1、内 容要求说明参考系、质点位移、速度和加速度匀变速直线运动及其公式、图象实验：研究匀变速直线运动 力和运动的关系问题是力学的中心问题，而运动学问题是力学部分的基础，在整个力学中的地位是很重要的本章研究物体做直线运动的规律，即物体的位移、速度、加速度等概念，贯穿几乎整个高中物理内容，近几年高考对本章的考查比较多，考查涉及题型有选择题，实验题和计算题 1近年高考单独命题考查的重点是匀变速直线运动的规律及图象近些年高考中图象问题及对运动过程分析和解题中的技巧要求较高，它属于数学方法在物理中应用的一个重要方面 2本章知识较多与牛顿运动定律、电场、磁场中带电粒子的运动等知识结合起来进行考查3将物理规律与
2、实际问题(高科技活动、生物体的运动及体育素材等)结合密切，要求能构建物体运动过程，还原其运动本质在复习这部分内容时应着重于概念、规律的形成过程的理解和掌握，搞清知识的来龙去脉，弄清它的物理实质，而不仅仅是记住几个条文背几个公式例如，复习“质点”概念时，不是仅去记住定义，更重要的是领会物理实质，它包含了如何建立理想化的模型，去除次要因素抓住本质去研究问题的科学方法要把所学到的知识应用到生动的实例中去，这些知识就不会再是枯燥的、生硬的结论，而是生动的物理现象、物理情境、物理过程02()vvv 如学习平均速度时，学生常犯的错误是不管什么性质的变速运动都用 只适合匀变速直线运动 求平均速度，可以通过练
3、习求生活中的自由落体运动、竖直上抛运动、平抛运动、圆周运动中某段时间内的平均速度来体会平均速度的意义复习中不但要从物理量的数学公式去研究，还要尽可能用图象语言准确地描述它通过一些具体的实例，通过对这些实例中物理现象的分析、物理情景的构建、物理过程的认识去形成物理概念和规律，这样有生动的物理实例做基础形成的概念和规律，就能更好地被理解直线运动 一、基本概念 二、基本规律 接下页 直线运动 接上页 直线运动 1机械运动：一个物体相对于其他物体的位置随时间发生变化 叫做机械运动，常简称为运动2参考系：描述一个物体运动时，选来做为参考的物体，叫做参考系，也就是 假定不动 的物体同一个运动，如果选不同的
4、物体做参考系，观察的结果可能不同研究地面上物体的运动时，通常取 地面或相对地面静止的物体 做参考系比较方便3质点：用来代替物体的有质量的点 叫做质点质点是一种理想模型，是一种科学抽象，可以使物体运动问题的分析得到简化，这是研究物理问题的一种重要方法4时间和时刻：(1)时间和时刻都可以在时间轴上表示出来，在时间轴上，每一个点都表示一个 时刻，每两点之间的线段表示一段 时间.我们可以理解为时刻就是时间“点”，时间是时间“段”(2)时间的计量单位是 秒(s)、分(min)、时(h).在实验室中常用 秒表 和 打点计时器 来测量时间5位移是表示 质点位置的变动 的物理量，符号是 x，用初位置指向末位置
5、的有向线段表示，它 既 有 大 小、又 有 方 向 ，所 以 是 矢量路程是 质点运动轨迹的长度，只有大小，没有方向，是 标量.6匀速直线运动：物体在一条直线上运动，如果任意 相等的时间内位移相等，这种运动就叫做匀速直线运动 1.2.7xtvxt物体运动速度是表示 的物理的快慢和方向位速量，它等于 的比值，用公式表示为 速度是矢量，既有大小，又有方向，速度的方移与向是发生这段位移所用时间物 体运动方向 度(3)平均速度：做变速运动的物体的位移x跟发生这段位移所用时间t的比值在变速直线运动中，不同时间(或不同位移)内的平均速度一般是不同的，因此，在谈到平均速度时一定要指明是 哪段时间 或 哪段位
6、移 的平均速度(4)瞬时速度能精确地描述做变速直线运动的物体经过某一时刻(或某一位置)时的快慢程度瞬时速度大小，叫瞬时速率，简称速率 1 2 8vat速度变化快慢速度的变化量与发生这一变化所用的时 物理意义：加速度是表示 的物理量定义：的比值，叫加速度，用公式 间 加速度 表示(3)加速度是矢量，加速度的方向跟 速度变化量(v)的方向相同，在加速直线运动中，加速度方向跟初速度方向相同若规定初速度方向为正方向，则a 取正，在减速直线运动中，加速度方向与初速度的方向相反，则a 取负，加速度的正负号只表示加速度的方向与规定的正方向相同或相反，不表示加速度大小1何种情况下物体可以看成质点？解答:用质点
7、代替物体，可以使问题简化，便于研究这种建立理想模型的方法是一种重要的科学研究方法但把物体抽象成质点来研究是有条件的：从运动学的角度认识，物体上各点的运动状态相同或可视为相同时，可以将物体视为质点如果一个或几个物体的加速度相同时一般也可以处理为质点物体的线度对所运动的空间来说可忽略不计，则物体可被当做质点来处理比如，当研究地球的自转时，地球不能被当做质点；而研究地球的公转时，地球的大小跟公转的半径比较可以忽略不计，因此可以把地球当做质点 2平均速度和平均速率有哪些区别？xsvvttxs 平均速度 中 是位移，而平均速率 中的 是路程，由于位移的大小并不一定等于路程，故平均速度的大小 并不一定等于
8、平均速率，平均速率大于或等于解答：平均速度3vvvt 速度、速度的变化量与速度的变化率有何不同？21vvvvvaavtvvvvavvavtvt 速度 是表示物体运动快慢的物理量；速度变化量是表示速度变化大小和方向的物理量，其值 ；速度的变化率表示了速度的变化快慢及方向，即物体运动的加速度加速度 中，的大小是由与的比值决定的，与、的大小无关解答：，、大，加速度 不一定大，、小，加速度 不一定小1质点和参考系例1：(2009广东理基)做下列运动的物体，能当做质点处理的是()A自转中的地球B旋转中的风力发电机叶片C在水面上旋转的花样滑冰运动员D匀速直线运动的火车D方法点拨：运动的物体能否视为质点，不
9、能只看它的几何尺寸，只要物体的大小对所研究的问题(位移、速度)的影响可以忽略不计时，物体可被看成质点变式训练1：车辆在行进中，要研究车轮的运动，下列选项中正确的是()A车轮只做平动B车轮只做转动C车轮的平动可以用质点模型分析D车轮的转动可以用质点模型分析解析：行驶中车辆的车轮既有平动，又有转动研究其平动时，可忽略车轮各点运动情况的差异，故可用质点模型分析；研究其转动时，不能忽略车轮各点运动情况的差异，故不可用质点模型分析C例2：甲、乙两车以相同的速度v0同轨道直线前进，甲在前，乙在后，两车上分别有a、b两人各用石子瞄准对方，以相对自身v0的速度同时水平打击对方若石子的竖直下落很小，则()Aa先
10、被击中Bb先被击中Ca、b同时被击中D石子可以击中b而不能击中a解析：选取甲、乙两车的中任何一辆为参考系，则两石子相对甲(或乙)车的速度大小相同，且击中对方的相对位移也相同，因而可以得出a、b两人同时被击中的结论，故C正确答案：C方法点拨：在解题时，适当选择参考系，可使问题简化变式训练2:某游艇沿直线河流匀速逆水航行，在某处丢失了一个救生圈，丢失后经时间t才发现，于是游艇立即返航去追赶，结果在丢失点下游距丢失点s处追上，设水流速恒定，游艇往返的划行速率不变，求水速1111()2(vvtvtvv tvtvv tttsvtsvtvt 若以河岸为参照物，设水速为，游艇划行速率为，从开始返航追赶到追上
11、用时，由题意得 解法，解得 ，而 ，所：以 解析：2222svtttts 以水为参照物，则救生圈静止不动，游艇往返速率不变，故返航追上救生圈的时间也为，从丢失到追上的时间为，在 内，救生圈随水运动了，故水速：解法2位移与路程 例3：在运动场的一条直线跑道上，每隔5m放置一个空瓶，运动员在进行折返跑训练时，从中间某个瓶子处出发，跑向最近的空瓶将其扳倒后返回再扳倒出发点处的空瓶子，之后再折返扳倒前面最近处的瓶子，依次下去，当他扳倒第6个空瓶时，他跑过的路程是多少？位移是多大？解析：设从O处出发，其运动情景如图所示，由路程是轨迹的长度得：L(5510152025)m80m，由位移的概念有：x10m.
12、方法点拨：本题主要考查对位移和路程的理解，作出运动员运动的示意图，使运动过程直观形象，易于求解 变式训练3:某同学从学校的门口A处开始散步，先向南走了50m到达B处再向东走了100m到达C处，最后又向北走了150m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？22(50 100 150)mtan300m110015050m 100145452m.sx 此人散步的总路程为 画图，如图所示，位移大小为 且，即 解析：位移方向为东偏北(2)应用直角坐标
13、系中的坐标表示，以A为坐标原点，向东为x轴正向，向北为y轴正向，则A点为(0,0)，B(0,50)，C(100,50)，D(100,100)(3)应用位移可准确表示此人散步的位置变化方法点拨：位移是矢量，分析问题时根据运动过程确定物体的初、末位置，从而确定位移的方向，位移方向与物体运动的路径无关3.速度与速率例4：一列火车沿平直轨道运行，先以10m/s的速度匀速行驶15min，随即改以15m/s的速度匀速行驶10min，最后在5min内又前进1000m 而 停 止 则 该 火 车 在 前 25min 及 整 个30min内的平均速度各为多大？它通过最后2000m的平均速度是多大？12325mi
14、n 312m/s10.6m/s0min5.45m/s2000mvvv前的平均速度整个内平均速度 最后的平均 答案：速度 0/()/122vx tvvv 平均速度的常用计算方法有：利用定义式，这种方法适合于任何运动形式；利用，这种方法只适用于匀变速直线运动求平均速度的关键是明确所求的是哪一段时间内的平均速度或哪一段位移的平方法点拨：均速度40km/h1/320km/h40km/3h2 一位汽车旅游爱好者打算到某风景区去观光，出发地和目的地之间是一条近似于直线的公路，他原计划全程平均速度要达到，若这位旅游爱好者开出路程之后发现他的平均速度仅有，那么他能否完成全程平均速度为的计划呢？若能完成，要求他
15、在后 的路程里开车的速度应达多少？变式训练4：12/32/23/3202/3280km340km/h80km/h./h2/+0363vsstsssvsssvtv设后路程上的平均速度为，总路程为在前里用时：在后里用时：所以全程的平均速度为：解得 由结果可知，这位旅行者能完成他的计划，他在后的路程里，速度 解析应：达方法点拨：匀速直线运动的问题要着重分析物体的运动情景，可根据题目要求作出物体的运动情景图，根据题目要求确定物体在何时处于何处，做什么运动，再列式求解4匀速直线运动例5：如图111所示，相邻两车站间距相等，在一条直线上车在两站间匀速行驶时速度均为v车，每次靠站停顿时间均为t.某同学位于车
16、站1与车站2之间离车站2较近的某一位置，当车从车站3开动的同时，他向车站2以速度v人匀速奔跑，并恰能赶上汽车，车长不计于是该同学得出结论：若他仍以此平均速度从原位置向车站1奔跑，也一定能赶得上这辆班车请你通过计算判断这位同学的结论是否正确？并分析此结论成立的初位置须满足的条件是什么？22223 12xLtvvLxLtvvLxLxxx入车入车 这位同学的结论不正确，能不能赶上车与初始位置有关 设该同学初始位置与车站 的距离为，向车站奔跑的时间关系为 若向车站 奔跑也恰能赶上此班车，则须满足的时间关系为 以上二式若满足条件应 解析：，即结论才成立变式训练5:一辆客车在某高速公路上行驶，在经过某直线
17、路段时，司机驾车做匀速直线运动司机发现其正要通过正前方高山悬崖上的隧道，于是鸣笛，5s后听到回声，听到回声后行驶10s司机第二次鸣笛，3s后听到回声，请根据以上数据帮助司机算一下客车的速度，看客车是否超速行驶，以便提醒司机安全驾驶已知此高速公路的最高限速为120km/h，声音在空气中的传播速度为340m/s.解析：设客车行驶速度为v1，声速为v2，客车第一次鸣笛时客车离悬崖的距离为L.由题意在第一次鸣笛到听到回声的过程中，应有2L5v15v2当客车第二次鸣笛时，客车距离悬崖的距离为LL15v1同理 2L3v13v2即2(L15v1)3v13v2由以上可得v1v2/1424.3m/sv124.3m/s87.5km/h，小于120km/h，故客车未超速
