直线运动的基本概念和基本规律

（01）直线运动的基本概念和基本规律

【复习目标】

1．知道参考系的概念，理解质点的概念及把物体看成质点的的条件。

2．掌握位移和路程、时间与时刻、速度与速率、速度与加速度的区别及联系。

3．熟记匀变速直线运动的基本公式，能够根据运动情景正确选用公式熟练解题。

4．掌握自由落体和竖直上抛运动运动的规律并能熟练应用其规律解题。

【预习任务】完成下列任务，记忆并掌握下列概念和规律。

一、描述运动的几个基本概念。

1．质点：（1）用来代替物体的有_______的点，它是一种_______化模型。

（2）物体能够看成质点的条件是：

2．通常以_____________或相对于地面不动的物体为参考系来研究物体的运动。

3．时刻：是指某一瞬时，在时间轴上表示为某_______。时刻与状态量相对应，如位置、________、________等。

4．时间：是两个时刻之间的_______，在时间轴上表示为两点之间的_______。

7．瞬时速度：运动物体在某一_______经过某一位置时的速度，大小称之为_______。

8．（1）加速度的定义：速度的_______与发生这一改变所用时间的比值。

（2）加速度的大小：________；

（3）加速度的方向：________________；

（4）加速度的单位：________；

（5）物理意义：______________ _。

二、直线运动的基本规律。

10．匀变速直线运动的基本规律：

（1）速度公式：_________________。

（2）位移公式：_____________ 。

（3）速度与位移关系式：__________________。

11．自由落体运动：

（1）运动性质：初速度为加速度为的运动。

（2）运动规律：v t= ，h = ，v t2= 。

12．竖直上抛运动：

（1）运动性质：初速度为v0，加速度为－g的运动。

（2）处理方法：

①将竖直上抛运动全过程分为上升和下降两个阶段来处理。

上升阶段为初速度为v0，加速度为－g的运动，下降阶段为。要注意两个阶段运动的对称性。

②将竖直上抛运动全过程可视为的运动。

（3）两个推论：

①上升的最大高度：。

②上升最大高度所需的时间：。

（4）对称规律：物体在通过同一段高度位置时，上升速度与下落速度大小（相同/不同），物体在通过同一段高度过程中，上升时间与下落时间（相同/不同）。

13．三个比例式的推导和记忆

初速度为零的匀变速直线运动（设t为等分时间间隔）

（1）1t内、2t内、3t内、…、nt内位移之比为：

s1∶s2∶s3∶…∶s n＝。

（2）在连续相等的时间间隔内的位移之比为：

sⅠ∶sⅡ∶sⅢ∶…∶s n＝。

（3）经过连续相同位移所用时间之比为：

t1∶t2∶t3∶…∶t n＝。

【自主检测】

B．该动车从宁德至福州南的位移为88km

C．能从表中数据求出该动车从宁德至福州南的平均速度

D．该动车从宁德至福州南全程做匀速直线运动

2．下列关于质点的说法正确的是（）

A．万吨巨轮在大海中航行，研究巨轮所处的地理位置时，巨轮可看作质点

B．无论什么物体，也无论什么运动，只要以地面为参考系，就能将其看成质点

C．电子绕原子核旋转，同时在自转，由于电子很小，故研究自转时，仍可看作质点D．从地球上的控制中心跟踪观察在太空中飞行的宇宙飞船，可把飞船看作质点

3．（13年广东卷）某航母跑道长200m飞机在航母上滑行的最大加速度为6m/s2，起飞需要的最低速度为50m/s。那么，飞机在滑行前，需要借助弹射系统获得的最小初速度为（）

A．5m/s B．10m/s

C．15m/s D．20m/s

4．某人站在高楼的平台边缘处，以V0=20m/s的初速度竖直向上抛出一石子。则抛出后，石子经过距抛出点15m处所需的时间可能为（)

A．1s B．3s

C．2－7s D．2+7s

5．一个做匀减速直线运动的物体，经3.0s速度减为零，若测出它在最后1.0s内的位移是1.0m。那么该物体在这3.0s内的平均速度是( )

A．1.0m/s B．3.0m/s

C．5.0m/s D．9.0m/s

6．一列火车由静止开始做匀加速直线运动，一个人站在第1节车厢前端的站台前观察，第1节车厢通过他历时2s，全部车厢通过他历时8s，忽略车厢之间的距离，车厢长度相等。求：

（1）这列火车共有多少节车厢？

（2）第9节车厢通过他所用时间为多少？

【课堂探究】

1．参考系和质点的理解和应用

【例1】各乘一架直升飞机的甲、乙、丙三人，甲看到楼房匀速上升，乙看到甲匀速上升，丙看到乙匀速下降，甲看到丙匀速上升，则甲、乙、丙相对于地面的运动可能是（）A．甲、乙匀速下降，v乙>v甲，丙停在空中

B．甲、乙匀速下降，v乙>v甲，丙匀速上升

C．甲、乙匀速下降，v乙>v甲，丙匀速下降，且v丙

D．甲、乙匀速下降，v乙>v甲，丙匀速下降，且v丙>v甲

2．速度、速度变化量和加速度的关系

【例2】（11年新课标卷）一质点开始时做匀速直线运动，从某时刻起受到一恒力作用。此后，该质点的动能可能（）

A．一直增大

B．先逐渐减小至零，再逐渐增大

C．先逐渐增大至某一最大值，再逐渐减小

D．先逐渐减小至某一非零的最小值，再逐渐增大

3．匀变速直线运动的三个基本规律的理解和应用

【例3】动车把动力装置分散安装在每节车厢上，使其既具有牵引动力又可以载客。而动车组就是几节自带动力的车辆（动车)加几节不带动力的车辆（也叫拖车）编成一组，若动车组在匀加速运动过程中.通过第一个60m所用时间是10s。通过第二个60m所用时间是6s。则（）

A．动车组的加速度为0.5m/s2,接下来的6s内的位移为78m

B．动车组的加速度为lm/s2,接下来的6s内的位移为78m

C．动车组的加速度为0.5m/s2,接下来的6s内的位移为96m

D．动车组的加速度为lm/s2,接下来的6s内的位移为96m

4．竖直上抛运动的处理（对称性和有关负位移的计算）