高一物理机械运动和匀速直线运动北师大版 知识精讲

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1、高一物理机械运动和匀速直线运动北师大版【本讲教育信息】一.教学内容：1.描述机械运动的基本物理量：参考系，质点，位移和路程，时刻和时间，速度，速率，平均速度。2.匀速直线运动速度、位移与时间关系，以及v-t图，s-t图的理解。二.知识归纳与总结1.参考系为了描述物体的运动而假定为不动的物体叫做参考系。2.质点用来代替物体的有质量的点叫质点。它是一个理想的物理模型。物体能简化为质点的条件是：在所研究的问题中，物体只做平动，或物体的形状和大小可以忽略不计时才可以把物体简化为质点。3.位移和路程位移是做机械运动的物体从初位置指向末位置的有向线段。路程是物

2、体运动所经轨迹的长度。4.速度和速率（1）平均速度：运动物体的位移和所用时间的比值，叫做这段位移（或时间内）的（2）瞬时速度：运动物体经过某一时刻（或某一位置）的速度，叫做瞬时速度，其大小叫速率。（3）平均速率：物体在某段时间内通过的路程l跟通过这段路程所用时间t的比值，是它并不是平均速度的大小。5.区别状态量与过程量：时刻、位置、瞬时速度都是状态量；时间、位移、平均速度都是过程量。例如：在时间轴上画出①1秒末②第2秒初③3秒内④第4秒内（如图1）图16.区别路程和位移例如：一质点绕半经为R的圆周运动。（1）若沿圆周逆时针运动了一周，则其位移大小是

3、多少？路程是多少？（2）若质点只运动了1/4周，则路程是多少？位移又怎样？（如图2）图2答：（1）位移是0；路程是2πR；AC所示。7.关于平均速度和瞬时速度的理解在匀速直线运动中，由于速度不变，即s跟t的比值s/t不变，平均速度与瞬时速度相s/t随s或t的选取的不同而不同，而且是反映这段位移上的平均速度，它只能粗略地描述这段位移上运动的快慢程度。对做变速运动的物体，在它过某个位置附近选很小一段位移Δs，Δs小到在这段位移上察觉不到速度有变化，即在Δs上物体是匀速。那么这段位移上的平均速度与这段位移上各个时刻的瞬时速度相等。即定义为：物体在一位置的

4、速度等于在这一位置附近取一小段位移Δs，与这段Δs所用时间Δt之比值，即Δt趋近于0时，【典型例题】例1.通讯兵从一列长度为L的前进着的队伍的排尾到排头之间往返一次，在这段时间内，队伍向前运动的位移4L，则通讯兵位移多大？解析：本题考查位移的概念，由起点指向终点的有向线段。对于这个过程比较复杂的题目，我们用运动草图解释。如图3：图3则人的位移为4L，方向向右例2.某测量员是这样利用回声测距的。他在平行峭壁间某一位置鸣枪，经过1.00s第一次听到回声，又经0.5s再次听到回声。已知声速为340m/s，求两峭壁的距离？解析：声音在峭壁间同时向各个方向匀

5、速传播。设从一端峭壁反射回来的时间t1，另一端反射回来的时间t2，则由题意：t1=1.00s，t2=1.50s，由匀速运动规律，峭壁间距离为d，则：例3.汽车从甲地到丙地做直线运动，乙地在甲、丙二地的中点，车从甲到乙的速度为60km/h，从乙到丙的速度为30km/h，求此车从甲到丙的全过程的平均速度。错解：分析和解答：不是匀变速运动，不能使用这一公式。求平均速度应由其定义出发，以s表示从甲地到乙地的位移，t1、t2表示车从甲到乙和从乙到丙的时间，应有：［题目拓展］若汽车从甲到丙，前半时间速度为60km/h，后半时间速度为30km/h，求汽车从甲到丙

6、直线运动过程中，全程的平均速度多大？分析和解答：疑难分析：综合以上两个题目，我们可以看出求解平均速度的关键在于理解，并应用例4.一质点沿直线Ox方向做加速运动，它离开O点的距离x随时间t变化的关系为t=2s间的平均速度和t=2s到t=3s间的平均速度的大小分别为（）A.12m/s，38m/sB.8m/s，38m/sC.12m/s，19.5m/sD.8m/s，13m/s解析：正确答案：A。例5.如图4所示，甲、乙、丙是三个在同一直线上运动的物体，做匀速直线运动的是_________，按速度大小的排列顺序是_________。图4解析：该题目考查位移时

7、间关系。对于匀速直线运动位移与速度关系为s=vt，在s-t图中为一条直线。所以：甲、乙、丙均做匀速运动。例6.物体做直线运动的s-t（位移随时间）变化图，如下图5所示：图5试分析说明OA，AB，BC段运动情况，并指出运动速度的大小，方向。解析：OA段位移随时间均匀变化，做匀速运动：AB段位移随时间无变化，处于静止状态：BC段位移随时间均匀减小，反方向匀速运动：方向与正方向相反。例7.天文观测表明，几乎所有远处的恒星（或星系）都在以各自的速度背离我们而运动，离我们越远的星体，背离我们运动的速度（称为退行速度）越大；也就是说，宇宙在膨账。不同星体的退行

8、速度v和它们离我们的距离r成正比。即v=Hr式中H为一常量，称为哈勃常数，已由天文观察测定。为解释上述现象，有人提出一种理