直线运动(基础)知识讲解

直线运动（基础）
撰稿：肖锋 审稿：蒙阿妮
【学习目标】
1．通过分析、比较和计算，理解比较物体运动快慢的基本方法；
2．能利用公式进行有关速度的计算，能应用公式解决实际生活中的相关问题；
3．知道匀速直线运动的概念；
4．会画路程—时间图象。

【要点梳理】
要点一、匀速直线运动
运动物体通过路径的长度叫做路程。

物体沿着直线运动时，如果在相等的时间内通过的路程相等，这种运动就叫做匀速直线运动。

要点诠释：
匀速直线运动的特点：
(1)匀速直线运动是运动状态不变的运动，是最简单的机械运动。

(2)在整个运动过程中，物体的运动方向和运动快慢都保持不变。

(3)在任意一段相等的时间内和任意一段路程内速度都是相等的。

要点二、 速度
速度是表示物体运动快慢的物理量，速度大的物体运动一定快。

要点诠释：
1．物理意义：速度是表示物体运动快慢的物理量，物体运动越快速度越大；物体运动越慢，速度越小。

2．定义：做匀速直线运动的物体在单位时间内通过的路程，叫速度。

3．公式：，s 表示物体通过的路程，t 表示物体通过相应路程所用的时间，v 表示物体运动t
s v 的速度。

速度是既有大小又有方向的物理量—矢量，只是说某物体的速度是10m/s ，不能够全面表示物体的运动情况，，要想全面反映物体的运动还要说明它是向什么方向运动的。

4．速度的单位及换算关系：国际单位：米/秒(或) 常用单位：千米/小时(或)
换算：1m/s=3.6km/h 要点三、匀速直线运动的图象
图象法是描述各物理量之间的关系的有效手段，在物理学里经常用到。

要点诠释：
1．s-t 图象：用横坐标表示时间t ，纵坐标表示路程s ，就得到了物体运动的s-t 图象，如下图(1)所示是匀速直线运动的s-t 图象。

2．v-t 图象：用横坐标表示时间t ，用纵坐标表示速度v ，就得到了物体运动的v-t 图象，如下图(2)所示是匀速直线运动的v-t 图象。

【典型例题】
类型一、比较物体运动快慢的方法
1、小丽和小雨进行跑步比赛，他们讨论比赛方案。

小丽说：“我们跑相同的路程，看谁用的时间短，短者为胜”。

小雨说：“我们跑相同的时间，看谁跑的路程长，长者为胜”。

对他们所说的方案，你认为（ ）
A、只有小丽的方案可行
B、只有小雨的方案可行
C、两个方案都可行
D、两个方案都不行
【答案】C
【解析】比较物体运动快慢的方法有两种：一是相同路程比时间，时间短的运动快；二是相同时间比路程，路程长的运动快。

所以小丽和小雨的方案都是可行的。

【总结升华】此题考查生活中比较物体运动快慢的方法，是一道基础题。

举一反三：
【变式】如图所示是甲、乙、丙三个运动员跑步比赛中的情景，三块表的示数分别表示了各运动员从起点跑到图中所示位置时所用的时间．从图可以判断出运动员跑的最快。

（选填“甲”、“乙”或“丙”）
【答案】乙
【解析】由题目中三块表的示数可知，甲、乙、丙三人运动的时间相同，而乙通过的路程最长，所以乙运动的最快。

类型二、速度及其计算
2、一辆长30米的平板车，匀速通过70米长的桥，所用时间是10秒，它以同样的速度通过另一座桥用20秒，则这座桥有多长？
【答案与解析】
已知车长和桥长，还有时间可求速度，还知通过另一桥时间，可求经过的路程，总路程减去车长就是这座桥长。

【总结升华】此题阶梯的关键是明确车长和桥长的和等于经过的路程。

举一反三：
【变式】一列长约200m的火车以72km/h的平均速度通过一座大桥用了半分钟的时间。

求这座大桥的长度。

【答案】400m
3、设地球距离月球3×108米，人类发射的月球探测器能够在自动导航系统的控制下在月球上匀速直线行走，且每隔5秒向地球发射一次信号．某时刻，探测器发出信号时，前方相距32米处存在障碍物，经过5秒，探测器再次发出信号时距离障碍物22米；再经过5秒，探测器发出自动刹车装置出现故障的信息．为避免探测器撞击障碍物，地球上地面控制中心的科学家决定对探测器进行人工刹车遥控操作，科学家输入命令需要3秒．已知电磁波传播速度为3×108米/秒．则：
（1）求电磁波从月球传到地球或从地球传到月球所需时间△t
（2）月球探测器匀速行进的速度为v为多大？
（3）当探测器收到地面刹车指令时，距离障碍物是多少米？
【答案与解析】
【总结升华】：本题考查时间、速度、路程等的计算，关键是速度公式计算变形的灵活运用，难点是求探测器收到地面刹车指令时所需要的时间。

举一反三：
【变式】如图所示，2011年1月12日，长吉城际铁路正式运营。

早上6点50分CHR5型“和谐号”列车由长春开往吉林。

列车运行的平均速度约为200km/h，全程约为110km，全程运行时间大约是
；乘客看到窗外的树木向后运动，他是以为参照物。

【答案与解析】依据公式得h h
km km v s t 55.0/200110===以列车（或自己）为参照物乘客看到窗外的树木向后运动。

类型三、用图像描述物体的运动情况
4、甲、乙两辆汽车在水平路面上同时向东行驶，路程一时间图象如图所示，则甲车的速度是多少m/s ；两车行驶过程中，若以甲车为参照物，乙车向什么方向运动？
【答案与解析】
【总结升华】本题考查了学生分析图象的能力，考查的知识包括速度的计算、运动和静止的相对性。

分析图象找出规律、物理知识与图象相结合是近年来考试的一个热点。

举一反三：【变式】如图所示的图象中，用来表示同一运动规律的是（ ）
A 、甲和乙
B 、乙和丁
C 、乙和丙
D 、甲和丙
【答案】B
【解析】甲图表示物体通过的路程随时间的变化而不变，所以甲图中表示物体处于静止状态；
乙图表示物体通过路程随时间的变化而体增大，并且路程和时间的比值不变，所以乙图表示物体做匀速直线运动；
丙图表示物体的速度随时间的变化逐渐增加，所以丙图反映物体在做加速运动；
丁图表示物体的速度随时间的变化而不变，所以丁图反映物体做匀速直线运动；
所以从分析的结果可以得出，乙和丁都做匀速直线运动。