高中物理复习必修1第一章运动的描述实验一研究匀变速直线运动

一、运动的描述 匀变速直线运动
1.匀变速直线运动的三个基本公式 (1)速度与时间的关系：v ＝v 0＋at 。

(2)位移与时间的关系：x ＝v 0t ＋12at 2。

(3)位移与速度的关系：v 2－v 20＝2ax 。

2.匀变速直线运动中常用的推论
(1)平均速度关系式：v －
＝v t 2
＝12(v 0＋v )＝x t 。

(2)位移差公式：Δx ＝aT 2。

3.重要提醒
(1)无论是匀加速直线运动还是匀减速直线运动，v x 2
＝
v 20＋v
2
2>v t 2
＝v 0＋v 2。

(2)平均速度的定义式v －
＝x t 对任何性质的运动都适用，而v －＝1
2(v 0＋v )和v －
＝v t 2
只适
用于匀变速直线运动。

(3)Δx ＝aT 2为判断匀变速直线运动的依据，也称匀速直线运动的判别式。

4.竖直上抛运动的两种处理方法 (1)分段法
①上升过程：v 0>0，a ＝－g 的匀减速直线运动。

②下降过程：自由落体运动。

(2)全程法
将上升和下降过程统一看成是初速度v 0竖直向上，加速度g 竖直向下的匀变速
直线运动，v ＝v 0－gt ，h ＝v 0t －1
2gt 2。

注意 当物体先做匀减速直线运动，又反向做匀加速直线运动，且全程加速度恒定时，其运动特点与竖直上抛运动相似，这类运动可称为“类竖直上抛运动”。

5.分析“追及”“相遇”问题
1.运动情景
2.运动图像
3.实验情景。

一、匀速直线运动规律的实际应用——“物理观念”之“运动与相互作用观念”1.如图1所示为高速摄影机拍摄到的子弹穿透苹果瞬间的照片。

该照片经放大后分析出，在曝光时间内，子弹影像前后错开的距离约为子弹长度的1%～2%。

已知子弹飞行速度约为500 m/s，由此可估算出这幅照片的曝光时间最接近()图1A.10－3 sB.10－6 sC.10－9 sD.10－12 s解析在曝光时间内，子弹的运动可简化为匀速运动，影像前后错开的距离对应在该时间内的位移。

子弹长度的数量级为10－2 m，故子弹的位移数量级为10－4 m，而子弹飞行速度约为500 m/s，故曝光时间估算为t＝s v＝2×10－7 s，最接近B选项。

答案 B2.如图2甲是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪发出并接收超声波信号，根据发出和接收到的信号间的时间差，测出被测汽车的速度。

图中p1、p2是测速仪发出的超声波信号，n1、n2是p1、p2由汽车反射回来的信号，发射和接收到超声波信号对应的时刻如图2乙所示。

设测速仪匀速扫描，p1、p2对应时刻之间的时间间隔Δt＝1.0 s，超声波在空气中传播的速度是v＝340 m/s，若汽车是匀速行驶的，求：图2(1)汽车在接收到p1、p2两个信号之间的时间内前进的距离；(2)汽车的速度。

解析(1)设p1、n1、p2、n2对应的时刻分别为t1、t2、t3、t4，t1～t2的中间时刻(汽车与超声波第一次相遇的时刻)为t5，t3～t4的中间时刻(汽车与超声波第二次相遇的时刻)为t6。

从题目所给条件得，标尺上每小格表示的时间为130s，则有超声波第一次与汽车相遇时通过的位移为x1＝t2－t12v，超声波第二次与汽车相遇时通过的位移为x2＝t4－t32v，汽车在接收到p1、p2两个信号之间的时间内前进的距离为s＝x1－x2＝17 m。

(2)上述过程中，汽车的运动时间为Δt′＝t6－t5，汽车的速度为v′＝x1－x2 t6－t5，从标尺上读出数据代入得v′＝17.9 m/s。

第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究第1单元 直线运动的基本概念1、 机械运动：一个物体相对于另一物体位置的改变（平动、转动、直线、曲线、圆周）参考系：假定为不动的物体（1） 参考系可以任意选取,一般以地面为参考系（2） 同一个物体，选择不同的参考系，观察的结果可能不同 （3） 一切物体都在运动，运动是绝对的，而静止是相对的2、 质点：在研究物体时，不考虑物体的大小和形状，而把物体看成是有质量的点，或者说用一个有质量的点来代替整个物体，这个点叫做质点。

（1） 质点忽略了无关因素和次要因素，是简化出来的理想的、抽象的模型，客观上不存在。

（2） 大的物体不一定不能看成质点，小的物体不一定就能看成质点。

（3） 转动的物体不一定不能看成质点，平动的物体不一定总能看成质点。

（4） 某个物体能否看成质点要看它的大小和形状是否能被忽略以及要求的精确程度。

3、时刻：表示时间坐标轴上的点即为时刻。

例如几秒初，几秒末。

时间：前后两时刻之差。

时间坐标轴线段表示时间，第n 秒至第n+3秒的时间为3秒 （对应于坐标系中的线段）4、位移：由起点指向终点的有向线段，位移是末位置与始位置之差，是矢量。

路程：物体运动轨迹之长，是标量。

路程不等于位移大小 （坐标系中的点、线段和曲线的长度）5、速度：描述物体运动快慢和运动方向的物理量， 是矢量。

平均速度：在变速直线运动中，运动物体的位移和所用时间的比值，υ=s/t （方向为位移的方向）平均速率：为质点运动的路程与时间之比,它的大小与相应的平均速度之值可能不相同（粗略描述运动的快慢）即时速度：对应于某一时刻（或位置）的速度，方向为物体的运动方向。

（tsv t ∆∆=→∆0lim）即时速率：即时速度的大小即为速率；【例1】物体M 从A 运动到B ，前半程平均速度为v 1，后半程平均速度为v 2，那么全直线运动直线运动的条件：a 、v 0共线参考系、质点、时间和时刻、位移和路程速度、速率、平均速度加速度运动的描述典型的直线运动匀速直线运动 s=v t ，s-t 图，（a ＝0）匀变速直线运动特例自由落体（a ＝g ） 竖直上抛（a ＝g ）v - t 图 规律 at v v t +=0,2021at t v s +=as v v t 2202=-,t v v s t20+=程的平均速度是：（ ）A ．（v 1+v 2）/2B ．21v v ⋅C ．212221v v v v ++ D ．21212v v v v +【例2】某人划船逆流而上，当船经过一桥时，船上一小木块掉在河水里，但一直航行至上游某处时此人才发现，便立即返航追赶，当他返航经过1小时追上小木块时，发现小木块距离桥有5400米远，若此人向上和向下航行时船在静水中前进速率相等。

第一章运动的描述匀变速直线运动第1讲描述运动的基本概念主干梳理对点激活知识点° 参考系、质点I1 . 参考系(1)定义：在描述物体的运动时，用来做|~01|参考的物体。

⑵参考系的选取①参考系的选取是［P2任意的，既可以是|03运动的物体，也可以是|04静止的物体，通常选［05地面为参考系。

②比较两物体的运动情况时，必须选［06同一参考系。

③对于同一物体，选择不同的参考系结果可能C07不同，可能［08相同2. 质点⑴定义：用来代替物体的有_09质量的点。

⑵把物体看做质点的条件：物体的至大小和了形状对研究的问题的影响可以忽略不计。

知识点2|| 位移、速度n1. 位移和路程2.速度和速率(1)速度：物体的L09位移与发生这个位移所用［10时间的比值。

①定义式：v = 書，单位：m/s。

②矢量性：速度是迫矢量，既有大小，也有方向。

速度的大小在数值上等于单位时间内物体［12位移的大小，速度的方向就是物体运动的方向。

③物理意义：表示物体位置变化快慢的物理量。

⑵平均速度：物体在某一时间间隔内，运动的位移与所用时间的比值，v=舟, 只能J3粗略地描述物体运动快慢。

平均速度是［14矢量，方向就是物体位移的方向。

(3) 瞬时速度：运动物体在\15某一时刻或〔16某一位置的速度，表示物体在某一位置或某一时刻的运动快慢程度，瞬时速度是矢量，方向即物体在这一位置或这一时刻的运动方向。

能够卫精确地描述物体的运动情况。

（4）速率：丄8瞬时速度的大小叫速率，是标量。

（5）平均速率：指物体通过的19路程和所用时间的比值，是标量。

知识点•目I加速度n1. 定义速度的变化量与发生这一变化所用卫2时间的比值。

2. 定义式a= _03弓，单位：04 m/s2。

3. 方向加速度为矢量，方向与_05速度变化量的方向相同。

4. 物理意义描述物体_06速度变化快慢的物理量。

一堵点疏通1. 研究物体的运动时，只能选择静止的物体做参考系。

高中物理必修一全册总复习资料第一章运动的描述运动学问题是力学部分的基础之一，在整个力学中的地位是非常重要的,本章是讲运动的初步概念，描述运动的位移、速度、加速度等,贯穿了几乎整个高中物理内容，尽管在前几年高考中单纯考运动学题目并不多，但力、电、磁综合问题往往渗透了对本章知识点的考察。

近些年高考中图像问题频频出现,且要求较高,它属于数学方法在物理中应用的一个重要方面。

内容要点课标解读认识运动1 理解参考系选取在物理中的作用，会根据实际选定２认识质点模型建立的意义,能根据具体情况简化为质点时间时刻３街道时间和时刻的区别和联系4 理解位移的概念,了解路程与位移的区别5 知道标量和矢量，位移是矢量,时间是标量6 了解打点计时器原理,理解纸带中包含的运动信息物体运动的速度７理解物体运动的速度８理解平均速度的意义，会用公式计算平均速度９理解瞬时速度的意义速度变化的快慢加速度１０理解加速度的意义,知道加速度和速度的区别11 是解匀变速直线运动的含义用图象描述物体的运动12 理解物理图象和数学图象之间的关系13 能用图象描述匀速直线运动和匀变速直线运动1４知道速度时间图象中面积含义，并能求出物体运动位移专题一：描述物体运动的几个基本本概念◎知识梳理1．机械运动:一个物体相对于另一个物体的位置的改变叫做机械运动,简称运动,它包括平动、转动和振动等形式。

2．参考系:被假定为不动的物体系。

对同一物体的运动，若所选的参考系不同，对其运动的描述就会不同，通常以地球为参考系研究物体的运动。

3.质点:用来代替物体的有质量的点。

它是在研究物体的运动时,为使问题简化，而引入的理想模型。

仅凭物体的大小不能视为质点的依据,如：公转的地球可视为质点,而比赛中旋转的乒乓球则不能视为质点。

’物体可视为质点主要是以下三种情形:(1）物体平动时；(2）物体的位移远远大于物体本身的限度时；（３)只研究物体的平动,而不考虑其转动效果时。

4．时刻和时间(１)时刻指的是某一瞬时,是时间轴上的一点,对应于位置、瞬时速度、动量、动能等状态量,通常说的“2秒末”，“速度达2m ／s 时”都是指时刻。

第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究第一讲 描述运动的基本概念 第二讲匀变速运动的规律及应用一、学习目标参考系、质点Ⅰ 位移、速度、加速度Ⅱ 匀变速直线运动及其公式、图像Ⅱ二、自学填空大一轮P3、P4、P7三、预习问题1、1)如何理解参考系?2)如何理解质点？3)路程和位移有何区别？4)引入坐标系后，在坐标轴上时间和时刻、位移和位置如何区分？1）选为参照，假定不动的物体；一般选地面；同一物体的运动，参考系不同，观察到结果可能不同，也可能相同2）忽略大小形状，一个有质量的点；理想化模型；具体问题具体分析3）路程为轨迹长度，标量，位移为从初位置到末位置的有向线段，矢量；x ≤S ，单向直线运动等大4）时间在时刻轴上Δt=t2-t1；位移在位置坐标轴上Δx=x2-x1；画x-t 图，纵轴有截距，求位移2、1)速度的物理意义如何？2）速度是采用何种方法定义的？3)还有哪些物理量采用了这种定义方法？4）平均速度和瞬时速度有何区别和联系？5）平均速度和平均速率有何区别？6)什么是匀速直线运动？其x-t 、v-t 图像是怎样的？1） 描述运动（位置变化）快慢 2）比值3）a 、线速度、角速度、E 、电势、C 、I 、电动势、R 、B4)平均速度tx v ∆∆=，当Δt →0时，即为瞬时速度，极限法 5）平均速度为矢量，平均速率t S v =、为标量；、v v ≤，当为单向直线运动时二者等大 6）任意相等时间位移相同；速度不变3、1)加速度的物理意义如何？2)分别写出加速度的定义式和决定式，由此说明加速度与速度、速度变化和时间有何关系？3)如何根据加速和减速来判断加速度和速度方向关系？4）什么是匀变速直线运动？其x-t 、v-t 图像是怎样的？加速，加速度与速度同向；反之，反向。

或者根据图像，向右上的图像为正，向右下的图像为负4、推导：匀变速直线运动的速度公式、位移公式、关于位移的推论，三个公式中都包含的物理量是哪些？运动分析的“知三求二”怎样理解？5、推导纸带上求速度和加速度公式。

第2节匀变速直线运动的规律,(1)匀变速直线运动是加速度均匀变化的运动。

(×)(2)匀加速直线运动是速度均匀变化的直线运动。

(√)(3)匀加速直线运动的位移是均匀增大的。

(×)(4)在匀变速直线运动中，中间时刻的速度一定小于该段时间内位移中点的速度。

(√)(5)物体由某高度由静止下落一定做自由落体运动。

(×)(6)做竖直上抛运动的物体，在上升过程中，速度的变化量的方向是向下的。

(√)(7)竖直上抛运动的速度为负值时，位移也为负值。

(×)意大利物理学家伽利略从理论和实验两个角度，证明了轻、重物体下落一样快，推翻了古希腊学者亚里士多德的“物体越重下落越快〞的错误观点。

突破点(一) 匀变速直线运动的根本规律1．解答运动学问题的根本思路画过程示意图→判断运动性质→选取正方向→选公式列方程→解方程并讨论2．运动学公式中正、负号的规定直线运动可以用正、负号表示矢量的方向，一般情况下，规定初速度v0的方向为正方向，与初速度同向的物理量取正值，反向的物理量取负值，当v0＝0时，一般以加速度a的方向为正方向。

3．多过程问题如果一个物体的运动包含几个阶段，就要分段分析，各段衔接处的速度往往是连接各段的纽带，应注意分析各段的运动性质。

[典例] (2017·孝感三中一模)如下列图，水平地面O点的正上方的装置M每隔相等的时间由静止释放一小球，当某小球离开M的同时，O点右侧一长为L＝1.2 m的平板车开始以a＝6.0 m/s2的恒定加速度从静止开始向左运动，该小球恰好落在平板车的左端，平板车上外表距离M的竖直高度为h＝0.45 m。

忽略空气阻力，重力加速度g取10 m/s2。

(1)求小车左端离O点的水平距离；(2)假设至少有2个小球落在平板车上，如此释放小球的时间间隔Δt应满足什么条件？[审题指导]第一步：抓关键点关键点获取信息由静止释放一小球小球做自由落体运动忽略空气阻力平板车以恒定加速度从静止开始向左运动小车做初速度为零的匀加速直线运动该小球恰好落在平板车的左端在小球自由落体的时间内，小车的左端恰好运动到O 点第二步：找突破口(1)小球下落的时间t 0可由h ＝12gt 02求得。