第一讲 描述运动的基本概念和规律教案

第一讲 描述运动的基本概念和规律 高考试题回顾：

1. （海南卷）3．下列说法正确的是

A ．若物体运动速率始终不变，则物体所受合力一定为零

B ．若物体的加速度均匀增加，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位移相等，则物体做匀速直线运动

【答案】D

【解析】物体运动速率不变但方向可能变化，因此合力不一定为零，A 错；物体的加速度均匀增加，即加速度在变化，是非匀加速直线运动，B 错；物体所受合力与其速度方向相反，只能判断其做减速运动，但加速度大小不可确定，C 错；若物体在任意的相等时间间隔内位移相等，则物体做匀速直线运动，D 对。

2.（新课标卷）24．短跑名将博尔特在北京奥运会上创造了100m 和200m 短跑项目的新世界纪录，他的成绩分别是9．69 s 和l9．30 s 。假定他在100 m 比赛时从发令到起跑的反应时间是0．15 S ，起跑后做匀加速运动，达到最大速率后做匀速运动。200 m 比赛时，反应时间及起跑后加速阶段的加速度和加速时间与l00 m 比赛时相同，但由于弯道和体力等因素的影响，以后的平均速率只有跑l00 m 时最大速率的96％。求：

(1)加速所用时间和达到的最大速率：

(2)起跑后做匀加速运动的加速度。

(结果保留两位小数)

【答案】（1）1.29s 11.24m/s （2）8.71m/s 2

【解析】(1)加速所用时间t 和达到的最大速率v ，

0(9.690.15)1002v t v t ++--=，096%(19.300.15)2002

v t v t ++--= 联立解得： 1.29t s =，11.24/v m s =

(2)起跑后做匀加速运动的加速度a ， v at =，解得：2

8.71/a m s = 知识归纳总结：

一、运动的确定

1.运动的性质：（1）根据运动的轨迹：直线或曲线；

（2）根据加速度：当加速度等于零时，做匀速直线运动；当加速度恒定不变时，为匀变速运动；当加速度变化时，为变加速运动。

2.参考系：为了研究物体的运动而假定为不动的物体，叫做参照系．

对同一个物体的运动，所选择的参照系不同，对它的运动的描述就会不同，灵活地选取参照系会给问题的分析带来简便；通常以地球为参照系来研究物体的运动．

3.质点：研究一个物体的运动时，如果物体的形状和大小属于无关因素或次要因素，对问题的研究没有影响或影响可以忽略，为使问题简化，就用一个有质量的点来代替物体．用来代替物体的有质量的做质点．像这种突出主要因素，排除无关因素，忽略次要因素的研究问题的思想方法，即为理想化方法，质点即是一种理想化模型．

4.坐标系：在确定运动物体的具体位置时，需要建立一个坐标系。当物体作直线运动时，可做一维坐标系；当物体在平面内运动时，可作直角坐标系。

二、描述运动的物理量

1.时间和时刻：

时刻：指的是某一瞬时．在时间轴上用一个点来表示．对应的是位置、速度、动能等状态量． 时间：是两时刻间的间隔．在时间轴上用一段长度来表示．对应的是位移、路程、功等过程量．时间间隔=终止时刻－开始时刻。

2.位移和路程：

位移：描述物体位置的变化，是从物体运动的初位置指向末位置的矢量．

路程：物体运动轨迹的长度，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.速度：

平均速度、瞬时速度、速率、平速率

4. 加速度：描述速度变化的快慢和方向的物理量，是速度的变化和所用时间的比值：a ＝ΔV/Δt ，单位：m ／s 2．加速度是矢量，它的方向与速度变化（ΔV ）的方向相同．

三、匀速直线运动

1．定义：在相等的时间里位移相等的直线运动叫做匀速直线运动．

2．特点：a ＝0，v=恒量．

3．位移公式：S ＝vt ．

四、匀变速直线运动

1．常用公式有以下四个：

at v v t +=0 202

1at t v s += as v v t 2202=- t v v s t 20+= 点评：（1）以上四个公式中共有五个物理量：s 、t 、a 、v 0、v t ，这五个物理量中只有三个是独立的，可以任意选定。只要其中三个物理量确定之后，另外两个就唯一确定了。每个公式中只有其中的四个物理量，当已知某三个而要求另一个时，往往选定一个公式就可以了。如果两个匀变速直线运动有三个物理量对应相等，那么另外的两个物理量也一定对应相等。

（2）以上五个物理量中，除时间t 外，s 、v 0、v t 、a 均为矢量。一般以v 0的方向为正方向，以t =0时刻的位移为零，这时s 、v t 和a 的正负就都有了确定的物理意义。

2．匀变速直线运动中几个常用的结论

（1）任意相邻相等时间内的位移之差相等：Δs=aT 2，可以推广到s m -s n =(m-n)aT 2

（2）中间时刻的速度：t s v v v t t =+=

202/，某段时间的中间时刻的即时速度等于该段时间内的平均速度。

（3）中间位置的速度：22202/t s v v v +=

，某段位移的中间位置的即时速度公式（不等于该段位移内的平均速度）。

（4）拓展：无论匀加速还是匀减速，都有2/2/s t v v <。 点评：运用匀变速直线运动的平均速度公式t s v v v t t =+=

202/解题，往往会使求解过程变得非常简捷，因此，要对该公式给与高度的关注。

3．初速度为零（或末速度为零）的匀变速直线运动

做匀变速直线运动的物体，如果初速度为零，或者末速度为零，那么公式都可简化为：