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1、第一章 动力的描述 匀变速直线运动(1)从近三年高考试题考点分布可以看出，高考对本章内容的考查重点有匀变速直线运动的规律及应用、x t 图像、v t 图像的理解及应用，涉及“探究速度随时间的变化规律”的实验中，测定速度和加速度的方法是整个力学实验的核心，也是进行实验设计的基础，在很多实验中都有应用。(2)高考对本章内容主要以选择题形式考查，也有单独考查匀变速直线运动的计算题出现，另外在牛顿运动定律、曲线运动及带电粒子在电磁场中的运动等综合试题中也有所渗透和体现。2015 高考考向前瞻Error!Error!(1)运动图像仍将是 2015 年高考命题的热点，考查从图线斜率、面积、正负等判断物体的
2、运动情况，并近而延伸至对受力和功能关系的综合分析。(2)联系生活实际、联系体育及科技信息是高考命题的趋势，2015 年高考命题，将会以此为背景考查学生运用知识的能力、建立物理模型的能力和解决实际问题的能力。第 1 节描述运动的基本概念参 考 系想一想 如图 111 所示，已知旗杆静止不动，则风向向哪个方向？能否判断甲、乙火炬的运动方向？图 111提示：旗杆静止不动，旗向左展开，则风向向左，甲火炬火焰向左偏，甲火炬可能静止，可能向右运动，也可能向左运动，但向左运动的速度小于风速，乙火炬一定向左运动。记一记1参考系的定义在描述物体的运动时，假定不动，用来做参考的物体。2参考系的四性(1)标准性：选
3、作参考系的物体都假定不动，被研究的物体都以参考系为标准。(2)任意性：参考系的选取原则上是任意的。(3)统一性：比较不同物体的运动应选择同一参考系。(4)差异性：对于同一物体选择不同的参考系结果一般不同。试一试1.图 112 是 F22A 猛禽战斗机在空中加油的情景，以下列的哪个物体为参考系，可以认为加油机是运动的( )图 112AF22A 猛禽战斗机B地面上的房屋C加油机中的飞行员DF22A 猛禽战斗机里的飞行员解析：选 B 空中加油时加油机与战斗机保持相对静止，以 F22A 猛禽战斗机、加油机中的飞行员、F22A 猛禽战斗机里的飞行员为参考系，加油机都是静止的；以地面上的房屋为参考系，加油
4、机是运动的。故 B 正确。质 点想一想人教版必修 1P9给出一幅插图，并问“什么情况下火车可以视为一个点” 。课本回答是“研究火车整体运动时” 。如果研究火车整体过桥的时间，是否可将其视为一个点？图 113提示：研究火车整体运动时可以将火车看做质点，但研究火车过桥时，其长度对求解火车全部过桥的运动时间有影响，故不能将火车看做质点。记一记1质点的定义用来代替物体的有质量的点。它是一种理想化模型。2物体可看做质点的条件研究物体的运动时，物体的形状和大小对研究结果的影响可以忽略。3物体可视为质点主要有以下三种情形(1)物体各部分的运动情况都相同时(如平动)。(2)当问题所涉及的空间位移远远大于物体本
5、身的大小时，通常物体自身的大小忽略不计，可以看做质点。(3)物体有转动，但转动对所研究的问题影响很小(如研究小球从斜面上滚下的运动)。试一试2(2013湖北三校联考)下列关于质点的说法正确的是( )A质点是客观存在的一种物体，其体积比分子还小B很长的火车一定不可以看做质点C为正在参加吊环比赛的陈一冰打分时，裁判们可以把陈一冰看做质点D如果物体的形状和大小对所研究的问题无影响，即可把物体看做质点解析：选 D 质点是一种理想化的物理模型，故 A 错误；一个物体能不能看做质点关键是看物体的形状或大小在所研究的问题中是否可以忽略，故 B 错误，D 正确；吊环比赛要考虑运动员的动作，故此时不能将运动员看
6、做质点，C 错误。位移和路程想一想如图 114 所示，某质点从 A 点出发沿直线到达 C 点后，再返回到 B 点静止，已知AC100 m，BC30 m，则整个过程中，质点的位移和路程各为多大？图 114提示：整个过程中，质点的位移为 ABACBC70 m，路程为 ACBC130 m。记一记定义区别联系位移位移表示质点位置的变化，可用由初位置指向末位置的有向线段表示路程路程是质点运动轨迹的长度(1)位移是矢量，方向由初位置指向末位置；路程是标量，没有方向(2)位移与路径无关，路程与路径有关(1)在单向直线运动中，位移的大小等于路程(2)一般情况下，位移的大小小于路程试一试3湖中 O 点有一观察站
7、，一小船从 O 点出发向东行驶 4 km，又向北行驶 3 km，则在O 点的观察员对小船位置的报告最为精确的是( )A小船的位置变化了 7 kmB小船向东北方向运动了 7 kmC小船向东北方向运动了 5 kmD小船的位置在东偏北 37方向，距离 O 点 5 km 处解析：选 D 小船位置的变化不是取决于其具体的运动路径，而是取决于它的初末位置，即位移。位移不但有大小，还有方向，小船虽然运动了 7 km，但在 O 点的观察员看来，它离自己的距离是 km5 km，方向要用角度表示，sin 0.6，所以 37，423235如图所示，故 D 正确。速度和加速度想一想 如图 115 所示为汽车的速度表，
8、其示数表示汽车的平均速度还是瞬时速度？若汽车做匀加速直线运动，速度由图甲变为图乙历时 8 s，则此过程汽车速度变化量为_ km/h，汽车的加速度为_ m/s2。图 115提示：速度表示数表示汽车的瞬时速度的大小，此过程汽车速度变化量为 40 km/h，汽车的加速度为 a m/s21.4 m/s2。vt403.6 8记一记1速度(1)平均速度：定义：运动物体的位移与所用时间的比值。定义式：v。xt方向：跟物体位移的方向相同。(2)瞬时速度：定义：运动物体在某位置或某时刻的速度。物理意义：精确描述物体在某时刻或某位置的运动快慢。速率：物体运动的瞬时速度的大小。2加速度(1)定义式：a， 单位是 m
9、/s2。vt(2)物理意义：描述速度变化的快慢。(3)方向：与速度变化量的方向相同。(4)根据 a 与 v 方向间的关系判断物体在加速还是减速。3速度、速度变化量和加速度的比较比较项目速度速度变化量加速度物理意义描述物体运动快慢和方向的物理量，是状态量描述物体速度改变的物理量，是过程量描述物体速度变化快慢和方向的物理量，是状态量定义式vxtvvv0 avtvv0t单位m/sm/sm/s2方向与位移 x 同向，即物体运动的方向由 vvv0或 a 的方向决定与 v 的方向一致，由 F 的方向决定，而与 v0、v 方向无关关系三者无必然联系，v 很大，v 可以很小，甚至为 0，a 也可大可小，也可能
10、为零试一试4(多选)(2014中山模拟)关于加速度的方向，下列说法中正确的是( )A总与初速度的方向一致B总与平均速度的方向一致C总与速度变化的方向一致D与物体运动的方向无关解析：选 CD 加速度的方向与速度变化的方向一致，与物体的运动方向无关，故C、D 正确，A、B 错误。考点一Error!Error!对质点概念的理解例 1 下列物体能够看做质点的是_。(1)体积很小的原子核(2)绕太阳公转的地球(3)用 GPS 确定在大海中位置的航空母舰(4)正在表演娱乐节目的海狮(5)研究直升机上正在转动的螺旋桨(6)研究上坡时有无翻倒可能的三轮车(7)研究落地时正面朝上还是朝下的硬币答案 (2)(3)
11、(1)质点是只有质量没有大小和形状的点，是一种理想化模型，实际上并不存在。(2)物体看做质点的条件是物体的形状和大小对所研究的问题的结果影响可以忽略。(3)不能以物体的质量大小或体积大小来确定物体能否看做质点。(4)同一物体有时可以看做质点，有时不能看做质点。考点二Error!Error!平均速度与瞬时速度例 2 (2014宿迁模拟)如图 116 所示，物体沿曲线轨迹的箭头方向运动，AB、ABC、ABCD、ABCDE 四段曲线轨迹运动所用的时间分别是：1 s、2 s、3 s、4 s。下列说法不正确的是( )图 116A物体在 AB 段的平均速度为 1 m/sB物体在 ABC 段的平均速度为 m
12、/s52CAB 段的平均速度比 ABC 段的平均速度更能反映物体处于 A 点时的瞬时速度D物体在 B 点的速度等于 AC 段的平均速度审题指导第一步：抓关键点关键点获取信息物体沿曲线轨迹运动确定物体在 AB 段、ABC 段的位移大小时间分别为 1 s、2 s、3 s、4 s确定某过程平均速度对应的时间第二步：找突破口(1)根据平均速度定义式可知，只要求出对应时间段 t 时间内的位移 x，即可vxt求出平均速度大小。(2)只有匀变速直线运动，中间时刻的瞬时速度与这段时间内的平均速度才相等。解析 选 D 由 可得：AB m/s1 m/s，ACm/s，故 A、B 均正确；vxtv11v52所选取的过
13、程离 A 点越近，其阶段的平均速度越接近 A 点的瞬时速度，故 C 正确；由 A经 B 到 C 的过程不是匀变速直线运动过程，故 B 点虽为中间时刻，但其速度不等于 AC 段的平均速度，D 错误。(1)平均速度与瞬时速度的区别与联系区别：平均速度与位移和时间有关，表示物体在某段位移或某段时间内的平均运动快慢程度；瞬时速度与位置或时刻有关，表示物体在某一位置或某一时刻的运动快慢程度。联系：瞬时速度是运动时间 t0 时的平均速度。(2)平均速度与平均速率的区别平均速度的大小不能称为平均速率，因为平均速率是路程与时间的比值，它与平均速度的大小没有对应关系。(3)计算平均速度时应注意的两个问题平均速度
14、的大小与物体不同的运动阶段有关，求解平均速度必须明确是哪一段位移或哪一段时间内的平均速度。 是平均速度的定义式，适用于所有的运动。vxt一质点沿直线 Ox 方向做减速直线运动，它离开 O 点的距离 x 随时间变化的关系为x(6t2t3)m，它的速度 v 随时间 t 变化的关系为 v(66t2)m/s，则该质点从 t0 到 t2 s 间的平均速度、平均速率分别为( )A2 m/s、6 m/s B2 m/s、2 m/sC2 m/s、18 m/s D6 m/s、6 m/s解析：选 A 由质点的速度时间关系式 v66t2，可知物体经时间 1 s 速度减为0。由 x 随时间 t 变化关系可知在 t0 到
15、 t2 s 内发生的位移为 x4 m，所以 t0 到t2 s 间的平均速度为2 m/s，由 x 随时间 t 变化的关系可知在 t0 到 t1 s 内vxt发生的位移为 x14 m，所以从 t0 到 t2 s 内通过的路程为 s12 m，所以 t0 到 t2 s 间的平均速率为6 m/s，A 对。vst考点三Error!Error!加速度与速度的关系例 3 图 117 是火箭点火升空瞬间的照片，关于这一瞬间火箭的速度和加速度的判断，下列说法正确的是( )图 117A火箭的速度很小，但加速度可能较大B火箭的速度很大，加速度可能也很大C火箭的速度很小，所以加速度也很小D火箭的速度很大，但加速度一定很小解析 选 A 火箭点火升空瞬间速度很小，但火箭得到的反冲力很大，加速度可能较大，A 正确，B、D 错误；速度的大小与加速度的大小无必然联系，故 C 错误。例 4 (2014江南十校摸底)关于速度、速度的变化和加速度的关系，下列说法中正确的是( )A速度变化的方向为正，加速度的方向为负B物体加速度增大，速度一定越来越大C速度越来越大，加速度一定越来越大D加速度可能既不与速度同向，也不与速度反向解析 选 D 由加速度的定义可知，速度变化的方向为正，加速度的
