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1、第一节描述运动的基本概念 课堂互动讲练 经典题型探究 知能优化演练 第一节描述运动的基本概念 基础知识梳理 一 质点和参考系1 质点用来代替物体的有 的点 它是一种理想化模型 2 参考系 为了研究物体的运动而选定用来作为参考的物体 参考系可以任意选取 通常以 或相对于地面不动的物体为参考系来研究物体的运动 思考感悟1 质点与几何点的区别 提示 1 质点有质量 而几何点没有质量 质量 基础知识梳理 地面 二 时刻和时间间隔的比较特别提示 日常生活中提到的时间有时指时刻 有时指时间间隔 三 位移和路程的比较 四 速度和速率1 平均速度 运动物体的 和运动所用时间的比值 叫做这段时间内的平均速度 即
2、 平均速度是矢量 其方向跟 的方向相同 2 瞬时速度 运动物体经过某一时刻 或某一位置 的速度 叫做瞬时速度 瞬时速度精确描述物体在某一时刻 或某一位置 的运动快慢 位移 位移 3 平均速率 物体在某段时间内通过的 与所用时间的比值 叫做这段时间内的平均速率 它是标量 一般它并不等于平均速度的大小 4 瞬时速率 瞬时速度的大小叫做瞬时速率 是标量 思考感悟2 在什么情况下 平均速率等于平均速度的大小 提示 2 只有在单向直线运动中 两者大小才相等 路程 五 加速度1 物理意义 加速度是描述 快慢的物理量 2 定义 在匀变速直线运动中 跟发生这一变化所用时间的比值 3 定义式 a 速度变化 速度
3、的变化量 4 标矢性 加速度是矢量 方向与 的方向一致 但与速度v的方向 在直线运动中 a的方向与v的方向 5 物体加 减速的判定 1 当a与v同向或夹角为锐角时 物体 2 当a与v垂直时 物体速度 3 当a与v反向或夹角为钝角时 物体 思考感悟3 物体速度大小不变时 加速度等于零吗 提示 3 速度大小 方向都不变时 加速度等于零 速度大小不变 方向改变时 加速度不等于零 v 无关 共线 加速 大小不变 减速 课堂互动讲练 一 对质点概念的正确理解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 是一种理想化模型 真正的质点是不存在的 2 质点
4、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 能否把物体看做质点的几种情况 1 研究与物体平动有关的问题时 如果物体的大小远小于研究的运动范围 则可看做质点 反之则不能看做质点 例如研究火车从北京到上海的时间时 火车可看做质点 而研究火车过桥时间时 则不能看做质点 2 研究转动或与转动相关的问题时 物体不能看做质点 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 特别提醒 1 不能以物体的大小为标准来判断物体是否可以看成质点 关键要看所研究问题的性质 2 同一物体 有时可看成质点 有时不能 即时应用 即时突破 小试牛刀 1 原创题 在下列
5、情况下 物体可以看成质点的是 A 研究一列火车全部通过桥所需的时间B 研究 嫦娥二号 卫星绕月球飞行C 研究地球昼夜交替D 研究月球圆缺 解析 选B 火车通过桥 车身的长度不能忽略 火车不能视为质点 嫦娥二号 卫星的大小与所研究的空间范围相比是一个很小的量 可以把卫星看成质点 昼夜交替现象是地球自转引起的 因此研究转动现象不能将地球看成质点 研究月球圆缺 需要考虑其形状 故不能把月球看成质点 选项B正确 变式1 我国田径名将刘翔 曾多次获得110米栏冠军 下列有关说法正确的是 A 刘翔在飞奔的110米中 可以看做质点B 教练为了分析其动作要领 可以将其看做质点C 无论研究什么问题 均不能把刘翔
6、看做质点D 是否能将刘翔看做质点 决定于我们所研究的问题 AD 变式2 2008年北京奥运会已落下帷幕 世人瞩目 中国代表团参加了包括田径 体操 柔道在内的所有28个大项的比赛 下列几种奥运比赛项目中的研究对象可视为质点的是 A 在撑杆跳高比赛中研究运动员手中的支撑杆在支撑地面过程中的转动情况时B 帆船比赛中确定帆船在大海中的位置时C 跆拳道比赛中研究运动员的动作时D 铅球比赛中研究铅球被掷出后在空中的飞行时间时 BD 二 对参考系的理解及应用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
7、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 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 在今后的学习中如不特别说明 均认为是以地面为参考系 特别提醒 当以相对地面静止或匀速直线运动的物体为参考系时 这样的参考系叫惯性参考系 牛
8、顿第二定律仅适用于惯性参考系 即时应用 即时突破 小试牛刀 2 2011年宁夏银川质检 2010年11月12日第十六届亚运会在中国广州举行 观察图1 1 1中的旗帜和甲 乙两火炬手所传递的圣火火焰 关于甲 乙两火炬手相对于静止旗杆的运动情况 下列说法正确的是 旗杆和甲 乙火炬手在同一地区 图1 1 1 A 甲 乙两火炬手一定向左运动B 甲 乙两火炬手一定向右运动C 甲火炬手可能运动 乙火炬手向右运动D 甲火炬手可能静止 乙火炬手向左运动解析 选D 以静止旗杆上旗帜的方向为参考系可判断风的方向向左 故甲火炬手有可能静止 也有可能运动 而乙火炬手的火焰方向向右 可判定乙火炬手一定向左运动 故选项D
9、正确 变式 甲 乙 丙三人各乘一个热气球 甲看到楼房匀速上升 乙看到甲匀速上升 甲看到丙匀速上升 丙看到乙匀速下降 那么 从地面上看 甲 乙 丙的运动情况是 A 甲 乙匀速下降 v乙 v甲 丙停在空中B 甲 乙匀速下降 v乙 v甲 丙匀速上升C 甲 乙匀速下降 v乙 v甲 丙匀速下降 且v丙 v甲D 以上说法均不正确 AB 三 正确区分v v a 即时应用 即时突破 小试牛刀 3 2010年1月17日 长征三号丙 运载火箭成功地将我国自行研制的第三颗北斗导航卫星送入太空预定轨道 右图1 1 2是火箭点火升空瞬间时的照片 关于这一瞬间的火箭的速度和加速度的判断 下列说法正确的是 图1 1 2 A
10、 火箭的速度很小 但加速度可能较大B 火箭的速度很大 加速度可能也很大C 火箭的速度很小 所以加速度也很小D 火箭的速度很大 但加速度一定很小解析 选A 火箭点火升空瞬间速度很小 火箭得到高速气体的反冲力 加速度可能较大 A正确 B D错误 加速度的大小与速度的大小无必然联系 故C错误 变式1 下列关于速度和加速度的描述 正确的是 A 加速度增大 速度一定增大B 速度改变量越大 加速度越大C 物体有加速度 速度就一定增大D 速度很大的物体 其加速度可以很小 D 变式2 关于物体的运动 下列哪种说法是不可能的 A 加速度在减小 速度在增加B 加速度方向始终改变而速度不变C 加速度和速度大小都在变
11、化 加速度最大时速度最小 速度最大时加速度最小D 加速度方向不变而速度方向变化 B 经典题型探究 2010年铜陵一中月考 一列长为l的队伍 行进速度为v1 通讯员从队尾以速度v2 v2 v1 赶到队头 又立即以速度v2返回队尾 求这段时间里队伍前进的距离 思路点拨 先求出通讯员从队尾到队头和从队头回到队尾的时间 再利用x v1t计算队伍前进的距离 方法指引 同一问题选择不同的参考系 解决问题的难易 繁简程度不同 应用时注意参考系的选取 变式训练以地面为参考系 通讯员在这段时间内的位移大小和路程各是多少 变式1 甲 乙两辆汽车以相同的恒定速度直线前进 甲车在前 乙车在后 甲车上的人A和乙车上的人
12、B各用石子瞄准对方 以相对自身为v0的初速度同时水平射击对方 若不考虑石子的竖直下落 则 A A先被击中B B先被击中C 两同时被击中D 可以击中B而不能击中A C 变式2 如图所示 在光滑的水平地面上长为L的木板B的右端放一小物体A 开始时A B静止 同时给予A B相同的速率v0 使A向左运动 B向右运动 已知A B相对运动的过程中 A的加速度向右 大小为a1 B的加速度向左 大小为a2 a2 a1 要使A滑到B的左端时恰好不滑下 v0为多少 2011年宿州模拟 甲 乙两辆汽车沿平直公路从某地同时驶向同一目标 甲车在前一半时间内以速度v1做匀速直线运动 后一半时间内以速度v2做匀速直线运动
13、乙车在前一半路程中以速度v1做匀速直线运动 后一半路程中以速度v2做匀速直线运动 v1 v2 则 A 甲先到达B 乙先到达C 甲 乙同时到达D 不能确定 思路点拨 由于两车位移相同 所以平均速度大的车先到达 因此只要比较两车的平均速度大小即可 答案 A 变式1 汽车从甲地由静止出发 沿直线运动到丙地 乙在甲 丙两地的中点 汽车从甲地匀加速运动到乙地 经过乙地时速度为60km h 接着又从乙地匀加速运动到丙地 到丙地时速度为120km h 求汽车从甲地到达丙地的平均速度 45km h 变式2 某人爬山 从山脚爬上山顶 然后又从原路返回到山脚 上山的平均速率为v1 下山的平均速率为v2 则往返的平
14、均速度大小和平均速率是 A B C D D 满分样板10分 有些国家的交通管理部门为了交通安全 特别制定了死亡加速度为500g g 10m s2 以醒世人 意思是如果行车加速度超过此值 将有生命危险 那么大的加速度 一般情况下车辆是达不到的 但如果发生交通事故时 将会达到这一数值 试问 1 一辆以72km h的速度行驶的货车与一辆以54km h的速度行驶的摩托车相向而行发生碰撞 碰撞时间为2 1 10 3s 摩托车驾驶员是否有生命危险 2 为了防止碰撞 两车的驾驶员同时紧急刹车 货车 摩托车急刹车后到完全静止所需时间为4s 3s 货车的加速度与摩托车的加速度大小之比为多少 思路点拨 由于货车的
15、质量远大于摩托车的质量 在都没有采取刹车措施的情况下 两车相撞时 货车的速度变化很小 而摩托车碰撞后的速度与货车相同 答案 1 有生命危险 2 1 1 变式1 一物体做匀变速直线运动 某时刻速度的大小为4m s 1s后速度的大小变为10m s 在这1s内物体的 A 位移的大小可能小于4mB 位移的大小可能大于10mC 加速度的大小可能小于4m s2D 加速度的大小可能大于10m s2 AD 2 2009年广东高考理科基础 做下列运动的物体 能当作质点处理的是 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 D 试试看 19 2005年北京 一人
16、看到闪电12 3s后又听到雷声 已知空气中的声速约为 330m s 340m s 光速为3 108m s 于是他用12 3除以3很快估算出闪电发生位置到他的距离为4 1km 根据你所学的物理知识可以判断A 这种估算方法是错误的 不可采用B 这种估算方法可以比较准确地估算出闪电发生位置与观察考间的距离C 这种估算方法没有考虑光的传播时间 结果误差很大D 即使声速增大2倍以上 本题的估算结果依然正确 B 23 16分 2006年全国 天空有近似等高的浓云层 为了测量云层的高度 在水平地面上与观测者的距离为d 3 0km处进行一次爆炸 观测者听到由空气直接传来的爆炸声和由云层反射来的爆炸声时间上相差 t 6 0s 试估算云层下表面的高度 已知空气中的声速v 1 3km s 答案 h 2 0 103m 2011年南师大附中一模 根据你对物理概念的理解 下列说法正确的是 A 加速度的大小在数值上等于单位时间内速度的改变量 因此每秒钟速率的增量在数值上等于加速度的大小B 枪膛中的子弹的加速度约为105m s 射出时速度可达1000m s左右 所以加速度大 速度变化大C 汽车的加速性能是反映汽车质量
