勻變速直線運動的研究
1.近年來，高考對本單元考查的重點是勻變速直線運動的規(guī)律的應(yīng)用及v-t圖象。
2.對本單元知識的考查既有單獨命題，也有與牛頓運動定律、電場中帶電粒子的運動、電磁感應(yīng)現(xiàn)象等知識結(jié)合起來，作為綜合試題中的一個知識點加以體現(xiàn)。
3.在今后的高考中，有關(guān)加速度、瞬時速度、勻變速直線運動的規(guī)律的應(yīng)用及v-t圖象等仍然是命題熱點。試題內(nèi)容與現(xiàn)實生產(chǎn)、生活和現(xiàn)代科技的結(jié)合將更加緊密，涉及的內(nèi)容也更廣泛。
第一課時 運動學(xué)的基本概念 勻速直線運動
【教學(xué)要求】
1．理解質(zhì)點、位移、速度和加速度等概念；
2． 掌握勻速直線運動的規(guī)律及s－t圖像和v―t圖像，并用它們描述勻速直線運動
【知識再現(xiàn)】
1、質(zhì)點：用來代替物體有質(zhì)量的點，它是一個理想化模型。
2、位移：位移是矢量，位移大小是初位置與末位置之間的距離；方向由初位置指向末位置。
注意：位移與路程的區(qū)別。
3、速度：用來描述物體運動快慢和方向的物理量，是矢量。
○1平均速度：是位移與通過這段位移所用時間的比值。其定義式為v=s/t ，平均速度是矢量，方向為這段時間位移的方向
注意：平均速度的大小與平均速率的區(qū)別。
○2瞬時速度：物體在某時刻（或某位置）的速度，瞬時速度簡稱為速度，瞬時速度的大小叫速率，它是一個標量。
注意：時刻與一段時間的區(qū)別。
4、加速度：用來描述物體速度變化快慢的物理量。其定義式為a=△v/t。
加速度是矢量，方向與速度變化方向一致（不一定與速度方向一致），大小由兩個因素決定。
注意：加速度與速度沒有直接聯(lián)系。
5．勻速直線運動：v=s/t，即在任意相等的時間內(nèi)物體的位移相等，它是速度為恒矢量、加速度為零的直線運動。
知識點一關(guān)于位移和路程的關(guān)系
（1）位移是從初位置到末位置的一條有向線段，用來表示位置的變化，與路徑無關(guān)；路程是質(zhì)點運動軌跡的長度，與路徑有關(guān)。
（2）位移既有大小又有方向，是一個矢量；路程只有大小沒有方向，是一個標量。
（3）一般情況下，位移的大小不等于路程，只有在質(zhì)點做單方向的直線運動時，位移的大小才等于路程。
【應(yīng)用1】我們假想在2008年北京奧運會上，甲、乙兩運動員將分別參加在主體育場舉行的400m和l00m田徑?jīng)Q賽，且兩個都是在最內(nèi)側(cè)跑道完成了比賽，則兩人在各自的比賽過程中通過的位移大小S甲、S乙和通過的路程大小S甲′、S乙′之間的關(guān)系是（ ）
A. S甲＞S乙，S甲′＜S乙′
B. S甲＜S乙，S甲′＞S乙′
C. S甲＞S乙，S甲′＞S乙′
D. S甲＜S乙，S甲′＜S乙′
導(dǎo)示: 根據(jù)題意知道，甲參加了400m決賽，剛好繞場一周，他的位移是0，通過的路程為400m；乙參加了100m決賽，他運動的路線是直線，因此，他通過的位移大小和路程都是100m。故選B
位移與初、末位置有關(guān)與運動路線無關(guān)，而路程與運動路線有關(guān)。
知識點二關(guān)于速度v、速度變化△v、加速度a的理解
【應(yīng)用2】下列說法正確的是（ ）
A．物體運動的速度為0，而加速度卻不一定等于0
B．物體的速度變化量很大，而加速度卻可能較小
C．物體的加速度不變，它一定做直線運動
D．物體做勻速圓周運動時速度是不變的
導(dǎo)示: 速度是對物體運動快慢的描述，而加速度是對速度變化快慢的描述，所以速度為零時，加速度可能不為零，例如做自由落體運動的物體開始時，速度為零，而加速度為g不是零，A正確。在同一直線上運動的物體的速度變化△v與加速度a和t兩個因素有關(guān)，加速度較小時，如果時間很長，速度變化量可能很大，B正確。物體加速度不變且與初速度方向不一致時，做曲線運動，如平拋運動，C不正確。做勻速圓周運動的物體速度方向與切線方向一致，方向不斷變化，速度矢量發(fā)生變化，D不正確。選A、B.
類型一物體運動的相對性
【例1】（廣州市07屆高三X科統(tǒng)考卷）觀察圖一中煙囪冒出的煙和車上的小旗，關(guān)于甲、乙兩車相對于房子的運動情況，下列說法正確的是 ( )
A．甲、乙兩車一定向左運動
B．甲、乙兩車一定向右運動
C．甲車可能運動，乙車向右運動
D．甲車可能靜止，乙車向左運動
導(dǎo)示:由煙囪冒出的煙可知風(fēng)向左刮，根據(jù)車上的小旗的方向可以分析，乙一定向左運動，而甲車運動有三種可能性：可能向左運動（速度比風(fēng)速小）；可能靜止；可能向右運動。故D正確。
類型二平均速度、瞬時速度和平均速率的比較
【例2】游泳作為一項體育運動，十分普及，游泳可以健身、陶冶情操，北京體育大學(xué)青年教師張健第一個不借漂浮物而橫渡渤海海峽，創(chuàng)造了男子橫渡渤海海峽最長距離的世界紀錄，為我國爭得榮譽，2000年8月8日8時整，張健從旅順老鐵山南岬角準時下水，于8月10日22時抵達蓬萊閣東沙灘，游程123.58km，直線距離109km，根據(jù)上述，試求：
（1）在這次橫渡中，張健游泳的平均速度v和每游100m約需的時間t分別為多少？（保留兩位有效數(shù)字）
（2）在這次橫渡中，張健游泳的平均速率又是多少？
導(dǎo)示: 由題意知，張健游泳的時間
t=62h=2.232×105s；
則平均速度v=109×103/2.232×105=0.49m/s；
而平均速率v’=123.58×103/2.232×105=0.55m/s
故每游100m約需的時間t=100/0.55=1.8×102s.
平均速度=位移/時間，平均速率=路程/時間；張健游過100m的速率可以認為近似等于平均速率。
類型三有關(guān)勻速運動的實際問題分析
【例3】某高速公路單向有兩條車道，兩條車道的最高限速分別為 120km / h 和 l00km / h 按規(guī)定在高速公路上行駛的車輛最小間距（ m ）應(yīng)為車速（ km / h ）數(shù)的 2 倍，即限速為 1 00 km / h 的車道，前后車距至少應(yīng)為 200m ，求：
（1）兩條車道中限定的車流量（每小時通過某一位置的車輛總數(shù)）之比．
（2）若此高速公路總長為 80km ，則車流量達最大允許值時，全路（考慮雙向共四條車道）擁有的車輛總數(shù)．
導(dǎo)示:（1）按題設(shè)條件知，兩個車道上前后兩輛車通過同一點最少用時為：
200m100km/h =240m120km/h =2×10－3h，
所以一個小時通過某一位置的車輛總數(shù)為12×10-3 ＝500，兩個車道上車流量相同，即比值為1:1。
（2）100km/h的車道上擁有車輛總數(shù)為：80km200m =400輛
120km/h的車道上擁有車輛總數(shù)為：80km240m =333輛
全路（四條車道）擁有車輛總數(shù)為：（400+333）×2＝1466輛
1．下列加點的物體或人可以看作質(zhì)點的是（ B ）A．研究一列火車通過某一路標所用的時間
B．比較兩列火車運動的快慢
C．研究乒乓球的弧圈技術(shù)
D．研究自由體操運動員在空中翻滾的動作
2．(無錫市08屆高三基礎(chǔ)測試）如圖是一輛汽車做直線運動的s-t圖象,對線段OA、AB、BC、CD所表示的運動,下列說法正確的是( BC)
A．OA段運動最快
B．AB段靜止
C．CD段表示的運動方向與初始運動方向相反
D．運動4h汽車的位移大小為30km
3．（2007高考理綜北京卷）18．圖示為高速攝影機拍攝到的子彈穿透蘋果瞬間的照片。該照片經(jīng)放大后分辨出，在曝光時間內(nèi)，子彈影象前后錯開的距離約為子彈長度的1%~2%。已知子彈飛行速度約為500m/s，由此可估算出這幅照片的曝光時間最接近 ( B )
A．10-3s B．10-6s
C．10-9s D．10-12s
4．作勻加速直線運動的物體，加速度是2m/s2，它意味著（ B ）
A．物體在任一秒末的速度是該秒初的兩倍
B．物體在任一秒末的速度比該秒初的速度大2m/s
C．物體在第一秒末的速度為2m/s
D．物體任一秒初速度比前一秒的末速度大2m/s
5．某測量員是這樣利用回聲測距離的；他站在兩平行峭壁間某一位置鳴槍，經(jīng)過1.00 s第一次聽到回聲，又經(jīng)過0.50 s再次聽到回聲.已知聲速為340 m/s,則兩峭壁間的距離為多少？?
答案：1.B 2.BC 3.B 4.B 5.425m
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