高考物理月刊专 4 直线运动1.ppt

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1、专题一直线运动专题1 考纲下载 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 高考对本章的考查频率较高 考查的题型可为选择题 实验题和计算题 2 高考对本章的考查既有单独命题 如对基本概念 规律 运动图象的考查 又有与其他内容 如牛顿定律 功能关系等结合的综合考查 3 理论联系实际 与高科技联系是今后高考命题的一种趋势 如 有些试题以体育赛事为素材综合考查物体的运动规律等 一 参考系1 定义 假定不动 用来做的物体 2 选取 1 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 2 通常以作为参考系 不同 相对

2、地面 参物 二 质点1 定义 用来代替物体的具有的点 它是一种理想化的物理模型 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 质量 形状 大小 三 时刻和时间 时刻 时间间隔 区别 联系 1 在时间数轴上用表示 2 对应位置 速度 动能等状态量 表示某一 1 在时间数轴上用表示 2 对应位移 路程 功等过程量 两个时刻的即为时间 点 瞬时 线段 间隔 日常生活中提到的时间有时指时刻 有时指两时刻的间隔 但物理学中的时间只表示两时刻的间隔 四 位移和路程 运动轨迹 初始 末 等于 小于 位置 初位置 末位置 五 速度和速率1 平均速度 物体的与发生所用的比值 公式

3、 单位 m s 速度是 方向就是物体位移的方向 表示物体在时间 t内的平均快慢程度 矢量 位移 时间 2 瞬时速度 运动物体在或某时刻的速度 表示物体在某位置或某时刻的快慢程度 某一位置 3 速率 瞬时速度的大小叫速率 平均速率指物体通过的路程和所用时间的比值 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 4 根据a与v方向间的关系判断物体在加速还是减速 1 当a与v同向或夹角为锐角时 物体 2 当a与v垂直时 物体速度 3 当a与v反向或夹角为钝角时 物体 六 加速度1 定义式 单位是 a m s2 变化的快慢 速度变化的方向 加速 大小不变

4、减速 3 方向 与相同 2 物理意义 描述速度 这些概念是运动学的基础 也是整个物理学的基础 一定要理解其物理意义和描述的内容 条件以及相关的公式 单位 1 质点是对实际物体科学的抽象 是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 是一种理想化模型 真正的质点是不存在的 2 物理学中理想化的模型还有很多 如 点电荷 自由落体运动 纯电阻电路 等 都是突出主要因素 忽略次要因素而建立的模型 3 物体可被看做质点的几种情况 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

5、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 当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 1 不能以物体的大小和形状为标准来判断物体是否可以看做质点 关键要看所研究问题的性质 当物体的大小和形状对所研究的问题的影响可以忽略不计时 物体可视为质点 2 质点并不是质量很小的点 要区别于几何学中的 点 北京奥运会让世人瞩目 中国代表团参加了包括田径 体操 柔道等在内的所有28个大项的比赛 下列几种奥运比赛项目中的研究对象可视为质点的是 A

6、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动作时D 体操比赛中研究运动员在空中的运动情况时 准确地判断出物体的大小和形状对所研究问题有没有影响 听课记录 撑杆跳时 若将支撑杆看做质点 则无法研究支撑杆的转动情况 A错 研究帆船在大海中的位置时 帆船的大小和形状可以忽略 故可看做质点 B对 跆拳道比赛中若将运动员看做质点 则运动员的动作就无法研究 故运动员此时不能看做质点 C错 研究体操运动员在空中的运动情况时 其大小和形状不能忽略 故不能看做质点 D错 答案 B 名师归纳 求解此类题的关键有两点 1 明确题

7、目中所要研究的问题是什么 2 分析物体的大小和形状对所研究的问题而言能否忽略 1 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 3 判断一个物体是运动还是静止 如果选择不同的物体作为参考系 可能得出不同的结论 4 参考系本身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 我们常假定它是静止的 5 比较两个物体的运动情况时 必须选择同一个参考系 2 选取参考系的原则选取参考系时 应以观测方便和使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 例如研究地球公转的运

8、动情况 一般选太阳作为参考系 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 研究物体在运动的火车上的运动情况时 通常选火车为参考系 1 不管是静止的物体还是运动的物体都可以被选作参考系 但是 一旦被选为参考系后均认为是静止的 2 如果没有特别说明 通常以地面为参考系 8分 一列长为l的队伍 行进速度为v1 通讯员从队伍尾以速度v2 v2 v1 赶到排头 又立即以速度v2返回队尾 求这段时间里队伍前进的距离 首先选择参考系 地面或队伍 求出通讯员相对参考系的速度 再求出运动时间 最后以地面为参考系求出队伍前进的距离 满分指导 法一 以队伍为参考系 则通讯员从队尾赶到排头这一过程

9、中 相对速度为 v2 v1 通讯员再从队头返回队尾的这一过程中相对速度为 v1 v2 则整个运动时间t 4分 则队伍在这段时间相对地面前进的距离x为x v1t v1 4分 法二 以地面为参考系时 则根据通讯员与队伍前进距离间的关系得出 从队尾赶到排头 v2t1 v1t1 l 2分 从排头赶到队尾 v1t2 v2t2 l 2分 由 解得t1 t2 2分 所以队伍前进的距离为x v1 t1 t2 2分 答案 名师归纳 解答有关运动类的问题时 参考系的选取很关键 选取恰当的参考系 会给解题带来很大的方便 如在本题中 以队伍为参考系要比以地面为参考系简便一些 1 在电视连续剧 西游记 中 常常有孙悟空

10、 腾云驾雾 的镜头 这通常是采用 背景拍摄法 让 孙悟空 站在平台上 做着飞行的动作 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 这时 观众所选的参考系是 A 孙悟空B 平台C 飘动的白云D 镜头 解析 背景拍摄法 实际是利用了相对运动的原理 拍摄时 孙悟空 整体不动 而 白云 向后移动 而放映时 观众以 白云 为参考系 认为其 静止 就会感觉到 孙悟空 在 腾云驾雾 故选项C正确 答案 C 1 三个物理量的对比 2 a 是加速度的定义式 加速度的决定式是a 即加速度的大小由物体受到

11、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 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 加速度和速度没有直接的关系 因此分析时不要认为加速度随速度而变化 解题指导 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

12、度方向相同 当加速度最小时 速度增大得最慢 加速度为零时 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 名师归纳 根据加速度的大小不能判断出物体速度的大小 也不能判断出物体的速度是增大还是减小 应根据的关系来判断物体是做加速运动还是减速运动 若初速度v0与加速度a同向 物体做 若v0与a反向 物体做 加速度方向与速度方向 加速运动 减速运动 2 有下列几种情景 根据所学知识 对情景的分析和判断正确的是 点火后即将升空的火箭 高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车 运动的磁悬浮列车在轨道上高速行驶 太空中的空

13、间站在绕地球做匀速转动 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 尽管空间站匀速转动 加速度也不为零 解析 选项A中 火箭虽还没动 但火箭所受合外力不为零 故A错 轿车紧急刹车时 根据a 由于t很短 故加速度很大 B对 磁悬浮列车的速度很大 但速度变化并不快 故加速度并不大 C错 空间站的速度大小不变 但速度方向不断变化 故加速度并不为零 D对 答案 BD 随堂巩固 1 关于位移和路程 下列说法中正确的是 A 在某段时间内 质点运动的位移为零 该质点不一定是静止的B 在某段时间内 质点运动的

14、路程为零 该质点不一定是静止的C 在直线运动中 质点位移的大小一定等于其路程D 在曲线运动中 质点位移的大小一定小于其路程 解析 位移为零 只能说明初 末位置是相同的 不能说明物体是否运动 故A选项对 物体只要运动 路程就不会为零 因此 路程为零时 说明物体没有运动 即物体是静止的 故B选项错误 如果是往返直线运动 则位移的大小小于路程 故C选项错误 除了单向直线运动外 其他的运动中位移的大小都小于路程 故D选项正确 答案 AD 2 下列情况的物体 哪些可看做质点 A 放在地面上的木箱 在上面的箱角处用水平推力推它 木箱可绕下面的箱角运动B 放在地面上的木箱 在其箱高的中点处用水平推力推它 木

15、箱在地面上滑动C 做花样滑冰的运动员D 研究钟表时针的转动情况 解析 如果物体的大小 形状在所研究的问题中属于次要因素 可忽略不计 该物体就可看做质点 A项中箱子的转动 C项中花样滑冰运动员 都有着不可忽略的旋转等动作 其各部分运动情况不同 所以不能看做质点 同理 钟表转动的时针也不能看做质点 B项中箱子平动 可视为质点 故B项正确 答案 B 3 在电视剧 闯关东 中 从山东龙口港到大连是一条重要的闯关东路线 假设有甲 乙两船同时从龙口出发 甲船路线是龙口 旅顺 大连 乙船路线是龙口 大连 两船航行两天后都在下午三点到达大连 以下关于两船全航程的描述中不正确的是 A 两船的路程相同 位移不相同

16、B 两船的平均速度相同C 两船航行两天后都在下午三点到达大连 一句中 两天 指的是时间 下午三点 指的是时刻D 在研究两船的航行时间时 可以把船视为质点 解析 在本题中路程是指船运动轨迹的长度 位移是指从龙口指向大连的有向线段 故A错误 平均速度等于位移除以时间 故B正确 时刻是指某一瞬间 时间是两时刻间的间隔 故C正确 在研究两船的航行时间时 船的大小和形状对所研究的问题影响可以忽略不计 故D正确 答案 A 4 2011 泰安模拟 在北京奥运会中 牙买加选手博尔特是一位公认的世界飞人 在男子100m决赛和男子200m决赛中分别以9 69s和19 30s的成绩破两项世界纪录 获得两枚金牌 如图1 1 1所示 关于他在这两次决赛中的运动情况 下列说法正确的是 A 200m决赛中的位移是100m决赛的两倍B 200m决赛中的平均速度约为10 36m sC 100m决赛中的平均速度约为10 32m sD 100m决赛中的最大速度约为20 64m s 解析 100m跑道为直线 200m跑道为曲线 二者的位移并不是2倍的关系 A错 200m决赛时的位移题目中没有明确 故无法求平均速度 B错 10