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1、第一章第一章 运运动动的描述的描述内容内容要要求求说明说明参考系、质点参考系、质点位移、速度和加速度位移、速度和加速度匀变速直线运动及其公式、匀变速直线运动及其公式、图象图象自由落体运动自由落体运动实验：研究匀变速直线运实验：研究匀变速直线运动动 力和运动的关系问题是力学的中心问题，而运动学力和运动的关系问题是力学的中心问题，而运动学问题是力学部分的基础，在整个力学中的地位是很重要问题是力学部分的基础，在整个力学中的地位是很重要的的.本章研究物体做直线运动的规律，即物体的位移、本章研究物体做直线运动的规律，即物体的位移、速度、加速度等概念，贯穿几乎整个高中物理内容，近速度、加速度等概念，贯穿几
2、乎整个高中物理内容，近年出现单纯考运动学题目不多，更多时候在力、电、磁年出现单纯考运动学题目不多，更多时候在力、电、磁综合问题渗透了对本章知识点的考查综合问题渗透了对本章知识点的考查.1.近年高考考查的重点是匀变速直线运动的规律及近年高考考查的重点是匀变速直线运动的规律及图象图象.近些年高考中图象问题频频出现，且要求较高，它近些年高考中图象问题频频出现，且要求较高，它属于数学方法在物理中应用的一个重要方面属于数学方法在物理中应用的一个重要方面.2.本章知识较多与牛顿运动定律、电场、磁场中带本章知识较多与牛顿运动定律、电场、磁场中带电粒子的运动等知识结合起来进行考查电粒子的运动等知识结合起来进行
3、考查.3.近年试题的内容与现实生活和生产实际的结合逐近年试题的内容与现实生活和生产实际的结合逐步密切步密切.在复习这部分内容时应着重于概念、规律的形成过在复习这部分内容时应着重于概念、规律的形成过程的理解和掌握，搞清知识的来龙去脉，弄清它的物理程的理解和掌握，搞清知识的来龙去脉，弄清它的物理实质，而不仅仅是记住几个条文背几个公式实质，而不仅仅是记住几个条文背几个公式.例如，复习例如，复习“质点质点”概念时，不是仅去记住定义，更重要的是领会概念时，不是仅去记住定义，更重要的是领会物理实质，它包含了如何建立理想化的模型，去除次要物理实质，它包含了如何建立理想化的模型，去除次要因素抓住本质去研究问题
4、的科学方法因素抓住本质去研究问题的科学方法.要把所学到的知识要把所学到的知识应用到生动的实例中去，应用到生动的实例中去，这些知识就不会再是枯燥的、生硬的结论，而是生动的物这些知识就不会再是枯燥的、生硬的结论，而是生动的物理现象、物理情境、物理过程理现象、物理情境、物理过程.如平均速度学习时，学生常犯的如平均速度学习时，学生常犯的错误是不管什么性质的变速运动错误是不管什么性质的变速运动 都用都用 (只适合匀变速直线运动只适合匀变速直线运动)求平均速度，可以通过练求平均速度，可以通过练习求生活中的自由落体运动、竖直上抛运动、平抛运动、圆周习求生活中的自由落体运动、竖直上抛运动、平抛运动、圆周运动中
5、某段时间内的平均速度来体会平均速度的意义运动中某段时间内的平均速度来体会平均速度的意义.复习中不但要从物理量的数学公式去研究，还要复习中不但要从物理量的数学公式去研究，还要尽可能用图象语言准确地描述它尽可能用图象语言准确地描述它.通过一些具体的实例，通过一些具体的实例，通过对这些实例中物理现象的分析、物理情景的构建、通过对这些实例中物理现象的分析、物理情景的构建、物理过程的认识去形成物理概念和规律，这样有生动物理过程的认识去形成物理概念和规律，这样有生动的物理实例做基础形成的概念和规律，就能更好地理的物理实例做基础形成的概念和规律，就能更好地理解它解它.直直线线运运动动基本基本概念概念机械运动
6、、质点、参考系、坐标系、时机械运动、质点、参考系、坐标系、时间和时刻间和时刻描述运动描述运动的物理量的物理量位置、位移和路程位置、位移和路程速度：平均速度和瞬时速度，速速度：平均速度和瞬时速度，速度和速率度和速率加速度加速度基本基本规律规律基基本本规规律律匀速直线运动：匀速直线运动：a=0,x=vt匀变速直匀变速直线运动线运动v=v0+atv2-v02=2ax推导和推导和特例特例自由落体运动自由落体运动竖直上抛运动竖直上抛运动特征公式特征公式x=x2-x1=aT2初速度为零的比初速度为零的比例关系例关系运动图象：运动图象：x-t图象和图象和v-t图象图象1 1 描述运动的基本概念描述运动的基本
7、概念 匀速运动匀速运动第一章第一章运动的描述运动的描述 匀变速直线运动匀变速直线运动 1.质点和参考系质点和参考系 （2009广东理基）广东理基）做下列运动的物体，能当做质做下列运动的物体，能当做质点处理的是点处理的是()A.自转中的地球自转中的地球 B.旋转中的风力发电机叶片旋转中的风力发电机叶片 C.在水面上旋转的花样滑冰运动员在水面上旋转的花样滑冰运动员 D.匀速直线运动的火车匀速直线运动的火车 D 点点评评：物物体体可可以以简简化化成成质质点点的的情情况况：(1)物物体体各各部部分分的的运运动动情情况况都都相相同同时时；(2)物物体体的的大大小小和和形形状状对对所所研研究究问问题题的的
8、影影响响可可以以忽忽略略不不计计的的情情况况下下；(3)物物体体有有转转动动，但但转转动动对对所所研研究究的的问问题题影响很小时影响很小时 车辆在行进中，要研究车轮的运动，下列车辆在行进中，要研究车轮的运动，下列选项中正确的是选项中正确的是()A.车轮只做平动车轮只做平动 B.车轮只做转动车轮只做转动 C.车轮的平动可以用质点模型分析车轮的平动可以用质点模型分析 D.车轮的转动可以用质点模型分析车轮的转动可以用质点模型分析 行驶中车辆的车轮既有平动，又有转动行驶中车辆的车轮既有平动，又有转动.研究其平动时，可忽略车轮各点运动情况的差异，研究其平动时，可忽略车轮各点运动情况的差异，故可用质点模型
9、分析；研究其转动时，不能忽略故可用质点模型分析；研究其转动时，不能忽略车轮各点运动情况的差异，故不可用质点模型分车轮各点运动情况的差异，故不可用质点模型分析析.答案：答案：C 甲、乙两车以相同的速度甲、乙两车以相同的速度v0同轨道直线前进，甲在同轨道直线前进，甲在前，乙在后，两车上分别有前，乙在后，两车上分别有a、b两人各用石子瞄准对方，两人各用石子瞄准对方，以相对自身以相对自身v0的速度同时水平打击对方的速度同时水平打击对方.若石子的竖直下若石子的竖直下落很小，则落很小，则()A.a先被击中先被击中 B.b先被击中先被击中 C.a、b同时被击中同时被击中 D.石子可以击中石子可以击中b而不能
10、击中而不能击中a 选取甲、乙两车的中任何一辆为参考系，选取甲、乙两车的中任何一辆为参考系，则两石子相对甲则两石子相对甲(或乙或乙)车的速度大小相同，且击中车的速度大小相同，且击中对方的相对位移也相同，因而可以得出对方的相对位移也相同，因而可以得出a、b两人两人同时被击中的结论，同时被击中的结论，故故C正确正确.点点评评：自自然然界界的的一一切切物物体体都都处处于于永永恒恒的的运运动动之之中中，描描述述一一个个物物体体是是否否运运动动，首首先先要要选选某某个个物物体体作作为为参参考考系系参参考考系系的的选选择择是是任任意意的的，但但选选择择应应以以描描述述运运动动简简单单、方方便便为为原原则则一
11、一般般以地面上静止的物体作为参考系以地面上静止的物体作为参考系 某游艇沿直线河流匀速逆水航行，在某游艇沿直线河流匀速逆水航行，在某处丢失了一个救生圈，丢失后经时间某处丢失了一个救生圈，丢失后经时间t才发现，于是才发现，于是游艇立即返航去追赶，结果在丢失点下游距丢失点游艇立即返航去追赶，结果在丢失点下游距丢失点s处处追上，设水流速恒定，游艇往返的划行速率不变，求水追上，设水流速恒定，游艇往返的划行速率不变，求水速速.解法解法1：若以河岸为参照物，设水速为若以河岸为参照物，设水速为v，游，游艇划行速率为艇划行速率为v1,从开始返航追赶到追上用时从开始返航追赶到追上用时t，由题意，由题意得得vt+(
12、v1-v)t+vt=(v+v1)t，解得，解得t=t,而而 s=vt+vt，所以，所以 解解法法2：以以水水为为参参照照物物，则则救救生生圈圈静静止止不不动动，游游艇艇往往返返速速率率不不变变，故故返返航航追追上上救救生生圈圈的的时时间间也也为为t，从从丢丢失失到到追追上上的的时时间间为为2t,在在2t内，救生圈随水运动了内，救生圈随水运动了s,故水速故水速 (2011(2011届届安安徽徽安安庆庆联联考考)2010年年3月月12日日至至14日日，室室内内田田径径世世锦锦赛赛在在多多哈哈举举行行世世锦锦赛赛上上，甲甲、乙乙两两运运动动员员分分别别参参加加了了在在主主体体育育场场举举行行的的40
13、0m和和100m田田径径决决赛赛，且且两两人人都都是是在在最最内内侧侧跑跑道道完完成成了了比比赛赛，试试分分析析两两运运动动员员的的路路程程和和位位移移关关系系2.位移与路程位移与路程 解解析析：位位移移仅仅与与物物体体的的初初末末位位置置有有关关，而而与与路路径径无无关关一一般般情情况况下下路路程程大大于于位位移移，只只有有在在单单向直线运动中物体的路程才等于位移向直线运动中物体的路程才等于位移 田田径径场场上上的的跑跑道道如如图图所所示示，400m比比赛赛要要从从起起点点环环绕绕跑跑道道一一圈圈，最最内内侧侧跑跑道道的的起起点点和和终终点点重重合合，因因此此，路路程程s甲甲=400m，位位
14、移移x甲甲=0m，而而100m比比赛赛是是直直道道，路路程程s乙乙=100m，位位移移x乙乙=100m，显显然然x甲甲x乙乙，s甲甲s乙乙 点点评评：路路程程和和位位移移的的运运算算法法则则不不同同对对一一般般的的机机械械运运动动，x位位s路路，当当物物体体做做单单向向直直线运动时，线运动时，x位位=s路路 一位电脑爱好者设计了一个一位电脑爱好者设计了一个“猫捉老鼠猫捉老鼠”的动画游戏，如图的动画游戏，如图1-1-1所所 示，在一个边长为示，在一个边长为a的大的大 立方体木箱内的一个顶角立方体木箱内的一个顶角 G上，老鼠从猫的爪间逃上，老鼠从猫的爪间逃 出，选择了一条最短的路出，选择了一条最短
15、的路 线奔向洞口线奔向洞口A，则老鼠从，则老鼠从G 到到A的位移为的位移为 .图图1-1-1 3.速度与速率速度与速率 列车第四次提速后，出现了列车第四次提速后，出现了“星级列车星级列车”，从其中的，从其中的T14次列车时刻表可知，列车在蚌埠至济南区间段运行过次列车时刻表可知，列车在蚌埠至济南区间段运行过程中的平均速率为程中的平均速率为 km/h.T14次列车时刻表次列车时刻表停靠站停靠站 到达时到达时刻刻开车时开车时刻刻里程里程(km)上海上海18：000蚌埠蚌埠22：26 22：34484济南济南03：13 03：21966北京北京08：001463 根据平均速率的定义可知，求平均速率必须
16、明确根据平均速率的定义可知，求平均速率必须明确对应的哪段路程与通过这段路程的时间对应的哪段路程与通过这段路程的时间.由表中可知列车从蚌埠至济南运动的路程为由表中可知列车从蚌埠至济南运动的路程为s=966km-484km=482km，运行时间，运行时间t=4.65h，则平均则平均速率速率 =103.66km/h 点点评评：速速度度都都是是矢矢量量，速速率率都都是是标标量量；速速度度描描述述物物体体运运动动的的快快慢慢及及方方向向，而而速速率率只只能能描描述述物物体体运运动动的的快快慢慢；瞬瞬时时速速率率就就是是瞬瞬时时速速度度的的大大小小，但但平平均均速速率率不不一一定定等等于于平平均均速速度度
17、的的大大小小，只只有有在在单单方方向向直直线线运运动动中中，平平均均速速率率才才等等于于平平均均速速度度的的大大小小，即即位位移移大大小小等等于于路路程程时时才才相相等等 一列火车沿平直轨道运行，先以一列火车沿平直轨道运行，先以10m/s的的速度匀速行驶速度匀速行驶15min，随即改以，随即改以15m/s的速度匀速行驶的速度匀速行驶10min，最后在，最后在5min内又前进内又前进1000m而停止而停止.则该火车在则该火车在前前25min及整个及整个30min内的平均速度各为多大？它通过最内的平均速度各为多大？它通过最后后2000m的平均速度是多大？的平均速度是多大？【答案答案】前前25min
18、的平均速度的平均速度 =12m/s 整个整个30min内平均速度内平均速度 =10.6m/s 最后最后2000m的平均速度的平均速度 =5.45m/s 4.匀速直线运动匀速直线运动 如图如图1-1-2所示，相邻两车站间距相等，在一条直所示，相邻两车站间距相等，在一条直线上线上.车在两站间匀速行驶时速度均为车在两站间匀速行驶时速度均为v车，每次靠站停车，每次靠站停顿时间均为顿时间均为t.某同学位于车站某同学位于车站1与车站与车站2之间离车站之间离车站2较较近的某一位置，当车从车站近的某一位置，当车从车站3开动的同时，他向车站开动的同时，他向车站2以速度以速度v人匀速奔跑，并恰能赶上汽车，车长不计
19、人匀速奔跑，并恰能赶上汽车，车长不计.图图1-1-2 于是该同学得出结论：若他仍以此平均速度于是该同学得出结论：若他仍以此平均速度从原位置向车站从原位置向车站1奔跑，也一定能赶得上这辆班车奔跑，也一定能赶得上这辆班车.请你通过计算判断这位同学的结论是否正确请你通过计算判断这位同学的结论是否正确？并分析此结论成立的初位置须满足的条件是什？并分析此结论成立的初位置须满足的条件是什么？么？这位同学的结论不正确，能不能赶上车与初始位置这位同学的结论不正确，能不能赶上车与初始位置有关有关.设该同学初始位置与车站设该同学初始位置与车站2的距离为的距离为x，向车站向车站2奔跑的时间关系为奔跑的时间关系为 若
20、向车站若向车站1奔跑也恰能赶上此班车，则须满足的时间关奔跑也恰能赶上此班车，则须满足的时间关系为系为 以上二式若满足条件应以上二式若满足条件应L-x=2x，即，即 结论才成立结论才成立.点点评评：匀匀速速直直线线运运动动并并不不常常见见，我我们们可可以以把把一一些些运运动动近近似似地地看看成成是是匀匀速速直直线线运运动动如如：滑滑冰冰运运动动员员停停止止用用力力后后的的一一段段滑滑行行，站站在在商商场场自动扶梯上的顾客的运动，等等自动扶梯上的顾客的运动，等等 易易错错题题1：人人在在匀匀速速前前进进的的火火车车车车厢厢里里竖竖直直向上跳起，为什么不会落到起跳点的后面？向上跳起，为什么不会落到起
21、跳点的后面？错错解解：火火车车在在匀匀速速前前进进，由由于于地地球球的的吸吸引引力力，人人将将随随着着火火车车一一起起运运动动，所所以以，人人跳跳起起后后不不会会落到起跳点的后面落到起跳点的后面 错错解解分分析析：上上述述解解答答实实际际上上是是答答非非所所问问问问的的是是“为为什什么么不不会会落落到到起起跳跳点点的的后后面面”，而而不不是问是问“为什么人会落到车厢地板上为什么人会落到车厢地板上”正正解解1：以以路路边边树树木木为为参参考考系系，火火车车和和人人同同样样做做匀匀速速直直线线运运动动当当人人跳跳起起后后，虽虽然然火火车车要要向向前前运运动动，但但人人由由于于惯惯性性，也也保保持持
22、原原来来的的速速度度向向前前运运动动，所所以以人还会落回原处人还会落回原处 正正解解2：以以车车厢厢为为参参考考系系，车车厢厢是是静静止止的的，人人也也是是静静止止的的当当人人竖竖直直跳跳起起后后，在在水水平平方方向向没没有有受受力力，当然要落回原处，不会落到起跳点的后面当然要落回原处，不会落到起跳点的后面 点点评评：判判断断一一个个物物体体是是运运动动还还是是静静止止，跟跟参参考考系系的的选选择择有有关关在在一一个个具具体体问问题题中中，参参考考系系是是可可以以任任意意选选择择的的不不过过选选择择的的参参考考系系不不同同，物物体体的的运运动动情情况况也也就就不不同同，解解题题过过程程也也就就
23、不不一一样样如如果参考系选择得当，将会大大简化解题过程果参考系选择得当，将会大大简化解题过程 易易错错题题2：在在下下列列情情况况下下，物物体体可可以以看看成成质质点的是点的是()A研究一列火车全部通过桥所需的时间研究一列火车全部通过桥所需的时间 B研究人造地球卫星绕地球飞行研究人造地球卫星绕地球飞行 C研究地球自转规律研究地球自转规律 D研研究究撑撑竿竿跳跳高高运运动动员员从从起起跳跳到到落落地地的的过程过程 错错解解：质质点点一一定定是是体体积积、质质量量都都较较小小的的物物体体撑竿跳高运动员可以看成质点选撑竿跳高运动员可以看成质点选D.错错解解分分析析：质质点点不不一一定定是是体体积积、
24、质质量量都都较较小小的的物物体体如如果果在在我我们们研研究究的的问问题题中中，物物体体的的大大小小、形形状状、各各部部分分运运动动的的差差异异不不起起作作用用，或或是是次次要要的的因素，则可以把该物体视为质点因素，则可以把该物体视为质点 正正解解：火火车车上上各各点点运运动动状状态态相相同同，但但研研究究的的问问题题是是全全部部火火车车通通过过桥桥的的时时间间，因因此此车车身身的的长长度度不不能能忽忽略略，火火车车不不能能视视为为质质点点，所所以以选选项项A是是错错的的人人造造地地球球卫卫星星绕绕地地球球飞飞行行的的过过程程中中，卫卫星星的的大大小小与与所所研研究究的的空空间间范范围围相相比比
25、是是一一个个很很小小的的量量，可可以以把把卫卫星星看看成成质质点点研研究究地地球球自自转转时时，地地球球上上各各点点的的运运动动情情况况是是不不同同的的，故故不不能能看看成成质质点点同同理理，撑撑竿竿跳跳高高运运动动员员在在整整个个跳跳高高的的过过程程中中，身身体体各各部部分分的的运运动动情情况况也是不同的，因此也不能看成质点也是不同的，因此也不能看成质点选项选项B正确正确 点点评评：物物体体能能否否看看成成质质点点，与与研研究究问问题题的的空空间间范范围围有有关关，与与物物体体的的具具体体运运动动形形式式也也有有关关当当物物体体的的大大小小与与研研究究问问题题的的空空间间范范围围相相比比可可以以忽忽略略不不计计时时，物物体体可可以以看看成成质质点点；当当物物体体做做平平动动，而而又又只只研研究究其其运运动动状状态态时时，或或虽虽有有转转动动，但但不不研研究究其转动时，物体都可以看成质点其转动时，物体都可以看成质点