初中數(shù)學(xué)
根據(jù)考綱的要求,本章內(nèi)容可以分成三部份,即:基本概念、勻速直線運(yùn)動(dòng);勻變速直線運(yùn)動(dòng);運(yùn)動(dòng)圖像。其中重點(diǎn)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和應(yīng)用。難點(diǎn)是對(duì)基本概念的理解和對(duì)研究技巧的掌握。
明天帶來(lái)的是第二部份的知識(shí)點(diǎn)總結(jié)~
知識(shí)網(wǎng)路:
勻速直線運(yùn)動(dòng)
1.定義:
,即在任意相等的時(shí)間內(nèi)物體的位移相等.它是速率為恒矢量的運(yùn)動(dòng),加速度為零的直線運(yùn)動(dòng)。
2.圖象:勻速直線運(yùn)動(dòng)的s-t圖象為仍然線:圖線的斜率在數(shù)值上等于物體的速率。
三、綜合例析
【例5】關(guān)于位移和路程,下述說(shuō)法中正確的是()
A.物體沿直線向某一方向運(yùn)動(dòng),通過(guò)的路程就是位移
B.物體沿直線向某一方向運(yùn)動(dòng),通過(guò)的路程等于位移的大小
C.物體通過(guò)一段路程,其位移可能為零
D.物體通過(guò)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(biāo)量,不能說(shuō)這個(gè)標(biāo)量就是這個(gè)矢量,所以A錯(cuò),B正確.路程是物體運(yùn)動(dòng)軌跡的實(shí)際寬度,而位移是從物體運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng),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(yùn)動(dòng),它們的位移相同,路程可能不同.假若物體從某位置開(kāi)始運(yùn)動(dòng),經(jīng)一段時(shí)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(guān)于速率和加速度的關(guān)系,下述說(shuō)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(méi)有直接聯(lián)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(yīng)選B.
【例7】在與x軸平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,場(chǎng)強(qiáng)為E=1.0×106V/m,一帶電量q=1.0×10-8C、質(zhì)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(yùn)動(dòng),其位移與時(shí)間的關(guān)系是x=5-2t,式中x以m為單位,t以s為單位。從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到5s末物體所經(jīng)過(guò)的路程為,位移為。
解析:須注意本題第一問(wèn)要求的是路程;第二問(wèn)要求的是位移。
將x=5-2t和
對(duì)照,可知該物體的初位置x0=5m,初速率v0=
m/s,運(yùn)動(dòng)方向與位移正方向相反,即沿x軸負(fù)方向,因而從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到5s末物體所經(jīng)過(guò)的路程為10m,而位移為
m。
【例8】某快艇勻速滑直線支流順?biāo)叫?,在某處遺失了一個(gè)救生圈,遺失后經(jīng)t秒才發(fā)覺(jué),于是快艇立刻返航去追趕,結(jié)果在遺失點(diǎn)下游距遺失點(diǎn)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(duì)救生圈往返的位移大小相等,且快艇相對(duì)救生圈的速度也不變,故返航追上救生圈的時(shí)間也為t秒,從遺失到追上的時(shí)間為2t秒,在2t秒時(shí)間內(nèi),救生圈隨水運(yùn)動(dòng)了s米,故水速
思索:若快艇上的人發(fā)覺(jué)遺失時(shí),救生圈距快艇s米,此時(shí)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(cè)速儀測(cè)時(shí)速的示意圖,測(cè)速儀發(fā)出并接收超聲波脈沖訊號(hào),按照發(fā)出和接收到訊號(hào)間的時(shí)間差,測(cè)出被測(cè)物體速率,圖中P1、P2是測(cè)速儀發(fā)出的超聲波訊號(hào),n1、n2分別是P1、P2被車(chē)輛反射回去的訊號(hào),設(shè)測(cè)速儀勻速掃描,P1,P2之間的時(shí)間間隔Δt=1.0s,超聲波在空氣中傳播的速率是340m/s,若車(chē)輛是勻速行駛的,則依照?qǐng)DB可知車(chē)輛在接收P1、P2兩個(gè)訊號(hào)之間的時(shí)間內(nèi)前進(jìn)的距離是___m,車(chē)輛的速率是/s.
解析:本題首先要讀懂B圖中標(biāo)尺所記錄的時(shí)間每一小格相當(dāng)于多少:因?yàn)镻1P2之間時(shí)間間隔為1.0s,標(biāo)尺記錄有30小格,故每小格為1/30s,其次應(yīng)看出車(chē)輛兩次接收(并反射)超聲波的時(shí)間間隔:P1發(fā)出后經(jīng)12/30s接收到車(chē)輛反射的超聲波,故在P1發(fā)出后經(jīng)6/30s被車(chē)接收,發(fā)出P1后,經(jīng)1s發(fā)射P2,可知車(chē)輛接到P1后,經(jīng)t1=1-6/30=24/30s發(fā)出P2,而從發(fā)出P2到車(chē)輛接收到P2并反射所耗時(shí)間為t2=4.5/30s,故車(chē)輛兩次接收到超聲波的時(shí)間間隔為t=t1+t2=28.5/30s,求出車(chē)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(cè)表明,幾乎所有遠(yuǎn)處的星體(或星體)都在以各自的速率遠(yuǎn)離我們而運(yùn)動(dòng),離我們?cè)竭h(yuǎn)的星系,背離我們運(yùn)動(dòng)的速率(稱(chēng)為退行速率)越大;也就是說(shuō),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(chēng)為哈勃常數(shù),已由天文觀測(cè)測(cè)定。為解釋上述現(xiàn)象,有人提出一種理論,覺(jué)得宇宙是從一個(gè)爆燃的大火球開(kāi)始產(chǎn)生的,大爆燃后各星系即以各自不同的速率向外勻速運(yùn)動(dòng),并構(gòu)想我們就坐落其中心。由上述理論和天文觀測(cè)結(jié)果,可計(jì)算宇宙年紀(jì)T,其估算式為T(mén)=。按照近日觀測(cè),哈勃常數(shù)H=3×10-2m/s﹒光年,由此推算宇宙的年紀(jì)約為年。
解析:本題涉及關(guān)于宇宙產(chǎn)生的大爆燃理論,是天體化學(xué)學(xué)研究的前沿內(nèi)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(xiàn)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(yùn)動(dòng)公式,并且越遠(yuǎn)的速率越大。提供的一種理論是:宇宙是一個(gè)大火球爆燃產(chǎn)生的,爆燃后形成的恒星向各個(gè)方向勻速運(yùn)動(dòng)。如何用該理論解釋呈現(xiàn)的現(xiàn)象?可以想一想:各星系原先同在一處,如今為何有的恒星遠(yuǎn),有的恒星近?其實(shí)是因?yàn)樗俾蚀蟮淖叩眠h(yuǎn),速率小的走的近。所以距離遠(yuǎn)是因?yàn)樗俾蚀?,v=Hr只是表示v與r的數(shù)目關(guān)系,并非表示速率大是因?yàn)榫嚯x遠(yuǎn)。
對(duì)任一星系,設(shè)速率為v,現(xiàn)今距我們?yōu)閞,則該恒星運(yùn)動(dòng)r這一過(guò)程的時(shí)間T即為所要求的宇宙年紀(jì),T=r/v
將題給條件v=Hr代入上式得宇宙年紀(jì)T=1/H
將哈勃常數(shù)H=3×10-2m/s·光年代入上式,得T=1010年。
點(diǎn)評(píng):有不少考生遇見(jiàn)這類(lèi)完全陌生的、很前沿的考題,對(duì)自己缺少信心,覺(jué)得這樣的問(wèn)題自己從來(lái)沒(méi)見(jiàn)過(guò),老師也從來(lái)沒(méi)有講過(guò),不可能做下來(lái),因此采取舍棄的心態(tài)。雖然只要靜下心來(lái),步入題目的情境中去,所用的數(shù)學(xué)知識(shí)卻是極其簡(jiǎn)單的。這類(lèi)題厘清其中的因果關(guān)系是解題的關(guān)鍵。
四、針對(duì)訓(xùn)練
1.對(duì)于質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng),下述說(shuō)法中正確的是()
A.質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的加速度為零,則速率為零,速率變化也為零
B.質(zhì)點(diǎn)速率變化率越大,則加速度越大
C.質(zhì)點(diǎn)某時(shí)刻的加速度不為零,則該時(shí)刻的速率也不為零
D.質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的加速度越大,它的速率變化越大
2.某質(zhì)點(diǎn)做變速運(yùn)動(dòng),初始的速率為3m/s,經(jīng)3s速度仍為3m/s測(cè)()
A.假若該質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng),該質(zhì)點(diǎn)的加速度不可能為零
B.假若該質(zhì)點(diǎn)做勻變速直線運(yùn)動(dòng),該質(zhì)點(diǎn)的加速度一定為2m/s2
C.假若該質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng),該質(zhì)點(diǎn)的加速度可能為2m/s2
D.假若該質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng),該質(zhì)點(diǎn)的加速度可能為12m/s2
3.關(guān)于物體的運(yùn)動(dòng),不可能發(fā)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(shí),速率最小
D.加速度為零時(shí),速率的變化率最大
4.兩鐵塊自左往右運(yùn)動(dòng),現(xiàn)用高速攝影機(jī)在同一底片上多次爆光,記錄下鐵塊每次爆光時(shí)的位置,如圖所示.連續(xù)兩次爆光的時(shí)間間隔是相等的.由圖可知()
A.在時(shí)刻t2以及時(shí)刻t5兩鐵塊速率相同
B.在時(shí)刻t3兩鐵塊速率相同
C.在時(shí)刻t3和時(shí)刻t4之間某瞬時(shí)兩鐵塊速率相同
D.在時(shí)刻t4和時(shí)刻t5之間某瞬時(shí)兩鐵塊速率相同
5.一輛車(chē)輛在仍然線上運(yùn)動(dòng),第1s內(nèi)通過(guò)5m,第2s內(nèi)通過(guò)10m,第3s內(nèi)通過(guò)20m,4s內(nèi)通過(guò)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(shí)間的平均速率是______m/s.
6.在離地面高h(yuǎn)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(shí)間為Δt,則球下落過(guò)程中的平均速率大小為_____,與地面碰撞過(guò)程中的平均加速度大小為_______。(不計(jì)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(yùn)動(dòng),經(jīng)4s滑回原處時(shí)速率大小仍為5m/s,則物體的速率變化為_____,加速度為_____.(規(guī)定初速率方向?yàn)檎较颍?span style="display:none">S98物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
8.人們工作、學(xué)習(xí)和勞動(dòng)都須要能量物理高一必修一勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式,食物在人體內(nèi)經(jīng)消化過(guò)程轉(zhuǎn)化為獼猴桃糖,獼猴桃糖在體內(nèi)又轉(zhuǎn)化為CO2和H2O,同時(shí)形成能量E=2.80×106J·mol-1.一個(gè)質(zhì)量為60kg的田徑運(yùn)動(dòng)員起跑時(shí)以1/6s的時(shí)間沖出1m遠(yuǎn),他在這剎那間內(nèi)消耗體內(nèi)貯存的獼猴桃糖質(zhì)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(shí)點(diǎn)梳理
閱讀課本理解和建立下述知識(shí)要點(diǎn)
一、參考系
1.為了描述物體的運(yùn)動(dòng)而的物體叫參考系(或參照物)。
2.選定那個(gè)物體作為參照物,經(jīng)??紤]研究問(wèn)題的便捷而定。研究月球上物體的運(yùn)動(dòng),通常來(lái)說(shuō)是取為參照物,對(duì)同一個(gè)運(yùn)動(dòng),取不同的參照物,觀察的結(jié)果可能不同。
3.運(yùn)動(dòng)學(xué)中的同一公式中所涉及的各化學(xué)量應(yīng)相對(duì)于同一參照物。若果沒(méi)有非常說(shuō)明,都是取地面為參照物。
二、質(zhì)點(diǎn)
1.定義:
2.物體簡(jiǎn)化為質(zhì)點(diǎn)的條件:
3.注意:同一物體,有時(shí)能被看作質(zhì)點(diǎn),有時(shí)就不能看作質(zhì)點(diǎn)。
三、時(shí)間和時(shí)刻
1.時(shí)刻;在時(shí)間軸上可用一個(gè)確定的點(diǎn)來(lái)表示,如“2s末”、“3s初”等。
2.時(shí)間:指兩個(gè)時(shí)刻之間的一段間隔,如“第三秒內(nèi)”、“10分鐘”等。
四、位移和路程
1.位移
①意義:位移是描述的數(shù)學(xué)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(biāo)量,只有大小,沒(méi)有方向。
3.物體做運(yùn)動(dòng)時(shí),路程才與位移大小相等。在曲線運(yùn)動(dòng)中質(zhì)點(diǎn)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(shù)學(xué)量。速率是矢量,既有大小又又方向。
②瞬時(shí)速率:對(duì)應(yīng)_____或的速率,簡(jiǎn)稱(chēng)速率。瞬時(shí)速率的方向?yàn)樵摃r(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的方向。
③平均速率:定義式為
,該式適用于運(yùn)動(dòng);而平均速率公式
僅適用于運(yùn)動(dòng)。
平均速率對(duì)應(yīng)某一段時(shí)間(或某一段位移),平均速率的大小跟時(shí)間間隔的選定有關(guān),不同的階段平均速率通常不同,所以求平均速率時(shí),必須明晰是求哪一段位移或哪一段時(shí)間內(nèi)的平均速率。
2.速度:瞬時(shí)速率的大小叫速度,速度是標(biāo)量,只有大小,沒(méi)有方向。
六、加速度
1.加速度是描述的數(shù)學(xué)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(qū)別和聯(lián)系:
①加速度的大小和速率(填“有”或“無(wú)”)直接關(guān)系。質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)的速率大,加速度大;速率小,其加速度
小;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(zhì)點(diǎn)做加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),加速度與速率方向;質(zhì)點(diǎn)做減速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),加速度與速率方向;質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),加速度方向與初速率方向成某一角度。
③質(zhì)點(diǎn)做加速運(yùn)動(dòng)還是減速運(yùn)動(dòng),取決于加速度的和速率的關(guān)系,與加速度的無(wú)關(guān)。
七、勻速直線運(yùn)動(dòng)
1.定義:叫勻速直線運(yùn)動(dòng)。
2.速率公式:
雜記:
運(yùn)動(dòng)學(xué)涉及到的公式好多,但是運(yùn)動(dòng)學(xué)是在初一第一學(xué)期就早已學(xué)過(guò),時(shí)間比較長(zhǎng)了,好多推測(cè)中學(xué)生都差不多忘了,運(yùn)用上去會(huì)亂套,非常是對(duì)基礎(chǔ)不是挺好的中學(xué)生。對(duì)成績(jī)好的中學(xué)生來(lái)講,運(yùn)動(dòng)學(xué)是比較簡(jiǎn)單的,關(guān)鍵是要讓中學(xué)生培養(yǎng)一題多解的思想,而且還能在解題時(shí)選擇最簡(jiǎn)單的方式來(lái)解。運(yùn)動(dòng)學(xué)在中考中單獨(dú)考查的不多,主要是很熱學(xué)電磁學(xué)綜合出現(xiàn),為此,第一輪備考關(guān)鍵備考基本公式及靈活運(yùn)用,為在綜合解題做打算。
—END—