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1、高三物理第一轮总复习 第一章直线运动 1 机械运动 参考系 坐标系 1 机械运动 一个物体相对其他物体的位置变化 叫机械运动 简称运动 机械运动是自然界中最简单 最基本的运动形式 2 参考系 用来描述物体运动的参照物称为参考系 也就是假设静止的物体 同一个运动 如果选不同的物体做参考系 观察结果可能不同 研究地面上物体的运动时 通常取地面或相对地面静止的物体做参考系较为方便 3 坐标系 一般说来 为了定量描述物体的位置及位置的变化 需要在参考系上建立适当的坐标系 第一课时描述运动的基本概念 4 参考系选取的原则 任意性 在运动学中参考系的选取是任意的 但是选择不同的参考系对物体运动的描述不同
2、方便性 在实际问题中 参考系的选择应以观测方便和使运动的描述尽可能简单为基本原则 例如卫星挣脱地球引力束缚绕月球运动时 应以月球为参考系 合理性 参考系的选择要合理 确定性 在研究同一问题的过程中 参考系选择之后就不宜再变化 研究地面上物体的运动 一般选择地面或相对地面静止不动的物体为参考系 1 在平直公路上行驶的汽车内 一乘客以自己的车为参考系向车外观察 他看到的下列现象中肯定错误的是 A 与汽车同向行驶的自行车 车轮转动正常 但自行车向后行驶B 公路两旁的树因为有根扎在地里 所以是不动的C 有一辆汽车总在自己的车前不动D 路旁的房屋是运动的 B 例与练 2 在电视连续剧 西游记 中 常常有
3、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 这时 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 例与练 3 甲 乙 丙三个观察者同时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 如果各自选择自己为参考系 那么三个人的说
4、法就可能都对 D 解析 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 三个的观察结果应是相同的 因此C错误 例与练 2 质点 1 定义 用来代替物体的具有质量的点 质点是一个理想化模型 是对实际物体的科学抽象 并不是实际存在的 2 物体能视为质点的判断依据是 所研究的问题涉及的尺度远远大于物体本身尺度 或者该问题着重研究物体的平动而不是物体的转动 3 对质点模型的理解 质点是理想化模型 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
5、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 质点只占位置不占空间 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 物体可被看成质点的几种情况 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 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 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 不能把物体看成质点 如研究火车过桥的时间时就不能把火车看成质点 但研究火车从北京到上海所用时间时就可把火车看成质点 4 在下列各物体中
6、 可视作质点的物体有 A 研究公路上行驶的汽车B 研究转动的汽车轮胎上各点的运动情况C 表演精彩动作的芭蕾舞演员D 乒乓球运动员接球时的弧旋球 A 5 在下列情况下 物体可以看成质点的是 A 研究一列火车全部通过桥所需的时间B 研究 嫦娥二号 卫星绕月球飞行C 研究地球昼夜交替D 研究月球圆缺 B 例与练 3 时刻和时间 时刻 时间 4 位移和路程 6 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 CD 7 如图所示 某质点沿半径为r的半圆弧
7、由a点运动到b点 则它通过的位移和路程分别是 A 0 0B 2r 向东 rC r 向东 rD 2r 向东 2r B 例与练 5 速度和速率 6 加速度 1 加速度是矢量 其正负号只表示与规定的正方向相同或相反 2 物体有加速度时 速度大小不一定变化 即加速度既可描述速度大小变化的快慢 也可描述速度方向变化的快慢 3 a v t是加速度的定义式 加速度的大小由物体受到的合力F与物体的质量m共同决定 加速度的方向也由合力的方向决定 4 在s t图象中 图线上各点的斜率等于该时刻质点的速度 5 在v t图象中 图线上各点的斜率等于该时刻质点的加速度 6 加速度与速度 速度的变化量之间无必然联系 加速
8、度的大小对应于速度变化量和时间的比值 即速度的变化率的大小 针对训练3 1 关于做直线运动的物体的速度和加速度的关系 以下结论正确的是 A 物体的速度越大 加速度就越大B 物体的速度变化越大 加速度就越大C 物体的速度变化越快 加速度就越大D 物体的加速度的方向 就是速度的方向 C 10 齐尼亚当选为2010年墨西哥春季联赛最佳球员 在某次比赛中 足球以8m s的速度飞来 他在0 2s的时间内将足球以12m s的速度反向踢出 足球在这段时间内的平均加速度为 m s2 方向与 m s的速度方向相反 解 以球飞来的方向为正方向 速度变化量为 方向与8m s的速度方向相反 例与练 100 8 11
9、如图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甲所示位置 经过8s后指针指示在如图乙所示位置 若汽车做匀变速直线运动 那么它的加速度约为 A 11m s2B 5 0m s2C 1 4m s2D 0 6m s2 C 例与练 一 匀变速直线运动 1 定义 物体加速度保持不变的直线运动 2 分类 3 基本规律 速度公式 位移公式 速度位移关系式 匀加速直线运动 a与v方向相同 匀减速直线运动 a与v方向相反 第二课时匀变速直线运动的规律 4 应用公式时应注意以下几点 1 以上各式仅适用于匀变速直线运动 2 以上各式均是矢量式 应用时要注意各物理量的符号 一般情况
10、下 我们规定初速度的方向为正方向 与初速度同向的物理量取正值 反向的物理量取负值 3 对匀减速直线运动 要注意减速为零后又反向匀加速的情况 以上各式均包含了这种情况 比如一物体做匀减速直线运动 当其位移为s时所用的时间应有两个解 4 对匀减速直线运动 要注意减速为零后停止 加速度变为零的实际情况 如刹车问题 注意题目给定的时间若大于 刹车 时间 则 刹车 时间以外的时间内车是静止的 提醒 物体做加速还是减速运动 不是由加速度的大小决定 而是取决于加速度和速度的方向关系 方向相同 物体做加速运动 方向相反则做减速运动 5 以上各式涉及到五个物理量 在v0 v a t s中只要已知三个 其余两个就
11、能求出 二 匀变速直线运动中几个常用的结论 1 匀变速直线运动的实验依据 s aT2 即任意相邻相等时间内的位移之差相等 可以推广到sm sn m n aT2 判断匀变速直线运动的实验依据 2 平均速度 即某段时间中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度 3 中间位置的速度 某段位移中点的瞬时速度 可以证明 无论匀加速还是匀减速 都有 5 一个小球从斜面上的A点由静止开始做匀加速直线运动 经过3s后到斜面底端B点 并开始在水平地面做匀减速直线运动 又经过9s停止于C点 如图所示 设小球经过B点时速度大小不变 则小球在斜面上运动的距离与水平面上的运动的距离之比是 A 1 1B 1 2C 1 3
12、D 3 1 C 例与练 1 s t图象 1 意义 反映了直线运动的物体位移随时间变化的规律 2 图线上某点切线的斜率的意义 斜率的大小 表示该时刻物体瞬时速度的大小 斜率的正负 表示物体速度的方向 三 运动的图象 图象平行于t轴 说明斜率为零 即物体的速度为零 表示物体静止 图线斜率为正值 表示物体沿与规定正方向相同的方向运动 图线斜率为负值 表示物体沿与规定正方向相反的方向运动 3 应用要点 两图线相交说明两物体相遇 其交点的横坐标表示相遇的时刻 纵坐标表示相遇处相对参考点的位移 图象是直线表示物体做匀速直线运动或静止 图象是曲线则表示物体做变速运动 图象与横轴交叉 表示物体从参考点的一边运
13、动到另一边 7 如图所示为甲 乙 丙三个物体的 位移 时间 图象 下列说法正确的是 A 甲 丙两物体的运动轨迹为曲线 乙物体的运动轨迹为直线B 甲 乙 丙三个物体的运动轨迹均为直线C 甲做减速运动 乙做匀速运动 丙做加速运动D 甲 乙 丙的平均速度相等 BCD 例与练 8 如图是一辆汽车做直线运动的x t图象 对线段OA AB BC CD所表示的运动 下列说法正确的是 A OA段运动最快B AB段静止C CD段表示的运动方向与初始运动方向相反D 运动4h汽车的位移大小为60km BC 例与练 9 小王讲了一个龟 兔赛跑的故事 按照小王讲的故事 兔子和龟的位移图象如图所示 由该图可知 A 兔子和
14、龟是同时同地出发的B 兔子和龟在比赛途中相遇了两次C 龟做匀速直线运动 兔子沿折线运动D 龟先到达终点 BD 例与练 2 v t图象 1 意义 反映了直线运动的物体速度随时间变化的规律 2 图线上某点切线的斜率的意义 斜率的大小 表示物体加速度的大小 斜率的正负 表示物体加速度的方向 3 图线与坐标轴围成的 面积 的意义 速度图线与坐标轴围成的面积表示相应时间内的位移 若此面积在时间轴的上方 表示这段时间内的位移方向为正 若此面积在时间轴的下方 表示这段时间内的位移方向为负 它们的代数和表示总位移 算术和表示路程 图线与横轴t所围的面积的数值等于物体在该段时间内的位移 3 应用要点 两图线相交
15、说明两物体在交点时的速度相等 图线与横轴交叉 表示物体运动的速度反向 图线是直线表示物体做匀变速直线运动或匀速直线运动 图线是曲线表示物体做变加速运动 图线平行于t轴 说明斜率为零 即物体a 0 表示物体做匀速直线运动 图线的斜率为正值 表示物体的加速度与规定正方向相同 图线的斜率为负值 表示物体的加速度与规定正方向相反 16 2010年广东卷 如图是某质点运动的速度图象 由图象得到的正确结果是 A 0 1s内的平均速度是2m sB 0 2s内的位移大小是3mC 0 1s内的加速度大于2 4s内的加速度D 0 1s内的运动方向与2 4s内的运动方向相反 BC 例与练 17 设物体运动的速度为a
16、 速度为v 位移为x 现有四个不同物体的运动图象如图所示 假设物体在t 0时的速度均为零 则其中表示物体做单向直线运动的图象是 C 例与练 2013年1卷19 如图 直线a和曲线b分别是在平直公路上形式的汽车a和b的位置一时间 x t 图线 由图可知A 在时刻t1 a车追上b车B 在时刻t2 a b两车运动方向相反C 在t1到t2这段时间内 b车的速率先减少后增加D 在t1到t2这段时间内 b车的速率一直比a车的大 19 将甲乙两小球先后以同样的速度在距地面不同高度处竖直向上抛出 抛出时间间隔2s 它们运动的图像分别如直线甲乙所示 则 A t 2s时 两球的高度相差一定为40mB t 4s时 两球相对于各自的抛出点的位移相等C 两球从抛出至落到地面所用的时间间隔相等D 甲球从抛出至到达最高点的时间间隔与乙球相等 v m s 1 t s 1 2 3 4 5 甲 乙 0 10 20 30 10 16 如图 在光滑水平桌面上有一边长为L 电阻为R的正方形导线框 在导线框右侧有一宽度为d d L 的条形匀强磁场区域 磁场的边界与导线框的一边平行 磁场方向竖直向下 导线框以某一初速度向右运动 t
