专题一 直线运动(讲解部分)

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高考物理 江苏省专用
专题一 直线运动
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考点清单
考点一 运动的描述
1.质点:用来代替物体的有① 质量 的点。在所研究的问题中,只有当物 体的体积和形状处于次要或可忽略的地位时,才能把物体当成质点处理。 2.参考系:在描述物体的运动时,被选定为参考、假定为② 不动 的其他 物体。选取不同的参考系,对同一物体运动的描述一般不同。一般情况下, 选地面或相对地面静止的物体为参考系。 3.位移:描述质点位置变化的物理量,是矢量,方向由③ 初位置 指向末位v 置,大小是初、末位置间有向线段的长度。
4.两种特殊的v-t图像 (1)匀速直线运动的v-t图线是与横轴平行的直线。 (2)匀变速直线运动的v-t图线是一条倾斜的直线。 思考:x-t图像和v-t图像在使用时应注意什么? 剖析:(1)无论是x-t图像还是v-t图像都只能描述直线运动。
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(2)x-t图像和v-t图像不表示物体运动的轨迹。 三、追及与相遇问题 1.追及问题的两类情况 (1)若后者能追上前者,追上时,两者处于同一位置,且后者速度一定不小于 前者速度。 (2)若追不上前者,则当后者速度与前者⑨ 速度 相等时,二者相距最 近。 2.相遇问题的两种情况 相遇分为追及相遇和相向运动相遇两种情形,其主要条件是两物体在相遇 时刻的位置坐标相同。
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(2)汽车启动的瞬间,其速度为零,其加速度也为零吗?
剖析:(1)做匀速直线运动的物体,速度恒定不变,与物体运动位移Δx的多少、运
Δx
动时间的长短均无关,但可以用 Δt 获得该物体做匀速直线运动的速度。
(2)汽车启动的瞬间,由a= F 可知,牵引力使汽车立即获得加速度,但速度不
m
能突变,需要一定时间的积累才能获得。另外,a与v无关,故v=0时,a不一定
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3.v-t图像的意义 (1)物理意义:反映了做直线运动的物体的速度随时间变化的规律。 (2)图线斜率的意义 a.图线上某点切线的斜率的大小表示物体运动的⑦ 加速度 的大小。 b.图线上某点切线的斜率的正负表示加速度的方向。 思考:匀速直线运动的v-t图线斜率有什么意义呢? 剖析:匀速直线运动的v-t图线的斜率为零,表示其加速度等于零。 (3)图线与时间轴围成的“面积”的意义 a.图线与时间轴围成的面积表示相应时间内的⑧ 位移的大小 。 b.若此面积在时间轴的上方,表示这段时间内的位移方向为正方向;若此面 积在时间轴的下方,表示这段时间内的位移方向为负方向。
1.加速度
知能拓展
拓展一 对加速度的理解
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延伸:比值定义法。 用两个基本物理量的“比”定义一个新的物理量的方法称为比值定义法。 比值定义法的共同特点:被定义的物理量有自身的固定属性,与定义式里的 物理量并没有直接关系,也就是只能用“比值”反映被定义物理量的意义。 在运动学中,坐标x反映质点所在位置,Δx反映位置的变化量, Δx 反映位置变
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4.速度:描述物体运动快慢的物理量,是矢量。
(1)平均速度:物体通过的④ 位移 与通过该段位移所用时间的比值,即
v
=
x t
。它是对运动快慢的粗略描述。
(2)瞬时速度:物体在某一时刻或某一位置的速度,是对运动的精确描述。
瞬时速度的大小称为⑤ 速率 。
5.加速度:描述速度变化的快慢的物理量,是矢量。a= Δv ,方向与Δv的方向
Δt
一致。
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考点二 匀变速直线运动、运动图像、追及与相遇问题
一、匀变速直线运动的规律 1.基本公式 速度公式:v=① v0+at
1
位移公式:x=② v0t+ 2 at2
2.基本推论来自百度文库
v2-v02 =③ 2ax Δx=aT2
vt
2
=
v
=
v0
2
v
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二、运动的图像 1.x-t图像的意义 (1)物理意义:反映了做直线运动的物体的位移随时间变化的规律。 (2)图线斜率的意义 a.图线上某点切线的斜率的大小表示物体速度的④ 大小 。 b.图线上某点切线的斜率的正负表示物体速度的⑤ 方向 。 2.两种特殊的x-t图像 (1)匀速直线运动的x-t图像是一条倾斜的直线。 (2)若x-t图像是一条平行于时间轴的直线,则表示物体处于⑥ 静止 状 态。
(2)竖直上抛运动的基本规律
速度v= v0-gt
位移h=
1
v0t- 2 gt2
(3)竖直上抛运动具有对称性
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如图所示,物体以初速度v0竖直上抛,A、B为途中的任意两点,C为最高 点,则: a.时间的对称性 物体上升过程中从A到C所用时间tAC和下降过程中从C到A所用时间tCA相 等,同理tAB=tBA。 b.速度的对称性 物体上升过程经过A点的速度与下降过程经过A点的速度大小相等。
Δt
化的快慢,该比值被称为速度v,反映质点运动的快慢,而v与x、Δx、Δt均无 关。Δv反映速度的变化情况, Δv 反映速度变化的快慢,该比值被称为加速
Δt
度a(也叫速度的变化率),而a与v、Δv、Δt均无关。对于质量一定的某个物 体,其加速度a决定于所受的合外力F。 思考:(1)做匀速直线运动的物体,位移Δx逐渐增大,其速度也随之增大吗?
等于零。
2.平均加速度与瞬时加速度
(1)匀变速直线运动:平均加速度与瞬时加速度相等。
(2)变加速运动:a= Δv 表示Δt时间内的平均加速度;Δt趋近于0时,a= Δv 表示
Δt
Δt
瞬时加速度。
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例1 关于物体的运动,下面情况可能存在的是 ( ) A.加速度在减小,速度在增加 B.加速度方向始终改变而速度不变 C.加速度和速度大小都在变化,加速度最大时速度最小,速度最大时加速度最小 D.加速度为负值时,物体做加速运动 解析 对于加速直线运动,当加速度减小时,速度也在增加,只不过增加得越来越 慢,A可能;加速度方向发生改变,即加速度存在,有加速度存在速度就在改变,B不 可能;加速度仅仅反映速度改变的快慢,若加速度方向与速度方向相反,加速度最 大时,速度减小得最快,当然速度可能最小,若加速度方向与速度方向相同,当加 速度最小时,速度增大得最慢,加速度为零时,速度可能取最大值,C可能;如果速 度和加速度都为负值,即二者方向相同,则物体做加速运动,D可能。 答案 ACD
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四、自由落体与竖直上抛运动
1.自由落体运动
(1)自由落体运动是物体只在重力作用下从静止开始下落的运动,因此,它
是初速度为零、加速度等于重力加速度g的匀加速直线运动。
(2)自由落体运动的基本规律
速度v=gt
位移h=
1 2
gt2
2.竖直上抛运动
(1)竖直上抛运动是初速度竖直向上、只在重力作用下的物体的运动。