本章研究最简单、最基本的机械运动——直线运动.运用公式和图像两种数学工具研究物体的位移、速度等随时间变化的规律,是学习动力学的基础.
知识建构】第一节第一节运动的描述
考点知识梳理】
一、 质点。
1.定义它是一种理想的物理模型。
2. 简化为质点的条件是。
二、参考系。
1. 定义:研究物体运动时事先的物体。
2. 选择不同的参考系来观察描述同一个物体的运动,结果。
3. 一般选取。
三、时刻和时间。
1. 时刻指的是某一瞬时,在时间轴上用来表示。
2. 时间指的是两时刻间的间隔,在时间轴上用来表示。
四、位移和路程。
1. 位移是指物体,是量
2. 路程是物体实际运动的长度,是量。
五、速度和速率。
1. 平均速度:运动物体的与所用的比值。是量,其方向与的方向一致。
物理意义:粗略地描述了物体的。
2. 瞬时速度:运动物体在某一或某一的速度。是量,其方向为物体的方向。
物理意义:精确描述了物体在某一时刻(或某一位置)的
3. 速率:运动物体的大小。是量。
六、加速度。
1. 定义:物体的与发生这一变化所用的比值。是量,其方向与的方向一致。
2. 物理意义:是描述的物理量。
考点知识解读】
考点1.质点。
剖析:概念:描述物体的运动时,为了使研究的问题简单化,在有些情况下,把物体简单化为一个有质量的点来表示,这个点叫质点.
什么样的物体可以看成质点?
物体能否看成质点,关键要看所研究问题的性质,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,可视物体为质点.注意:
不能简单地认为很小的物体就可以看做质点,很大的物体就不能看做质点.如:研究地球绕太阳的公转,地球就可以看成质点。
同一个物体在有些情况下可以看做质点,而在另一些情况下又不能看做质点.如:一列火车从北京开往上海、在研究运动时间或运行速度时,就可以把它看做质点;若计算它通过某座大桥所需时间时,则必须考虑火车的长度,就不可把它看做质点;若要研究车轮的转速,也不能把火车看做质点.
平动的物体通常可以看做质点,(所谓平动,就是物体上任意一点的运动与整体的运动有相同的特点的运动)如水平传送带上的物体随传送带的运动。
有转动但相对平动而言可以忽略时,也可以把物体看做质点。如汽车在运行时,虽然车轮在转动,但是我们关心的是车辆的整体运动快慢,故汽车可以看成质点。
质点的物理意义:质点是一个理想的物理模型.尽管不是实际存在的物体,但它是实际物体的一种近似反映,是为了研究问题的方便而进行的科学抽象.它突出了事物的主要特征,抓住了主要因素,忽略了次要因素,使所研究的复杂问题得到了简化.这是一种重要的科学研究方法.
第二节匀变速直线运动的规律及应用。
考点知识梳理】
一、 匀变速直线运动。
1. 定义:物体在一条直线上运动,如果在内都相同,这种运动叫匀变速直线运动。
2. 特点:a恒定,且加速度方向和速度方向在。
二、匀变速直线运动的规律。
1.速度公式2.位移公式。
3.位移和速度关系式4.平均速度公式。
5.推论。l)匀变速直线运动的物体,在任两个连续相等的时间里的是个恒量,即δs= sⅱ- sⅰ=at2
2)匀变速直线运动的物体,在某段时间内的平均速度,等于该段时间的的瞬时速度,即==.
3)初速度为零的匀加速直线运动(设t为等分时间间隔):
1 it末、2t末、3t末……瞬时速度的比为vl∶v2∶v3……∶vn
2 1t内、2t内、3t内……位移的比为sl∶s2∶s3∶……sn
3 第一个t内,第二个t内,第三个t内……位移的比为si∶sⅱ∶sⅲ∶…sn
4 从静止开始通过连续相等的位移所用时间的比t1∶t2∶t3∶……tn
考点1 匀变速直线运动。
剖析:1.对四个常用公式的理解。
1)四个常用公式只适用于匀变速直线运动.
2)四个公式中只有两个是独立的,即由任意两式可推出另外两式.四个公式中有五个物理量,而两个独立方程只能解出两个未知量,所以解题时需要三个已知条件,才能有解.
3)式中v0、vt、a、s均为矢量,方程式为矢量方程,应用时要规定正方向,凡与正方向相同者取正值,相反者取负值;所求矢量为正值者,表示与正方向相同,为负值者表示与正方向相反.通常将v0的方向规定为正方向,以v0的位置做初始位置.
4)以上各式给出了匀变速直线运动的普遍规律.一切匀变速直线运动的差异就在于它们各自的v0、a不完全相同,例如a=0时,匀速直线运动;以v0的方向为正方向; a>0时,匀加速直线运动;a<0时,匀减速直线运动;a=g、v0=0时,自由落体运动;a=g、v0≠0时,竖直抛体运动.
5)物体先做匀减速直线运动,减速为零后又反向做匀加速直线运动,全程加速度不变,对于这种运动可以将全程看做匀减速直线运动,应用基本公式求解。
6)对于匀减速直线运动,要注意减速为零后停止,加速度变为零的实际情况,如刹车问题,注意题目给定的时间若大于刹车时间,则刹车以后的时间是静止的。
2、解题指导:
(1).要养成根据题意画出物体运动示意图的习惯.特别对较复杂的运动,画出草图可使运动过程直观,物理图景清晰,便于分析研究.
(2).要分析研究对象的运动过程,搞清整个运动过程按运动性质的特点可分为哪几个运动阶段,各个阶段遵循什么规律,各个阶段间存在什么联系.
(3).本章的题目常可一题多解.解题时要思路开阔,联想比较,筛选最简的解题方案.解题时除采用常规的公式解析法外,图像法、比例法、极值法、逆向转换法(如将一匀减速直线运动视为反向的匀加速直线运动等)等也是本章解题的常用的方法.
4).列运动学方程时,每一个物理量都要对应于同一个运动过程,切忌张冠李戴、乱套公式.
5).解题的基本思路:审题一画出草图一判断运动性质一选取正方向(或建在坐标轴)一选用公式列方程一求解方程,必要时时结果进行讨论.
第三节描述运动的图象
考点知识梳理】
一、位移—时间图象(s-t图象)
1.物理意义:反映了直线运动的物体随变化的规律。
2. 横轴上的截距:其物理意义是运动物体的。
3. 纵轴上的截距:其物理意义是运动物体的。
4. 图线某点的斜率表示运动物体的。
2、速度—时间图象(v-t图象)
1.物理意义:反映了直线运动的物体随变化的规律。
2.纵轴上的截距:其物理意义是运动物体的。
3.图线某点的斜率表示运动物体的。
4.图线与时间轴所围的“面积”表示运动物体在相应时间内的。
考点知识解读】
考点1.匀变速直线运动的图像。
剖析:1.理解直线运**象的意义。
应用图象时,首先要看清纵、横坐标代表何种物理量.对直线运动的图象应从以下几点认识它的物理意义:
1)能从图象识别物体运动的性质.
2)能认识图象横纵截距的意义.
3)能认识图象斜率的意义.
4)能认识图象覆盖面积的意义(仅限于v-t图象).
5)能说出图线上任一点的状况.
2.位移-时间(s-t)图象。
物体运动的s-t图象表示物体的位移随时间变化的规律.
与物体运动的轨迹无任何直接关系.如图1-3-1中a、b、c
三条直线对应的s-t关系式分别为,都是匀速直线运动的位移图象.纵轴截距s0表示t=0时a在b前方s0处;横轴截距t0表示c比b晚出发t0时间;斜率表示运动速度,易见;交点p可反映t时刻c追及b.
3.速度-时间(v-t)图象。
物体运动的v-t图象表示物体运动的速度随时间变化的规律,与物体运动的轨迹也无任何直接关系.如图1-3-2中a、b、
c、d四条直线对应的v-t关系式分别为。
直线是匀速运动的速度图象,其余都是匀变速直线运动的速度图象.纵轴截距表示b、d的初速度,横轴截距表示匀减速直线运动到速度等于零需要的时间.斜率表示运动的加速度,斜率为负者(如d)对应于匀减速直线运动.图线下边覆盖的面积表示运动的位移.两图线的交点p可反映在时刻t两个运动(c和d)有相同的速度.
4.s-t图象与v-t图象的比较。
如图1-3-3中和下表是形状一样的图线在s-t图象与v-t图象中的比较.
中考考点知识梳理
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