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1、【MeiWei_81-优质适用文档】二、直线运动一、知识网络概念1、质点：定义：用来代替物体的只有质量、没有形状和大小的点，它是一个理想化的物理模型。物体简化为质点的条件：只考虑平动或物体的形状大小在所研究的问题中可以忽略不计这两种情况。2、位置、位移和路程位置：质点在空间所处的确定的点，可用坐标来表示。位移：描述质点位置改变的物理量，是矢量。方向由初位置指向末位置。大小则是从初位置到末位置的直线距离路程：质点实际运动轨迹的长度，是标量。只有在单方向的直线运动中，位移的大小才等于路程。3、时间与时刻时刻：在时间轴上可用一个确定的点来表示。如“第3秒末”、“第5秒初”等时间：指两时刻之间的一段间
2、隔。在时间轴上用一段线段来表示。如：“第2秒内”、“1小时”等4、速度和速率平均速度：v=s/t，对应于某一时间（或某一段位移）的速度。平均速度是矢量，方向与位移s的方向相同。公式，只对匀变速直线运动才适用。瞬时速度：对应于某一时刻（或某一位置）的速度。当t0时，平均速度的极限为瞬时速度。瞬时速度的方向就是质点在那一时刻（或位置）的运动方向。简称速度平均速率：质点在某一段时间内通过的路程和所用的时间的比值叫做这段时间内的平均速率。平均速率是标量。只有在单方向的直线运动中，平均速度的大小才等于平均速率。平均速率是表示质点平均快慢的物理量瞬时速率：瞬时速度的大小。是标量。简称为速率。5、加速度速度
3、的变化：vvtv0，描述速度变化的大小和方向，是矢量。加速度：是描述速度变化快慢的物理量。公式：av/t。是矢量。在直线运动中，若a的方向与初速度v0的方向相同，质点做匀加速运动；若a的方向与初速度v0的方向相反，质点做匀减速运动6、匀速直线运动：定义：物体在一条直线上运动，如果在任何相等的时间内通过的位移都相等，则称物体在做匀速直线运动匀速直线运动只能是单向运动。定义中的“相等时间”应理解为所要求达到的精度范围内的任意相等时间。在匀速直线运动中，位移跟发生这段位移所用时间的比值叫做匀速直线运动的速度。它是描述质点运动快慢和方向的物理量。速度的大小叫做速率。匀速直线运动的规律：，速度不随时间变
4、化。s=vt，位移跟时间成正比关系。匀速直线运动的规律还可以用图象直观描述。s-t图象(位移图象)：依据S = vt不同时间对应不同的位移, 位移S与时间t成正比。所以匀速直线运动的位移图象是过原点的一条倾斜的直线, 这条直线是表示正比例函数。而直线的斜率即匀速直线运动的速度。(有)所以由位移图象不仅可以求出速度, 还可直接读出任意时间内的位移(t1时间内的位移S1)以及可直接读出发生任一位移S2所需的时间t2。v-t图象，由于匀速直线运动的速度不随时间而改变, 所以它的速度图象是平行时间轴的直线。直线与横轴所围的面积表示质点的位移。例题： 关于质点,下述说法中正确的是： (A)只要体积小就可
5、以视为质点 (B)在研究物体运动时，其大小与形状可以不考虑时，可以视为质点 (C)物体各部分运动情况相同，在研究其运动规律时，可以视为质点 (D)上述说法都不正确 解析：用来代替物体的有质量的点叫做质点。用一个有质量的点代表整个物体，以确定物体的位置、研究物体的运动，这是物理学研究问题时采用的理想化模型的方法。 把物体视为质点是有条件的，条件正如选项(B)和(C)所说明的。 答：此题应选(B)、(C)。例题： 小球从3m高处落下，被地板弹回，在1m高处被接住，则小球通过的路程和位移的大小分别是： (A)4m,4m(B)3m,1m(C)3m,2m(D)4m,2m 解析：小球从3m高处落下，被地板
6、弹回又上升1米，小球整个运动轨迹的长度是4m；而表示小球位置的改变的物理量位移的大小为2m，其方向为竖直向下。 答：此题应选(D)。例题：图2-2是一个物体运动的速度图线。从图中可知AB段的加速度为_m/s2，BC段的加速度为_m/s2，CD段的加速度为_m/s2,在这段时间内物体通过的总路程为_m。 解析：AB段的加速度为： AB段物体做匀减速直线运动，所以加速度是负的。而BC段物体做匀速直线运动，故a=0 CD段物体做匀加速直线运动，故加速度为 又因AB段的平均速度为同法求得CD段的平均速度 物体在AB段、BC段、CD段运动的时间分别为t1=4s，t2=2s，t3=3s，故物体在这段时间内
7、运动的总路程为 S=v1t1+v2t2+v3t3 =(24+12+2.53)m =17.5m 答：此题应填-0.5，0，1，17.5 研究质点的运动，首先要选定参照物。参照物就是为了研究物体运动，而被我们假定不动的那个物体。由于选定不同参照物，对于同一个物体的运动情况，包括位置、速度、加速度和运动轨迹的描述都可能不同，这就是运动的相对性。例题：关于人造地球通讯卫星的运动，下列说法正确的是： (A)以地面卫星接收站为参照物，卫星是静止的。 (B)以太阳为参照物，卫星是运动的。 (C)以地面卫星接收站为参照物，卫星的轨迹是圆周。 (D)以太阳为参照物，卫星的轨迹是圆周。 解析：地球同步卫星的轨道被
8、定位在地球赤道平面里，定位在赤道的上空，它绕地心转动的周期与地球自转的周期相同，因此地面上的人看地球同步卫星是相对静止的。 答：此题应选(A)、(B)、(D)。7、匀变速直线运动定义：物体在一条直线上运动，如果在任何相等的时间内速度变化相等，这种运动叫做匀变速直线运动，即a为定值。若以v0为正方向，则a0，表示物体作匀加速直线运动；a0，表示物体作匀减速运动。8、匀变速直线运动的速度及速度时间图象可由，即匀变速直线运动的速度公式，如知道t = 0时初速度v0和加速度大小和方向就可知道任意时刻的速度。应指示，v0 = 0时，vt = at（匀加），若，匀加速直线运动，匀减速直线运动vt = v0
9、at，这里a是取绝对值代入公式即可求出匀变速直线运动的速度。匀变速直线运动速度时间图象，是用图象来描述物体的运动规律，由匀变速直线运动速度公式：vt = v0 + at，从数学角度可知vt是时间t的一次函数，所以匀变速直线运动的速度时间图象是一条直线即当已知：v0 = 0(或)a的大小给出不同时间求出对应的vt就可画出。从如右图图象可知：各图线的物理意义。图象中直线过原点直线是v0 = 0，匀加速直线运动，图象中直线是，匀加速直线运动。图象是匀减速直线运动。速度图象中图线的斜率等于物体的加速度，以直线分析，tga，斜率为正值，表示加速度为正，由直线可知v = v2v1 v2，而两小球到达出口时的速率v相等。又由题意可知两球经历的总路程s相等。由牛顿第二定律，小球的加速度大小a=gsin，小球a第一阶段的加速度跟小球a/第二阶段的加速度大小相同（设为a1）；小球a第二阶段的加速度跟小球a/第一阶段的加速度大小相同（设为a2），根据图中管的倾斜程度，显然有a1 a2。根据这些物理量大小的分析，在同一个v-t图象中两球速度曲线下所围的面积应该相同，且末状态速度大小也相同（纵坐标相同）。开始时a球曲线的斜率大。由
