2011年高考物理总复习考点精炼(2)质点的运动

2010年高考物理总复习考点精炼（2）质点的运动本章知识网络高考命题展望本章对直线运动的考查很少直接考查，往往结合牛顿运动定律、图象等来进行考查匀变速直线运动的规律。

曲线运动中的平抛运动主要考查分解为水平和竖直方向上来解决问题；对直线运动这一章高考命题的趋势更加注重与实际问题的结合，考查考生从实际问题中抽象出物理情景、物理模型的能力；而曲线运动更主要是呈现综合性提高的特点，客观题的形式减小，而主观题的量加大，又主要和电场、磁场或复合场等结合在一起。

对学生的分析综合能力要求较高。

对直线运动的复习要加强加速度概念的理解，对匀变速直线运动的规律的把握和灵活应用，提高学生的分析能力、应用知识解决实际问题的能力。

对曲线运动的复习要切实掌握解决匀变速曲线运动的方法，即运动的合成与分解的认识，能对所学的知识进行合理的迁移。

第一节直线运动考点跟踪解读考点1：参考系和质点．（能力级别：Ⅰ）1．机械运动一个物体相对于另一个物体的位置改变叫做机械运动，简称运动．2．参考系为了研究物体的运动而假定为不动的物体，叫做参考系．对同一个物体的运动，所选择的参考系不同，对它的运动的描述就不同．参考系的选取原则上是任意的，但通常以研究问题方便、对运动的描述简单为原则，通常以地球为参考系来研究物体的运动．3．质点研究一个物体的运动时，如果物体的形状和大小属于无关因素或次要因素，为使问题简化，就用一个有质量的点来代替物体．用来代替物体的有质量的点就叫质点．一个物体能否看成质点不能以大小而论，要具体问题具体分析。

例如火车从北京开往上海，在计算时间时，可以忽略它的长度而看成质点，但在计算这列火车通过黄河铁路大桥时，它的长度就不能忽略，也就不能看成质点了；研究乒乓球的直线运动过程，乒乓球就可以看成质点；但在研究乒乓球的旋转问题时，乒乓球就不能看成质点了。

象这种突出主要因素，排除无关因素，忽略次要因素的研究问题的思想方法，叫做理想化方法，质点是一种理想化模型．【例题】太阳从东边升起，西边落下，是地球上的自然现象。

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A．时间必须是在清晨，飞机正在由东向西飞行，飞机的速度必须较大B．时间必须是在清晨，飞机正在由西向东飞行，飞机的速度必须较大C．时间必须是在傍晚，飞机正在由东向西飞行，飞机的速度必须较大D．时间必须是在傍晚，飞机正在由西向东飞行，飞机的速度不能太大〖解析〗以地球为参照物，当飞机沿地球自转方向飞行的速度大于地球运行的线速度时，将会看到太阳从西边升起。

所以答案选C。

变式练习：1．甲、乙、丙三架观光电梯，甲中乘客看一高楼在向下运动；乙中乘客看甲在向下运动；丙中乘客看甲、乙都在向上运动。

这三架电梯相对于地面的运动情况可能是A．甲向下、乙向下、丙向下B．甲向下、乙向下、丙向上C．甲向上、乙向上、丙向上D．甲向上、乙向上、丙向下考点2：位移和路程．（能力级别：Ⅱ）位移是描述物体位置改变的物理量．是从物体运动的初始位置指向末位置的矢量．位移用一条从始位置指向末位置的有向线段来表示．路程是物体运动轨迹的长度，是标量。

位移由物体的初、末位置决定，跟物体运动的路径无关，而路程跟物体运动的路径有关。

只有在直进的直线运动中，位移的大小才等于路程。

时间和时刻：时刻在时间轴上用一个确定的点表示，时间是两时刻之间的一段间隔，在时间轴上用一段线段来表示。

【例题】如图所示，某质点沿半径为r 的半圆弧由a 点运动到b 点，则它通过的位移和路程分别是A ．0；0B ．2r ，向东；π rC ．r ，向东；π rD ．2r ，向东；2r ，（江苏理综卷）〖解析〗位移是物体运动的初始位置指向末位置的矢量，从a 到b 点的直线距离为2r ，方向向东，故AC 错；轨迹为物体的实际轨迹，故为1/2圆周，B 正确。

变式练习：2．一质点绕半径为R 的圆周运动了一周，则其位移大小为______，路程是______。

若质点运动了143周，其位移大小为______，路程是______，运动过程中最大位移是______。

考点3：匀速直线运动．速度．速率．位移公式s = v t ．s －t 图．v －t 图．（能力级别：Ⅱ） 1．匀速直线运动在任意相等的时间里通过的位移都相等的直线运动叫做匀速直线运动． 2．速度和速率速度是描述物体运动的方向和快慢的物理量．速度是矢量，有方向。

速率：速度的大小叫速率，是标量，无方向。

3．位移公式s = v t对于匀速直线运动，物体的位移和速度之间的关系，有 s = v t 4．s －t 图位移—时间图象反映做直线运动的物体位移随时间变化而变化的关系。

一般横坐标表示从计时开始的各个时刻，纵坐标表示从计时开始任一时刻所对应的位置，即从运动开始的这一段时间内，物体相对与坐标原点的位移。

s －t 图线的斜率表示运动物体的速度。

匀速直线运动的位移—时间图象（s －t 图）是一条过原点的倾斜的直线。

如图所示的图中画了六个质点的位移—时间图线，其中1、2、3的斜率都是零，即它们的位置坐标都不随时间变化，因此它们均处于静止状态。

所不同的是，它们分别处于不同的位置上。

4、5两质点的运动方向都与s 正方向相同，所不同的是速度的大小不同，质点4的速度大于质点5的速度，6的运动方向与s 的正方向相反，为负值。

5．v －t 图 速度——时间图象反映了做直线运动物体的速度随时间变化而变化的关系。

一般横坐标表示从计时开始的各个时刻，纵坐标表示物体运动的速度。

它的斜率表示物体运动的加速度，图线跟与之对应的由时间所决定的线段以及两坐标轴所包围的面积表示位移、在时间轴上方的面积表示正向位移，在时间轴下方的面积表示负向位移。

匀速直线运动的速度—时间图线是一条平行与时间轴的直线。

如图所 示的图中画了四个质点的速度—时间图线，其中3与时间轴重合，即质点3静止，质点1、2的速度为正值，但 v 1＞v 2，质点4的速度为负值。

质点2在0～t 1时间内的位移为坐标轴上方阴影部分的面积，为正值；质点4在0～t 1时间内的位移为坐标轴下方阴影部分的面积，为负值。

北东南西图A【例题】图（A ）中是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪发出并接受超声波脉冲信号，根据发出和接受到的信号间的时间差，测出被测物体的速度，图2-6（B ）中，p 1、p 2是测速仪发出的超声波信号，n 1、n 2分别是p 1、p 2由汽车反射回来的信号．设测速仪匀速扫描，p 1、p 2之间的时间间隔，超声波在空气中传播的速度是v ＝340m/s ．若汽车是匀速行驶的，则根据图（B ）可知，汽车在接受到p 1、p 2两个信号之间的时间内前进的距离是_________，汽车的速度是_________．（上海高考卷）〖解析〗由图B 中看出Δt ＝1.0s 占30个小格，则每个小格表示的时间为1/30 s ，第一个脉冲与车相遇到返回有12个小格，相遇时刻在p 1n 1中间时刻。

由此得测速仪与车的距离s 1=21×12×301×340 m=68 m 。

第二个脉冲与车相遇到返回有9个小格，则此时测速仪与车的距离 s 2=21×9×301×340 m=51 m 。

所以车前进的距离Δs ＝s 1－s 2=17 m 。

两个中间时刻间隔28.5个小格，用时t =28.5×301s =0.95 s 。

所以汽车的速度v =Δs /t =17.9m/s 。

变式练习：3．利用超声波遇到物体发生反射的现象，可测定物体运动的有关参量。

图a 中仪器A 和B 通过电缆线连接，B 为超声波发射与接收一体化装置，仪器A 和B 提供超声波信号源而且能将B 接收到的超声波信号进行处理并在屏幕上显示其波形。

现固定装置B ，并将它对准匀速行驶的小车C ，使其每隔固定时间T 0发射一短促的超声波脉冲，图b 中1、2、3为B 发射的超声波信号，1′、2′、3′为对应的反射波信号。

接收的反射波滞后时间已在图中标出，其中和ΔT 为已知量。

又知该测定条件下超声波在空气中的速度为v 0，则根据所给信息可判断小车的运动方向和速度大小为A ．向右，TT T∆+∆002υ B ．向左，TT T∆+∆002υC ．向右，TT T∆+∆⋅2200υ D ．向左，TT T∆+∆200υ考点4：变速直线运动、平均速度．（能力级别：Ⅱ）1．变速直线运动问题在一条直线上运动，如果在相等的时间里位移不相等，这种运动就叫做变速直线运动。

2．平均速度①平均速度：在变速运动中，物体在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值叫做这段时间内的平均速度．公式 t s=v ，方向与位移的方向相同．它是对变速运动的粗略描述．②平均速率：物体在某段时间内通过的路程跟通过这段路程所用的时间的比值。

平均速率不是平均速度的大小。

特别提示：t s=v 是定义式，20t v v v +=是导出式，仅适用于匀变速直线运动。

T图a图b【例题】物体沿一条直线运动，前一半时间内的平均速度为v 1，后一半时间内的平均速度为v 2，则全程的平均速度是多少？如果前一半位移内的平均速度为v 1，后一半位移内的平均速度为 v 2，则全程的平均速度又是多少？〖解析〗设一半时间为t ，由平均速度公式可得：222121v v v v +=+==t t t t s ；同样的，设一半位移为s ，则有21212122v v v v v v v +=+==ss s ts． 变式练习：4．一列长为l 的队伍，行进速度为v 1，通讯员从队伍尾以速度v 2赶到排头，又立即以速度v 2返回队尾。

求出这段时间里队伍前进的距离。

考点5：瞬时速度（简称速度）．（能力级别：Ⅰ） 运动物体在某一时刻（或某一位置）的速度，方向沿轨迹上质点所在点的切线方向并指向前进的一侧．瞬时速度是对变速运动的精确描述．考点6：匀变速直线运动．加速度．公式v t ＝v ０+at 、s =v ０t +at 2/2 、v t 2－v 02＝2as ．v －t 图．（能力级别：Ⅱ）1．匀变速直线运动在任意相等的时间里速度变化都相等的直线运动叫做匀变速直线运动． 2．加速度在匀变速直线运动中，速度的变化跟发生这个变化所用时间的比值，叫做匀变速直线运动的加速度， a ＝tt t ∆-=∆∆0υυυ。

加速度方向跟速度变化的方向相同。

加速度既不表示速度的大小，也不表示物体速度变化的大小，而是表示速度变化的快慢，所以可以把它叫做速度的变化率（t ∆∆v）． 0v v v -=∆t 是矢量运算，如果v 0和v t 在一条直线上，可以通过规定正方向的办法转化为代数运算。

v ∆为速度的变化量，t∆∆v指的是速度的变化率． 【例题】关于速度和加速度的关系，下列说法正确的是 A ．物体的速度为零时，加速度一定为零 B ．物体的加速度为零时，速度一定为零 C ．物体的速度改变时，加速度不一定改变D ．物体的加速度方向改变时，速度方向不一定改变〖解析〗加速度的大小与速度的大小没有瞬时对应关系，物体运动速度（加速度）大（或为零），并不意味着加速度（速度）就一定大（或为零），因此，AB 均错．因为速度既有大小又有方向，当二者之一有变化或者两者都变化时，运动的物体就有加速度，但加速度不一定变化，C 对．加速度的方向与初速度的方向和末速度的方向也没有必然的关系，而是与速度变化的方向相同，D 对．变式练习：5．以下说法正确的是A ．物体速度越大，加速度一定越大B ．物体速度变化越快，加速度一定大C ．物体加速度不断减小，速度一定越来越小D ．物体在某时刻速度为零，其加速度也一定为零 3．公式v t ＝v ０+at 、s =v ０t +at 2/2 、v t 2－v 02＝2as ．匀变速直线运动的基本规律是速度公式：v t ＝v ０+at ；位移公式：s =v ０t +at 2/2，推论：v t 2－v 02＝2as ．另外，还有两个重要的结论：①平均速度公式：υ=20tυυ =2t υ，（2t υ表示中间时刻的瞬时速度②任意两个连续相等的时间间隔内，位移之差是一个恒量。