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1、直线运动2021/8/11 星期三1第二章第二章 直线运动直线运动下一页下一页上一页上一页2021/8/11 星期三2一、几个基本概念一、几个基本概念1机械运动：机械运动：一物体相对于另一物体的位置改变一物体相对于另一物体的位置改变注意：运动是绝对的，静止是相对的。注意：运动是绝对的，静止是相对的。参照物：参照物：为了研究物体的运动而假定为静止的物体。为了研究物体的运动而假定为静止的物体。注意：同一物体，由于选择参照物不同，其运动情况可以不同。注意：同一物体，由于选择参照物不同，其运动情况可以不同。质点：质点：用来代替物体的有质量的点注意：把物体看用来代替物体的有质量的点注意：把物体看成质点的
2、条件是：物体的形状和大小小对研究物体的运动无成质点的条件是：物体的形状和大小小对研究物体的运动无影响影响 位移表示质点的位置变动情况，其大小为起点指向终点位移表示质点的位置变动情况，其大小为起点指向终点的有向线段的长度，方向为起点指向终点，是矢量；而路程的有向线段的长度，方向为起点指向终点，是矢量；而路程是质点运动轨迹的长度，是标量。是质点运动轨迹的长度，是标量。下一页下一页上一页上一页返返 回回2021/8/11 星期三3一、几个基本概念一、几个基本概念 5在表示时间的数轴上，时刻用点来表示，时间在表示时间的数轴上，时刻用点来表示，时间用线段来表示用线段来表示 6速度速度描述运动快慢的物理量
3、，是位移对时间的描述运动快慢的物理量，是位移对时间的变化率，是矢量；加速度变化率，是矢量；加速度描述速度变化快慢的物理量，是描述速度变化快慢的物理量，是速度对时间的变化率，也是矢量；速率速度对时间的变化率，也是矢量；速率速度的大小，是标速度的大小，是标量量 加速度与物体的速度及速度的变化量无关，它是由物加速度与物体的速度及速度的变化量无关，它是由物体的受力情况和物体的质量决定的；物体做加速运动还是减体的受力情况和物体的质量决定的；物体做加速运动还是减速运动，关键是看加速度的方向与速度的方向相同还是相反，速运动，关键是看加速度的方向与速度的方向相同还是相反，同向加速，反向减速若加速度的方向与速度
4、的方向相同，同向加速，反向减速若加速度的方向与速度的方向相同，即使加速度减小，速度还是增加的即使加速度减小，速度还是增加的下一页下一页上一页上一页返返 回回2021/8/11 星期三4一、几个基本概念一、几个基本概念 7平均速度：平均速度：（s是位移，是位移，t是发是发生生s的对应时间），能粗略地描述物体运动的快慢；瞬时的对应时间），能粗略地描述物体运动的快慢；瞬时速度：物体在某一时刻或某一位置速度，能精确地描述速度：物体在某一时刻或某一位置速度，能精确地描述物体在某一时刻（或某一位置）运动的快慢，是矢量。物体在某一时刻（或某一位置）运动的快慢，是矢量。下一页下一页上一页上一页返返 回回反反
5、馈馈2021/8/11 星期三5例例1：下列关于质点的说法中正确的是（：下列关于质点的说法中正确的是（）A质点是一个实际存在的理想化模型质点是一个实际存在的理想化模型 B只有质量很小的物体才能看作质点只有质量很小的物体才能看作质点 C凡轻小的物体皆可看作质点，而体积较大的物体不凡轻小的物体皆可看作质点，而体积较大的物体不能看作质点能看作质点 D研究地球绕太阳的公转时，可以把地球看作质点研究地球绕太阳的公转时，可以把地球看作质点下一页下一页上一页上一页返返 回回2021/8/11 星期三6 例例2：小球从：小球从3m高处自由下落，被水平地板弹高处自由下落，被水平地板弹回后在回后在1m高处接住，则
6、小球通过的路程等于高处接住，则小球通过的路程等于_ _m，位移的大小等于位移的大小等于_ _m。42下一页下一页上一页上一页返返 回回2021/8/11 星期三7 例例3：据：据2002年年9月月8日日浙江日报浙江日报报道，报道，2002年年第第16号台风号台风“森拉克森拉克”于于9月月7日傍晚日傍晚6时时30分在我国分在我国温州市苍南县一带登陆当天下午温州市苍南县一带登陆当天下午4时气象部门预报，时气象部门预报，目前台风中心正以目前台风中心正以25kmh左右的速度，朝西北偏西方左右的速度，朝西北偏西方向移动；向移动；6时时30分在苍南登陆时，近中心最大风速达到分在苍南登陆时，近中心最大风速达
7、到45ms请指出这则报道中的两个速度数值分别是指请指出这则报道中的两个速度数值分别是指()A平均速度，瞬时速度；平均速度，瞬时速度；瞬时速度，平均速度；瞬时速度，平均速度；平均速度，平均速度；平均速度，平均速度；瞬时速度，瞬时速度；瞬时速度，瞬时速度；下一页下一页上一页上一页返返 回回2021/8/11 星期三8 例例4：关于物体运动的加速度和速度的关系，下：关于物体运动的加速度和速度的关系，下列说法中正确的是（列说法中正确的是（）A加速度就是增加的速度加速度就是增加的速度 B加速度越大，表示速度变化得越快加速度越大，表示速度变化得越快 C加速度为零时，速度也一定为零加速度为零时，速度也一定为
8、零 D加速度由正变负，表示物体立即反向运动加速度由正变负，表示物体立即反向运动下一页下一页上一页上一页返返 回回2021/8/11 星期三9 例：作变速直线运动的物体，若前一半时间的例：作变速直线运动的物体，若前一半时间的平均速度为平均速度为4m/s，后一半时间的平均速度是，后一半时间的平均速度是8m/s，则全程的平均速度是多少？则全程的平均速度是多少？下一页下一页上一页上一页返返 回回2021/8/11 星期三10下一页下一页上一页上一页返返 回回知识点知识点 例：沿直线运动的一列火车和一辆汽车，在例：沿直线运动的一列火车和一辆汽车，在开始计时及每过开始计时及每过1s的速度的速度V1和和V2
9、如下表所示：如下表所示：t/s0123火车火车V1 /ms115.015.315.615.9汽车汽车V2 /ms120181614 由表中数据可以知道由表中数据可以知道()火车的位移在减小；火车的位移在减小；汽车的位移在减小；汽车的位移在减小；火车的速度变化得快；火车的速度变化得快；汽车的速度变化得快；汽车的速度变化得快；2021/8/11 星期三11二、匀变速直线运动规律：二、匀变速直线运动规律：1常用公式有以下四个常用公式有以下四个 以上四个公式中共有五个物理量：以上四个公式中共有五个物理量：s、t、a、v0、vt，这，这五个物理量中只有三个是独立的，可以任意选定。只要其中三个五个物理量中
10、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。式就可以了。以上五个物理量中，除时间以上五个物理量中，除时间t 外，外，s、v0、vt、a均为矢量。均为矢量。一般以一般以v0 的方向为正方向，以的方向为正方向，以t=0时刻的位移为零，这时时刻的位移为零，这时s、vt 和和 a 的正负就都有了确定的物理意义。的正负就都有了确定的物理意义。在匀减速直线运动中，求经过时间
11、在匀减速直线运动中，求经过时间t的速度或位移时，一定要先的速度或位移时，一定要先求出物体到停止时所需的时间求出物体到停止时所需的时间t停，然后再比较停，然后再比较t与与t停的关系，若停的关系，若tt停，停，则说明物体还未停止，则可用则说明物体还未停止，则可用 求速度，用求速度，用 求位移；若求位移；若tt停，则说明物体已停止，则停，则说明物体已停止，则 ，用，用 或或 或或 求位移求位移下一页下一页上一页上一页返返 回回2021/8/11 星期三12s=aT 2，即任意相邻相等时间内的位移之差相等。可以，即任意相邻相等时间内的位移之差相等。可以推广到推广到Sm-Sn=(m-n)aT 2 ，某段
12、时间的中间时刻的即时速度等于该，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。段时间内的平均速度。，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）。可以证明，无论匀加速还是匀减速，都有 。2匀变速直线运动中几个常用的结论匀变速直线运动中几个常用的结论下一页下一页上一页上一页返返 回回2021/8/11 星期三133初速度为零（或末速度为零）的匀变速直线运动初速度为零（或末速度为零）的匀变速直线运动:4初速为零的匀变速直线运动初速为零的匀变速直线运动 前前1秒、前秒、前2秒、前秒、前3秒秒内的位移之比为内的位移之比为1 4 9（t 2）(自由落体运动中，上式自由落体运动中
13、，上式a=g）第第1秒、第秒、第2秒、第秒、第3秒秒内的位移之比为内的位移之比为1 3 5（）前前1米、前米、前2米、前米、前3米米所用的时间之比为所用的时间之比为1（）第第1米、第米、第2米、第米、第3米米所用的时间之比为所用的时间之比为1 （）下一页下一页上一页上一页返返 回回反反 馈馈2021/8/11 星期三14 例例7、一物体作匀变速直线运动、一物体作匀变速直线运动,某时刻速度的大小为某时刻速度的大小为4m/s,1s后速度的大小变为后速度的大小变为10m/s.在这在这1s内该物体的内该物体的().(A)位移的大小可能小于位移的大小可能小于4m (B)位移的大小可能大于位移的大小可能大
14、于10m (C)加速度的大小可能小于加速度的大小可能小于4m/s2 (D)加速度的大小可能大于加速度的大小可能大于10m/s2.分析与解：分析与解：本题的关键是位移、速度和加速度的矢量性。若本题的关键是位移、速度和加速度的矢量性。若规定初速度规定初速度V0的方向为正方向，则仔细分析的方向为正方向，则仔细分析“1s后速度的大小变后速度的大小变为为10m/s”这句话，可知这句话，可知1s后物体速度可能是后物体速度可能是10m/s，也可能是，也可能是-10m/s,因而有：因而有：同向时，同向时，反向时，反向时，式中负号表示方向与规定正方向相反。因此正确答案为式中负号表示方向与规定正方向相反。因此正确
15、答案为A、D。下一页下一页上一页上一页返返 回回2021/8/11 星期三15 例例8：物体从距地面某高处开始做自由落体运动，：物体从距地面某高处开始做自由落体运动，若下落前一半路程所用的时间为若下落前一半路程所用的时间为t，则物体下落全程所，则物体下落全程所用的时间为用的时间为 ()At B4 t C2 t D2t下一页下一页上一页上一页返返 回回2021/8/11 星期三16 例例9、一个物体从塔顶上下落，在到达地面一个物体从塔顶上下落，在到达地面前最后前最后1s内通过的位移是整个位移的内通过的位移是整个位移的9/25，求塔高。，求塔高。（g取取10m/s2）分析与解：分析与解：设物体下落
16、总时间为设物体下落总时间为t，塔高，塔高为为h，则：，则：,由上述方程解得：由上述方程解得：t=5s,所以，所以，ABCDL1L2L3图9下一页下一页上一页上一页返返 回回2021/8/11 星期三17 例例10：汽车关闭油门后做匀减速运动，最后：汽车关闭油门后做匀减速运动，最后停止，在最后三段连续相等的时间间隔内的平均速度停止，在最后三段连续相等的时间间隔内的平均速度比为比为_。解析：解析：依题意，据平均速度依题意，据平均速度 ，求平均速度，求平均速度之比就等于位移之比。而末速度为零的匀减速直线运动可之比就等于位移之比。而末速度为零的匀减速直线运动可等效为初速度为零的匀加速运动来处理。即等效
17、为初速度为零的匀加速运动来处理。即S（2n-1）。）。S:S:S=1：3：5，最后连续相等的时间间隔最后连续相等的时间间隔内的平均速度之比为内的平均速度之比为5：3：1。【启示启示】：运用比例法求解时，应先找出（或推运用比例法求解时，应先找出（或推导出）所求量与它相关的量之间的函数关系（计算式），导出）所求量与它相关的量之间的函数关系（计算式），再从计算式中找出所求量与变量之间的关系，最后进行比再从计算式中找出所求量与变量之间的关系，最后进行比例运算。例运算。5:3:1下一页下一页上一页上一页返返 回回2021/8/11 星期三18 例例11：物体由静一质点向东做匀变速运动，其位移：物体由静一
18、质点向东做匀变速运动，其位移表达式为表达式为S=(10t-t 2)m，则下列说法错误的是（，则下列说法错误的是（）A质点做匀减速直线运动质点做匀减速直线运动 B质点的加速度大小是质点的加速度大小是1m/s2 C质点的初速度大小是质点的初速度大小是m/s D在在12s末，质点在出发点西边，距出发点末，质点在出发点西边，距出发点24m下一页下一页上一页上一页返返 回回2021/8/11 星期三19法二：法二：=1020+(-0.5)202=100(m)法一：法一：S=m=100m 例例12：汽车刹车前速度为：汽车刹车前速度为10m/s，刹车获得加速度大小，刹车获得加速度大小为为0.5 m/s2，求
19、（，求（1）汽车刹车后）汽车刹车后25s内滑行的距离；（内滑行的距离；（2）静）静止前止前4s内汽车滑行的距离。内汽车滑行的距离。解析：解析：(1)首先应判定汽车刹车后所经历的运动时间。首先应判定汽车刹车后所经历的运动时间。以以v0方向为正方向，由方向为正方向，由t=s=20s25s，汽车运，汽车运动动20s即停下，即停下，25s内的位移实际只能是内的位移实际只能是20s内的位移。内的位移。下一页下一页上一页上一页返返 回回2021/8/11 星期三20解析：解析：（2）静止前静止前4s内汽车滑行的位移。内汽车滑行的位移。法一：把汽车的的减速过程看成是初速为零的匀加速的逆法一：把汽车的的减速过
20、程看成是初速为零的匀加速的逆过程，则过程，则4 s内经过的位移内经过的位移 =0.50.542m=4m法二：静止前法二：静止前4s内的位移内的位移=总位移（总位移（20秒内）秒内）前前16 s内的内的位移。位移。总位移总位移S1=100m（已求得）（已求得）前前16 s位移位移 =1016+0.5(-0.5)162=96(m)静止前静止前4内的位移内的位移S=100m-96m=4m下一页下一页上一页上一页返返 回回知识点知识点2021/8/11 星期三214 4s-ts-t图象信息：图象信息：斜率：斜率：kst表示，斜率越大，速度越大，表示，斜率越大，速度越大，斜率的正负表示速度的方向：斜率的
21、正负表示速度的方向：k，则表示物体沿规定的正方向运动；，则表示物体沿规定的正方向运动；k，则表示物体沿负方向运动，则表示物体沿负方向运动图线是直线：表示物体做匀速直线运动或静止；图线是曲线：图线是直线：表示物体做匀速直线运动或静止；图线是曲线：表示物体做变速直线运动；表示物体做变速直线运动；两图线的相交：表示两物体相遇，其交点横坐标表示相遇的两图线的相交：表示两物体相遇，其交点横坐标表示相遇的时刻，纵坐标表示位移时刻，纵坐标表示位移图线的截距：在横坐标上的截距表示位移为的对应的时刻；图线的截距：在横坐标上的截距表示位移为的对应的时刻；在纵坐标上的截距表示开始时刻的位移在纵坐标上的截距表示开始时
22、刻的位移下一页下一页上一页上一页返返 回回2021/8/11 星期三225 5V-tV-t图象信息：图象信息：斜率：斜率：kt表示，斜率越大，加速度越大，斜率表示，斜率越大，加速度越大，斜率的正负表示加速度的方向：的正负表示加速度的方向：k，则表示加速度方向规定的正方向相同；，则表示加速度方向规定的正方向相同；k，则表示加速度方向与规定的正方向相反，则表示加速度方向与规定的正方向相反图线是直线：表示物体做匀变速直线运动或匀速；图线是曲图线是直线：表示物体做匀变速直线运动或匀速；图线是曲线：表示物体做变加速运动；线：表示物体做变加速运动；两图线的相交：表示两物体在交点时刻的速度大小相等；两图线的
23、相交：表示两物体在交点时刻的速度大小相等；图线与横轴所围的面积：表示物体的位移，时间轴上的面积图线与横轴所围的面积：表示物体的位移，时间轴上的面积表示正向位移，下方的面积表示负向位移表示正向位移，下方的面积表示负向位移图线的截距：在横坐标上的截距表示速度为的对应的时刻；图线的截距：在横坐标上的截距表示速度为的对应的时刻；在纵坐标上的截距表示开始时刻的速度在纵坐标上的截距表示开始时刻的速度下一页下一页上一页上一页返返 回回反反 馈馈2021/8/11 星期三23 例例13:如如图图（甲甲）为为质质点点的的S-t 图图象象，由由图图象象可可知知：前前30s内内，质质点点做做_运运动动，速速度度是是
24、_，位位移移是是_。3050s内内质质点点的的运运动动情情况况是是_，速速度度是是_，位位移移是是_。在在5070s质质点点做做_运运动动，速速度度是是_，位位移移是是_。在（乙）图中作出质点的在（乙）图中作出质点的V-t 图象。图象。匀速直线匀速直线2m/s900静止静止下一页下一页上一页上一页返返 回回 0m/s0s匀速直线匀速直线3m/s600（乙）（乙）（甲）2021/8/11 星期三24 例例 14：如如 图图 所所 示示 Vt图图 象象，表表 示示 质质 点点 做做_，它它 的的 初初 速速 度度 为为 _m/s，加加 速速 度度 为为_m/s2，20s内的位移是内的位移是_m。匀
25、减速匀减速 直线运动直线运动301400下一页下一页上一页上一页返返 回回2021/8/11 星期三25 例例15：如图所示，为一物体作匀变速直线运动的：如图所示，为一物体作匀变速直线运动的速度图线，根据图线作出的几个判断中，正确的是（速度图线，根据图线作出的几个判断中，正确的是（）A、物体始终沿正方向运动；、物体始终沿正方向运动；B、物体先沿负方向运动，在、物体先沿负方向运动，在t=2秒后开始沿正方向秒后开始沿正方向运动；运动；C、在、在t=2秒前物体位于出发点负方向上，在秒前物体位于出发点负方向上，在t=2秒后秒后位于出发点正方向上；位于出发点正方向上；D、在、在t=2秒时，物体距出发点最
26、远。秒时，物体距出发点最远。1234t/s01020-10-20下一页下一页上一页上一页返返 回回2021/8/11 星期三26 例例16：如图所示为一个物体沿直线运动的速度图：如图所示为一个物体沿直线运动的速度图象，由此可知（象，由此可知（）A1s末物体返回出发点末物体返回出发点B2s末物体运动方向改变末物体运动方向改变C6s末物体返回出发点末物体返回出发点D1s末速度为零末速度为零下一页下一页上一页上一页返返 回回2021/8/11 星期三27 例例6、一一个个质质量量为为m的的物物块块由由静静止止开开始始沿沿斜斜面面下下滑滑，拍拍摄摄此此下下滑滑过过程程得得到到的的同同步步闪闪光光（即即
27、第第一一次次闪闪光光时时物物块块恰恰好好开开始始下下滑滑）照照片片如如图图1所所示示已已知知闪闪光光频频率率为为每每秒秒10次次，根根据据照照片片测测得得物物块块相相邻邻两两位位置置之之间间的的 距距 离离 分分 别别 为为 AB 2.40cm，BC 7.30cm，CD12.20cm，DE17.10cm由由此此可可知知，物物块块经经过过D点点时时的的速速度度大大小小为为_m/s；滑滑块块运运动动的的加加速速度度为为_（保留（保留3位有效数字）位有效数字）分析与解：分析与解：据题意每秒闪光据题意每秒闪光10次，所以每两次间的时间间隔次，所以每两次间的时间间隔T=0.1s,根据中间时刻的速度公式得根据中间时刻的速度公式得.根据根据 得得 ,所所以以 2.40m/s2.下一页下一页上一页上一页返返 回回2021/8/11 星期三282021/8/11 星期三29演讲完毕，谢谢观看！2021/8/11 星期三302021/8/11 星期三31