描述运动的基本概念-匀速直线运动

【巩固基础】 1．自从采用房价调控政策以来，曾经有一段时间，房价 上涨出现减缓趋势．一同学将房价的“上涨”类比成运动 中的“加速”，将房价的“下降”类比成运动中的“减 速”，据此类比方法，你觉得“房价上涨出现减缓趋势” 可以类比成运动中的( B ) A．速度增大，加速度增大 C．速度减小，加速度减小 B．速度增大，加速度减小 D．速度减小，加速度增大
• 题型二：平均速度的计算
• 如图所示，物体沿曲线轨迹的箭头方向运动，AB、ABC、 ABCD、ABCDE四段曲线轨迹运动所用的时间分别是：1 s， 2 s，3 s，4 s。下列说法正确的是 A．物体在AB段的平均速度为1 m/s B．物体在ABC段的平均速度为 m/s C．AB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物体处 于A点时的瞬时速度 D．物体在B点的速度等于AC段的平均速度
【方法与知识感悟】平均速度是反映的某一段运 动过程中的平均运动快慢，是这一过程中的位移与时 x v 间的比值( ＝ 是平均速度的定义式)， 适用于所有的 t v0＋ v 运动；而 v ＝ 适用于匀变速直线运动，但若 v 2 v0＋v ＝ ，却不能判定该物体是否做匀变速直线运动． 2
V=(vo+v1)/2
• 竹排以两岸，山以竹排
*3.2011年9月25日20时，在武汉体育中心进行的亚锦赛
决赛中，中国男篮以 70： 69险胜约旦男篮，获得唯一 一张直通 2012 年伦敦奥运会的入场券．在篮球比赛中 存在的物理知识的应用，下列表述正确的是( BCD )
A．可以用一维坐标系描述主裁判的位置变化 B．在比赛的整个过程中，篮球的平均速度几乎为零 C．研究运动员的位置变化时，可将运动员看成质点
CD )
A．物体做方向不变的直线运动时，位移就是路程
B．物体沿直线运动，通过的路程等于位移的大小
C．物体通过一段路程，其位移可能为零
D．两物体通过的路程不等，位移可能相同
3．有研究发现，轿车的加速度的变化情况将影响乘客 的舒适度．若引入一个新物理量(加速度的变化率)来表 示加速度变化的快慢，则该物理量的单位是( C )
例3 一位汽车旅游爱好者打算到某风景区去观光，出 发地和目的地之间是一条近似于直线的公路，他原计 划全程平均速度要达到40 km/h，可是开出一半路程之 后发现前半段路程他的平均速度仅有20 km/h，如果他 仍然打算将全程的平均速度提高到原计划水平，那么 在后半段路程里他开车的平均速度应达到多少？ 【思路点拨】要求平均速度关键要明确是求哪一过程 的平均速度，并确定该过程的位移和时间．
【方法与知识感悟】1.对质点的理解：(1)质点是为了
研究物体的运动而建立的物理模型，是对实际物体科
学的抽象，现实中的质点是不存在的．(2)物体能否 看成质点是由所研究问题的性质决定的．同一物体在
有些情况下可以看成质点，而在另一些情况下又不能
看成质点．如研究火车过桥的时间时就不能把火车看 成质点，但研究火车从北京到上海所用时间时就可把
解(二)若Δv＝0，则a＝0，A对，
作v－t图象如图，Δv相等，两 相邻阴影面积相等，则图象向 上弯曲，对应加速度变大， 此时Δv>0，C对B错，若Δv<0，物体做加速度减小 的减速直线运动，D错． 【答案】AC
【方法与知识感悟】该题主要考查学生对位移、 速度变化量、加速度、平均速度、v－t图象的理 解和应用． 1 ．对于匀速直线运动，在任意相等的位移内， 速度变化量一定等于0. 2 ． v － t 图象中，斜率表示加速度的大小，图线 与t轴所围几何图形的“面积”表示位移的大 小．在Δv>0的情况下，要满足“任意相等的位移 内速度变化量相等”的条件，物体只能做加速度 逐渐变大的加速运动． 在Δv<0的情况下，要满足以上条件，物体只能做 加速度减小的减速直线运动．
2．下列叙述正确的是(
C)
A．研究奥运会游泳冠军叶诗文的游泳动作时，可
以把她看成质点 B．歌词“小小竹排江中游，巍巍青山两岸走”中 只有前半句所描述的情景是真实的（分别以什么为 参考系）
C ．在时间轴上，第 2 秒末和第 3 秒初是指同一时
刻．第100秒内所指的是时间，大小为1秒
D．位移为零，路程一定为零
【思路点拨】解决好本题型应很好的理解质点、位移、 路程等概念． 【解析】 研究击球的瞬间时需要确定击球的位置及球的 形状变化，因此乒乓球不能看做质点，A错误；研究球的 飞行路线时只关心其轨迹，可看做质点，B正确；研究球 飞行旋转时不能忽略形状大小，C正确；球在空中飞行过 程中位移的大小与路程并不相等，D错误． 【答案】BC
D．比赛19：15开始，这里的19：15指的是时刻
4．下列说法中正确的是(
D
)
A．若物体运动的速率始终不变，则物体一定做 匀速直线运动 B．若物体的加速度均匀增大，则物体做匀加速 直线运动 C．若物体所受合力与其速度方向相反，则物体 做匀减速直线运动
D．若物体在任意的相等时间间隔内的位移相等， 则物体做匀速直线运动
2．瞬时速度：运动物体
在某一时刻(或经过某一位置) 的
速度，叫做瞬时速度，其大小叫速率． 3．平均速率：物体在某段时间内 通过的路程l跟通 这段路程
l v= t ，它是
过这段路程所用时间t 的比值，叫做
(或这段时间) 的平均速率，即
标量 小．
， 值得注意 的是：它 并不是平 均速度的 大
七、加速度
【解析】设所求平均速度为 v，总路程为 s， s/2 s s 在前 里用时：t1＝ ＝ 2 20 km/h 40 km/h s/2 s s 在后 里用时：t2＝ ＝ v 2v 2 s 全程平均速度为 ＝40 km/h， 结果发现 v→∞时， s s ＋ 40 2v 上式才成立， 所以这位旅行者要完成预定计划是不可能的．
位移和路程都属于过程量，物体运动的位移和路程都 需要经历一段时间． 在单向直线运动中，位移的大小等于路程的大小，其 他情况下，位移的大小小于路程的大小
• ABD
• C
例2
物体做方向不变的直线运动，若在任意相等位移 )
内速度变化量Δ v相等，则下列说法中正确的是( A．若Δ v＝0，则物体做匀速直线运动 B．若Δ v＞0，则物体做匀加速直线运动
1．定义：在变速运动中，物体 速度的变化量 跟所用 时间的 比值 ．
v 2．定义式：a＝ . t
3．物理意义：描述物体速度变化 快慢
量．
的物理
4．方向：a的方向与Δv的方向 相同 ．(从加速度的 产生上来说，加速度的方向与合外力的方向相同 ) 八、匀速直线运动：质点在任意相等的时间内通过 的 位移 都相等的运动，运动规律为： s＝vt 匀速直线运动：a不变且沿直线运动 .
行，全部比赛历时 19 天．伦敦奥运会共设立 26 个大项、 38个分项、300个小项．下列与体育运动有关的叙述中， 研究对象可以看成质点的有( ) AD A．讨论运动员参加1万米比赛的时间时
B．研究体操运动员动作的规范性时
C．研究乒乓球的旋转角度和受力点时 D．研究铁饼在空中的运动轨迹时
*2.关于位移和路程，下列说法正确的是(
• 题型一：对概念的理解
题型一：对概念的理解 例1 第十六届广州亚运会乒乓球
男团决赛中，中国队以3∶0轻 取韩国队．王皓作为第一单打 首个出场，以 3∶0 完胜吴尚垠．王皓在比赛中强拉 出的弧圈球令对手难以招架．关于乒乓球的运动下 列说法正确的是( )
A．研究击球的瞬间时可以把球看做质点
B．研究球的飞行路线时可以把球看作质点 C．研究球飞Baidu Nhomakorabea旋转时不可以把球看做质点 D．球在空气中飞行的过程中位移的大小等于路程
【思路点拨】建立声波的传播是匀速直线运动的模型 和画出声波传播的路径示意图是关键．
【解析】 如图， A 表示爆炸处， O 表示观测者所在处，h 表示云 层下表面的高度， 用 t1 表示爆炸 声直接传到 O 处所经时间，则 有 d＝vt1 ① 用 t2 表示爆炸声经云层反射到达 O 处所经时间， 因为入射角等于反射角，故有 d 2 2 （ ） ＋h2＝vt2 ② 2 已知 t2－ t1＝Δt ③ 联立①、②、③，可得 1 h＝ （vΔt）2＋2dvΔt ④ 2 代入数值得 h＝2.0×103 m ⑤
体叫做参考系．对同一个物体的运动，所选择的参考系
四、质点：用来代替物体的有质量的点叫质点．它是一 个理想化的物理模型，物体能简化为质点的条件是：在 所研究的问题中，物体只做 平动 ，或物体的形状和大 小可以 忽略不计 时才可以把物体简化为质点． 五、位移和路程：位移是做机械运动的物体从初位置指 向末位置的 有向线段 ，路程是物体运动 所经轨迹 的长 度． 六、速度和速率 1．平均速度：运动物体的 位移和所用时间 的比值， s v = 叫做这段位移(或时间) 内的平均速度，即 t .平 位移方向 均速度是 矢量 ，其方向跟 相 同．V=(v0+v1)/2
*5. 一列火车从上海开往北京，下列叙述中，表
示时间的是( BD
)
A．6时10分，列车从上海站出发
2.一物体作匀加速直线运动，经ABC三点，已知AB=BC，AB
段平均速度为20m/s，BC段平均速度为30m/s,则可求得： A. 速度VB B. 末速度Vc C. 这段时间的平均速度 D. 物体运动的加速度
题型三：匀速直线运动情景建模
例 4 天空有近似等高的浓云层．为了测量云层 的高度，在水平地面上与观测者的距离为 d＝3.0 km 处进行一次爆炸，观测者听到由空气直接传来的爆炸 声和由云层反射来的爆炸声时间上相差Δ t＝6.0 s． 试 估算云层下表面的高度．已知空气中的声速 v＝ 1 km/s. 3
C．若Δ v ＞0，则物体做加速度逐渐变大的加速直线运 动 D．若Δ v ＜0，则物体做加速度逐渐变大的减速直线运 动动
【解析】解 (一 )若 Δv＝ 0则 a＝ 0物体做匀速直线运 动，所以 A正确，若 Δv＞ 0，则相等位移内物体的 平均速度在增加，所用时间在减小，而在这个时 间段内速度变化相等，所以加速度在增加，所以C 正确，若Δv＜0则相等位移内物体的平均速度在减 小，所用时间在增加，而在这个时间段内速度变 化相等，所以加速度减小，所以D不正确．
A．m/s
B．m/s2
C．m/s3
D．m2/s
4．一辆汽车沿平直公路行驶，先以速度 v1 通过 1 2 前 的位移，再以速度 v2＝50 km/h 通过其余的 位 3 3 移．若整个位移中的平均速度 v＝37.5 km/h，则第一 段位移内的平均速度是多少？
1 2 【解析】设整段位移为 x，通过前 位移和后 位 3 3 1 x 3 x x 移的时间分别为 t1 和 t2，根据 v＝ 得 t1＝ ＝ ，t2 t v1 3v1 2 x 3v1v2 3 2x x x ＝ ＝ ，可得 v＝ ＝ ＝ .解得 v2 3v2 2x v2＋2v1 t1＋t2 x ＋ 3v1 3v2 v2· v 50×37.5 第一段位移内的速度 v1＝ ＝ 3v2－2v 3×50－2×37.5 km/h＝25 km/h.
【方法与知识感悟】解决运动学问题要善于将生活
中的实际问题转化为运动模型，并正确画出运动过
程示意图，能快速确定求解思路．高考常见的模型 有：超声波、声波、光、无线电波等测量距离(匀
速直线运动模型)；体育运动中的跳高、跳水(竖直
上抛模型)；排球(抛体运动模型)等等．
*1. 第 30 届奥运会于 2012 年 7 月 27 日至 8 月 12 日在伦敦举
第1节 描述运动的基本概念
匀速直线运动
一、机械运动：一个物体相对于另一个物体位置的 改变 ，包括平动、转动和振动等运动形式．
二、运动是 绝对的 ，而静止则是 相对的 .
三、参考系：为了描述物体的运动而假定为 不动 不同，对它的运动的描述就会不同． 一般情况下选地面或对地匀速运动的物体作参考系． 的物
火车看成质点．
• CD
2．位移和路程的区别 位移是描述物体位置变化大小和方向的物理量，它是 运动物体从初位置指向末位置的有向线段．位移既有 大小又有方向，是矢量，大小只跟运动起点、终点位
置有关，跟物体运动所经历的实际路径无关．
路程是物体运动所经历的路径长度，是标量，大小跟
物体运动经过的路径有关．