一、質點參考系時間位移1.質點(1)定義:忽略物體的大小和形狀,把它簡化為一個具有質量的點,這樣的點叫作質點。(2)條件:物體的大小和形狀對研究問題的影響可以忽略不計時,物體可簡化為一個點。(3)質點是一種理想化的模型,實際并不存在。2.參考系(1)定義:在描述物體的運動時,用來作為參考的物體。(2)參考系的選取。①參考系的選取是任意的,既可以是運動的物體,也可以是靜止的物體。選作參考系的物體應看作靜止不動。通常選地面為參考系。②比較兩物體的運動情況時,必須選同一參考系。③選擇不同的參考系觀察同一物體的運動時,其結果會有所不同。3.時間間隔與時刻在表示時間的數軸上,時刻用點表示,表示一瞬間;時間間隔用線段表示,即兩個時刻之差。4.位移和路程項目位移路程定義描述物體位置的變化,它是由初位置指向末位置的有向線段物體運動軌跡的長度區別(1)位移是矢量,方向由初位置指向末位置。(2)路程是標量,沒有方向聯系(1)在單向直線運動中,位移的大小等于路程。(2)其他情況下,位移的大小小于路程二、速度1.平均速度:物體在某段時間內的位移與發生這段位移所用時間的比值,即v=ΔxΔt2.瞬時速度:運動物體在某一時刻(或某一位置)的速度,是矢量,其方向就是物體運動的方向。3.速率:瞬時速度的大小,是標量。4.平均速率:路程與時間的比值,不一定等于平均速度的大小。三、加速度1.定義:物體速度的變化量與發生這一變化所用時間之比。2.定義式:a=ΔvΔt3.物理意義:描述速度變化的快慢。4.方向:與速度變化量的方向相同,由物體所受合力的方向決定,而與v0、v的方向無關,是矢量。1.質點不同于幾何“點”,有質量無大小。物體能否簡化為質點,依據研究的問題,而不是大小和形狀。2.參考系的選擇具有任意性,無特殊說明通常以地面為參考系。3.位移的方向由始位置指向末位置,是矢量。例1例2考點二速度平均速度瞬時速度10分鐘1.平均速度和瞬時速度的區別與聯系(1)區別:平均速度是過程量,表示物體在某段時間或某段位移內運動的平均快慢程度;瞬時速度是狀態量,表示物體在某一時刻或某一位置運動的快慢程度。(2)聯系:瞬時速度是運動時間Δt→0時的平均速度,公式v=ΔxΔt中,當Δ2.平均速度的定義式v=ΔxΔt,適用于所有的運動,求平均速度要找準“位移”和發生這段位移所需的“3.平均速度大小與平均速率的區別平均速度的大小不能稱為平均速率,因為平均速率是路程與時間的比值,只有當路程與位移的大小相等時,平均速率才等于平均速度的大小。例3例4考點三加速度13分鐘1.速度、速度變化量和加速度的關系比較項目速度速度變化量加速度物理意義描述物體運動快慢和方向的物理量,是狀態量描述物體速度改變的物理量,是過程量描述物體速度變化快慢的物理量,是狀態量定義式v=ΔΔv=vv0a=ΔvΔ決定因素v的大小由v0、a、Δt決定Δv由v與v0進行矢量運算,由Δv=aΔt知Δv由a與Δt決定a不是由v、t、Δv決定的,而是由Fm方向為物體運動方向,與位移Δx同向由vv0或a的方向決定與Δv的方向一致,由F的方向決定,而與v0、v的方向無關2.判斷直線運動中“加速”或“減速”的方法判斷物體做加速運動還是減速運動,關鍵是看物體的加速度與速度的方向關系。(1)a和v(2)a和一、勻變速直線運動的基本規律1.勻變速直線運動：沿著一條直線且加速度不變的運動。2.基本規律(1)速度與時間的關系式:v=v0+at。(2)位移與時間的關系式:x=v0t+12at2(3)速度與位移的關系式:v2v02=3.常用推論(1)平均速度:v=vt2=v0+v(2)位移中點速度:vx2=(3)任意兩個連續相等時間間隔(T)內的位移之差相等,即Δx=x2x1=x3x2=…=xnxn1=aT2。位移差公式可以推廣為xmxn=(mn)aT2。4.初速度為零的勻加速直線運動的推論(1)按時間等分(設相等的時間間隔為T)的比例式①T末、2T末、3T末……nT末的瞬時速度之比為v1∶v2∶v3∶…∶vn=1∶2∶3∶…∶n。②T內、2T內、3T內……nT內的位移之比為x1∶x2∶x3∶…∶xn=12∶22∶32∶…∶n2。③第1個T內、第2個T內、第3個T內……第n個T內的位移之比為xⅠ∶xⅡ∶xⅢ∶…∶xN=1∶3∶5∶…∶(2n1)。(2)按位移等分(設相等的位移為x)的比例式①通過前x、前2x、前3x……前nx時的速度之比為v1∶v2∶v3∶…∶vn=1∶2∶3∶…∶n。②通過前x、前2x、前3x……前nx的位移所用時間之比為t1∶t2∶t3∶…∶tn=1∶2∶3∶…∶n。③通過連續相同的位移所用時間之比為tⅠ∶tⅡ∶tⅢ∶…∶tN=1∶(21)∶(32)∶…∶(nn-1二、自由落體和豎直上拋運動1.自由落體運動的性質自由落體運動是初速度為零、加速度為g的勻加速直線運動。解題時利用公式v=gt,h=12gt22.豎直上拋運動的研究方法分段法上升階段:a=g的勻減速直線運動下降階段:自由落體運動全程法以豎直向上為正方向,將全過程視為初速度為v0、加速度a=g的勻變速直線運動。常用公式v=v0gt,h=v0t12gt2若v>0,物體上升;v<0,物體下降。若h>0,物體在拋出點上方;h<0,物體在拋出點下方考點一勻變速直線運動基本規律的應用20分鐘1.正方向的選定無論是勻加速直線運動還是勻減速直線運動,通常以初速度v0的方向為正方向;當v0=0時,一般以加速度a的方向為正方向。速度、加速度、位移的方向與正方向相同時取正,相反時取負。2.兩種勻減速直線運動的比較(1)剎車類問題。①其特點為勻減速到速度為零后停止運動,加速度a突然消失。②求解時要注意確定實際運動時間。③如果問題涉及最后階段(到停止)的運動,可把該階段看成反向的初速度為零的勻加速直線運動。(2)雙向運動問題。①如沿光滑固定斜面上滑的小球,到最高點后仍能以原加速度勻加速下滑,全過程加速度大小、方向均不變。②求解時可分過程列式,也可對全過程列式,但必須注意x、v、a等矢量的正負號及物理意義。例1[勻變速直線運動基本規律的應用]例2[剎車類問題]例3[雙向可逆類問題]第1課時結束考點二解決勻變速直線運動問題的常用方法20分鐘[例4][逆向思維法、比例法][例5][推論法][例6][圖像法]考點三自由落體運動和豎直上拋運動20分鐘1.勻變速直線運動的規律皆適用于自由落體運動和豎直上拋運動。2.豎直上拋運動的運動特性。(1)對稱性如圖所示,物體以初速度v0豎直上拋,A、B為途中的任意兩點,C為最高點,則(2)多解性:當物體到達拋出點上方某個位置(最高點除外)時,可能處于上升階段,也可能處于下降階段;物體到達拋出點某距離時,物體可能在拋出點上方,也可能在拋出點下方。存在多解問題是該運動的重要特性。[例7][自由落體運動][例8][豎直上拋運動]考點四勻變速直線運動規律在多過程問題中的應用20分鐘應用勻變速直線運動規律分析多過程問題的基本思路畫過程示意圖→判斷運動性質→選取正方向→選用公式列方程→解方程并加以討論實驗1測量做直線運動物體的瞬時速度（1課時）一、實驗目的1.練習正確使用打點計時器,學會利用紙帶上的點測瞬時速度。2.通過紙帶求解運動的加速度和瞬時速度,分析物體的運動性質。二、實驗原理1.實驗原理圖2.打點計時器的原理(1)電磁打點計時器使用約8V的低壓交流電源,電火花計時器使用220V交流電源(f=50Hz,T=0.02s)。(2)每打兩個點的時間間隔為0.02s,一般每五個點取一個計數點,則時間間隔為Δt=0.02×5s=0.1s。3.瞬時速度的求法根據勻變速直線運動某段時間內的平均速度等于該段時間中間時刻的瞬時速度來計算。三、實驗器材打點計時器、一端附有定滑輪的長木板、小車、紙帶、細繩、槽碼、刻度尺、導線、交流電源等。四、實驗步驟1.按照實驗原理圖,把打點計時器固定在長木板無滑輪的一端,接好電源。2.把一細繩系在小車上,細繩繞過定滑輪,下端掛適量的槽碼,紙帶穿過打點計時器,固定在小車后面。3.把小車停靠在打點計時器處,先接通電源,后放開小車。4.在小車運動到定滑輪前停住小車,關閉打點計時器,斷開電源,取下紙帶。5.換紙帶反復做三次實驗,選擇一條比較理想的紙帶進行測量分析。五、數據處理1.利用平均速度求瞬時速度:vn=xn2.分析物體的運動性質:測量相鄰計數點間的距離,計算相鄰計數點間距離之差,看其是否為常數,從而確定物體的運動性質。若Δx=x2x1=x3x2=…=aT2,則物體做勻變速直線運動。3.利用紙帶求物體加速度的兩種方法(1)逐差法根據x4x1=x5x2=x6x3=3aT2(T為相鄰計數點之間的時間間隔),求出a1=x4-x13T2,a2=x5-x2在數據處理時可以把6段距離分為“前三”和“后三”,“后三之和”減“前三之和”也為相鄰相等時間間隔內的位移差,時間間隔為3T。(2)圖像法利用vn=xn六、誤差分析1.根據紙帶測量的位移有誤差。2.電源頻率不穩定,造成相鄰兩點的時間間隔不完全相等。3.紙帶運動時打點不穩定引起測量誤差。七、注意事項1.平行:紙帶、細繩要和長木板平行。2.兩先兩后:實驗中應先接通電源,后放開小車;實驗完畢應先斷開電源,后取紙帶。3.防止碰撞:在到達長木板末端前應讓小車停止運動,防止槽碼落地和小車與滑輪相撞。4.減小誤差:小車的加速度宜適當大些,可以減小長度的測量誤差產生的影響,加速度大小以能在約50cm的紙帶上清楚地取出6～7個計數點為宜。5.小車從靠近打點計時器位置釋放。6.在研究勻變速直線運動的實驗中,可通過改變懸掛的槽碼來改變加速度,無需平衡小車受到的摩擦力?？键c一基礎性實驗[例1][數據處理與誤差分析]處理數據應注意的四點(1)時間間隔:“相鄰兩個計數點間有四個點”或“每5個點取一個計數點”的含義是相鄰計數點間的時間間隔為0.1s(50Hz交流電源)。(2)單位換算:本實驗長度測量數據一般是“厘米”,要換算成“米”。(3)有效數字:按有效數字的要求取計算結果。(4)準確作圖:在坐標紙上,縱、橫軸選取合適的單位,仔細描點連線,不能連成折線,應作一條直線,讓各點盡量落到這條直線上,落不到直線上的各點應均勻分布在直線的兩側。[例2][實驗數據處理拓展][例3][實驗原理與誤差分析][例4][實驗數據處理與誤差分析]考點二創新性實驗[例5][實驗原理的創新][例6][實驗器材的創新]【實驗高考真題精練】1.(2021·全國甲卷,22)為測量小銅塊與瓷磚表面間的動摩擦因數,一同學將貼有標尺的瓷磚的一端放在水平桌面上,形成一傾角為α的斜面(已知sinα=0.34,cosα=0.94),小銅塊可在斜面上加速下滑,如圖所示。該同學用拍攝小銅塊的下滑過程,然后解析視頻記錄的圖像,獲得5個連續相等時間間隔(每個時間間隔ΔT=0.20s)內小銅塊沿斜面下滑的距離si(i=1,2,3,4,5),如下表所示。s1s2s3s4s55.87cm7.58cm9.31cm11.02cm12.74cm由表中數據可得,小銅塊沿斜面下滑的加速度大小為m/s2,小銅塊與瓷磚表面間的動摩擦因數為。(結果均保留2位有效數字,重力加速度大小取9.80m/s2)

2.(2018·全國Ⅲ卷,22)甲、乙兩同學通過下面的實驗測量人的反應時間.實驗步驟如下:(1)甲用兩個手指輕輕捏住量程為L的木尺上端,讓木尺自然下垂.乙把手放在尺的下端(位置恰好處于L刻度處,但未碰到尺),準備用手指夾住下落的尺.(2)甲在不通知乙的情況下,突然松手,尺子下落;乙看到尺子下落后快速用手指夾住尺子.若夾住尺子的位置刻度為L1,重力加速度大小為g,則乙的反應時間為(用L,L1和g表示).

(3)已知當地的重力加速度大小為g=9.80m/s2,L=30.0cm,L1=10.4cm,乙的反應時間為s.(結果保留2位有效數字)

(4)寫出一條提高測量結果準確程度的建議:.

小專題(一)運動學圖像追及相遇問題考點一運動學圖像的理解及應用1.兩種運動學圖像模型項目xt圖像vt圖像軸縱軸——位移橫軸——時間縱軸——速度橫軸——時間線運動物體的位移與時間的關系運動物體的速度與時間的關系斜率某點的斜率表示該點的瞬時速度某點的斜率表示該點的加速度點兩線交點表示兩物體相遇兩線交點表示兩物體在該時刻速度相同面積無意義圖線和時間軸所圍的面積,表示物體運動的位移截距縱軸截距表示t=0時的位移,橫軸截距表示x=0的時刻縱軸截距表示t=0時的速度,橫軸截距表示v=0的時刻注意兩種圖像都只能描述直線運動,且均不表示物體運動的軌跡2.圖像模型問題的分析流程3.四類高頻題型(1)圖像選擇類依據某一物理過程,設計某一物理量隨時間(或位移、高度、速度等)變化的幾個圖像或此過程中某幾個物理量隨某一量的變化圖像,從中判斷其正誤。(2)圖像規律類該類問題一般由某一圖像提出幾個結論,通過分析、判斷或簡單計算確定結論的正誤。對非常規圖像,一般由遵循的規律推導出相應的函數表達式,再分析問題。(3)圖像信息類一般在解答題中,對某一物理情境給出某一物理量的具體變化圖像,由圖像提取相關信息,從而對問題做出分析解答。(4)描畫圖像類該類問題一般根據測量數據、計算結果或推導出的關系式畫出對應的圖像,或對某些量的變化作出預測、判斷。準確地描畫圖像是解決問題的關鍵。(1)觀察圖像,分析甲和乙的加速度變化情況,并比較0～t1時間內兩者的平均速度大小。(2)在下面表格中畫出不同運動的圖像。項目xt圖像vt圖像at圖像勻速直線運動勻加速直線運動(v0>0,a>0)勻減速直線運動(v0>0,a<0)提示:(1)甲、乙的加速度大小都是先減小后增大;0～t1時間內甲的位移大于乙的位移,則甲的平均速度大于乙的平均速度。(2)如下表項目xt圖像vt圖像at圖像勻速直線運動運動方向不同v=常數a=0勻加速直線運動(v0>0,a>0)a=常數勻減速直線運動(v0>0,a<0)a=常數[例1][對vt和xt圖像的理解][例2][vt和xt圖像的應用]考點二運動學中的非常規圖像1.五類圖像在解決一些直線運動的問題時,會遇到非常規的圖像。對這類圖像應首先根據勻變速直線運動的規律推導出圖像對應的函數關系,由此確定其斜率、截距、面積等的物理意義,然后對比圖像對問題作出解答。(1)at圖像at圖線與時間軸圍成的面積表示速度的變化量,如圖甲所示。(2)xt由x=v0t+12at2可得xt=v0+12(3)v2x圖像由v2v02=2ax可知v2=(4)vx圖像x與v的關系式為2ax=v2v02,圖像表達式為v=(5)ax圖像由v2v02=2ax可知圖像與坐標軸所圍面積表示2.解題技巧(1)用函數思想分析圖像:圖像反映了兩個變量(物理量)之間的函數關系,因此要由運動學公式推導出兩個物理量間的函數關系,