《（北京专用）高考物理一轮复习 第一章 直线运动 第1讲 运动的描述课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（北京专用）高考物理一轮复习 第一章 直线运动 第1讲 运动的描述课件（35页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第1讲运动的描述知识梳理知识梳理一、参考系、质点1.参考系参考系:为了研究物体的运动而假定为不动不动的物体。2.质点质点(1)定义:用来代替物体的有质量有质量的点,它是一种理想化的物理模型,实际上并不存在。(2)物体能看做质点的条件:物体的大小和形状大小和形状对所研究问题的影响可以忽略。时刻时间间隔区别(1)时刻指某一瞬时(2)在时间轴上用点点表示(3)对应的是位置、速度、动能等状态量(1)时间间隔是两时刻间的间隔(2)在时间轴上用线段线段表示(3)对应的是位移、路程、功等过程量联系两个时刻之间的间隔即时间间隔二、时刻和时间间隔二、时刻和时间间隔三、位移和路程三、位移和路程位移路程定义位移表示
2、质点的位置变动,它是质点由初位置初位置指向末位置末位置的有向线段路程是质点运动轨迹运动轨迹的长度区别(1)位移是矢量,方向由初位置初位置指向末位置末位置(2)路程是标量,没有方向联系(1)在单向直线运动中,位移的大小等于等于路程(2)一般情况下,位移的大小小于小于路程1.平均速度平均速度:位移与发生这段位移所用时间的比值比值,用表示,即=,平均速度是矢量,方向与位移的方向相同。四、速度四、速度2.瞬时速度瞬时速度:运动物体在某一时刻某一时刻或某一位置某一位置的速度。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.速率速率(1)定义:物体瞬时速度的大小。(2)标矢性:速率是标量,
3、只有大小,没有方向。五、加速度五、加速度1.物理意义物理意义:加速度是描述速度变化快慢速度变化快慢的物理量。2.定义定义:速度的变化量速度的变化量跟发生这一变化所用时间的比值。3.定义式定义式:a=。4.标矢性标矢性:加速度是矢量,a的方向与速度变化量的方向一致,但a的方向与速度v的方向无关。在直线运动中,a的方向与v的方向共线。5.当加速度a与速度v0方向相同时,速度增加增加,反之速度减小减小。1.下列说法正确的是()A.参考系必须是固定不动的物体B.参考系可以是变速运动的物体C.地球很大,又有自转,研究地球公转时,地球不可视为质点D.研究跳水运动员转体动作时,运动员可视为质点B答案答案B参
4、考系可以是固定不动的物体,也可以是变速运动的物体,选项A错误,B正确;研究地球公转时,地球可视为质点,选项C错误;研究跳水运动员转体动作时,运动员的肢体动作不能忽略,运动员不可视为质点,选项D错误。2.在平直铁路上行驶的火车里,有一乘客从探出的手中自由释放一个物体,乘客发现物体随车一起前进,最后竖直落在地面上;而在物体下落过程中,地面上的人却发现该物体做抛体运动,请问地面上的人和车厢中的乘客分别是以什么为参考系得出上述结论的()A.火车、地面B.火车、车厢中的乘客C.地面、火车D.地面、地面答案答案C本题中,如果选地面或其他相对地面不动的物体为参考系,则从乘客手中释放的物体与火车在水平方向上有
5、共同速度,所以地面上的人看到物体下落时做抛体运动;而车厢中的乘客和物体有共同的水平速度,以车厢或车厢中的乘客为参考系,则物体自由下落。综上所述,答案为C。C3.关于时刻和时间,下列说法中正确的是()A.1s很短,所以1s表示时刻B.第3s是指一个时刻C.中国飞人刘翔在瑞士洛桑田径超级大奖赛男子110米栏的比赛中,以12秒88打破了世界纪录,这里12秒88是指时间D.2012年2月2日5时16分,辽宁省营口市发生4.3级地震,这里的5时16分指时间C答案答案C时刻是时间轴上的一个点,没有长短之分,1s在时间轴上是一段,表示的是时间,所以A选项错误;如图所示,第3s是1s的时间,是时间的概念,而第
6、3s初和第3s末是时刻概念,所以B选项错误;12秒88对应了110米,是“段”的概念,表示时间,所以C选项正确;5时16分在时间轴上是一个点,指的是时刻,所以D选项错误。4.(2018北京海淀期中)一位同学从操场上A点出发,向西走了30m,到达B点,然后又向北走了40m,达到C点。在从A点到C点的过程中,该同学的位移大小是()A.70mB.50mC.40mD.30m答案答案B作出该同学的运动轨迹图,再由勾股定理可得其位移大小为50m。B5.物体沿一条直线运动,下列说法正确的是()A.物体在某时刻的速度为3m/s,则物体在1s内的位移一定是3mB.物体在1s内的平均速度是3m/s,则物体在这1s
7、内的位移一定是3mC.物体在某段时间内的平均速度是3m/s,则物体在任1s内的位移一定是3mD.物体在某段时间内的平均速率是3m/s,则物体在任1s内的路程一定是3m答案答案B要注意平均速度、平均速率均与时间有关。平均速度是位移与时间的比值,本题中物体在1s内的平均速度是3m/s,则在这1s内的位移一定是3m。物体在某段时间内的平均速度是3m/s,由于时间不确定,所以任1s内的位移不一定是3m。同理,物体在某段时间内的平均速率是3m/s,则任1s内的路程也不一定是3m。B6.一个加速运动的物体,其加速度是6m/s2,关于这个6m/s2理解正确的是()A.某1s末的速度比该1s初的速度大6m/s
8、B.某1s末的速度比该1s初的速度大6倍C.某1s初的速度与前1s末的速度相差6m/sD.某1s末的速度与前1s初的速度总是相差6m/s答案答案A某1s末比该1s初多了1s的时间,据加速度的物理意义,该段时间的初、末速度之差为6m/s,A对,B错;某1s初与前1s末为同一时刻,速度为某一个相同值,C错;某1s末比前1s初多了2s的时间,物体的速度增加了12m/s,D错。A深化拓展深化拓展考点一对质点和参考系的理解考点一对质点和参考系的理解考点二平均速度与瞬时速度考点二平均速度与瞬时速度考点三速度、速度变化量和加速度的关系考点三速度、速度变化量和加速度的关系考点一对质点和参考系的理解考点一对质点
9、和参考系的理解一、质点1.物体可被看做质点的几种情况(1)平动的物体通常可视为质点;(2)有转动但可以忽略时,也可以把物体视为质点;(3)当问题所涉及的空间位移远大于物体本身大小时,物体视为质点。2.对“理想化模型”的理解(1)理想化模型是分析、解决物理问题常用的方法,它是对实际问题的科学抽象,可以使一些复杂的物理问题简单化。(2)物理学中理想化的模型有很多,如“质点”、“轻杆”、“光滑平面”、“自由落体运动”、“点电荷”、“纯电阻电路”等,都是突出主要因素,忽略次要因素而建立的物理模型。【情景素材【情景素材教师备用】教师备用】研究运动员在空中的运动轨迹时,可把运动员视为质点二、参考系二、参考
10、系1.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。2.参考系的选取可以是任意的。如果选择不同的物体作为参考系,可能得出不同的结论。3.要比较两个物体的运动情况时,必须选择同一个参考系。【情景素材【情景素材教师备用】教师备用】选择不同的参考系来观察同一个物体的运动,看到的现象会不一样1-1(多选)据科学研究表明,在太阳系的边缘可能还有一颗行星幸神星。这颗可能存在的行星是太阳系现有的质量最大的行星,它的质量是木星质量的4倍,它的轨道与太阳的距离是地球与太阳的距离的几千倍。根据以上信息,下列说法正确的是()A.幸神星质量太大,不能看做质点B.研究幸神星绕太阳的运动,可以将其看做质点C.
11、比较幸神星运行速度与地球运行速度的大小关系,可以选择太阳为参考系D.幸神星运行一周的位移要比地球运行一周的位移大BC答案答案BC物体能否看做质点与物体的质量无关,研究幸神星绕太阳的运动时,幸神星的形状和大小相对其到太阳的距离来说属于次要的因素,因此可以将其看做质点,A错、B对。比较两个物体运动的快慢,要选择同一参考系,C对。幸神星运行一周的位移和地球运行一周的位移均为零,D错。答案答案A打开伞前,甲、乙两人相对地面均做自由落体运动,加速度相同,即任意时刻两人的速度差不变,因此以乙为参考系时,甲匀速向下运动,选项A对。1-2甲、乙两名跳伞运动员,从静止在空中的直升机上先后跳下,在打开伞前的一段时
12、间内,后跳的运动员乙看到甲的运动情况是()A.向下匀速运动B.静止不动C.向下匀加速运动D.向下变加速运动A1-3一船夫划船逆流而上,经过一桥时,不慎将心爱的酒葫芦落入水中,被水冲走,但一直划行至上游某处时才发现,便立即返航经过1小时追上葫芦时,发现酒葫芦离桥5400m远,若此船向上游和向下游航行时相对静水的速率是相等的,试求河水的速度。答案答案0.75m/s解析解析常规解法常规解法设船在静水中的速率为v船,酒葫芦从落水到发现的时间为t1,返航追上酒葫芦的时间为t2=3600s,以地面为参考系,船逆流时相对地面的速度为v船-v水,顺流而下时相对地面的速度为v船+v水,则有:(v船-v水)t1+
13、5400m=(v船+v水)t2,v水(t1+t2)=5400m,以上两式联立可解得:t1=t2=3600s,v水=0.75m/s。巧思妙解巧思妙解以河水作为参考系,船相对于水向上游和向下游的速率相等,而葫芦相对于水静止(其速度与水速相同),因此船返航经过1小时追上葫芦,葫芦落水后,船向上游也一定经过1小时,可知,葫芦顺流而下走5400m用时2小时,故河水的速度v水=m/s=0.75m/s。考点二平均速度和瞬时速度1.平均速度反映的是物体在整个运动过程中的粗略运动情况,而瞬时速度反映的是物体在运动过程的某一时刻或某一位置的运动情况。2.瞬时速度的粗略计算方法:用很短时间内的平均速度来求某时刻的瞬
14、时速度。3.瞬时速率是瞬时速度的大小。4.平均速度是位移与时间的比值,平均速率是路程与时间的比值,意义不一样。【情景素材情景素材教师备用教师备用】小车过A、B、C点时的速度是瞬时速度2-1如图所示,博尔特在男子100m决赛和男子200m决赛中分别以9.69s和19.30s的成绩破两项世界纪录,获得两枚金牌。关于他在这两次决赛中的运动情况,下列说法正确的是()A.200m决赛中的位移是100m决赛的两倍B.200m决赛中的平均速度约为10.36m/sC.100m决赛中的平均速度约为10.32m/sD.200m决赛中的最大速度约为20.64m/sC答案C由于200m决赛的跑道有弯曲部分,100m决
15、赛的跑道是直道,所以200m决赛的位移不是100m决赛的两倍,A错误;由=可知,100m决赛的平均速度=m/s10.32m/s,200m决赛的位移不是200m,故平均速度m/s10.36m/s,故C正确、B错误;由题给条件不能确定200m决赛中的最大速度,故D错误。2-2一质点沿直线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x=6t-2t3(m),它的速度v随时间t变化的关系为v=6-6t2(m/s),则该质点在t=2s时的瞬时速度、从t=0到t=2s间的平均速度、平均速率分别为()A.-18m/s、-2m/s、6m/sB.-18m/s、-2m/s、2m/sC.-2m/s、-
16、2m/s、-18m/sD.-18m/s、6m/s、6m/sA答案答案A由瞬时速度公式可得t=2s时的瞬时速度为v=(6-622)m/s=-18m/s,物体经1s时间速度减为0,由x随时间t的变化关系可知在t=0到t=2s内发生的位移为x=-4m,所以t=0到t=2s间的平均速度为v=-2m/s,由x随时间t变化的关系可知在t=0到t=1s内发生的位移为x1=4m,所以从t=0到t=2s内通过的路程为s=12m,所以从t=0到t=2s间的平均速率为v=6m/s,A对。考点三速度、速度变化量和加速度的关系考点三速度、速度变化量和加速度的关系1.速度、速度变化量和加速度的对比速度、速度变化量和加速度
17、的对比比较项目速度速度变化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的物理量,是过程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v=v=v-v0a=决定因素v的大小由v0、a、t决定v由v与v0进行矢量运算,由v=at知,v由a与t决定由F和m共同决定方向与位移同向,即物体运动的方向由F或a决定方向与v的方向一致,由F的方向决定,而与v0、v的方向无关【情景素材情景素材教师备用教师备用】汽车向右沿直线运动,原来的速度是v1,经过一小段时间之后,速度变为v2,v表示速度的变化量。2.加速度与速度的关系加速度与速度的关系3-1(2018北京朝阳期中)下列关于加
18、速度的说法中正确的是()A.速度越大,加速度一定越大B.速度为零,加速度一定为零C.速度变化越快,加速度一定越大D.速度变化越大,加速度一定越大答案答案C加速度是描述速度变化快慢的物理量,由加速度的定义式a=知,速度变化越快,加速度一定越大,速度变化越大,加速度不一定越大,加速度的大小,与物体的运动速度没有必然联系,所以本题只有C选项正确。C3-2一质点沿x轴运动,加速度与速度方向相同,在加速度数值逐渐减小至零的过程中,关于质点的运动,下列判断正确的是()A.速度始终减小B.速度先增大后减小C.速度始终增大D.速度先减小后增大答案答案C由于质点的加速度方向与速度方向相同,所以加速度数值逐渐减小
19、,质点的速度始终增大,选项C正确。C3-3某质点以20m/s的初速度竖直向上运动,其加速度保持不变,经2s到达最高点,上升高度为20m,又经过2s回到出发点时,速度大小仍为20m/s,关于这一运动过程的下列说法中正确的是()A.质点运动的加速度大小为10m/s2,方向竖直向下B.质点在这段时间内的平均速度大小为10m/sC.质点在最高点时加速度为零D.质点在落回抛出点时的速度与开始离开抛出点时的速度相同A答案答案A根据加速度的定义知,取竖直向上为正方向,则:a=m/s2=-10m/s2,负号表示加速度方向与规定的正方向相反,即竖直向下,选项A正确;由位移的定义知,这段时间内的总位移为零,而路程为40m,根据平均速度的定义知,平均速度为零,但平均速率却为v=m/s=10m/s,选项B错误;质点做匀变速运动,每时每刻的加速度都相同,在最高点速度为零,但加速度大小仍为10m/s2,方向竖直向下,选项C错误;在抛出点两时刻的瞬时速度大小相等,但方向相反,选项D错误。
