2021年浙江高考物理复习课件:专题一 质点的直线运动.pptx
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1、考点一基本概念与规律考点一基本概念与规律 考点清单考点清单考点基础考点基础一、质点、参考系和坐标系1.质点:用来代替物体的有质量的点,它是一种理想化的物理模型,实际上并不存在;当物体的大小和形状对所研究问题的影响可以忽略不计时,物体可视为质点。2.参考系:为了研究物体的运动而假定为不动的物体,参考系可以是运动的,也可以是静止的。3.坐标系:一般来说,为了定量地描述物体的位置及位置变化,需要在参考系上建立适当的坐标系。二、时间和位移1.时间间隔与时刻:时间对应时间轴上一段线段,时刻对应时间轴上一点。2.位移:是矢量,有大小和方向,可以用由起点指向终点的有向线段表示。三、速度1.速度:(是矢量,有
2、大小和方向)表示物体的运动快慢和方向;单位为米每秒(m/s),其方向为运动方向。2.平均速度:=(某段过程中的位移x除以所用的时间t),是矢量,其方向就是相应位移的方向。它是对物体运动快慢的粗略描述。3.瞬时速度:质点在某一时刻(或某一位置)具有的速度,是矢量,其方向沿轨迹上该点的切线方向且指向前进的一侧,它是对运动快慢的精确描述。4.速率:瞬时速度的大小,是标量。5.比值定义法:就是用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法,速度就是用此方法定义的,其定义式为v=x/t。vxt物理意义公式方向单位表示物体速度变化的快慢与方向a=(计算式)与速度的变化量v的方向相同米每二次方秒(m/
3、s2)a=(决定式)与合外力的方向相同0v-vtvtFm合四、加速度说明(1)错误说法:速度大,加速度就大;速度变化量v大,加速度就大。(2)加速、减速:a、v同向,加速;a、v反向,减速。五、速度与时间、位移与时间的关系1.匀变速直线运动的定义及特点:沿着一条直线,且加速度不变的运动,叫做匀变速直线运动。其特点是:加速度恒定,即a为恒量(如果物体的速度与加速度的方向相同,这个运动叫匀加速直线运动,如果物体的速度与加速度的方向相反,这个运动叫匀减速直线运动)。2.匀变速直线运动的基本规律a.速度公式(速度时间关系式):v=v0+at。b.位移公式(位移时间关系式):x=v0t+at2。3.匀变
4、速直线运动的推论12a.速度位移公式:v2-=2ax。b.平均速度公式:=。c.中间时刻的瞬时速度公式:vt/2=。速度位移公式由速度公式和位移公式消去时间t得到,适用于不涉及时间的情况。平均速度、中间时刻的瞬时速度公式由速度公式、位移公式和平均速度定义式出发,演绎得到,适用于匀变速直线运动。六、自由落体运动1.物体只在重力作用下从静止开始下落的运动,叫自由落体运动。自由落体运动是初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动。2.g是自由落体的加速度,又叫重力加速度,其方向总是竖直向下,在地球上的不同纬度,重力加速度大小一般不同。20vv02vv02vv3.自由落体运动特点:v0=0,a=g。基本规
5、律:h=gt2,v=gt。重要推论:v2=2gh。12考向突破考向突破 考向考向速度与时间、位移与时间的关系 1.对匀变速直线运动的四个公式的区别表中的“不含量”表示五个参量v0、a、t、v、x中缺少的物理量;“突显量”是在v0、a、t、v、x中,已知的、有联系的、所求的和没有明确表示出来的物理量。公式不含量突显量适用过程v=v0+atxv0、a、t、v与x无关x=v0t+at2vv0、a、t、x与v无关v2-=2axtv0、a、x、v与t无关=av0、t、x、v与a无关1220vxt0v2v说明 五个运动参量在描述运动中所起的作用:v0和a决定了运动的特性,在解题时,往往以a是否变化作为划分
6、运动阶段的标准;t反映了某种性质的运动过程的长短,而x、v则反映了运动达到的效果,所以解题时应特别注重五个运动参量的相关信息,以便选择合适的公式解题。例1 2014年12月26日,我国东部14省市ETC联网正式启动运行,ETC是电子不停车收费系统的简称。汽车分别通过ETC通道和人工收费通道的流程如图所示。假设汽车以v1=15 m/s沿直线朝收费站正常行驶,如果过ETC通道,需要在收费站中心线前10 m处正好匀减速至v2=5 m/s,匀速通过中心线后,再匀加速至v1正常行驶;如果过人工收费通道,需要恰好在中心线处匀减速至零,经过20 s缴费成功后,再启动汽车匀加速至v1正常行驶。设汽车加速和减速
7、过程中的加速度大小均为1 m/s2。求(1)汽车过ETC通道时,从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小;(2)汽车通过ETC通道比通过人工收费通道节约的时间是多少。解题思路画出运动过程草图,并标示未知量和已知量。解析(1)过ETC通道时,减速的位移和加速的位移相等,均为s1=,所以总的位移s总1=2s1+10 m=210 mt1=2+=22 s(2)过人工收费通道时,所用时间t2=2+20 s=50 ss2=2=225 m二者的位移差s=s2-s总1=225 m-210 m=15 m在这段位移内过ETC通道时是匀速直线运动,所以t=t2-(t1+)=27 s答案(1)210 m(2)27 s
8、2212-2v va12-v va210mv1va212va1sv2.公式x=aT2的拓展应用(1)公式的适用条件:匀变速直线运动。T为相等的时间间隔,x为连续相等的时间间隔内的位移差。(2)进一步的推论:xm-xn=(m-n)aT2。要注意此式的适用条件及m、n、T的含义。现举例说明(如图所示):一物体做匀变速直线运动,连续四段时间t1、t2、t3、t4内的位移分别为x1、x2、x3、x4,则:若t1=t2=t3=t4=T,则x3-x1=x4-x2=2aT2;若各段时间不相等,则等式不成立。例例2从斜面上某一位置每隔0.1 s释放一个小球,释放后小球做匀加速直线运动,在连续释放几个后,对在斜
9、面上滚动的小球拍下如图所示的照片,测得xAB=15 cm,xBC=20 cm。则(1)小球的加速度是多大?(2)拍摄时B点小球的速度是多大?(3)拍摄时xCD是多少?(4)在A点小球的上面滚动的小球还有几个?解析小球释放后做匀加速直线运动,且每相邻的两个小球的时间间隔相等,均为0.1 s,可以认为A、B、C、D各点是一个小球在不同时刻的位置。(1)由推论x=aT2可知,小球的加速度大小为a=m/s2=5 m/s2。(2)由题意知B点是AC段的中间时刻,可知B点小球的速度等于AC段的平均速度,即vB=m/s=1.75 m/s。(3)由于匀加速直线运动中相邻相等时间内位移差恒定,所以xCD-xBC
10、=xBC-xAB所以xCD=2xBC-xAB=22010-2 m-1510-2 m=2510-2 m=0.25 m。(4)设A点小球速度为vA,由于vB=vA+aT 2xT2-BCABxxT-2-2220 10-15 100.1ACv2ACxT-2-220 1015 102 0.1所以vA=vB-aT=1.75 m/s-50.1 m/s=1.25 m/s所以A点小球运动时间为tA=s=0.25 s因为每隔0.1 s释放一个小球,故A点小球的上面滚动的小球还有2个。Ava1.255答案(1)5 m/s2(2)1.75 m/s(3)0.25 m(4)23.关于两类匀减速直线运动(1)刹车类问题,即
11、匀减速到速度为零后立即停止运动,加速度a突然消失,求解时要注意确定其实际运动时间。如果问题涉及最后阶段(到停止运动)的运动,可把该阶段看成反向的初速度为零的匀加速直线运动。(2)双向可逆类问题,如沿光滑斜面上滑的小球,到最高点后能以原加速度匀加速下滑,全过程中加速度的大小、方向均不变,故求解时可对全过程列式,但必须注意x、v、a等矢量的正负号。例3目前我省交警部门开展的“车让人”活动深入人心,不遵守“车让人”规定的驾驶员将受到罚款、扣分的严厉处罚,如图所示,以8 m/s匀速行驶的汽车即将通过路口,有一老人正在过人行横道,此时汽车的车头距离停车线8 m。该车减速时的加速度大小为5 m/s2。则下
12、列说法中正确的是()A.如果驾驶员立即刹车制动,则t=2 s时,汽车离停车线的距离为2 mB.如果在距停车线6 m处开始刹车制动,汽车能在停车线处刹住,停车让人C.如果驾驶员的反应时间为0.4 s,汽车刚好能在停车线处刹住,停车让人D.如果驾驶员的反应时间为0.2 s,汽车刚好能在停车线处刹住,停车让人 解析此题考查了速度与时间、位移与时间的关系。汽车立即刹车,则从刹车到停止的时间t1=1.6 s。如果驾驶员立即刹车制动,则t=2 s时汽车已经停下来,位移x0=6.4 m,距离停车线x=8 m-6.4 m=1.6 m,选项A错。如果在距停车线6 m处开始刹车制动,根据汽车停下来的位移x0=6.
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