内容正文:
1.参考系、质点(Ⅰ) 2.位移、速度和加速度(Ⅱ) 3.匀变速直线运动及其公式、图象(Ⅱ) 4.实验:研究匀变速直线运动
运动作为物理学科的基础知识,是高考的必考内容,复习备考要重点加强物理模型的建构,如质点、匀速直线运动等;突出物理思想,如极限思维、抽象思维、运动的相对性与绝对性的对立统一等;通过选择不同参考系加强对运动相对性的理解;加强对运动规律的探究、推理、论证及在不同情景下的具体应用;物理学科对自然现象和规律的三种表达方式是文字表达、函数表达、图象表达,加强对这三种表达方式的理解及应用,能够做到三种表达方式的相互转换及合理选择.利用生产、生活中与直线运动紧密联系的实践活动,加强对直线运动规律的应用与探究.加强典型学科方法,如函数法、比较法、极限法、图象法、结论法等的应用训练.
第1讲 描述运动的基本概念
[主干知识·填一填]
一、质点和参考系
1.质点
(1)用来代替物体的有质量的点叫做质点.
(2)研究一个物体的运动时,如果物体的形状和大小对所研究问题的影响可以忽略,就可以看做质点.
(3)质点是一种理想化模型,实际并不存在.
2.参考系
(1)参考系可以是运动的物体,也可以是静止的物体,但被选为参考系的物体,我们都假定它是静止的.
(2)比较两物体的运动情况时,必须选同一参考系.
(3)选取不同的物体作为参考系,对同一物体运动的描述可能不同.通常以地球为参考系.
二、位移和速度
1.位移和路程
位移
路程
定义
位移表示物体的位置变化,可用由初位置指向末位置的有向线段表示
路程是物体运动轨迹的长度
区别
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
联系
在单向直线运动中,位移的大小等于路程;其他情况下,位移的大小小于路程
2.速度与速率
(1)平均速度:在变速运动中,物体发生的位移与发生这段位移所用时间的比值,即v=,是矢量,其方向就是对应位移的方向.
(2)瞬时速度:运动物体在某一时刻或经过某一位置的速度,是矢量,其方向是物体的运动方向或运动轨迹的切线方向.
(3)速率:瞬时速度的大小,是标量.
(4)平均速率:物体运动实际路程与发生这段路程所用时间的比值,不一定等于平均速度的大小.
三、加速度
1.物理意义:描述物体速度变化快慢和方向的物理量,是状态量.
2.定义式:a==.
3.决定因素:a不是由v、Δt、Δv来决定,而是由来决定.
4.方向:与Δv的方向一致,由合外力的方向决定,而与v0、v的方向无关.
[规律结论·记一记]
1.质点的辨识
物体能否看成质点,关键不在物体本身,而是要看研究的问题,同一个物体在不同情况下有时可看成质点,有时则不能.
2.“速度”的理解
“速度”一词在不同情境下可能表示瞬时速度、平均速度、速率、平均速率,解决具体问题时需要加以区分.
3.平均速度和平均速率
平均速度是位移与所用时间的比值,平均速率是路程与所用时间的比值,所以平均速率不是平均速度的大小.
4.加速度的方向
加速度的方向与速度变化量Δv的方向相同,由物体受到的合力方向决定(F=ma).
[必刷小题·测一测]
一、易混易错判断
1.质点是一种理想化模型,实际并不存在.(√)
2.体积很大的物体,不能视为质点.(×)
3.参考系必须是静止不动的物体.(×)
4.做直线运动的物体,其位移的大小一定等于路程.(×)
5.平均速度的方向与位移的方向相同.(√)
6.瞬时速度的方向就是物体在该时刻或该位置的运动方向.(√)
7.物体的速度很大,加速度不可能为零.(×)
8.甲的加速度a甲=2 m/s2,乙的加速度a乙=-3 m/s2,a甲>a乙.(×)
9.物体的加速度增大,速度就增大.(×)
二、经典小题速练
1.(多选)在下列情况中,人或物体可以被视为质点的是( )
A.研究一名学生从家步行1 km到学校的运动情况
B.研究一名学生做课间操时的运动情况
C.研究一列火车从北京开往上海途中通过一座铁路桥所用的时间
D.研究一只铁饼被运动员抛出到55 m外落地前在空中飞行的轨迹
解析:AD 学生本身的大小和形状相对于其行走的1 km路程可忽略,同理,选项D中铁饼的大小和形状也可忽略,所以选项A中的人和D中的铁饼可视为质点.研究学生做操,需要研究其肢体的动作,不可视为质点.研究火车过铁路桥所用的时间,火车的长度不能忽略,不可视为质点.故A、D正确.
2.(多选)下列对参考系的理解中正确的是( )
A.“一江春水向东流”是以河岸为参考系
B.“地球的公转”是以太阳为参考系
C.“钟表的时针在转动”是以分针为参考系
D.“太阳东升西落”是以地球为参考系
解析:ABD 以河岸为参考系,水是流动的,A对;以太阳为参考系,地球在公转,B对;时针转动是以钟表表盘为参考系,C错;以地面为参考系,