高考物理知识点之质点的直线运动

高考物理知识点之质点的直线运动

知识点：时刻、时间和位移 概述 所属知识点：[质点的直线运动]‎ 包含次级知识点：时刻、时间间隔 、 路程、位移 、 矢量、标量 ‎ 知识点总结 知道时间、时刻，路程、位移的异同；明确位移的矢量性及物理意义。要考查对路程和位移、时间和时刻概念的理解和有关量的求法。‎ 考点1. 时间与时刻 ‎1、时刻：例如1秒末、零点整等代表的是某一瞬时。‎ ‎2、时间：两个时刻之间的间隔（例如‎6月7日、一个小时）。‎ 考点2. 位移和路程 位移 路程 概念 从初位置指向末位置的有向线段描述物体位置的变化 物体实际运动的轨迹的长度 大小 线段的长度 轨迹的长度 方向 矢量初位置指向末位置 标量无方向 决定因素 与初末位置有关与路径无关 与运动路径有关 联系 位移的大小≤路程，只有在单向直线运动中位移的大小才等于路程 常见考法 这部分知识难度也不大，在平时的练习中可能出现，且往往以选择题的形式出现，但是高考中单独出现的几率比较小。‎ 误区提醒 1. 时间与时刻：时间表示一个积累过程它是由无数个连续时刻即时间点累积的结果，包含了物体运动、发展所经历的过程，对应的是一个运动过程。而时刻则表示某一个时间点没有延续更不能累积，是物体运动、发展过程中到达的某一个状态。如果我们把时间当成一个录像过程，那么时刻就只能是一张照片.‎ 2. 位移与路程：路程是学生在初中甚至小学就接触到的一个概念，在同学们的意识中根深蒂固，难以改变。然而为了物理的学习我们大家不得不去强迫自己接受位移这一概念。路程很容易理解也就是我们所走过的路径的总长度，而位移则表示是物体始末位置的改变，表示为始末位置之间的线段长度。在物理中路程需要考虑物体的具体运动过程，而位移则不需要考虑这些。例如：小明从家走到学校有‎5公里 的路程，我们就要具体考虑小明的运动路线，但要考虑小明的位移，我们只需要从小明的起始位置（家）到小明的末位置（学校）之间做一条有向线段，线段的长度就表示位移的大小，线段的方向就是位移的方向，而不必再考虑具体小明走的什么路线.‎ 1. 矢量与标量：由于标量只有大小没有方向，因此对与标量只需直接对其进行代数运算即可，而矢量由于存在方向性，因此对矢量进行运算时应当遵循平行四边形法则.‎ 知识点：匀变速直线运动的规律 概述 所属知识点：[质点的直线运动]‎ 包含次级知识点：‎ 匀变速直线运动 、 匀变速直线运动的公式（速度与时间、位移与时间） 、 匀变速直线运动的公式（位移与速度、平均速度、中间时刻速度、中间位置速度等推论） ‎ 知识点总结 ‎　　了解加速度的物理意义，会用公式计算物体的加速度，知道什么叫匀变速直线运动;掌握匀变速直线运动的速度公式、位移公式;并能熟练运用速度公式、位移公式解题;了解匀变速直线运动的平均速度、中间时刻的速度和中间位移的速度概念。‎ ‎　　考点1.匀变速直线运动 ‎　　1、定义：物体在一条直线上运动，如果在相同的时间内速度的变化量相同，这种运动就叫做匀变速直线运动。‎ ‎　　2、特点：加速度恒定，且加速度方向与速度方向在同一条直线上。‎ 常见考法 匀变速直线运动是运动学的重点内容，也是同学们接触高中物理以来遇到的的第一个变速运动，理解起来不是很容易，建立运动模型会存在不小的困难。但该部分知识也是物理学习的重点内容之一等够很好的体现物理学的学习和研究方法是高考及各种重要考试的热点，常常会与受力分析、动量、动能、机械能、静电场联合出题，因此其难度可大可小。‎ 误区提醒 匀加速直线运动的有关内容在解题时，重点是建立好运动模型，能够确切的了解物体运动的整个过程，抓住题目的主要因素即加速度a这个概念来具体研究运动的起始、发展以及结果等等，由于本部分内容公式较多，涉及物理量也比较繁杂特别是和其他内容的结合时还会带来许多干扰因素，因此解题时一定要选择合适的必要的物理量和公式列方程，除此之外还要注意排除一切与题目无关的因素，免受其干扰。‎ 答案：AC 点评：熟练应用匀变速直线运动的公式，是处理问题的关键，对汽车运动的问题一定要注意所求解的问题是否与实际情况相符 知识点：竖直方向上的匀变速直线 概述 所属知识点：[质点的直线运动]‎ 包含次级知识点：‎ 自由落体运动、自由落体运动加速度、伽利略对自由落体运动的研究 、 竖直抛体运动 ‎ 知识点总结 常见考法 自由落体运动是匀变速直线运动的重要应用实例之一，它不仅能够具体体现匀加速直线运动的运动规律还能够引导学生将所学知识运用到解释现实生活中的具体实例上来，因此也是各种考试中经常会出现的考点。我们需要注意该知识点与受力分析、机械能守恒、能量守恒、动能定理、动量定理的结合。‎ 误区提醒 我们必须紧紧抓住自由落体运动的条件，即物体除重力之外其他一切外力合力为零，或者不受除重力之外的任何力作用以及初速度为零这一重要条件，时刻牢记自由落体运动是一个初速度为0的匀加速直线运动即可，所有与此无关的均为干扰项不必过多考虑。重力加速是一个常量也是该知识点的解题关键，做题时一定要注意重力加速的变化情况 知识点：实验一：探究小车速度随 概述 所属知识点：[质点的直线运动]‎ 包含次级知识点：‎ 误差、有效数字 、 两种打点计时器 、 纸带处理（判断纸带的运动形式、计算某点的速度、计算加速度） ‎ 知识点总结 了解打点计时器的构造；会用打点计时器研究物体速度随时间变化的规律；通过分析纸带测定匀变速直线运动的加速度及其某时刻的速度；学会用图像法、列表法处理实验数据。‎ 一、实验目的 ‎1.练习使用打点计时器，学会用打上的点的纸带研究物体的运动。‎ ‎3.测定匀变速直线运动的加速度。‎ 二、实验原理 ‎⑴电磁打点计时器 ‎① 工作电压：4~6V的交流电源 ‎② 打点周期：T=0.02s,f=50赫兹 ‎⑵电火花计时器 ‎① 工作电压：220V的交流电源 ‎② 打点周期：T=0.02s,f=50赫兹 ‎③ 打点原理：它利用火花放电在纸带上打出小孔而显示点迹的计时器，当接通220V的交流电源，按下脉冲输出开关时，计时器发出的脉冲电流经接正极的放电针、墨粉纸盘到接负极的纸盘轴，产生电火花，于是在纸带上就打下一系列的点迹。‎ ‎⑵由纸带判断物体做匀变速直线运动的方法 ‎0、1、2…为时间间隔相等的各计数点，s1、s2、s3、…为相邻两计数点间的距离,若△s=s2-s1=s3-s2=…=恒量，即若连续相等的时间间隔内的位移之差为恒量,则与纸带相连的物体的运动为匀变速直线运动。‎ ‎⑶由纸带求物体运动加速度的方法 三、实验器材 小车，细绳，钩码，一端附有定滑轮的长木板，电火花打点计时器（或打点计时器），低压交流电源，导线两根，纸带，米尺。‎ 四、实验步骤 ‎1．把一端附有定滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路，如图所示。‎ ‎2．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过滑轮，并在细绳的另一端挂上合适的钩码，试放手后，小车能在长木板上平稳地加速滑行一段距离，把纸带穿过打点计时器，并把它的一端固定在小车的后面。‎ ‎3．把小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，再放开小车，让小车运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点, 取下纸带, 换上新纸带, 重复实验三次。‎ ‎4．选择一条比较理想的纸带，舍掉开头的比较密集的点子, 确定好计数始点0, 标明计数点,正确使用毫米刻度尺测量两点间的距离，用逐差法求出加速度值，最后求其平均值。也可求出各计数点对应的速度, 作v-t图线 , 求得直线的斜率即为物体运动的加速度。‎ 五、注意事项 ‎1．纸带打完后及时断开电源。‎ ‎2．小车的加速度应适当大一些，以能在纸带上长约‎50cm的范围内清楚地取7～8个计数点为宜。‎ ‎3．应区别计时器打出的轨迹点与人为选取的计数点，通常每隔4个轨迹点选1个计数点，选取的记数点不少于6个。‎ ‎4．不要分段测量各段位移，可统一量出各计数点到计数起点0之间的距离，读数时应估读到毫米的下一位。‎ 常见考法 纸带处理时高中遇到的第一个实验，非常重要，在平时的练习中、月考、期中、期末考试均会高频率出现，以致在学业水平测试和高考中也作为重点考察内容，是选择、填空题的形式出现，同学们要引起重视。‎ 误区提醒 要注意的就是会判断纸带的运动形式、会计算某点速度、会计算加速度，在运算的过程中注意长度单位的换算、时间间隔的求解、有效数字的说明。‎ 例题1. 在研究小车运动实验中，获得一条点迹清楚的纸带，已知打点计时器每隔0.02秒打一个计时点，该同学选择ABCDE5个记数点，对记数点进行测量的结果记录下来，单位是厘米，试求：ABCDE各点的瞬时速度（m/s），小车加速度？（m/s2），如果当时电网中交变电流的的频略是51Hz，但做实验的同学不知道，那么加速度的测量值与实际值相比偏大，偏小，不变 第一点为A，第3点为B，第5点为C，第7点为D，第9点为E AB为1.5，ＡＣ3.32，AD5.46，AE7.92‎ 知识点：加速度 概述 所属知识点：[质点的直线运动]‎ 包含次级知识点：加速度 ‎ 知识点总结 ‎　　理解加速度的物理意义，能用加速度定义式进行计算，并根据加速度与速度方向的关系判断物体是加速运动还是减速运动;知道平均加速度和瞬时加速度及其区别。‎ ‎　　加速度：‎ 常见考法 这部分知识难度中等，在平时的练习中往往以选择题的形式出现，我们一定要注意计算加速度的这个公式为矢量式。‎ 误区提醒 例题1. 关于速度、速度变化量、加速度的关系，下列说法中正确的是（ ）‎ A．物体的加速度增大时，速度也增大 B．物体的速度变化越快，加速度越大 C．物体的速度变化越大，加速度越大 D．物体的加速度不等于零时，速度大小一定变化 解析：A选项速度增大仅与速度方向与加速度方向有关，与加速度大小无关A错。‎ BC选项由加速度的定义可知B对C错。‎ D选项加速度的定义式是矢量式，即使速度方向不变但大小变化依然有加速度。‎ 答案：B 点评：要理解①速度增加的原因②速度变化较大时，所用时间不确定则加速度也不能确定③加速度的定义式为矢量式。‎ 例题2. 两物体相比，一个物体的速度变化量比较大，而加速度却比较小。请问有没有符合该说法的实例。‎ 解析：举例如下：‎ ‎⑷：虽然速度很大如果做匀速直线运动的话，即速度不变，所以加速度为0,所以此说法正确。‎ ‎⑸：速度为零，等到下个时刻速度不一定为零，所以这样子的话物体还是有加速度的，所以此说法错误。‎ 知识点：质点、参考系和坐标系 概述 所属知识点：[质点的直线运动]‎ 包含次级知识点：‎ 机械运动 、 质点 、 参考系、坐标系 ‎ 知识点总结 了解机械运动、质点的概念；知道物体能当成质点的条件；了解参考系、坐标系的概念；知道怎样选取适合的参考系。‎ 考点1. 质点 ‎1.定义：用来代替物体的有质量的点，是一个理想化的模型。‎ ‎2.原则：物体的大小和形状对研究问题没有影响或影响很小可以忽略不计。‎ 考点2. 参考系、坐标系 ‎1、参考系定义：为了研究物体的运动而假定不动的物体。‎ ‎2、注意点：运动的描述是相对的，因参考系的选取的不同而不同。参考系的选择以研究问题的方便为原则。‎ ‎3、坐标系：为了定量描述物体的位置及位置的变化而建立的参考系。‎ 考点3. 机械运动 ‎1、定义：一个物体相对于另一个物体位置发生变化(注意机械运动是相对的)。‎ ‎2、运动形式:平动(物体上各点运动形式相同)、转动、振动（围绕某点往复运动）等。‎ 常见考法 这部分知识难度不大，在平时的练习中可能出现，且往往以选择题的形式出现，但是高考中单独出现的几率比较小。‎ 误区提醒 例题1.下列情况中,可以把研究对象看成质点的是（ ）‎ A.研究飞行时的航天飞机 ‎ B. 研究地球自转的规律 C.研究火车从南京到上海所需的时间 ‎ D.研究人造地球卫星的状态调整 ‎ 答案：C 解析：可以把研究对象看成质点的原则是：如果看成质点之后对于研究问题没有影响时，就可以看出质点，如果有影响则不可以看成质点。‎ B选项：把地球看成质点后，不好研究一个点的转动规律所以不可以看成质点，B选项错误。‎ D选项：把人造地球卫星看成质点后，不好研究一个点的状态调整所以不可以看成质点，D选项错误。‎ A选项：没有叙述清楚，如果研究航天飞机飞行的时间可以看成质点，如果研究航天飞机某一部分（例如机翼的转动情况）就不可以把航天飞机看成质点，A选项错误。‎ 例题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需船在静水中前进速率相等。试求河水的流速为多大？‎ 解析：小木块随着水流在运动。若选水为参考系，小木块则是静止的。而题意说的“此人向上和向下航行时船在静水中前进速率相等”。即认为水静止，船以恒定不变的速率先向上游运动再向下游运动，到船“追上”小木块，船往返运动的时间相等，题意说的“他返航经过1小时追上小木块”所以向上游运动也是1 小时。认为水则小桥相对水向上游运动，到船“追上”小木块，根据题意“发现小木块距离桥有‎5400米远”则意味着小桥向上游运动了位移‎5400m，而这段时间为2小时。所以桥相对于水的速度为5400/7200=‎0.75m/s，其实桥是不动的，所以水的速度为‎0.75m/s。‎ 知识点：速度 概述 所属知识点：[质点的直线运动]‎ 包含次级知识点：‎ 平均速度、速率 、 瞬时速度 、 匀速直线运动 ‎ 知识点总结 ‎　　理解物体运动速度的意义，知道速度的定义式和矢量性，知道速率的概念及其与速度的区别;理解匀速运动的概念。理解平均速度的意义，并用公式计算物体运动的平均速度;知道瞬时速度的意义，在具体问题中识别平均速度和瞬时速度，并会用极限的思维方法认识瞬时速度;知道变速直线运动的概念。‎ ‎　　平均速度、瞬时速度、速率、匀速直线运动 常见考法 这部分知识难度也不大，在平时的练习中可能出现，且往往要求计算平均速度，但是高考中单独出现的几率比较小。‎ 误区提醒 例题1. 甲乙两质点在同一直线上匀速运动，设向右为正，甲质点的速度为+‎2m/s,乙质点的速度为‎-4m/s,则可知：‎ A乙质点的速率大于甲质点的速率 B因为+2大于-4，所以甲质点的速度大于乙质点的速度 C这里的正负号的物理意义是表示运动的方向 D若甲乙两质点同时由同一点出发，则10s后甲乙两质点距离‎60m 答案：ACD 解析：这里的负号代表物体运动的方向，即2个物体是相反方向运动的。所以AC选项正确，B选项错误。‎