2021年初中物理竞赛及自主招生专题讲义第一讲物体的运动第一节匀速直线运动与图像问题202103091108

【物体的运动】是初中物理中的核心概念，主要探讨各种物体运动的形式和规律。本讲义专注于【匀速直线运动】及其与图像的关系，这是运动学的基础内容。 **匀速直线运动**指的是物体沿直线以恒定的速度进行的运动。其特征如下： 1. **速度恒定**：匀速直线运动的物体，其速度大小和方向都不会改变。速度可以用公式 `v = s/t` 计算，其中 `v` 是速度，`s` 是路程，`t` 是时间。此外，匀速直线运动的路程与时间成正比。 2. **图像表现**：在位置-时间图像中，匀速直线运动表现为一条斜率为速度的直线。斜率越大，表示物体运动速度越大。 **案例分析**： 1. **影子的运动**：当人以速度 `v` 匀速走动时，其头部影子的运动也是匀速直线运动。根据相似三角形原理，可以计算出影子的速度和长度增长速度。影子的运动速度等于人行走速度加上光线速度，而影子长度的增长速度则是单位时间内影子长度的变化量。 2. **图像应用**：位置-时间图像用于直观描述物体的运动状态。例如，甲、乙、丙三个物体的运动图像中，甲物体的图像是一条斜线，表明它做匀速直线运动；乙物体的图像平行于时间轴，表示物体静止；丙物体的图像同样为斜线，表明它也做匀速直线运动。 **解题技巧**： 1. **相遇问题**：通过位置-时间图像，可以找到两个或多个物体相遇的时间点，例如在例2中，教授与汽车的相遇可以通过图像的交点确定。 2. **速度比例问题**：在例2中，教授与汽车速度之比为1:9，利用速度关系和相遇条件，可以推算出教授出发的时间。 通过深入理解和运用这些知识点，学生不仅可以应对物理竞赛，也能在自主招生考试中展示对物理概念的深刻理解。掌握匀速直线运动和图像分析，对于解决更复杂的物理问题奠定了坚实的基础。