高中物理高考復習題教案勻速直線運動

高中物理高考復習題教案勻速直線運動高中物理高考復習題教案勻速直線運動教學目標：教學目標：1理解質點、位移、路程、時間、時刻、速度、加速度的概念；2掌握勻速直線運動的基本規(guī)律3掌握勻速直線運動的位移時間圖像，并能夠運用圖像解決有關的問題教學重點：教學重點：對基本概念的理解教學難點：教學難點：對速度、加速度的理解教學方法：教學方法：講練結合，計算機輔助教學教學過程：教學過程：一、基本概念一、基本概念1、質點：用來代替物體、只有質量而無形狀、體積的點。它是一種理想模型，物體簡化為質點的條件是物體的形狀、大小在所研究的問題中可以忽略。2、時刻：表示時間坐標軸上的點即為時刻。例如幾秒初，幾秒末，幾秒時。時間：前后兩時刻之差。時間坐標軸上用線段表示時間，例如，前幾秒內、第幾秒內。3、位置：表示空間坐標的點；位移：由起點指向終點的有向線段，位移是末位置與始位置之差，是矢量。路程：物體運動軌跡之長，是標量。注意：位移與路程的區(qū)別4、速度：描述物體運動快慢和運動方向的物理量，是位移對時間的變化率，是矢量。平均速度：在變速直線運動中，運動物體的位移和所用時間的比值，v=s/t（方向為位移的方向）瞬時速度：對應于某一時刻（或某一位置）的速度，方向為物體的運動方向。速率：瞬時速度的大小即為速率；平均速率：質點運動的路程與時間的比值，它的大小與相應的平均速度之值可能不相同。注意：平均速度的大小與平均速率的區(qū)別【例 1】物體 M 從 A 運動到 B，前半程平均速度為 v1，后半程平均速度為v2，那么全程的平均速度是：（）A（v1+v2）/2 B21vv C212221vvvv D21212vvvv解析：本題考查平均速度的概念。全程的平均速度2122vsvsstsv21212vvvv，故正確答案為 D5、加速度加速度：描述物體速度變化快慢的物理量，a=v/t（又叫速度的變化率），是矢量。a 的方向只與v 的方向相同（即與合外力方向相同）。點評 1：（1）加速度與速度沒有直接關系：加速度很大，速度可以很小、可以很大、也可以為零（某瞬時）；加速度很小，速度可以很小、可以很大、也可以為零（某瞬時）；（2）加速度與速度的變化量沒有直接關系：加速度很大，速度變化量可以很小、也可以很大；加速度很小，速度變化量可以很大、也可以很小。加速度是“變化率”表示變化的快慢，不表示變化的大小。點評 2：物體是否作加速運動，決定于加速度和速度的方向關系，而與加速度的大小無關。加速度的增大或減小只表示速度變化快慢程度增大或減小，不表示速度增大或減小。（1）當加速度方向與速度方向相同時，物體作加速運動，速度增大；若加速度增大，速度增大得越來越快；若加速度減小，速度增大得越來越慢（仍然增大）。（2）當加速度方向與速度方向相反時，物體作減速運動，速度減??；若加速度增大，速度減小得越來越快；若加速度減小，速度減小得越來越慢（仍然減?。！纠?2】一物體做勻變速直線運動，某時刻速度大小為 4m/s，經(jīng)過 1s 后的速 度 的 大 小 為 10m/s，那 么 在 這 1s 內，物 體 的 加 速 度 的 大 小 可 能 為 解析：本題考查速度、加速度的矢量性。經(jīng)過 1s 后的速度的大小為 10m/s，包括兩種可能的情況，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經(jīng)相反。取初速度方向為正方向，則 1s 后的速度為 vt=10m/s 或 vt=10m/s由加速度的定義可得614100tvvatm/s或1414100tvvatm/s。答案：6m/s 或 14m/s點評：對于一條直線上的矢量運算，要注意選取正方向，將矢量運算轉化為代數(shù)運算。6、運動的相對性運動的相對性：只有在選定參考系之后才能確定物體是否在運動或作怎樣的運動。一般以地面上不動的物體為參照物。【例 3】甲向南走 100 米的同時，乙從同一地點出發(fā)向東也行走 100 米，若以乙為參考系，求甲的位移大小和方向？解析：如圖所示，以乙的矢量末端為起點，向甲的矢量末端作一條有向線段，即為甲相對乙的位移，由圖可知，甲相對乙的位移大小為2100m，方向，南偏西 45。點評：通過該例可以看出，要準確描述物體的運動，就必須選擇參考系，參考系選擇不同，物體的運動情況就不同。參考系的選取要以解題方便為原則。在具體題目中，要依據(jù)具體情況靈活選取。下面再舉一例?！纠?4】某人劃船逆流而上，當船經(jīng)過一橋時，船上一小木塊掉在河水里，但一直航行至上游某處時此人才發(fā)現(xiàn)，便立即返航追趕，當他返航經(jīng)過 1 小時追上小木塊時，發(fā)現(xiàn)小木塊距離橋有 5400 米遠，若此人向上和向下航行時船在靜水中前進速率相等。試求河水的流速為多大？解析：選水為參考系，小木塊是靜止的；相對水，船以恒定不變的速度運動，到船“追上”小木塊，船往返運動的時間相等，各為 1 小時；小橋相對水向上游運動，到船“追上”小木塊，小橋向上游運動了位移 5400m，時間為 2 小時。易得水的速度為 0.75m/s。二、勻速直線運動勻速直線運動：tsv，即在任意相等的時間內物體的位移相等它是速度為恒矢量的運動，加速度為零的直線運動勻速直線運動的 s-t圖像為一直線：圖線的斜率在數(shù)值上等于物體的速度。三、綜合例析三、綜合例析【例 5】關于位移和路程，下列說法中正確的是（）A物體沿直線向某一方向運動，通過的路程就是位移B物體沿直線向某一方向運動，通過的路程等于位移的大小C物體通過一段路程，其位移可能為零D物體通過的路程可能不等，但位移可能相同解析：位移是矢量，路程是標量，不能說這個標量就是這個矢量，所以 A錯，B 正確路程是物體運動軌跡的實際長度，而位移是從物體運動的起始位置指向終止位置的有向線段，如果物體做的是單向直線運動，路程就和位移的大小相等如果物體在兩位置間沿不同的軌跡運動，它們的位移相同，路程可能不同如果物體從某位置開始運動，經(jīng)一段時間后回到起始位置，位移為零，但路程不為零，所以，CD 正確【例 6】關于速度和加速度的關系，下列說法中正確的是（）A速度變化越大，加速度就越大B速度變化越快，加速度越大C加速度大小不變，速度方向也保持不變C加速度大小不斷變小，速度大小也不斷變小解析：根據(jù)tva可知，v 越大，加速度不一定越大，速度變化越快，則表示tv越大，故加速度也越大，B 正確加速度和速度方向沒有直接聯(lián)系，加速度大小不變，速度方向可能不變，也可能改變加速度大小變小，速度可以是不斷增大故此題應選 B【例 7】在與 x 軸平行的勻強電場中，場強為 E=1.0106V/m，一帶電量q=1.010-8C、質量 m=2.510-3kg 的物體在粗糙水平面上沿著 x 軸作勻速直線運動，其位移與時間的關系是 x5-2t，式中 x 以 m 為單位，t 以 s 為單位。從開始運動到 5s 末物體所經(jīng)過的路程為 m，位移為 m。解析：須注意：本題第一問要求的是路程；第二問要求的是位移。將 x5-2t 和tvs0對照，可知該物體的初位置 x05m，初速度 v0=2m/s，運動方向與位移正方向相反，即沿 x 軸負方向，因此從開始運動到 5s 末物體所經(jīng)過的路程為 10m，而位移為5m?！纠?8】某游艇勻速滑直線河流逆水航行，在某處丟失了一個救生圈，丟失后經(jīng) t 秒才發(fā)現(xiàn)，于是游艇立即返航去追趕，結果在丟失點下游距丟失點 s 米處追上，求水速（水流速恒定，游艇往返的劃行速率不變）。解析：以水為參照物（或救生圈為參照物），則游艇相對救生圈往返的位移大小相等，且游艇相對救生圈的速率也不變，故返航追上救生圈的時間也為 t 秒，從丟失到追上的時間為 2t 秒，在 2t 秒時間內，救生圈隨水運動了 s 米，故水速tsv2思考：若游艇上的人發(fā)現(xiàn)丟失時，救生圈距游艇 s 米，此時立即返航追趕，用了 t 秒鐘追上，求船速【例 9】如圖所示為高速公路上用超聲測速儀測車速的示意圖，測速儀發(fā)出并接收超聲波脈沖信號，根據(jù)發(fā)出和接收到信號間的時間差，測出被測物體速度，圖中 P1、P2是測速儀發(fā)出的超聲波信號，n1、n2分別是 P1、P2被汽車反射回來的信號，設測速儀勻速掃描，P1，P2之間的時間間隔t=1.0s，超聲波在空氣中傳播的速度是 340m/s，若汽車是勻速行駛的，則根據(jù)圖可知汽車在接收 P1、P2兩個信號之間的時間內前進的距離是m，汽車的速度是_m/s.解析：本題首先要看懂圖中標尺所記錄的時間每一小格相當于多少：由于P1 P2 之間時間間隔為 1.0s，標尺記錄有 30 小格，故每小格為 130s，其次應看出汽車兩次接收（并反射）超聲波的時間間隔：P1發(fā)出后經(jīng) 1230s 接收到汽車反射的超聲波，故在 P1發(fā)出后經(jīng) 630s 被車接收，發(fā)出 P1后，經(jīng) 1s 發(fā)射P2，可知汽車接到 P1后，經(jīng) t1=1-6/30=24/30s 發(fā)出 P2，而從發(fā)出 P2到汽車接收到 P2并反射所歷時間為 t2=4.5/30s，故汽車兩次接收到超聲波的時間間隔為t=t1+t2=28.5/30s，求出汽車兩次接收超聲波的位置之間間隔：s=(6/30-4.5/30)v聲（1.5/30）340=17m，故可算出 v汽=s/t=17(28.5/30)=17.9m/s.【例 10】天文觀測表明，幾乎所有遠處的恒星（或星系）都在以各自的速度遠離我們而運動，離我們越遠的星體，背離我們運動的速度（稱為退行速度）越大；也就是說，宇宙在膨脹，不同星體的退行速度 v 和它們離我們的距離 r 成正比，即 v=Hr，式中 H 為一恒量，稱為哈勃常數(shù)，已由天文觀測測定。為解釋上述現(xiàn)象，有人提出一種理論，認為宇宙是從一個爆炸的大火球開始形成的，大爆炸后各星體即以各自不同的速度向外勻速運動，并設想我們就位于其中心。由上述理論和天文觀測結果，可估算宇宙年齡 T，其計算式為 T=。根據(jù)近期觀測，哈勃常數(shù) H=310-2m/s光年，由此估算宇宙的年齡約為 年。解析：本題涉及關于宇宙形成的大爆炸理論，是天體物理學研究的前沿內容，背景材料非常新穎，題中還給出了不少信息。題目描述的現(xiàn)象是：所有星體都在離我們而去，而且越遠的速度越大。提供的一種理論是：宇宙是一個大火球爆炸形成的，爆炸后產(chǎn)生的星體向各個方向勻速運動。如何用該理論解釋呈現(xiàn)的現(xiàn)象？可以想一想：各星體原來同在一處，現(xiàn)在為什么有的星體遠，有的星體近？顯然是由于速度大的走得遠，速度小的走的近。所以距離遠是由于速度大，v=Hr只是表示 v 與 r 的數(shù)量關系，并非表示速度大是由于距離遠。對任一星體，設速度為 v，現(xiàn)在距我們?yōu)?r，則該星體運動 r 這一過程的時間 T 即為所要求的宇宙年齡，T=r/v將題給條件 v=Hr 代入上式得宇宙年齡 T=1/H將哈勃常數(shù) H=310-2m/s光年代入上式，得 T=1010年。點評點評：有不少考生遇到這類完全陌生的、很前沿的試題，對自己缺乏信心，認為這樣的問題自己從來沒見過，老師也從來沒有講過，不可能做出來，因而采取放棄的態(tài)度。其實只要靜下心來，進入題目的情景中去，所用的物理知識卻是非常簡單的。這類題搞清其中的因果關系是解題的關鍵。四、針對訓練四、針對訓練1對于質點的運動，下列說法中正確的是（）A質點運動的加速度為零，則速度為零，速度變化也為零 B質點速度變化率越大，則加速度越大 C質點某時刻的加速度不為零，則該時刻的速度也不為零 D質點運動的加速度越大，它的速度變化越大2某質點做變速運動，初始的速度為 3 ms，經(jīng) 3 s 速率仍為 3 ms 測（）A如果該質點做直線運動，該質點的加速度不可能為零 B如果該質點做勻變速直線運動，該質點的加速度一定為 2 ms2 C如果該質點做曲線運動，該質點的加速度可能為 2 ms2 D如果該質點做直線運動，該質點的加速度可能為 12 ms23關于物體的運動，不可能發(fā)生的是（）A加速度大小逐漸減小，速度也逐漸減小 B加速度方向不變，而速度方向改變 C加速度和速度都在變化，加速度最大時，速度最小 D加速度為零時，速度的變化率最大4兩木塊自左向右運動，現(xiàn)用高速攝影機在同一底片上多次曝光，記錄下木塊每次曝光時的位置，如圖所示連續(xù)兩次曝光的時間間隔是相等的由圖可知（）A在時刻 t2以及時刻 t5兩木塊速度相同 B在時刻 t3兩木塊速度相同 C在時刻 t3和時刻 t4之間某瞬時兩木塊速度相同 D在時刻 t4和時刻 t5之間某瞬時兩木塊速度相同5一輛汽車在一直線上運動，第 1s 內通過 5m，第 2s 內通過 10 m，第 3 s內通過 20 m，4 s 內通過 5 m，則最初兩秒的平均速度是 ms，最后兩秒的平均速度是ms，全部時間的平均速度是ms 6在離地面高 h 處讓一球自由下落，與地面碰撞后反彈的速度是碰前 35，碰撞時間為 t，則球下落過程中的平均速度大小為，與地面碰撞過程中的平均加速度大小為。（不計空氣阻力）7物體以 5m/s 的初速度沿光滑斜槽向上做直線運動，經(jīng) 4 s 滑回原處時速度大小仍為 5 ms，則物體的速度變化為，加速度為（規(guī)定初速度方向為正方向）8人們工作、學習和勞動都需要能量，食物在人體內經(jīng)消化過程轉化為葡萄糖，葡萄糖在體內又轉化為 CO2和 H2O，同時產(chǎn)生能量 E2.80 106 Jmol1一個質量為 60kg 的短跑運動員起跑時以 1/6s 的時間沖出 1m 遠，他在這一瞬間內消耗體內儲存的葡萄糖質量是多少？參考答案參考答案1B2BC3D4C57.5；12.5；1062gh，tgh528710m/s；5.2 m/s280.28g附附:知識要點梳理知識要點梳理 閱讀課本理解和完善下列知識要點一、參考系1.為了描述物體的運動而 的物體叫參考系（或參照物）。2.選取哪個物體作為參照物，常?？紤]研究問題的方便而定。研究地球上物體的運動，一般來說是取 為參照物，對同一個運動，取不同的參照物，觀察的結果可能不同。3.運動學中的同一公式中所涉及的各物理量應相對于同一參照物。如果沒有特別說明，都是取地面為參照物。二、質點1.定義:2.物體簡化為質點的條件：3.注意：同一物體，有時能被看作質點，有時就不能看作質點。三、時間和時刻1.時刻；在時間軸上可用一個確定的點來表示，如“2s 末”、“3s 初”等。2.時間：指兩個時刻之間的一段間隔，如“第三秒內”、“10 分鐘”等。四、位移和路程1.位移意義：位移是描述 的物理量。定義：位移是矢量，有向線段的長度表示位移大小，有向線段的方向表示位移的方向。2.路程：路程是 ；路程是標量，只有大小，沒有方向。3.物體做 運動時，路程才與位移大小相等。在曲線運動中質點的位移的大小一定 路程。五、速度和速率1.速度速度是描述 的物理量。速度是矢量，既有大小又又方向。瞬時速度：對應 或 的速度，簡稱速度。瞬時速度的方向為該時刻質點的 方向。平均速度：定義式為 tsv，該式適用于 運動；而平均速度公式 20tvvv僅適用于 運動。平均速度對應某一段時間（或某一段位移），平均速度的大小跟時間間隔的選取有關，不同的階段平均速度一般不同，所以求平均速度時，必須明確是求哪一段位移或哪一段時間內的平均速度。2.速率：瞬時速度的大小叫速率，速率是標量，只有大小，沒有方向。六、加速度1.加速度是描述 的物理量。2.定義式：。3.加速度是矢量，方向和 方向相同。4.加速度和速度的區(qū)別和聯(lián)系：加速度的大小和速度 （填“有”或“無”）直接關系。質點的運動的速度大，加速度 大；速度小，其加速度 ?。凰俣葹榱?，其加速度 為零（填“一定”或“不一定”）。加速度的方向 （填“一定”或“不一定”）和速度方向相同。質點做加速直線運動時，加速度與速度方向 ；質點做減速直線運動時，加速度與速度方向 ；質點做曲線運動時，加速度方向與初速度方向成某一角度。質點做加速運動還是減速運動，取決于加速度的 和速度 的關系，與加速度的 無關。七、勻速直線運動1.定義：叫勻速直線運動。2.速度公式：隨堂鞏固訓練1.兩輛汽車在平直的公路上行駛，甲車內一個人看見窗外樹木向東移動，乙車 內 一 個人發(fā) 現(xiàn) 甲車 沒 有 運動，如 果以大 地為參照 物，上述 事實說明()A.甲車向西運動，乙車不動B.乙車向西運動，甲車不動C.甲車向西運動，乙車向東運動D.甲、乙兩車以相同的速度同時向西運動2.某物體沿著半徑為 R 的圓周運動一周的過程中，最大路程為 ，最大位移為 。3.物體做直線運動，若在前一半時間是速度為 v1的勻速運動，后一半時間是速度為 v2的勻速運動，則整個運動過程的平均速度大小是 ；若在前一半路程是速度為 v1的勻速運動，后一半路程是速度為 v2的勻速運動，則整個運動過程的平均速度大小是 。4.下列說法中正確的是（）A.物體有恒定速率時，其速度仍可能有變化B.物體有恒定速度時，其速率仍可能有變化C.物體的加速度不為零時，其速度可能為零D.物體具有沿 x 軸正向的加速度時，可能具有沿 x 軸負向的速度5.一架飛機水平勻速地在某同學頭頂飛過，當他聽到飛機的發(fā)動機聲從頭頂正上方傳來時，發(fā)現(xiàn)飛機在他前上方約與地面成 60角的方向上，據(jù)此可估算出此飛機的速度約為聲速的_ _倍6.下列關于質點的說法中，正確的是（）A.質點是非常小的點；B.研究一輛汽車過某一路標所需時間時，可以把汽車看成質點；C.研究自行車運動時，由于車輪在轉動，所以無論研究哪方面，自行車都不能視為質點；D.地球雖大，且有自轉，但有時仍可被視為質點7.下列說法中正確的是（）A.位移大小和路程不一定相等，所以位移才不等于路程；B.位移的大小等于路程，方向由起點指向終點；C.位移取決于始末位置，路程取決于實際運動路線；D.位移描述直線運動，是矢量；路程描述曲線運動，是標量。8.下列說法中正確的是（）A質點運動的加速度為 0，則速度為 0，速度變化也為 0；B質點速度變化越慢，加速度越??；C質點某時刻的加速度不為 0，則該時刻的速度也不為 0；D質點運動的加速度越大，它的速度變化也越大。9.某同學在百米比賽中，經(jīng) 50m 處的速度為 10.2m/s，10s 末以 10.8m/s 沖過終點，他的百米平均速度大小為 m/s。教學后記教學后記運動學涉及到的公式很多，而且運動學是在高一第一學期就已經(jīng)學過，時間比較長了，很多推論學生都差不多忘了，運用起來會亂套，特別是對基礎不是很好的學生。對成績好的學生來講，運動學是比較簡單的，關鍵是要讓學生培養(yǎng)一題多解的思想，并且能夠在解題時選擇最簡單的方法來解。運動學在高考中單獨考查的不多，主要是很力學電磁學綜合出現(xiàn)，因此，第一輪復習關鍵復習基本公式及靈活運用，為在綜合解題做準備。