初中數學
根據考綱的要求,本章內容可以分成三部份,即:基本概念、勻速直線運動;勻變速直線運動;運動圖像。其中重點是勻變速直線運動的規律和應用。難點是對基本概念的理解和對研究技巧的掌握。
明天帶來的是第二部份的知識點總結~
知識網路:
勻速直線運動
1.定義:
,即在任意相等的時間內物體的位移相等.它是速率為恒矢量的運動,加速度為零的直線運動。
2.圖象:勻速直線運動的s-t圖象為仍然線:圖線的斜率在數值上等于物體的速率。
三、綜合例析
【例5】關于位移和路程,下述說法中正確的是()
A.物體沿直線向某一方向運動,通過的路程就是位移
B.物體沿直線向某一方向運動,通過的路程等于位移的大小
C.物體通過一段路程,其位移可能為零
D.物體通過的路程可能不等,但位移可能相同
解析:位移是矢量,路程是標量,不能說這個標量就是這個矢量,所以A錯,B正確.路程是物體運動軌跡的實際寬度,而位移是從物體運動的起始位置指向中止位置的有向線段,假若物體做的是雙向直線運動,路程就和位移的大小相等.假若物體在兩位置間沿不同的軌跡運動,它們的位移相同,路程可能不同.假若物體從某位置開始運動,經一段時間后回到起始位置,位移為零,但路程不為零,所以,CD正確.
【例6】關于速率和加速度的關系,下述說法中正確的是()
A.速率變化越大,加速度就越大
B.速率變化越快,加速度越大
C.加速度大小不變,速率方向也保持不變
C.加速度大小不斷變小,速率大小也不斷變小
解析:依照
可知,Δv越大,加速度不一定越大,速率變化越快,則表示
越大,故加速度也越大,B正確.加速度和速率方向沒有直接聯系,加速度大小不變,速率方向可能不變,也可能改變.加速度大小變小,速率可以是不斷減?。趸蝾}應選B.
【例7】在與x軸平行的勻強電場中,場強為E=1.0×106V/m,一帶電量q=1.0×10-8C、質量m=2.5×10-3kg的物體在粗糙水平面上順著x軸作勻速直線運動,其位移與時間的關系是x=5-2t,式中x以m為單位,t以s為單位。從開始運動到5s末物體所經過的路程為,位移為。
解析:須注意本題第一問要求的是路程;第二問要求的是位移。
將x=5-2t和
對照,可知該物體的初位置x0=5m,初速率v0=
m/s,運動方向與位移正方向相反,即沿x軸負方向,因而從開始運動到5s末物體所經過的路程為10m,而位移為
m。
【例8】某快艇勻速滑直線支流順水航行,在某處遺失了一個救生圈,遺失后經t秒才發覺,于是快艇立刻返航去追趕,結果在遺失點下游距遺失點s米處追上,求水速.(水流速恒定,快艇往返的劃行速度不變)。
解析:以水為參照物(或救生圈為參照物),則快艇相對救生圈往返的位移大小相等,且快艇相對救生圈的速度也不變,故返航追上救生圈的時間也為t秒,從遺失到追上的時間為2t秒,在2t秒時間內,救生圈隨水運動了s米,故水速
思索:若快艇上的人發覺遺失時,救生圈距快艇s米,此時立刻返航追趕,用了t秒鐘追上,求船速.
【例9】如圖所示為高速道路上用超聲測速儀測時速的示意圖,測速儀發出并接收超聲波脈沖訊號,按照發出和接收到訊號間的時間差,測出被測物體速率,圖中P1、P2是測速儀發出的超聲波訊號,n1、n2分別是P1、P2被車輛反射回去的訊號,設測速儀勻速掃描,P1,P2之間的時間間隔Δt=1.0s,超聲波在空氣中傳播的速率是340m/s,若車輛是勻速行駛的,則依照圖B可知車輛在接收P1、P2兩個訊號之間的時間內前進的距離是___m,車輛的速率是/s.
解析:本題首先要讀懂B圖中標尺所記錄的時間每一小格相當于多少:因為P1P2之間時間間隔為1.0s,標尺記錄有30小格,故每小格為1/30s,其次應看出車輛兩次接收(并反射)超聲波的時間間隔:P1發出后經12/30s接收到車輛反射的超聲波,故在P1發出后經6/30s被車接收,發出P1后,經1s發射P2,可知車輛接到P1后,經t1=1-6/30=24/30s發出P2,而從發出P2到車輛接收到P2并反射所耗時間為t2=4.5/30s,故車輛兩次接收到超聲波的時間間隔為t=t1+t2=28.5/30s,求出車輛兩次接收超聲波的位置之間間隔:s=(6/30-4.5/30)v聲=(1.5/30)×340=17m,故可算出v汽=s/t=17÷(28.5/30)=17.9m/s.
【例10】天文觀測表明,幾乎所有遠處的星體(或星體)都在以各自的速率遠離我們而運動,離我們越遠的星系,背離我們運動的速率(稱為退行速率)越大;也就是說,宇宙在膨脹,不同星系的退行速率v和它們離我們的距離r成反比,即v=Hr,式中H為一恒量,稱為哈勃常數,已由天文觀測測定。為解釋上述現象,有人提出一種理論,覺得宇宙是從一個爆燃的大火球開始產生的,大爆燃后各星系即以各自不同的速率向外勻速運動,并構想我們就坐落其中心。由上述理論和天文觀測結果,可計算宇宙年紀T,其估算式為T=。按照近日觀測,哈勃常數H=3×10-2m/s﹒光年,由此推算宇宙的年紀約為年。
解析:本題涉及關于宇宙產生的大爆燃理論,是天體化學學研究的前沿內容,背景材料十分新穎,題中還給出了不少信息。題目描述的現象是:所有恒星都在離我們而去物理高一必修一勻變速直線運動公式,并且越遠的速率越大。提供的一種理論是:宇宙是一個大火球爆燃產生的,爆燃后形成的恒星向各個方向勻速運動。如何用該理論解釋呈現的現象?可以想一想:各星系原先同在一處,如今為何有的恒星遠,有的恒星近?其實是因為速率大的走得遠,速率小的走的近。所以距離遠是因為速率大,v=Hr只是表示v與r的數目關系,并非表示速率大是因為距離遠。
對任一星系,設速率為v,現今距我們為r,則該恒星運動r這一過程的時間T即為所要求的宇宙年紀,T=r/v
將題給條件v=Hr代入上式得宇宙年紀T=1/H
將哈勃常數H=3×10-2m/s·光年代入上式,得T=1010年。
點評:有不少考生遇見這類完全陌生的、很前沿的考題,對自己缺少信心,覺得這樣的問題自己從來沒見過,老師也從來沒有講過,不可能做下來,因此采取舍棄的心態。雖然只要靜下心來,步入題目的情境中去,所用的數學知識卻是極其簡單的。這類題厘清其中的因果關系是解題的關鍵。
四、針對訓練
1.對于質點的運動,下述說法中正確的是()
A.質點運動的加速度為零,則速率為零,速率變化也為零
B.質點速率變化率越大,則加速度越大
C.質點某時刻的加速度不為零,則該時刻的速率也不為零
D.質點運動的加速度越大,它的速率變化越大
2.某質點做變速運動,初始的速率為3m/s,經3s速度仍為3m/s測()
A.假若該質點做直線運動,該質點的加速度不可能為零
B.假若該質點做勻變速直線運動,該質點的加速度一定為2m/s2
C.假若該質點做曲線運動,該質點的加速度可能為2m/s2
D.假若該質點做直線運動,該質點的加速度可能為12m/s2
3.關于物體的運動,不可能發生的是()
A.加速度大小漸漸減少,速率也漸漸減少
B.加速度方向不變,而速率方向改變
C.加速度和速率都在變化,加速度最大時,速率最小
D.加速度為零時,速率的變化率最大
4.兩鐵塊自左往右運動,現用高速攝影機在同一底片上多次爆光,記錄下鐵塊每次爆光時的位置,如圖所示.連續兩次爆光的時間間隔是相等的.由圖可知()
A.在時刻t2以及時刻t5兩鐵塊速率相同
B.在時刻t3兩鐵塊速率相同
C.在時刻t3和時刻t4之間某瞬時兩鐵塊速率相同
D.在時刻t4和時刻t5之間某瞬時兩鐵塊速率相同
5.一輛車輛在仍然線上運動,第1s內通過5m,第2s內通過10m,第3s內通過20m,4s內通過5m,則最初兩秒的平均速率是m/s,最后兩秒的平均速率是__m/s,全部時間的平均速率是______m/s.
6.在離地面高h處讓一球自由下落,與地面碰撞后回落的速率是碰前3/5,碰撞時間為Δt,則球下落過程中的平均速率大小為_____,與地面碰撞過程中的平均加速度大小為_______。(不計空氣阻力).
7.物體以5m/s的初速率沿光滑斜槽向下做直線運動,經4s滑回原處時速率大小仍為5m/s,則物體的速率變化為_____,加速度為_____.(規定初速率方向為正方向).
8.人們工作、學習和勞動都須要能量物理高一必修一勻變速直線運動公式,食物在人體內經消化過程轉化為獼猴桃糖,獼猴桃糖在體內又轉化為CO2和H2O,同時形成能量E=2.80×106J·mol-1.一個質量為60kg的田徑運動員起跑時以1/6s的時間沖出1m遠,他在這剎那間內消耗體內貯存的獼猴桃糖質量是多少?
參考答案:
1.B
2.BC
3.D
4.C
5.7.5;12.5;10
6.
,
7.
m/s;
m/s2
8.0.28g
附:
知識點梳理
閱讀課本理解和建立下述知識要點
一、參考系
1.為了描述物體的運動而的物體叫參考系(或參照物)。
2.選定那個物體作為參照物,經常考慮研究問題的便捷而定。研究月球上物體的運動,通常來說是取為參照物,對同一個運動,取不同的參照物,觀察的結果可能不同。
3.運動學中的同一公式中所涉及的各化學量應相對于同一參照物。若果沒有非常說明,都是取地面為參照物。
二、質點
1.定義:
2.物體簡化為質點的條件:
3.注意:同一物體,有時能被看作質點,有時就不能看作質點。
三、時間和時刻
1.時刻;在時間軸上可用一個確定的點來表示,如“2s末”、“3s初”等。
2.時間:指兩個時刻之間的一段間隔,如“第三秒內”、“10分鐘”等。
四、位移和路程
1.位移
①意義:位移是描述的數學量。
②定義:
③位移是矢量,有向線段的寬度表示位移大小,有向線段的方向表示位移的方向。
2.路程:路程是;路程是標量,只有大小,沒有方向。
3.物體做運動時,路程才與位移大小相等。在曲線運動中質點的位移的大小一定路程。
五、速度和速度
1.速率
①速度是描述的數學量。速率是矢量,既有大小又又方向。
②瞬時速率:對應_____或的速率,簡稱速率。瞬時速率的方向為該時刻質點的方向。
③平均速率:定義式為
,該式適用于運動;而平均速率公式
僅適用于運動。
平均速率對應某一段時間(或某一段位移),平均速率的大小跟時間間隔的選定有關,不同的階段平均速率通常不同,所以求平均速率時,必須明晰是求哪一段位移或哪一段時間內的平均速率。
2.速度:瞬時速率的大小叫速度,速度是標量,只有大小,沒有方向。
六、加速度
1.加速度是描述的數學量。
2.定義式:。
3.加速度是矢量,方向和方向相同。
4.加速度和速率的區別和聯系:
①加速度的大小和速率(填“有”或“無”)直接關系。質點的運動的速率大,加速度大;速率小,其加速度
??;速率為零,其加速度為零(填“一定”或“不一定”)。
②加速度的方向(填“一定”或“不一定”)和速率方向相同。質點做加速直線運動時,加速度與速率方向;質點做減速直線運動時,加速度與速率方向;質點做曲線運動時,加速度方向與初速率方向成某一角度。
③質點做加速運動還是減速運動,取決于加速度的和速率的關系,與加速度的無關。
七、勻速直線運動
1.定義:叫勻速直線運動。
2.速率公式:
雜記:
運動學涉及到的公式好多,但是運動學是在初一第一學期就早已學過,時間比較長了,好多推測中學生都差不多忘了,運用上去會亂套,非常是對基礎不是挺好的中學生。對成績好的中學生來講,運動學是比較簡單的,關鍵是要讓中學生培養一題多解的思想,而且還能在解題時選擇最簡單的方式來解。運動學在中考中單獨考查的不多,主要是很熱學電磁學綜合出現,為此,第一輪備考關鍵備考基本公式及靈活運用,為在綜合解題做打算。
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