2022年第一讲描述运动的基本概念和规律教案.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 精品教案第一讲 描述运动的基本概念和规律高考试题回忆：1. （海南卷） 3以下说法正确选项 A如物体运动速率始终不变,就物体所受合力肯定为零 B如物体的加速度匀称增加,就物体做匀加速直线运动 C如物体所受合力与其速度方向相反,就物体做匀减速直线运动 D如物体在任意的相等时间间隔内位移相等,就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,因此合力不肯定为零,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,只能判定其做减速运动,但加速度大小不行确定,C 错

2、；如物体在任意的相等时间间隔内位移相等,就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制造了100m 和 200m 短跑项目的新世界纪录,他的成果分别是 969 s 和 l9 30 s；假定他在 100 m 竞赛时从发令到起跑的反应时间是 015 S,起跑后做匀加速运动,达到最大速率后做匀速运动；200 m 竞赛时,反应时间及起跑后加速阶段的加速度和加速时间与l00 m 竞赛时相同, 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 0.15t20

3、0【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,02v tv 9.690.15t100,02v t96% 19.30联立解得：t1.29s ,v11.24m s8.71 m s22起跑后做匀加速运动的加速度a, vat ,解得：a学问归纳总结：一、运动的确定1.运动的性质： （ 1）依据运动的轨迹：直线或曲线；（2）依据加速度：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：为了争论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,所挑选的参照系不同,对

4、它的运动的描述就会不同,敏捷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争论物体的运动3.质点：争论一个物体的运动时,假如物体的外形和大小属于无关因素或次要因素,对问题的争论没有影响或影响可以忽视,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, 忽视次要因素的争论问题的思想方法,即为抱负化方法,质点即是一种抱负化模型4.坐标系：在确定运动物体的详细位置时,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、描述运动的物理量名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共

5、8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 精品教案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 =终止时刻开头时刻；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 V/ t,单位： ms 2加速度是矢

6、量,它的方向与速度变化（ V ）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： a0,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：vtv 0atsv0t1 at 222 vtv22 assv02vtt0点评：（1）以上四个公式中共有五个物理量：s、t、a、v0、vt,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,另外两个就唯独确定了；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肯定对应相等；

7、（2）以上五个物理量中,除时间t 外,s、v0、vt、a 均为矢量；一般以v0 的方向为正方向,以 t=0 时刻的位移为零,这时s、vt 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s s=aT 2,可以推广到sm-sn=m-naT 2（1）任意相邻相等时间内的位移之差相等：（2）中间时刻的速度：v t/2v 02vt,某段时间的中间时刻的即时速度等于该t段时间内的平均速度；（3）中间位置的速度：vs/2v222 v t,某段位移的中间位置的即时速度公式（不0等于该段位移内的平均速度）；v t/2v s/2；（4）拓展：无论匀加速仍是匀减速,都有点评：运用匀变速直线运

8、动的平均速度公式vt/2v02v ts解题,往往会使求解过t程变得特别简捷,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,假如初速度为零,或者末速度为零,那么公式都可简化为：名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - vgt,s1 at 22名师精编2as精品教案t,v2,sv2以上各式都是单项式,因此可以便利地找到各物理量间的比例关系；4初速为零的匀变速直线运动前 1 秒、前 2 秒、前 3 秒 内的位移之比为149 2） 第 1 秒、第 2 秒、第 3 秒 内的位移之

9、比为135 前 1 米、前 2 米、前 3 米 所用的时间之比为12 3 第 1 米、第 2 米、第 3 米 所用的时间之比为121（3对末速为零的匀变速直线运动,可以相应的运用这些规律；5一种典型的运动常常会遇到这样的问题：物体由静止开头先做匀加速直线运动,紧接着又做匀减速直线运动到静止；用右图描述该过程,可以得出以下结论：s1,t1,stv 1v 2vvBa1、s1、t1A a2、s2、t2C 2aaA B a 规律与方法B 一、 明确位移与路程的关系例 1、一实心的长方体,三边长分别是a、b、c（abc）,如图所c b 示有一质点,从顶点A 沿表面运动到长方体的对角B,求：（1）质点的最

10、短路程 （2）质点的位移大小解析：沿表面的运动轨迹与A、B 的连线构成直角三角形时路程小于钝角三角形时答案（ 1）a2bc22）s=a2b2c2练习：在与 x 轴平行的匀强电场中,一带电量 q=1.0 10滑水平面上沿着 x 轴作直线运动,其位移与时间的关系是-8C、质量 m=2.5 10-3kg 的物体在光x0.16t0.02t 2,式中 x 以 m 为单位, t 以 s 为单位；从开头运动到5s 末物体所经过的路程为m,克服电场力所做的功为J；解析：须留意：此题第一问要求的是路程；其次问求功,要用到的是位移；将 x0.16t0.02t 2 和 s v 0 t 1 at 2对比,可知该物体的

11、初速度 v0=0.16m/s,加速度大小2a=0.04m/s 2,方向跟速度方向相反；由 v0=at 可知在 4s 末物体速度减小到零,然后反向做匀加速运动,末速度大小 v5=0.04m/s；前 4s 内位移大小 s v t 0. 32 m,第 5s 内位移大小s v t 0. 02 m,因此从开头运动到 5s 末物体所经过的路程为 0.34m,而位移大小为0.30m,克服电场力做的功 W=mas5=310-5J；二、瞬时速度与平均速度的区分和联系例 2、一物体做直线运动,前一半路程上平均速度是,后一半路程上平均速度是,此物体在全程中的平均速度名师归纳总结 A可能等于B不行能等于第 3 页,共

12、 8 页C有可能等于D有可能大于- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 解析：设半程长为名师精编精品教案s,前、后半程所用时间分别为和 ,就有整理得全程平均速度同理 选项 C、D 都不对当时,或都是可能的,所以正确选项为A ）练习：以下关于平均速度和瞬时速度的说法中正确选项（A做变速运动的物体在相同时间间隔里的平均速度是相同的 B瞬时速度就是运动的物体在一段较短的时间内的平均速度 C平均速度就是初末时刻瞬时速度的平均值 D某物体在某段时间里的瞬时速度都为零,就该物体在这段时间内静止 答案： D 三、速度、速度的变化、加速度的区分和联系1.物理含义： 速度、

13、速度的变化、 加速度三者都是矢量；速度, 描述物体运动的快慢和方向；速度的变化描述物体速度的转变,是末速度与初速度的矢量差；加速度, 描述速度变化的快慢；2.大小关系： 速度大, 说明运动得快, 但加速度不肯定大,如匀速飞行的飞机,加速度为零,速度的变化量大,加速度不肯定大,可能发生这一变化用的时间更长；速度为零, 加速度不肯定为零,如物体竖直上抛运动到最高点时,速度为零,但加速度为重力加速度 g；因此,速度、速度的变化、加速度三者之间没有必定联系；3.方向关系：物体加速仍是减速,打算于速度与加速度的方向,加速度的大小只影响速度变化的快慢,不影响物体是加速仍是减速；例 3、一物体做匀变速直线运

14、动,某时刻速度大小为4m/s,经过 1s 后的速度的大小为10m/s,那么在这1s 内,物体的加速度的大小可能为_ ,位移的大小可能为_ 解析：此题考查速度、加速度的矢量性；经过 1s 后的速度的大小为 10m/s,包括两种可能的情形, 一是速度方向和初速度方向仍相同,二是速度方向和初速度方向已经相反；取初速度方向为正方向,就 1s 后的速度为 v t=10m/s 或 vt =10m/s 由加速度的定义可得 a v t v 0 10 4 6 m/s 或t 1v t v 0 10 4a 14 m/s；t 1位移为：s v 0 v tt 4 10 1 7 m 或 s 4 101 3 m 2 2 2

15、答案： 6m/s 或 14m/s；7m 或 3m 点评：对于一条直线上的矢量运算,要留意选取正方向,将矢量运算转化为代数运算；名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 精品教案例 4、一质点沿直线 ox方向作加速运动, 它离开 o 点的距离 x随时间变化的关系为 x=5+2 t 3m ,它的速度随时间变化的关系为 v=6t 2m/s,求该质点在 t=0 到 t=2s 间的平均速度大小和 t=2s到 t=3s 间的平均速度的大小；解析：当 t=0 时,对应 x0=5m,当 t=2s 时,对应 x2=21m,当 t=3

16、s 时,对应 x3=59m,就 : t=0 到 t=2s 间的平均速度大小为v 1x 22x 0=8m/s t=2s 到 t=3s 间的平均速度大小为v 2x 3x2=38m/s1四、 匀速运动的基本规律应用例 5、天文观测说明,几乎全部远处的恒星（或星系）都在以各自的速度背离我们运动,离我们最远的星体,背离我们运动的速度（成为退行速度）越大；也就是说,宇宙在膨胀,不同星体的退行速度v 和星体与我们的距离r 成正比,即v Hr；式中 H 为一常量,称为哈勃常数,已由天文观看测定；为说明上述现象,有人提出一种理论,认为宇宙是从一个大爆炸的火球开头形成的；假设大爆炸后各星体即以不同的速度向外做匀速

17、运动,并设想我们就位于其中心,就速度越大的星表达在离我们越远这一结果与上述天文观测一样；由上述理论和天文观测结果,可估算宇宙年龄t,其运算式为t；,由此依据近期观测,哈勃常数H310- m/s lyly 表示 “光年 ” ：光在一年中行进的距离）估算宇宙的年龄约为YY 表示 “年 ”）；解析：依据题目供应的宇宙大爆炸理论,认为宇宙是从一个大爆炸的火球开头形成的假设大爆炸后各星体即以不同的速度向外做匀速运动（想象礼花爆炸时的情形）,并设想我们就位于中心,那么宇宙的年龄就是星体远离我们的运动时间；星体远离我们的运动时间就是宇宙的年龄,由匀速运动公式可得：tr v,天文观看结果：8vHr；所以12

18、1 3 10 m /2 s s y 1 10 10yH 3 10 m / s ly 3 10 m练习：一架飞机水平匀速地在某同学头顶飞过,当他听到飞机的发动机声音从头顶正上方传来时,发觉飞机在他前上方与地面成 60 0 角的方向上,据此可估算出此飞机的速度约为声速的多少倍？解析：设飞机在头顶上方时距人h,就人听到声音时飞机走的距离为：3 h/3 对声音： h=v 声 t对飞机：3 h/3= v 飞 t解得： v飞= 3 v声/3 0.58v声五、匀变速直线运动的规律例 6、一辆汽车沿平直大路从甲站开往乙站,起动加速度为2m/s2,加速行驶5 秒,后匀速行驶 2 分钟, 然后刹车, 滑行 50m

19、,正好到达乙站,求汽车从甲站到乙站的平均速度？解析：起动阶段行驶位移为：名师归纳总结 s1=1 at 212 （ 1） （2）匀加速 s1 匀速 s2 匀减速 s3 乙第 5 页,共 8 页匀速行驶的速度为：v= at1 匀速行驶的位移为：s2 =vt2 （3）甲t1 t2 t 3- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 刹车段的时间为：s3 =v名师精编精品教案t3 （4）2汽车从甲站到乙站的平均速度为：v =s 1s 2s 325120050m/s1275m/s9 . 44 m/st 1t2t3512010135点评：（1）要养成依据题意画出物体运动示意图

20、的习惯；特殊对较复杂的运动,画出草图可使运 动过程直观,物理图景清楚,便于分析争论；（2）要分析争论对象的运动过程,搞清整个运动过程按运动性质的特点可分为哪几个运动 阶段,各个阶段遵循什么规律,各个阶段间存在什么联系；（3）本章的题目常可一题多解；解题时要思路开阔,联想比较,挑选最简的解题方案；解 题时除采纳常规的公式解析法外,图像法、比例法、极值法、逆向转换法（如将一匀减速直线运动视为反向的匀加速直线运动等）等也是本章解题的常用的方法（4）列运动学方程时,每一个物理量都要对应于同一个运动过程,切忌张冠李戴、乱套公 式；（5）解题的基本思路：审题一画出草图一判定运动性质一选取正方向（或建在坐标

21、轴）一 选用公式列方程一求解方程,必要时时结果进行争论 六、适当使用推理、结论例 7、两木块自左向右运动,现用高速t1t1t2t 3t4t5t6t6t7 t 7 摄影机在同一底片上多次曝光,记录下木块每次曝光时的位置,如下列图,t2t3t4t5连续两次曝光的时间间隔是相等的,由图可知 A. 在时刻 t2以准时刻 t5两木块速度相同 B.在时刻 t1两木块速度相同 C.在时刻 t3和时刻 t4之间某瞬时两木块速度相同 D.在时刻 t4和时刻 t5之间某瞬时两木块速度相同 解析： 第一由图看出： 上边那个物体相邻相等时间内的位移之差为恒量,可以判定其做匀变速直线运动；下边那个物体明显地是做匀速运动

22、；由于t 2 及 t5 时刻两物体位置相同,说明这段时间内它们的位移相等,因此其中间时刻的即时速度相等,这个中间时刻明显在 t3、t4之间,因此此题选 C；七、借助等效思想分析运动过程例 8、如下列图为水平导轨,A 、B 为弹性竖直挡板,相距 L4 m.小球自 A 板处开头, 以 V 04 m/s 的速度沿导轨向 B 运动它与 A 、B 挡板碰撞后均与碰前大小相等的速率反弹回来,且在导轨上做减速运动的加速度大小不变为使小球停在 AB的中点,这个加速度的大小应为多少？解析： 由于小球与挡板碰后速率不变,运动中加速度大小不变,因此小球在挡板间往复的运动可用一单向的匀减速运动等效替代要使小球停在A,

23、B 中点,它运动的路程应满意S=nl+l/2,n=0、1、2、 其中 s=v0 2/2a,所以a241,n0、2, n点评：对于分阶段问题,应把握转折点对应的物理量的关系,亦可借助等效思想进行处理巩固练习：名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 精品教案1骑自行车的人沿着直线从静止开头运动,运动后,在第1 s、2 s、3 s、4 s 内,通过的路程分别为 1 m、2 m、3 m、4 m,有关其运动的描述正确选项A4 s 内的平均速度是 2.5 m/s B在第 3、4 s内平均速度是 3.5 m/s C第 3 s

24、末的即时速度肯定是 3 m/s D该运动肯定是匀加速直线运动2汽车以 20 m/s 的速度做匀速直线运动,刹车后的加速度为 5 m/s 2,那么开头刹车后 2 s与开头刹车后 6 s 汽车通过的位移之比为A14 B35 C34 D59 3有一个物体开头时静止在 O 点,先使它向东做匀加速直线运动,经过 5 s,使它的加速度方向立刻改为向西,加速度的大小不转变,再经过5 s,又使它的加速度方向改为向东,但加速度大小不转变,如此重复共历时 20 s,就这段时间内A物体运动方向时而向东时而向西 B物体最终静止在 O 点 C物体运动时快时慢,始终向东运动 D物体速度始终在增大 4下面关于加速度的描述中

25、正确的有 A加速度描述了物体速度变化的多少 B加速度在数值上等于单位时间里速度的变化 C当加速度与位移方向相反时,物体做减速运动 D当加速度与速度方向相同且又减小时,物体做减速运动5物体从斜面顶端由静止开头滑下,经 t s 到达中点, 就物体从斜面顶端究竟端共用时间为At2 s B.t s C.2t s D.2t s 26做匀加速直线运动的物体,先后经过A、B 两点时的速度分别为v 和 7v,经受的时间为t,就A前半程速度增加3.5 v3 秒内的位移为s1,最终 3 秒内的位移B前t 时间内通过的位移为 211 v t/4 C后t 时间内通过的位移为 211v t/4 D后半程速度增加3v7.

26、一物体由斜面顶端由静止开头匀加速下滑,最初的为 s2,如 s2-s1=6 米, s1s2=37,求斜面的长度为多少？8.一质点沿AD 直线作匀加速运动,如图,测得它在AB、BC、CD 三段的运动时间均为t,测得位移 AC=L1,BD=L2,试求质点的加速度？答案：名师归纳总结 1AB 2C 3C 4B 5A 6C 第 7 页,共 8 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 7解析：如下列图,设斜面长为名师精编精品教案t ；就：s,加速度为a,沿斜面下滑的总时间为斜面长：s = 1at2 （ 1）3s（t-3）s 2前 3 秒内的位移： s1 = 1at12 （2）2后 3 秒内的位移：s2 =s -1a （t-3）2 （3）2s2-s1=6 （4）s1 s2 = 37 （5）解（ 1） （5）得： a=1m/s2t= 5s s=12 . 5m 8.解：设 AB=s1、BC=s2、CD =s3就：s2 s1=at2 2 s3 s2=at两式相加： s3 s1=2at2由图可知： L 2 L1=（s3+s2） （s2+s1）=s3 s1名师归纳总结 就： a = L22L1第 8 页,共 8 页2t- - - - - - -