高一物理同步辅导-常州(第1讲)

1ABCDS6m6m图高一同步辅导材料（第1讲）一、本讲进度：第二章直线运动§2.1机械运动§2.2位移和时间的关系§2.3速度、速度和时间的关系二、学习指导：1、正确理解“质点”自然界中任何事物及其运动都是较复杂的，物理学研究问题的一个基本方法就是暂时撇开起作用很小的因素，抓住主要因素。在研究机械运动时，如果物体的形状、大小在研究的问题中起作用很小，我们就暂且不管它而将物体看成一个质点。“质点”是高中物理第一个接触的理想化模型，用理杰模型来研究物理问题是常用的思想方法。不要误以为很小的物体是质点。当物体的线度比起运动距离很小，或物体作平动时，物体便可看作质点，因为它的形状大小对讨论运动作用已很小。2、为什么要引入“位移”这个概念？对于物体运动生活中习惯的认识是走了多少路程，但路程只指轨迹的长度，不能确切指示物体在任一时刻的位置（这点是掌握一个运动必不可少的）。如图1，已知t、s内物体走了6m路程，ts末它的位置可能在B也可能在C。所以，引入“位移”概念，因为它是由观察起点引向观察终点的有向线段，若已知了位移，可以唯一定出任一时刻物体的位置。如图1中已知从A起ts内位移s=6m，画出有向线段AD表示位移s，则ts末物体的位置D就确认了。3、平均速度和瞬时速度这是描述变速运动快慢的两个量，平均速度tsv，计算时要注意位移s和时间t的对应，要注意问题间的是哪段时间内的平均速度，不要张冠李戴，平均速度的方向就是位移的方向，瞬时速度是指某时刻附近极短时间里的平均速度，它等了物体的这时刻开始作匀速运动的速度。4、正确理解加速度需知加速度是一个学习难点，需从以下方向去把握这个概念：（1）加速度tvvat0(或等为tva)表示的是物体速度变化的快慢而非速度变化的多少。a大只表示速度变化快，不是表示速度变化大。（2）不要望文生义将加速度理解成“加出来的速度”。牢记加速度a、速度v，速度的变化v是三个不同的概念，因而a的大小与v和v的大小没有必然的联系——v很大的匀速运动a为零，v为零时a可以不为零；速度变化v很大，但所用时间t也很大时，a不一定大。（3）加速度是有方向意义的矢量，取初速v0的方向为正方向时vtv0,则tvvat00，即a与v0同方向，此时对应的物理情景是加速运动；若vtv0，则tvvat00，表示a与v0反方向，对应的情景是减速运动，可见a有方向意义。（4）tvvat0是一个矢量方程，要按矢量运算法则使用，在一维空间有时，一般取v0方向为正方向，与正方向一致或相反的量各取正号或负号，简化为代数运算。5、位移图线和速度图线这一章首次接触用图线研究物理问题的方法，对两个图线的认识可从以下方向着手：2SA0t(a)C(b)0AVtCBB图2图3ABOR图4（1）从图线识别物体的运动性质。请思考：在图2（a）、（b）中OA、AB、BC各段分别表示什么样的运动情况？（2）认识图线截距的意义图3（a）中横截距表示C物比B物迟出发t0时间，纵截距表示A物出发点在B前方s0处；图3（b）中纵截距表示物体的初速度v0.（3）认识图线斜率的意义在s-t图中它表示速度，同一图中斜率大者速度大；在v-t图中它表示加速度，同一图中斜率大者加速度大。（4）图线下覆盖的面积在v-t图中，此面积的值与对应时间内位移的值相对应。（5）能说出图线上一点表达的运动状况，比较特殊的，要知道s-t图中图线交点可表示两物相近，v-t图中图线的交点只表示此时刻两物体速度相等。三、典型例题讲评【例1】下述运动模型中，可以将运动物体看作质点的是（）A．木杆绕着它固定一端旋转B．被线悬着的小球作摆动，线长20cm，小球直径5cm。C．月球绕地球出转D．汽缸中滑动着的活塞（思路）在哪个情况中物体的形状大小对研究它的运动作用不大？或暑说，在哪个情况中物体各部份运动情况可看作几乎相同？（讲评）本类题考查对“质点”的理解，千万别说很小的物体才是质点。【例2】如图4，一个小球沿半径为R的圆周从A点起逆时针转了三圈又到达圆周上的B点，已知OA⊥OB则在这段时间里小球的位移大小是__________，方向为_________，Y走过的路程是_____________。（思路）想一想“位移”是如何定义的。（讲评）路程在生活中已熟悉，位移是个新概念，这类题无非这分两个不同的概念。【例3】一个物体作直线运动，前一半路程的平均速度是v1，后一半路程的平均速度是v2,此物在全程中的平均速度。（）A．可能等于v1B．不可能等于v2C．可能等于2v1D．可能大于2v2(思路)1、给前、后半程及相应的时间以表达的符号；2、前、后半程及全程的平均速度各如何表达？3、由v1、v2表达出全程平均速度后再作判断。（讲评）做这类题切忌无端猜测，应列出全程平均速度的表达式才能从数学的精确去作出判断，这是处理物理习题常用的一个方法。【例4】小球3m/s初速沿斜面上滚，经2s后小球下滚的速度为5m/s，小球在这段时间内的加速度是多少？方向如何？（思路）1、取初速度v0方向为正方向时，末速度如何表达？2、代入加速度的定义式，运算得到的结果表达什么物理意义？（讲评）此题使同学们领会物理中的矢量方程应如何来运用。这个基本方法在以后经常要采用。切3忌死代出式由12350tvvatm/s2得本题答案。（思考）由加速度的方向可知，小球上滚时和下滚时各作什么运动？【例5】一个物体由A地出作匀速运动到达B地停了一段时间，又同样作匀速运动返回A地，图5中哪张图线比较正确描述了以上全过程（）（思路）先整理关于s-t图线应有的认识。（讲评）A图错在将图线看成运动轨迹，以为“返回原地”就是回到原点O；B图错误与A大同小异，也可能认为“相同匀速运动”就是指前后s-t图线要平行；D图的错误在于不领会或不会表达“停了一段时间”。都是认识s-t图线中容易犯的错误。【例6】有小河流速是1m/s，船以划速3m/s逆水而行，忽有船上一顶草帽跌落水中立即随水漂流而去，10s后发觉，立即掉头以原划速顺水追赶，问再经几秒钟可追到草帽？（思路）1、逆水和顺水航行时，船对河岸实际速度各为多大？2、画出前后两段时间内船和草帽运动的示意图；3、由图找出船和草帽几何空间里的关系式。（讲评）解此类题有两个要点：1、弄清物体运动的性质以列出位移方程；2、作示意图找出两物位置之间的数量关系。本题还有巧法：取流动的水作参照物，即将水看作是静止的，则船往、返都以同一速度运动而草帽不动，问题变得十分简单，巧到参照物是解运动学问题常用的方法。四、巩固练习1、下列情况中的运动物体，可以看作质点的是（）A．绕地球运转的航天飞机B．直升机上旋转着的螺旋桨C．从上海到北京运动全程的列车D．作自由体操的运动员2、甲、乙两车在平直公路上，甲车内乘客见乙车不动，乙车内乘客见路旁的树向西运动，如以地面为参照物，甲、乙两车运动情况是（）A．甲不动，乙向东运动B．乙不动，甲向东运动C．乙不动，甲向西运动D．甲、乙以相同速度向东运动3、一个质点做直线运动从初位置A经过B到达C，然后从C返回到末位置B，已知AB=7m，BC=5m，此质点在此段时间内的路程是_____m；位移是______m，方向________。4、飞机起飞离地时的速度是150m/s，这是指_______速度；火车从上海到南京运行速度为70km/h,这是指________速度；瞬时速度为2m/s就是指物体在接下来的1s内可走过2m，此话对不对？___________。5、某物体沿直线前进，在第一个10s内的位移是50m，第二个10s内的位移是45m,第三个10s内的位移是58m，那么此物体在第一个10s内的平均速度为多大？第二个10s内的平均速度为多大？第三个10s内的平均速度为多大？在整个30s内的平均速度为多大？6、一个物体从A经B到C作直线运动，已B是AC的中点，从A到B平均速度是30m/s，从B到C平均速度60m/s，则它从A到C全程内的平均速度是多少？图54千米）小时）图千米）图小时）图87、甲、乙两车站相距60km，汽车用40km/h的平均速度通过了全程的31，汽车通过剩余的路程却用了2.5小时，问汽车在后32路程中的平均速度是多大？汽车在全过程中的平均速度是多大？8、光在真空中沿直线传播的速度为3×108m/s。（1）一光年（光在一年中传播的距离）有多少km？（2）最靠近我们的恒星（半人马座2星）离我们4.0×1013km，它发出的光要多长时间才到达地球？9、光在空气中的速度可以认为等于光在真空中的速度。声音在空气中的速度是340m/s。一个人看到闪电后5s听到雷声，打雷的地方离他大约多远？10、列车在铁轨上运行时，每经过前扣两轨交接处的空隙，便会由撞击发出响声，现有列车在匀速行驶，从第一响声起计时，到听见第21响声时表上指出经过时间为15s，已知每段铁轨的长度是12.5m，根据这个测试，估算出列车运行的速度是多少km/h？11、一根长L的细直杆AB原来紧贴y轴直立，当它的B端从坐标原点O开始从速度v沿着x轴正方向匀速运动时，A端沿y轴运动的位移与时间的关系式如何？12、一列长队伍，匀速行进速度为v，现有通讯员从队列的末尾跑步以匀速度u赶到队列前端传令，又立即以速度u返回队尾，在这段时间里，此列队伍前进的距离是多少？13、图6是一架航飞机的位移图象。从这个图象求出：（1）飞机在30分钟内的位移；（2）飞行700km所用的时间，（3）飞行速度并画在速度图象。14、图7是一辆火车运动的位移图象。线段OA和BC所表示的运动，哪个速度大？线段AB与横轴平行，表示火车做什么运动？速度是多大？火车在3小时内的位移是多少？通过80km用多长时间？画出火车的速度图象。15、有两个物体，从同一点开始向相同方向做匀速运动，速度分别是3m/s和5m/s，在同一个坐标平面上画出它们的位移图象和速度图象，并根据这两种图象分别求出它们在5s内的位移。16、图8画的是两个由同一起点向同一方向作直线运动的物体的速度图象。（）A．到t1时刻A停下B．到t2时刻B追上AC．0~t1时间内A的加速度大D．0~t2时间内A一直在B前方17、以下对于加速度这个概念的认识中，错误的是（）A．加速度大即增加的速度大B．加速度大速度一定增加得快C．加速度大速度也可以减小得快D．加速度减小时速度必然随着减小18、有钢球竖直下落，落到水平地面时速度是8m/s，从地面反弹的速度是7m/s，若球与地面接触的时间是0.05s，钢球在这段时间里的加速度的平均值是多少？5【参考答案】1、A、C2、D3、路程d=7+5+5=17m;位移s=7m，方向由A指向B4、瞬时速度；平均速度；不对，在接着的1s内，只有物体作匀速运动，走过的路程才是2m。5、解：,/8.51058,/5.41045,/51050321smvsmvsmvsmv/1.5305845506、解：设A、B距离为s，从A→B费时间t1;B、C距离也为s,从B→C费时间t2。由题意，,/60,/3021smtsvsmtsv从A→Csmvvvvvsvssttsv/402222121217、解：易知后32路程S2=32×60=40km，则hkmtsv/165.240222前31路程用时间t1=402011vs=0.5h，则全程平均速度3602121ttssv=20km/h8、解：（1）1光年=vt=3×108×365×24×3600=9.46×1012km（2）t=831310310104vs=1.33×108s≈4.23年9、解：可略去光传播需要的时间，则s=vt=340×5=1700m10、解：经过每一段铁轨的时间t=2015=0.75s，则v=75.05.12ts≈16.67m/s=60km/h11、解：如图9，启动后任一时刻t时，杆的A端移过s到达A’点，杆的B端移过d到达B’点，易知d=vt。令A’O=s’，则s’=22dL∴S=L-S’=L-222tvL12、解：通讯员起动，到达队伍前端，