1、考纲展示考向预览1.参考系、质点2.位移、速度和加速度 3.匀变速直线运动及其公式、图象实验：研究匀变速直线运动1.本章内容是高中物理的基础，也是高考中的必考内容，考查的题型中涉及选择题和计算题2.对基本概念的考查单独命题的几率不大，但对匀变速直线运动规律和运动图象可能会单独命题3.匀变速直线运动规律与其他知识结合(如牛顿运动定律、平抛运动等)的考查.一、参考系 为了研究物体的运动而假定为_的物体，叫做参考系 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以_为参考系来描述物体的运动 二、质点 1定义：用来代替物体的有_的点，它是一种理想化的物理模型 2把物体看成质点的
2、条件：_.三、位置、位移和路程 1位置：质点的位置可以用规定的坐标中的_表示，在一维、二维、三维坐标系中，分别表示为s(x)、s(x，y)、s(x，y，z)2路程：物体运动_的长度，是_量 3位移：(1)定义：描述物体位置_的物理量，是_量(2)表示方法：由从初位置指向_的一条有向线段表示 四、时刻和时间 1时刻指的是_，在时间轴上用_来表示，对应的是位置、速度、动能等_ 2时间是两时刻间的_，在时间轴上用_来表示对应的是位移、路程、功等_ 五、速度和速率 1速度：速度是表示物体_的物理量，它等于_跟发生这段位移所用时间t的比值，是_(2)瞬时速度：运动物体在_(或某一位置)的速度，是矢量，它
3、是对变速运动的精确描述 2速率：瞬时速度的大小叫速率，是标量(1)平均速度：变速直线运动中，运动物体的_和所用时间的比值，表达式为：v x/t，平均速度只能粗略描述物体的运动情况，它也是矢量，方向即这段时间内的位移方向 2物理意义：描述物体_的快慢，是矢量 3方向：与_方向相同 4单位：_.六、加速度1定义：速度的_跟发生这一改变所用时间的比值，表达式为avt.七、匀速直线运动 1物体在一条直线上运动，如果在相等的时间里_相等，这种运动就叫做匀速直线运动定义中的“相等时间”应理解为所要求的精度范围内的任意的相等的时间 2在匀速直线运动中，位移跟发生这段位移所用时间的比值叫匀速直线运动的速度它是
4、描述质点运动_和_的物理量3规律的描述：(1)公式：vxt，xvt.(2)图象(如下图)：答案：一、不动 地面 二、1.质量 2.物体的大小和形状对研究物体运动无影响 三、1.点 2.轨迹 标 3.变化 矢 末位置 四、1.某一瞬时 点 状态量 2.差值 线段 过程量 五、1.运动快慢 位移x 矢量 位移 某一时刻 六、1.变化量 2.速度变化 3.v 4.m/s2 七、1.位移 2.快慢 方向 1质点是只有质量而无大小和形状的点，质点占有位置但不占有空间，它是在研究物体运动时，抓住主要因素，忽略次要因素，对实际物体进行的简化处理，是一种理想化模型，现实中质点是不存在的 2物体可被看做质点的几
5、种情况(1)平动的物体通常可视为质点，如水平传送带上的物体随传送带的运动(2)有转动但相对平动而言可以忽略时，也可以把物体视为质点如汽车在运行时，虽然车轮转动，但我们关心的是车辆整体的运动快慢，故汽车可看成质点(3)同一物体，有时可看成质点，有时不能物体本身的大小对所研究问题的影响不能忽略时，不能把物体看做质点，如研究火车过桥的时间时就不能把火车看做质点，但研究火车从北京到上海所用时间时就可把火车看做质点 3对参考系的理解(1)运动是绝对的，静止是相对的一个物体是运动的还是静止的，都是相对于参考系而言的(2)参考系的选取可以是任意的，既可以是运动的物体也可以是静止的物体，在讨论问题时，被选为参
6、考系的物体，我们假定它是静止的(3)确定一个物体的运动性质时，必须首先选取参考系，选择不同的物体作为参考系，可能得出不同的结论(4)当比较两个物体的运动情况时，必须选择同一个参考系 4参考系的选取原则 选取参考系时，应以观测方便和对运动的描述尽可能简单为原则，一般应根据研究对象和研究对象所在的系统来决定，如研究地面上物体的运动时，通常选地面或相对地面静止的物体为参考系 1位移：表示质点位置变化的物理量用由初位置指向末位置的有向线段表示，是矢量，常用符号x表示，它与所选择的时间有关 2路程：指质点实际运动轨迹的长度，是标量 3位移与路程的区别 路程：是标量，描述运动轨迹的长度，决定于初、末位置和
7、具体路线 位移：是矢量，描述质点位置的变化，只决定于初、末位置如下图所示，从A位置到B位置，可沿不同的路径：从A直接到B，从A沿曲线ACB、ADB或AEB到达B.这四种方式质点的位移均是有向线段AB，而路程分别是直线AB、曲线ACB、ADB、AEB的长度 只有当质点始终沿一个方向做直线运动时，其位移大小才与路程相等1平均速度与瞬时速度在匀速直线运动中，由于速度不变，即x跟t的比值xt 不变，平均速度与瞬时速度相同，即v xt 既是平均速度，也是物体各个时刻的速度在变速运动中，v xt 随x或t选取的不同而不同，它只能粗略地描述这段位移上或这段时间内运动的快慢程度 2关于平均速度的大小与平均速率
8、(1)当物体做单向直线运动时，二者才相等(2)当物体做直线运动，但方向有改变时，由于路程大于位移的大小，这时平均速度的大小要小于平均速率(3)物体做曲线运动时，位移的大小要小于路程，故平均速度的大小要小于平均速率物理量意义公式及单位关系速度v表示运动的快慢和方向vxt(m/s)速度的变化量v表示速度变化的大小和方向v(vv0)(m/s)加速度a表示速度变化的快慢和方向，即速度的变化率avt(m/s2)三者无必然联系v很大，v可以很小，甚至为0，a也可大可小1.加速度与速度变化量都是矢量，且二者方向相同2速度变化量的定义是：vvv0，v0、v分别是初、末速度，这是矢量减法运算，只有同一直线上的速
9、度运算才能转化为代数运算3公式a vt 是加速度的定义式，不是加速度的决定式，即加速度与v和t无直接关系4加速度的大小由物体受到的合力F合与物体的质量m共同决定加速度的方向也由合外力的方向决定第26届世界大学生运动会于2011年8月在深圳举行在运动场的一条直线跑道上，每隔5 m远放置一个空瓶，运动员在进行折返跑训练时，从中间某一瓶子处出发，跑向最近的空瓶将其扳倒后反方向跑回并扳倒出发点处的瓶子，再反方向跑向最近的瓶子并将其扳倒，依次下去，当他扳倒第6个空瓶时，他跑过的路程是多大？位移是多大？在这段时间内，他一共几次经过出发点？解析：如图所示，设运动员从位置O出发跑向位置a，扳倒空瓶后返回位置O
10、，扳倒空瓶后又跑向位置c，扳倒空瓶后再跑回位置b，依次下去，当他扳倒第6个空瓶时应在位置d处，因此可求出运动员的总路程和位移由以上分析得 路程x02x1x2x3x4x5 25 m10 m15 m20 m25 m80 m.位移大小xOd10 m.运动过程中共经过出发点O处4次(不包括出发时)答案：80 m 10 m 4次 跟踪训练1 如图所示坐标系中，物体由A点沿直线运动到B点，再由B点沿直线返回到C点，试分别求出物体从A到B、从B到C、从A到C三个阶段的路程和位移 答案：30 m 40 m 70 m 30 m 40 m 10 m 解析：路程就是轨迹的长度，所以质点在三个阶段的路程分别为：xAB
11、30 m，xBC40 m，xACxABxBC30 m40 m70 m.三个阶段的位移分别为：xABxBxA30 m，xBCxCxB10 m50 m40 m，xACxCxA10 m20 m10 m.负号表示位移的方向与x轴正方向相反一位汽车旅游爱好者打算到黑龙江五大连池去观光，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40 km/h，可是开出一半路程之后发现前半段路程他的平均速度仅有20 km/h，如果他仍然打算将全程的平均速度提高到原计划水平，那么在后半段路程里他开车的平均速度应达到多少？解析：先设后半段路程的平均速度为v，总路程为x.要算全程的平均速度就必须知道行驶
12、全程所用时间所以需要计算前半段路程和后半段路程分别用的时间，最后根据全程平均速度列出方程分析求解 设所求平均速度为v，总路程为x在前x2里用时：t1x/220 x40，在后x2里用时：t2x/2v x2v，全程平均速度xx40 x2v40.结果发现v，上式才成立 所以这位旅行者要完成预定计划是不可能的 答案：预定计划是不可能的 跟踪训练2 如图所示，在2009年8月17日柏林田径世锦赛上，牙买加选手博尔特，在男子100 m决赛和男子200 m决赛中分别以9.58 s和19.19 s的成绩破两项世界纪录，获得两枚金牌关于他在这两次决赛中的运动情况，下列说法正确的是()A200 m决赛中的位移是1
13、00 m决赛的两倍 B200 m决赛中的平均速度约为10.42 m/s C100 m决赛中的平均速度约为10.44 m/s D200 m决赛中的最大速度约为20.88 m/s 答案：C解析：由于200 m决赛的赛道有弯曲部分，100 m决赛的赛道为直道，所以200 m决赛中的位移不是100 m决赛的两倍，而 20019.19m/s10.42 m/s，所以200 m决赛的平均速度也不等于10.42 m/s，A、B错误；因为只知100 m决赛的成绩，所以只能确定100 m决赛中的平均速度约为1009.58m/s10.44 m/s，故C正确，D错误(1)物体做匀加速直线运动，经0.2 s时间速度由8
14、 m/s增加到12 m/s，则该物体的加速度为_m/s2.(2)一足球以8 m/s的速度飞来，运动员在0.2 s时间内将足球以12 m/s的速度反向踢出，足球在这段时间内平均加速度的大小为_m/s2，方向_ 答案：(1)20(2)100 与初速度方向相反解析：根据加速度的定义式a vt vtv0t进行计算注意vvtv0，是矢量运算此题中的速度方向在同一直线上，所以计算前应选定正方向(1)以初速度方向为正方向，有v08 m/s，vt12 m/s，t0.2 s，则avt vtv0t20 m/s2，加速度的方向与初速度方向相同；(2)以初速度方向为正方向，有v08 m/s，vt12 m/s，t0.2
15、 s，则avtvtv0t100 m/s2.跟踪训练3 关于速度、速度变化和加速度，下列说法正确的是()A物体速度为零，加速度一定为零 B物体速度变化越大，加速度一定越大 C物体速度变化越快，加速度一定越大 D物体速度均匀变化，加速度大小保持不变 答案：CD 解析：A中物体速度为零，是指某时刻物体的瞬时速度为零，并不是物体的速度始终为零，所以物体的加速度并不一定为零B中物体速度变化大，发生变化所经历的时间并不一定短，所以物体的加速度并不一定大C中物体速度变化越快，则速度对时间的变化率越大，即物体的加速度越大D中物体的速度均匀变化，则速度对时间的变化率为一恒量，即物体加速度的大小保持不变在某铁路与
16、公路交叉的道口外安装的自动栏木装置如图所示，当高速列车到达A点时，道口公路上应显示红灯，警告未越过停车线的汽车迅速制动，而超过停车线的汽车能在列车到达道口前安全通过道口已知高速列车的速度v1120 km/h，汽车过道口的速度v25 km/h，汽车驶至停车线时立即制动后滑行的距离是x05 m，道口宽度x26 m，汽车长l15 m若栏木关闭时间tl16 s，为保障安全需多加时间t220 s问：列车从A点到道口的距离L应为多少才能确保行车安全？答案：2 304 m解析：由题意知，关闭道口时间为16 s，为安全保障再加20 s，即关闭道口的实际时间为t020 s16 s36 s，汽车必须在关闭道口前已
17、通过道口，汽车从停车线到通过道口实际行程为x26 m5 m15 m46 m，需用时t2463 6005 000 s，由此亮起红灯的时间为Tt0t2，故A点离道口的距离应为：Lv1T120 0003 600 36463650m2 304 m.跟踪训练4 雷达是一种利用电磁波来测定物体位置和速度的设备，某防空雷达发现一架飞机正在以水平速度朝雷达正上方匀速飞来，某时刻的雷达监视屏上显示的发射和接收的波形如图(甲)所示，经过t173 s后雷达向正上方发射和接收到的波形如图(乙)所示，已知雷达屏上相邻刻度线间表示的时间间隔为1104 s，则该飞机的飞行速度大小约为()A12 000 m/s B900 m
18、/s C500 m/s D300 m/s 答案：D解析：(甲)、(乙)两图波形中的两个波分别表示发射和接收信号，可分析得到t141104 s，右图中x1ct1/2；t221104 s，右图中x2ct2/2；故可知飞机匀速飞行的速度大小为vx/tx12x22/t300 m/s.1下列说法中与人们的日常习惯相吻合的是()A测量三楼楼道内日光灯的高度，选择三楼地板为参考系 B测量井的深度，以井底为参考系，井“深”为0米 C以卡车司机为参考系，卡车总是静止的 D以路边的房屋为参考系判断自己是否运动 答案：AD 解析：测量井的深度一般以地面为参考系，研究卡车的运动一般以地面为参考系 2从高为5 m处以某
19、一初速度竖直向下抛出一个小球，在与地面相碰后弹起，上升到高为2 m处被接住，则这段过程中()A小球的位移为3 m，方向竖直向下，路程为7 m B小球的位移为7 m，方向竖直向上，路程为7 m C小球的位移为3 m，方向竖直向下，路程为3 m D小球的位移为7 m，方向竖直向上，路程为3 m 答案：A 解析：本题考查位移和路程概念，并按要求去确定它们题中物体初末位置高度差为3 m，即位移大小为3 m，末位置在初位置下方，故位移方向竖直向下，总路程则为7 m.3关于时刻和时间间隔，下列说法正确的是()A老师说：“明天早上8时上课，上课45分”其中“8时上课”指的是时刻，“上课45分”指的是时间间隔
20、 B小王迟到了，老师对他说：“为什么你现在才来？你早该到校了”其中“你早该到校了”指的是到校的时间间隔 C小王说：“我早就从家里出来了，因为今天公共汽车晚点了”其中“早就从家里出来了”指的是时间间隔 D老师说：“希望你下次一定要在7时50分以前到校”其中“7时50分以前”指的是时间间隔 答案：AD 解析：时刻对应着某一个点或某一个位置，而时间间隔对应着一段位移或某一个过程 4(2010芜湖模拟)物体做匀变速直线运动，t0时，速度大小为12 m/s，方向向东；当t2 s时，速度大小为8 m/s，方向仍然向东；若速度大小变为2 m/s，则t可能等于()A3 s B5 s C7 s D9 s 答案：
21、BC解析：本题考查匀变速运动的规律由题意可得加速度a81220 m/s22 m/s2.当速度大小为2 m/s时，速度可能是2 m/s，也可能是2 m/s，所用时间可能是t12122 s5 s，也可能是t22122 s7 s，BC正确本题难度中等 52010年7月15日，中国海军第六批护航编队抵达亚丁湾海域，开始执行护航任务，如图所示，此次护航从湛江起航，经南海、马六甲海峡，穿越印度洋，总航程四千五百海里关于此次护航，下列说法正确的是()A当研究护航舰艇的运行轨迹时，可以将其看作质点 B“四千五百海里”指的是护航舰艇的航行位移 C“四千五百海里”指的是护航舰艇的航行路程 D根据图中数据我们可以求
22、得此次航行的平均速度 答案：AC 解析：将护航舰艇看作质点可较方便地研究其运行轨迹，故A对；由题图可知，“四千五百海里”指的是护航舰艇的航行路程，而不是位移，故B错，C对；平均速度是位移与所用时间的比值，平均速率是路程与所用时间的比值，故D错 6(2010常州模拟)一辆客车在某高速公路上行驶，在经过某直线路段时，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下的隧道，于是鸣笛，5 s后听到回声；听到回声后又行驶10 s司机第二次鸣笛，3 s后听到回声请根据以上数据帮助司机计算一下客车的速度，看客车是否超速行驶，以便提醒司机安全行驶已知此高速公路的最高限速为120 km/h，声音在空中的传播速度为340 m/s.答案：未超速解析：设客车行驶速度为v1，声音为v2，客车第一次鸣笛时客车离悬崖的距离为L.由题意可知，在第一次鸣笛到听到回声的过程中，应有2Lv15v25；当客车第二次鸣笛时，客车距离悬崖的距离为LLv115，同理有2Lv13v23，即2(Lv115)v13v23，得v1v21424.3 m/s87.5 km/h，小于120 km/h，故客车未超速179
