高考物理复习 第一节 质点 时间时刻 速度与加速度

高考物理复习第一节质点、时间时刻、速度、加速度Ⅰ.质点：用来代替物体的有质量的点。1.质点是一种理想化的模型，是科学的抽象。2.物体可视为质点主要是以下情形：(1)做平动的物体（物体上各点的运动情况具有相同的特点）(2)物体有转动，但相对平动而言可以忽略时。如汽车在运动是，虽然车轮转动，但我们关心的是整体的运动快慢，固汽车可以看作是质点。(3)物体的形状和大小跟它所研究的问题相比可忽略不计，如研究地球绕太阳的公转，可把地球当作一个质点。【例题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.在冰面上旋转的花样滑冰运动员D.匀速直线运动的火车Ⅱ．位移：描述质点位置变化的物理量，是矢量，方向由初位置指向末位置。¤位移与路程的区别：路程是物体运动轨迹的长度，是标量。位移是指物体位置的变化，是矢量。只有当物体做单向直线运动时位移=路程。（例题3、4）¤矢量与标量：矢量：有大小，有方向标量：有大小，无方向【例题4】一个物体在粗糙水平面上沿着x轴做匀速直线运动，其位移与时间的关系是x=5-2t，式中x以m为单位，t以s为单位。从开始运动到5s末物体所经过的路程为10m，位移是-5m。【例题5】小明在广场上绕着半径为500m的圆的轨迹从按逆时针A点走到B点，则此过程中他走过的位移是cm，走过的路程是cm。Ⅲ.时间与时刻：¤时间是指终止时刻与起始时刻只差，在时间坐标轴上为一段。对应位移、路程、冲量、功等过程量。例如：5秒内、第5秒内¤时刻是指一瞬间，在时间坐标轴上为一点。对应于位置、瞬时速度、动量、动能等状态量。例如：5秒初、五秒末、速度达2m/s时Ⅳ.速度、平均速度、速率、平均速率、瞬时速度¤速度与速率的区别：速度：用来描述质点运动快慢和方向的物理量，是矢量。速率：描述物体运动快慢的物理量，是标量。是瞬时速度的大小。¤平均速度：物体在某段时间的位移与所用时间的比值。（难点：V-t图S-t图中的比较与判断）v=ts是平均速度的定义式，适用于所有的运动①平均速度是矢量，方向与位移方向相同。②平均速度的大小与物体不同的运动阶段有关。¤平均速率：平均速率（=路程/时间）物体在某段时间的路程与所用时间的比值。①平均速率是标量。②v=ts是平均速率的定义式，适用于所有的运动。此处的s为路程。③平均速度和平均速率往往不等，只有物体做单向直线运动时两者的大小才相等。¤瞬时速度：运动物体在某一时刻或某一位置的速度。（1）矢量性：瞬时速度有大小、方向，方向就是物体此时刻的运动方向，即物体运动轨迹在该点的切线方向上。（2）物理意义：精确地描述物体运动快慢和运动方向的物理量（3）瞬时速度的大小为速率，是标量。【例题】为了使高速公路交通有序、安全，路旁立了许多交通标志，如图甲是限速路标，表示允许行驶的最大速度是110km/h，乙图是路线指示标志，表示到泉州还有100km，上述两个数据的物理意义是（）A.110km/h是平均速度，100km是位移B.110km/h是平均速度，100km是路程C.110km/h是瞬时速度，100km是位移D.110km/h是瞬时速度，100km是路程【例题6】如图所示，一质点沿半径为r=20cm的圆周自A点出发，沿圆周顺时针运动2s，正好运动1/4圆周到达B点，求平均速度和平均速率。【答案】平均速度是位移与时间的比值。平均速率是路程和时间的比值。【例题7】．一质点沿直线ox方向作加速运动，它离开o点的距离x随时间变化的关系为x=5+2t3(m)，它的速度随时间变化的关系为v=6t2(m/s)，求该质点在t=0到t=2s间的平均速度大小和t=2s到t=3s间的平均速度的大小。【分析与解答】当t=0时，对应x0=5m，当t=2s时，对应x2=21m，当t=3s时，对应x3=59m，则:t=0到t=2s间的平均速度大小为2021xxv=8m/st=2s到t=3s间的平均速度大小为1232xxv=38m/s[点评]只有区分了求的是平均速度还是瞬时速度，才能正确地选择公式。Ⅴ.速度与加速度1、速度：速度是描述物体运动快慢的物理量，速度的定义位移与发生这个位移所用时间的比值。大小等于物体的位移和发生这段位移所用时间的比值。定义式为：tsv，速度是矢量。单位：m/s方向：与位移的方向一致2、加速度：表示速度改变快慢的物理量，等于速度的改变量跟发生这一改变所用时间的比值。加速度的定义：单位时间内速度的变化量。公式：tvvat0，加速度是矢量。单位：m/s2方向：加速度的大小在数值上等于单位时间内速度的改变量，加速度的方向就是速度改变量)(0vvt的方向。取初速度方向为正方向，在加速直线运动中，00vvt,a与0v方向相同，在减速直线运动中，00vvt,a与0v方向相反。（a不是由初速度和末速度决定，是由F、m决定的）（1．加速度是描述速度变化快慢的物理量。（2．速度的变化量与所需时间的比值叫加速度。（3．公式：a=tvvt0，单位：m/s2是速度的变化率。（4．加速度是矢量，其方向与v的方向相同。（5．注意v,tvv,的区别和联系。v大，而tv不一定大，反之亦然。【例题8】一物体做匀变速直线运动，某时刻速度大小为v1=4m/s，1S后速度大小为v2=10m/s，在这1S内该物体的加速度的大小为多少？【分析与解答】根据加速度的定义，tvvat0题中v0=4m/s，t=1s当v2与v1同向时，得14101a=6m/s2当v2与v1反向时，得14102a=-14m/s2[点评]必须注意速度与加速度的矢量性，要考虑v1、v2的方向。3、速度、速度改变量、加速度三者的区别：（1）速度等于位移（位置的变化）跟所用时间的比值，是位置对时间的变化率，是描述物体运动快慢（位置变化快慢）的物理量；（2）速度改变量)(0vvt是指一段时间内物体的速度变化了多少，是描述速度变化的物理量；加速度等于速度的变化跟所用时间的比值tvvt/)(0，是速度对时间的变化率，是描述物体速度变化快慢的物理量。（3）物体的速度大（某一时刻），其速度的改变量（一段时间内）不一定大，加速度也不一定大。加速度与速度、速度的改变量没有直接关系。因此，“加速度越大，速度一定越大”，“速度为零，加速度一定为零”，“速度变化越大，加速度一定越大”等都是错误的。速度、加速度与速度变化量的关系速度加速度速度变化量意义描述物体运动快慢的方向的物理量描述物体速度变化快慢和方向的物理量描述物体速度变化大小程度的物理量，是一过程量定义式txvtva0vvv单位m/sm/s2m/s决定因素v的大小由v0、a、t决定a不是由v、△v、△t决定的，而是由F和m决定。v由v与v0决定，而且tav，也由a与△t决定方向与位移x或△x同向，即物体运动的方向与△v方向一致由0vvv或tav决定方向大小①位移与时间的比值②位移对时间的变化率③x－t图象中图线上点的切线斜率的大小值①速度对时间的变化率②速度改变量与所用时间的比值③v—t图象中图线上点的切线斜率的大小值0vvv【例题9】一个做变速直线运动的物体，加速度逐渐减小到零，那么该物体的运动情况可能是（）A.速度不断增大，到加速度为零时，速度达到最大，而后做匀速直线运动B.速度不断减小，到加速度为零时，物体运动停止C.速度不断减小到零，然后向着相反方向做加速运动，而后物体做匀速直线运动D.速度不断减小，到加速度为零时速度减小到最小，而后物体做匀速直线运动【解析】变速直线运动的物体可以是加速，也可以是减速，加速度不断减小到零表明物体速度变化的越来越慢至速度不变，固A\B\C\D都正确。