高考物理总复习运动学基本概念课件新人教

1、高考物理总复习运动学基本高考物理总复习运动学基本概念课件新人教概念课件新人教第第1单元单元 运动学的基本概念运动学的基本概念一、机械运动一、机械运动一个物体相对于另一个物体位置的改变，叫做机械运一个物体相对于另一个物体位置的改变，叫做机械运动，简称运动，它包括平动、转动和振动等运动形式动，简称运动，它包括平动、转动和振动等运动形式二、参考系二、参考系为了研究物体的运动而假定静止的物体叫做参考系，参为了研究物体的运动而假定静止的物体叫做参考系，参考系的选取可以是任意的，以研究问题的方便而定，通常以考系的选取可以是任意的，以研究问题的方便而定，通常以地球为参考系地球为参考系【例例1】(2011上海

2、上海)如图是一张天文爱好者经长时间曝如图是一张天文爱好者经长时间曝光拍摄的光拍摄的 “星星的轨迹星星的轨迹”照片这些有规律的弧线的形成，照片这些有规律的弧线的形成，说明了说明了()A太阳在运动太阳在运动B月球在公转月球在公转C地球在公转地球在公转D地球在自转地球在自转【解析解析】从图中可以看出星星的轨迹呈现圆弧形状，从图中可以看出星星的轨迹呈现圆弧形状，这种现象看似恒星在运动，实际是因地球自转拍摄到的恒星这种现象看似恒星在运动，实际是因地球自转拍摄到的恒星相对位置变化的现象即选择地球表面为参考系，所观察到相对位置变化的现象即选择地球表面为参考系，所观察到的恒星运动轨迹的恒星运动轨迹【答案答案】

3、D三、质点三、质点1理想模型理想模型用来代替物体的有质量的点叫质点是理想化的物理模用来代替物体的有质量的点叫质点是理想化的物理模型型【例例2】研究物理问题时，常常需要忽略某些次要问研究物理问题时，常常需要忽略某些次要问题，建立理想化的理想模型例如题，建立理想化的理想模型例如“质点质点”模型忽略了物体模型忽略了物体的体积、形状，只计其质量请再写出两个你所学过的物理的体积、形状，只计其质量请再写出两个你所学过的物理模型的名称：模型的名称：_和和_模型模型【答案答案】点电荷点电荷理想气体理想气体【名师点拨名师点拨】质点是理想化模型，实际上并不存质点是理想化模型，实际上并不存在高中已学过的理想化模型，

4、除质点、点电荷、理想气体在高中已学过的理想化模型，除质点、点电荷、理想气体外，还有弹簧振子、单摆、点光源、光滑的滑块、行星模外，还有弹簧振子、单摆、点光源、光滑的滑块、行星模型、碰撞小球等型、碰撞小球等2视为质点的条件视为质点的条件实际物体可视为质点的条件：物体的形状、大小对问实际物体可视为质点的条件：物体的形状、大小对问题的影响可忽略不计；物体做平动；物体虽有转动，但题的影响可忽略不计；物体做平动；物体虽有转动，但因转动而引起的物体部分差异对所研究的问题不起重要作因转动而引起的物体部分差异对所研究的问题不起重要作用质点是有质量的点的科学抽象，与几何中的点不是一回用质点是有质量的点的科学抽象，

5、与几何中的点不是一回事事【例例3】做下列运动的物体，能当作质点处理的是做下列运动的物体，能当作质点处理的是()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匀速直线运动的火车匀速直线运动的火车D在冰面上旋转的花样滑冰运动员在冰面上旋转的花样滑冰运动员【解析解析】研究自转中的地球，不能把地球当作质点，研究自转中的地球，不能把地球当作质点，否则就无法分辨它的转动了，故否则就无法分辨它的转动了，故A项错误；研究旋转中的风力项错误；研究旋转中的风力发电机叶片，它的大小和形状影响很大，不能把发电机叶片发电机叶片，它的大小和形状影响很大，不能把发电机叶片当作质点，故当作质点，故

6、B项错误；匀速直线运动的火车，各个部分的运项错误；匀速直线运动的火车，各个部分的运动情况相同，可当作质点处理，故动情况相同，可当作质点处理，故C项正确；在冰面上旋转的项正确；在冰面上旋转的花样滑冰运动员不能当作质点，因为运动员的造型、姿态等花样滑冰运动员不能当作质点，因为运动员的造型、姿态等直接影响观赏和打分，故直接影响观赏和打分，故D项错误项错误【答案答案】C【学法指导学法指导】能否看作质点，主要依据是物体的大小能否看作质点，主要依据是物体的大小和形状对所研究的问题没有影响或影响可忽略不计，无关物和形状对所研究的问题没有影响或影响可忽略不计，无关物体本身的大小和形状从本题的选项上看只有体本身

7、的大小和形状从本题的选项上看只有C项较为合适，项较为合适，即使是匀速运动的火车也不一定能看作质点，如求匀速运动即使是匀速运动的火车也不一定能看作质点，如求匀速运动的火车通过一座很短桥的时间的火车通过一座很短桥的时间【触类旁通触类旁通】(创新题创新题)子弹沿水平方向射出，如果要计子弹沿水平方向射出，如果要计算子弹从枪口飞到靶心所需时间，能否把子弹看做质点？如算子弹从枪口飞到靶心所需时间，能否把子弹看做质点？如果要计算子弹穿过一张薄纸所需的时间，能否把子弹看作质果要计算子弹穿过一张薄纸所需的时间，能否把子弹看作质点？点？【答案答案】从枪口到靶心情况，子弹可以看作质点；射从枪口到靶心情况，子弹可以看

8、作质点；射穿一张白纸不能将子弹看作质点穿一张白纸不能将子弹看作质点【名师点拨名师点拨】 有些同学可能会感到疑惑：题目所述两有些同学可能会感到疑惑：题目所述两种情况子弹都做平动，为什么一种情况可以看作质点，另一种情况子弹都做平动，为什么一种情况可以看作质点，另一种情况不能看作质点呢？种情况不能看作质点呢？ 实际上，这是研究问题的角度不同实际上，这是研究问题的角度不同形成的平动的物体可以看作质点是从各点运动相同形成的平动的物体可以看作质点是从各点运动相同(即运动即运动的角度的角度)来说明的而子弹穿过一张薄纸，侧重于处理问题的来说明的而子弹穿过一张薄纸，侧重于处理问题的技巧技巧四、位置、位移、路程四

9、、位置、位移、路程1位置：质点的位置可以用规定的坐标系中的点表位置：质点的位置可以用规定的坐标系中的点表示在一维、二维、三维的坐标系中分别表示为示在一维、二维、三维的坐标系中分别表示为S(x)、S(x，y)、S(x，y，z)2位移：物体位置的变化，用始位置指向末位置的有向位移：物体位置的变化，用始位置指向末位置的有向线段表示位移是矢量，国际单位是线段表示位移是矢量，国际单位是“米米”位移的大小与位移的大小与路径无关，位移的方向是由初位置指向末位置位移的方向路径无关，位移的方向是由初位置指向末位置位移的方向不一定是质点运动的方向不一定是质点运动的方向3路程：路程是物体经过的实际路线的长度路程是标

10、路程：路程是物体经过的实际路线的长度路程是标量路程不小于位移，当物体做单向无往复的直线运动时位量路程不小于位移，当物体做单向无往复的直线运动时位移的大小才等于路程移的大小才等于路程【例例4】(2013课标全国课标全国)水平桌面上有两个玩具车水平桌面上有两个玩具车A和和B，两者用一轻质细橡皮筋相连，在橡皮筋上有一红色标记，两者用一轻质细橡皮筋相连，在橡皮筋上有一红色标记R.在初始时橡皮筋处于拉直状态，在初始时橡皮筋处于拉直状态，A、B和和R分别位于直角坐分别位于直角坐标系中的标系中的(0,2l)、(0，l)和和(0,0)点已知点已知A从静止开始沿从静止开始沿y轴正轴正向做加速度大小为向做加速度大

11、小为a的匀加速运动；的匀加速运动；B平行于平行于x轴朝轴朝x轴正向匀轴正向匀速运动在两车此后运动的过程中，标记速运动在两车此后运动的过程中，标记R在某时刻通过点在某时刻通过点(l，l)假定橡皮筋的伸长是均匀的，求假定橡皮筋的伸长是均匀的，求B运动速度的大小运动速度的大小【解析解析】五、时刻与时间五、时刻与时间时刻指某一瞬时，体现在时间轴上为某一点时刻指某一瞬时，体现在时间轴上为某一点时间指两时刻间隔，体现在时间轴上为两点间线段对应时间指两时刻间隔，体现在时间轴上为两点间线段对应值值【名师点拨名师点拨】注意几种时间和时刻的说法注意几种时间和时刻的说法(1)第第1 s内、第内、第2 s内、第内、第

12、3 s内、内、第、第n秒内指的是时秒内指的是时间，在数值上都等于间，在数值上都等于1 s.(2)最初最初2 s内、最后内、最后2 s内、内、最初、最初n s内都是指时间，内都是指时间，在数值上对应所述值在数值上对应所述值(3)第第1 s末末(或第或第2 s初初)，第，第2 s末末(或第或第3 s初初)，.都是指都是指时刻如下图所示时刻如下图所示【例例5】(2011天津天津)质点做直线运动的位移质点做直线运动的位移x与时间与时间t的的关系为关系为x5tt2(m)(各物理量均采用国际制单位各物理量均采用国际制单位)，则该质点，则该质点()A第第1 s内的位移是内的位移是5 mB前前2 s内的平均速

13、度是内的平均速度是6 m/sC任意相邻的任意相邻的1 s内位移差都是内位移差都是1 mD任意任意1 s内的速度增量都是内的速度增量都是2 m/s【答案答案】D 【触类旁通触类旁通】做匀加速直线运动的物体，由静止开始做匀加速直线运动的物体，由静止开始在第在第3 s内运动的位移为内运动的位移为10 m，则前，则前5 s内位移是内位移是_，第，第5 s内位移是内位移是_，第，第1 s内的平均速度是内的平均速度是_，第，第1 s末的瞬时速度是末的瞬时速度是_，第，第5 s内的平均速度是内的平均速度是_【解析解析】本题属于本题属于v00的匀加速直线运动有第的匀加速直线运动有第1 s内、第内、第2 s内、

14、第内、第3 s内的位移比内的位移比【答案答案】50 m18 m2 m/s4 m/s18 m/s 【例例6】甲乙两辆汽车在平直公路从某地同时驶向同一甲乙两辆汽车在平直公路从某地同时驶向同一目标甲车在前一半时间内以速度目标甲车在前一半时间内以速度v1做匀速运动，后一半时做匀速运动，后一半时间内以速度间内以速度v2做匀速运动，乙车在前一半路程中以速度做匀速运动，乙车在前一半路程中以速度v1做匀做匀速运动，后一半路程中以速度速运动，后一半路程中以速度v2做匀速运动，则做匀速运动，则()A甲先到达甲先到达B乙先到达乙先到达C甲乙同时到达甲乙同时到达 D不能确定不能确定由数学知识，知由数学知识，知(v1v

15、2)24v1v2所以所以t甲甲/t乙乙1，即正确答案为，即正确答案为A项项【答案答案】A2平均速率平均速率路程跟时间的比值，表示质点运动快慢，平均速度的大路程跟时间的比值，表示质点运动快慢，平均速度的大小和平均速率的大小无确定的关系只有无往复的直线运小和平均速率的大小无确定的关系只有无往复的直线运动，平均速度的大小才等于平均速率有往复的直线运动和动，平均速度的大小才等于平均速率有往复的直线运动和曲线运动中，平均速度都小于平均速率曲线运动中，平均速度都小于平均速率3瞬时速度瞬时速度运动物体在某一时刻运动物体在某一时刻(或某一位置或某一位置)的速度叫瞬时速度，是的速度叫瞬时速度，是矢量其方向是物体

16、的运动方向瞬时速度的大小，叫瞬时矢量其方向是物体的运动方向瞬时速度的大小，叫瞬时速率，是标量速率，是标量【例例7】如图所示为高速摄影机拍摄到的子弹穿透苹果如图所示为高速摄影机拍摄到的子弹穿透苹果瞬间的照片该照片经放大后分析出，在曝光时间内，子弹瞬间的照片该照片经放大后分析出，在曝光时间内，子弹影像前后错开的距离约为子弹长度的影像前后错开的距离约为子弹长度的1%2%.已知子弹飞行已知子弹飞行速度约为速度约为500 m/s，由此可估算出这幅照片的曝光时间最接近，由此可估算出这幅照片的曝光时间最接近()A103 s B106 sC109 s D1012 s【解析解析】本题实质是考查瞬时速度的概念，在

17、极短时本题实质是考查瞬时速度的概念，在极短时间内，平均速度可以看成是瞬时速度，苹果一般大小为间内，平均速度可以看成是瞬时速度，苹果一般大小为10 cm左右，通过图片可以估测出子弹大约左右，通过图片可以估测出子弹大约5 cm左右，所以曝光时左右，所以曝光时子弹发生的位移大约为子弹发生的位移大约为5104 1103 m，根据位移公式，根据位移公式可以得出，曝光时间大约为可以得出，曝光时间大约为106 s，所以，所以B项正确项正确【答案答案】B七、加速度七、加速度a是联系运动学和动力学的桥梁是联系运动学和动力学的桥梁1物理意义物理意义加速度是描述物体速度变化快慢的物理量加速度是描述物体速度变化快慢的

18、物理量2定义定义在变速直线运动中，速度的改变与发生这改变所用时间在变速直线运动中，速度的改变与发生这改变所用时间的比值，叫变速直线运动的加速度的比值，叫变速直线运动的加速度【例例8】下列说法中正确的是下列说法中正确的是()A加速度为零的物体，其速度一定为零加速度为零的物体，其速度一定为零B物体加速度减小时，速度一定减小物体加速度减小时，速度一定减小C2 m/s2的加速度比的加速度比4 m/s2的加速度大的加速度大D在单方向的匀减速运动中速度随时间的增加而减小在单方向的匀减速运动中速度随时间的增加而减小【解析解析】物体的加速度为零表示其速度没有变化，此物体的加速度为零表示其速度没有变化，此时物体

19、可以处于静止状态或匀速直线运动状态，所以时物体可以处于静止状态或匀速直线运动状态，所以A项错；项错；加速度减小表示物体在相等的时间内速度变化减小，若物体加速度减小表示物体在相等的时间内速度变化减小，若物体原来做加速运动，现加速度减小说明速度变化变慢，且原来做加速运动，现加速度减小说明速度变化变慢，且a与与v方向相同，速度仍在增加，不过速度增加得慢一些，所以方向相同，速度仍在增加，不过速度增加得慢一些，所以B项项错；加速度的正、负表示加速度的方向，其数值大小表示速错；加速度的正、负表示加速度的方向，其数值大小表示速度变化率的大小，所以度变化率的大小，所以C项错；匀减速运动中，项错；匀减速运动中，

20、a与与v反向，速反向，速度随时间的增加而减小，所以度随时间的增加而减小，所以D项是正确的项是正确的【答案答案】D一、构建运动模型一、构建运动模型【例例1】天文观测表明，几乎所有远处的恒星天文观测表明，几乎所有远处的恒星(或星系或星系)都在以各自的速度背离我们而运动，离我们越远的星体，背都在以各自的速度背离我们而运动，离我们越远的星体，背离我们运动的速度离我们运动的速度(称为退行速度称为退行速度)越大；也就是说宇宙在膨越大；也就是说宇宙在膨胀不同星体的退行速度胀不同星体的退行速度 和它们离我们的距离和它们离我们的距离r成正比，即成正比，即vHr，式中，式中H为一常量，称为哈勃常数，已由天文观察测

21、为一常量，称为哈勃常数，已由天文观察测定为解释上述现象，有人提出一种理论，认为宇宙是从一定为解释上述现象，有人提出一种理论，认为宇宙是从一个大爆炸的火球开始形成的个大爆炸的火球开始形成的假设大爆炸后各星体以不同的速度向外匀速运动并设假设大爆炸后各星体以不同的速度向外匀速运动并设想我们就位于其中心，则速度越大的星体现在离我们越想我们就位于其中心，则速度越大的星体现在离我们越远这一结果与上述天文观测一致由上述理论和天文观测远这一结果与上述天文观测一致由上述理论和天文观测结果，可估算宇宙年龄结果，可估算宇宙年龄T，其计算式为，其计算式为_根据近期观根据近期观测，哈勃常数测，哈勃常数H3102 m/(

22、s光年光年)，其中光年是光在一年，其中光年是光在一年中行进的距离，由此估算宇宙的年龄约为中行进的距离，由此估算宇宙的年龄约为_年年【学法指导学法指导】这是一道信息材料题，分析是要抓住问这是一道信息材料题，分析是要抓住问题的关键，即我们位于大爆炸的中心，各星体以不同的速度题的关键，即我们位于大爆炸的中心，各星体以不同的速度向外匀速运动，要充分利用好这一运动模型这一运动模型向外匀速运动，要充分利用好这一运动模型这一运动模型往往受往往受vHr的影响，而认为的影响，而认为v随随r增大而增大忽略匀速这一假增大而增大忽略匀速这一假设的运动模型，感到束手无策要注意锻炼从题目中获取有设的运动模型，感到束手无策

23、要注意锻炼从题目中获取有用信息的能力，还要注意单位的换算及技巧用信息的能力，还要注意单位的换算及技巧【触类旁通触类旁通】大爆炸理论认为，我们的宇宙起源于大爆炸理论认为，我们的宇宙起源于137亿年前的一次大爆炸除开始瞬间外，在演化至今的大部分亿年前的一次大爆炸除开始瞬间外，在演化至今的大部分时间内，宇宙基本上是匀速膨胀的上世纪末，对时间内，宇宙基本上是匀速膨胀的上世纪末，对1A型超新型超新星的观测显示，宇宙正在加速膨胀，面对这个出人意料的发星的观测显示，宇宙正在加速膨胀，面对这个出人意料的发现，宇宙学家探究其背后的原因，提出宇宙的大部分可能由现，宇宙学家探究其背后的原因，提出宇宙的大部分可能由暗

24、能量组成，它们的排斥作用导致宇宙在近段天文时期内开暗能量组成，它们的排斥作用导致宇宙在近段天文时期内开始加速膨胀如果真是这样，则标志宇宙大小的宇宙半径始加速膨胀如果真是这样，则标志宇宙大小的宇宙半径R和和宇宙年龄的关系，大致是下面哪个图象宇宙年龄的关系，大致是下面哪个图象()【解析解析】图象中的纵坐标宇宙半径图象中的纵坐标宇宙半径R可以看作是星球发可以看作是星球发生的位移生的位移x，因而其切线的斜率就是宇宙半径增加的快慢程，因而其切线的斜率就是宇宙半径增加的快慢程度由题意，宇宙加速膨胀，其半径增加的速度越来越大，度由题意，宇宙加速膨胀，其半径增加的速度越来越大，所以所以C项正确项正确【答案答案

25、】C二、刹车问题与理想运动模型二、刹车问题与理想运动模型【例例2】汽车以汽车以10 m/s的速度在平直公路上匀速行驶，的速度在平直公路上匀速行驶，刹车后经刹车后经2 s速度变为速度变为6 m/s.求：求：(1)刹车后刹车后2 s内前进的距离及刹车过程中的加速度；内前进的距离及刹车过程中的加速度；(2)刹车后刹车后8 s内的位移内的位移【答案答案】ABC 【学法指导学法指导】以上两题一个是实际的减速问题，即刹以上两题一个是实际的减速问题，即刹车，到速度为零即结束，没有说通过刹车又倒回去的事情，车，到速度为零即结束，没有说通过刹车又倒回去的事情，缺少动力嘛，当然倒车那是另一种物理过程；做匀减速运动

26、缺少动力嘛，当然倒车那是另一种物理过程；做匀减速运动的物体，当速度减为零时，加速度仍存在，故作为一个理想的物体，当速度减为零时，加速度仍存在，故作为一个理想的减速运动，又回头加速，虽然回头，但运动的轨迹仍是直的减速运动，又回头加速，虽然回头，但运动的轨迹仍是直线，因此仍是匀减速直线运动即区分实际刹车和理想的匀线，因此仍是匀减速直线运动即区分实际刹车和理想的匀减速运动的物理过程减速运动的物理过程一、物理过程要清晰一、物理过程要清晰【例例1】猎狗能以最大速度猎狗能以最大速度v110 m/s持续地奔跑，野持续地奔跑，野兔只能以最大速度兔只能以最大速度v28 m/s的速度持续奔跑一只野兔在离的速度持续

27、奔跑一只野兔在离洞窟洞窟x1200 m处的草地上玩耍，被猎狗发现后径直朝野兔追处的草地上玩耍，被猎狗发现后径直朝野兔追来兔子发现猎狗时，与猎狗相距来兔子发现猎狗时，与猎狗相距x260 m且猎狗速度已达且猎狗速度已达最大，兔子立即掉头跑向洞窟设猎狗、野兔、洞窟总在同最大，兔子立即掉头跑向洞窟设猎狗、野兔、洞窟总在同一直线上，野兔的加速过程是匀加速直线运动求：一直线上，野兔的加速过程是匀加速直线运动求：野兔的加速度至少要多大才能保证安全回到洞窟野兔的加速度至少要多大才能保证安全回到洞窟【答案答案】4 m/s2 二、巧选参考系突破疑难二、巧选参考系突破疑难【例例2】太阳从东边升起，西边落下，是地球上的自然太阳从东边升起，西边落下，是地球上的自然景观，但在某些条件下，在纬度较高地区上空飞行的飞机景观，但在某些条件下，在纬度较高地区上空飞行的飞机上，旅客可以看到太阳从西边升起的奇妙现象，这些条件是上，旅客可以看到太阳从西边升起的奇妙现象，这些条件是()A时间必须是在清晨，飞机正在由东向西飞行，飞机时间必须是在