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【金版学案】2014-2015学年高中物理(粤教版,必修1)第1章《运动的描述》章末知识整合 (1)


第一章

运动的描述

物理·必修 1(粤教版)

第一章

运动的描述

重点、难点:1.质点、位移、速度、加速度的概念. 2.匀速直线运动的 st 图象、vt 图象,及匀变速直线运动的 vt 图象.

第一章

运动的描述


专题一

位移和路程的比较 定义 区别 联系

位 移 表 示 质 点 位 (1)位移是矢量,方 置的变化,可用由 向 由 初 位 置 指 向 位移 初 位 置 指 向 末 位 末位置;路程是标 置 的 有 向 线 段 表 量,没有方向 示 路程是质点运动 轨迹的长度 (2) 位 移 与 路 径 无 关,路程与路径有 路程 关

(1) 在 单 向 直 线 运 动中,位移的大小 等于路程 (2)一般情况下,位 移的大小小于路 程

注意:位移是矢量,路程是标量,它们是两个不同的物理量,它 们的数值也没有必然联系.

关于位移和路程,下列四种说法中正确的是(

)

A.位移和路程在大小上总相等,只是位移有方向,是矢量,路 程无方向,是标量 B.位移用来描述直线运动,路程用来描述曲线运动 C.位移取决于物体的始末位置,路程取决于物体实际通过的路 线 D.位移和路程是一回事

解析:位移是矢量,有大小和方向,表示物体的位置变化;确定 位移时,不需考虑具体路径,只需确定起点、终点即可;而路程是标 量,只有大小没有方向,表示物体运动轨迹的长度;只有物体做单向

第一章

运动的描述

的直线运动时,位移的大小才等于路程. 答案:C

?变式练习 1.如下图所示,一个质点沿两个半径为 R 的半圆弧由 A 运动到 C,规定向右方向为正方向,在此过程中,它的位移大小和路程分别 为( )

A.4R,2πR

B.4R,-2πR

C.-4R,2πR

D.-4R,-2πR

答案:C

专题二 比较项目 物理 意义

速度、速度变化量和加速度的比较 速度 速度变化量 加速度

描述物体运动快 描述物体速度改 描述物体速度变 慢 和 方 向 的 物 理 变的物理量, 是过 化 快 慢 和 方 向 的 量,是状态量 程量 物理量, 是状态量

第一章 定义式 单位 s v= t m/s

运动的描述 Δv=vt-v0 m/s a= Δv vt-v0 = Δt Δt m/s2 与 Δv 的 方 向 一

方向

与位移 s 同向,即 由 Δv=vt-v0 或 a 致, 由 F 的方向决 物体运动的方向 的方向决定 定 , 而 与 v0 、 vt 方向无关

关系

三者无必然联系,v 很大,Δv 可以很小,甚至为 0,a 也 可大可小,也可能为零

注意:1.速度、速度变化及加速度三者没有必然的联系,表示了 不同的物理意义.

2.物体速度的变化情况,可根据速度与加速度的方向关系进行 判断,如当速度与加速度方向相同时,速度在增加;当速度与加速度 的方向相反时,速度在减小,不需要考虑加速度的变化情况.

下列说法中正确的是(

)

A.物体运动的速度越大,加速度也一定越大 B.物体的加速度越大,它的速度一定越大 C.加速度就是“加出来的速度” D.加速度反映速度变化的快慢,与速度无关

解析:物体运动的速度很大,若速度的变化很小或保持不变 (匀 速运动), 其加速度不一定大(匀速运动中的加速度等于零). 物体的加 速度大,表示速度变化得快,即单位时间内速度变化量大,但速度的

第一章

运动的描述

数值未必大.比如婴儿,单位时间(比如 3 个月)身长的变化量大,但 绝对身高并不高.“加出来的速度”是指 vt-v0(或 Δv),其单位还是 m/s.加速度是“加出来的速度”与发生这段变化时间的比值,可以理 解为“数值上等于每秒内加出来的速度”. 加速度的表达式中有速度 v0、v1,但加速度却与速度完全无关——速度很大时,加速度可以很 小甚至为零;速度很小时,加速度也可以很大;速度方向向东,加速 度的方向可以向西. 答案:D

?变式练习 2.关于速度和加速度的关系,下列说法正确的是( A.速度变化得越多,加速度就越大 B.速度变化得越快,加速度就越大 C.加速度方向保持不变,速度方向也保持不变 D.加速度大小不断变小,速度大小也不断变小 )

解析:速度变化的多少指的是速度变化量,即 Δv,与 a 无关, 故 A 错;速度变化的快慢就是加速度 a,故 B 正确;在大小或是方 向上,加速度与速度都无关,故 C、D 都错. 答案:B 3.物体做匀加速直线运动,已知加速度为 2 m/s2,那么在任意

第一章 1 s 内( )

运动的描述

A.物体的末速度一定等于初速度的 2 倍 B.物体的末速度一定比初速度大 2 m/s C.物体的初速度一定比前 1 s 内的末速度大 2 m/s D.物体的末速度一定比前 1 s 内的初速度大 2 m/s

解析:在匀加速直线运动中,加速度为 2 m/s2,表示每秒内速度 变化(增加)2 m/s,即末速度比初速度大 2 m/s,并不表示末速度一定 是初速度的 2 倍.在任意 1 s 内,物体的初速度就是前 1 s 的末速度, 而其末速度相对于前 1 s 的初速度已经过 2 s,当 a=2 m/s2 时,改变 量应为 4 m/s. 答案:B

专题三

st 图象和 vt 图象

1.匀速直线运动的 st 图象的特点. ①s=vt,显然匀速直线运动 st 图象是 s=vt 的反映; ②通过 st 图象可以直接读出运动过程中对应时刻 ( 间 ) 的位置 (移); ③ st 图象直线的斜率表示匀速直线运动的速度.

第一章

运动的描述

2.匀速直线运动的 vt 图象特点. s ① v= t ,s=vt,显然匀速直线运动 vt 图象是 v=c 的反映,图 象是一条平行于横轴的直线; ②通过 vt 图象,可以读出物体运动的速度(大小、方向); ③s=vt,匀速直线运动 vt 图象下的面积表示运动的位移.

3.匀变速直线运动的 vt 图象特点. ①匀加速直线运动 vt 图象是 vt=v0+at 的反映; ②通过 vt 图象,可以读出某一时刻物体运动的瞬时速度; ③直线的斜率表示匀变速直线运动的加速度; ④纵轴上的截距表示初速度的大小.

如图所示是做直线运动的甲、乙两物体的 st 图象,下列 说法中不正确的是( )

A.甲启动的时刻比乙早 t1 B.当 t=t2 时,两物体相遇 C.当 t=t2 时,两物体相距最远

第一章

运动的描述

D.当 t=t3 时,两物体相距 s1

解析:从 st 图象可知,乙物体自 t=t1 时刻开始运动,甲物体自 t=0 时刻开始向选正方向相反的方向运动,A 对;当 t=t2 时,甲、 乙两物体的位移相等,即相遇,B 对,C 错;当 t=t3 时,两物体相 距为 s1,D 对. 答案:C 小结:st 图象斜率的正负表示运动的方向,交点表示位移相等, 即相遇.

?变式练习 4.(双选)物体 A、B 的 st 图象如图所示,由图可知( )

A.从第 3 s 起,两物体运动方向相同,且 vA>vB B.两物体由同一位置开始运动,但物体 A 比 B 迟 3 s 才开始运 动 C.在 5 s 内物体的位移相同,5 s 末 A、B 相遇 D.5 s 内 A、B 的平均速度相等

第一章 答案:AC

运动的描述

( 双选 ) 如图所示为一物体做匀变速直线运动的速度时间 图象,根据图线做出的以下几个判断中,正确的是( )

A.物体始终沿正方向运动 B.物体先沿负方向运动,在 t=2 s 后开始沿正方向运动 C.在 t=2 s 前物体位于出发点负方向上,在 t=2 s 后位于出发 点正方向上 D.在 t=2 s 时,物体距出发点最远

解析:根据速度时间图象的特点,在 t 轴下方,表示物体沿着负 方向运动,在 t 轴上方,表示物体沿着正方向运动,故 B 对;根据图 象与时间轴围成的面积代表物体在这段时间内的位移,可知 t=2 s 时,物体距出发点最远,故 D 对. 答案:BD 小结:vt 图象的正负表示速度的方向与选定正方向相同或相反, 而直线的斜率表示加速度的大小和方向.vt 图象中两条直线相交表 示,两物体的速度相等,不是相遇.vt 图象的“面积”表示物体运 动的位移.

第一章 ?变式练习

运动的描述

5.(双选)两个质点甲和乙,同时由同一地点向同一方向做直线 运动,它们的 vt 图象如图所示,则下列说法中正确的是( )

A.质点乙静止,质点甲的初速度为零 B.质点乙运动的速度大小、方向不变 C.第 2 s 末质点甲、乙速度相同 D.第 2 s 末质点甲、乙相遇

答案:BC


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