徐汇新王牌高中物理补习班之高二补习专用资料.doc

第4讲 直线运动的基本概念 知识整理： 1．位移与路程的区别质点运动所经历的轨迹长度叫做路程，路程是标量；质点位置的变化叫做位移，其大小等于质点从起点到终点的直线距离，位移是矢量，其方向从起点指向终点。 2．时间与时刻的区别时间指的是一段时间间隔，而时刻则是一个时间点。 3．速度与速率、平均速度与平均速率的区别速度表示物体运动的快慢和方向，速率是指物体速度的大小。一般来说，速度都是指瞬时速度，即某一时刻物体的速度，而平均速度则反映了物体在一段时间内运动的快慢，与瞬时速度没有直接关系。平均速度与平均速率也没有直接的关系，其定义如下： 平均速率=运动的路程/时间 平均速度=运动的位移/时间 想一想：一个同学围着学校操场跑了一圈，全程400m，用时7 min，则他整个运动过程的平均速率和平均速度各为多大？ 4．匀速直线运动的概念及图像任意相等的时间内物体的位移都相等的运动叫做匀速直线运动，即速度始终不变的运动。匀速直线运动的位移随时间变化的图像如图1所示，其斜率代表物体的速度，斜率的大小代表速度的大小，斜率的正负代表速度的正负。图2所示则表示物体的运动速度越来越小。 5．分运动和合运动的关系 如果某物体同时参与几个运动，那么，这个物体实际的运动就是这几个运动的合运动。与所有的矢量合成一样，分运动与合运动之间满足平行四边形法则。几个分运动具有同时性、独立性的特点。 例题精析 一、如何求解平均速度和瞬时速度 例1：有一高为H的同学在100m直线赛跑中，在跑完全程时间的中间时刻6.25s时速度为7.8m/s，到达终点时跑道旁边的同学用照相机给他拍摄冲线动作，所用相机的光圈（控制进光量的多少）是16，快门（曝光时间）是1/60s。得到照片后，测得照片中人的高度为h，胸前号码布上模糊部分的宽度是ΔL，则 ( l ）该同学跑完全程的平均速度为多少？ ( 2 ）到达终点时的瞬时速度为多少？ 二、根据s－t图确定物体的位移和路程 例2：甲、乙、丙3个物体同时同地出发做直线运动，它们的位移一时间图像如图所示，试描述它们在t1s内的运动情况，它们的平均速率大小关系如何？平均速度大小关系又如何？ 三、匀速直线运动的应用问题 例 3： 蝙蝠沿着水平向右的方向匀速飞行，速度为v0，当它到达O点时向前方发出一超声波脉冲（超声波空气中的传播速度为u0），经过时间 t0，蝙蝠向前飞行了一段距离到达P点时恰好收到第一次反射波，已知前有两个障碍物，如图所示，则 (1)P点离第一个障碍物的距离是多少？ (2)如果它在O点发出超声波脉冲后继续沿原方向飞行，在△t内相继收到两次反射波，则前方两个障碍物之间的距离是多少？ 四、相对运动问题 例4： 太阳从东边升起，从西边落下，是地球上的自然现象，但在某些条件下，在纬度较高地区的上空飞的飞机匕旅客可以看到太阳从西边升起的奇妙现象，这些条件是（ ）。 A．时间必须是在清晨，飞机正在由东向西飞行，飞机的速率必须较大 B．时间必须是在清晨，飞机正在由西向东飞行，飞机的速率必须较大 C．时间必须是在傍晚，飞机正在由东向西飞行，飞机的速率必须较大 D．时间必须是在傍晚，飞机正在由西向东飞行，飞机的速率必须较大 五、如何求解相关联物体间的速度关系 例5 ：物体A和 B在同一水平面上通过一定滑轮相连，A带动B向左运动，某时刻A与水平方向夹角α，B与水平方向夹角为β，求 A 和 B 之间的速度关系。 例6： 小船在静水中的速度为vl，水流速度为v2，河的宽度为d，求： （1）若使小船以最短时间过河，则船头应朝什么方向？最短时间为多少？ （2）若使小船以最短位移过河，则船头应朝什么方向？最短位移为多少？此时过河的时间又为多少？ 练习部分 1．河宽100m，水速3m/s，小船在静水中速度为5m/s，小船的船头垂直河岸划时，船实际运动的速度大小为 ，过河所需时间为 ，到达对岸时向下游方向走了 。为使小船尽快到达对岸，小船划行方向应是 ，为使小船到达正对岸，则划行方向又应是 。 2．一探照灯照射在云层底面，这底面是与地面平行的，离地面的高度为h。设探照灯以匀角速度ω在竖直平面内转动，如图所示，当光束与竖直方向夹角为θ时，云层底面上光点移动的速度为 3．某人从甲地到乙地，先乘火车，后乘汽车，火车的平均速度是90km/h，汽车的平均速度是60km/h，第一次是一半路程乘火车，一半路程乘汽车；第二次一半时间乘火车，一半时间乘汽车。设从甲地到乙地的运动是直线运动，则第一次的平均速度