必修一暑假补课

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1、.高中物理必修1运动学问题是力学部分的基础之一，在整个力学中的地位是非常重要的，本章是讲运动的初步概念，描述运动的位移、速度、加速度等，贯穿了几乎整个高中物理内容，尽管在前几年高考中单纯考运动学题目并不多，但力、电、磁综合问题往往渗透了对本章知识点的考察。近些年高考中图像问题频频出现，且要求较高，它属于数学方法在物理中应用的一个重要方面。第一章 运动的描述专题一：描述物体运动的几个基本本概念 知识梳理1机械运动：一个物体相对于另一个物体的位置的改变叫做机械运动，简称运动，它包括平动、转动和振动等形式。 2参考系：被假定为不动的物体系。对同一物体的运动，若所选的参考系不同，对其运动的描述就会不同

2、，通常以地球为参考系研究物体的运动。机械运动是最普遍的自然现象。是指一个物体相对于别的物体的位置改变。为了说明物体的运动情况, 必须选择参照物是在研究物体运动时, 假定不动的物体, 参照它来确定其他物体的运动。我们说汽车是运动的, 楼房是静止的是以地面为参照物, 我们说, 卫星在运动, 是以地球为参照物。“闪闪红星”歌曲中唱的“小小竹排江中游, 巍巍青山两岸走”说明坐在竹排上的人选择不同的参照物观察的结果常常是不同的, 选河岸为参照物, 竹排是运动的, 选竹排为参照物, 竹排是静止的, 河岸上的青山是后退的。这既说明选参照物的重要性, 又说明运动的相对性。如果选太阳为参照物地球及地球上的一切物

3、体都在绕太阳运动, 若以天上的银河为参照物, 太阳是运动, 进而得出没有不运动的物体, 从而说明运动是绝对的, 静止是相对的。还应指出的是: 在研究地面上物体运动时, 为了研究问题方便, 常取地球为参照物。运动无论多么复杂, 都是由平动和转动组成, 或只有平动, 或只有转动, 或既有平动, 又有转动。如判断物体是平动或是转动, 必须抓住, 物体上各点的运动情况都相同, 这种运动叫平动。物体上的各点都绕一点(圆心)或一轴做圆周运动, 这样的运动叫转动。如果运动按运动轨迹分类, 可为直线或曲线运动, 而平动可沿直线运动, 也可沿曲线运动。只要保持物体上各运动情况相同即可。 3质点：用来代替物体的有

4、质量的点。质点是一种抽象化的研究物体运动的理想模型。理想模型是为了便于着手研究物理学采用的一种方法, 今后还会常用: 如高中物理将要学到的匀速直线运动理想气体、点电荷, 理想变压器。都属于理想模型。质点是不考虑物体的大小和形状, 而把物体看成一个有质量的点, 这在第一章物体受力分析时已经这样做了, 在那里所以用一个点表示物体, 就是因为那个物体可以抽象为质点。质点是运动学中的重要概念, 也是下一章开始研究的动力学中的重要概念。运动学中的质点只要把物体抽象为一个点, 动力学中的质点则要求这个点具有物体的全部质量。随着学习的深入, 对质点的理解将会更加深刻。应该知道, 理想模型是实际物体的一种科学

5、的抽象, 采取这种方法是抓住问题中物体的主要特征, 简化对物体的研究, 而把物体看成一个点, 它是实际物体的一种近似。我们把物体看成质点是在研究问题中, 物体的形状、大小各部分运动的差异是不起作用的或是次要的因素。这有两种情况: 物体各部分运动情况相同, 即物体做平动; 物体有转, 但因转动引起的物体各部分运动的差异, 对我们研究问题不起主要作用。一个很好例子就是研究地球公转时可把地球看成质点, 研究地球上昼夜交替时要考虑地球自转, 不能把地球看成质点。再如乒乓球旋转时对球的运动有较大影响, 运动员在发球、击球时都要考虑, 就不能把球简单地看成质点。应该指出绝不能误解为小物体可以看成质点, 大

6、物体就不能看成质点。又如我们在运动会上投掷手榴弹、铅球、标枪时如何测量距离计成绩。此时常常不考虑物体各部分运动的差异, 而物体简化为一个没有大小、形状的点。这就是研究问题的一种科学抽象的方法。最后还要强调指出: 研究质点模型的意义有两个方面: 在物体、形状、大小不起主要作用时把物体看成一个质点; 在物体形状、大小起主要作用时, 把物体看成由无数多个质点所组成。所以研究质点的运动, 是研究实际物体运动的近似和基础。在中学力学中研究对象如不特别指出: (除非涉及到转动)即是质点。 小结：物体可视为质点主要是以下三种情形： (1)物体平动时； (2)物体的位移远远大于物体本身的限度时； (3)只研究

7、物体的平动，而不考虑其转动效果时。 4时刻和时间 (1)时刻指的是某一瞬时，是时间轴上的一点，对应于位置、瞬时速度、动量、动能等状态量，通常说的“2秒末”，“速度达2m/s时”都是指时刻。 (2)时间是两时刻的间隔，是时间轴上的一段。对应位移、路程、冲量、功等过程量通常说的“几秒内”“第几秒内”均是指时间。 5位移和路程 位移: 位置的改变。位移是矢量, 不仅有大小, 而且还有方向, 它可用一个从起点到终点的有向线段表示。例如: 从甲地到乙地如右图所示: 可以沿直线从甲到乙地, 起点为甲地的A点, 终点是乙地的B点, 则位移大小为线段AB长, 方向从A到B方向, 还可沿ACB曲线由甲地到乙地,

8、 还可沿折线ADB从甲地到乙地, 尽管通过的路径不同, 但它们的起点和终点相同, 所以位移一样, 路程不一样。路程是运动的轨迹是标量, 只有大小无方向。如果物体从甲地A点沿直线到乙地的B点后继续沿AB延长线到E, 由E又返回到B, 此时位移仍为AB(长)方向: A指向B, 而路程则为AE的长度加上线段BE的长度。应该指出: 只有做直线运动的质点, 且始终向着同一个方向运动时, 位移的大小才等于路程。又如一物体沿半径为R的圆弧做圆周运动如图示: 从图周的一点A出发(直径的一端)分别经圆弧; 到达直径的另一端B点, 其位移大小都为2R方向AB, 路程为整个圆周长的。若经圆周长分别沿逆时和顺时针方向

9、到达C或D点则位移的大小(因起点为A, 终点分别为C、D), 方向不同分别为AC; AD, 路程相等为。若分别沿逆时针由A经C、B到D, 或由A经D、B到C, 根据位移表示为起终点的有向线段, 则位移大小分别为; 方向分别为AD; AC。而路程相等都是圆周长。假如从A点出发, 分别沿逆时针方向或顺时针方向又回到A点。此时位移为零, 路程则为圆长。又一物体沿斜面从底端的A斜向上滑到最远点B后返回滑到C, 最后到A如右图所示: 试说明物体分别滑到B、C、A的位移和路程各为多少？从A到B, 因为沿直线且方向始终不变, 所以位移和路程大小相等为AB线段长度, 位移的方向AB。由A经B到C, 位移大小为

10、AC线段的长度, 位移的方向AC, 而路程则为线段AB长度加上BC线段的长度。当从A经B到C又滑到A时, 位移为零, 则路程为线段AB长度的2倍。现有皮球从离地面5m高处下落, 经与地面接触后弹跳到离地面高4m处接住, 试说明皮球的位移, 和路程？依据位移表示为起点到终点的有向线段, 位移大小为(54) = 1(m)方向竖直向下, 而路程为5 + 4 = 9(m)。 小结：(1)位移表示质点在空间的位置的变化，是矢量。位移用有向线段表示，位移的大小等于有向线段的长度，位移的方向由初位置指向末位置。当物体作直线运动时，可用带有正负号的数值表示位移，取正值时表示其方向与规定正方向一致，反之则相反。

11、 (2)路程是质点在空间运动轨迹的长度，是标量。在确定的两位置间，物体的路程不是唯一的，它与质点的具体运动过程有关。 (3)位移与路程是在一定时间内发生的，是过程量，二者都与参考系的选取有关。一般情况下，位移的大小并不等于路程，只有当质点做单方向直线运动时，二者才相等。6速度（1）速度：是描述物体运动方向和快慢的物理量。（2）瞬时速度：运动物体经过某一时刻或某一位置的速度，其大小叫速率。（3）平均速度：物体在某段时间的位移与所用时间的比值，是粗略描述运动快慢的。 平均速度是矢量，方向与位移方向相同。 平均速度的大小与物体不同的运动阶段有关。 v=是平均速度的定义式，适用于所有的运动， （4）.

12、平均速率：物体在某段时间的路程与所用时间的比值，是粗略描述运动快慢的。 平均速率是标量。 v=是平均速率的定义式，适用于所有的运动。平均速度和平均速率往往是不等的，只有物体做无往复的直线运动时二者才相等。7.匀速直线运动：物体做直线运动，在任意相等的时间内通过的位移相等，我们把这样的运动称为匀速直线运动。匀速直线运动也是一种理想模型, 它是运动中最简单的一种. 如果在相等的时间里位移相等, 应理解为在任意相等的时间, 不能只理解为一小时、一分钟、或一秒钟, 还可以更小。认真体会“任意”相等的时间里位移都相等的含意, 才能理解到匀速的意义。 例题评析 【例1】 下列说法正确的是（ ）A、运动中的

13、地球不能看作质点，而原子核可以看作质点B、研究火车通过路旁一根电线杆的时间时，火车可看作质点C、研究奥运会乒乓球男单冠军孔令辉打出的乒乓球的旋转时，不能把乒乓球看作质点D、研究在平直的高速公路上飞驰的汽车的速度时，可将汽车看做质点【例2】 甲、乙、丙三架观光电梯，甲中乘客看一高楼在向下运动；乙中乘客看甲在向下运动；丙中乘客看甲、乙都在向上运动.这三架电梯相对地面的运动情况可能是( )A、甲向下、乙向下、丙向下 B、甲向下、乙向下、丙向上C、甲向上、乙向上、丙向上 D、甲向上、乙向上、丙向下【例3】小球从3m高处落下，被地板弹回，在1m高处被接住，则小球通过的路程和位移的大小分别是（ ）A、4m

14、,4m B、3m,1m C、3m,2m D、4m,2m【例4】物体沿直线向同一方向运动，通过两个连续相等的位移的平均速度分别为v1=10m/s和v2=15m/s，则物体在这整个运动过程中的平均速度是多少？【分析与解答】设每段位移为s，由平均速度的定义有 =12m/s点评一个过程的平均速度与它在这个过程中各阶段的平均速度没有直接的关系，因此要根据平均速度的定义计算，不能用公式=(v0+vt)/2，因它仅适用于匀变速直线运动。【例5】一质点沿直线ox方向作加速运动，它离开o点的距离x随时间变化的关系为x=5+2t3(m)，它的速度随时间变化的关系为v=6t2(m/s)，求该质点在t=0到t=2s间

15、的平均速度大小和t=2s到t=3s间的平均速度的大小。【分析与解答】当t=0时，对应x0=5m，当t=2s时，对应x2=21m，当t=3s时，对应x3=59m，则:t=0到t=2s间的平均速度大小为=8m/st=2s到t=3s间的平均速度大小为=38m/s点评只有区分了求的是平均速度还是瞬时速度，才能正确地选择公式。【过关练习】1、下列关于质点的说法中正确的是： ( )A质量很小的物体可以看成是质点 B体积很小的物体可以看成是质点C质量和体积都很小的物体才可以被看作质点D研究花样滑冰运动员的冰上动作时，不能将运动员看作质点2、下列情况的物体，可以看作质点的是（）（双选）A. 研究绕地球飞行的航天飞机； B.研究汽车后轮各点运动时的车轮C.水平地面上放一只木箱，用力推它沿直线滑动，研究其运动情况的木箱 D.研究自转时的地球3. 下列关于参考系说法正确的是： A参考系是在描述一个物体运动时，选来作为标准的物体 B参考系就是不动的物体C坐在行驶的火车里的乘客，认为自己是静止的，是以地面的树木作为参考系的D选择不同的参考系，观察同一个运动，其