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1、学 案第一章运动的描述匀变速直线运动的研究考 试 说 明考点内容要求说明要点解读参考系、质点渗透考查，全国课标卷未直接考查。位移、速度和加速度细节考查。重点是能从大小、方向两角度推导三者变化的对应关系。多结合牛顿第二定律用于受力分析(含电、磁场力)、运动分析。匀变速直线运动及其公式、图象匀变速直线运动图象只限于vt图象直接考查或细节考查。1.匀变速直线运动：能在试题背景(包括电、磁场、实际运动)中识别出匀加速直线运动、匀减速直线运动。2.公式：重点是速度公式、位移公式、推论公式、平均速度公式的熟练选用。匀速直线运动公式常用作辅助公式。3.图象：熟练识别图象、读取信息数据(单位)、分析“线形、截
2、距、交点、拐点、面积、斜率”意义(即与物理过程、物理量的对应关系能熟练转化)。注：“匀变速直线运动图象只限vt图象”强调vt图象是热点；从“应用数学处理物理问题的能力”要求看，其他如st、at及Fs等图象作为函数图象仍广泛考查、要求较高。实验一：研究匀变速直线运动直接考查或创新考查。往往结合牛顿运动定律的验证、机械能守恒定律的验证、测量动摩擦因数等实验综合考查。要求能够熟练利用打点计时器打出的纸带求解速度和加速度问题，掌握光电门的使用和利用光电门测速度的问题。第1讲描述运动的基本概念知识点1参考系和质点1参考系(1)定义：在描述物体的运动时，选来作为_参考_的另外的物体。(2)参考系的选取参考
3、系的选取是任意的，但为了观测方便和运动的描述尽可能简单，一般以_地面_为参考系。参考系既可以是静止的物体，也可以是_运动_的物体。比较两物体的运动情况时，必须选_同一参考系_。2质点(1)定义：用来代替物体的有_质量_的点叫质点。(2)质点是为了使研究问题简化而引入的一个_理想化_的物理模型，物体简化为质点的条件：物体的_大小_、_形状_在所研究的问题中可以忽略。思考：如图，(填“可”或“不可”)知识点2位移、速度1位移和路程类别位移路程定义位移表示质点的_位置_变动，它是质点由初位置指向末位置的_有向线段_路程是质点_轨迹_的长度区别(1)位移是矢量，方向由_初_位置指向_末_位置(2)路程
4、是标量，没有方向联系(1)在单向直线运动中，位移的大小_等于_路程(2)一般情况下，位移的大小_小于_路程2速度和速率(1)平均速度位移与发生这段位移所用_时间_的比值，用表示，即_。平均速度是矢量，方向与位移方向相同。(2)瞬时速度运动物体在某一_时刻_(或某一位置)的速度。瞬时速度是矢量，方向沿轨迹上该点的_切线_方向且指向前进的一侧。(3)速率定义：物体瞬时速度的_大小_。标、矢性：速率是_标量_，只有大小，没有方向。思考：一辆汽车直线行驶，从出发地到目的地用时1.5h，行程90km，所以它的速度为60km/h。某时刻，它的速度计显示为50km/h。(1)上面提到的两个速度为什么会不同？
5、有什么区别？(2)若汽车的行驶路线不是直线，它的速度还等于60km/h吗？此时的60km/h有什么意义？答案：(1)60km/h为平均速度，50km/h为瞬时速度(2)不等于，平均速率知识点3加速度1物理意义：描述速度_变化快慢_的物理量。2定义式a_。3方向：与v的方向_相同_。4标、矢性：加速度是_矢量_。思考：大街上车辆如梭，有加速的，有减速的，有来有往。(1)汽车做加速运动时，加速度的方向有什么特点？减速时呢？(2)汽车的加速度大(或小)，对汽车的速度变化有什么影响？答案：(1)加速运动时，加速度方向与速度方向相同；减速运动时，加速度方向与速度方向相反。(2)加速度大(或小)，说明汽车
6、速度变化得快(或慢)。思维诊断：(1)质点是一种理想化模型，实际并不存在。()(2)体积很大的物体，不能视为质点。()(3)参考系必须是静止不动的物体。()(4)做直线运动的物体，其位移大小一定等于路程。()(5)平均速度的方向与位移方向相同。()(6)瞬时速度的方向就是物体在该时刻或该位置的运动方向。()(7)物体的速度很大，加速度不可能为零。()(8)甲的加速度a甲2m/s2，乙的加速度a乙3m/s2，a甲a乙。()(9)物体的加速度增大，速度就增大。()Z1(2017天津西青区模拟)下列说法中正确的是(B)A裁判给表演中的体操运动员打分时，可以把运动员看成质点B运动员绕周长是400m的田
7、径场跑道跑一圈，其位移是0C物体做直线运动时，其位移的大小一定等于路程D学校作息时间表上的“学生上第一节课的时间为755”是指时间间隔解析裁判给表演中的体操运动员打分时，要看运动员的动作，不可以把运动员看成质点，故A错误；运动员绕周长是400m的田径场跑道跑一圈，初、末位置相同，其位移为0，故B正确；只有当物体做单向直线运动时，其位移的大小才等于路程，故C错误；755对应时间轴上的一个点，是指时刻，故D错误。2(2017上海浦东一模)关于物体运动的速度和加速度的关系，下列说法正确的是(C)A加速度就是增加的速度B速度越大，加速度也越大C速度变化越快，加速度一定越大D加速度的方向保持不变，速度的
8、方向一定保持不变解析加速度的大小等于单位时间内速度的变化量，不是增加的速度，故A错误；速度越大，加速度不一定越大，如物体以较大的速度做匀速直线运动，速度虽然很大，但加速度为0，故B错误；加速度是反映速度变化快慢的物理量，速度变化越快，加速度越大，故C正确；加速度的方向不变，速度的方向可能改变，如平抛运动，加速度方向不变，速度的方向时刻改变，故D错误。3(2017贵州铜仁月考)下列关于平均速度和瞬时速度的说法中正确的是(C)A做匀变速直线运动的物体在相同时间间隔里的平均速度是相同的B瞬时速度就是运动的物体在一段较短时间内的平均速度C某物体在某段时间里的瞬时速度都为零，则该物体在这段时间内静止D平
9、均速度就是初、末时刻瞬时速度的平均值解析做匀变速直线运动的物体在相同时间间隔里位移不相同，平均速度也不相同，A错误；瞬时速度可以用运动物体在一段较短时间内的平均速度来近似求解，但不能说平均速度就是瞬时速度，B错误；某物体在某段时间里的瞬时速度都为零，该物体在这段时间内始终静止，C正确；只有匀变速直线运动，平均速度就才初、末时刻瞬时速度的平均值，D错误。4(2017福建三明四地六校联考)一辆汽车沿平直公路行驶，开始以2m/s的速度行驶了全程的一半，接着以速度3m/s行驶另一半路程，则全程的平均速度v等于(B)A2.5m/sB2.4m/sC2m/sD3m/s解析平均速度等于总位移与总时间的比值，设
10、总位移为2x，则全程的平均速度为：v2.4m/s。故选B。考点一对质点、参考系和位移的理解1对质点的三点说明(1)质点是一种理想化模型，实际并不存在。(2)物体能否被看成质点是由要研究的问题决定的，并非依据物体自身的大小和形状来判断。(3)质点不同于几何“点”，质点有质量，而几何中的“点”仅仅表示空间中的某一位置。2对参考系的三点提醒(1)由于运动描述的相对性，凡是提到物体的运动，都应该明确它是相对哪个参考系而言的，在没有特殊说明的情况下，一般选大地作为参考系。(2)在同一个问题中，若要研究多个物体的运动或同一物体在不同阶段的运动，则必须选取同一个参考系。(3)对于复杂运动的物体，应选取能最简
11、单描述物体运动情况的物体为参考系。3物体的位移与路径无关，只与初、末位置有关，方向总是由初位置指向末位置。例1(2017河南洛阳期中)第31届夏季奥林匹克运动会在巴西的里约热内卢举行，中国体育健儿们奋力拼搏，再次为祖国赢得荣誉。下列说法正确的是(C)A远方看台的观众观看排球运动员的发球动作时，可将运动员视为质点B在跳水比赛中，如果以运动员为参考系，该运动员下方的水面一定是上升的C在男子20公里竞走决赛中，我国选手王镇以1小时19分14秒的成绩获得冠军，这里提到的“1小时19分14秒”指的是时间D在男子200米自由泳比赛中，我国选手孙扬以1分44秒65的成绩获得冠军，200米指的是位移大小解题导
12、思：(1)跳水比赛中，运动员做什么样的运动？(2)男子200米自由泳比赛中，泳道长度是多少米？答案：(1)运动员先向上运动，再向下运动。(2)50米解析观看排球运动员发球动作时，运动员的体积不能忽略，故不可以将运动员视为质点，A错误；在跳水比赛中，运动员上升时，以运动员为参考系，该运动员下方的水面是下降的，B错误；“1小时19分14秒”是走完全程的时间，C正确；泳道长度是50m，在男子200米自由泳比赛中，运动员要来回游两次，200米不是位移大小，而是路程，故D错误。类题演练1(2017北京西城一模)应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入。如图所示，某同学坐在列车的车厢
13、内，列车正在前进中，桌面上有一个小球相对桌面静止。如果他发现小球突然运动，可以根据小球的运动，分析判断列车的运动。下列判断正确的是(D)A小球相对桌面向后运动，可知列车在匀速前进B小球相对桌面向后运动，可知列车在减速前进C小球相对桌面向前运动，可知列车在加速前进D小球相对桌面向前运动，可知列车在减速前进解析若小球相对桌面向后运动，说明列车的速度大于小球的速度，故可知列车在加速前进，A、B错误；若小球相对桌面向前运动，可知列车的速度小于小球的速度，故列车在减速前进，C错误，D正确。考点二平均速度和瞬时速度1平均速度与瞬时速度的区别和联系(1)区别：平均速度是过程量，表示物体在某段位移或某段时间内
14、的平均运动快慢程度；瞬时速度是状态量，表示物体在某一位置或某一时刻的运动快慢程度。(2)联系：瞬时速度是运动时间t0时的平均速度。2平均速度与平均速率的区别平均速度的大小不能称为平均速率，因为平均速率是路程与时间的比值。只有当路程与位移的大小相等时，平均速率才等于平均速度的大小。3计算平均速度时应注意的两个问题(1)平均速度的大小与物体不同的运动阶段有关，求解平均速度必须明确是哪一段位移或哪一段时间内的平均速度。(2)是平均速度的定义式，适用于所有的运动。仅适用于匀变速直线运动。例2一质点沿直线Ox方向做减速直线运动，它离开O点的距离x随时间变化的关系为x6t2t3(m)，它的速度v随时间t变化的关系为v66t2(m/s)，则该质点在t2s时的瞬时速度和t0到t2s间的平均速度、平均速率分别为(A)A18m/s、2m/s、6m/sB18m/s、2m/s、4m/sC2m/s、2m/s、18m/sD18m/s、6m/s、6m/s解题导思：题中质点的运动是匀变速直线运动吗？计算平均速度能用公式吗？答案：不是；不能解析将t2s代入公式v66t2中得v18m/s。将t0代入公式x6t2t3中得x10，将t2s代入公式x6t2t3中得x24m。可得t0到t2s时间内质点位移x
