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1、必修1第一章 运动的描述匀变速直线运动的研究第1讲 描述运动的基本概念知识点 1 参考系、质点 1.参考系(1)定义:在描述物体的运动时,用来作_的物体。(2)参考系的选取:参考系的选取是_的,但选取的参考系不同,结论往往_,通常选_为参考系。参考系既可以是_的物体,也可以是_的物体。比较两物体的运动情况时,必须选_。参考任意不同地面运动静止同一参考系2.质点(1)定义:用来代替物体的有_的点。(2)把物体看作质点的条件:物体的_和_对研究的问题的影响可以忽略不计。质量大小形状知识点 2 位移、速度 1.位移和路程定 义义区 别别联联 系位 移位移表示物体_的变变化,它是从_指向_的有向线线段
2、(1)位移是_,方向由初位置指向末位置(2)路程是_,没有方向(1)一般情况下,位移的大小_路程(2)在单单向直线线运动动中,位移的大小_路程路 程路程是物体_的长长度位置初位置末位置矢量标量运动轨迹小于等于相对2.速度和速率(1)平均速度：在变速运动中，物体通过的位移跟发生这段位移所用_的比值，即 =_，是矢量，其方向就是相应_的方向。(2)瞬时速度：运动物体经过某一_或某一_的速度，是矢量。(3)速率：_的大小，是标量。时间位移时刻位置瞬时速度知识点 3 加速度 1.定义速度的_与发生这一变化所用_的比值。2.定义式a=_，单位：_。3.方向与_的方向相同。4.物理意义描述物体_的快慢的物
3、理量。变化时间m/s2速度变化速度变化【思考辨析】(1)参考系必须选择静止不动的物体。( )(2)不特别指明时，通常选取地面为参考系。( )(3)只有体积很小的物体，才能看作质点。( )(4)运动员在万米长跑比赛中可以看成质点。( )(5)一个物体在运动过程中位移的大小不会比路程大。( )(6)物体的速度很大，加速度不可能为零。( )(7)物体有加速度,速度就增加。( )(8)点火后即将升空的火箭因还没运动，所以加速度一定为零。( )(9)物体的加速度在减小，速度可能在增大。( )分析:参考系的选取是任意的，既可选静止的物体，也可选运动的物体，但通常选地面为参考系，故(1)错，(2)对；物体能
4、否被看成质点，与物体本身的体积和质量的大小无关，故(3)错；运动员在万米长跑比赛中，可忽略其身高与摆臂动作，故可看作质点，故(4)对；物体的位移大小一般小于路程，只有在单向直线运动中，物体的位移大小才等于路程，故(5)对；物体做匀速运动时，速度可以很大，加速度为零,故(6)错；当物体的加速度与速度反向时,速度反而减小,故(7)错；点火后虽然火箭速度为零，但由于合外力很大而具有很大的加速度，故(8)错；对于加速直线运动，当加速度减小时，速度在增大，只不过增大变慢，故(9)对。考点 1 对质点的理解(三年2考) 深化理解【考点解读】对质点的四点说明(1)质点是一种理想化的物理模型,实际并不存在。(
5、2)物体能否被看作质点是由所研究问题的性质决定的，并非依据物体自身大小来判断。(3)质点不同于几何“点”,是忽略了物体的大小和形状的有质量的点，而几何中的“点”仅仅表示空间中的某一位置。(4)物体可被看作质点主要有三种情况:多数情况下，平动的物体可看作质点。当问题所涉及的空间位移远大于物体本身的大小时，可以看作质点。有转动但转动可以忽略时，可把物体看作质点。【典例透析1】2012年伦敦奥运会中国游泳小将叶诗文以打破世界纪录的成绩获得四百米混合泳的金牌，并在随后的200米混合泳中再次获得金牌，破奥运会纪录。下列有关说法正确的是( )A.叶诗文在游泳过程中,一定能被看作质点B.教练为了分析其动作要
6、领,可以将其看作质点C.无论研究什么问题,均不能把叶诗文看作质点D.是否能将叶诗文看作质点,取决于我们所研究的问题【解题探究】(1)研究对象被视为质点的条件是什么?提示:当物体的大小和形状对所研究的问题的影响很小,可以忽略时,研究对象可视为质点。(2)叶诗文在游泳过程中,其大小和形状是否可以忽略不计?提示:要看研究叶诗文在游泳过程中的动作要领还是游完全程的时间,从而确定其大小和形状是否可以忽略不计。【解析】选D。能否将研究对象看作质点,要看物体的自身因素对所研究问题的影响。对于游泳过程中的叶诗文,当教练研究其动作要领时,不能将其看作质点;当研究游完全程所用的时间时,可将其看作质点,因此只有D项
7、正确。【总结提升】建立质点模型的两个关键点(1)明确题目中要研究的问题是什么。质点是对实际物体科学地抽象,是研究物体运动时对实际物体进行的近似,真正的质点并不存在。(2)分析物体的大小和形状对所研究的问题能否忽略不计。当物体的大小和形状对所研究运动的影响很小,可以忽略不计时,均可将其视为质点。【变式训练】下列情况的物体，哪些可看作质点( )A.放在地面上的木箱，在上面的箱角处用水平推力推它，木箱可绕下面的箱角转动B.放在地面上的木箱，在其外壁的中心处用水平推力推它，木箱在地面上滑动C.做花样滑冰的运动员D.研究钟表时针的转动情况【解析】选B。如果物体的大小、形状在所研究的问题中属于次要因素，可
8、忽略不计，该物体就可看作质点。A中箱子、C中花样滑冰运动员，都有着不可忽略的旋转等动作，其各部分运动情况不同，所以不能看作质点；同理，钟表转动的时针也不能看作质点；B中箱子平动，可视为质点，故B正确。考点 2 平均速度与瞬时速度(四年5考)对比分析【考点解读】平均速度与瞬时速度的关系1.平均速度与瞬时速度的区别平均速度与位移和时间有关，表示物体在某段位移或某段时间内的平均快慢程度；瞬时速度与位置或时刻有关，表示物体在某一位置或某一时刻的快慢程度。2.平均速度与瞬时速度的联系(1)瞬时速度是运动时间t0时的平均速度。(2)对于匀速直线运动，瞬时速度与平均速度相等。【典例透析2】(2013黄山模拟
9、)如图所示，物体沿曲线轨迹的箭头方向运动，AB、ABC、ABCD、ABCDE四段曲线轨迹运动所用的时间分别是1 s、2 s、3 s、4 s。下列说法正确的是( )A.物体在AB段的平均速度为1 m/sB.物体在ABC段的平均速度为 m/sC.AB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物体处于A点时的瞬时速度D.物体在B点的速度等于AC段的平均速度【解题探究】(1)请分析物体的运动过程,明确各段轨迹的位移大小及平均速度大小。AB段的位移及平均速度大小:_。ABC段的位移及平均速度大小:_。(2)物体在中间时刻的瞬时速度是否等于此过程的平均速度?提示:只有匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度才与此过
10、程的平均速度相等,非匀变速运动则不相等。1 m,1 m/s【解析】选A、B、C。由 可得， m/s=1 m/s，m/s，故A、B均正确；所选取的过程离A点越近，其阶段的平均速度越接近A点的瞬时速度，故C正确；由A经B到C的过程不是匀变速直线运动过程，故B点虽为中间时刻，但其速度不等于AC段的平均速度，D错误。【总结提升】平均速度与瞬时速度的求解方法(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)v= 是平均速度的定义式，适用于所有的运动。(3)粗略计算时我们可以用很短时间内的平均速度来求某时刻的瞬时速度。【变式训练】同一张底片对着小
11、球运动的路径每隔 s拍一次照，得到的照片如图所示，则小球在图示过程中的平均速度大小是( )A.0.25 m/s B.0.2 m/sC.0.17 m/s D.无法确定【解析】选C。由于此过程小球的位移为5 cm，所经时间为t=3 s=0.3 s，所以 m/s0.17 m/s，故C项正确。考点 3 速度与加速度的关系(五年7考)对比分析【考点解读】1.速度、速度变化量和加速度的对比比较项较项 目 速 度 速度变变化量 加 速 度 物理意义义 描述物体运动动 的快慢和方向 ，是状态态量 描述物体速度的 变变化，是过过程 量 描述物体速度 变变化快慢，是 状态态量定义义式 v=vt-v0比较项较项 目
12、 速 度 速度变变化量 加 速 度 单单 位 m/sm/sm/s2决定因素 由v0、a、t决定 由v=at知v 由a与t决定 由 决定 方 向 与位移s同向， 即物体运动动的 方向 由vt-v0或a的方 向决定 与v的方向 一致，由F的 方向决定，而 与v0、vt方向 无关2.加速度与速度的关系【典例透析3】下列关于加速度的描述中，正确的是( )A.加速度在数值上等于单位时间里速度的变化B.当加速度与速度方向相同且又减小时，物体做减速运动C.速度方向为正时，加速度方向一定为负D.速度变化越来越快时，加速度越来越小【解题探究】对于加速度的描述,请回答:(1)加速度的定义式及物理意义是什么?加速度
13、的定义式:_。物理意义:_。(2)如何根据加速度和速度的关系判断物体加速还是减速?提示:判断物体的速度增加或减小,要看加速度与速度的方向关系。二者同向，物体加速,反向则减速。加速度的大小与物体的速度及速度变化量无必然联系。描述物体速度变化的快慢【解析】选A。由加速度公式a= 可知，加速度在数值上等于单位时间里速度的变化，A正确；当加速度与速度方向相同时，速度增大，B错误；速度方向为正，加速度方向可以为正(速度增加)，也可以为负(速度减小)，C错误；加速度表示速度变化的快慢，速度变化越来越快，加速度应越来越大，D错误。【总结提升】对速度与加速度关系的三点提醒(1)速度的大小与加速度的大小没有必然
14、联系。(2)速度变化量与加速度没有必然的联系，速度变化量的大小不仅与加速度有关，还与速度变化的时间有关。(3)速度增大或减小是由速度与加速度的方向关系决定的。【变式训练】(2013长沙模拟)对加速度的理解,下列说法正确的是( )A.加速度增大，速度可能减小B.速度变化量v越大，加速度就越大C.物体有加速度，速度就增大D.物体速度很大，加速度可能为零【解析】选A、D。如果加速度的方向和速度的方向相反，则加速度增大，速度减小，A正确；加速度为速度的变化率，速度变化量大，可能所用时间比较长，故加速度不一定大，B错误；物体有加速度,其与速度方向的关系不确定,所以速度可能增大,也可能减小。物体的速度和加
15、速度没有必然的联系，因此加速度大，速度可能很小，加速度小，速度可能很大，C错误，D正确。【变式备选】(2013大同模拟)下列描述的运动中，有可能的是( )A.速度变化的方向为正，加速度的方向为负B.物体的加速度增大，速度反而越来越小C.速度越来越大，加速度越来越小D.加速度既不与速度同向，也不与速度反向【解析】选B、C、D。由a= 可知，加速度a的方向就是速度变化的方向，故选项A错误；若加速度与速度方向相反，则选项B可能；若加速度与速度同向，则选项C可能；选项D也可能，如匀速圆周运动。【备选例题】【典例透析】某人划船逆流而上,当船经过一桥时,船上一小木块掉在河水里,但一直航行至上游某处时此人才发现,便立即返航追赶,当他返航经过1 h追上小木块时,发现小木块距离桥有5 400 m远,若此人向上游和下游航行时船在静水中前进的速率相等,则河水的流速为多大?考查查内容参考系的应应用【规范解答】方法一：以水为参考系,小木块是静止的。相对小木块,船以恒定不变的速率运动,到船追上小木块,船往返时间相等,各为1 h,共2 h。这段时间内,相对水,桥向上游运动,到船追上小木块,桥
