高考物理一轮复习 第一章 直线运动第一节描述运动的基

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1 第一章 直线运动

考纲要求 权威解读

参考系、质点 Ⅰ 知道参考系、质点的概念,在实际问题中能恰当地选择参考系和构建质点模型

位移、速度、加速度 Ⅱ 1.能够区分位移和路程、时间和时刻、平均速度和瞬时速度等概念,会计算位移、路程和速度

2.掌握加速度的物理意义和定义式,知道速度、速度变化量和加速度的区别和联系

匀变速直线运动及其公式、图象 Ⅱ 1.掌握匀变速直线运动的基本规律和常用推论并能用来解决实际问题

2.掌握xt图象和v-t图象的区别和联系,会用图象解决匀变速直线运动问题

3.能够运用匀变速直线运动公式解决自由落体运动、竖直上抛运动问题

研究匀变速直线运动 实验 能够正确使用刻度尺、打点计时器,会根据实验数据判断运动性质、计算速度和加速度

表中Ⅰ、Ⅱ的含义:

Ⅰ.对所列主题要知道其内容及含义,并能在有关问题中识别和直接使用它们;

Ⅱ.对所列主题要理解其确切含义及与其他知识的联系,能够进行叙述和解释,并能在实际问题的分析、综合、推理和判断等过程中运用。

第一节 描述运动的基本概念

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一、质点

1.定义

用来代替物体的有____的点,是一种理想化模型。

2.物体可看做质点的条件

当物体的____和____对所研究的问题没有影响或影响可以忽略时,该物体可以看做质点。

二、机械运动、参考系

1.机械运动

物体的____随时间发生变化。

2.参考系

为了描述物体的运动而假定为不动、用来作____的物体叫做参考系。对同一物体的运动,所选的______不同,对它运动的描述就可能不同。通常以____为参考系来描述物体的运动。

三、时刻和时间间隔

时刻 时间

区别 (1)在时间数轴上用____表示

(2)对应位置、速度、动能等状态量。 (1)在时间数轴上用____表示

(2)对应位移、路程、功等过程量

联系 两个时刻的____即为时间

四、位移和路程

位移 路程

定义 位移表示物体的位置变化,可用由______指向______的有向线段表示 路程是物体运动轨迹的长度

区别 位移是矢量,方向由______指向______ 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

(2)其他情况下,位移的大小____路程

五、平均速度和瞬时速度

平均速度 瞬时速度

物理意义 粗略描述某段时间内(或某段位移上)物体运动的平均快慢程度 精确描述某一时刻(或某一位置)物体运动的快慢程度

大小 位移与____________________之比 当时间变化趋近于____时,平均速度____瞬时速度

方向 与____的方向相同 沿轨迹上该点的____方向且指向前进的一侧 3 六、加速度

1.物理意义

描述____________的物理量。

2.定义式

a=____________,其中Δv指速度变化量,Δt指时间间隔。

3.方向

与Δv的方向____,单位是m/s2。

4.决定因素

加速度是由作用在物体上的______和物体的____两个因素共同决定的,与Δv没有直接关系。

5.根据a与v方向间的关系确定物体的运动

(1)当a与v同向或夹角为锐角时,物体做____运动;

(2)当a与v反向或夹角为钝角时,物体做____运动;

(3)当a与v垂直时,物体速度的大小__________,方向________。

七、匀速直线运动

1.定义

速度始终不变的运动。

2.规律

(1)速度规律:速度(大小和方向)不变,即v=v0。

(2)位移规律:位移与时间成____,即______。

(3)x–t图象和v-t图象(位移和速度随时间的变化规律)的比较。

x–t图象 v-t图象

图线形状 直线

平行于横轴的直线

纵坐标的正负 位移的方向 速度的方向

纵轴截距 t=0时的位置 t=0时的速度(初速度)

横轴截距 x=0时的时刻 不存在横轴截距

斜率 大小表示____的大小,正负表示____的方向 恒为零 4

1.(2012·福建龙岩调研)为了使高速公路交通有序、安全,路旁立了许多交通标志。如图所示,甲图是限速路标,表示允许行驶的最大速度是110 km/h;乙图是路线指示标志,表示到泉州还有100 km。上述两个数据的物理意义是( )

A.110 km/h是平均速度,100 km是位移

B.110 km/h是平均速度,100 km是路程

C.110 km/h是瞬时速度,100 km是位移

D.110 km/h是瞬时速度,100 km是路程

2.(2012·杭州学军中学模拟)第五颗北斗导航卫星成功送入太空预定轨道标志着卫星导航市场的垄断局面被打破,北斗卫星导航系统将免费提供定位、测速和授时服务,定位精度10 m,测速精度0.2 m/s,以下说法不正确...的是( ) 5

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.北斗导航卫星测速服务提供的是运动物体的速率

3.对于质点的运动,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.质点运动的加速度越大,它的速度变化越大

4.易错辨析:下列说法是否正确,对不正确的,请予以更正。

A.体积大的物体一定不能看做质点。

B.质量大的物体一定不能看做质点。

C.瞬时速度为零,但加速度可能不为零。

D.速度越来越大,加速度可能越来越小。

E.运动图象为曲线,表示物体做曲线运动。

一、对质点概念的理解

自主探究1 第30届奥运会于2012年7月27日至8月12日在伦敦举行,全部比赛历时19天。伦敦奥运会共设立26个大项、38个分项、300个小项。中国共获得88枚奖牌。下列与体育运动有关的叙述中,研究对象可以看做质点的有( ) 6 A.在撑杆跳高比赛中研究运动员手中的支撑杆在支撑地面过程中的弯曲情况时

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

思考:各选项中所研究的物体的大小和形状对所研究的问题而言能否忽略?

二、速度、速度变化量、加速度的区别和联系

物理量 速度 速度的变化量 加速度

表达式 v=ΔxΔt Δv=v-v0 a=ΔvΔt

物理

意义 运动的快慢 速度变化的多少 速度变化的快慢

决定

因素 由物体该时刻的运动状态决定 加速度和时间 合外力与质量

自主探究2 下列说法正确的是( )

A.加速度增大,速度一定增大

B.速度变化量Δv越大,加速度就越大

C.加速度的方向可以与速度同向、反向,也可以垂直

D.物体速度很大,加速度可能为零

思考1:加速度的物理意义是什么?

思考2:加速度与速度有直接关系吗?

命题研究一、平均速度的计算

【题例1】 一辆汽车沿平直公路以速度v1行驶了2/3的路程,接着以速度v2=20 km/h行驶完剩余1/3的路程,如果汽车全程的平均速度为v=28 km/h,求v1的大小。

思路点拨:由于全程平均速度等于总位移比总时间,确定该过程总时间为关键。

解题要点:

规律总结

求解平均速度,一定要按定义求解,切不可认为任何条件下平均速度都等于初、末瞬时速度的平均值。(只有匀变速或匀速直线运动中,v=v末+v初2才适用)

命题研究二、对速度、速度变化量和加速度的理解

【题例2】 对下列几种情景的分析和判断正确的是( )

①点火后即将升空的火箭

②高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车

③运动的磁悬浮列车在轨道上高速行驶

④太空中的空间站在绕地球做匀速圆周运动 7 A.因火箭还没运动,所以加速度一定为零

B.轿车紧急刹车,速度变化很快,所以加速度很大

C.高速行驶的磁悬浮列车,因速度很大,所以加速度也一定很大

D.尽管空间站做匀速圆周运动,加速度也不为零

解题要点:

规律总结

(1)用速度的大小去确定加速度的大小,结论一般是错误的。

(2)某时刻物体速度为零与物体保持静止状态是不同的,因为速度为零,加速度不一定为零。

命题研究三、公式a=ΔvΔt的应用

【题例3】 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(取g=10 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的速度行驶的摩托车相向而行发生碰撞,碰撞时间为2.1×10-3 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间分别为4 s、3 s,货车的加速度与摩托车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?

思路点拨:由于货车的质量远大于摩托车的质量,在都没有采取刹车措施的情况下,两车相撞时,货车的速度变化很小,而摩托车碰撞后的速度与货车相同。

解题要点:

规律总结

在应用公式a=v-v0t计算加速度时,要注意以下两个方面:(1)应选取正方向及各量的符号;(2)各物理量单位统一到国际单位。求比值时两项的单位对应即可。