第1章第1講 基本概念

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1、2012新課程高中物理總復(fù)習(xí)第一輪福建省魯科版直直 線線 運運 動動1基本概念基本概念第一章主要內(nèi)容要求說明參考系、質(zhì)點位移、速度和加速度勻變速直線運動及其公式、圖像實驗與探究：研究勻變速直線運動 直線運動的規(guī)律是物理學(xué)的重要基礎(chǔ)，其相關(guān)知識和方法將逐步滲透到運動和力、勻變速曲線運動、機械能及帶電粒子在電場中的運動等內(nèi)容之中本專題主要圍繞勻變速直線運動學(xué)習(xí)描述物體運動的基本方法(物理量、圖線等)，掌握勻變速直線運動規(guī)律、特點及相關(guān)公式，并學(xué)會將直線運動知識應(yīng)用于對實際問題的處理 本專題內(nèi)容屬于基礎(chǔ)部分，在高考中將會出現(xiàn)的命題形式主要有以下幾種：(1)對勻變速直線運動規(guī)律的考查(如：自由落體運動

2、、豎直方向上的拋體運動以及追及和相遇問題)(2)對運動圖像的識別與轉(zhuǎn)換，運用圖線進行科學(xué)處理的探究能力 (3)從內(nèi)容的融合上，將運動學(xué)規(guī)律滲透到動力學(xué)、勻變速曲線運動、機械能及帶電粒子在靜電場中的運動等內(nèi)容中進行考查；從命題方向上，將會把運動學(xué)方法應(yīng)用到實際問題中進行考查 運動學(xué)在近幾年高考中(如：2008年全國卷23題，2009年江蘇卷第4題，2010年全國卷24題)經(jīng)常出現(xiàn)，并且運動學(xué)也是力學(xué)、電磁學(xué)綜合的基礎(chǔ)，在新課程高考中仍將成為熱點運動學(xué)涉及的公式很多，而且運動學(xué)是在高一第一學(xué)期就已經(jīng)學(xué)過，時間比較長了，很多推論都遺忘了，因此，第一輪復(fù)習(xí)中關(guān)鍵是基本公式及其規(guī)律靈活運用，注意其適用條

3、件和正負(fù)號的意義掌握數(shù)和理的結(jié)合點，理解描述運動的公式法和圖像法以及它們之間的聯(lián)系構(gòu)建物理模型時，要重視理想化方法的應(yīng)用，要養(yǎng)成畫示意圖的習(xí)慣，要培養(yǎng)一題多解的思維習(xí)慣，并且能夠在解題時選擇最簡單的方法來解，為今后的綜合解題做準(zhǔn)備一、參考系一、參考系1.為了描述物體的運動為了描述物體的運動而而的物體叫參的物體叫參考系考系(或參照物或參照物).假定為不動假定為不動2.選取哪個物體作為參考系，常常選取哪個物體作為參考系，常常以考慮研究問題的方便而定以考慮研究問題的方便而定.研究地球研究地球上物體的運動一般來說是取上物體的運動一般來說是取為參為參考系，對同一個運動，取不同的參考系，考系，對同一個運動

4、，取不同的參考系，觀察的結(jié)果可能不同觀察的結(jié)果可能不同.3.運動學(xué)中的同一公式中所涉及的運動學(xué)中的同一公式中所涉及的各物理量應(yīng)相對于同一參考系各物理量應(yīng)相對于同一參考系.如果沒如果沒有特別說明，都是取地面為參考系有特別說明，都是取地面為參考系.地面地面二、質(zhì)點二、質(zhì)點1.定義：定義：2.物體簡化為質(zhì)點的條件：物體簡化為質(zhì)點的條件：.3.注意：同一物體，有時能被視為質(zhì)注意：同一物體，有時能被視為質(zhì)點，有時就不能視為質(zhì)點點，有時就不能視為質(zhì)點.用來代替物體、只有質(zhì)用來代替物體、只有質(zhì)狀、大小在所研究的問題中可以忽略狀、大小在所研究的問題中可以忽略物體的形物體的形量而無形狀、體積的點量而無形狀、體積

5、的點三、時間和時刻三、時間和時刻1.時刻：在時間軸上可用一個確定時刻：在時間軸上可用一個確定的點來表示，如的點來表示，如“2s末末”、“3s初初”等等.2.時間：指兩個時刻之間的一段間時間：指兩個時刻之間的一段間隔，如隔，如“第三秒內(nèi)第三秒內(nèi)”、“10分鐘分鐘”等等.四、位移和路程四、位移和路程1.位移位移(1)意義：位移是意義：位移是的的物理量物理量.(2)定義：定義：.(3)位移是矢量，有向線段的長度表示位位移是矢量，有向線段的長度表示位移大小，有向線段的方向表示位移的方向移大小，有向線段的方向表示位移的方向.描述物體位置的變化描述物體位置的變化由起點指向終點的有向線段由起點指向終點的有向

6、線段2.路程：路程是路程：路程是；路程是標(biāo)量，只有大小，沒；路程是標(biāo)量，只有大小，沒有方向有方向.3.物體做物體做時，時，路程才與位移大小相等路程才與位移大小相等.物體運動軌跡物體運動軌跡的長度的長度單方向的直線運動單方向的直線運動五、速度和速率五、速度和速率1.速度速度(1)速度是描述速度是描述的的物理量物理量.速度是矢量，既有大小又有方向速度是矢量，既有大小又有方向.(2)瞬時速度：對應(yīng)瞬時速度：對應(yīng)或或的速度，簡稱速度的速度，簡稱速度.瞬時速度的方向為瞬時速度的方向為該時刻質(zhì)點的該時刻質(zhì)點的方向方向.物體運動的方向和快慢物體運動的方向和快慢某一時刻某一時刻一位置一位置運動運動某某(3)平

7、均速度：定義：平均速度：定義：，定義式為，定義式為,該式適用于該式適用于運動；而平均速度公運動；而平均速度公式式僅適用于僅適用于運運動動.時間內(nèi)的位移與發(fā)生這段位移所用的時間內(nèi)的位移與發(fā)生這段位移所用的時間的比值叫做這段時間內(nèi)或這段位時間的比值叫做這段時間內(nèi)或這段位物體在某段物體在某段移內(nèi)的平均速度移內(nèi)的平均速度任何任何勻變速直線勻變速直線02tvvvsvt【點評點評】平均速度對應(yīng)某一段時間平均速度對應(yīng)某一段時間(或某一段位移或某一段位移)，平均速度的大小跟時，平均速度的大小跟時間間隔的選取有關(guān)，不同的階段平均速間間隔的選取有關(guān)，不同的階段平均速度一般不同，所以求平均速度時，必須度一般不同，所

8、以求平均速度時，必須明確是求哪一段位移或哪一段時間內(nèi)的明確是求哪一段位移或哪一段時間內(nèi)的平均速度平均速度.2.速率：瞬時速度的大小叫速率，速率：瞬時速度的大小叫速率，速率是標(biāo)量，只有大小，沒有方向速率是標(biāo)量，只有大小，沒有方向.六、加速度六、加速度1.加速度是描述加速度是描述的的物理量物理量.2.定義式：定義式：3.加速度是矢量，方向加速度是矢量，方向).質(zhì)點速度變化快慢質(zhì)點速度變化快慢和和v的的方向相同方向相同(即與合外力方向相同即與合外力方向相同0tvvat七、勻速直線運動七、勻速直線運動1.定義：定義：叫勻速直叫勻速直線運動線運動.2.速度公式：速度公式：.在任意相等的時間在任意相等的時

9、間內(nèi)物體的位移都相等的運動內(nèi)物體的位移都相等的運動svt準(zhǔn)確理解描述運動的基本概念準(zhǔn)確理解描述運動的基本概念 以下數(shù)據(jù)屬于時間間隔的是以下數(shù)據(jù)屬于時間間隔的是()A.第第2秒末秒末B.上午上午8：00開始上第一節(jié)課開始上第一節(jié)課C.2008年年8月月16日，日，“飛人飛人”博爾特以博爾特以19秒秒30刷新了由邁克爾刷新了由邁克爾約翰遜保持了約翰遜保持了12年的年的200米世界紀(jì)米世界紀(jì)錄錄D.“和諧號和諧號”動車組于動車組于20時時35分順利到達福州分順利到達福州火車站火車站時間間隔為兩個時刻之間的間隔，時間間隔為兩個時刻之間的間隔，即它表示某一過程初、末兩個狀態(tài)之間即它表示某一過程初、末兩個

10、狀態(tài)之間的時間間隔，它屬于過程量的時間間隔，它屬于過程量.從題意表從題意表述看，選項述看，選項C與過程相對應(yīng)，相關(guān)數(shù)據(jù)與過程相對應(yīng)，相關(guān)數(shù)據(jù)所表述的是時間間隔所表述的是時間間隔.而選項而選項A、選項、選項B和選項和選項D均描述的是與某瞬間對應(yīng)的時均描述的是與某瞬間對應(yīng)的時刻值刻值.選項選項C正確正確.時刻指的是某一瞬時，它是時刻指的是某一瞬時，它是狀態(tài)物理量，在時間軸上用一個點來表狀態(tài)物理量，在時間軸上用一個點來表示，如第示，如第2s末、第末、第3s初等均為時刻值；初等均為時刻值；時間指兩個時刻的間隔，它是過程物理時間指兩個時刻的間隔，它是過程物理量，在時間軸上是用一段線段表示，如量，在時間軸

11、上是用一段線段表示，如2s內(nèi)、前內(nèi)、前2s內(nèi)等均表示時間內(nèi)等均表示時間.我們也可從我們也可從這些數(shù)據(jù)是對應(yīng)過程還是對應(yīng)狀態(tài)來辨這些數(shù)據(jù)是對應(yīng)過程還是對應(yīng)狀態(tài)來辨別別.以下敘述中的數(shù)據(jù)屬于時以下敘述中的數(shù)據(jù)屬于時刻的是刻的是()飛機晚上飛機晚上9：20起飛起飛時間軸上原點處時間軸上原點處t=0中央人民廣播電臺播音員早晨播中央人民廣播電臺播音員早晨播報時間：報時間：“現(xiàn)在是七點整現(xiàn)在是七點整”神舟七號載人飛船于神舟七號載人飛船于2008年年9月月25日日21：10升空升空A.只有只有B.只有只有C.只有只有D.一個物體做勻變速直線運動，某一個物體做勻變速直線運動，某時刻速度大小為時刻速度大小為4m

12、/s,1s后速度大小變?yōu)楹笏俣却笮∽優(yōu)?0m/s.則該物體在這則該物體在這1s內(nèi)的加速度為多內(nèi)的加速度為多大？大？1s后的速度方向可能與初速度后的速度方向可能與初速度4m/s方向相同，也可能與初速度方向相同，也可能與初速度4m/s方方向相反向相反.取初速度取初速度4m/s方向為正方向，則方向為正方向，則末速度可能為末速度可能為,也可能為也可能為vt=-10m/s.因此初、末速度同向時，加因此初、末速度同向時，加速度速度為為初、末速度反向時，加速度為初、末速度反向時，加速度為./tvm s100/tavv tm sm s 2221041410/tvvam sm st22110461對矢量的理解中

13、，最容易僅從對矢量的理解中，最容易僅從其大小方面考慮而忽視其方向，造成認(rèn)其大小方面考慮而忽視其方向，造成認(rèn)識的不全面，在具體求解中出現(xiàn)漏解，識的不全面，在具體求解中出現(xiàn)漏解，在處理類似問題時應(yīng)引以為戒在處理類似問題時應(yīng)引以為戒.如圖如圖111所示，一物體沿半徑為所示，一物體沿半徑為r的圓弧運動，從的圓弧運動，從A點經(jīng)點經(jīng)C點運動到點運動到B點，角點，角AOB為為120，求物體的位移和路程，求物體的位移和路程圖111121202236032 sin3.2srrsrrAB路程位移，方向從 指向 路程與路徑有關(guān)，是標(biāo)量，而路程與路徑有關(guān)，是標(biāo)量，而位移與路徑無關(guān)，是矢量位移與路徑無關(guān)，是矢量物體沿順

14、時針方向運動物體沿順時針方向運動準(zhǔn)確把握運動學(xué)基本概念之準(zhǔn)確把握運動學(xué)基本概念之間的聯(lián)系間的聯(lián)系在在2008年北京奧運會上，甲、乙兩年北京奧運會上，甲、乙兩運動員分別參加了運動員分別參加了“鳥巢鳥巢”舉行的舉行的400m和和100m田徑?jīng)Q賽，且兩人都是在最內(nèi)側(cè)跑道田徑?jīng)Q賽，且兩人都是在最內(nèi)側(cè)跑道完成了比賽完成了比賽(內(nèi)側(cè)跑道長內(nèi)側(cè)跑道長400m)，兩人在各，兩人在各自的比賽過程中通過的位移大小分別是自的比賽過程中通過的位移大小分別是s甲甲和和s乙乙；通過的路程大小分別是；通過的路程大小分別是L甲甲和和L乙乙，則則()圖圖111A.s甲甲s乙乙，L甲甲L乙乙 B.s甲甲s乙乙，L甲甲L乙乙C.s

15、甲甲L乙乙 D.s甲甲s乙乙，L甲甲L乙乙 田徑場上的賽道如題圖所示，甲在田徑場上的賽道如題圖所示，甲在400m比賽中要從起點環(huán)繞跑道一圈，最內(nèi)側(cè)比賽中要從起點環(huán)繞跑道一圈，最內(nèi)側(cè)跑道的起點和終點重合，因此，甲的路程是跑道的起點和終點重合，因此，甲的路程是L甲甲400m,位移位移s甲甲0；而乙在；而乙在100m比賽中比賽中跑的是直道，路程跑的是直道，路程L乙乙100m,s乙乙100m.顯顯然然s甲甲L乙乙.選項選項C正確正確.位移描述的是位置變化的物理量，位移描述的是位置變化的物理量，抓住初、末位置即可抓住初、末位置即可,與具體過程無關(guān)與具體過程無關(guān).一列火車沿平直軌道運行，先以一列火車沿平直

16、軌道運行，先以10m/s的速度勻速行駛的速度勻速行駛15min，隨即改以，隨即改以15m/s的的速度勻速行駛速度勻速行駛10min，最后在，最后在5min內(nèi)又前進內(nèi)又前進1000m而停止則該火車在前而停止則該火車在前25min及整個及整個30min內(nèi)的平均速度各為多大？它通過最后內(nèi)的平均速度各為多大？它通過最后2000m的平均速度是多大？的平均速度是多大？123 25min12/30min10.6/20005.45/vm svm smvm s前的平均速度整個內(nèi)平均速度最后的平均速度關(guān)于速度和加速度的關(guān)系，下列關(guān)于速度和加速度的關(guān)系，下列說法中正確的是說法中正確的是()A.速度變化得越多，加速度

17、就越速度變化得越多，加速度就越大大B.速度變化得越快，加速度就越大速度變化得越快，加速度就越大C.加速度大小保持不變，速度方加速度大小保持不變，速度方向也保持不變向也保持不變D.加速度大小不斷變小，速度大加速度大小不斷變小，速度大小也不斷變小小也不斷變小 加速度的定義是：物體速度變化量加速度的定義是：物體速度變化量與時間的比值，加速度的方向與速度變化量與時間的比值，加速度的方向與速度變化量的方向是一致的的方向是一致的.只要有加速度，物體的速只要有加速度，物體的速度一定發(fā)生變化度一定發(fā)生變化.速度變化得多不表示加速速度變化得多不表示加速度大，所以度大，所以A錯、錯、B對；若加速度大小保持對；若加

18、速度大小保持不變，則物體可能做勻變速直線運動，也可不變，則物體可能做勻變速直線運動，也可能做勻變速曲線運動能做勻變速曲線運動,還可能做勻速圓周運還可能做勻速圓周運動，所以動，所以C錯；加速度大小變化與速度大小錯；加速度大小變化與速度大小變化間沒有必然聯(lián)系，加速度不斷變小，并變化間沒有必然聯(lián)系，加速度不斷變小，并不意味著速度一定變小，也許只是速度增大不意味著速度一定變小，也許只是速度增大得越來越慢，所以得越來越慢，所以D錯錯.選項選項B正確正確.對于加速度，我們應(yīng)該從對于加速度，我們應(yīng)該從這樣幾個方面來理解：這樣幾個方面來理解：(1)加速度是描述速度變化快慢加速度是描述速度變化快慢的物理量，不是

19、描述速度大小的物的物理量，不是描述速度大小的物理量，所以它與速度的大小沒有必理量，所以它與速度的大小沒有必然聯(lián)系；然聯(lián)系；(2)加速度實質(zhì)是由物體的受力和物加速度實質(zhì)是由物體的受力和物體的質(zhì)量共同決定的體的質(zhì)量共同決定的.從運動學(xué)的角度從運動學(xué)的角度來看，加速度由速度的變化與變化所用來看，加速度由速度的變化與變化所用時間的比值來度量，說明加速度不是僅時間的比值來度量，說明加速度不是僅僅由速度的變化決定的；僅由速度的變化決定的；(3)加速度的方向與速度的方向沒有加速度的方向與速度的方向沒有必然聯(lián)系，但與速度變化的方向一致，必然聯(lián)系，但與速度變化的方向一致，其實質(zhì)是與物體所受到的合外力方向一其實質(zhì)

20、是與物體所受到的合外力方向一致致.對物體運動的描述，以下說對物體運動的描述，以下說法正確的是法正確的是()A.加速度不變的運動一定是直線運動加速度不變的運動一定是直線運動B.加速度變化的運動可能為直線運動加速度變化的運動可能為直線運動C.加速度減小的運動是減速運動，加加速度減小的運動是減速運動，加速度增加的運動是加速運動速度增加的運動是加速運動D.向左勻速直線運動的物體，當(dāng)獲得向左勻速直線運動的物體，當(dāng)獲得向右的加速度時，將立即改為向右運動向右的加速度時，將立即改為向右運動1.第一次世界大戰(zhàn)時，一位法國飛行員在2000m高空中飛行時，發(fā)現(xiàn)座艙邊有一個與他幾乎相對靜止的“小昆蟲”，他順手抓過來一

21、看，原來是一顆子彈頭。發(fā)生這種情況的原因是()A子彈靜止在空中B子彈飛行得很慢C子彈飛行得很快D子彈與飛機同向飛行，且它們的飛行速度很接近D2.敦煌曲子詞中有這樣的詩句“滿眼風(fēng)波多閃爍，看山恰似走來迎，仔細(xì)看山山不動，是船行?！逼渲小翱瓷角∷谱邅碛焙汀笆谴小彼x的參考系分別是()A船和山 B山和船C地面和山 D河岸和流水A3.在研究下述運動時，能把物體看做質(zhì)點的是()A研究地球的自轉(zhuǎn)B研究貝克漢姆“香蕉球”的旋轉(zhuǎn)效應(yīng)C研究火車從廣州到深圳運行需要的時間D研究火車通過虎門大橋需要的時間 CD4.如圖113所示為一時間軸，下列關(guān)于時間和時刻的辨析錯誤的是()A 表示時刻，它是在開始計時之前1s

22、的一瞬間B 表示時刻，稱為第2s末或第3s初C 表示時間，稱為第3s內(nèi)D 表示時間，稱為最初2s內(nèi)或第2s內(nèi) 1t2t23tt20 t5.有下列幾種情景，請根據(jù)所學(xué)知識選擇對情景的分析和判斷正確的說法()點火后即將升空的火箭高速公路上沿直線高速行駛的轎車為避免事故緊急剎車運行的磁懸浮列車在軌道上高速行駛太空的空間站在繞地球勻速轉(zhuǎn)動A因火箭還沒運動，所以加速度一定為零B轎車緊急剎車，速度變化很快，所以加速度很大C高速行駛的磁懸浮列車，因速度很大，所以加速度也一定很大D空間站勻速轉(zhuǎn)動，其加速度為零BBCDvt加速度是表示速度變化快慢的物理量，其大小由速度的變化量及發(fā)生這個變化所用時間共同決定，速度

23、變化快 即單位時間內(nèi)速度變化量大，加速度一定大，所以選項 正確；一個物體運動速度大，但速度不發(fā)生變化，如勻速直線運動，它的加速度為零，所以選項 是錯誤的；曲線運動的速度方向發(fā)生了變化，速度就發(fā)生了變化，所以一定有加速度，項錯誤；速度為零，加速度不一定為零，如豎直上拋的物體運動到最高點時【解析】，速度等ABg于零，但加速度不為零而等于，所以選項 是錯誤的故選。6.一個朝著某方向做直線運動的物體，在時間t內(nèi)的平均速度是v，緊接著t/2內(nèi)的平均速度是v/2，則物體在這段時間內(nèi)的平均速度是()Av B2v/3C3v/4 D5v/6D52 262vtvtvvtt全程的平均速【度解析】。7.2008年5月

24、12日汶川發(fā)生8級地震，已知地震時地震中心發(fā)出的地震波既有橫波也有縱波，已知橫波的傳播速度為7.5km/s，縱波的傳播速度為14km/s.地震發(fā)生時，地震中心正上方的人先感覺到房子在上下跳動，13s后又感覺到房子在水平晃動，那么地震中心距人的距離約為()A100km B120kmC180km D210kmD210kmxxxtxvv縱橫設(shè)地震中心距人的距離為，根據(jù)時間關(guān)系【得，解得解析】。8.下表是某車次運行的時刻表，設(shè)火車在每個車站都能準(zhǔn)點到達，準(zhǔn)點出發(fā)。(1)該次列車由福州出發(fā)直至到達寧德站，運行的平均速率是多少？(2)該次列車21：35時的瞬時速度是多少？車站車站到達時間到達時間發(fā)車時間發(fā)

25、車時間里程里程(km)福州福州20：5620：56羅源羅源21：2521：2672寧德寧德21：3421：3596霞浦霞浦21：5321：54155 196km380.63152.4km/h221 35stsvt由列車時刻表可知，該列車由福州站開出直至到達寧德站，所走的路程，所用時間分鐘小時，所以平均速率。由列車時刻表可知，在：時刻列車正從靜止開始發(fā)車，所以此時的瞬時速【解析】度為零。9.一位自駕游愛好者打算到某風(fēng)景區(qū)去觀光，出發(fā)地和目的地之間是一條近似于直線的公路，該公路限速70km/h，他原計劃全程平均速度要達到40km/h，若這位旅游者開出1/3路程之后發(fā)現(xiàn)他的平均速度僅有20km/h，那么他能否完成全程平均速度為40km/h的計劃呢？若能完成，要求他在后的路程里開車的速度應(yīng)達多少？12s/3/3202/32/340km/h260380km/h2/380km/h70km/hvsstsstvsvssvvs設(shè)后路程中的平均速度為，總路程為在前里用時在后里用時所以全程的平均速度為解得由結(jié)果可知，他在后的路程里，速度應(yīng)達，該公路限速，這位旅游者不能完成他【解析】的計劃。2012新課程高中物理總復(fù)習(xí)第一輪福建省魯科版