【学案与测评】高中物理 第一章运动的描述 匀变速直线运动 鲁科必修1

考纲点击1.参考系、质点 2.位移、速度和加速度 3.匀变速直线运动及其公式、图象 实验一：研究匀变速直线运动说明：要求能正确使用刻度尺、电火花计时器或电磁打点计时器 备考导读1.本章知识的特点是概念多、规律多、公式多，在复习过程中要注意不能死记硬背，要领会概念的实质和把握公式、规律的来龙去脉，以及概念、公式和规律之间的内在联系2.近几年高考对本章概念考查单独命题的不多，常将匀变速直线运动和运动图象结合命题，匀变速直线运动规律和其他知识(如牛顿运动定律、平抛运动等)结合命题，题型涉及选择题和计算题3.将物理规律及vt图象应用于实际问题中是高考中体现的命题方向，因此要注意体会将实际问题模型化，从而找出适用的物理规律和解题思 第第1节节 描述运动的基本概念描述运动的基本概念 一、质点一、质点1.定义：用来代替物体的有_的点，是一种理想化模型2.物体可看做指点的条件：当物体的_和_对所研究的问题没有影响或影响可以忽略时，该物体即可以看做质点二、机械运动、参考系二、机械运动、参考系1.机械运动：物体的_随时间发生变化2.参考系：为了描述物体的运动而假定为不动、用来作_的物体叫做参考系对同一物体的运动，所选的_不同，对它运动的描述就可能不同通常以_为参考系来描述物体的运动三、时刻和时间间隔三、时刻和时间间隔时刻时间区别(1)在时间数轴上用_表示(2)对应位置、速度、动能等状态量，表示某一_,(1)在时间数轴上用_表示(2)对应位移、路程、功等过程量 联系两个时刻的_即为时间 四、路程和位移四、路程和位移位移路程定义位移表示质点_的变动，它是质点由_指向_的有向线段 路程是质点_的长度 区别(1)位移是矢量，方向由_位置指向_位置(2)路程是标量，没有方向联系(1)在单向直线运动中，位移的大小_路程(2)一般情况下，位移的大小_路程 五、速度和速率五、速度和速率1.平均速度(1)定义：物体的_与发生所用_的比值(2)公式：公式：v_，单位：m/s.(3)标矢性：速度是_，方向就是物体_的方向(4)物理意义：表示物体在时间t内运动的平均_程度2.瞬时速度(1)定义：物体的在_或某一时刻的速度(2)物理意义：表示物体在_或某一时刻运动的快慢程度3.速率(1)速率：瞬时速度的_叫速率(2)平均速率指物体通过的_和所用时间的比值六、加速度六、加速度1.定义：_跟发生这一变化所用_的比值.2.定义式：a_.3.物理意义：加速度是描述速度_的物理量.4.标矢性：加速度是_，a的方向与_的方向一致，与速度v的方向无关.5.根据a与v方向间的关系判断物体在加速或减速(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_七、匀速直线运动七、匀速直线运动1.定义：在任意相等的时间里的_相等2.公式：vs/t，ts/t，svt.3.图象如图所示自我校对自我校对一、1.质量2.大小形状二、1.空间位置2.参考参考系地面三、点瞬时线段间隔四、位置初位置末位置运动轨迹初末等于小于五、1.(1)位移时间(2)s/t(3)矢量位移(4)快慢2.(1)某一位置(2)某一位置3.(1)大小(2)路程六、1.速度的变化量时间2.(vtv0)/t3.变化快慢4.矢量速度变化量5.(1)加速(2)大小不变(3)减速七、1.位移考点考点1 质点概念的理解质点概念的理解1.质点是只有质量而无大小和形状的点，是实际物体的科学抽象，是一种理想化模型，现实中质点是不存在的2.研究运动可以把物体看做质点的几种情况(1)平动的物体通常可看做质点，如水平传送带上的物体随传送带的运动(2)有转动但相对整体运动而言可以忽略时，物体可看做质点，如讨论汽车整体运动的快慢时，可以忽略车轮的转动，将汽车看做质点(3)当物体运动的范围比本身的大小大得多时，可看做质点，反之不能看做质点 特别提醒特别提醒 不能以物体的大小和形状为标准来判断物体是否可以看做质点，关键是看所研究问题的性质，当物体的大小和形状对所研究的问题的影响可以忽略时，物体可以看做质点例例1(改编题)2010年广州亚运会上，中国代表团参加了包括田径、体操、花样滑冰等多个项目的比赛，下列几种比赛项目中的研究对象可看做质点的是()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.研究跳水运动员的运动时C.花样滑冰比赛中研究运动员动作时D.铅球比赛中研究铅球被掷出后在空中飞行时间时【点拨】本题考查物体可以看做质点的条件，关键是看物体的大小和形状对所研究的问题而言是否可以忽略【解析】撑杆跳高的运动员跳起时，若把支撑杆看做质点，就无法研究支撑杆在空中的转动情况，故支撑杆不能看做质点，A错误；研究跳水运动员的运动时，还要观察其动作，B错误；研究花样滑冰运动员的动作时，运动员的大小和形状不能忽略，故不能看做质点，C错误；铅球的大小和形状对研究其在空中的飞行时间时是可以忽略的，故可看做质点，D正确.【答案】D点睛笔记点睛笔记 解答质点问题的关键是弄清质点的定义和物体可看做质点的条件，物体能否看做质点的条件不是看物体本身的大小，而是看物体的大小相对所讨论的问题是否可以忽略1.(高考改编题)做下列运动的物体能看做质点的是()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.匀速直线运动的高速列车【解析】ABC选项中对所研究的物体(地球、叶片、滑冰运动员)，物体各部分的运动情况不一样，其大小和形状相对于所研究的问题不能忽略，所以不能看做质点；D中列车可以看做质点【答案】D考点考点2 参考系的理解参考系的理解1.参考系的理解(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，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)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，应以观测方便和对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等.点睛笔记点睛笔记 （1）不管是静止的还是运动的物体都可以被选作参考系，但是一旦被选为参考系后均认为是静止的（2）如果没有特别说明，通常以地面为参考系例例2宋代诗人陈与义乘小船在风和日丽的春日出游时曾经写过一首诗：“飞花两岸照船红，百里榆堤半日风卧看满天云不动，不知云与我俱东”诗人在描写“飞花”“榆堤”、“云”“我”的运动与静止时，选取了下列哪些物体作为参考系()A.船和云 B.榆堤和白云C.两岸和榆堤 D.船和两岸【点拨】(1)参考系的选择是任意的(2)参考系是为了描述运动而假定不动的物体(3)选取的参考系不同，对物体的描述往往不同【解析】诗人在描写“飞花”、“榆堤”、“满天云不动”时是以自己所乘坐的船为参考系的，“不知云与我俱东”则是以两岸为参考系来观察，看到人随船一起向东前进，天上的云也在向东运动，综上分析可知选项D正确【答案】D2.如图所示是体育摄影中“追拍法”的成功之作，摄影师眼中清晰的运动员是静止的，而模糊的背景是运动的，摄影师用自己的方式表达了运动的美.请问摄影师选择的参考系是()A.大地 B.太阳C.运动员 D.观众【解析】运动是相对的，为了描述运动而被假定不动的物体就是我们所选择的参考系“追拍法”顾名思义就是摄影师追着被拍物体拍摄的方法摄影师眼中的运动员是“静止”的，说明拍摄时摄影师与运动员具有相同的运动速度，故拍摄时是以运动员为参考系进行的，这样背景上其他物体看起来就是“运动”的，因而模糊不清，运动员是“静止”的，清晰而“静止”，故C正确【答案】C考点考点3 速度、速度变化量、加速度的理解速度、速度变化量、加速度的理解比较项目速度速度改变量加速度物理意义描述物体运动快慢和方向的物理量，是状态 量描述物体速度改变大小程度的物理量，是状态量 描述物体速度变化快慢和方向的物理量，是状态量 定义式vs/t vvtv0 a（vtv0）/t或a v/t单位m/s m/s m/s2 决定因素v的大小由s、t决定 v由vt与v0决定，而且vat也由a与t决定 a不是由v、t、v来决定的，而是由v/t的比值决定 比较项目速度速度该变量加速度方向与位移s同向，即物体运动的方向 由vvtv0或vat决定 与v的方向一致，而与v0、vt方向无关 大小 位移与时间的比值 vvtv0 速度改变量与所用时间的比值 关系(1)a的大小和方向与v、v无关(2)v的变化与a 有关：同向时增加，反向时减小 特别提醒特别提醒 （1）公式a v/t是加速度的定义式，仅提供了计算加速度的一种方法，不能说加速度与速度变化量成正比，与时间间隔成反比；（2）公式a=F/m是加速度的决定式，加速度大小由物体受到的合外力和物体的质量公共决定.例例1(2011浙江温州模拟)有下列几种情景，请根据所学知识选择对情景的分析和判断正确的是()点火后即将升空的火箭高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车运动的磁悬浮列车在轨道上高速行驶太空中的空间站在绕地球做匀速转动A.因火箭还没运动，所以加速度一定为零B.轿车紧急刹车，速度变化很快，所以加速度很大C.高速行驶的磁悬浮列车，因速度很大，所以加速度也一定很大D.太空中的空间站匀速转动时加速度为零【点拨】加速度理解加速度的概念加速度表示速度的变化快慢弄清加速度与速度的关系加速度的大小与速度变化的大小无必然关系【解析】选项分析正误A火箭虽然没动，但火箭所受合外力不为零 错误B轿车紧急刹车时，根据av/t，由于t很短，故加速度很大 正确C磁悬浮列车的速度很大，但速度变化并不快，故加速度并不大 错误D空间站的速度大小不变，但速度方向在不断变化，故加速度并不为零,错误 错误【答案】B 3.(2011台州高三测试)汽车在一条平直公路上的行驶，其加速度与速度方向相同，若其加速度减小，则可能的情况是()A.汽车的速度也减小B.汽车的速度仍在增大C.当加速度减小到零时，汽车静止D.当加速度减小到零时，汽车的速度最小【解析】因其加速度方向与速度方向相同，所以汽车的速度一定增大，当其加速度减小到零时，汽车的速度达到最大，将不再加速，故B正确【答案】B1.不理解加速度的大小由物体受到的合外力和质量决定，误认为加速度的大小与物体的速度、速度的变化量有关2.根据加速度判断物体的运动性质时，误认为加速度为正向时物体加速，为负向时物体减速；或误认为加速度增加时速度也增加，加速度减小时速度也减小实际上当加速度与速度同向时物体加速运动，反向时物体减速运动；加速度增加时速度变化的快，加速度减小时速度变化的慢例例 (原创题)2010年10月1日探月卫星“嫦娥二号”由我国自行研制的“长三丙”火箭发射成功，并顺利进入轨道高度为100 km公里的圆形环月工作轨道工作，关于卫星的发射和运行，下列说法中正确的是()A.火箭点火时的速度为零，则加速度也为零B.火箭点火后“嫦娥二号”卫星的速度越来越大，则加速度也越来越大C.“嫦娥二号”卫星的加速度减小时，速度一定减小D.“嫦娥二号”卫星具有加速度时，速度的大小可以不变【错解】ABC【正解】加速度是指物体速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值，其反映的是速度变化的快慢，其数值由合外力与质量决定，与速度、速度的变化量无关某一瞬时物体的速度为零，这一瞬时速度可以有变化率，“嫦娥二号”卫星发射的火箭点火时，虽然速度为零但有推动力，加速度不为零，故A错误；速度大，速度的变化不一定快，加速度的大小说明速度变化的快慢，与速度的大小无关，加速度小可以是速度增加得慢，也可以是减小得慢，当火箭的推动力减小时，“嫦娥二号”卫星做加速度减小的加速运动，加速度在减小但速度仍在增大，故