【学海导航】安徽省2012届高中物理总第一轮复习 第1章1描述运动的基本概念匀速运动课件 新人教版

内容要求说明参考系、质点Ⅰ位移、速度和加速度Ⅱ匀变速直线运动及其公式、图象Ⅱ自由落体运动Ⅱ实验：研究匀变速直线运动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的.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.1.近年高考考查的重点是匀变速直线运动的规律及图象.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.2.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.3.近年试题的内容与现实生活和生产实际的结合逐步密切.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，弄清它的物理实质，而不仅仅是记住几个条文背几个公式.例如，复习“质点”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，去除次要因素抓住本质去研究问题的科学方法.要把所学到的知识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，而是生动的物理现象、物理情境、物理过程.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都用(只适合匀变速直线运动)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、圆周运动中某段时间内的平均速度来体会平均速度的意义.02vvv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.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、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，就能更好地理解它.直线运动基本概念机械运动、质点、参考系、坐标系、时间和时刻描述运动的物理量位置、位移和路程速度：平均速度和瞬时速度，速度和速率加速度基本规律基本规律匀速直线运动：a=0,x=vt匀变速直线运动v=v0+atv2-v02=2ax推导和特例自由落体运动竖直上抛运动特征公式Δx=x2-x1=aT2初速度为零的比例关系运动图象：x-t图象和v-t图象2012xvtat02vvxvt1描述运动的基本概念匀速运动第一章运动的描述匀变速直线运动1.质点和参考系（2009·广东理基）做下列运动的物体，能当做质点处理的是()A.自转中的地球B.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D.匀速直线运动的火车D点评：物体可以简化成质点的情况：(1)物体各部分的运动情况都相同时；(2)物体的大小和形状对所研究问题的影响可以忽略不计的情况下；(3)物体有转动，但转动对所研究的问题影响很小时．车辆在行进中，要研究车轮的运动，下列选项中正确的是()A.车轮只做平动B.车轮只做转动C.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，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析.答案：C甲、乙两车以相同的速度v0同轨道直线前进，甲在前，乙在后，两车上分别有a、b两人各用石子瞄准对方，以相对自身v0的速度同时水平打击对方.若石子的竖直下落很小，则()A.a先被击中B.b先被击中C.a、b同时被击中D.石子可以击中b而不能击中a选取甲、乙两车的中任何一辆为参考系，则两石子相对甲(或乙)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a、b两人同时被击中的结论，故C正确.点评：自然界的一切物体都处于永恒的运动之中，描述一个物体是否运动，首先要选某个物体作为参考系．参考系的选择是任意的，但选择应以描述运动简单、方便为原则．一般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，在某处丢失了一个救生圈，丢失后经时间t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s处追上，设水流速恒定，游艇往返的划行速率不变，求水速.解法1：若以河岸为参照物，设水速为v，游艇划行速率为v1,从开始返航追赶到追上用时t′，由题意得vt+(v1-v)t+vt′=(v+v1)t′，解得t′=t,而s=vt+vt′，所以.2svt解法2：以水为参照物，则救生圈静止不动，游艇往返速率不变，故返航追上救生圈的时间也为t，从丢失到追上的时间为2t,在2t内，救生圈随水运动了s,故水速.2svt(2011届安徽安庆联考)2010年3月12日至14日，室内田径世锦赛在多哈举行．世锦赛上，甲、乙两运动员分别参加了在主体育场举行的400m和100m田径决赛，且两人都是在最内侧跑道完成了比赛，试分析两运动员的路程和位移关系．2.位移与路程解析：位移仅与物体的初末位置有关，而与路径无关．一般情况下路程大于位移，只有在单向直线运动中物体的路程才等于位移．田径场上的跑道如图所示，400m比赛要从起点环绕跑道一圈，最内侧跑道的起点和终点重合，因此，路程s甲=400m，位移x甲=0m，而100m比赛是直道，路程s乙=100m，位移x乙=100m，显然x甲＜x乙，s甲＞s乙．点评：路程和位移的运算法则不同．对一般的机械运动，x位≤s路，当物体做单向直线运动时，x位=s路．一位电脑爱好者设计了一个“猫捉老鼠”的动画游戏，如图1-1-1所示，在一个边长为a的大立方体木箱内的一个顶角G上，老鼠从猫的爪间逃出，选择了一条最短的路线奔向洞口A，则老鼠从G到A的位移为.图1-1-13a3.速度与速率列车第四次提速后，出现了“星级列车”，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程中的平均速率为km/h.T14次列车时刻表停靠站到达时刻开车时刻里程(km)上海…18：000蚌埠22：2622：34484济南03：1303：21966北京08：00…1463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.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t=4.65h，则平均速率=103.66km/hv点评：速度都是矢量，速率都是标量；速度描述物体运动的快慢及方向，而速率只能描述物体运动的快慢；瞬时速率就是瞬时速度的大小，但平均速率不一定等于平均速度的大小，只有在单方向直线运动中，平均速率才等于平均速度的大小，即位移大小等于路程时才相等．一列火车沿平直轨道运行，先以10m/s的速度匀速行驶15min，随即改以15m/s的速度匀速行驶10min，最后在5min内又前进1000m而停止.则该火车在前25min及整个30min内的平均速度各为多大？它通过最后2000m的平均速度是多大？【答案】前25min的平均速度=12m/s整个30min内平均速度=10.6m/s最后2000m的平均速度=5.45m/s1v2v3v4.匀速直线运动如图1-1-2所示，相邻两车站间距相等，在一条直线上.车在两站间匀速行驶时速度均为v车，每次靠站停顿时间均为t.某同学位于车站1与车站2之间离车站2较近的某一位置，当车从车站3开动的同时，他向车站2以速度v人匀速奔跑，并恰能赶上汽车，车长不计.图1-1-2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1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？并分析此结论成立的初位置须满足的条件是什么？这位同学的结论不正确，能不能赶上车与初始位置有关.设该同学初始位置与车站2的距离为x，向车站2奔跑的时间关系为若向车站1奔跑也恰能赶上此班车，则须满足的时间关系为以上二式若满足条件应L-x=2x，即结论才成立.xLtvv人车22LxLtvv人车3Lx点评：匀速直线运动并不常见，我们可以把一些运动近似地看成是匀速直线运动．如：滑冰运动员停止用力后的一段滑行，站在商场自动扶梯上的顾客的运动，等等．易错题1：人在匀速前进的火车车厢里竖直向上跳起，为什么不会落到起跳点的后面？错解：火车在匀速前进，由于地球的吸引力，人将随着火车一起运动，所以，人跳起后不会落到起跳点的后面．错解分析：上述解答实际上是答非所问．问的是“为什么不会落到起跳点的后面”，而不是问“为什么人会落到车厢地板上”．正解1：以路边树木为参考系，火车和人同样做匀速直线运动．当人跳起后，虽然火车要向前运动，但人由于惯性，也保持原来的速度向前运动，所以人还会落回原处．正解2：以车厢为参考系，车厢是静止的，人也是静止的．当人竖直跳起后，在水平方向没有受力，当然要落回原处，不会落到起跳点的后面．点评：判断一个物体是运动还是静止，跟参考系的选择有关．在一个具体问题中，参考系是可以任意选择的．不过选择的参考系不同，物体的运动情况也就不同，解题过程也就不一样．如果参考系选择得当，将会大大简化解题过程．易错题2：在下列情况下，物体可以看成质点的是()A．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C．研究地球自转规律D．研究撑竿跳高运动员从起跳到落地的过程错解：质点一定是体积、质量都较小的物体．撑竿跳高运动员可以看成质点．选D.错解分析：质点不一定是体积、质量都较小的物体．如果在我们研究的问题中，物体的大小、形状、各部分运动的差异不起作用，或是次要的因素，则可以把该物体视为质点．正解：火车上各点运动状态相同，但研究的问题是全部火车通过桥的时间，因此车身的长度不能忽略，火车不能视为质点，所以选项A是错的．人造地球卫星绕地球飞行的过程中，卫星的大小与所研究的空间范围相比是一个很小的量，可以把卫星看成质点．研究地球自转时，地球上各点的运动情况是不同的，故不能看成质点．同理，撑竿跳高运动员在整个跳高的过程中，身体各部分的运动情况也是不同的，因此也不能看成质点．选项B正确．点评：物体能否看成质点，与研究问题的空间范围有关，与物体的具体运动形式也有关．当物体的大小与研究问题的空间范围相比可以忽略不计时，物体可以看成质点；当物体做平动，而又只研究其运动状态时，或虽有转动，但不研究其转动时，物体都可以看成质点．