内容正文:
高中物理 一轮复习课前读背
第1讲 运动的描述
一、质点
1.定义:在某些情况下,可以忽略物体的大小和形状,把它简化为一个具有质量的点,这样的点称为质点。质点没有形状、没有大小,却具有物体的全部质量。2.物体看作质点的条件:物体的大小和形状对研究问题的影响可以忽略。
【注意】
质点是一个理想化的模型,是科学的抽象。质点并不是质量很小的点,要区别于几何学中的“点”。物体能否被看成质点,与物体本身的形状、大小和质量大小无关。不能仅凭物体的大小来作为物体是否可视为质点的依据。关键看物体的大小和形状对所研究的问题的影响是否可以忽略不计。
二、参考系与坐标系
1、参考系
(1)定义:要描述一个物体的运动,首先要选定某个其他物体作为参考,观察物体的位置相对于这个“其他物体”是否随时间变化,以及怎样变化。这种用来作为参考的物体称为参考系。(2)选取:参考系的选择是任意的,被选为参考系的物体,我们假定它是静止的。对同一物体的运动,所选的参考系不同,运动的描述可能会不同,通常以地面为参考系。(3)运动的相对性:运动是绝对的,静止是相对的。物体是运动还是静止,是相对于参考系而言的。
2、坐标系
用来精确描述物体位置及位置变化。坐标系能够定量地描述物体的位置。
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第1讲 运动的描述
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第1讲 运动的描述
四、路程与位移
1.路程:物体运动轨迹的长度,只有大小,没有方向,是标量,其单位就是长度的单位。
2.位移:从初位置指向末位置的有向线段,与路径无关,既有大小,又有方向,只由初、末位置决定。是矢量。
3.区别和联系:位移和路程,一个是矢量一个是标量,两者类别不同,不能直接比较。
大小的比较:位移的大小不大于相应的路程,只有物体做单向直线运动时,位移的大小才等于路程。
4.矢量和标量:
矢量:既有大小又有方向的物理量。(力、位移、速度、加速度、动量等)
标量:只有大小没有方向的物理量。(时间、温度、质量、路程、能量等)。
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第1讲 运动的描述
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第2讲 匀变速直线运动的规律
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第2讲 匀变速直线运动的规律
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第2讲 匀变速直线运动的规律
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第2讲 匀变速直线运动的规律
瞬时速度比:v1∶v2∶v3∶…=1∶∶∶…
总时间的比:tⅠ∶tⅡ∶tⅢ∶…=1∶∶∶…
各段时间比:t1∶t2∶t3∶…=1∶(-1)∶(-)∶…
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第3讲 自由落体运动和竖直上抛运动
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第3讲 自由落体运动和竖直上抛运动
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素养提升1 运动图像问题/追及相遇问题
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素养提升1 运动图像问题/追及相遇问题
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素养提升1 运动图像问题/追及相遇问题
图像题解题思路
对运动图象的认识和理解,应注意以下三点:
(1)无论是xt图象还是vt图象都只能描述直线运动。
(2)xt图象和vt图象不表示物体运动的轨迹,x、v与t一一对应。
(3)一般试题中,关键点是根据斜率判断物体的运动状况,xt图象的斜率表示物体运动的速度,根据xt图象的斜率判断速度变化情况;vt图象的斜率表示物体运动的加速度,根据vt图象的斜率判断加速度的变化情况。
追及相遇问题的实质及分析思路:
讨论追及、相遇的问题,其实质就是分析讨论两物体在相同时间内能否到达相同的空间位置问题。可概括为“一个临界条件”、“两个等量关系”。
(1)一个临界条件:速度相等,它往往是物体间能否追上或两者距离最大、最小的临界条件,也是分析判断问题的切入点;
(2)两个等量关系:时间等量关系和位移等量关系,通过画草图找出两物体的时间关系和位移关系是解题的突破口。
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实验1 探究小车速度随时间变化的规律
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三、时刻与时间间隔
1.时刻:表示某一瞬间。在时间轴上用点表示,是一个状态量。
2.时间间隔:表示某一时间段,指的是两时刻的间隔,在时间轴上用一段线段来表示,是一个过程量。
3.时刻与时间间隔区别与联系
物理量
时刻
时间间隔
用时间轴表示
用点表示
用线段表示
图例
描述关键词
“初”“末”“时”,如“第1 s末”“第2 s初”“3 s时”,第n秒末与第(n+1)秒初是指同一个时刻。
“内”,如“第2 s内”“前3 s内”,
“n秒内”是指n秒的时间,“第n秒内”是指第n个1秒的时间。
物理意义
事物运动、发展、变化所经历的各个状态
事物运动、发展、变化所经历的过程长短
五、速度与速率
1.速度定义:位移与发生这段位移所用时间之比,表示物体运动快慢的物理量,是过程量。
2.表达式:
,v是矢量,既有大小也有方向,其方向就是物体运动的方向。在国际单位制中,速度的单位是(m/s)米/秒。注意:该式为比值定义法,v与x和t无关,只在数值上等于单位时间内物体位移的大小。3.速率:瞬时速度的大小叫做瞬时速率,简称为速率,是状态量。
4.平均速度与瞬时速度的区别:
物理量
平均速度
瞬时速度
区别
定义
在某段时间内物体的位移Δx与发生这段位移所用时间Δt的比值。
运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度叫瞬时速度。
物理意义
描述物体在一段位移或一段时间内(如视频)的运动快慢和方向,平均速度只能粗略地反映物体运动的快慢。
精确描述运动物体在某个时刻(或位置)的运动情况的物理量,反映在某个时刻(或位置)物体的运动快慢程度。
方向
与相应时间内发生的位移的方向相同。
经过某一位置时运动的方向,即为物体在运动轨迹上过该点的切线方向。
一、匀变速直线运动的特点
1.定义:沿着一条直线,且加速度不变的运动,叫做匀变速直线运动。
2.运动条件:加速度恒定,且其与速度方向在一条直线上。
3.图示:v-t图像是一条倾斜的直线。
4.分类
匀加速直线运动:加速度与速度同向,速度随着时间均匀增加;
匀减速直线运动:加速度与速度反向,速度随着时间均匀减小。
5.基本规律
(1)速度与时间的关系式:v=v0+at。(2)位移与时间的关系式:x=v0t+eq \f(1,2)at2。
(3)速度与位移的关系式:v2-v02=2ax。(推导)
6.公式选用原则
以上三个公式共涉及五个物理量,每个公式有四个物理量。选用原则如下:
不涉及位移,选用v=v0+at;不涉及末速度,选用x=v0t+eq \f(1,2)at2;不涉及时间,选用v2-v02=2ax
二、相关规律和推论
1.平均速度公式:
匀变速直线运动的质点,在某段时间内的中间时刻的瞬时速度,等于这段时间内的平均速度,
即eq \o(v,\s\up6(-))=
=eq \f(v0+v,2)。
2.位移差公式:
匀变速直线运动的质点,连续相等时间内位移差公式为Δx=x2-x1=x3-x2=…=xn-xn-1=aT2,
可以推广到xm-xn=(m-n)aT2。
3.初速度为零的几个重点推论:
(1)在1T末、2T末、3T末、4T末……n T末的速度比为:1:2:3……:n。
(2)在1T内、2T内、3T内、4T内……n T内的位移比为:12:22:32……:n2。
(3)在第1T内、第2T内、第3T内、第4T内……第n T内的位移比为:1:3:5……:(2n-1)。
(4)通过连续相等的位移所用时间之比为:t1∶t2∶t3∶…∶tn=1∶(eq \r(2)-1)∶(eq \r(3)-eq \r(2))∶…∶(eq \r(n)-eq \r(n-1))。
自由落体运动
1定义:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动,叫做自由落体运动。
2条件:物体只受重力,从静止开始下落。
3.运动特点:初速度为零、加速度为g 的匀加速直线运动。
4.基本规律:
(1)速度与时间的关系式:v=gt。
(2)位移与时间的关系式:h=eq \f(1,2)gt2。
(3)速度位移关系式:v2=2gh。
竖直上抛运动
1.定义:竖直上抛运动是指将物体以一定的初速度v0竖直向上抛出,物体只在重力作用下的运动。
2.运动过程:上升阶段做匀减速直线运动,下降阶段做自由落体运动。
3.运动规律:
(1)速度公式:v=v0-gt
(2)位移公式:h=v0t-
gt2
(3)速度—位移公式:v2-v02=-2gh
(4)平均速度:
4.运动的对称性:
(1)时间对称:物体上升到最高点所用时间与物体从最高点落回到原抛出点所用时间相等,即t上=t下=eq \f(v0,g)。物体上升过程中从A→C所用时间tAC和下降过程中从C→A所用时间tCA相等,同理tAB=tBA。
(2)速度对称:物体上抛时的初速度与物体又落回原抛出点的速度大小相等、方向相反。物体上升过程经过A点的速度与下降过程经过A点的速度大小相等。
【注意】竖直上抛运动两种求解方法:
①“分段法”就是把竖直上抛运动分为上升阶段和下降阶段,上升阶段物体做匀减速直线运动,下降阶段物体做自由落体运动。下落过程是上升过程的逆过程;
②“全程法”就是把整个过程看成是一个匀减速直线运动过程。从全程来看,加速度方向始终与初速度v0的方向相反。
1、x-t图像
1、物体做匀速直线运动 (斜率表示速度)
2、表示物体静止
3、 表示物体静止
4、表示物体向反方向做匀速直线运动
5、 交点的纵坐标表示三个运动质点相遇时的位移。
6 、t1时刻物体位移为s1
2、v-t图像
表示物体做匀加速直线运动 (斜率表示加速度)
2、物体作匀速直线运动
3、表示物体静止
4、表示物体做匀减速直线运动
5、交点的纵坐标表示三个运动质点的共同速度
6 、t1时刻物体速度为v1
(图中阴影部分面积表示质点1在0-t1时间内的位移)
3、x-t图像,v-t图像,a-t图像的对比
x-t图像
物理意义
表示物体位置随时间变化的规律,不是物体运动的轨迹
识图
五要素
点
两图线交点,说明两物体此时刻相遇
线
①②③表示物体做匀速直线运动;④表示物体静止;⑤⑥表示物体做匀变速直线运动
斜
(切线、割线)直线斜率表示物体(瞬时、平均)速度;上倾为正,下斜为负;陡缓示大小
截
纵截距表示开始计时物体位置
面
图线与t轴所围图形面积无意义
探究小车速度随时间变化的规律
1.特别说明:该实验只要得到一个匀变速直线运动即可,无需平衡摩擦力。
2.探究结果:物体在恒力作用下作匀变速直线运动。
3.纸带处理:
(1)求某点瞬时速度:前后各取一段,用平均速度代替中间时刻的瞬时速度。如
(2)求加速度常用方法:
(方法一)利用推论Δx=aT2的推广式,若有6段一般用x456-x123=9aT2,若如图所示只有5段情况,舍弃最短。
(方法二)作v-t图,通过斜率求a 。
4.误差分析
(1)使用刻度尺测计数点的距离时有误差;(2)作v-t图像时出现作图误差;(3)电源频率不稳定,造成打点的时间间隔不完全相同;(4)长木板表面粗糙程度不同,小车运动时加速度有变化造成误差。
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