高三物理第一單元 描述直線運動的概念 勻速直線運動課件

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1、20102010年高考復(fù)習(xí)年高考復(fù)習(xí)高考考綱要求高考考綱要求20102010年高考復(fù)習(xí)年高考復(fù)習(xí)一、機械運動和參考系一、機械運動和參考系1.1.機械運動機械運動: : 一個物體相對于另一個物體位置的改變叫做一個物體相對于另一個物體位置的改變叫做機械運動機械運動, ,簡稱運動簡稱運動. .包括平動、轉(zhuǎn)動和振動等運動形式包括平動、轉(zhuǎn)動和振動等運動形式 2.2.參考系參考系: : 為了研究物體的運動而假定為不動的物體，叫為了研究物體的運動而假定為不動的物體，叫做參考系做參考系 物體的運動和參考系有關(guān)同一運動，選擇不同的參物體的運動和參考系有關(guān)同一運動，選擇不同的參考系，其觀測結(jié)果往往會不同?？枷?，其

2、觀測結(jié)果往往會不同。 只有在同一參考系中，才能對不同的運動進(jìn)行比較。只有在同一參考系中，才能對不同的運動進(jìn)行比較。 【考例【考例1 1】甲、乙兩輛汽車以相同的恒定速度直線前進(jìn)，甲、乙兩輛汽車以相同的恒定速度直線前進(jìn)，甲車在前，乙車在后，甲車上的人甲車在前，乙車在后，甲車上的人A A和乙車上的人和乙車上的人B B各用石各用石子瞄準(zhǔn)對方，以相對自身為子瞄準(zhǔn)對方，以相對自身為v v0 0的初速度的初速度 同時水平射擊對同時水平射擊對方，若不考慮石子的豎直下落，則方，若不考慮石子的豎直下落，則( )( ) A.A A.A先被擊中；先被擊中； B.BB.B先被擊中；先被擊中； C.C.兩同時被擊中；兩同

3、時被擊中； D.D.可以擊中可以擊中B B而不能擊中而不能擊中A A；C C【考例【考例2 2】某同學(xué)坐在火車甲上某同學(xué)坐在火車甲上, ,以火車甲為參照系，看到以火車甲為參照系，看到乙、丙兩列火車的運動方向相反。如果以地面為參考系，乙、丙兩列火車的運動方向相反。如果以地面為參考系，那么，關(guān)于三列火車的運動情況的下列說法中可能是那么，關(guān)于三列火車的運動情況的下列說法中可能是（ ） A.A.甲、乙火車同向行駛，丙火車反向行駛甲、乙火車同向行駛，丙火車反向行駛 B.B.甲、乙、丙火車都在同向行駛甲、乙、丙火車都在同向行駛 C.C.甲、乙火車反向行駛，丙火車靜止不動甲、乙火車反向行駛，丙火車靜止不動

4、D.D.甲、乙火車同向行駛，丙火車靜止不動甲、乙火車同向行駛，丙火車靜止不動ABDABD二、質(zhì)點二、質(zhì)點 1. 1.定義定義: :用來代替物體的有質(zhì)量而沒有形狀和大小的點叫用來代替物體的有質(zhì)量而沒有形狀和大小的點叫做質(zhì)點做質(zhì)點 2. 2.把物體看作質(zhì)點的條件把物體看作質(zhì)點的條件: : 物體的形狀和大小對所研究的物體的形狀和大小對所研究的問題的影響小到可忽略不計的程度問題的影響小到可忽略不計的程度 (1) (1)物體大小遠(yuǎn)小于運動的距離物體大小遠(yuǎn)小于運動的距離; ; (2) (2)物體平動物體平動. . 【考例考例3 3】下列關(guān)于質(zhì)點說法中下列關(guān)于質(zhì)點說法中, ,正確的是正確的是( )( ) A

5、. A.質(zhì)量和體積很小的物體可看成質(zhì)點質(zhì)量和體積很小的物體可看成質(zhì)點 B.B.研究地球繞太陽公轉(zhuǎn)規(guī)律時研究地球繞太陽公轉(zhuǎn)規(guī)律時, ,可以把地球看成質(zhì)點可以把地球看成質(zhì)點 C.C.研究一列火車通過南京長江大橋時間時研究一列火車通過南京長江大橋時間時, ,不能火車看不能火車看成質(zhì)點成質(zhì)點 D.D.做直線運動的物體能看成質(zhì)點做直線運動的物體能看成質(zhì)點, ,而做曲線運動的物體而做曲線運動的物體不能看成質(zhì)點不能看成質(zhì)點BCBC【考例考例4 4】在研究物體的運動時，下列說法在研究物體的運動時，下列說法不不正確的是正確的是（ ） A.A.研究一端固定并可繞該端轉(zhuǎn)動的杠桿的運動時，杠研究一端固定并可繞該端轉(zhuǎn)動

6、的杠桿的運動時，杠桿可視為質(zhì)點桿可視為質(zhì)點 B.B.研究乒乓球的旋轉(zhuǎn)效應(yīng)時，乒乓球不可以視為質(zhì)點研究乒乓球的旋轉(zhuǎn)效應(yīng)時，乒乓球不可以視為質(zhì)點 C.C.研究一體操運動員在平衡木上翻滾和轉(zhuǎn)體時，運動研究一體操運動員在平衡木上翻滾和轉(zhuǎn)體時，運動員不可視為質(zhì)點員不可視為質(zhì)點 D.D.研究月球繞地球運轉(zhuǎn)時，月球可視為質(zhì)點研究月球繞地球運轉(zhuǎn)時，月球可視為質(zhì)點A三、位移和路程三、位移和路程1.1.位移：描述物體位置變化的物理量，是從物體運動的初位移：描述物體位置變化的物理量，是從物體運動的初位置指向末位置的有向線段位置指向末位置的有向線段, ,是矢量是矢量. . 2.2.路程：表示物體位置移動的路徑路程：表

7、示物體位置移動的路徑. .是物體運動軌跡的長是物體運動軌跡的長度，是標(biāo)量度，是標(biāo)量 一般情況下一般情況下, ,物體的路程都大于其位移的大小物體的路程都大于其位移的大小. .只有在只有在單方向的直線運動中，位移的大小才等于路程。單方向的直線運動中，位移的大小才等于路程。 【考例【考例5 5】關(guān)于路程與位移，下列說法中正確的是關(guān)于路程與位移，下列說法中正確的是（ ） A A位移的方向就是質(zhì)點運動的方向位移的方向就是質(zhì)點運動的方向 B B路程等于位移的大小路程等于位移的大小 C C位移的值不會比路程大位移的值不會比路程大 D D質(zhì)點運動的位移為零時，其運動的路程也質(zhì)點運動的位移為零時，其運動的路程也

8、為零為零C【考例【考例6 6】一實心的長方體，三邊長分一實心的長方體，三邊長分別是別是a a、b b、c c（a ab bc c），如圖所示），如圖所示. .有一質(zhì)點，從頂點有一質(zhì)點，從頂點A A沿表面運動到長方沿表面運動到長方體的對角體的對角B B，求：，求： （1)1)質(zhì)點的最短路程質(zhì)點的最短路程 （2)2)質(zhì)點的位移大小質(zhì)點的位移大小ABabc解：解：沿表面的運動軌跡與沿表面的運動軌跡與A A、B B的連的連線構(gòu)成直角三角形時路程小于鈍角線構(gòu)成直角三角形時路程小于鈍角三角形時三角形時 22cba222cba答案答案: :（1 1）(2(2）s=s=a ab bc c四、時間和時刻四、時間

9、和時刻1.1.時刻：指的是某一瞬時在時間軸上用一個點來表示時刻：指的是某一瞬時在時間軸上用一個點來表示. .對應(yīng)的是位置、速度、動量、動能等狀態(tài)量對應(yīng)的是位置、速度、動量、動能等狀態(tài)量 2.2.時間：是兩時刻間的間隔在時間軸上用一段長度來表時間：是兩時刻間的間隔在時間軸上用一段長度來表示對應(yīng)的是位移、路程、沖量、功等過程量示對應(yīng)的是位移、路程、沖量、功等過程量 時間時間= =終止時刻開始時刻。終止時刻開始時刻。 零時刻零時刻1S1S2S2S3S3S第第2S2S內(nèi)內(nèi) 第第3S3S內(nèi)內(nèi)前前1S1S內(nèi)內(nèi)前前2S2S內(nèi)內(nèi)前前3S3S內(nèi)內(nèi)第第2S2S未或第未或第3S3S初初第第1S1S內(nèi)內(nèi)【考例【考例7

10、 7】以下記時數(shù)據(jù)指時間的是（以下記時數(shù)據(jù)指時間的是（ ） A.A.天津開往德州的天津開往德州的625625次硬座普快列車于次硬座普快列車于1313時時3535分從分從天津西站發(fā)車天津西站發(fā)車 B.B.某人用某人用15S15S跑完跑完100m100m C. C.中央電視臺新聞聯(lián)播在北京時間中央電視臺新聞聯(lián)播在北京時間19:0019:00整開播整開播 D.1997D.1997年年7 7月月1 1日零時中國開始對香港恢復(fù)行使主權(quán)日零時中國開始對香港恢復(fù)行使主權(quán)B五、速度、速率和加速度五、速度、速率和加速度1.1.速度速度: :描述物體運動快慢描述物體運動快慢和方向和方向的物理量的物理量, ,是矢量

11、是矢量. .(1)(1)平均速度平均速度: :運動物體的運動物體的位移位移和和所用時間的比值叫做所用時間的比值叫做這段這段時間內(nèi)的時間內(nèi)的平均速度平均速度。它是矢量，它是矢量，其其方向方向跟跟位移的方向位移的方向相同相同. .平均速度表示物體在平均速度表示物體在一段時間或一段一段時間或一段位移位移內(nèi)運動的平均快慢，是對內(nèi)運動的平均快慢，是對運動快運動快慢的粗略描述，體現(xiàn)了等效性思維慢的粗略描述，體現(xiàn)了等效性思維. .svt(2)(2)平均速率平均速率：物體運動的：物體運動的路程與所用時間的比值叫做平路程與所用時間的比值叫做平均速率，是標(biāo)量均速率，是標(biāo)量. .(3)(3)瞬時速度：瞬時速度：物體

12、在某一時刻物體在某一時刻或某一位置的或某一位置的速度叫做瞬速度叫做瞬時速度。它是對時速度。它是對運動快慢的精確描述，是矢量；體現(xiàn)了極運動快慢的精確描述，是矢量；體現(xiàn)了極限思維限思維. .(4)(4)瞬時速瞬時速率率：瞬時速度的大小叫做瞬時速率。常簡稱為瞬時速度的大小叫做瞬時速率。常簡稱為速率。它是標(biāo)量。速率。它是標(biāo)量。2.2.加速度：描述物體運動速度變化快慢的物理量，它是速加速度：描述物體運動速度變化快慢的物理量，它是速度對時間的變化率度對時間的變化率, ,其定義為物體速度的變化與完成這個其定義為物體速度的變化與完成這個變化所用時間的比值變化所用時間的比值。 對非勻變速運動而言，此式只能計算出

13、運動的平均加對非勻變速運動而言，此式只能計算出運動的平均加速度速度; ;它是矢量，方向與速度變化的方向相同它是矢量，方向與速度變化的方向相同. .0tvvvatt【考例【考例8 8】下列關(guān)于速度的說法中，正確的是（下列關(guān)于速度的說法中，正確的是（ ） A.A.速度是描述物體位置變化的物理量速度是描述物體位置變化的物理量 B.B.速度是描述物體位置變化大小的物理量速度是描述物體位置變化大小的物理量 C.C.速度是描述物體位置變化快慢的物理量速度是描述物體位置變化快慢的物理量 D.D.速度是描述物體運動路程和時間關(guān)系的物理量速度是描述物體運動路程和時間關(guān)系的物理量C【考例【考例9 9】試判斷下列幾

14、個速度中哪些是平均速度（試判斷下列幾個速度中哪些是平均速度（ ）, ,哪些是瞬時速度（哪些是瞬時速度（ ） A.A.汽車從汽車從A A站行駛到站行駛到B B站的速度是站的速度是40km/h40km/h B. B.汽車在行駛的頭汽車在行駛的頭3 3個小時內(nèi)，速度大約是個小時內(nèi)，速度大約是60km/h60km/h C. C.汽車在第汽車在第3S3S末的速度是末的速度是12m/s12m/s D. D.汽車通過站牌時的速度是汽車通過站牌時的速度是72km/h72km/hABABCDCD【考例【考例1010】 關(guān)于速度、速度改變量、加速度，正確的說關(guān)于速度、速度改變量、加速度，正確的說法是法是( )(

15、) A A物體運動的速度改變量越大，它的加速度一定越大物體運動的速度改變量越大，它的加速度一定越大 B B速度很大的物體，其加速度可以很小，可以為零速度很大的物體，其加速度可以很小，可以為零 C C某時刻物體速度為零，其加速度不可能很大某時刻物體速度為零，其加速度不可能很大 D D加速度很大時，運動物體的速度加速度很大時，運動物體的速度定很快變大定很快變大 B【考例【考例1111】例例1616、下列關(guān)于說法正確的是（、下列關(guān)于說法正確的是（ ） A.A.加速度增大，速度一定增大；加速度增大，速度一定增大； B.B.速度變化量越大，加速度就越大；速度變化量越大，加速度就越大； C.C.物體有加速

16、度，速度就增加；物體有加速度，速度就增加； D.D.物體的速度很大，加速度可能為零。物體的速度很大，加速度可能為零。D六六、勻速直線運動勻速直線運動 1.1.定義：定義：物體物體在在任意任意相等時間內(nèi)位移相相等時間內(nèi)位移相等等的的運動叫做勻運動叫做勻速直線運動，簡稱勻速運動。速直線運動，簡稱勻速運動。 2.2.特點：速度特點：速度的大小和方向都保持不變。加速度的大小和方向都保持不變。加速度為為零。零。 3.3.規(guī)律：規(guī)律：s=vts=vt. . 4. 4.圖像：圖像：【考例【考例1212】關(guān)于勻速直線運動關(guān)于勻速直線運動, ,下列說法中錯誤的是下列說法中錯誤的是( )( ) A. A.勻速直線

17、運動是速度不變的運動勻速直線運動是速度不變的運動 B.B.勻速直線運動的速度大小是不變的勻速直線運動的速度大小是不變的 C.C.任意相等時間內(nèi)通過的位移都相等的運動一定是勻任意相等時間內(nèi)通過的位移都相等的運動一定是勻速直線運動速直線運動 D.D.速度方向不變的運動一定是勻速直線運動速度方向不變的運動一定是勻速直線運動D【考例【考例1313】 一質(zhì)點做直線運動，當(dāng)一質(zhì)點做直線運動，當(dāng)t tt t0 0時，時，s s0 0，v v0 0，a a0 0；以后加速度均勻減小，則以下說法正確的是（；以后加速度均勻減小，則以下說法正確的是（ ） A A位移開始減小，直到加速度等于零位移開始減小，直到加速度

18、等于零 B B位移繼續(xù)增大，直到加速度等于零位移繼續(xù)增大，直到加速度等于零 C C速度繼續(xù)增大，直到加速度等于零速度繼續(xù)增大，直到加速度等于零 D D速度開始減小，直到加速度等于零速度開始減小，直到加速度等于零C 【考例【考例1414】龜兔賽跑的故事流傳至今，按照龜兔賽跑的故龜兔賽跑的故事流傳至今，按照龜兔賽跑的故事情節(jié)，兔子和烏龜?shù)奈灰茍D象如圖所示，下列關(guān)于兔事情節(jié)，兔子和烏龜?shù)奈灰茍D象如圖所示，下列關(guān)于兔子和烏龜?shù)倪\動正確的是子和烏龜?shù)倪\動正確的是( )( ) A. A.兔子和烏龜是兔子和烏龜是同時從同一地點同時從同一地點出發(fā)的出發(fā)的 B.B.烏龜一直做烏龜一直做勻加速勻加速運動，兔子運動

19、，兔子先加速后勻速再加速先加速后勻速再加速 C.C.驕傲的兔子在驕傲的兔子在T T4 4時刻發(fā)現(xiàn)落后奮力追趕，但由于速度時刻發(fā)現(xiàn)落后奮力追趕，但由于速度 比烏龜?shù)乃俣刃?，還是讓烏龜先到達(dá)預(yù)定位移比烏龜?shù)乃俣刃?，還是讓烏龜先到達(dá)預(yù)定位移S S3 3 D. D.在在0 0T T5 5時間內(nèi)，烏龜?shù)钠骄俣缺韧米拥钠骄俣却髸r間內(nèi)，烏龜?shù)钠骄俣缺韧米拥钠骄俣却驞 D【考例【考例1515】一船夫劃船逆流而上一船夫劃船逆流而上, ,駕船沿河道逆水航行駕船沿河道逆水航行, ,經(jīng)經(jīng)過一橋時過一橋時, ,不慎將心愛的葫蘆落于水中不慎將心愛的葫蘆落于水中, ,被水沖走被水沖走, ,但一直但一直劃行至上游某處

20、時才發(fā)現(xiàn)劃行至上游某處時才發(fā)現(xiàn), ,便立即返航經(jīng)過便立即返航經(jīng)過1 1小時追上葫蘆小時追上葫蘆時時, ,發(fā)現(xiàn)葫蘆離橋發(fā)現(xiàn)葫蘆離橋5400m5400m遠(yuǎn)遠(yuǎn), ,若此船向上游和向下游航行時若此船向上游和向下游航行時相對靜水的速率是相等的相對靜水的速率是相等的, ,試求河水的速度試求河水的速度. . 解：解：若以水為參考系若以水為參考系, ,葫蘆葫蘆是靜止的是靜止的. .船是一種往返運動船是一種往返運動, ,并且來回速率一樣大并且來回速率一樣大. .兩段時兩段時間一樣大間一樣大, ,各為各為1 1小時小時. .從葫蘆從葫蘆落水到船追上葫蘆落水到船追上葫蘆, ,葫蘆在水中運動的時間為葫蘆在水中運動的時

21、間為2 2小時，位小時，位移為移為54005400米。所以葫蘆是速度即水的速度為：米。所以葫蘆是速度即水的速度為：54000.75/ .2 3600vm s【考例【考例1616】天文觀測表明，幾乎所有遠(yuǎn)處的恒星（或星系）天文觀測表明，幾乎所有遠(yuǎn)處的恒星（或星系）都在以各自的速度背離我們運動，離我們最遠(yuǎn)的星體，背都在以各自的速度背離我們運動，離我們最遠(yuǎn)的星體，背離我們運動的速度（成為退行速度）越大。也就是說，宇離我們運動的速度（成為退行速度）越大。也就是說，宇宙在膨脹宙在膨脹. .不同星體的退行速度不同星體的退行速度v v和星體與我們的距離和星體與我們的距離r r成成正比，即正比，即v vHrH

22、r。式中。式中H H為一常量，稱為哈勃常數(shù)，已由天為一常量，稱為哈勃常數(shù)，已由天文觀察測定。文觀察測定。 為解釋上述現(xiàn)象，有人提出一種理論，認(rèn)為宇宙是從為解釋上述現(xiàn)象，有人提出一種理論，認(rèn)為宇宙是從一個大爆炸的火球開始形成的。假設(shè)大爆炸后各星體即以一個大爆炸的火球開始形成的。假設(shè)大爆炸后各星體即以不同的速度向外做勻速運動，并設(shè)想我們就位于其中心，不同的速度向外做勻速運動，并設(shè)想我們就位于其中心，則速度越大的星體現(xiàn)在離我們越遠(yuǎn)這一結(jié)果與上述天文則速度越大的星體現(xiàn)在離我們越遠(yuǎn)這一結(jié)果與上述天文觀測一致。觀測一致。 由上述理論和天文觀測結(jié)果，可估算宇宙年齡由上述理論和天文觀測結(jié)果，可估算宇宙年齡t

23、t，其，其計算式為計算式為t t。根據(jù)近期觀測，哈勃常。根據(jù)近期觀測，哈勃常數(shù)數(shù)H H3 31010- -m/(sm/(sly)(lyly)(ly表示表示“光年光年”：光在一年中行：光在一年中行進(jìn)的距離），由此估算宇宙的年齡約為進(jìn)的距離），由此估算宇宙的年齡約為Y(YY(Y表示表示“年年”）。）。解解: :根據(jù)題目提供的宇宙大爆炸理論，認(rèn)為宇宙是從一個根據(jù)題目提供的宇宙大爆炸理論，認(rèn)為宇宙是從一個大爆炸的火球開始形成的假設(shè)大爆炸后各星體即以不同的大爆炸的火球開始形成的假設(shè)大爆炸后各星體即以不同的速度向外做勻速運動（想象禮花爆炸時的情景），并設(shè)想速度向外做勻速運動（想象禮花爆炸時的情景），并設(shè)想

24、我們就位于中心，那么宇宙的年齡就是星體遠(yuǎn)離我們的運我們就位于中心，那么宇宙的年齡就是星體遠(yuǎn)離我們的運動時間。動時間。 星體遠(yuǎn)離我們的運動時間就是宇宙的年齡，由勻速星體遠(yuǎn)離我們的運動時間就是宇宙的年齡，由勻速運動公式可得：運動公式可得：t tr rv v，天文觀察結(jié)果：，天文觀察結(jié)果：v vHrHr。所以。所以 H1myssmlysm282103/103/1031y10101【考例【考例1717】如圖所示，聲源如圖所示，聲源S S和觀察和觀察A A都沿都沿x x軸正方向運動，軸正方向運動，相對于地面的速率分別為相對于地面的速率分別為V Vs s和和v vA A，空氣中聲音傳播的速率，空氣中聲音傳

25、播的速率為為v vP P，設(shè)，設(shè)V Vs sv vP P, v, vA Av vP P，空氣相對于地面沒有流動若，空氣相對于地面沒有流動若聲源相繼發(fā)出兩個聲信號，時間間隔為聲源相繼發(fā)出兩個聲信號，時間間隔為tt，請根據(jù)發(fā)出，請根據(jù)發(fā)出的這兩個聲信號從聲源傳播到觀察者的過程，確定觀察者的這兩個聲信號從聲源傳播到觀察者的過程，確定觀察者接收到這兩個聲信號的時間間隔接收到這兩個聲信號的時間間隔tt/ /SAVSVAx x解：解：設(shè)設(shè)t t1 1、t t2 2為聲源發(fā)出兩個信號的時刻，為聲源發(fā)出兩個信號的時刻，t t1 1/ /、t t2 2/ /為觀察為觀察者接收到兩個信號的時刻，者接收到兩個信號的

26、時刻， 則第一個信號經(jīng)過時間（則第一個信號經(jīng)過時間（t t1 1/ /t t1 1）被觀察者）被觀察者A A接收到，接收到， 第二個信號經(jīng)過時間（第二個信號經(jīng)過時間（t t2 2/ /t t2 2）被觀察者）被觀察者A A接收到，接收到， 且（且（t t2 2t t1 1）=t=t，（，（t t2 2/ /t t1 1/ /）=t=t/ /。 設(shè)聲源發(fā)出第一個設(shè)聲源發(fā)出第一個信號時，信號時，S S、A A兩點間的兩點間的距離為距離為L L，則兩個聲信號，則兩個聲信號從聲源傳播到觀察者的從聲源傳播到觀察者的過程中，它們運動的距過程中，它們運動的距離關(guān)系如圖所示，可得：離關(guān)系如圖所示，可得：VP（t1/t1）=LVA（t1/t1），），VP（t2/t2）=LVA（t2/t1）VSt， 由以上各式得由以上各式得: : tvvvvtApsp/作作 業(yè)業(yè)導(dǎo)學(xué)教程導(dǎo)學(xué)教程P2024。