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高考综合复习——直线运动专题复习一直线运动的概念和规律总体感知知识网络考纲要求内容要求参考系、质点位移、速度和加速度匀变速直线运动及其公式、图象IIIII实验：研究匀变速直线运动II命题规律从近几年高考试题来看，高考对本专题考查的重点是匀变速直线运动规律的应用及图象，对本专题知识的考查既有单独命题，也有与牛顿运动定律、电场中带电粒子的运动、磁场中的通电导体的运动、电磁感应现象等知识结合起来，作为综合试题中的一个知识点加以体现。预计在今后的高考中，有关加速度、瞬时速度、匀变速直线运动的规律、图象等仍是命题热点，但有关运动图象与实际运动过程的关系、实际问题的建模、测定加速度时“逐差法”的应用也应引起重视，而试题内容与现实生产、生活和现代科技的结合将更紧密，涉及的内容也更广泛，联系高科技发展的新情境更会有所增加。复习策略首先要注意概念和规律以及其形成过程的理解，搞清知识的来龙去脉，弄清其实质，而不仅仅是记几个条文，背几个公式。例如质点的概念，单单记住质点的定义是很不够的，重要的是领会其实质，学会物理学的科学研究方法，即除去次要因素抓住其实质的科学研究方法。其次，学好物理，重在理解。要切实提高理解能力、理解物理概念和规律的确切含义、理解物理规律的适用条件，对于同一概念和规律能用不同的形式进行表达，能够辨别物理概念似是而非的说法。第三，推理能力也是一种非常重要的能力。匀变速直线运动的基本公式只有两个：位移公式和速度公式，其余的公式包括，都是由这两个基本公式推导出来的，要通过对一些常用公式（时间中点、位移中点、初速度为零的匀加速直线运动的特点等）的推导来培养自己的逻辑推理能力。同时注意“一题多解”可以加深对题设情景的理解、熟练物理知识的应用，是通过解题提高理解能力的有效方法，抓住一个习题，用多种方法，从不同的角度去练习物理概念和规律的应用，把这个题型搞清、弄透，比只追求解题的数量、不求甚解的方法效率要高得多，效果要好得多。做完题后想一想：在解题过程中应用了哪些概念和规律？是如何应用的？及时总结，善于总结，使自己的理解能力和推理能力得到提高，而不是匆匆忙忙地为做题而做题，做题的目的是为了练习知识的应用和提高自己的能力；如果自己在做题的过程中出现了错误，更应该想一想自己是哪里出了错，概念的理解和规律的掌握还有哪些缺陷，通过做题加深自己的理解，纠正自己不正确的想法。第一部分直线运动的基本概念知识要点梳理知识点一——质点▲知识梳理1、质点用来代替物体的有质量的点。2．物体能简化为质点的条件在所研究的问题中，物体的形状和大小对所研究运动的影响可以忽略不计时，都可视该物体为质点。一个物体能否被看成质点，与物体的大小无关。▲疑难导析1、对质点的理解（1）质点是对实际物体科学的抽象，是研究物体运动时，抓住主要因素，忽略次要因素，对实际物体进行的近似，质点是一种理想化模型，真正的质点是不存在的。（2）质点是只有质量而无大小和形状的点；质点占有位置但不占有空间。（3）物体能简化为质点的条件：①平动的物体通常可视为质点。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特点的运动，如水平传送带上的物体随传送带的运动。②有转动，但相对平动而言可以忽略时，也可以把物体视为质点。如汽车在运行时，虽然车轮转动，若我们关心的是车辆整体的运动快慢，故汽车可看成质点。③物体的大小和形状对所研究运动的影响可以忽略不计时，不论物体大小如何，都可将其视为质点。2、物理学中的理想化方法、理想化模型物理学的研究对象受许多因素的影响，如果同时考虑这诸多因素，那就无法使用数学知识达到定量研究的目的。物理学及其他许多学科，都是把非本质的次要因素找出来，加以剔除，而把本质的起主要作用的因素突出出来，在此基础上进行概括抽象，把十分复杂的问题归结为比较简单的问题进行研究，这就是物理学研究中的理想化方法。用这种方法建立起来的为代替研究对象而想象出的模型就叫做理想化模型，如“质点”就是一个典型的理想化模型。3、物理中的“质点”与几何中的“点”的区别（1）物理中的“质点”是一个科学抽象的“理想模型”，忽略其大小及形状，但是有质量。看成质点的物体，体积可能很大（如公转中的地球），也可能很小（如运动的电子）。（2）几何中的“点”是绝对的，无大小、形状和质量，仅表示在空间的位置。：关于质点的以下说法中，正确的是（）A．只有体积和质量很小的物体才可以看成质点B．只要物体运动的不是很快，就可以看成质点C．物体的大小和形状在所研究的问题中起的作用很小，可以忽略，我们就可以把它看成质点D．质点就是一种特殊的实际物体答案：C解析：质点就是在研究物体的运动时忽略物体的形状和大小，而把物体看作一个有质量的点的一种“理想化模型”，物体能否被看作质点与物体的质量大小、体积大小、速度大小等均无关。知识点二——参考系和坐标系▲知识梳理1．机械运动一个物体相对另一物体的位置改变叫做机械运动，简称运动。它包括平动、转动和振动。2．参考系为了描述物体的运动而假定不动的物体叫做参考系。3．常用（或默认）参考系用牛顿第二定律计算加速度、计算动能与动量时一般选地面作为参考系。4．坐标系为了定量地描述物体的位置以及位置的变化需要在参考系上建立适当的坐标系。▲疑难导析1、对参考系的理解（1）运动是绝对的，静止是相对的。一个物体是运动的还是静止的，都是相对于参考系而言的。（2）参考系的选取可以是任意的。（3）判断一个物体是运动还是静止，如果选择不同的物体作为参考系，可能得出不同的结论。（4）参考系本身既可以是运动的物体也可以是静止的物体，在讨论问题时，被选为参考系的物体，我们常假定它是静止的。（5）要比较两个物体的运动情况时，必须选择同一个参考系。2、选取参考系的原则选取参考系时，应以观测方便和使运动的描述尽可能简单为原则。一般应根据研究对象和研究对象所在的系统来决定。例如研究地球公转的运动情况，一般选太阳作为参考系；研究地面上物体的运动时，通常选地面或相对地面静止的物体为参考系；研究物体在运动的火车上的运动情况时，通常选火车为参考系。在今后的学习中如不特别说明，均认为是以地球作为参考系，即常用（或默认）参考系：用牛顿第二定律计算加速度、计算动能与动量时一般选地面作为参考系。：以下说法正确的是（）A．参考系就是不动的物体B．任何情况下，只有地球才是最理想的参考系C．不选定参考系，就无法确定某一物体是怎样运动的D．同一物体的运动，对不同的参考系可能有不同的观察结果答案：CD解析：要描述一个物体的运动，首先要选取参考系。参考系是假定不动的物体，不一定就真的不动。参考系的选取是任意的，一般应根据研究对象和研究对象所在的系统来决定。选取的参考系不同，对同一个物体运动情况的描述一般不同，因此，不选定参考系，就无法确定某一物体是怎样运动的。3、巧选参考系，可能使问题简化同样一个物体的运动，选不同的参考系，运动情况区别很大。：一船顺水行驶到某桥下时，船上有一木箱落水，1小时后才发现，以原行驶速度逆水返回寻找，在桥下游1km处找到。求：（1）用多长时间寻找才找到木箱？（2）水流速度是多大？解析：（1）选水为参考系，因船航行速度相同，箱对水静止，船对水和木箱来回距离相同，所以用时相同，用1小时找到。（2）km/h=0.5km/h。4、常见坐标系（1）直线坐标系：物体沿直线运动，要确定物体的运动情况需建立直线坐标系。建立直线坐标系时，必须确定原点，规定正方向、设定单位长度（标度），如图。（2）平面直角坐标系：研究物体在某一平面内运动时需建立平面直角坐标系。如图所示，a、b、c三点有相同的横坐标，A、B、C三点有相同的纵坐标。由图可知，如果仅仅确定某点的横坐标或纵坐标，该点的位置并不能唯一确定。如果同时确定某点的横坐标和纵坐标，则该点位置唯一确定。（3）多维坐标系（如三维立体空间坐标系）：当物体在三维空间运动时，则需要建立三维立体空间坐标系来描述物体的运动情况。：如图所示的直线坐标系中，试确定物体在A、B、C三点的位置以及由A点到B点和由B点到C点的位置变化。解析：物体在A、B、C点的位置分别为：=2m、=4m、=－2m由A点到B点的位置变化：4m－2m=2m由B点到C点的位置变化：－2m－4m=－6m。知识点三——时间与时刻▲知识梳理1、时刻时间轴上一个确定的点，是事物运动、发展变化过程所经历的各个状态的先后顺序的标志。如8时45分、第2秒末、第3秒初等都是指时刻，且第2秒末和第3秒初属于同一时刻。2、时间时间轴上的一段间隔，也是时间轴上两个不同的时刻之差。时间是事物运动发展变化过程长短的量度。▲疑难导析时间与时刻的区别意义时间轴表示对应运动量通常说法（举例）时刻一瞬间轴上一点位置、瞬时速度、瞬时加速度第几秒末、第几秒初、第几秒时时间一段时间，两时刻间隔轴上一段位移、平均速度、速度变化前（头）几秒内，后几秒内、第几秒内特别提醒：平常所说的“时间”，有时指时刻，有时指时间间隔，例如：上午第一节课下课时间是8时45分，第二节课上课时间是8时55分，中间是10分钟课间休息时间。这三句话中前两个“时间”都是指时刻，第三个“时间”指时间间隔。：以下的计时数据指时间的是（）A．中央电视台新闻联播节目19:00开播B．某人用15s跑完100mC．某场足球赛开赛15min时甲队先进一球D．天津开往德州的625次列车于13:55从天津发车答案：B解析：选项A、C、D中的数据都是指时刻，而选项B中的15s是与跑完100m这一段过程相对应，是指时间。知识点四——位移和路程▲知识梳理1、路程路程是指质点实际运动轨迹的长度。路程只有大小，是一个标量，可能是直线也可能是曲线，还可能是折线。2、位移表示质点位置改变的物理量，是矢量，既有大小，又有方向。它可以用一条自初始位置指向末了位置的有向线段表示。位移的大小等于质点始末位置间的距离，表示位置变动了多少。位移的方向由初位置指向末位置，表示位置向哪个方向变化。位移只决定于初、末位置，与运动路径无关。位移是过程量，与一段时间相对应。3、矢量和标量既有大小又有方向的物理量，叫矢量，如速度、位移、力。只有大小没有方向的物理量，叫标量，如路程、时间、时刻等。▲疑难导析位移和路程的区别和联系概念区别联系位移位移是表示质点的位置变化的物理量它是质点由初位置指向末位置的有向线段，是矢量位移是矢量，是由初始位置指向终了位置的有向线段；路程是质点运动所通过的实际轨迹的长度。一般情况下，路程不等于位移的大小。在单向直线运动中，路程等于位移的大小路程路程是质点运动轨迹的长度，是标量：关于位移和路程，下列说法正确的是（）A．沿直线运动的物体，位移和路程是相等的B．质点沿不同的路径由A到B，其路程可能不同而位移是相同的C．质点通过一段路程，其位移可能是零D．质点运动的位移大小可能大于路程答案：BC解析：沿直线运动的物体，若有往复运动时，其大小不相等。若没有往复运动，也只能说位移的大小等于路程，但不能说位移等于路程，因为位移是矢量，路程是标量。在有往复的直线运动和曲线运动时，位移的大小是小于路程的，位移只取决于始末位置，与路径无关，而路程是与路径有关的。知识点五——速度▲知识梳理1、速度（1）定义：位移跟发生这段位移所用时间的比值叫做速度，速度是表示物体运动快慢的物理量。（2）公式：。（3）单位：m/s，km/h，cm/s等。（3）矢量性：速度是矢量，其大小在数值上等于单位时间内物体位移的大小，其方向就是物体运动的方向。2、平均速度（1）定义：物体的位移与发生这段位移所用时间的比值，叫做物体运动的平均速度。（2）公式：。（3）物理意义：平均速度表示运动物体在某一段时间内的平均快慢程度，只能粗略地描述物体的运动。（4）矢量性：平均速度是矢量，有大小和方向，它的方向与物体位移方向相同。（5）对应性：做变速运动的物体，不同时间（或不同位移）内的平均速度一般是不同的，因此，平均速度必须指明是对哪段时间（或哪段位移）而言的。3、瞬时速度（1）定义：运动物体在某一时刻（或某一位置）的速度。在公式中，如果时间t非常短，接近于零，表示的是某一瞬时，这时的速度称为瞬时速度