1、第一章运动的描述 匀变速直线运动的研究考纲下载内容要求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、图象实验一：研究匀变速直线运动考情上线1.质点概念的建立涉及到物理学研究的一种重要方法：理想模型法，只要 弄清物体看做质点的条件就可以作出判断。2.描述运动的物理量位移、速度和加速度是运动学乃至整个物理学的基础，是高考的必考内容。3.匀变速直线运动规律可能单独命题，更多的是与牛顿运动定律、曲线运动、功能关系、带电粒子在电磁场中的运动等结合起来，作为综合试题中的一个知识点而加以体现。4.注重对运动图象的“点”“线”“斜率”“截距”“面积”的物理意义的直接考查，或者与追及、相遇问
2、题相结合进行间接考查，高考对图象考查的可能性非常大，是复习的重点。5.历年高考对本章的实验考查频率较高，题型以实验填空题、判断题、简答题为主，其中利用“逐差法”求加速度以及求某点的瞬时速度是考试的重点。必 修.必 考 部 分1.本章的概念和规律较多，复习时要重在领会概念的实质和把握公式、规律的来龙去脉，以及概念、公式和规律之间内在的必然联系。2.将本章物理规律及v-t图象应用于实际问题中，是近几年高考突出体现的命题方向，因此，复习时要注意体会将实际问题模型化，从而找出适用的物理规律的解题思路。3.解决物体运动类问题时，根据题意画出物体运动的示意图，对分析运动过程、找出解题思路很有帮助，要养成画
3、物体运动示意图的好习惯。“图象法”在本章解题中是一种常用的方法，用图象表示物体的运动直观、清楚、明了。追及类问题注意临界条件、位置关系、画好位置图，搞清物理情景。学案1 运动的描述2012年6月16日18时37分21秒“神舟”九号载人飞船发射升空，在抛掉逃逸塔、助推器分离、一二级分离、整流罩分离、船箭分离等一系列关键动作后，准确进入预定轨道。2012年06月25日11时08分“神舟”九号航天员刘旺驾驶着宇宙飞船，在距离地球343 km的太空，以第一宇宙速度7.9 km/s开始和“天宫”一号交会，此时，“神舟”九号和“天宫”一号相距10 m，12时55分“神舟”九号与“天宫”一号手动控制成功对接
4、，历时1小时47分交会对接成功。完成首次手控交会对接任务。1.研究“神舟”九号飞船在太空中运行时,“神舟”九号飞船能否看成质点？。研究 “神舟”九号飞船与“天宫”一号交会对接时，“神舟”九号飞船能否看成质点？。2.飞船与“天宫”一号交会对接过程中飞船的位移为10 m是否正确?。3.文中哪些是时刻？哪些是时间？，。4.文中提到的速度是瞬时速度还是平均速度？。该速度的参照物是。图1-1-1地球能不能不正确18时37分21秒、11时08分、12时55分是时刻1小时47分是时间瞬时速度1.质点(1)质点是对实际物体科学的抽象，是在研究物体运动时，抓住主要因素，忽略次要因素，对实际物体进行的近似，是一种
5、理想化模型，真正的质点是不存在的。(2)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。(3)能否把物体看做质点的几种情况研究与物体平动有关的问题时，如果物体的大小远小于所研究的运动范围，则可看做质点，反之则不能看做质点。例如研究火车从北京到上海的时间时，火车可看做质点，而研究火车过桥时间时，则不能看做质点。研究转动或与转动相关的问题时，物体不能看做质点。物体的大小和形状对所研究运动的影响可以忽略不计时，不论物体大小如何，都可将其视为质点。考点1 参考系与质点温馨提示：(1)不能以物体的大小为标准来判断物体是否可以看成质点，关键要看所研究问题的性质。(2)同一物体，有时可看成质点，
6、有时不能。2.参考系(1)对参考系的理解运动是绝对的，静止是相对的。一个物体是运动还是静止，都是相对于参考系而言的。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，被选为参考系的物体，我们假定它是静止的。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。当比较两个物体的运动情况时，必须选择同一个参考系。(2)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。【例1】甲、乙、丙三个观察者同时
7、观察一个物体的运动。甲说：“它在做匀速运动。”乙说：“它是静止的。”丙说：“它在做加速运动。”这三个人的说法()A.在任何情况下都不对B.三个中总有一人或两人的说法是错误的C.如果选择同一参考系，那么三个人的说法都对D.如果各自选择自己的参考系，那么三个人的说法可能都对被选作参考系的物体是被假定不动的物体，另外物体相对于参考系发生位置的变化，就是运动的，没有相对位置的改变，就是静止的。如果被观察物体相对于地面是静止的，甲、乙、丙相对于地面分别做匀速运动、静止、加速运动，再以他们自己为参考系，则三个人的说法都正确，A、B错误，D正确；在上面的情形中，如果他们都选择地面为参考系，三人的观察结果应是
8、相同的，因此C错误。D思路点拨：选取不同的参考系，即使是观察同一物体的运动，观察的结果也可能不同，本题中，甲、乙、丙三人的说法均未指明所选参考系。1.在电视连续剧西游记中，常常有孙悟空“腾云驾雾”的镜头。通常是采用“背景拍摄法”：让“孙悟空”站在平台上，做着飞行的姿式，在他的背后展现出蓝天和急速飘动的白云，同时加上烟雾效果；摄影师把人物动作和飘动的白云及下面的烟雾等一起摄入镜头。放映时，观众就感觉到“孙悟空”在“腾云驾雾”。此时，观察所选的参考系是()A.孙悟空B.平台C.飘动的白云D.镜头C“背景拍摄法”实际是利用了相对运动的原理，拍摄时“孙悟空”不动，而“白云”移动，放映时，观众以“白云”
9、为参考系，认为其“静止”，就会感觉到“孙悟空”在“腾云驾雾”。故C正确。1.位移与路程(1)位移由于初、末位置决定，与路径无关。由于位移是从初位置指向末位置的有方向的线段，既有大小又有方向，是矢量，所以确定位移的关键就是明确物体运动的始、末位置；路程是质点所通过的实际轨迹的长度，只有大小，没有方向，是标量，想确定路程，关键确定运动的轨迹。(2)位移的大小和路程可以相等，但不能说位移就是路程，因为位移是矢量，路程是标量，只能说位移大小与路程可能相等。只有当物体做直线运动，且运动方向不变时，位移的大小等于路程，在其他情况下，位移大小总小于路程。2.时间与时刻的区别平常所说的“时间”，有时指时刻，有
10、时指时间间隔，例如：上午第一节课下课时间是8时45分，第二节课上课时间是8时55分，中间是10分钟课间休息时间。这三句话中前两个“时间”都是指时刻，第三个“时间”是指时间间隔。考点2 位移与路程 时间与时刻位移是表示物体位置变化的物理量，它是矢量，其方向由质点初位置指向末位置，其大小是连接质点始、末位置线段的长度。路程是指质点所通过的实际轨迹的长度，它只有大小，没有方向，是标量。例如质点原来在A点，经过一段时间沿轨迹ADB运动到B点，有向线段表示其位移，而路程是曲线弧ADB的长度，在曲线运动中，位移大小不等于路程，即使在直线运动中，位移的大小也不一定等于路程，如图1-1-2所示，物体从初位置A
11、运动到C，后从C到末位置B，这时质点的位移是有向线段，而路程是AC+CB。事实上，只有做直线运动的质点始终向着同一个方向运动时，位移的大小才等于路程，故C、D正确。【例2】关于质点的位移和路程的下列说法中正确的是()A.位移是矢量，位移的方向即质点运动的方向B.路程是标量，即位移的大小C.质点沿直线向某一方向运动，通过的路程等于位移的大小D.物体通过的路程不等，位移可能相同C D图1-1-22.如图1-1-3所示，一辆汽车在公路上行驶，t=0时，汽车在十字路口中心的左侧20 m处，过了2 s，汽车正好到达十字路口的中心，再过3 s，汽车行驶到了十字路口中心右侧30 m处，如果把这条马路抽象为一
12、条坐标轴x，十字路口中心定为坐 标轴的原点，向右为x轴的正方向，试将汽车在三个观测时刻的位置坐标填入下表，并说明前2 s、后3 s汽车的位移分别为 多少？这5 s的位移又是多少？图1-1-3观测时刻t=0时过2 s再过3 s位置坐标x1=x2=x3=-20 m030 m将公路演化为坐标轴，因为向右为x轴的正方向，所以，在坐标轴上原点左侧的点的坐标为负值，右侧的点的坐标为正值，即：x1=-20 m,x2=0,x3=30 m前2 s的位移x1=x2-x1=0-(-20 m)=20 m后3 s的位移x2=x3-x2=30 m-0=30 m这5 s的位移x3=x3-x1=30 m-(-20 m)=50
13、 m上述位移方向都向右，即与x轴同方向。速度、速度变化量和加速度的关系比较项目速度速度变化量加速度物理意义描述物体运动快慢和方向的物理量，是状态量描述物体速度变化大小和方向的物理量，是过程量描述物体速度变化快慢和方向的物理量，是状态量定义式v=x/tv=v-v0a=v/t=(v-v0)/t国际单位m/sm/sm/s2决定因素v的大小由v0、a、t决定v由v与v0决定，由v=at知v由a与t决定a不是由v、t、v来决定的，而是由F/m来决定方向与位移x同向，即物体运动的方向由v=v-v0或a的方向决定与v的方向一致，由F的方向决定，而且与v0、v方向无关大小位移与时间的比值v=v-v0速度改变量
14、与所用时间的比值 考点3 速度与加速度【例3】关于质点的运动，下列说法中正确的是()A.质点运动的加速度为零，则速度为零，速度变化也为零B.质点速度变化率越大，则加速度越大C.质点某时刻的加速度不为零，则该时刻的速度也不为零D.位移的方向就是质点运动的方向思路点拨：(1)加速度与速度没有直接关系：加速度很大时，速度可以很小、可以很大、也可以为零(某瞬时)；加速度很小时，速度可以很小、可以很大、也可以为零(某瞬时)。(2)加速度与速度的变化量没有直接关系：加速度很大，速度变化量可以很小、也可以很大；加速度很小，速度变化量可以很大、也可以很小。加速度是“速度的变化率”表示速度变化的快慢，不表示速度
15、变化的大小。加速度是速度的变化和所用时间的比值，即a=v/t。加速度为零，速度变化也为零，但速度不一定为零，加速度不为零，速度可能为零，故A、C错误；质点速度变化率越大，则加速度越大，B正确；位移是矢量，是由初始位置指向终止位置的有向线段，如果质点做往复运动或曲线运动，位移的方向与质点运动的方向可能不一致，故D错误。B3.时速达到350 km的高速客运专线的开通,极大的方便了人们的出行。图1-1-4已知郑州到西安线路全长505 km,列车总长200 m,动车组运行时间约2 h。根据上述信息可知()A.由于动车组列车总长200 m,动车组列车在郑州到西安正常运行时不能视为质点B.动车组列车在郑州
16、到西安正常运行时的平均速率约为250 km/hC.动车组列车在郑州到西安正常运行时的平均速度约为350 km/hD.由题目信息不能求出动车组列车在郑州到西安正常运行时的平均速度动车组在途中正常运行时,不是研究列车各部分的运动情况而是研究列车整体的平动,可以看成质点,A错误；郑州到西安线路全长505 km是指轨迹长度而不是位移大小,运行两小时,只能估算出平均速率而不能估算平均速度,所以B、D正确。图1-1-4BD1.我国在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭将第十颗北斗导航卫星成功送入太空预定轨道。斗卫星导航系统将免费提供定位、测速和授时任务，定位精度10 m，测速精度零点0.2 m/s，以
17、下说法正确的是()A.北斗导航卫星定位提供的是被测物体的位移B.北斗导航卫星定位提供的是被测物体的位置C.北斗导航卫星授时服务提供的是时刻D.北斗导航卫星测速提供的是运动物体的速率BD由位置、位移、时间、时刻、速度、速率的定义可知，北斗导航卫星定位提供的是一个点，是位置，不是位置的变化，A错误、B正确；北斗导航卫星授时服务提供的是时刻，C正确；北斗导航卫星测速服务提供的是运动物体某时刻速度的大小，即速率，D正确。图1-1-52.如图1-1-6所示为高速摄影机拍摄到的子弹穿透苹果瞬间的照片。该照片经放大后分析出，在曝光时间内，子弹影像前后错开的距离约为子弹长度的12。已知子弹飞行速率约为500
18、m/s，由此可估算出这幅照片的曝光时间最接近()图1-1-6A.10-3 sB.10-6 sC.10-9 sD.10-12 sB在曝光时间内，子弹的运动可简化为匀速运动，影像前后错开的距离对应在该时间内的位移。子弹长度的数量级为10-1 m，故子弹的位移数量级为10-3 m，而子弹飞行速度约为500 m/s，故曝光时间估算为t=x/v=10-3/500 s=210-6 s，故接近B选项。3.如图1-1-7所示是汽车的速度计，某同学在汽车中观察速度计指针位置的变化。开始时指针指示在如图1-1-7甲所示位置，经过8s后指针指示在如图1-1-7乙所示位置，若汽车做匀变速直线运动，那么它的加速度约为(
19、)A.11 m/s2 B.5.0 m/s2 C.1.4 m/s2 D.0.6 m/s2C图1-1-7甲图所示为初速度，示数约是20 km/h5.6 m/s，乙图所示是末速度，示数约是60 km/h16.7 m/s，则加速度a(vv0)/t(16.7-5.6)/8 m/s21.4 m/s2，故C正确。4.两木块自左向右运动，现用高速摄影机在同一底 片上多次曝光，记录下木 块每次曝光时的位置，如图1-1-8所示(连续两次曝 光的时间间隔是相等的)，由图可知()A.在时刻t2以及时刻t5两木块速度相同B.在时刻t3两木块速度相同C.在时刻t3到时刻t4之间某瞬时两木块速度相同D.在时刻t2到时刻t5
20、之间两木块的平均速度相同图1-1-8C D复习至此，请做练案1 运动的描述设连续两次曝光的时间间隔为T，对上面木块：在连续六个相同的时间间隔T内的位移之差为格，因为匀加速直线运动的特点是在连续相同的时间间隔内的位移之差为定值，故上面木块做的是匀加速直线运动，对下面木块：连续六个相同时间T内走过的格数皆为4格，故其做匀速直线运动。设每格对应位移大小为L0，上面物体在t2、t5时刻的速度可以用以t2、t5为中间时刻的平均速度表示，即根据vt/2(v0v)/2v，则有v25L0/2T，v511L0/2T，而下面物体是v4L0/T，故A错误；同理可知，B也错误；t3至t4时间内，上面木块的位移为4格，故中间时刻速度与下面木块速度相同，故正确;t2至t5两木块的位移相同,所用时间也相同,故平均速度相同,D正确。
