物体，都可以看做点B．点是一个理想化模型，上并不存在C．物理学中的“ 点”跟几何学中的“点”没有区D．如果物体的大小和形状在研究的中属无关的或次要的因素，就可以把物体看做点1. 下列中所研究的物体或人可以看作点的是（C）A．研究“摩天” 的情况B．委体操运刘璇的“跳” 作分C．估算一从沙开到上海所需要的D．研究一列火通某一路所用的2. 关于点，下列法中正确的是( CD )A．点一定是体和量极小的物体B．因点没有大小，所以与几何中的点没有区C．研究运在3000 米跑比中运的快慢，运可看做点D．由于所研究的不同，同一物体有可以看作点，有不能看作点例 2. 关于参考系，下列说法中正确的是（AD）A．研究物体的运，先确定参考系B．参考系必取地面或相于地面静止不的其它物体C．研究地面上物体的运只能取地面参考系D．描述一个物体的运情况，参考系可以任意取练习 1. 第一次世界大战期间，一名法国飞行员在2000m高空飞行时，发现脸旁有一个小东西，他以为是虫子，敏捷地把它一把抓过来，令他吃惊的是，抓到的竟然是一颗子弹，飞行员能抓到子弹的原因是（C）A、飞行员的反应快B、子弹的飞行速度远小于飞行员的速度C、子弹相对于飞行员来说是几乎静止的D、飞行员的手特有劲练习 2. 飞机着地后还要在跑道上滑行一段距离, 机舱内的乘客透过窗户看到树木向后运动 ,乘客选择的参考系是 ( C )A. 停在机场的飞机B. 候机大楼C.乘客乘坐的飞机D. 飞机跑道例 3. 一列火车从上海开往北京，下列说法中表示时间的是（BD ），表示时刻的是（AC ）A．早上 6 时 10 分，列车从上海站出发B．列车一共行驶了 12 小时C．列车在 9 时 45 分到达途中的南京车站D．列车在南京车站停留了10 分钟例4. 关于位移和路程，下列说法中正确的是（D）A．位移和路程是两个相同的物理量B．路程是标量，即表示位移的大小C．位移是矢量，位移的方向即质点运动的方向D．若物体做单一方向的直线运动，位移的大小等于路程练习1. 某人站在楼房顶层从O点竖直向上抛出一个小球，上升的最大高度为20 m，然后落25 m的 B 点，则小球在这一运动过程中通过的路程和位移分别为( 规定竖回到抛出点O下方直向上为正方向)( D )A．25m、 25m B． 65m、25m C．25m、 -25m D．65m、-25m 练习2. 下列说法中正确的是（AC）A．出租车应按路程收费B．出租车应按位移收费C．在曲线运动中，同一运动过程的路程大于位移的大小D．在跳远比赛中，裁判员测定的是运动员的路程例 5-1. 下列关于瞬时速度和平均速度的说法中正确的是( AC )A．若物体在某段时间内每时刻的瞬时速度都等于零，则它在这段时间内的平均速度一定等于零B．若物体在某段时间内的平均速度等于零，则它在这段时间内任一时刻的瞬时速度一定等于零C．匀速直线运动中任意一段时间内的平均速度都等于它任一时刻的瞬时速度D．变速直线运动中任意一段时间内的平均速度一定不等于它某一时刻的瞬时速度练习 1. 下列所说的速度中，哪些是瞬时速度( AC )A. 百米赛跑的运动员以9.5 m/s 的速度冲过终点线B.2011 年 8 月 28 日铁路调整列车运行后，部分高铁和客专的动车组速度悄然降低，如济南西—杭州的 G51次列车，在沪杭高铁段时速由350 km 降至 300 kmC. 返回地面的太空舱以8 m/s的速度落入太平洋D. 由于堵车，在隧道内的车速仅为 1.2 m/s练习 2. 一个物体以 10 m/s 的速度从甲地运动到乙地，又以20 m/s 的速度从乙地运动到丙地，已知甲、乙两地之间的距离等于乙、丙两地之间的距离，试求物体从甲地到丙地的平均速度物体从甲地到乙地的速度v1＝10 m/s，从乙地到丙地的速度v2＝ 20 m/s，若物体运动的总位移为2x. 则总时间：x xt ＝ v1＋v23＝20x所以物体的平均速度：v ＝2xt＝403m/s例 5-2. 关于速度、加速度正确的说法（A、物体有加速度，速度就增加CD ）B、加速度增大，速度一定增大C、物体速度很大，加速度可能为零 D 、物体加速度值减小，速度可能增大练习1. 关于物体的下列运动中，不可能发生的是（C）A.加速度逐渐减小，而速度逐渐增大B.B.加速度方向不变，而速度的方向改变C.加速度大小不变，方向改变，而速度保持不变D.加速度和速度都在变化，加速度最大时速度最小；加速度最小时速度最大练习 2. 下列所描述的运动中，可能存在的是（A．速度变化很大，加速度很小B AD）．速度变化方向为正，加速度方向为负C．速度变化越来越快，加速度越来越小练习 3. 做匀减速直线运动的物体，10sD内速度由．速度越来越大，加速度越来越小20m/s 减为 5m/s．求 10s 内物体的速度变化和加速度设初速度方向为正方向 ,10s 内物体的速度变化为 , △v=v t－ v0 =(5 －20)m/s= －15m/s 即速度变化的大小为15m/s，△ v 为负值表示速度变化的方向与初速度的方向相反物体的加速度为 ,a= △ v/ △t=( － 15/10)m/s 2=－1.5m/s 2即加速度的大小为 1.5m/s 2， a 为负值表示加速度的方向与初速度的方向相反练习 4. 计算下列运动中的物体的加速度（ 1）某飞机的起飞速度是 50m/s ，要求飞机在 8S 内离开跑道，求飞机起飞时的最小加速度（ 2）一辆汽车正以 54km/h 的速度行驶，发生紧急情况刹车，刹车后做匀减速直线运动，经5S 停止（ 1）飞机从跑道滑行起飞的末速度是 v t =50m/s ，滑行的最长时间 t=8s, 由题意知飞机由静止起动 ,v 0＝0据加速度公式 a=△v/ △ t=(v t －v 0)/t=[(50－ 0)/8]m/s 2=6.25m/s 2（ 2）汽车做匀减速直线运动的初速度， v 0=15m/s ，末速度 v t =0，时间 t=5s ．若规定初速度方向为正方向，则火车的加速度 a=△ v/ △t=(v t －v 0)/t=[(0 －15)/5]m/s 2=－ 3m/s 2式中负号表示加速度方向与初速度方向相反例6-1.一物体做匀变速直线运动，当t ＝ 0 时，物体的速度大小为12 m/s，方向向东；当t ＝ 2 s时，物体的速度大小为8 m/s，方向仍向东，当t 为多少时，物体的速度大小变为2 m/s(BC )A ．3 sB ．5 sC ．7 sD ．9 s运用公式v=v 0+at求出a ，a 为负说明方向与初速度相反，再求物体速度为正2 负 2 所需时间练习 1. 中国首架空客 A380 大型客机在最大重量的状态下起飞需要滑跑距离约3000m ，着陆距离大约为 2000m ．设起飞滑跑和着陆时都是匀变速运动，起飞时速度是着陆时速度的1.5倍，则起飞滑跑时间和着陆滑跑时间之比是由 x = vt/2解得起飞滑跑时间和着陆滑跑时间之比是 t 1 :t 2 =(x 1/x 2)(v 2/v 1) =1∶1例 6-2. 汽车以 20 m/s 的速度做匀速运动，某时刻关闭发动机而做匀减速运动，加速度大小为5m/s 2，则它关闭发动机后通过37.5 m 所需时间为 (A )A ．3 sB ．4 sC ． 5 sD ．6 ss ＝v1 2＝3 s ，t ＝ 5 s ，因为汽车经 tv 0＝ 5 s 舍去，应t －2at ，解得 t1＝ a ＝4 s 停止，故 t22选 A练习 1.(2011, 天津 ) 质点做直线运动的位移 x 与时间 t 的关系为 x = 5t + t2（各物理量均采用国际单位制单位），则该质点(D )A ．第 1s 内的位移是 5mC ．任意相邻 1s 内的位移差都是B1m．前 2s 内的平均速度是 6m/sD ．任意 1s 内的速度增量都是2m/s1222由公式 s＝ v0t+ 2at得出，v0=5，a=2。