1、一、机械运动、参考系和坐标系 1机械运动：物体相对于其他物体的 改变，叫做机 械运动，简称运动 2参考系(1)定义：在描述机械运动时，假定不动，用来作为 的 另外的物体(2)选取：可任意选取，参考系不同，结论往往 ，即物体的运动和静止都是 的 通常以 作为参考系位置 标准 不同 相对 地面 3坐标系(1)定义：为了定量地描述物体的 及位置变化，需要 在参考系上建立的坐标系(2)常见坐标系：直线坐标系、坐标系和三维坐标系 等 二、质点 1定义：用来代替物体的有 的点它是一种理想化 模型 2物体可看做质点的条件：研究物体的运动时，物体的 和 对研究结果的影响可以忽略位置平面质量形状大小(1)物体体
2、积的大小并不是判断物体能否看成质点的标准看成质点的物体，体积可能很大(如公转中的地球)，也可能很小(如运动的电子)(2)质点并不是质量很小的点，也不同于几何图形中的“点”时 刻 时间间隔 区别(1)在时间轴上用表示(2)时刻与物体的相对应，表示某一瞬时(1)在时间轴上用表示(2)时间间隔与物体的相对应，表示某一过程 联系 两个时刻的即为时间间隔 点 位置 线段 位移 间隔 三、时刻和时间间隔 四、位移和路程位 移 路 程 定义 位移表示质点的变动，它是质点由指向的有向线段 路程是质点的长度 区别(1)位移是矢量，方向由指向.(2)路程是标量，没有方向 联系(1)在单向直线运动中，位移的大小路程
3、(2)一般情况下，位移的大小路程 位置 初位置 末位置 运动轨迹 初位置 末位置 等于 小于 五、速度和速率1速度(1)意义：表示运动快慢，是矢量(2)公式：v (3)单位：(米/秒)m/sst2平均速度：物体的 与发生这个位移所用 的比值 3瞬时速度：运动物体在某一位置或某一时刻的 ，表示物体在某一位置或某一时刻的快慢程度 4速率：瞬时速度的 叫速率 位移 时间 速度 大小 平均速度只能粗略地描述物体运动的快慢；瞬时速度能精确地描述物体在某一位置或某一时刻运动的快慢六、加速度 1定义式：.2物理意义：描述 的快慢 3方向：与速度变化的方向 ，单位是 .速度变化 相同 m/s2avtv0t4加
4、速与减速的判断(1)当a与v同向或夹角为锐角时，物体做 运动(2)当a与v垂直时，物体速度 、方向时刻变化(3)当a与v反向或夹角为钝角时，物体做 运动 加速 大小不变 减速 加速度既可以描述速度大小变化的快慢，也可以描述速度方向变化的快慢，物体有加速度时，速度的大小和方向不一定同时变化1诗人曾写下这样的诗句：“满眼风 波多闪烁，看山恰似走来迎，仔细 看山山不动，是船行”其中“看 山恰似走来迎”和“是船行”所选 的参考系分别是 ()A山和船 B船和山 C河岸和流水 D山和地面 解析：“看山恰似走来迎”是人看见山在迎面走来，人和船相对静止，选取的参考系是人或船；“是船行”是船相对河岸是运动的，河
5、岸、地面和山相对静止，选取的参考系是河岸、地面或山，所以B正确答案：B2下列几种比赛项目中的研究对象可视为质点的是()A在撑杆跳高比赛中研究运动员手中的支撑杆在支持 地面过程中的转动情况时 B帆船比赛中确定帆船在大海中的位置时 C跆拳道比赛中研究运动员的动作时 D铅球比赛中研究铅球被掷出后在空中的飞行时间时 解析：若将支撑杆看成质点，则就谈不上“转动情况”；若将跆拳道运动员看成质点，则就谈不上“动作”，故B、D正确答案：BD3.为了使高速公路交通有序、安全，路旁立了许多交通标 志如图212所示，甲图是限速路标，表示允许行 驶的最大速度是120 km/h；乙图是路线指示标志，表示 到梁山还有10
6、0 km.上述两个数据的物理意义是()图212A120 km/h是平均速度，100 km是位移 B120 km/h是平均速度，100 km是路程 C120 km/h是瞬时速度，100 km是位移 D120 km/h是瞬时速度，100 km是路程 解析：甲图是限速路标，表示汽车的瞬时速度在任何时候均不能超过120 km/h；乙图表示到梁山的路程还有100 km，故D项正确 答案：D 42010年11月13日中国男子体操队 在第16届广州亚运会上荣获男团 金牌如图213所示为陈一 冰在吊环比赛中下列说法正确的是 ()A为了研究陈一冰的技术动作，可将图示时刻的陈 一冰视为质点 B陈一冰在腾空后从高空
7、下落时，感觉地面在匀速 上升 C观众观看比赛时总是把陈一冰视为质点 D2010年11月13日一天中国队就获得19块广州亚运 会金牌，2010年11月13日指的是时间间隔图213解析：要观看陈一冰在比赛时的动作，不能视其为质点，A、C错；从高空开始下落时做自由落体运动，以自己为参考，则地面为加速上升，B错；2010年11月13日这一天中中国队共获得19块金牌，故2010年11月13日指的是时间间隔，D对答案：D5关于物体的运动情况，下列说法正确的是 ()A物体的速度为零时，加速度一定为零 B物体的运动速度很大时，加速度一定很大 C物体的速度变化量很大时，加速度一定很大 D物体的速度减小时，加速度
8、可能增大 解析：在变速运动的过程中速度减小为零时，加速度不一定为零，A选项是错的；物体的运动的速度很大时，物体的速度不一定变化很快，B选项错；加速度的大小不仅取决于变化量，而且还和速度变化所需时间有关，所以速度变化很大，加速度不一定很大，C选项错；加速度大小与速度无关，物体做减速运动，加速度方向与初速度方向相反，若速度减小得越来越快，加速度就是增大的，所以D选项正确答案：D1.速度和速率的区别 速度是描述物体位置变化快慢的物理量，在匀速直线运动中，速度等于位移跟时间的比值，是矢量，方向与位移方向一致速率是速度的大小，是标量在匀速直线运动中，速度与速率数值相等，仅是矢量和标量的区别 2平均速度与
9、平均速率的区别 在变速运动中，物体位移与时间的比值是平均速度，路 程与时间的比值是平均速率如果物体的运动轨迹是曲线，或做往返直线运动，由于路程的值大于位移的值，所以平均速度和平均速率不仅有矢量和标量的区别，而 且在数值上也不相等如汽车环城跑了一圈又回到初始 位置，位移是零，故平均速度是零，而路程不为零，平 均速率不为零 3瞬时速度与平均速度的关系 瞬时速度是运动物体在某一时刻或某一位置的速度，而平均速度是指运动物体在某一段时间 t或某段位 移 s的速度，它们都是矢量当 t0时，平均速 度的极限，就是该时刻的瞬时速度关键一点 求解平均速度，一定要按定义求解，切不可以为任何条件下平均速度等于初末瞬
10、时速度的平均值 牙买加选手尤塞恩博尔特在北京奥运会男子100米决赛中创造新的世界纪录设身高为H的博尔特正在进行100 m短跑就要到达比赛的终点处，有一摄影记者用照相机拍摄下了运动员冲刺的一幕已知摄影记者使用的照相机的光圈(控制进光量的多少)是16，快门(曝光时间)是1/60 s，得到照片后测得照片中人的高度为h，胸前号码布上模糊部分的宽度是 L.则由以上数据可以知道运动员的 ()A100 m成绩 B冲刺速度 C100 m内的平均速度 D冲刺时1/60 s内的位移审题指导 本题题意较长，信息量较多，审题时应排除干扰信息，提炼出有用信息：运动员身高H，像高h，快门1/60 s，像中模糊部分宽度为
11、L，综合以上信息可解此题解析 照片中模糊部分的宽度就是最后冲刺时的 1/60 s 内运动员号码布对应的运动位移，由放大比例关系可知其大小sHhL，对应运动员的最后冲刺速度为 vst HLh1/6060HLh.由以上分析可知 BD 选项正确答案 BD1如图214所示为高速摄影机拍 摄到的子弹穿过苹果瞬间的照片 该照片经过放大后分析出，在曝 光时间内，子弹影像前后错开的 距离约为子弹长度的1%2%.已知子弹飞行速度约为500 m/s，因此可估算出这幅照片的曝光时间最接近()A103 s B106 s C109 s D1012 s 图214解析：子弹的长度大约为 5 cm，由子弹影像前后错开的距离和
12、子弹飞行速度可以估算出高速摄影机的曝光时间约为t5102102 m500 m/s106 s，选项 B 正确答案：B1.三个物理量的对比物理量 速度v 速度的变化量v 速度的变化率v/t即加速度a 物理意义 描述运动的快慢 表示速度的变化 描述速度变化的快慢 公式 vs/t vvtv0 av/t 单位 m/s m/s m/s2 2加速度与速度没有直接关系：加速度很大，速度可以很小，可以很大，也可以为零(某瞬时)；加速度很小，速度可以很小，可以很大，也可以为零(某瞬时)3加速度与速度的变化量没有直接关系：由公式 avtv0t vt可以看出，加速度很大，速度的变化量可以很小，也可以很大；加速度很小，
13、速度的变化量可以很大，也可以很小加速度是速度的“变化率”，表示变化的快慢，不表示变化的大小4物体是否做加速运动，取决于加速度和速度的方向关 系，而与加速度的大小无关加速度的增大或减小只 表示速度变化的快慢程度增大或减小，不表示速度增 大或减小(1)当加速度的方向与速度的方向相同时，物体做加速运 动，速度增大若加速度增大，则速度增大得越来越 快；若加速度减小，则速度增大得越来越慢(仍然增大)(2)当加速度的方向与速度的方向相反时，物体做减速运 动，速度减小若加速度增大，则速度减小得越来越 快；若加速度减小，则速度减小得越来越慢(仍然减小)关键一点加速度的定义式是 avt，不能说加速度与速度变化量
14、成正比，与时间间隔成反比；决定式是 aFm，即加速度的大小由物体受到的合力 F 和物体的质量 m 共同决定，加速度的方向由合力的方向决定 有些国家的交通管理部门为了交通安全，特别制定了死亡加速度为500g(g10 m/s2)，以醒世人，意思是如果行车加速度超过此值，将有生命危险，那么大的加速度，一般情况下车辆是达不到的，但如果发生交通事故时，将会达到这一数值试问：(1)一辆以72 km/h的速度行驶的货车与一辆以54 km/h行驶的摩托车相向而行发生碰撞，碰撞时间为2.1103 s，摩托车驾驶员是否有生命危险？(2)为了防止碰撞，两车的驾驶员同时紧急刹车，货车、摩 托车急刹车后到完全静止所需时
15、间分别为4 s、3 s，货车的加速度与摩托车的加速度大小之比为多少？(3)为避免碰撞，开始刹车时，两车距离至少为多少？审题指导 摩托车与货车相撞，货车的速度几乎不变，而摩托车的速度反向，且大小与货车速度相同 解析(1)摩托车速度的变化 v72 km/h(54 km/h)126 km/h35 m/s所以摩托车的加速度大小 avt352.1103 m/s216667 m/s21666.7g500g，因此摩托车驾驶员有生命危险(2)设货车、摩托车的加速度大小分别为 a1、a2，根据加速度定义得：a1v1t1，a2v2t2所以 a1a2v1t1v2t2204 153 11(3)ss1s2v12 t1v
16、22 t262.5 m.答案(1)有生命危险(2)11(3)62.5 m 2关于物体的运动，下面说法不可能的是 ()A加速度在减小，速度在增加 B加速度方向始终改变而速度不变 C加速度和速度大小都在变化，加速度最大时速度最 小，速度最大时加速度最小 D加速度方向不变而速度方向变化 解析：对于加速直线运动，当加速度减小时，速度也在增加，只不过增加变慢，A可能；加速度方向发生改变，即加速度存在，有加速度存在速度就改变，B不可能；加速度仅反映速度改变的快慢，若加速度方向与速度方向相反，加速度最大时，速度减小的最快，当然速度可能最小，若加速度方向与速度方向相同，当加速度最小时，速度增大得最慢，加速度为
17、零时，速度取最大值，C可能；加速度方向不变，物体可能做初速度不为零的匀减速运动，而后做反向的匀加速运动，D可能故选B.答案：B 有关匀速运动的问题近几年考查较多，如宇宙膨胀速度、超声波测速等，涉及规律比较简单，体现了简单知识可解决实际问题的高考新特点运动的问题与科普知识或其他某一情景相结合进行考查，仍是考查的热点(10 分)天空有近似等高的浓云层为了测量云层的高度，在水平地面上与观测者的距离为 d3.0 km 处进行一次爆炸，观测者听到由空气直接传来的爆炸声和由云层反射来的爆炸声时间上相差 t6.0 s试估算云层下表面的高度已知空气中的声速 v13 km/s.审题指导“在水平地面上与观察 者的
18、距离为d3.0 km处进行一次爆 炸”观察者与爆炸点在水平地面上 图215 画出用A表示爆炸处，O表示观测者所在处，h表示云层下表面的高度的示意图如图215所示 规范解题 用 t1 表示爆炸声直接传到 O 处所经时间，则有 dvt1(2 分)用 t2 表示爆炸声经云层反射到 O 处所经时间，因为入射角等于反射角，故有2d22h2vt2(2 分)已知 t2t1t(2 分)由以上各式可得 h12 vt22dvt(2 分)代入数值得 h2.0103 m(2 分)答案 2.0103 m 考情分析 运动学问题与日常生产、生活密切联系，描述运动的物理量是运动学乃至整个物理学的基础，是近几年高考的热点之一其
19、目的是考查学生综合运用知识解决实际问题的能力，考查的主要题型为选择题和填空题，从设题角度主要有以下两个热点：考情分析(1)模型的建立通过对物理情景的分析，建立理想的物理模型是解决问题的关键(2)运动过程的分析详细分析物理过程，作出示意图，然后运用所学知识进行求解.1(2011贵阳测试)一人看到闪电12.3 s后又听到雷 声已知空气中的声速约为330 m/s340 m/s，光速 为3108 m/s，于是他用12.3除以3很快估算出闪电发 生位置到他的距离为4.1 km.根据你所学的物理知识可 以判断 ()A这种估算方法是错误的，不可采用 B这种估算方法可以比较准确地估算出闪电发生位置与 观察者间
20、的距离 C这种估算方法没有考虑光的传播时间，结果误差很大 D即使声速增大2倍以上，本题的估算结果依然正确 解析：由于光速远大于声速，故可忽略光的传播时间，选项C 是错误的；声音传播的距离可由 svt 计算，取声音的速度为 333 m/s，约为1 0003 m/s，故选项 A 错误，选项 B 正确；声速增大 2 倍时，与1 0003相距甚远，故选项 D 不正确答案：B2(2011四平模拟)客车运能是指一辆客车单位时间内 最多能够运送的人数某景区客运索道的客车容量为50人/车，它从起始站运行至终点站(图216)单程用时10分钟该客车运行的平均速度和每小时的运能约为 ()图216 A5 s,300人
21、 B5 s,600人 C3 s,300人 D3 s,600人 解析：从图中可看出数据，其平均速度 vst5 m/s，因单程用时 10 分钟，则 1 小时运送 6 次，其运能为：50 人6300 人答案：A3(2011辽源模拟)天文观测表明，几乎所有远处的恒星(或星系)都在以各自的速度背离我们而运动，离我们越远的星体，背离我们运动的速度(称为退行速度)越大；也就是说，宇宙在膨胀，不同星体的退行速度v和它们离我们的距离r成正比，即vHr，式中H为一常量，称为哈勃常数，已知由天文观察测定为解释上述现象，有人提出一种理论，认为宇宙是从一个大爆炸的火球开始形成的假设大爆炸后各星体即以不同的速度向外匀速运动，并设想我们就位于其中心，则速度越大的星体现在离我们越远这一结果与上述天文观测一致 由上述理论和天文观测结果，可估算宇宙年龄T，其计算式为T_.根据近期观测，哈勃常数H3102m/s光年，其中光年是光在一年中行进的距离，由此估算宇宙的年龄约为_年 解析：由题意知Trv1H，T1H13108 m/s3102 m/s 年11010 年答案：1H 11010
