运动学专题学案

这是一份运动学专题学案，共10页。试卷主要包含了机械运动，参考系，质点，时刻和时间间隔，位移和路程，速度和速率，加速度，匀速直线运动等内容，欢迎下载使用。

第1课时 描述运动的物理量
基础知识归纳
1.机械运动
物体的 空间位置 随时间的变化.
2.参考系
为了研究物体的运动而假定为不动，用来做 参考 的物体，对同一个物体的运动，所选择的参考系不同，对它运动的描述可能就会 不同 ，通常取 地面 为参考系来描述物体的运动.
3.质点
(1)定义：用来代替物体的有 质量 的点.
(2)物体可看做质点的条件：研究物体的运动时，物体的 大小 和 形状 可以忽略.
4.时刻和时间间隔
5.位移和路程
6.速度和速率
(1)平均速度：运动物体的 位移 与所用 时间 的比值.
(2)瞬时速度：运动物体在某一 位置 或 时刻 的速度.
(3)速率：瞬时速度的 大小 叫速率，是标量.
7.加速度
(1)定义：a＝，Δv是速度变化量，Δt是时间间隔.
(2)物理意义：描述 速度 变化的快慢.
(3)方向：与Δv的方向相同，单位是 m/s2 .
8.匀速直线运动
(1)定义：轨迹为直线，且在任意相等的时间内 位移 相等的运动.
(2)规律的描述
①公式：v＝ x/t .
② 图象：如图所示.
典例精析
1.位移和路程的比较及计算
【例1】在一条直线跑道上，每隔5 m远放置一个空瓶子，运动员进行折返跑训练，从中间某一瓶子处出发，跑向最近的空瓶子将其扳倒后返回再扳倒出发点处的第一个瓶子，之后再折返扳倒前面的最近的瓶子，依次下去，当他扳倒第6个空瓶子时，他跑过的路程多大？位移是多大？
【拓展1】某同学从学校的门口A处开始散步，先向南走了50 m到达B处，再向东走了100 m到达C处，最后又向北走了150 m到达D处，则：
(1)此人散步的总路程和位移各是多少？
(2)要确切地表示这人散步过程中的各个位置，应采用什么数学手段较妥，分别应如何表示？
(3)要比较确切地表示此人散步的位置变化，应用位移还是路程？
2.平均速度的求法
【例2】汽车从甲地由静止出发，沿直线运动到丙地，乙在甲、丙两地的中点.汽车从甲地匀加速运动到乙地，经过乙地时速度为60 km/h；接着又从乙地匀加速运动到丙地，到丙地时速度为120 km/h.求汽车从甲地到达丙地的平均速度.
【拓展2】某人爬山，从山脚爬上山顶，然后又从原路返回到山脚，上山的平均速率为v1，下山的平均速率为v2，则往返的平均速度大小和平均速率是 ( D )
A., B. , C.0, D.0,
3.位移、速度、速度变化率和加速度的关系
【例3】一个质点做方向不变的直线运动，加速度的方向始终与速度方向相同，但加速度大小逐渐减小直至为零，则在此过程中 ( )
A.速度逐渐减小，当加速度减小到零时，速度达到最小值
B.速度逐渐增大，当加速度减小到零时，速度达到最大值
C.位移逐渐增大，当加速度减小到零时，位移将不再增大
D.位移逐渐减小，当加速度减小到零时，位移达到最小值
【拓展3】一物体做匀变速直线运动，某时刻速度的大小为4 m/s，1 s后速度的大小变为10 m/s.在这1 s内物体的 ( )
A.位移的大小可能小于4 m B.位移的大小可能大于10 m
C.加速度的大小可能小于4 m/s2 D.加速度的大小可能大于10 m/s2
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4.参考系及其应用
【例4】航空母舰是一种可以供军用飞机起飞和降落的军舰.蒸汽弹射起飞，就是使用一个长平的甲板作为飞机跑道，起飞时一个蒸汽驱动的弹射装置带动飞机在两秒钟内达到起飞速度，目前只有美国掌握生产蒸汽弹射器的成熟技术.某航空母舰上的战斗机，起飞过程中最大加速度是a＝4.5 m/s2，飞机要达到速度v0＝60 m/s才能起飞，航空母舰甲板长为L＝289 m.为使飞机安全起飞，航空母舰应以一定速度航行才能保证飞机起飞安全，求航空母舰的最小航行速度v是多少？(设飞机起飞对航空母舰的状态没有影响，飞机的运动可以看做匀加速直线运动)
第 2 课时 匀变速直线运动规律及应用
基础知识归纳
1.匀变速直线运动的基本规律
(1)概念：物体做 直线 运动，且加速度大小、方向都 不变 ，这种运动叫做匀变速直线运动.可分为 匀加速 直线运动和 匀减速 直线运动两类.
(2)特点： 加速度的大小和方向都不随时间变化 .
(3)匀变速直线运动的规律
2.匀变速直线运动的重要推论
(1)任意两个连续相等的时间间隔T内的位移之差是一个恒量，即x2－x1＝x3－x2＝…＝Δx＝ aT 2 或xn＋k－xn＝ kaT 2 .
(2)在一段时间t内，中间时刻的瞬时速度v等于这段时间的平均速度，即＝=.
(3)中间位移处的速度：＝.
(4)初速度为零的匀加速直线运动的特殊规律
①t末、2t末、3t末、…、nt末瞬时速度之比为
v1∶v2∶v3∶…∶vn＝ 1∶2∶3∶…∶n .
②t内、2t内、3t内、…、nt内位移之比为
x1∶x2∶x3∶…∶xn＝ 12∶22∶33∶…∶n2 .
③在连续相等的时间间隔内的位移之比为
xⅠ∶xⅡ∶xⅢ∶…∶xn＝ 1∶3∶5∶…∶(2n－1) .
④经过连续相等位移所用时间之比为
tⅠ∶tⅡ∶tⅢ∶…∶tn＝.
典例精析
1.匀变速直线运动问题的求解
【例1】物体以一定的初速度从A点冲上固定的光滑的斜面，到达斜面最高点C时速度恰好为零，如图所示.已知物体运动到斜面长度3/4处的B点时，所用时间为t，求物体从B运动到C所用的时间.
【拓展1】一个做匀加速直线运动的物体，在头4 s内经过的位移为24 m，在第二个4 s内经过的位移是60 m.求这个物体的加速度和初速度各是多少？
2.匀变速直线运动的推论及其应用
【例2】物体沿一直线运动，在t时间内通过的位移为x，它在中间位置x处的速度为v1，在中间时刻t时的速度为v2，则v1和v2的关系为 ( )
A.当物体做匀加速直线运动时，v1>v2 B.当物体做匀减速直线运动时，v1>v2
C.当物体做匀速直线运动时，v1＝v2 D.当物体做匀减速直线运动时，v1