2016高考调研人教版新课标物理一轮复习课件1 1运动学基本概念

第一章 直线运动本章高考考纲内容要求质点的直线运动，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、图像Ⅱ第1单元运动学的基本概念本章高考考纲基础知识过关规律方法技巧综合拓展创新题组层级快练基础知识过关运动学的七个基本概念一、机械运动一个物体相对于另一个物体位置的改变，叫做机械运动，简称运动，它包括平动、转动和振动等运动形式．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．【考题随练1】如图是一张天文爱好者经长时间曝光拍摄的“星星的轨迹”照片．这些有规律的弧线的形成，说明了()A．太阳在运动

B．月球在公转

C．地球在公转

D．地球在自转【解析】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．【答案】D三、质点理想模型用来代替物体的有质量的点叫质点．是理想化的物理模型．视为质点的条件实际物体可视为质点的条件：①物体的形状、大小对问题的影响可忽略不计；②物体做平动；③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用．质点是有质量的点的科学抽象，与几何中的点不是一回事．【考题随练2】研究物理问题时，常常需要忽略某些次要问题，建立理想化的物理模型．例如“质点”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模型的名称：

和

模型．【答案】点电荷理想气体【名师点拨】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，除质点、点电荷、理想气体外，还有弹簧振子、单摆、点光源、光滑的滑块等．【考题随练3】

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．匀速直线运动的火车

D．在冰面上旋转的花样滑冰运动员【解析】

研究自转中的地球，不能把地球当做质点，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做质点，故B项错误；匀速直线运动的火车，各个部分的运动情况相同，可当做质点处理，故C项正确；在冰面上旋转的花样滑冰运动员不能当做质点，因为运动员的造型、姿态等直接影响观赏和打分，故D项错误．【答案】

C【学法指导】能否看做质点，主要依据是物体的大小和形状对所研究的问题有没有影响．从本题的选项上看只有

C较为合适，即使是匀速运动的火车也不一定能看做质点，如求匀速运动的火车通过一根电线杆的时间．【考题随练4】(创新题)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？如果要计算子弹穿过一张薄纸所需的时间，能否把子弹看做质点？【答案】计算子弹从枪口到靶心的时间，子弹可以看做质点；射穿一张白纸不能将子弹看做质点．【名师点拨】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做质点，另一种情况不能看做质点呢？实际上，这是研究问题的角度不同造成的．从枪口到靶心的距离远大于子弹的尺寸，子弹可以看做质点．而子弹穿过一张薄纸，必须考虑子弹自身的长度，不能看做质点．四、位置、位移、路程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S(x)、S(x，y)、S(x，y，z)．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“米”．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．【考题随练5】(2014·上海)如图所示，两光滑斜面在B处连接，小球自A处静止释放，经过B、C两点时速度大小分别为3m/s和4m/s，AB＝BC.设球经过B点前后速度大小不变，则球在AB、BC段的加速度大小之比为

，球由A运动到C的过程中平均速率为

m/s.【解析】

设

AB＝BC＝x，小球在

AB

和

BC

段均做匀变速运动，根据

v2－v2＝2ax，有

32－0＝2a

x,42－32＝2a

x，t

0

AB

BC解得aAB∶aBC＝9∶7；AB

段时间为t1，BC

段时间为t2，根据匀变速的－v

＝2v0＋vt

0＋3x1，知

AB

段：

2

＝t

，BC

段为3＋42＝t2ACx.根据平均速率的定义为总路程与总时间的比值，知

v

＝t1＋t2x＋x3

72

2

2x

＝

2x

＝2.1

m/s.【答案】

9∶7【名师点拨】2.1

m/s求加速度之比应用到了AB、BC段位移相等，球由A运动到C的平均速率必须使用A到C的总路程除以所用时间．五、时刻与时间时刻指某一瞬时，体现在时间轴上为某一点．时间指两时刻间隔，体现在时间轴上为两点间线段对应值．【名师点拨】

注意几种时间和时刻的说法第1

s内、第2

s内、第3

s内、……、第n秒内指的是时间，在数值上都等于1

s.最初2s内、最后2s内、……、最初ns内都是指时间，在数值上对应所述值．(3)第1

s末(或第2

s初)，第2

s末(或第3

s初)，…….都是指时刻．如下图所示．【考题随练6】(2011·天津)质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x＝5t＋t2(m)(各物理量均采用国际单位制)，则该质点()第1

s内的位移是5

m前2

s内的平均速度是6

m/s任意相邻的1

s内位移差都是1

m任意1

s内的速度增量都是2

m/sat2

与题目中x＝5t＋t2

对比，得出物体的初速度5

m/s

和加速度2

m/s2，由Δx＝aT2＝2

m，C

项错误；该运动是匀加速直线运动，任意相邻1

s

内速度增量都是Δv＝at＝2

m/s，故D项正确．【答案】

D【解析】

将

t＝1s

代入即可求出第

1

s

内的位移是

x＝—x6 m，A

项错误；前

2 s

内的平均速度

v

＝

t

＝5×2＋222m/s0＝7

m/s，B

项错误；通过匀变速直线运动位移公式x＝v

t＋12【考题随练7】

(经典题)做匀加速直线运动的物体，由静止开始在第3

s内运动的位移为10

m，则前5

s内位移是

，第5

s内位移是

，第1

s内的平均速度是

，第1

s末的瞬时速度是

，第5

s内的平均速度是

．【解析】

本题属于v0＝0的匀加速直线运动．有第1

s内、第2

s内、第3

s内的位移比sⅠ∶sⅡ∶sⅢ＝1：3∶5sⅠ∶sⅢ＝1∶5sⅠ＝2m故前5

s内位移s5＝25sⅠ＝50

m第5

s内位移sⅤ＝2×9

m＝18

m第1

s内的平均速度【答案】

50

m 18

m 2m/s 4

m/s 18

m/s－vsⅠ2Ⅰ＝

t1

＝1

m/s＝2

m/s第1

s

末的瞬时速度v1＝2－v

Ⅰ＝4

m/s第5

s

内的平均速度－vsⅤ185＝

t

＝

1

m/s＝18

m/s六、速度物理意义是描述物体运动的方向和快慢的物理量．平均速度在变速运动中，物体在某段时间内的位移和发生这段位x移所用时间的比值叫做这段时间内的平均速度，即－v

＝

t

，单位：m/s，方向与位移的方向相同，它是对变速运动的粗略描述．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，平均速度的大小等于平均速率．有往复的直线运动和曲线运动中，平均速度的大小都小于平均速率．瞬时速度运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度叫瞬时速度，是矢量．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．无特殊说明，速度一般情况下指瞬时速度．【考题随练8】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v1做匀速运动，后一半时间内以速度v2做匀速运动，乙车在前一半路程中以速度v1

做匀速运动，后一半路程中以速度v2

做匀速运动，则

()A．甲先到达

C．甲乙同时到达B．乙先到达

D．不能确定【解析】设甲乙车从某地到目的地的距离为x，则对甲故t

甲/t

乙＝4v1v2/(v1＋v2)2由数学知识，知(v1＋v2)2＞4v1v2所以t

甲/t

乙＜1，即正确答案为A

项．【答案】

A车有

x＝v

t甲＋v

t甲1·2

2·2解得t

甲＝2x/(v1＋v2)对乙车有t乙＝

x

＋

x2v1

2v2【名师点拨】

(1)变速运动的平均速度必须根据定义式＝计算，它不等于速度的平均．平均速度等于速度的平均只有在匀变速直线运动中才成立．(2)在某一段时间内物体位移的大小决定于它在这一段时间内平均速度的大小．【考题随练9】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，子弹影像前后错开的距离约为子弹长度的1%－2%.已知子弹飞行速度约为500m/s，由此可估算出这幅照片的曝光时间最接近()A．10－3

sC．10－9

s【解析】B．10－6

sD．10－12

s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10cm左右，通过图片可以估测出子弹大约5cm左右，所以曝光时子弹发生的位移大约为5×10－4－1×10－3m，根据位移公式可以得出，曝光时间大约为10－6

s，所以B项正确．【答案】

B七、加速度物理意义加速度是描述物体速度变化快慢的物理量．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的比值，叫变速直线运动的加速度．表达式a＝vt－v0t4．对加速度概念的理解

(1)a是矢量：a

的方向即F

合方向，从速度变化上看，a

与Δv

方向一致．在直线运动中，可以用正、负号来表示a的方向；a与速度方向的关系，a可与v同向、反向，也可成某一夹角．(2)搞清v、Δv、ΔvΔt

的区别：速度

v与加速度

a

无关，物体有无

a，看物体的

v是否变化；但

a

的大小不由

Δv

决定，而由Δv

Δv

vΔt

决定，Δt

反映了变化的快慢，称为“速度的变化率”．这一点的讨论与法拉第电磁感应定律中

Φ，ΔΦ，ΔΦ

ε

的关系相似．Δt

与【考题随练10】

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

B．物体加速度减小时，速度一定减小C．2

m/s2的加速度比－4

m/s2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【解析】

物体的加速度为零表示其速度没有变化，此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；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a与v方向相同，速度仍在增加，不过速度增加得慢一些，所以B项错；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C项错；匀减速运动中，a与v反向，速度随时间的增加而减小，所以D项是正确的．【答案】

D规律方法技巧高考调研规律(一)巧选参考系突破疑难牛顿运动定律成立的参考系，称为惯性参考系，简称惯性系．反之，牛顿运动定律不成立的参考系，称为非惯性参考系，简称非惯性系．高中阶段所选取的惯性参考系指以地球表面为参考系，或相对于地球表面静止、匀速直线运动的物体．但有时巧妙的选择参考系可以使问题简化．【考题随练1】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上，旅客可以看到太阳从西边升起的奇妙现象，这些条件是()时间必须是在清晨，飞机正在由东向西飞行，飞机的速率必须较大时间必须是在清晨．飞机正在由西向东飞行，飞机的速率必须较大C．时间必须是在傍晚，飞机正在由东向西飞行，飞机的速率必须较大D．时间必须是在傍晚，飞机正在由西向东飞行，飞机的速率必须较大【解析】本题的难点在于对参考系的理解，在太阳和地球这两个参考系中变换．清晨和傍晚，换句话说黑天和白天是以太阳为参考系的，这里涉及到高一地理课程中的“晨昏线”，且须将太阳光线看成平行光；“东边升起，西边落下”则是以地球为参考系的，飞机顺着地球自转方向运动称为向东．逆着地球自转方向运动称为向西．如图上标明了地球的自转方向．ObO′为晨线，OdO′为昏线(右半球上为白天，左半球上为夜晚)．选较高纬度线图中a圆．在纬度线a上的b点(在晨线上)，飞机向东(如图上向右)，旅客看到的太阳仍是从东方升起．设飞机飞行速度为v1，地球在该点的自转线速度为v2.在b

点，飞机向西飞行时，若

v1>v2，飞机处于地球上黑夜区域；若v1<v2，旅客看到的太阳仍从东边升起．在纬度线a上的d点(在昏线上)，飞机向东(如图上向左)飞行，飞机处于地球上黑夜区域．旅客看不到太阳；飞机向西

(如图上向右)飞行，若v1>v2，旅客可看到太阳从西边升起；若v1<v2

，飞机在黑夜区域，因此，飞机必须在傍晚向西飞行，并且速度要足够大时才能看到太阳从西边升起的奇景．故C项正确．【答案】

C【学法指导】本题初看无从下手，需借助地理常识，以地球为参考系，另外本题明确在高纬度地区，地球自转速度很小，才使得这种奇妙现象成为可能．研究对象本身一般不作为参考系，常常选取与研究对象相关联的物体作为参考系．【考题随练2】2012年11月，“歼15”舰载机在“辽宁号”航空母舰上着舰成功．图为利用阻拦系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图．飞机着舰并成功钩住阻拦索后，飞机的动力系统立即关闭，阻拦系统通过阻拦索对飞机施加一作用力，使飞机在甲板上短距离滑行后停止．某次训练中，航空母舰以速度v0匀速航行，舰载机以水平速度v从舰尾落到长为l的水平甲板上并钩住阻拦索，之后飞机的运动可以近似看做匀减速运动，则飞机的加速度至少应为多大？不考虑飞机着舰对航空母舰运动情况的影响．【解析】方法一：以地球为参考系设飞机从着舰到相对于舰静止的过程所用时间为t，舰尾对地发生的位移为x，几何关系的示意图如图所示，飞机的加速度大小为a，则对飞机：v－v2＝2(－a)(x＋l)对舰：x＝v0t对飞机用加速度定义a＝v－v0t联立以上三式，得a＝(v－v0)22l以上所解为临界状态，结合题目要求可知a≥(v－v0)22l方法二：以舰为参考系初态飞机对舰的速度为v－v0，末态飞机对舰的速度为0，这个过程中飞机对舰的位移为l，由有用推论，可知0－(v－v0)2＝2(－a)l，解得临界值a＝(v－v0)22l，结合题目要求可知a≥(v－v0)22l【答案】

a≥(v－v0)22l【学法指导】上面例题中关于航空母舰的方法二，以舰为参考系，初态飞机对舰的速度为v－v0，末态飞机对舰的速度为0，这个过程中飞机对舰的位移为l，由于以航空母舰为参考系，为惯性系，因此加速度不变，根据推论，可知0－(v－v0)2＝2(－a)l.【考题随练3】在平直的公路上，甲汽车以速度v匀速行驶．当甲车司机发现前方距离为d处的乙汽车时，立即以大小为a1的加速度匀减速行驶，与此同时，乙车司机也发现了甲，立即从静止开始以大小为a2的加速度沿甲车运动的方向匀加速运动．则()A．甲、乙两车之间的距离一定不断减小

B．甲、乙两车之间的距离一定不断增大C．若v>D．若v<2(a1＋a2)d，则两车一定不会相撞2(a1＋a2)d，则两车一定不会相撞【解析】

本题选取乙车为参考系，相撞的临界条件为甲乙两车速度相等，因为乙车从静止开始时甲车的速度为v，则甲车对乙的初速度为v，甲车对乙的末速度为0，对乙的加速度a＝－(a1＋a2)，相对位移为d，不相撞的临界条件为0—v2

＝

2[－(a1

＋a2)]d

，即v

＝

2(a1＋a2)d

.由此可知当

v≥2(a1＋a2)d，两车一定相撞，若v＜2(a1＋a2)d，则两车一定不会相撞，D

项正确，C

项错误；如果不相撞，甲、乙两车之间的距离先减小，速度相