初中数学
根据考纲的要求,本章内容可以分成三部份,即:基本概念、匀速直线运动;匀变速直线运动;运动图像。其中重点是匀变速直线运动的规律和应用。难点是对基本概念的理解和对研究技巧的掌握。
明天带来的是第二部份的知识点总结~
知识网路:
匀速直线运动
1.定义:
,即在任意相等的时间内物体的位移相等.它是速率为恒矢量的运动,加速度为零的直线运动。
2.图象:匀速直线运动的s-t图象为仍然线:图线的斜率在数值上等于物体的速率。
三、综合例析
【例5】关于位移和路程,下述说法中正确的是()
A.物体沿直线向某一方向运动,通过的路程就是位移
B.物体沿直线向某一方向运动,通过的路程等于位移的大小
C.物体通过一段路程,其位移可能为零
D.物体通过的路程可能不等,但位移可能相同
解析:位移是矢量,路程是标量,不能说这个标量就是这个矢量,所以A错,B正确.路程是物体运动轨迹的实际宽度,而位移是从物体运动的起始位置指向中止位置的有向线段,假若物体做的是双向直线运动,路程就和位移的大小相等.假若物体在两位置间沿不同的轨迹运动,它们的位移相同,路程可能不同.假若物体从某位置开始运动,经一段时间后回到起始位置,位移为零,但路程不为零,所以,CD正确.
【例6】关于速率和加速度的关系,下述说法中正确的是()
A.速率变化越大,加速度就越大
B.速率变化越快,加速度越大
C.加速度大小不变,速率方向也保持不变
C.加速度大小不断变小,速率大小也不断变小
解析:依照
可知,Δv越大,加速度不一定越大,速率变化越快,则表示
越大,故加速度也越大,B正确.加速度和速率方向没有直接联系,加速度大小不变,速率方向可能不变,也可能改变.加速度大小变小,速率可以是不断减小.甚或题应选B.
【例7】在与x轴平行的匀强电场中,场强为E=1.0×106V/m,一带电量q=1.0×10-8C、质量m=2.5×10-3kg的物体在粗糙水平面上顺着x轴作匀速直线运动,其位移与时间的关系是x=5-2t,式中x以m为单位,t以s为单位。从开始运动到5s末物体所经过的路程为,位移为。
解析:须注意本题第一问要求的是路程;第二问要求的是位移。
将x=5-2t和
对照,可知该物体的初位置x0=5m,初速率v0=
m/s,运动方向与位移正方向相反,即沿x轴负方向,因而从开始运动到5s末物体所经过的路程为10m,而位移为
m。
【例8】某快艇匀速滑直线支流顺水航行,在某处遗失了一个救生圈,遗失后经t秒才发觉,于是快艇立刻返航去追赶,结果在遗失点下游距遗失点s米处追上,求水速.(水流速恒定,快艇往返的划行速度不变)。
解析:以水为参照物(或救生圈为参照物),则快艇相对救生圈往返的位移大小相等,且快艇相对救生圈的速度也不变,故返航追上救生圈的时间也为t秒,从遗失到追上的时间为2t秒,在2t秒时间内,救生圈随水运动了s米,故水速
思索:若快艇上的人发觉遗失时,救生圈距快艇s米,此时立刻返航追赶,用了t秒钟追上,求船速.
【例9】如图所示为高速道路上用超声测速仪测时速的示意图,测速仪发出并接收超声波脉冲讯号,按照发出和接收到讯号间的时间差,测出被测物体速率,图中P1、P2是测速仪发出的超声波讯号,n1、n2分别是P1、P2被车辆反射回去的讯号,设测速仪匀速扫描,P1,P2之间的时间间隔Δt=1.0s,超声波在空气中传播的速率是340m/s,若车辆是匀速行驶的,则依照图B可知车辆在接收P1、P2两个讯号之间的时间内前进的距离是___m,车辆的速率是/s.
解析:本题首先要读懂B图中标尺所记录的时间每一小格相当于多少:因为P1P2之间时间间隔为1.0s,标尺记录有30小格,故每小格为1/30s,其次应看出车辆两次接收(并反射)超声波的时间间隔:P1发出后经12/30s接收到车辆反射的超声波,故在P1发出后经6/30s被车接收,发出P1后,经1s发射P2,可知车辆接到P1后,经t1=1-6/30=24/30s发出P2,而从发出P2到车辆接收到P2并反射所耗时间为t2=4.5/30s,故车辆两次接收到超声波的时间间隔为t=t1+t2=28.5/30s,求出车辆两次接收超声波的位置之间间隔:s=(6/30-4.5/30)v声=(1.5/30)×340=17m,故可算出v汽=s/t=17÷(28.5/30)=17.9m/s.
【例10】天文观测表明,几乎所有远处的星体(或星体)都在以各自的速率远离我们而运动,离我们越远的星系,背离我们运动的速率(称为退行速率)越大;也就是说,宇宙在膨胀,不同星系的退行速率v和它们离我们的距离r成反比,即v=Hr,式中H为一恒量,称为哈勃常数,已由天文观测测定。为解释上述现象,有人提出一种理论,觉得宇宙是从一个爆燃的大火球开始产生的,大爆燃后各星系即以各自不同的速率向外匀速运动,并构想我们就坐落其中心。由上述理论和天文观测结果,可计算宇宙年纪T,其估算式为T=。按照近日观测,哈勃常数H=3×10-2m/s﹒光年,由此推算宇宙的年纪约为年。
解析:本题涉及关于宇宙产生的大爆燃理论,是天体化学学研究的前沿内容,背景材料十分新颖,题中还给出了不少信息。题目描述的现象是:所有恒星都在离我们而去物理高一必修一匀变速直线运动公式,并且越远的速率越大。提供的一种理论是:宇宙是一个大火球爆燃产生的,爆燃后形成的恒星向各个方向匀速运动。如何用该理论解释呈现的现象?可以想一想:各星系原先同在一处,如今为何有的恒星远,有的恒星近?其实是因为速率大的走得远,速率小的走的近。所以距离远是因为速率大,v=Hr只是表示v与r的数目关系,并非表示速率大是因为距离远。
对任一星系,设速率为v,现今距我们为r,则该恒星运动r这一过程的时间T即为所要求的宇宙年纪,T=r/v
将题给条件v=Hr代入上式得宇宙年纪T=1/H
将哈勃常数H=3×10-2m/s·光年代入上式,得T=1010年。
点评:有不少考生遇见这类完全陌生的、很前沿的考题,对自己缺少信心,觉得这样的问题自己从来没见过,老师也从来没有讲过,不可能做下来,因此采取舍弃的心态。虽然只要静下心来,步入题目的情境中去,所用的数学知识却是极其简单的。这类题厘清其中的因果关系是解题的关键。
四、针对训练
1.对于质点的运动,下述说法中正确的是()
A.质点运动的加速度为零,则速率为零,速率变化也为零
B.质点速率变化率越大,则加速度越大
C.质点某时刻的加速度不为零,则该时刻的速率也不为零
D.质点运动的加速度越大,它的速率变化越大
2.某质点做变速运动,初始的速率为3m/s,经3s速度仍为3m/s测()
A.假若该质点做直线运动,该质点的加速度不可能为零
B.假若该质点做匀变速直线运动,该质点的加速度一定为2m/s2
C.假若该质点做曲线运动,该质点的加速度可能为2m/s2
D.假若该质点做直线运动,该质点的加速度可能为12m/s2
3.关于物体的运动,不可能发生的是()
A.加速度大小渐渐减少,速率也渐渐减少
B.加速度方向不变,而速率方向改变
C.加速度和速率都在变化,加速度最大时,速率最小
D.加速度为零时,速率的变化率最大
4.两铁块自左往右运动,现用高速摄影机在同一底片上多次爆光,记录下铁块每次爆光时的位置,如图所示.连续两次爆光的时间间隔是相等的.由图可知()
A.在时刻t2以及时刻t5两铁块速率相同
B.在时刻t3两铁块速率相同
C.在时刻t3和时刻t4之间某瞬时两铁块速率相同
D.在时刻t4和时刻t5之间某瞬时两铁块速率相同
5.一辆车辆在仍然线上运动,第1s内通过5m,第2s内通过10m,第3s内通过20m,4s内通过5m,则最初两秒的平均速率是m/s,最后两秒的平均速率是__m/s,全部时间的平均速率是______m/s.
6.在离地面高h处让一球自由下落,与地面碰撞后回落的速率是碰前3/5,碰撞时间为Δt,则球下落过程中的平均速率大小为_____,与地面碰撞过程中的平均加速度大小为_______。(不计空气阻力).
7.物体以5m/s的初速率沿光滑斜槽向下做直线运动,经4s滑回原处时速率大小仍为5m/s,则物体的速率变化为_____,加速度为_____.(规定初速率方向为正方向).
8.人们工作、学习和劳动都须要能量物理高一必修一匀变速直线运动公式,食物在人体内经消化过程转化为猕猴桃糖,猕猴桃糖在体内又转化为CO2和H2O,同时形成能量E=2.80×106J·mol-1.一个质量为60kg的田径运动员起跑时以1/6s的时间冲出1m远,他在这刹那间内消耗体内贮存的猕猴桃糖质量是多少?
参考答案:
1.B
2.BC
3.D
4.C
5.7.5;12.5;10
6.
,
7.
m/s;
m/s2
8.0.28g
附:
知识点梳理
阅读课本理解和建立下述知识要点
一、参考系
1.为了描述物体的运动而的物体叫参考系(或参照物)。
2.选定那个物体作为参照物,经常考虑研究问题的便捷而定。研究月球上物体的运动,通常来说是取为参照物,对同一个运动,取不同的参照物,观察的结果可能不同。
3.运动学中的同一公式中所涉及的各化学量应相对于同一参照物。若果没有非常说明,都是取地面为参照物。
二、质点
1.定义:
2.物体简化为质点的条件:
3.注意:同一物体,有时能被看作质点,有时就不能看作质点。
三、时间和时刻
1.时刻;在时间轴上可用一个确定的点来表示,如“2s末”、“3s初”等。
2.时间:指两个时刻之间的一段间隔,如“第三秒内”、“10分钟”等。
四、位移和路程
1.位移
①意义:位移是描述的数学量。
②定义:
③位移是矢量,有向线段的宽度表示位移大小,有向线段的方向表示位移的方向。
2.路程:路程是;路程是标量,只有大小,没有方向。
3.物体做运动时,路程才与位移大小相等。在曲线运动中质点的位移的大小一定路程。
五、速度和速度
1.速率
①速度是描述的数学量。速率是矢量,既有大小又又方向。
②瞬时速率:对应_____或的速率,简称速率。瞬时速率的方向为该时刻质点的方向。
③平均速率:定义式为
,该式适用于运动;而平均速率公式
仅适用于运动。
平均速率对应某一段时间(或某一段位移),平均速率的大小跟时间间隔的选定有关,不同的阶段平均速率通常不同,所以求平均速率时,必须明晰是求哪一段位移或哪一段时间内的平均速率。
2.速度:瞬时速率的大小叫速度,速度是标量,只有大小,没有方向。
六、加速度
1.加速度是描述的数学量。
2.定义式:。
3.加速度是矢量,方向和方向相同。
4.加速度和速率的区别和联系:
①加速度的大小和速率(填“有”或“无”)直接关系。质点的运动的速率大,加速度大;速率小,其加速度
小;速率为零,其加速度为零(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。质点做加速直线运动时,加速度与速率方向;质点做减速直线运动时,加速度与速率方向;质点做曲线运动时,加速度方向与初速率方向成某一角度。
③质点做加速运动还是减速运动,取决于加速度的和速率的关系,与加速度的无关。
七、匀速直线运动
1.定义:叫匀速直线运动。
2.速率公式:
杂记:
运动学涉及到的公式好多,但是运动学是在初一第一学期就早已学过,时间比较长了,好多推测中学生都差不多忘了,运用上去会乱套,非常是对基础不是挺好的中学生。对成绩好的中学生来讲,运动学是比较简单的,关键是要让中学生培养一题多解的思想,而且还能在解题时选择最简单的方式来解。运动学在中考中单独考查的不多,主要是很热学电磁学综合出现,为此,第一轮备考关键备考基本公式及灵活运用,为在综合解题做打算。
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