高考物理运动的描述知识精讲-讲义

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1、成功的秘诀等于好的学习方法加好的学习效率倪的内部讲义1必修必修 1 1 第一章第一章 运动的描述运动的描述知识归纳总结：知识归纳总结：1.1. 机械运动：简称运动，指物体间或物体的一部分和另一部分间相对位置随时间发生改变的过程。为了描述物体的运动而假定为不动的物体叫参考系。通常以地球作为参考系来 研究物体的运动。 说明：运动是绝对的，静止是相对的。说明：运动是绝对的，静止是相对的。2.2. 质点：用来代替物体的有质量的点叫做质点。是理想化的模型。物体能简化为质点的条件是物体能简化为质点的条件是： 在所研究的对象研究的对象中，物体只做平动，可以把物体简化为质点。平动是物体上任意两点 之间的连线都

2、是平行的，其上任意一点的运动与整体的运动有相同的特点。 有转动，相对平动而言，可以把物体是为质点，例如:汽车运行时车轮 物体的大小，形状对研究对象的影响可不计，视为质点。例：地球公转 学生跑步 物体不能简化为质点的条件是：物体不能简化为质点的条件是：就研究对象而言是看它们的动作或姿态。 例：花样溜冰 学生做操 跳水等 思考：思考：撑杆有几个阶段：助跑 撑杆起跳 超越横杆 问：教练员针对训练，纠正运动员错误时，能否将运动员视为质点？分析运动员的助跑时速度时，能否将视为质点？测量其所跳高度时（判断是否破记录），能否看成质点？3 3.质点与几何点有什么区别？相同点：质点是实际物体的抽象，不仅有物质的

3、全部质量，而且是一个相对的概念。几何点没有质量，仅表示一个位置，而且是比较小的。例 1：下列可以看成质点的是（ ）A. 研究某学生骑车回校的速度B. 研究火星探测器从地球到火星的飞行轨迹C. 对学生骑车进行生理学分析D. 研究火星探测器降落火星后如何探测火星的表面例 2：下列可以看成质点的是（ ）A. 跳水冠军郭晶晶在跳水比赛中B. 一枚硬币用力上抛，猜测它落地时是正面朝上还是反面朝上C. 奥运会冠军邢慧娜在万米长跑中D. 花样溜冰运动员在比赛中4.4.参考系：参考系：为了研究物体的运动而假定为不动的那个物体。说明：选择不同参考系观察同一个物体运动，结果不同参考系是任意选取的选择参考系时，应以

4、观察方便和使运动尽可能简单的原则5.5.坐标系：坐标系：为了准确描述物体单位位置，建立坐标系，成功的秘诀等于好的学习方法加好的学习效率倪的内部讲义2一维运动：直线运动，建立直线坐标系二维运动：平面运动，建立直角坐标系三维坐标：空间运动，空间坐标系6.6.时间与时刻：时间与时刻：时刻：是某一瞬时（瞬间） 。例：作息时刻表上的数字表示时刻时间：是时间间隔的简称，两个时刻的间隔表示时间。例：一节课时间为 45 分钟研究物体的运动，核心是研究物体的位置随时间变化的规律，如果用时间坐标轴来表示，如图：012345t/s轴上每一点代表一个时刻，如（第）1s 末（第 2s 初） ，两个时刻之间的间隔即线段代

5、表时间，如 3s 内，第 3s 内。注意审清时刻与时间区别，如第 2 个 5s 是指 5s 末到 10s 末。例题 3：下列说法正确的是（ ）A.下午两点上课，2 点是我们上课的时刻B. 下午两点上课，2 点是我们上课的时间C. 下午两点上课，2 点 45 分下课，上课时刻为 45 分钟D. 2 点 45 分下课，2 点 45 分是下课的时间7.7. 矢量和标量矢量和标量矢量：有大小、有方向来确定的物理量，合成遵循平行四边形法则。例如：力，速度等标量：只有大小没有方向的物理量，合成遵循代数求和法。例如：质量，时间等说明：说明：求解矢量时不仅要求大小而且还要求方向。求解矢量时不仅要求大小而且还要

6、求方向。注意：正方向的选取，以初速度的方向为正，或开始运动方向为注意：正方向的选取，以初速度的方向为正，或开始运动方向为成功的秘诀等于好的学习方法加好的学习效率倪的内部讲义3正。正。例如：蹦床问题例如：蹦床问题8.8.位置、位移和路程：位置、位移和路程：位置：质点在某时刻所在空间的一点，由坐标确定。位移：表示初位置向末位置的一根有向线段，大小等于初、末位置间的直线距离。方向：初位置指向末位置路程：质点位置发生变化时的径迹长度。注：位移是矢量，求解时必须注意大小和方向。直线运动的位置和位移（运动学中主要是直线运动）：直线运动中，每一时刻对应的是物体处在某一位置，若是一段时间，对应的是这段时间内物

7、体的位移。t1时为x1, t2时为x2，即X=X2-X1，描述直线运动的位置和位移，用坐标表示位置，用坐标的变化量表示位移。例 4：一个物体从 A 点运动到 B 点，初位置的坐标是=3 m,末位置的坐标是=-2m，它的AXBX坐标变化量是X=? 位移是多少？负号代表与规定的正方向相反，正方向的规定：以初速度的方向为正，或以开始运动的方向为正。在研究质点平面运动时，常选用直角坐标系来描述质点的位置及变化，如图：0xyP(x ,y )11质点的位置用点的坐标表示，位置的变化用位移表示，位移是由起点位置指向终点位置的有向线段，与路径无关，是矢量，路程仅表示质点运动轨迹的长度，是标量。路程与位移无法比

8、较，只能将位移大小与路程比较，一般路程会大于位移的大小，只有在物体做单方向直线运动时路程才等于位移的大小。9.9. 平均速度平均速度：对应于某一段时间（或某一段位移）的速度。计算公式：适用于所有/vXt 的运动；（只适用于匀变速直线运动）。平均速度只能粗略地描述物体的运20tvvv动。 10.10. 瞬时速度：瞬时速度：成功的秘诀等于好的学习方法加好的学习效率倪的内部讲义4对应于某一时刻（或位置）的速度。方向：物体运动轨迹在该点的切向方向。瞬时速 度精确地描述运动物体在某一时刻或某一位置的运动快慢，即时速度的大小叫即时速率， 简称速率。值得注意的是，平均速度的大小不叫平均速率。平均速度是位移和

9、时间的比值， 而平均速率是路程和时间的比值，就是初中学的速度。速率：瞬时速度的大小，只有大小 没有方向，属于标量。 平均速率一般大于平均速度大小，只有单直运动时，才会相等。11.11.加速度加速度：表示速度改变快慢的物理量，等于速度的改变量与发生这一改变所用时间之比，用 a 表示。表达式：= ，v 表示末速度，表示初速度。vat0vv t0v单位：米每二次方秒 符号：（）2m s2m s加速度是矢量，在匀变速直线运动中，加速度的方向跟速度的改变量的方向相同。加速度是矢量，在匀变速直线运动中，加速度的方向跟速度的改变量的方向相同。 加速度加速度 a 的征服取决于正方向的选取。的征服取决于正方向的

10、选取。 加速度 a 为正，表示 a 的方向与初速度方向相同，无论 a 增大还是减小，都是加速运动。加速度 a 为负，表示 a 的方向与初速度方向相反，无论 a 增大还是减小，都是减速速运 动。 匀变速直线运动：匀变速直线运动：物体的加速度保持不变，即加速度的大小大小和方向方向都不变的直线运动。包括匀加速和匀减速运动，匀减速的逆过程就是匀加速，这在解题时可以带来简便。特别注意:刹车问题，首先要考虑何时车会停下来。 匀变速直线运动的匀变速直线运动的 v-tv-t 图像：图像：是一条倾斜的直线（常考），从图像可以看出，加速度是不变的，相当斜率，每点的瞬时加速度和平均加速度是相等的。但是不能根据来计t

11、ank 算加速度，可以在同一个 v-t 图像中比较加速度的大小。 位移和速度都是时间的函数，因此描述物体运动的规律常用位移时间图象（xt 图）和速度时间图象（vt 图） 。 对于图象要注意理解它的物理意义，即对图象的纵、横轴表示的是什么物理量，图线 的斜率、截距代表什么意义都要搞清楚。形状完全相同的图线，在不同的图象（坐标轴的 物理量不同）中意义会完全不同。下表是对形状一样的 xt 图和 vt 图（下图）意义上 的比较。xt 图vt 图 表示物体做匀速直线运动（斜率 表示速度。 ） 表示物体静止 表示物体向反方向做匀速直线运 动 交点的纵坐标表示三个运动质点 表示物体做匀加速直线运动（斜 率表

12、示加速度。 ） 表示物体做匀速直线运动 表示物体做匀减速直线运动 交点的纵坐标表示三个运动质点 的共同速度成功的秘诀等于好的学习方法加好的学习效率倪的内部讲义5相遇时的位移 t1时刻物体位置为 x1 t1时刻物体速度为 vl（图中阴 影部分面积表示质点在 0t1时 间内的位移）结论：加速度的大小反映了物体速度变化的快慢快慢，其中快慢不能有大小和多少来代替。加 速度大表示物体速度变化比较快。 速度和加速度之间的关系：二者之间没关系。 温馨提示：温馨提示：加速度 a=0，意味着速度变化量为零，并不意味速度为零，可能静止或匀速。速度为零，并不代表加速度为零。12.12.匀速直线运动：匀速直线运动：

13、（1）条件：物体不受外力或所受外力的合力为零。（2）特点：a0，v恒量。 （3）规律：xvt13.13.变化率：变化率：变化量与的比值就是这个量的变化率。变化率表示变化的快DtD t 慢，不表示变化的大小。例：速度的变化率即加速度，位移的变化率即速度。例题 5：下列说法正确的是（ ）A.时刻表示时间较短，时间表示时间较长B时刻对应位置，时间对应位移C.1 分钟内有 60 个时刻D.作息时间表上的数字表示时刻 【解题方法指导解题方法指导】 例 6. 汽车从甲地由静止出发，沿直线运动到丙地，乙地在甲丙两地的中点处。汽车从 甲地匀加速度运动到乙地，经过乙地速度为 60kmh；接着又从乙地匀加速运动到

14、丙地， 到丙地时速度为 120kmh，求汽车从甲地到达丙地的平均速度。解析：解析：本题全过程并不是一个“完整”的匀加速运动，因而不能用求解全程20tvvv的平均速度。 设甲丙两地距离为 2lkm，汽车通过甲乙两地时间为 t1，通过乙丙两地的时间为 t2。甲到乙是匀加速运动，由得10 2tvvsthlhl vvlt302/6002/ )(1乙甲从乙地到丙地也是匀加速运动，由得：20 2tvvsthlhl vvlt902/ )12060(2/ )(2乙甲所以，hkmhkmlllttlv/45/90302)/(221 甲丙成功的秘诀等于好的学习方法加好的学习效率倪的内部讲义6说明：说明：计算平均速度

15、常见的错误是滥用 。如将本例求解为20tvvv这种解法的错误是认为汽车全过程做加速度恒定的直线hkmvvv/21200 2丙甲 甲丙运动。其实，汽车从甲地到乙地和从乙地到丙地两段的加速度并不相同，由 vt2v022ax x可知：a甲乙a乙丙，故对全过程不适用。20tvvv物体做匀变速运动的平均速度，在时间 t 内的位移 x= t,相当于把一个20tvvvv变速运动，转化为一个匀速运动，匀变速直线运动的物体，在某段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度：。应用于解题会使求解更简单方便。 20 2ttvvxvt例 7. 天文观测表明，几乎所有远处的恒星（或星系）都在以各自的速度背离我们而运

16、 动，离我们越远的星体，背离我们运动的速度（称为退行速度）越大；也就是说，宇宙在 膨胀，不同星体的退行速度 v 和它们离我们的距离 r 成正比，即 v=Hr。式中 H 为一常量， 称为哈勃常数，已由天文观察测定，为解释上述现象，有人提供一种理论，认为宇宙是从 一个大爆炸的火球开始形成的，假设大爆炸后各星体即以不同的速度向外匀速运动，并设 想我们就位于其中心，则速度越大的星体现在离我们越远，这一结果与上述天文观测一致。由上述理论和天文观测结果，可估算宇宙年龄 T，其计算式如何？根据近期观测，哈 勃常数 H=310-2m/（s 光年） ，其中光年是光在一年中行进的距离，由此估算宇宙的年龄 约为多少年？ 解析：解析：由题意可知，可以认为宇宙中的所有星系均从同一点同时向外做匀速直线运动， 由于各自的速度不同，所以星系间的距离都在增大，以地