內容要求說明參考系、質點位移、速度和加速度勻變速直線運動及其公式、圖象自由落體運動實驗：研究勻變速直線運動 力和運動的關系問題是力學的中心問題，而運動學問題是力學部分的基礎，在整個力學中的地位是很重要的.本章研究物體做直線運動的規(guī)律，即物體的位移、速度、加速度等概念，貫穿幾乎整個高中物理內容，近年出現(xiàn)單純考運動學題目不多，更多時候在力、電、磁綜合問題滲透了對本章知識點的考查. 1.近年高考考查的重點是勻變速直線運動的規(guī)律及圖象.近些年高考中圖象問題頻頻出現(xiàn)，且要求較高，它屬于數(shù)學方法在物理中應用的一個重要方面. 2.本章知識較多與牛頓運動定律、電場、磁場中帶電粒子的運動等知識結合起來進行考查. 3.近年試題的內容與現(xiàn)實生活和生產實際的結合逐步密切. 在復習這部分內容時應著重于概念、規(guī)律的形成過程的理解和掌握，搞清知識的來龍去脈，弄清它的物理實質，而不僅僅是記住幾個條文背幾個公式.例如，復習“質點”概念時，不是僅去記住定義，更重要的是領會物理實質，它包含了如何建立理想化的模型，去除次要因素抓住本質去研究問題的科學方法.要把所學到的知識應用到生動的實例中去， 這些知識就不會再是枯燥的、生硬的結論，而是生動的物理現(xiàn)象、物理情境、物理過程.如平均速度學習時，學生常犯的錯誤是不管什么性質的變速運動 都用 (只適合勻變速直線運動)求平均速度，可以通過練習求生活中的自由落體運動、豎直上拋運動、平拋運動、圓周運動中某段時間內的平均速度來體會平均速度的意義.02vvv 復習中不但要從物理量的數(shù)學公式去研究，還要盡可能用圖象語言準確地描述它.通過一些具體的實例，通過對這些實例中物理現(xiàn)象的分析、物理情景的構建、物理過程的認識去形成物理概念和規(guī)律，這樣有生動的物理實例做基礎形成的概念和規(guī)律，就能更好地理解它.直直線線運運動動基本基本概念概念機械運動、質點、參考系、坐標系、時機械運動、質點、參考系、坐標系、時間和時刻間和時刻描述運動描述運動的物理量的物理量位置、位移和路程位置、位移和路程速度：平均速度和瞬時速度，速度：平均速度和瞬時速度，速度和速率速度和速率加速度加速度基本基本規(guī)律規(guī)律基基本本規(guī)規(guī)律律勻速直線運動：勻速直線運動：a=0,x=vt勻變速直勻變速直線運動線運動v=v0+atv2-v02=2ax推導和推導和特例特例自由落體運動自由落體運動豎直上拋運動豎直上拋運動特征公式特征公式x=x2-x1=aT2初速度為零的比初速度為零的比例關系例關系運動圖象：運動圖象：x-t圖象和圖象和v-t圖象圖象2012xv tat02vvxvt1 1 描述運動的基本概念描述運動的基本概念 勻速運動勻速運動 1.質點和參考系 （2009廣東理基）做下列運動的物體，能當做質點處理的是( ) A.自轉中的地球 B.旋轉中的風力發(fā)電機葉片 C.在水面上旋轉的花樣滑冰運動員 D.勻速直線運動的火車 D 點評：點評：物體可以簡化成質點的情況：物體可以簡化成質點的情況：(1)物物體各部分的運動情況都相同時；體各部分的運動情況都相同時；(2)物體的大小物體的大小和形狀對所研究問題的影響可以忽略不計的情和形狀對所研究問題的影響可以忽略不計的情況下；況下；(3)物體有轉動，但轉動對所研究的問題物體有轉動，但轉動對所研究的問題影響很小時影響很小時 車輛在行進中，要研究車輪的運動，下列選項中正確的是( ) A.車輪只做平動 B.車輪只做轉動 C.車輪的平動可以用質點模型分析 D.車輪的轉動可以用質點模型分析 行駛中車輛的車輪既有平動，又有轉動.研究其平動時，可忽略車輪各點運動情況的差異，故可用質點模型分析；研究其轉動時，不能忽略車輪各點運動情況的差異，故不可用質點模型分析. 答案：答案：C 甲、乙兩車以相同的速度v0同軌道直線前進，甲在前，乙在后，兩車上分別有a、b兩人各用石子瞄準對方，以相對自身v0的速度同時水平打擊對方.若石子的豎直下落很小，則( ) A.a先被擊中 B.b先被擊中 C.a、b同時被擊中 D.石子可以擊中b而不能擊中a 選取甲、乙兩車的中任何一輛為參考系，則兩石子相對甲(或乙)車的速度大小相同，且擊中對方的相對位移也相同，因而可以得出a、b兩人同時被擊中的結論，故C正確. 點評：點評：自然界的一切物體都處于永恒的運自然界的一切物體都處于永恒的運動之中，描述一個物體是否運動，首先要選某動之中，描述一個物體是否運動，首先要選某個物體作為參考系參考系的選擇是任意的，個物體作為參考系參考系的選擇是任意的，但選擇應以描述運動簡單、方便為原則一般但選擇應以描述運動簡單、方便為原則一般以地面上靜止的物體作為參考系以地面上靜止的物體作為參考系 某游艇沿直線河流勻速逆水航行，在某處丟失了一個救生圈，丟失后經時間t才發(fā)現(xiàn)，于是游艇立即返航去追趕，結果在丟失點下游距丟失點s處追上，設水流速恒定，游艇往返的劃行速率不變，求水速. 解法1：若以河岸為參照物，設水速為v，游艇劃行速率為v1,從開始返航追趕到追上用時t，由題意得vt+(v1-v)t+vt=(v+v1)t，解得t=t,而 s=vt+vt，所以 .2svt 解法解法2：以水為參照物，則救生圈靜止不以水為參照物，則救生圈靜止不動，游艇往返速率不變，故返航追上救生圈動，游艇往返速率不變，故返航追上救生圈的時間也為的時間也為t，從丟失到追上的時間為，從丟失到追上的時間為2t,在在2t內，救生圈隨水運動了內，救生圈隨水運動了s,故水速故水速.2svt (2011 (2011屆安徽安慶聯(lián)考屆安徽安慶聯(lián)考) )2010年年3月月12日日至至14日，室內田徑世錦賽在多哈舉行世錦賽上，日，室內田徑世錦賽在多哈舉行世錦賽上，甲、乙兩運動員分別參加了在主體育場舉行的甲、乙兩運動員分別參加了在主體育場舉行的400m和和100m田徑決賽，且兩人都是在最內側跑田徑決賽，且兩人都是在最內側跑道完成了比賽，試分析兩運動員的路程和位移關道完成了比賽，試分析兩運動員的路程和位移關系系2.位移與路程位移與路程 解析：解析：位移僅與物體的初末位置有關，而與位移僅與物體的初末位置有關，而與路徑無關一般情況下路程大于位移，只有在單路徑無關一般情況下路程大于位移，只有在單向直線運動中物體的路程才等于位移向直線運動中物體的路程才等于位移 田徑場上的跑道如圖所示，田徑場上的跑道如圖所示，400m比賽要從起比賽要從起點環(huán)繞跑道一圈，最內側跑道的起點和終點重合，點環(huán)繞跑道一圈，最內側跑道的起點和終點重合，因此，路程因此，路程s甲甲=400m，位移，位移x甲甲=0m，而，而100m比比賽是直道，路程賽是直道，路程s乙乙=100m，位移，位移x乙乙=100m，顯然顯然x甲甲x乙乙，s甲甲s乙乙 點評：點評：路程和位移的運算法則不同對路程和位移的運算法則不同對一般的機械運動，一般的機械運動，x位位s路路，當物體做單向直，當物體做單向直線運動時，線運動時，x位位=s路路 一位電腦愛好者設計了一個“貓捉老鼠”的動畫游戲，如圖1-1-1所 示，在一個邊長為a的大 立方體木箱內的一個頂角 G上，老鼠從貓的爪間逃 出，選擇了一條最短的路 線奔向洞口A，則老鼠從G 到A的位移為 .圖圖1-1-13a 3.速度與速率 列車第四次提速后，出現(xiàn)了“星級列車”，從其中的T14次列車時刻表可知，列車在蚌埠至濟南區(qū)間段運行過程中的平均速率為 km/h. T14次列車時刻表?？空镜竭_時刻 開車時刻 里程(km)上海18：000蚌埠22：2622：34484濟南03：1303：21966北京08：001463 根據(jù)平均速率的定義可知，求平均速率必須明確對應的哪段路程與通過這段路程的時間. 由表中可知列車從蚌埠至濟南運動的路程為s=966km-484km=482km，運行時間t=4.65h，則平均速率 =103.66km/h v 點評：點評：速度都是矢量，速率都是標量；速速度都是矢量，速率都是標量；速度描述物體運動的快慢及方向，而速率只能描度描述物體運動的快慢及方向，而速率只能描述物體運動的快慢；瞬時速率就是瞬時速度的述物體運動的快慢；瞬時速率就是瞬時速度的大小，但平均速率不一定等于平均速度的大小，大小，但平均速率不一定等于平均速度的大小，只有在單方向直線運動中，平均速率才等于平只有在單方向直線運動中，平均速率才等于平均速度的大小，即位移大小等于路程時才相均速度的大小，即位移大小等于路程時才相等等 一列火車沿平直軌道運行，先以10m/s的速度勻速行駛15min，隨即改以15m/s的速度勻速行駛10min，最后在5min內又前進1000m而停止.則該火車在前25min及整個30min內的平均速度各為多大？它通過最后2000m的平均速度是多大？ 【答案】 前25min的平均速度 =12m/s 整個30min內平均速度 =10.6m/s 最后2000m的平均速度 =5.45m/s1v2v3v 4.勻速直線運動 如圖1-1-2所示，相鄰兩車站間距相等，在一條直線上.車在兩站間勻速行駛時速度均為v車，每次靠站停頓時間均為t.某同學位于車站1與車站2之間離車站2較近的某一位置，當車從車站3開動的同時，他向車站2以速度v人勻速奔跑，并恰能趕上汽車，車長不計.圖圖1-1-2 于是該同學得出結論：若他仍以此平均速度從原位置向車站1奔跑，也一定能趕得上這輛班車. 請你通過計算判斷這位同學的結論是否正確？并分析此結論成立的初位置須滿足的條件是什么？ 這位同學的結論不正確，能不能趕上車與初始位置有關. 設該同學初始位置與車站2的距離為x， 向車站2奔跑的時間關系為 若向車站1奔跑也恰能趕上此班車，則須滿足的時間關系為 以上二式若滿足條件應L-x=2x，即 結論才成立.xLtvv人車22LxLtvv人車3Lx 點評：點評：勻速直線運動并不常見，我們可以勻速直線運動并不常見，我們可以把一些運動近似地看成是勻速直線運動如：把一些運動近似地看成是勻速直線運動如：滑冰運動員停止用力后的一段滑行，站在商場滑冰運動員停止用力后的一段滑行，站在商場自動扶梯上的顧客的運動，等等自動扶梯上的顧客的運動，等等 易錯題易錯題1：人在勻速前進的火車車廂里豎直人在勻速前進的火車車廂里豎直向上跳起，為什么不會落到起跳點的后面？向上跳起，為什么不會落到起跳點的后面？ 錯解：錯解：火車在勻速前進，由于地球的吸引力，火車在勻速前進，由于地球的吸引力，人將隨著火車一起運動，所以，人跳起后不會人將隨著火車一起運動，所以，人跳起后不會落到起跳點的后面落到起跳點的后面 錯解分析：錯解分析：上述解答實際上是答非所問問上述解答實際上是答非所問問的是的是“為什么不會落到起跳點的后面為什么不會落到起跳點的后面”，而不，而不是問是問“為什么人會落到車廂地板上為什么人會落到車廂地板上” 正解正解1：以路邊樹木為參考系，火車和人同樣以路邊樹木為參考系，火車和人同樣做勻速直線運動當人跳起后，雖然火車要向前做勻速直線運動當人跳起后，雖然火車要向前運動，但人由于慣性，也保持原來的速度向前運運動，但人由于慣性，也保持原來的速度向前運動，動，所以人還會落回原處所以人還會落回原處 正解正解2：以車廂為參考系，車廂是靜止的，人以車廂為參考系，車廂是靜止的，人也是靜止的當人豎直跳起后，在水平方向沒有也是靜止的當人豎直跳起后，在水平方向沒有受力，受力，當然要落回原處，不會落到起跳點的后當然要落回原處，不會落到起跳點的后面面 點評：點評：判斷一個物體是運動還是靜止，跟判斷一個物體是運動還是靜止，跟參考系的選擇有關在一個具體問題中，參考參考系的選擇有關在一個具體問題中，參考系是可以任意選擇的不過選擇的參考系不同，系是可以任意選擇的不過選擇的參考系不同，物體的運動情況也就不同，解題過程也就不一物體的運動情況也就不同，解題過程也就不一樣如果參考系選擇得當，將會大大簡化解題樣如果參考系選擇得當，將會大大簡化解題過程過程 易錯題易錯題2：在下列情況下，物體可以看成質在下列情況下，物體可以看成質點的是點的是() A研究一列火車全部通過橋所需的時間研究一列火車全部通過橋所需的時間 B研究人造地球衛(wèi)星繞地球飛行研究人造地球衛(wèi)星繞地球飛行 C研究地球自轉規(guī)律研究地球自轉規(guī)律 D研究撐竿跳高運動員從起跳到落地的研究撐竿跳高運動員從起跳到落地的過程過程 錯解：錯解：質點一定是體積、質量都較小的物質點一定是體積、質量都較小的物體撐竿跳高運動員可以看成質點選體撐竿跳高運動員可以看成質點選D. 錯解分析：錯解分析：質點不一定是體積、質量都較小質點不一定是體積、質量都較小的物體如果在我們研究的問題中，物體的大小、的物體如果在我們研究的問題中，物體的大小、形狀、各部分運動的差異不起作用，或是次要的形狀、各部分運動的差異不起作用，或是次要的因素，則可以把該物體視為質點因素，則可以把該物體視為質點 正解：正解：火車上各點運動狀態(tài)相同，但研究的問火車上各點運動狀態(tài)相同，但研究的問題是全部火車通過橋的時間，因此車身的長度不能題是全部火車通過橋的時間，因此車身的長度不能忽略，火車不能視為質點，所以選項忽略，火車不能視為質點，所以選項A是錯的人是錯的人造地球衛(wèi)星繞地球飛行的過程中，衛(wèi)星的大小與所造地球衛(wèi)星繞地球飛行的過程中，衛(wèi)星的大小與所研究的空間范圍相比是一個很小的量，可以把衛(wèi)星研究的空間范圍相比是一個很小的量，可以把衛(wèi)星看成質點研究地球自轉時，地球上各點的運動情看成質點研究地球自轉時，地球上各點的運動情況是不同的，故不能看成質點同理，撐竿跳高運況是不同的，故不能看成質點同理，撐竿跳高運動員在整個跳高的過程中，身體各部分的運動情況動員在整個跳高的過程中，身體各部分的運動情況也是不同的，因此也不能看成質點也是不同的，因此也不能看成質點選項選項B正確正確 點評：點評：物體能否看成質點，與研究問題的空物體能否看成質點，與研究問題的空間范圍有關，與物體的具體運動形式也有關當間范圍有關，與物體的具體運動形式也有關當物體的大小與研究問題的空間范圍相比可以忽略物體的大小與研究問題的空間范圍相比可以忽略不計時，物體可以看成質點；當物體做平動，而不計時，物體可以看成質點；當物體做平動，而又只研究其運動狀態(tài)時，或雖有轉動，但不研究又只研究其運動狀態(tài)時，或雖有轉動，但不研究其轉動時，物體都可以看成質點其轉動時，物體都可以看成質點