高中物理必修一知识点：直线运动doc.docVIP

直线运动 1. 几个重要物理量 （1）位移与路程 位移是描述物体位置变化的物理量，这可以用由始点指向终点的有向线段来表示，是一个矢量，大小是由始点到终点的距离，方向是由始点指向终点，与物体运动的路径无关。当物体运动的始点与终点重合时位移为零。 路程是描述物体运动轨迹的物理量，是一标量，与物体运动的路径有关。当物体运动的始点与终点重合时路程不为零。 位移和路程都属于过程量，它们都需要经历一段时间。当物体做定向直线运动时，位移的大小等于路程；当物体做曲线运动或往返的直线运动时，位移的大小小于路程。 例1：一个电子在匀强磁场中沿半径为R的圆周运动，转了3圈回到原位置，运动过程中位移的最大值和路程的最大值分别是（ ） A.， B. ， C. ， D. ， 分析与解答：由位移和路程的概念和表示进行确定。由起点指向终点的有向线段表示位移，其大小为起点到终点的距离，在电子做圆周运动的过程中，离开起点的最远距离就是直径，所以位移的最大值为2R；运动的路程是指运动轨迹的实际长度，运动了3圈时的路程就是3个圆周长，所以正确的选项为C。 （2）平均速度与瞬时速度 平均速度和瞬时速度都是描述物体做运动时运动快慢的物理量。平均速度是发生的位移与所用时间之比，即：。它能粗略地描述物体在一段时间内运动的快慢（严格地说应为物体位置变化的快慢）；瞬时速度是指物体运动中某时刻或某位置时的速度，它能精确地反映物体在运动中各点处运动的快慢。 平均速度和瞬时速度都是矢量。平均速度的方向与一段时间内的位移方向相同；瞬时速度的方向就是物体在某点处运动的方向，当物体做曲线运动时就是运动轨迹某点处的切线方向。 在匀速直线运动中，物体在任意时间内的平均速度和任意时刻的瞬时速度都相同，因而只提一个速度就可以了；在变速运动中，物体在各段时间内的平均速度不一定相同，物体在各个时刻的瞬时速度不一定相同，因而必须指明是哪一段时间内的平均速度和哪一时刻的瞬时速度。 在定向直线运动中，平均速度的大小等于物体运动的平均速率，在往返的直线运动或曲线运动中，平均速度的大小并不等于物体运动的平均速率；不论物体做什么运动，瞬时速度的大小总等于瞬时速率。 例2：骑自行车的人沿直线以速度v行进了三分之二的路程，接着以5m/s的速度跑完其余的三分之一路程。若全程的平均速度为3m/s，则v的大小为 。 解析：由平均速度的定义式，即可得出v。设总位移为s，前一段运动所需时间为t1，后一段运动所需时间为t2，则，，。又，解得。 （3）速度、速度变化量和加速度 速度、速度变化量和加速度比较 ? 速度 速度变化量 加速度 定义 或 概念 物体做匀速直线运动时，位移与所用时间之比，就叫做匀速直 线运动的速度。 物体做变速运动时，末速度与初速度的矢量差，就叫做速度的变化 量。 物体做匀变速直线运动时，速度的变化量与所用时间之比，就叫做匀变速 直线运动的加速度。 表示 式 单位 物理 意义 1. 描述物体运动快慢及其方向的物理 量。 2. 在数值上等于单位时间内位移的大小 （速率）。 描述物体速度变化的大小和方向的物理量。 1. 描述物体速度变化快慢的大小和方向的物理量。 2. 在数值上等于单位时间内速度变化量的大小。 性质 矢量，其方向为物体 运动的方向 矢量，加速（减速）直线运动中的方向与v的方向相同（相反）。 矢量，其方向与速度变化 量的方向总相同。 瞬时速度为状态量，必须指明哪一时刻或 哪一位置。 为过程量，需指明哪一过程，与初速度和末速 度有关。 对于给定的匀变速直线运动而言，加速度a为定值，与速度v、速度变化量 和时间t无关。 说明： （1）速度、速度变化量和加速度在大小上无确定的数量关系也无直接的必然联系，所以不能由一个量的大小来判断另两个量的大小情况，也不能由一个量的大小变化情况来判断另两个的大小变化情况，如速度大的物体其速度变化量和加速度不一定大，加速度大的物体其速度和速度变化量可能很小，速度为零时其加速度不一定为零，加速度增大的物体其速度和速度变化量不一定增大。 当然，当加速度时，速度就保持不变，在任一段时间内速度变化量；当加速度时，速度v就一定变化，在任一段时间内的速度变化量。 （2）速度、速度变化量和加速度在方向上一般无确定的关系，但在给定的运动中，它们的方向可有一定的关系。如在加速直线中，速度、速度变化量和加速度三者的方向都相同；在减速直线运动中，速度变化量和加速度的方向相同与速度的方向相反。 例3：关于加速度、速度变化量和速度的关系，下列说法正确的是（ ） A. 速度变化越大，加速度一定越大 B. 速度等于零时，加速度也等于零 C. 速度变化越快，加速度一定越大 D. 加速度减小时，速度也减小 解析：加速度是表示物体速