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第二章 直線運(yùn)動(dòng)
直線運(yùn)動(dòng)是整個(gè)高中物理知識(shí)的基礎(chǔ)，本章從最簡(jiǎn)單、最基本的直線運(yùn)動(dòng)入手，運(yùn)用公式和圖象兩種數(shù)學(xué)工具研究如何描述物體的運(yùn)動(dòng)，即研究物體的位移、速度等隨時(shí)間變化的規(guī)律，是學(xué)習(xí)力學(xué)相關(guān)物理問題的工具。
知識(shí)網(wǎng)絡(luò)：
專題一 直線運(yùn)動(dòng)的基本概念
【考點(diǎn)透析】
一、本專題考點(diǎn)：機(jī)械運(yùn)動(dòng)、參考系、質(zhì)點(diǎn)、瞬時(shí)速度是I類要求，位移、路程、加速度、平均速度以及勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度、速率、位移公式是II類要求。
二、理解和掌握的內(nèi)容
1.基本概念
（1）機(jī)械運(yùn)動(dòng)：物體相對(duì)于其他物體的位置變化叫做機(jī)械運(yùn)動(dòng)，簡(jiǎn)稱運(yùn)動(dòng)。
（2）參考系：在描述一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，選來作為標(biāo)準(zhǔn)的另外的物體，叫做參考系。
描述一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，參考系是可以任意選取的，選擇不同的參考系來觀察同一物體的運(yùn)動(dòng)，觀察結(jié)果會(huì)有不同，通常以地面為參考系來研究物體的運(yùn)動(dòng)。
（3）質(zhì)點(diǎn)：用來代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn)。在物體做平動(dòng)時(shí)或物體的形狀大小在所研究的問題中可以忽略的情況下，可將物體視為質(zhì)點(diǎn)。
（4）位移：描述質(zhì)點(diǎn)位置改變的物理量，它是矢量，方向由初位置指向末位置；大小是從初位置到末位置的線段長(zhǎng)度。
（5）路程：是指質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度，它是標(biāo)量。
位移、路程的聯(lián)系與區(qū)別：位移是矢量，路程是標(biāo)量；只有在物體做單方向直線運(yùn)動(dòng)時(shí)路程才等于位移的大小。
（6）平均速度：質(zhì)點(diǎn)在某段時(shí)間內(nèi)的位移△s與發(fā)生這段位移所用時(shí)間△t的比值叫做這段時(shí)間（或這段位移）的平均速度。即v = △s/△t
（7）瞬時(shí)速度：運(yùn)動(dòng)物體經(jīng)過某一時(shí)刻（或某一位置）的速度，叫做瞬時(shí)速度。
（8）速率：瞬時(shí)速度的大小叫瞬時(shí)速率。速率是標(biāo)量。
（9）速度變化量△v = vt－v0：描述速度變化的大小和方向的物理量，它是矢量，△v可以與v0同方向、反方向。當(dāng)△v與v0同方向時(shí)，速度增大；當(dāng)△v 與v0反方向時(shí)，速度減小，當(dāng)△v與v0不共線時(shí)改變速度方向。
（10）加速度：加速度是表示速度改變快慢的的物理量，它等于速度的改變跟發(fā)生這一改變所用時(shí)間的比值。
　　　a＝△v /△t　＝vt－v0／△t
加速度是矢量，當(dāng)a與v 同方向時(shí)，v增大；當(dāng)它a與v反方向時(shí)，v減�。划�(dāng)a與v垂直時(shí)，只改變速度的方向，不改變速度的大小。
（11）勻速直線運(yùn)動(dòng)：物體在一條直線上運(yùn)動(dòng)，如果在相等的時(shí)間內(nèi)通過的位移都相等，這樣的運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng)。
（12）時(shí)刻和時(shí)間：時(shí)刻表示某一瞬間，在時(shí)間軸上是一個(gè)點(diǎn)，與時(shí)刻對(duì)應(yīng)的是瞬時(shí)速度、位置、動(dòng)量、動(dòng)能等狀態(tài)量。時(shí)間是兩個(gè)時(shí)刻間的間隔長(zhǎng)度，在時(shí)間軸上是一線段。與時(shí)間對(duì)應(yīng)的是平均速度、位移、沖量、功等過程量。
2.難點(diǎn)釋疑
（1）加速度與速度沒有直接聯(lián)系，加速度對(duì)應(yīng)的是速度的變化率，表明物體的速度的變化的快慢。所以加速度大，速度不一定大；加速度變大，速度也不一定變大，速度變大與變小由速度與加速度方向之間的關(guān)系決定，二者同向時(shí)，速度增大，反向時(shí)速度減小。
（2）一個(gè)物體的加速度由它的質(zhì)量和它所受的合外力決定，即a＝F/m，當(dāng)合外力和質(zhì)量確定后，加速度就確定了。
【例題精析】
例1 物體通過兩個(gè)連續(xù)相等的位移平均速度分別為v1 =10m/s，v2 =15m/s ，則物體在運(yùn)動(dòng)過程中的平均速度是（　　�。�
　 Ａ.13.75m/s�。�12.5m/s　Ｃ.12m/s�。�.11.75m/s
解析：由于物體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)不能確定，只能用平均速度的定義來求，設(shè)每段位移為s，兩段經(jīng)歷時(shí)間分別為t 1 、t 2
平均速度v=2s/ (t 1 + t 2 )
t 1=s/ v1 t 2 = s/ v2
v=2 v1 v2 / (v1 +v2 ) =12（m/s）
答案是：C
錯(cuò)解：v=（v1 +v2）/2=12.5（m/s）
思考拓寬：如果物體通過兩個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間平均速度分別為v1 、v2 ，則物體在運(yùn)動(dòng)過程中的平均速度是多少？
例2 下列描述的運(yùn)動(dòng)中，可能存在的是（ ）
A．速度很大，加速度很小 B．速度變化很大，加速度很小
C．速度變化越來越快，加速度越來越小 D．加速度越來越小，速度越來越大
解析：速度很大的物體，如果速度變化很慢，比如經(jīng)過很長(zhǎng)的時(shí)間，速度才發(fā)生了很小的變化，那么加速度就很小，故A對(duì)。如果物體速度變化很大，但所用的時(shí)間也很長(zhǎng)，加速度就可能很小，故B對(duì)。速度變化越來越快，就表示加速度越來越大，故C錯(cuò)。當(dāng)加速度和速度的方向相同時(shí)，物體就一定做加速運(yùn)動(dòng)，即使加速度越來越小，但速度還是越來越大，只是速度增加的越來越慢而已，故D對(duì)。
應(yīng)選A、B、D。
思考拓寬：要正確理解加速度的概念，區(qū)別速度、速度變化量、速度變化率以及加速度的確切含義。物理學(xué)習(xí)中相似的概念辨析題很多，關(guān)鍵是要對(duì)概念有深刻的理解，如電磁學(xué)中的磁通量、磁通量的變化、磁通量的變化率等概念的辨析與本題類似。
【能力提升】
I．知識(shí)與技能
1．在平直的公路上并排行駛的汽車，甲車內(nèi)的人看見窗外樹木向東行駛，乙車內(nèi)的人發(fā)現(xiàn)甲車沒有運(yùn)動(dòng)，如果以地面為參考系，上述事實(shí)說明（ ）
A 甲車向東運(yùn)動(dòng)，乙車不動(dòng) B 乙向西運(yùn)動(dòng)，甲車不動(dòng)
C 甲車向西運(yùn)動(dòng)，乙車向東運(yùn)動(dòng) D 甲乙兩車同時(shí)向西運(yùn)動(dòng)
2．一質(zhì)點(diǎn)沿半徑R的圓周運(yùn)動(dòng)一周仍回到原地，它在運(yùn)動(dòng)過程中路程、位移的最大值分別是（ ）
Ａ。２πＲ；２πＲ　　Ｂ.２Ｒ；２πＲ�。�. ２Ｒ；２Ｒ�。�. ２πＲ；２Ｒ
3．一質(zhì)點(diǎn)做方向不變的直線運(yùn)動(dòng)，加速度方向始終與速度方向相同，但加速度的大小逐漸減小直至為零，則在此過程中（ ）
Ａ.速度逐漸減小，當(dāng)加速度減小到零時(shí)，速度達(dá)到最小值。
Ｂ.速度逐漸增大，當(dāng)加速度減小到零時(shí)，速度達(dá)到最大值，
Ｃ.位移逐漸增大，當(dāng)加速度減小到零時(shí)，.位移達(dá)到最大值，
Ｄ.位移逐漸減小，當(dāng)加速度減小到零時(shí)，.位移達(dá)到最小值。
4．對(duì)于平均速度、瞬時(shí)速度與速率，正確的說法是（ ）
A．平均速度的大小等于平均速率
B．平均速度大小等于初速度和末速度的平均值
C．瞬時(shí)速度大小等于瞬時(shí)速率
D．較短時(shí)間內(nèi)的平均速度就是瞬時(shí)速度
5．下列說法正確的是（ ）
A．作平動(dòng)的物體一定都可以視為質(zhì)點(diǎn)
B．有轉(zhuǎn)動(dòng)的物體一定不可以視為質(zhì)點(diǎn)
C．研究物體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)一定不可以將物體視為質(zhì)點(diǎn)
D．不可以將地球視為質(zhì)點(diǎn)
6．運(yùn)動(dòng)員在百米賽跑中，起跑后第３ｓ末的速度為８m/s，第10ｓ到達(dá)終點(diǎn)時(shí)的速度為13 m/s，他這次跑完全程的平均速度是 m/s 。
7．一質(zhì)點(diǎn)做變速直線運(yùn)動(dòng)，t 1=2s時(shí)速度大小為４m/s，方向向右；在t 2=5s時(shí)速度大小為８m/s，方向向左；則物體ｔ１至ｔ２時(shí)間內(nèi)的加速度大小為 m/s，方向向 。
Ⅱ能力與素質(zhì)
8.甲、乙兩輛汽車沿平直公路從某地駛向同一目的地。甲車在前一半時(shí)間內(nèi)以速度v1做勻速運(yùn)動(dòng)，后一半時(shí)間以速度v2做勻速運(yùn)動(dòng)；乙車在前一半路程內(nèi)以速度v1做勻速運(yùn)動(dòng)，在后一半路程內(nèi)以速度v2做勻速運(yùn)動(dòng)，已知v1≠v2，則（ ）
A.甲車先到 B.乙車先到
C.甲、乙同時(shí)到達(dá) D.無法比較
9.一實(shí)心木塊，長(zhǎng)、寬、高分別為a、b、c， 如圖2?1所示，有一質(zhì)點(diǎn)自A點(diǎn)沿木塊表面運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，求質(zhì)點(diǎn)的最短路程和質(zhì)點(diǎn)的位移。
10．一筑路工人在長(zhǎng)300米的隧道中，突然發(fā)現(xiàn)一輛汽車在離右隧道口150米處以速度vo=54 千米/小時(shí)向隧道駛來，由于隧道內(nèi)較暗，司機(jī)沒有發(fā)現(xiàn)這名工人。此時(shí)筑路工正好處在向左、向右跑都能安全脫險(xiǎn)的位置。問此位置距右出口距離是多少?他奔跑的最小速度是多大?
答案
專題一：1．D 2．D 3．B 4．C 5．C 6．10 7．4，左 8．A
9． ； 10．75; 7.5


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