知识点总结与难点辨析.doc

物理1 必修教材（必考内容）第一章 运动的描述 匀变速直线运动第一讲 运动的描述 匀速直线运动课时安排：2课时教学目标：1理解质点、位移、路程、时间、时刻、速度、加速度等概念；2掌握匀速直线运动的基本规律本讲重点：1位移、速度、加速度等概念2匀速直线运动的基本规律本讲难点：理解概念的内涵，并运用基本概念解决、判断相关物理问题考点点拨：1时间与时刻的区别2速度和加速度的区别3速度与速率的区别4位移与路程的区别5匀速直线运动规律的实际应用第一课时一、描述运动的基本概念（一）知识点1、质点：用来代替物体、只有质量而无形状、体积的点。它是一种理想模型，物体简化为质点的条件是物体的形状、大小在所研究的问题中可以忽略。2、时刻：表示时间坐标轴上的点即为时刻。例如几秒初，几秒末，几秒时。时间：前后两时刻之差。时间坐标轴上用线段表示时间，例如，前几秒内、第几秒内。3、位置：表示空间坐标的点；位移：由起点指向终点的有向线段，位移是末位置与始位置之差，是矢量。路程：物体运动轨迹之长，是标量。注意：位移与路程的区别4、速度：描述物体运动快慢和运动方向的物理量，是位移对时间的变化率，是矢量。平均速度：在变速直线运动中，运动物体的位移和所用时间的比值，v = s/t（方向为位移的方向）瞬时速度：对应于某一时刻（或某一位置）的速度，方向为物体的运动方向。速率：瞬时速度的大小即为速率；平均速率：质点运动的路程与时间的比值，它的大小与相应的平均速度之值可能不相同。注意：平均速度的大小与平均速率的区别5、加速度：描述物体速度变化快慢的物理量，a=v/t （又叫速度的变化率），是矢量。a的方向只与v的方向相同（即与合外力方向相同）。6、匀速直线运动：在任意相等的时间内物体的位移相等它是速度为恒矢量的运动，加速度为零的直线运动（二）疑难辩析1、时间与时刻的区别时刻：表示时间坐标轴上的点即为时刻。例如几秒初，几秒末，几秒时。时间：前后两时刻之差。时间坐标轴上为一线段。例如，前几秒内、第几秒内，04s末。列车时刻表，不能称为时间表。2、速度和加速度的区别速度：描述物体运动快慢和运动方向的物理量，是位移对时间的变化率。加速度：描述速度变化快慢的物理量，a=v/t （又叫速度的变化率）。速度和加速度都是矢量。速度方向就是物体的运动方向，但加速度方向不是速度方向，二者没有必然联系。点评1：（1）加速度与速度没有直接关系：加速度很大，速度可以很小、可以很大、也可以为零（某瞬时）；加速度很小，速度可以很小、可以很大、也可以为零（某瞬时）；（2）加速度与速度的变化量没有直接关系：加速度很大，速度变化量可以很小、也可以很大；加速度很小，速度变化量可以很大、也可以很小。加速度是“变化率”表示变化的快慢，不表示变化的大小。点评2：物体是否作加速运动，决定于加速度和速度的方向关系，而与加速度的大小无关。加速度的增大或减小只表示速度变化快慢程度增大或减小，不表示速度增大或减小。（1）当加速度方向与速度方向相同时，物体作加速运动，速度增大；若加速度增大，速度增大得越来越快；若加速度减小，速度增大得越来越慢（仍然增大）。（2）当加速度方向与速度方向相反时，物体作减速运动，速度减小；若加速度增大，速度减小得越来越快；若加速度减小，速度减小得越来越慢（仍然减小）。3、速度与速率的区别速度是位移与时间的比值。速率是瞬时速度的大小。速度是矢量，速率是标量。平均速度是运动物体的位移和所用时间的比值，v = s/t（方向为位移的方向）；平均速率是物体运动的路程与时间的比值，它的大小与相应的平均速度之值可能不相同。4、位移与路程的区别位移是矢量：由起点指向终点的有向线段。路程是标量：物体运动轨迹之长。一般情况下，物体的位移不等于路程，只有单一方向的直线运动，位移大小才等于路程。二、高考要点精析（一）参考系与物体的运动考点点拨参考系的选取是任意的，一般来说，参考系不同则物体的运动情景不同。一般以地面上不动的物体为参照物。【例1】甲向南走100米的同时，乙从同一地点出发向东也行走100米，若以乙为参考系，求甲的位移大小和方向？解析：如图所示，以乙的矢量末端为起点，向甲的矢量末端作一条有向线段，即为甲相对乙的位移，由图可知，甲相对乙的位移大小为m，方向，南偏西45。点评：通过该例可以看出，要准确描述物体的运动，就必须选择参考系，参考系选择不同，物体的运动情况就不同。参考系的选取要以解题方便为原则。在具体题目中，要依据具体情况灵活选取。下面再举一例。【例2】某人划船逆流而上，当船经过一桥时，船上一小木块掉在河水里，但一直航行至上游某处时此人才发现，便立即返航追赶，当他返航经过1小时追上小木块时，发现小木块距离桥有5400米远，若此人向上和向下航行时船在静水中前进速率相等。试求河水的流速为多大？解析：选水为参考系，小木块是静止的；相对水，船以恒定不变的速度运动，到船“追上”小木块，船往返运动的时间相等，各为1 小时；小桥相对水向上游运动，到船“追上”小木块，小桥向上游运动了位移5400m，时间为2小时。易得水的速度为0.75m/s。若以地面为参考系，水的速度设为v1，船在静水中的速度设为v2，划船者向上游运动时间为t1，向下游运动时间为t2，则对木块：v1（t1 +t2）=5400 m对小船：（v1+v2）t2（v2v1）t1=5400 m已知 t2=3600 s解得，t1=3600 s，v1=0.75 m/s考点精炼1敦煌曲子词中有这样的诗句：“满眼风波多闪烁，看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行”。其中“看山恰似走来迎”和“是船行”所选的参考系分别是 （ ）A船和山B山和船C地面和山D河岸和流水（二）关于位移与路程概念的考查考点点拨要准确掌握位移与路程的概念，其大小一般不等。只有单一方向的直线运动，位移大小才等于路程。【例3】关于位移和路程，下列说法中正确的是（ ）A物体沿直线向某一方向运动，通过的路程就是位移B物体沿直线运动，通过的路程等于位移的大小C物体通过一段路程，其位移可能为零D物体通过的路程不等，位移可能相同解析：位移是矢量，路程是标量，不能说这个标量就是这个矢量，所以A错如果物体沿直线往复运动，通过的路程就不等于位移的大小。如果物体在两位置间沿不同的轨迹运动，它们的位移相同，路程可能不同如果物体从某位置开始运动，经一段时间后回到起始位置，位移为零，但路程不为零，所以，CD正确。答案：CD考点精炼2在与x轴平行的匀强电场中，场强为E=1.0106V/m，一带电量q=1.010-8C、质量m=2.510-3kg的物体在粗糙水平面上沿着x轴作匀速直线运动，其位移与时间的关系是x=5-2t，式中x以m为单位，t以s为单位。从开始运动到5s末物体所经过的路程为 m，位移为 m。（三）瞬时速度与平均速度的区别和联系考点点拨瞬时速度：对应物体运动的某一时刻（或某一位置）的速度，方向为物体的运动方向。平均速度：对应物体运动的一段位移（一段时间）。平均速度的大小一般不等于初、末速的平均值。只有匀变速直线运动中，平均速度的大小才等于初、末速的平均值。【例4】某同学在百米比赛中，经50m处的速度为10.2m/s，10s末以10.8m/s冲过终点，他的百米平均速度大小为 m/s。解析：该同学百米平均速度大小为m/s答案：10考点精炼3下列关于平均速度和瞬时速度的说法中正确的是 （ ）A做变速运动的物体在相同时间间隔里的平均速度是相同的B瞬时速度就是运动的物体在一段较短的时间内的平均速度C平均速度就是初末时刻瞬时速度的平均值D某物体在某段时间里的瞬时速度都为零，则该物体在这段时间内静止4物体M从A运动到B，前半程平均速度为v1，后半程平均速度为v2，那么全程的平均速度是：（ ）A（v1+v2）/2 B C D第二课时（四）速度、速度的变化、加速度的区别和联系考点点拨速度、速度的变化、加速度三者都是矢量。速度，描述物体运动的快慢和方向；速度的变化描述物体速度的改变，是末速度与初速度的矢量差。加速度，描述速度变化的快慢。速度大，说明运动得快，但加速度不一定大，如匀速飞行的飞机，加速度为零，速度的变化量大，加速度不一定大，可能发生这一变化用的时间更长。速度为零，加速度不一定为零，如物体竖直上抛运动到最高点时，速度为零，但加速度为重力加速度g。因此，速度、速度的变化、加速度三者之间没有必然联系。物体加速还是减速，决定于速度与加速度的方向，加速度的大小只影响速度变化的快慢，不影响物体是加速还是减速。【例5】一物体做匀变速直线运动，某时刻速度大小为4m/s，经过1s后的速度的大小为10m/s，那么在这1s内，物体的加速度的大小可能为_，位移的大小可能为_解析：本题考查速度、加速度的矢量性。经过1s后的速度的大小为10m/s，包括两种可能的情况，一是速度方向和初速度方向仍相同，二是速度方向和初速度方向已经相反。取初速度方向为正方向，则1s后的速度为vt=10m/s 或vt =10m/s由加速度的定义可得m/s或m/s。位移为：m或m答案：6m/s或14m/s；7m或3m点评：对于一条直线上的矢量运算，要注意选取正方向，将矢量运算转化为代数运算。考点精炼5关于速度和加速度的关系，下列说法中正确的是（ ）A速度变化越大，加速度就越大B速度变化越快，加速度越大C加速度大小不变，速度方向也保持不变C加速度大小不断变小，速度大小也不断变小（四）匀速直线运动规律的实际应用考点点拨匀速直线运动的速度公式：，位移公式：近年来，高考越来越多的考查匀速直线运动规律的实际应用，如2006年全国理综卷23题：【例6】（2006年全国理综卷23）（16分）天空有近似等高的浓云层。为了测量云层的高度，在水平地面上与观测者的距离为d=3.0km处进行一次爆炸，观测者听到由空气直接传来的爆炸声和由云层反射来的爆炸声时间上相差t=6.0s。试估算云层下表面的高度。已知空气中的声速v=km/s。解答：如图，A表示爆炸处，O表示观测者所在处，h表示云层下表面的高度。用t1表示爆炸声直接传到O处所经时间，则有d=vt1 用t2表示爆炸声经云层反射到达O处所经历时间，因为入射角等于反射角，故有 已知t2t1=t 联立式，可得 h=代入数值得h=2.0103m点评：有不少考生遇到这类完全陌生的、很前沿的试题，对自己缺乏信心，认为这样的问题自己从来没见过，老师也从来没有讲过，不可能做出来，因而采取放弃的态度。其实只要静下心来，进入题目的情景中去，所用的物理知识却是非常简单的。这类题搞清其中的因果关系是解题的关键。考点精炼6如图所示为高速公路上用超声测速仪测车速的示意图，测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到信号间的时间差，测出被测物体速度，图中P1、P2是测速仪发出的超声波信号，n1、n2分别是P1、P2被汽车反射回来的信号，设测速仪匀速扫描，P1，P2之间的时间间隔t=1.0s，超声波在空气中传播的速度是340m/s，若汽车是匀速行驶的，则根据图可知汽车在接收P1、P2两个信号之间的时间内前进的距离是m，汽车的速度是_m/s. 7天文观测表明，几乎所有远处的恒星（或星系）都在以各自的速度远离我们而运动，离我们越远的星体，背离我们运动的速度（称为退行速度）越大；也就是说，宇宙在膨胀，不同星体的退行速度v和它们离我们的距离r成正比，即v=Hr，式中H为一恒量，称为哈勃常数，已由天文观测测定。为解释上述现象，有人提出一种理论，认为宇宙是从一个爆炸的大火球开始形成的，大爆炸后各星体即以各自不同的速度向外匀速运动，并设想我们就位于其中心。由上述理论和天文观测结果，可估算宇宙年龄T，其计算式为T= 。根据近期观测，哈勃常数H=310-2m/s光年，由此估算宇宙的年龄约为 年。考点精炼参考答案1A 2将x=5-2t和对照，可知该物体的初位置x0=5m，初速度v0=m/s，运动方向与位移正方向相反，即沿x轴负方向，因此从开始运动到5s末物体所经过的路程为10m，而位移为m。3D4D5B 解析：根据可知，v越大，加速度不一定越大，速度变化越快，则表示越大，故加速度也越大，B正确加速度和速度方向没有直接联系，加速度大小不变，速度方向可能不变，也可能改变加速度大小变小，速度可以是不断增大故此题应选B617m，17.9m/s.71/H，1010 （对任一星体，设速度为v，现在距我们为r，则该星体运动r这一过程的时间T即为所要求的宇宙年龄，T=r/v，将题给条件v=Hr代入上式得宇宙年龄 T=1/H；将哈勃常数H=310-2m/s光年代入上式，得T=1010年。）三、考点落实训练1对于质点的运动，下列说法中正确的是（ ）A质点运动的加速度为零，则速度为零，速度变化也为零B质点速度变化率越大，则加速度越大C质点某时刻的加速度不为零，则该时刻的速度也不为零D质点运动的加速度越大，它的速度变化越大2某质点做变速运动，初始的速度为 3 ms，经3 s速率仍为 3 ms测（ ）A如果该质点做直线运动，该质点的加速度不可能为零B如果该质点做匀变速直线运动，该质点的加速度一定为 2 ms2C如果该质点做曲线运动，该质点的加速度可能为 2 ms2D如果该质点做直线运动，该质点的加速度可能为 12 ms23关于物体的运动，不可能发生的是（ ）A加速度大小逐渐减小，速度也逐渐减小B加速度方向不变，而速度方向改变C加速度和速度都在变化，加速度最大时，速度最小D加速度为零时，速度的变化率最大4下面关于加速度的描述中正确的有A加速度描述了物体速度变化的多少B加速度在数值上等于单位时间里速度的变化C当加速度与位移方向相反时，物体做减速运动D当加速度与速度方向相同且又减小时，物体做减速运动5一辆汽车在一直线上运动，第1s内通过5m，第2s内通过 10 m，第 3 s内通过20 m，4 s内通过5 m，则最初两秒的平均速度是 ms，最后两秒的平均速度是ms，全部时间的平均速度是ms6在离地面高h处让一球自由下落，与地面碰撞后反弹的速度是碰前35，碰撞时间为t，则球下落过程中的平均速度大小为，与地面碰撞过程中的平均加速度大小为。（不计空气阻力）7物体以5m/s的初速度沿光滑斜槽向上做直线运动，经4 s滑回原处时速度大小仍为 5 ms，则物体的速度变化为，加速度为（规定初速度方向为正方向）8人们工作、学习和劳动都需要能量，食物在人体内经消化过程转化为葡萄糖，葡萄糖在体内又转化为CO2和 H2O，同时产生能量 E=2.80 106 Jmol1一个质量为60kg的短跑运动员起跑时以1/6s的时间冲出1m远，他在这一瞬间内消耗体内储存的葡萄糖质量是多少？9（2002年春季上海