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1、第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究 第1节 描述运动的基本概念,基础过关,考点研析,素养提升,基础知识,一、质点、参考系 1.质点 (1)定义:用来代替物体的有 的点. (2)条件:物体的 和 对研究的问题的影响可以忽略不计. (3)质点是一种理想化的模型,实际并不存在. 2.参考系 (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,既可以是 的物体,也可以是 的物体,选作参考系的物体应看做静止不动,通常选 为参考系.,质量,基础过关 紧扣教材自主落实,大小,形状,参考,任意,运动,静止,地面,比较两物体的运动情况时,必须选 .,同一参考系,对于同
2、一物体,选择不同的参考系时结果一般 . 二、位移、速度 1.位移和路程,不同,初位置,末位置,运动轨迹,矢量,方向,等于,小于,时间,位移,(2)瞬时速度:运动物体在某一 或经过某一 的速度,是矢量. (3)速率: 的大小,是标量. 三、加速度 1.物理意义:描述物体速度变化 的物理量.,时刻,位置,瞬时速度,快慢,m/s2,3.方向:加速度为矢量,方向与 的方向相同.,速度变化,甲的加速度a甲=3 m/s2,乙的加速度a乙=-4 m/s2,谁的加速度大?为什么? 答案:乙的加速度大.“+”“-”号只表示加速度的方向,不表示大小.,(1)只有质量和体积都很小的物体才能看成质点.( ),过关巧练
3、,1.思考判断,(2)平动的物体都可以看做质点,而转动的物体不能看做质点.( ) (3)参考系可以任意选取,但一般遵循描述运动方便的原则.( ) (4)当一个物体做竖直上抛运动返回原抛出点时,位移的大小等于上升高度的两倍.( ) (5)加速度为正值,表示速度的大小一定越来越大.( ),2.(多选)为使交通有序、安全,高速公路设立了许多交通标志,(甲)、(乙)两幅图是高速公路指示牌,下列说法中正确的是( ) A.(甲)图中“25 km”是指从此处到下一个出口的位移是25 km B.(甲)图中“25 km”是指从此处到下一个出口的路程是25 km C.(乙)图中“80 km/h”是指要求汽车在该路
4、段行驶的瞬时速度小于80 km/h D.(乙)图中“80 km/h”是指要求汽车在该路段行驶的平均速度小于80 km/h,BC,解析:公路指示牌(甲)图中“下一出口25 km”,指的是此处到下一个出口的路程是25 km,(乙)图中“80 km/h”指的是要求该路段行驶的瞬时速度小于 80 km/h,故B,C正确.,3.2017年4月20日天舟一号首发成功,如图所示是火箭点火升空瞬间的照片,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( ) A.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
5、定很小,A,解析: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.,考点一 质点 参考系 位移,1.三个概念的进一步理解 (1)质点不同于几何“点”,它无大小但有质量,能否看成质点是由研究问题的性质决定的,而不是依据物体自身大小和形状来判断. (2)参考系是为了研究物体的运动而假定为不动的物体. (3)位移是由初位置指向末位置的有向线段,线段的长度表示位移大小. 2.三点注意 (1)对于质点要从建立理想化模型的角度来理解.,考点研析 核心探究重难突破,(2)在研究两个物体间的相对运动时,选择其中一个物体为参考
6、系,可以使分析和计算更简单. (3)位移的矢量性是研究问题时应切记的性质.,【典例1】 在“金星凌日”的精彩天象中,观察到太阳表面上有颗小黑点缓慢走过,持续时间达六个半小时,那便是金星,如图所示.下面说法正确的是( ) A.地球在金星与太阳之间 B.观测“金星凌日”时可将太阳看成质点 C.以太阳为参考系,金星绕太阳一周位移不为零 D.以太阳为参考系,可以认为金星是运动的,D,解析:金星通过太阳和地球之间时,我们才看到金星没有被太阳照亮的一面呈黑色,选项A错误;因为太阳的大小对所研究问题起着至关重要的作用,所以观测“金星凌日”不能将太阳看成质点,选项B错误;金星绕太阳一周,起点与终点重合,位移为
7、零,选项C错误;金星相对于太阳的空间位置发生了变化,所以以太阳为参考系,金星是运动的,选项D正确.,【针对训练】 (多选)中国诗词大会第二季于2017年春节期间在央视一套、十套播出,备受广大观众喜欢,在中国大地掀起诗词热.在这些脍炙人口的诗词中包含着许多物理知识,下列说法正确的是( ) A.宋代诗人陈与义的诗句“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.”其中“云与我俱东”意思是说诗人和云都向东运动,诗人以两岸或两岸的红花、榆树为参考系 B.唐代诗人李白的诗句“朝辞白帝彩云间,千里江陵一日还”,根据“千里江陵一日还”可估算出诗人李白的平均速度 C.辛弃疾描写月亮的诗句“飞
8、镜无根谁系?姮娥不嫁谁留?”说明万有引力的存在 D.毛泽东诗句“坐地日行八万里,巡天遥看一千河”说明地球在自转,ACD,解析:宋代诗人陈与义的诗句“卧看满天云不动,不知云与我俱东”中“云与我俱东”意思是说诗人和云都向东运动,根据诗的前两句我们可以推测出诗人是以两岸或两岸的红花、榆树为参考系的,选项A正确;由于李白诗中只给出了时间“一日”和路程“千里”,而没有给出白帝到江陵的位移,所以不能估算出诗人李白的平均速度,选项B错误;辛弃疾描写月亮的诗句“飞镜无根谁系?姮娥不嫁谁留?”诗句中的“飞镜”指月亮,月亮绕地球运动,说明万有引力的存在,选项C正确;毛泽东诗句“坐地日行八万里,巡天遥看一千河”,说
9、明地面上的人随地球自转运动,可以看到日月星辰,这说明地球在自转,选项D正确.,考点二 速度 平均速度 瞬时速度,(2)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.平均速度与瞬时速度的区别与联系 (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.粗略计算时我们可以用较短时间内的平均速度来求某时刻的瞬时速度. 3.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
10、率才等于平均速度的大小.,【典例2】 (2019山东潍坊检测)如图所示,物体沿曲线轨迹的箭头方向运动,在AB,ABC,ABCD,ABCDE四段轨迹上运动所用的时间分别是1 s,2 s,3 s,4 s.下列说法不正确的是( ),D,【针对训练】 (多选)一物体以v1=4 m/s的速度向东运动了5 s后到达A点,在A点停了5 s后又以v2=6 m/s的速度沿原路返回,运动了5 s后到达B点.则( ),AC,考点三 加速度与速度及速度变化量的关系,1.速度、速度变化量和加速度的对比,【典例3】 我国的某新型战机在某次试飞中,初速度v00,加速度a0,当加速度a不断减小至零时,飞机刚好起飞,则此过程中
11、飞机的( ) A.速度先增大后减小,直到加速度等于零为止 B.速度一直在增大,直到加速度等于零为止 C.位移先增大,后减小,直到加速度等于零为止 D.位移一直在增大,直到加速度为零为止,B,核心点拨 (1)初速度v00,加速度a0,物体做加速运动. (2)物体在加速直线运动中,若加速度由某值逐渐减小到零,物体速度一定增大,但增加得越来越慢. 解析:由于加速度的方向始终与速度方向相同,则速度逐渐增大,当加速度减小到零时,速度达到最大值,选项A错误,B正确;位移逐渐增大,当加速度减小到零时,速度不再变化,但位移随时间继续增大,选项C,D错误.,方法技巧,对速度、速度变化量和加速度关系理解的几点误区
12、 (1)速度的大小和加速度的大小无决定关系.速度大,加速度不一定大,加速度大,速度也不一定大;加速度为零,速度可以不为零,速度为零,加速度也可以不为零.速度增大或减小是由速度与加速度的方向关系决定的. (2)速度的方向和加速度的方向无决定关系.加速度与速度的方向可能相同,也可能相反,两者的方向还可能不在一条直线上. (3)速度变化量与加速度没有必然的联系,速度变化量的大小由加速度和速度变化的时间决定.,题组训练,1.加速度概念的理解下列关于加速度的说法正确的是( ) 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
13、一定为负 D.速度变化很小时,加速度也一定很小,A,2.由定义式求解加速度沿直线做匀变速运动的质点在第一个0.5 s内的平均速度比它在第一个1.5 s内的平均速度大2.45 m/s,以质点的运动方向为正方向,则质点的加速度为( ) A.2.45 m/s2 B.-2.45 m/s2 C.4.90 m/s2 D.-4.90 m/s2,D,核心素养,1.方法概述:如果把一个复杂的物理全过程分解成几个小过程,且这些小过程的变化是单一的.那么,选取全过程的两个端点及中间的极限来进行分析,其结果必然包含了所要讨论的物理过程,从而能使求解过程简单、直观,这就是极限思想方法. 极限法只能用于在选定区间内所研究
14、的物理量连续、单调变化(单调增大或单调减小)的情况.,【物理方法】 极限法求瞬时物理量,素养提升 学科素养演练提升,【示例】 如图所示,为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为3.0 cm的遮光板.滑块向右匀加速直线运动依次通过两个光电门A和B.光电门上的黑点处有极细的激光束,当遮光板挡住光束时开始计时,不遮挡光束时停止计时.现记录了遮光板通过第一个光电门所用的时间为t1= 0.30 s,通过第二个光电门所用的时间为t2=0.10 s,光电门从第一次计时结束到第二次计时开始经历的时间为t3=0.30 s,则滑块的加速度大小应为( ) A.0.67 m/s2 B.0.14 m/s2 C
15、.0.40 m/s2 D.0.22 m/s2,C,A,高考模拟,1.(2018浙江4月选考)某驾驶员使用定速巡航,在高速公路上以时速110公里行驶了200公里.其中“时速110公里”、“行驶200公里”分别是指( ) A.速度、位移 B.速度、路程 C.速率、位移 D.速率、路程,D,解析:时速不考虑方向,即为速率,200公里为路程.,2.(2018全国卷,18)(多选)甲、乙两车在同一平直公路上同向运动,甲做匀加速直线运动,乙做匀速直线运动甲、乙两车的位置x随时间t的变化如图所示.下列说法正确的是( ) A.在t1时刻两车速度相等 B.从0到t1时间内,两车走过的路程相等 C.从t1到t2时
16、间内,两车走过的路程相等 D.在t1到t2时间内的某时刻,两车速度相等,CD,解析:在x-t图像中斜率表示车速度,则可知t1时刻乙车速度大于甲车速度,选项A错误;由两图线的纵截距知,出发时甲在乙前面,t1时刻图线相交表示两车相遇,可得0到t1时间内乙车比甲车多走了一段距离,选项B错误;t1和t2两图线相交,表明两车均在同一位置,从t1到t2时间内,两车走过的路程相等;在t1到t2时间内,在某时刻两图线斜率相等,即该时刻两车速度相等,选项C,D正确.,3.(2018全国卷,19)(多选)甲、乙两汽车在同一条平直公路上同向运动,其速度时间图像分别如图中甲、乙两条曲线所示.已知两车在t2时刻并排行驶.下列说法正确的是( ) A.两车在t1时刻也并排行驶 B.在t1时刻甲车在后,乙车在前 C.甲车的加速度大小先增大后减小 D.乙车的加速度大小先减小后增大,BD,解析:v-t图像与坐标轴包围的面积表示位移,由图像知,t1t2时间内,甲车的位移大于乙车的位移,由题意知两车在t2时刻并排行驶,故在t1时刻甲车在后,乙车在前,选项A错误,B正确;v-t图像的斜率大小表示加速度大小,由图像知,甲、乙两车的加速度均先减小后增大,选项C错误,D正确.,