高考物理一轮复习 第一章 直线运动第一节描述运动的基本概念教学案
高考物理总复习讲义教案 第1章-第1讲描述运动的基本概念
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一 质点1.定义用来代替物体的有质量的点叫质点.2.意义为了使研究问题简化而引入的一个理想化的物理模型.3.物体可以当做质点的情况(1)物体的形状、大小在所研究的问题中可以忽略.(2)物体各部分的运动情况都相同(如做平动的物体),一般都可以看成质点.(3)物体有转动,但相对于平动而言可以忽略其转动.(1)不能认为平动的物体一定能看成质点.如研究一列火车通过某山洞的时间,火车的长度就要考虑,此时做平动的火车就不能看成质点.(2)不能认为转动的物体一定不能看成质点.如花样滑冰运动员在滑冰时有很多转动的动作,但若只研究运动员在冰面上所经过的径迹,就可把运动员看成质点.知识二 参考系1.定义在描述一个物体的运动时,选来作为参考的另外的物体.2.对参考系的理解(1)参考系的选取是任意的,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.(2)同一运动选择不同参考系时,其运动情况可能不同.(3)为了定量地描述物体的位置及位置变化,需要在参考系上建立适当的坐标系.(1)研究物体运动时不一定要选择参考系.(×)(2)参考系的选择只能是相对于地面静止的物体.(×)(3)坐在飞速前进的高铁中的乘客,以车为参考系,乘客是静止的;以地面为参考系,乘客是运动的.(√)知识三 位移、速度(1)定义:运动物体的位移和所用时间的比值.(2)定义式:v =Δx Δt. (3)方向:跟物体位移的方向相同.高考总复习•新课标物理3.瞬时速度(1)定义:运动物体在某时刻或某位置的速度.(2)物理意义:精确描述物体在某时刻或某位置的运动快慢.(3)速率:物体运动的瞬时速度的大小.如图所示的位置—时间图象显示了四头奶牛的运动,它们从牧场往回走向牲口棚.请将它们的平均速度从慢到快排序.[提示] 从纵坐标看位置变化(位移变化),从横坐标看所用时间,利用v =Δx Δt或图线斜率可比较出四头奶牛运动快慢.从慢到快依次为:莫琳达、多里、爱西、比西.知识四 加速度1.定义式:a =Δv Δt,单位是m/s 2. 2.物理意义:描述速度变化的快慢.3.方向:与速度变化的方向相同.4.判断物体加速或减速的方法(1)当a 与v 同向或夹角为锐角时,物体加速.(2)当a与v垂直时,物体速度大小不变.(3)当a与v反向或夹角为钝角时,物体减速.加速度为正值时,物体一定加速吗?[提示]不一定.物体加速的条件是速度与加速度同向.若a为正而v为负时,则物体减速运动.1.(多选)伦敦奥运会中国代表团以38金、27银、23铜名列奖牌榜第2名.下列与体育运动有关的叙述中,研究对象可以看做质点的有()A.讨论运动员参加10 000 m比赛的成绩时B.研究体操运动员动作的规范性时C.研究乒乓球的旋转角度和受力点时D.研究铁饼在空中的运动轨迹时【答案】AD图1-1-12.2013年11月26日上午,我国辽宁号航母在海军导弹驱逐舰沈阳舰、石家庄舰和导弹护卫舰烟台舰、潍坊舰的伴随下赴南海进行训练.以下说法正确的是() A.航母上的观察员感觉海水向后退,所选的参照物是海水B.航母上的观察员感觉海水向后退,所选的参照物是航母C.航母上的观察员感觉其他舰没有动,其他舰一定是静止的D.航母上的观察员感觉天空的白云没有动,航母一定是静止的【答案】 B3.(多选)关于瞬时速度和平均速度,以下说法正确的是()A.一般讲平均速度时,必须讲清楚是哪段时间(或哪段位移)内的平均速度B.对于匀速直线运动,其平均速度跟哪段时间(或哪段位移)无关C.瞬时速度和平均速度都可以精确描述变速运动D.瞬时速度是某时刻的速度,只有瞬时速度才能精确描述变速运动物体运动的快慢【解析】一般情况下,物体在不同时间(或不同位移)内的平均速度不同,但对于匀速直线运动,物体的速度不变,所以平均速度与哪段时间(或哪段位移)无关,故A、B均正确;平均速度只能粗略地描述变速运动,只有瞬时速度才能精确描述变速运动的物体运动的快慢,故C错,D正确.【答案】ABD4.在变速直线运动中,下面关于速度和加速度关系的说法,正确的是()A.加速度与速度无必然联系B.速度减小时,加速度也一定减小C.速度为零时,加速度也一定为零D.速度增大时,加速度也一定增大【解析】速度和加速度无必然联系,A对;速度减小时,加速度也可以增大或不变,B 错;速度为零时,加速度不一定为零,C错;速度增大,加速度也可以不变或减小,D错.【答案】 A5.图1-1-2(2011·上海高考)图1-1-2是一张天文爱好者经长时间曝光拍摄的“星星的轨迹”照片.这些有规律的弧线的形成,说明了()A.太阳在运动B.月球在公转C.地球在公转D.地球在自转【解析】从题图中可以看出星星的轨迹呈现圆弧形状,这种现象的发生实际上不是恒星在运动,而是因地球自转拍摄到的恒星相对位置变化的现象.即选择地球表面为参考系,所观察到的恒星运动轨迹.【答案】 D考点一[01]对质点和参考系的理解一、质点1.物体可看做质点的条件研究物体的运动时,物体的大小和形状对研究结果的影响可以忽略.2.质点是一种理想化模型,实际并不存在(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.二、参考系1.参考系可以是运动的物体,也可以是静止的物体,但被选为参考系的物体,我们都假定它是静止的.2.比较两物体的运动情况时,必须选同一参考系.3.选取不同的物体作为参考系,对同一物体运动的描述可能不同.——————[1个示范例] ——————图1-1-32014年2月中旬国际泳联大奖赛西班牙站女子10 m跳台赛中,如图1-1-3所示,是比赛中的瞬间照.下列说法正确的是()A.为了研究运动员的技术动作,不能将运动员视为质点B.运动员质量太大,不能将运动员视为质点C.运动员体积太大,不能将运动员视为质点D.运动员速度太大,不能将运动员视为质点【解析】因运动员的技术动作有转动情况,不能将正在比赛的运动员视为质点,A正确;一个物体能否看成质点,跟自身体积,质量和运动速度的大小无关,B、C、D错误.【答案】A——————[1个预测例]——————甲、乙、丙三个观察者同时观察一个物体的运动.甲说:“它在做匀速运动.”乙说:“它是静止的.”丙说:“它在做加速运动.”这三个人的说法() A.在任何情况下都不对B.三人中总有一人或两人的说法是错误的C.如果选择同一参考系,那么三个人的说法都对D.如果各自选择自己的参考系,那么三个人的说法就可能都对【解析】如果被观察物体相对于地面是静止的,甲、乙、丙相对于地面分别是匀速运动、静止、加速运动,再以他们自己为参考系,则三个人的说法都正确,A、B错误,D正确;在上面的情形中,如果他们都选择地面为参考系,三个人的观察结果应是相同的,因此C错误.【答案】 D考点二[02]区别平均速度、瞬时速度、平均速率一、平均速度与瞬时速度的区别与联系1.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运动快慢程度;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运动快慢程度.2.联系:瞬时速度是运动时间Δt→0时的平均速度.二、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,它与平均速度的大小没有对应关系.——————[1个示范例] ——————图1-1-4(多选)如图1-1-4所示,一个人沿着一个圆形轨道运动,由A点开始运动,经过半个圆周到达B点.下列说法正确的是()A.人从A到B的平均速度方向由A指向BB.人从A到B的平均速度方向沿B点的切线方向C.人在B点的瞬时速度方向由A指向BD.人在B点的瞬时速度方向沿B点的切线方向【解析】物体在某段时间内平均速度的方向与位移的方向相同,所以人从A到B的平均速度方向由A指向B,A正确,B错误.物体在某一点的瞬时速度的方向就是物体在该点的运动方向,人在B点时的运动方向为沿B点的切线方向,所以人在B点的瞬时速度方向沿B 点的切线方向,C错误,D正确.【答案】AD——————[1个预测例]——————图1-1-5(多选)如图1-1-5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 .物体沿曲线A →E 的平均速率为1 m/sB .物体在ABC 段的平均速度为52m/s C .AB 段的平均速度比ABC 段的平均速度更能反映物体处于A 点的瞬时速度D .物体在B 点的速度等于AC 段的平均速度【审题指导】 题图为轨迹图,已知每个坐标方格长度1 m ,可求出各段位移大小,但不能计算出轨迹长度.【解析】 平均速率是路程与时间的比值,图中信息不能求出ABCDE 段轨迹长度,故不能求出平均速率,A 错.由v =x t 可得:v AC =52m/s ,故B 正确. 所选取的过程离A 点越近,该过程的平均速度越接近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.【答案】 BC考点三 [03] 速度、速度的变化量、加速度的比较1.加速度a 不是反映运动的快慢,也不是反映速度变化量的大小,而是反映速度变化的快慢,即速度的变化率,Δv Δt越大,a 越大. 2.加速度a 与速度v 无直接关系,与Δv 也无直接关系,v 大,a 不一定大;Δv 大,a 也不一定大.3.速度大小的改变关键是看速度的方向和加速度的方向是否相同,如果相同,则速度增大;如果相反,则速度减小.——————[1个示范例] ——————关于速度和加速度的关系,下列说法中正确的是( )A .速度变化越大,加速度就越大B .速度变化越快,加速度就越大C .加速度不变,速度方向就保持不变D .加速度不断变小,速度就不断变小【解析】 速度变化大,可能所用时间也很大,则加速度不一定大,故选项A 错误.由加速度的物理意义可知选项B 正确.速度的变化包括大小和方向,可知选项C 错误.加速度的方向和速度方向相同时,速度不断变大,加速度方向和速度方向相反时,速度不断变小,故选项D 错误.【答案】 B——————[1个预测例]——————(多选)有关加速度方向的理解,下列说法中正确的是( )A .由a =Δv Δt知,a 的方向与Δv 的方向相同 B .a 的方向与初速度v 0的方向相同C .只要a >0,物体就做加速运动D .a 的方向与初速度的方向相同,则物体做加速运动【解析】 由于正方向是人为规定的,可以规定初速度方向为正方向,也可以规定与初速度方向相反的方向为正方向,这样,当a >0时,物体不一定做加速运动;要分析是加速运动还是减速运动,应分析加速度方向与速度方向的关系.故正确答案为A 、D.【答案】 AD求瞬时速度的法宝——极限法一、方法概述极限法是把某个物理量推向极端,即极大和极小或极左和极右,并依此做出科学的推理分析,从而给出判断或导出一般结论.极限法在某些物理问题的分析计算中具有独特作用,恰当应用极限法可使问题化难为易,化繁为简,思路灵活,判断准确.二、解题思路1.由平均速度公式v =Δx Δt可知,当Δx 、Δt 都非常小,趋向于 极限时,这时的平均速度就可认为是某一时刻或某一位置的瞬时速度.2.测出物体在微小时间Δt 内发生的微小位移Δx ,然后可由v =Δx Δt求出物体在该位置的瞬时速度,这样瞬时速度的测量便可转化成为微小时间Δt 和微小位移Δx 的测量.——————[1个示范例] ——————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,如图1-1-6所示,滑块在牵引力作用下先后匀加速通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为Δt 1=0.30 s ,通过第二个光电门的时间为Δt 2=0.10 s ,遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为Δt =3.0 s .试估算:图1-1-6(1)滑块的加速度多大?(2)两个光电门之间的距离是多少?【规范解答】 (1)遮光板通过第一个光电门的速度v 1=L Δt 1=0.030.30m/s =0.10 m/s 遮光板通过第二个光电门的速度v 2=L Δt 2=0.030.10m/s =0.30 m/s 故滑块的加速度a =v 2-v 1Δt≈0.067 m/s 2. (2)两个光电门之间的距离x =v 1+v 22Δt =0.6 m. 【答案】 (1)0.067 m/s 2 (2)0.6 m——————[1个方法练]——————图1-1-7小明同学在学习了DIS实验后,设计了一个测物体瞬时速度的实验,其装置如图1-1-7所示.在小车上固定遮光板,使遮光板的前端与车头齐平,将光电门传感器固定在轨道侧面,.①四个遮光板中,挡光片Ⅰ的宽度最小②四个遮光板中,挡光片Ⅳ的宽度最小③四次实验中,第一次实验测得的速度最接近小车车头到达光电门时的瞬时速度④四次实验中,第四次实验测得的速度最接近小车车头到达光电门时的瞬时速度A.①③B.②③C.①④D.②④【解析】由于小车从同一高度下滑,那么到达光电门处的速度相同,从通过光电门的时间来看,遮光板Ⅳ通过光电门的时间最短,则它的宽度最小,这段时间内的平均速度也就越接近小车车头到达光电门处的瞬时速度,所以D正确.【答案】 D⊙参考系的选取1.(2013·丰台区模拟)飞机着地后还要在跑道上滑行一段距离,机舱内的乘客透过窗户看到树木向后运动,乘客选择的参考系是()A.停在机场的飞机B.候机大楼C.乘客乘坐的飞机D.飞机跑道【解析】乘客看到的树木向后运动是因为他(她)与飞机相对树木向前滑行,他选的参照系显然是他乘坐的飞机,其余选项中的参照物均与树木相对静止.【答案】 C⊙质点、参考系、加速度、速度的理解2.嫦娥三号月球探测器于2013年12月2日凌晨发射升空,2013年12月14日成功完成月面软着陆,2013年12月15日4时35分,嫦娥三号着陆器与巡视器(“玉兔号”月球车)成功分离,这标志着我国的航天事业又一次腾飞,下面有关嫦娥三号的说法正确的是()图1-1-8A.嫦娥三号在刚刚升空的时候速度很小,加速度也很小B.研究嫦娥三号飞往月球的运行轨道时,可以将其看作质点C.研究“玉兔号”月球车在月球表面运动的姿态时,可以将其看作质点D.“玉兔号”月球车静止在月球表面时,其相对于地球也是静止的【答案】 B⊙位移—时间图象的理解3.(多选)如图1-1-9所示为两位跑步者的位移—时间图象.图1-1-9以下选项正确的是()A.一开始跑步者A在前,B在后B.P点以后跑步者A仍在前C.跑步者B在P点追上了AD.跑步者B的速度大于A的速度【解析】从纵轴上看位置变化,从横轴上看时间长短,从斜率上看速度大小.结合图线信息,可判断出A、C、D选项正确,B项错误.【答案】ACD⊙加速度、速度、位移关系的理解4.一个质点做方向不变的直线运动,加速度的方向始终与速度方向相同,但加速度大小逐渐减小直至为零,则在此过程中()A.速度逐渐减小,当加速度减小到零时,速度达到最小值B.速度逐渐增大,当加速度减小到零时,速度达到最大值C.位移逐渐增大,当加速度减小到零时,位移将不再增大D.位移逐渐减小,当加速度减小到零时,位移达到最小值【解析】因加速度与速度方向相同,故物体速度要增加,只是速度增加变慢一些,最后速度达到最大值,A错误,B正确;因质点沿直线运动方向不变,所以位移一直增大,C、D错误.【答案】 B5.如图1-1-10所示,高速公路的安全工程师会建造软隔离带,使汽车撞到它们后能够安全地慢下来.已知系上安全带的乘客可以经受的加速度为-3.0×102 m/s2.安全隔离带应该多厚,才能安全地阻挡以110 km/h的速度行驶的汽车的撞击.图1-1-10【解析】汽车撞击过程可视为匀减速过程,a=-3.0×102 m/s2v0=110 km/h=30.6 m/sΔv=0-v0=-30.6 m/s由a =Δv Δt 可得Δt =Δv a =30.63.0×102s =0.1 s 安全隔离带的厚度为:x =v ·t =v 02·Δt =1.5 m【答案】 1.5 m。
高考物理一轮复习 第一章 运动的描述 匀变速直线运动 第1讲 描述直线运动的基本概念教学案(含解析)
第1讲描述直线运动的基本概念➢教材知识梳理一、质点用来代替物体的________的点.质点是理想模型.二、参考系研究物体运动时,假定________、用作参考的物体.通常以________为参考系.三、时刻和时间1.时刻指的是某一瞬时,在时间轴上用一个________来表示,对应的是位置、瞬时速度、动能等状态量.2.时间是两时刻的间隔,在时间轴上用一段________来表示,对应的是位移、路程、功等过程量.四、路程和位移1.路程指物体________的长度,它是标量.2.位移是由初位置指向末位置的________,它是矢量.五、速度1.定义:物体运动________和所用时间的比值.定义式:v=________.2.方向:沿物体运动的方向,与________同向,是矢量.六、加速度1.定义:物体________和所用时间的比值.定义式:a=________.2.方向:与________一致,由F合的方向决定,而与v0、v的方向无关,是矢量.,答案:一、有质量二、不动地面三、1.点 2.线段四、1 运动轨迹 2.有向线段五、1.位移Δx Δt2.位移六、1.速度的变化量ΔvΔt2.Δv的方向[思维辨析](1)参考系必须是静止的物体.( )(2)做直线运动的物体,其位移大小一定等于路程.( )(3)平均速度的方向与位移方向相同.( )(4)瞬时速度的方向就是物体在该时刻或该位置的运动方向.( )(5)甲的加速度a甲=12 m/s2,乙的加速度a乙=-15 m/s2,a甲<a乙.( )(6)物体的加速度增大,速度可能减小.( )答案:(1)(×)(2)(×)(3)(√)(4)(√)(5)(√)(6)(√)➢考点互动探究考点一质点、参考系、位移1.(质点、参考系、位移)[2016·会昌中学模拟] 在中国海军护航编队“某某〞舰、“千岛湖〞舰护送下,“某某锦绣〞“银河〞等13艘货轮顺利抵达亚丁湾西部预定海域,此次护航总航程4500海里.假设所有船只运动速度相同,那么以下说法中正确的选项是( )A.“4500海里〞指的是护航舰艇的位移B.研究舰队平均速度时可将“千岛湖〞舰看作质点C.以“千岛湖〞舰为参考系,“某某〞舰一定是运动的D.根据此题给出的条件可以求出此次航行过程中的平均速度答案:B[解析] 船舰航行轨迹的长度为4500海里,指的是路程,A、C错误;由于舰的大小对航行的位移的影响可以忽略不计,因此可将“千岛湖〞舰看作质点,B正确;因为所有船只运动速度相同,所以它们是相对静止的,C错误;由于不知道航行的位移和时间,所以无法求出平均速度,D错误.2.(质点与参考系)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,那便是金星.图111为2012年6月6日上演的“金星凌日〞过程,持续时间达六个半小时.下面说法正确的选项是( )图111A.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.图中9:30:41为凌甚时间D.以太阳为参考系,可以认为金星是运动的答案:D[解析] 金星通过太阳和地球之间时,我们才会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〞时不能将太阳看成质点,选项B 错误;9:30:41为凌甚时刻,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.3.(位移与路程)[2016·惠阳高三检测] 如图112所示,物体沿两个半径为R 的圆弧由A 到C ,那么它的位移和路程分别为( )图112A.5π2R ,由A 指向C ;10R B.5π2R ,由A 指向C ;5π2R C.10R ,由A 指向C ;5π2RD.10R ,由C 指向A ;5π2R答案:C[解析] 从A 到C 的直线距离l =〔3R 〕2+R 2=10R ,所以位移为10R ,由A 指向C ;从A 到C 的路径长度为πR +34×2πR =52πR ,所以路程为52πR .■ 要点总结1.质点是理想模型,实际并不存在.模型化处理是分析、解决物理问题的重要思想.物理学中理想化的模型有很多,如质点、轻杆、轻绳、轻弹簧等;还有一些过程类理想化模型,如自由落体运动、平抛运动等.2.参考系的选取是任意的.对于同一个物体运动的描述,选用的参考系不同,其运动性质可能不同. 3.对位移和路程的辨析如下表比较项目 位移x路程l决定因素 由始、末位置决定由实际的运动轨迹决定运算规那么 矢量的三角形定那么或平行四边形定那么代数运算大小关系x≤l(路程是位移被无限分割后,所分的各小段位移的绝对值的和)考点二 平均速度、瞬时速度平均速度瞬时速度定义物体在某一段时间内完成的位移与所用时间的比值物体在某一时刻或经过某一位置时的速度定义式v =xt(x 为位移)v =ΔxΔt(Δt 趋于零)矢量性矢量,平均速度方向与物体位移方向相同矢量,瞬时速度方向与物体运动方向相同,沿其运动轨迹切线方向实际 应用物理实验中通过光电门测速,把遮光条通过光电门时间内的平均速度视为瞬时速度1 如图113所示,气垫导轨上滑块经过光电门时,其上的遮光条将光遮住,电子计时器可自动记录遮光时间Δt.测得遮光条的宽度为Δx ,用Δx Δt 近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度.为使ΔxΔt 更接近瞬时速度,正确的措施是( )图113A .换用宽度更窄的遮光条B .提高测量遮光条宽度的精确度C .使滑块的释放点更靠近光电门D .增大气垫导轨与水平面的夹角 答案:A[解析] 遮光条的宽度越窄,对应的平均速度越接近通过光电门时的瞬时速度,应选项A 正确.提高测量遮光条宽度的精确度,只是提高测量速度的精度,应选项B 错误.改变滑块的释放点到光电门的距离,只是改变测量速度的大小,应选项C 错误.改变气垫导轨与水平面的夹角,只是改变测量速度的大小,应选项D 错误.式题 [2016·西城质检] 用如图114所示的计时装置可以近似测出气垫导轨上滑块的瞬时速度,固定在滑块上的遮光条的宽度为4.0 mm ,遮光条经过光电门的遮光时间为0.040 s ,那么滑块经过光电门位置时的速度大小为( )图114A .0.10 m/sB .100 m/sC .4.0 m/sD .0.40 m/s 答案:A[解析] 遮光条经过光电门的遮光时间很短,所以可以把遮光条经过光电门的平均速度当作滑块经过光电门位置时的瞬时速度,即v =d t =4.0×10-30.040m/s =0.10 m/s ,A 正确.■ 要点总结用极限法求瞬时速度应注意的问题(1)一般物体的运动,用极限法求出的瞬时速度只能粗略地表示物体在这一极短位移内某一位置或这一极短时间内某一时刻的瞬时速度,并不精确;Δt 越小,ΔxΔt越接近瞬时速度.(2)极限法只能用于在选定区间内所研究的物理量连续单调变化(单调增大或单调减小)的情况. 考点三 加速度1.速度、速度变化量和加速度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v =Δx ΔtΔv =v -v 0 a =Δv Δt =v -v 0Δt2.两个公式的说明a =Δv Δt 是加速度的定义式,加速度的决定式是a =Fm ,即加速度的大小由物体受到的合力F 和物体的质量m 共同决定,加速度的方向由合力的方向决定.考向一 加速度的理解1.(多项选择)跳伞运动员做低空跳伞表演,当飞机在离地面某一高度静止于空中时,运动员离开飞机自由下落,下落一段时间后打开降落伞,运动员以5 m/s 2的加速度匀减速下降,那么在运动员展开伞后匀减速下降的任一秒内( )A .这一秒末的速度比前一秒初的速度小5 m/sB .这一秒末的速度是前一秒末的速度的15C .这一秒末的速度比前一秒末的速度小5 m/s D .这一秒末的速度比前一秒初的速度小10 m/s 答案:CD[解析] 这一秒末与前一秒初的时间间隔为2 s ,所以Δv =10 m/s ,选项A 错误,选项D 正确;这一秒末与前一秒末的时间间隔为1 s ,所以Δv 1=5 m/s ,选项C 正确,选项B 错误.考向二 加速度的计算2.[2016·江门模拟] 如图115所示,小球以v 1=3 m/s 的速度水平向右运动碰到一墙壁,经Δt =0.01 s 后以v 2=2 m/s 的速度沿同一直线反向弹回,小球在这0.01 s 内的平均加速度是( )图115 A.100 m/s2,方向向右B.100 m/s2,方向向左C.500 m/s2,方向向左D.500 m/s2,方向向右答案:C[解析] 取水平向左为正方向,那么v1=-3 m/s,v2=2 m/s,由加速度的定义式可得a=v2-v1Δt=2 m/s-〔-3 m/s〕0.01 s=500 m/s2,方向水平向左,故C正确.考向三加速度与速度的关系3.(多项选择)[2016·某某质检] 我国新研制的隐形战机歼—20已经开始挂弹飞行.在某次试飞中,由静止开始加速,当加速度a不断减小直至为零时,飞机刚好起飞,那么此过程中飞机的( ) A.速度不断增大,位移不断减小B.速度不断增大,位移不断增大C.速度增加越来越快,位移增加越来越慢D.速度增加越来越慢,位移增加越来越快答案:BD[解析] 根据题意,飞机的速度与加速度同向,飞机的速度和位移都在增大,选项A错误,选项B正确;由于加速度减小,所以速度增加越来越慢,而速度增大会使位移变化越来越快,选项C错误,选项D 正确.■ 要点总结(1)速度的大小与加速度的大小没有必然联系,加速度的大小和方向由合力决定.(2)速度变化量的大小与加速度的大小没有必然联系,速度变化量的大小由加速度和速度变化的时间决定.(3)物体做加速运动还是减速运动,关键是看物体的加速度与速度的方向关系,而不是看加速度的变化情况.加速度的大小只反映速度变化(增加或减小)的快慢.考点四 匀速直线运动规律的应用匀速直线运动是一种理想化模型,是最基本、最简单的运动形式,应用广泛.例如:声、光的传播都可以看成匀速直线运动,下面是涉及匀速直线运动的几个应用实例.实例计算声音传播时间计算子弹速度或曝光时间 雷达测速由曝光位移求高度 图示说明声波通过云层反射,视为匀速直线运动子弹穿过苹果照片中,子弹模糊部分的长度即曝光时间内子弹的位移通过发射两次(并接收两次)超声波脉冲测定汽车的速度 曝光时间内下落石子的运动视为匀速运动2 [2016·某某卷] 如图116所示为一种常见的身高体重测量仪.测量仪顶部向下发射波速为v的超声波,超声波经反射后返回,被测量仪接收,测量仪记录发射和接收的时间间隔.质量为M 0的测重台置于压力传感器上,传感器输出电压与作用在其上的压力成正比.当测重台没有站人时,测量仪记录的时间间隔为t 0,输出电压为U 0,某同学站上测重台,测量仪记录的时间间隔为t ,输出电压为U ,那么该同学的身高和质量分别为( )图116A .v(t 0-t),M 0U 0UB.12v(t 0-t),M 0U 0U C .v(t 0-t),M 0U 0(U -U 0)D.12v(t 0-t),M 0U 0(U -U 0) 答案:D[解析] 当没有站人时,测量仪的空间高度为h 0=vt 02,U 0=kM 0,站人时,测量仪中可传播超声波的有效空间高度h =vt 2,U =kM ,故人的高度为H =h 0-h =v 〔t 0-t 〕2,人的质量为m =M -M 0=M 0U 0(U -U 0),选项D 正确.式题1 如图117所示为高速摄影机拍摄到的子弹穿过苹果瞬间的照片.该照片经过放大后分析出,在曝光时间内,子弹影像前后错开的距离约为子弹长度的1%~2%.子弹飞行速度约为500 m/s ,那么这幅照片的曝光时间最接近( )图117A .10-3s B .10-6s C .10-9s D .10-12s答案:B[解析] 根据匀速直线运动位移公式x =vt 可得,曝光时间(数量级)等于子弹影像前后错开的距离(模型建立的关键点)除以子弹速度,所以,必须知道子弹影像前后错开距离和子弹速度的数量级.根据题意,子弹长度一般不超过10 cm ,所以弹头长度的数量级为10-2m ;根据“子弹影像前后错开的距离约为子弹长度的1%~2%〞可得,“子弹影像前后错开的距离〞的数量级应该是10-4m ,而弹头速度500 m/s 的数量级为102m/s ,所以曝光时间最接近的数量级为10-6s.式题2 [2016·某某四校摸底] 一辆客车在某高速公路上行驶,在经过某直线路段时,司机驾车做匀速直线运动.司机发现其将要通过正前方高山悬崖下的隧道,于是鸣笛,5 s 后听到回声,听到回声后又行驶10 s 司机第二次鸣笛,3 s 后听到回声.此高速公路的最高限速为120 km/h ,声音在空气中的传播速度为340 m/s.请根据以上数据帮助司机计算一下客车的速度,看客车是否超速行驶,以便提醒司机安全行驶.答案:客车未超速[解析] 设客车行驶速度为v1,声速为v2,客车第一次鸣笛时距悬崖距离为L,那么2L-v1t1=v2t1当客车第二次鸣笛时,设客车距悬崖距离为L′,那么2L′-v1t3=v2t3又知L′=L-v1(t1+t2)将t1=5 s、t2=10 s、t3=3 s代入以上各式,联立解得v1=87.43 km/h<120 km/h故客车未超速.■ 建模点拨在涉及匀速直线运动的问题中,无论是求解距离、时间、速度,其核心方程只有一个:x=vt,知道该方程中任意两个量即可求第三个量.解答此类问题的关键主要表现在以下两个方面:其一,空间物理图景的建立;其二,匀速直线运动模型的建立.[教师备用习题]1.(多项选择)[2016·某某模拟] 从水平匀速飞行的直升机上向外自由释放一个物体,不计空气阻力,在物体下落过程中,以下说法正确的选项是( )A.从直升机上看,物体做自由落体运动B.从直升机上看,物体始终在直升机的后方C.从地面上看,物体做平抛运动D.从地面上看,物体做自由落体运动[解析] AC 由于惯性,物体在释放后在水平方向上做匀速直线运动,故在水平方向上和直升机不发生相对运动,而物体在竖直方向上初速度为0,加速度为g,故在竖直方向上做自由落体运动,所以从直升机上看,物体做自由落体运动,应选项A正确,B错误;从地面上看,物体做平抛运动,应选项C正确,选项D错误.2.如下图是做直线运动的某物体的位移—时间图像,根据图中数据可以求出P点的瞬时速度.下面四个选项中最接近P点瞬时速度的是( )word11 /11 A .2 m/s B .2.2 m/s C .2.21 m/s D .无法判断[解析] C 根据公式v =Δx Δt,时间Δt 取得越短,平均速度越接近瞬时速度,A 项的时间段是1 s ,B 项的时间段是0.1 s ,C 项的时间段是0.01 s ,因此选项C 正确.3.用同一X 底片对着小球运动的路径每隔110s 拍一次照,得到的照片如下图,那么小球在图示过程中的平均速度大小是()A .0.25 m/sB .0.2 m/sC .0.17 m/sD .无法确定[解析] C 图示过程中,x =6 cm -1 cm =5 cm =0.05 m ,t =3×110 s ,故v =x t=0.17 m/s ,选项C 正确.4.一质点沿直线Ox 方向做变速运动,它离开O 点的距离x 随时间t 变化的关系为x =(5+2t 3) m ,它的速度随时间t 变化的关系为v =6t 2 m/s ,该质点在t =0到t =2 s 间的平均速度大小和t =2 s 到t =3 s 间的平均速度大小分别为( )A .12 m/s 、39 m/sB .8 m/s 、38 m/sC .12 m/s 、19.5 m/sD .8 m/s 、13 m/s[解析] B t =0时,x 0=5 m ;t =2 s 时,x 2=21 m ;t =3 s 时,x 3=59 m .平均速度v =Δx Δt ,故v 1=x 2-x 02 s=8 m/s ,v 2=x 3-x 21 s =38 m/s.。
高三物理一轮复习全套教学案 第一章 直线运动(学生版)
运动的描述 典型例题
【例 1】在下列各运动的物体中,可视为 质点的有( ) A.做高低杠表演的体操运动员 B.沿斜槽下滑的小钢球,研究它沿斜槽 下滑的速度 C.人造卫星,研究它绕地球的转动 D.水平面上的木箱,研究它在水平力作 用下是先滑动还是先滚动
2.说明:(1)质点是一个理想化模型,实际上并不存在. (2) 物体可以简化成质点的情况:①物体各部分的运动情况 都相同时(如平动) .②物体的大小和形状对所研究问题的影响 可以忽略不计的情况下(如研究地球的公转) .③物体有转动, 但转动对所研究的问题影响很小时 (如研究小球从斜面上滚下的 运动) . 即使是同一个物体,能否被简化为质点,也得依据问题的具 体情况决定. (例1,针对练习1) 二、参考系和坐标系 1.参考系:在描述一个物体的运动时,用来作为标准的另 外的物体. 说明:(1)同一个物体,如果以不同的物体为参考系,观察结 果可能不同. (2)参考系的选取是任意的, 原则是以使研究物体的运动情况 简单为原则;一般情况下如无说明,则以地面或相对地面静止的 物体为参考系. 2.坐标系:为定量研究质点的位置及变化,在参考系上建 立坐标系,如质点沿直线运动,以该直线为 x 轴;研究平面上的 运动(如平抛运动)可建立直角坐标系. (例 2,针对练习 2) 升 中
(4)能用公式和图像描述匀变速直线运动,体会数学在研究物理问题中的重要性. 2.活动建议 (1)通过实验研究质量相同、大小不同的物体在空气中下落的情况,从中了解空气对落体运动的影响. (2)通过查找资料等方式,了解并讨论伽利略对物体运动的研究在科学发展和人类进步上的重大意义.
第一单元 考点解读
知识要点
x/m
(1)前几秒内位移最大?( A.1 s C.3 s 图 1-1-1 四、位置、位移和路程 1.位置:质点所在空间对应的点.建立坐标系后用坐标来 描述. 2.位移:描述质点位置改变的物理量,是矢量,方向由初 位置指向末位置,大小是从初位置到末位置的线段的长度. 3.路程:物体运动轨迹的长度,是标量. 说明:只有物体做单方向直线运动时,位移的大小才等于路 程. (例 3、4,针对练习 3) 五、速度与速率 1. 速度:位移与发生这个位移所用时间的比值(v= 是矢量,方向与Δ x 的方向相同. 2.瞬时速度与瞬时速率:瞬时速度指物体在某一时刻(或某 一位置)的速度,方向沿轨迹的切线方向,其大小叫瞬时速率, 前者是矢量,后者是标量. 3.平均速度与平均速率:在变速直线运动中,物体在某段 时间的位移跟发生这段位移所用时间的比值叫平均速度 ( v=
高考物理一轮复习第一章第1讲运动的描述教案新人教版
第1讲运动的描述考点1 质点、参考系和位移1.物体能否被看成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和形状来判断.2.对于同一个物体运动的描述,选用的参考系不同,其运动性质可能不同.在同一个问题中,若要研究多个物体的运动或同一个物体在不同阶段的运动,则必须选取同一个参考系.3.位移和路程的比较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( D )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.2.钓鱼岛群岛自古以来就是中国领土,其附近海域是渔民祖祖辈辈传统的谋生渔场.如图,中国海监46船(甲)和中国海监49船(乙),在钓鱼岛领海内开展例行维权巡航.甲、乙两船并排行驶,甲船上的船员看见钓鱼岛向东移,乙船内的船员发现甲船没有动.如果以钓鱼岛为参照物,上述事实说明( D )A.甲船向西运动,乙船不动B.乙船向西运动,甲船不动C.甲船向西运动,乙船向东运动D.甲、乙两船以相等的速度都向西运动解析:甲船上的船员看见钓鱼岛向东移,以钓鱼岛为参照物,甲船向西运动,乙船内的船员发现甲船没有动.甲、乙两船的速度大小、行驶的方向应该是一样的,即甲、乙两船以相等的速度都向西运动.故D正确.3. (2019·深圳模拟)如图所示,自行车的车轮半径为R,车轮沿直线无滑动地滚动,当气门芯由轮子的正上方第一次运动到轮子的正下方时,气门芯位移的大小为( D )A.πR B.2RC.2πR D.R4+π2解析:当气门芯由轮子的正上方第一次运动到轮子的正下方时,轮子向前运动半个周长,气门芯的初位置与末位置如图,由几何知识得,气门芯的位移大小x=(2R)2+(πR)2=R4+π2,故选D.考点2 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Δt →0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)v =ΔvΔt是平均速度的定义式,适用于所有的运动.1.(2019·江西新余一中二模)(多选)某赛车手在一次野外训练中,先利用地图计算出出发地和目的地的直线距离为9 km ,从出发地到目的地用了5 min ,赛车上的里程表指示的里程数值增加了15 km ,当他经过某路标时,车内速度计指示的示数为150 km/h ,那么可以确定的是( AD )A .在整个过程中赛车手的位移大小是9 kmB .在整个过程中赛车手的路程是9 kmC .在整个过程中赛车的平均速度大小是180 km/hD .经过路标时赛车的瞬时速率是150 km/h解析:位移为初位置到末位置的有向线段,则赛车手位移大小为9 km ,故A 正确;赛车上的里程表指示的里程数值增加了15 km ,可知路程是15 km ,故B 错误;平均速度大小等于位移大小与时间的比值,即v =x t =9 000300m/s =30 m/s =108 km/h ,故C 错误;车内速度计指示的示数150 km/h 为瞬时速率的大小,故D 正确.2.(多选)如图所示,每个小方格是边长为1 m 的正方形,物体沿曲线轨迹的箭头方向运动,沿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( ABC )A .物体在AB 段的平均速度是1 m/s B .物体在ABC 段的平均速度为52m/s C .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ABC 的平均速度解析:由图可知,AB 段位移为1 m ,由平均速度公式v =x t得,v =1 m/s ,A 正确;同理ABC 段位移为 5 m ,平均速度为52m/s ,B 正确;Δt 越小,该时间段内的平均速度越接近该位移内的某点瞬时速度,C 正确;只有做匀变速直线运动的物体,中间时刻的瞬时速度才等于该段位移的平均速度,D 错误.3.某质点沿一边长为2 m 的正方形轨道运动,每秒钟匀速移动1 m ,初始位置在bc 边的中点A ,由b 向c 运动,如图所示,A 、B 、C 、D 分别是bc 、cd 、da 、ab 边的中点,则下列说法正确的是( B )A .第2 s 末的瞬时速度大小为2 m/sB .前3 s 内的平均速度为53m/s C .前4 s 内的平均速率为0.5 m/s D .前2 s 内的平均速度为2 m/s解析:第2 s 末在B 点,瞬时速度大小为1 m/s ,A 错误.前3 s ,物体由A 经B 到d ,位移为由初位置指向末位置的有向线段,得x Ad = 5 m ,则v =x Ad t 3=53m/s ,B 正确.前4 s 内,物体由A →c →B →d →C ,路程为4 m ,故平均速率v =1 m/s ,C 错误.前2 s 内的平均速度v ′=x AB t 2=22m/s ,D 错误.故选B.2.计算平均速度时应注意的问题(1)平均速度的大小与物体的运动阶段有关,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)粗略计算时可以用极短时间内的平均速度来求某时刻的瞬时速度.考点3 加速度1.速度、速度的变化量和加速度的比较(1)速度的大小和加速度的大小无直接关系.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.(2)速度的方向和加速度的方向无直接关系.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.1.关于速度、速度的变化量和加速度,下列说法正确的是( B )A.物体运动的速度变化量越大,它的加速度一定越大B.速度很大的物体,其加速度可能为零C .某时刻物体的速度为零,其加速度不可能很大D .加速度很大时,物体运动的速度一定很快变大解析:由a =ΔvΔt 可知,在Δv 很大,但不知道Δt 的大小时,无法确定加速度的大小,故选项A 错误;高速匀速飞行的战斗机,速度很大,但速度不变化,加速度为零,故选项B 正确;炮筒中的炮弹,在火药刚刚燃烧的时刻,炮弹的速度为零,但加速度很大,故选项C 错误;加速度很大,说明速度变化很快,速度可能很快变大,也可能很快变小,故选项D 错误.2.(多选)根据给出的速度和加速度的正负,对下列运动性质的判断正确的是( CD ) A .v 0>0,a <0,物体做加速运动 B .v 0<0,a <0,物体做减速运动 C .v 0<0,a >0,物体做减速运动 D .v 0>0,a >0,物体做加速运动解析:当速度方向和加速度方向相同时,物体做加速运动;当速度方向和加速度方向相反时,物体做减速运动.速度和加速度的正方向是任意规定的,不能只根据加速度的正负来判断物体是做加速运动还是减速运动.故选项C 、D 正确.3.(2019·河南开封模拟)(多选)如图所示,物体以5 m/s 的初速度沿光滑的斜面向上做减速运动,经过2 s 速度大小变为3 m/s ,则物体的加速度( BC )A .大小为1 m/s 2,方向沿斜面向上 B .大小为1 m/s 2,方向沿斜面向下 C .大小为4 m/s 2,方向沿斜面向下 D .大小为4 m/s 2,方向沿斜面向上解析:取初速度方向为正方向,则v 0=5 m/s.若2 s 后的速度方向沿斜面向上,v =3 m/s ,则a =Δv Δt =v -v 0Δt =3-52 m/s 2=-1 m/s 2,即加速度大小为1 m/s 2,方向沿斜面向下;若2 s后的速度方向沿斜面向下,v =-3 m/s ,则a =Δv Δt =v -v 0Δt =-3-52 m/s 2=-4 m/s 2,即加速度大小为4 m/s 2,方向沿斜面向下.故选项A 、D 错误,B 、C 正确.对加速度大小和方向的进一步理解考点4 用极限法求瞬时速度和加速度1.极限法极限法是把某个物理量推向极端,即极大和极小,并依此做出科学的推理分析,从而给出判断或导出一般结论.极限法只能用于在选定区间内所研究的物理量连续、单调变化(单调增大或单调减小)的情况.2.用极限法求瞬时速度和瞬时加速度(1)在公式v =ΔxΔt 中,当Δt →0时v 是瞬时速度.(2)在公式a =ΔvΔt中,当Δt →0时a 是瞬时加速度.光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图甲所示,a 、b 分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a 、b 间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间.图乙中MN 是水平桌面,Q 是木板与桌面的接触点,1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门,与之连接的两个光电计时器没有画出.让滑块d 从木板的顶端滑下,光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为2.5×10-2 s和1.0×10-2s ,小滑块d 的宽度为0.5 cm ,则可测出滑块通过光电门1的速度v 1=________,滑块通过光电门2的速度v 2t =3.0 s ,则滑块的加速度a =________.【解析】 由v =x t可知,v 1=d t 1=0.5×10-22.5×10-2 m/s =0.2 m/sv 2=d t 2=0.5×10-21.0×10-2m/s =0.5 m/s由a =Δv Δt 可知,a =v 2-v 1Δt =,3.0) m/s 2=0.1 m/s 2.【答案】 0.2 m/s 0.5 m/s 0.1 m/s 2(1)用v =ΔxΔt求瞬时速度时,求出的是粗略值,Δt (Δx )越小,求出的结果越接近真实值.,(2)在实际问题中,只要满足测量精度要求,都可以把平均速度理解为瞬时速度,精确的瞬时速度由其它公式计算.1.如图所示,气垫导轨上滑块经过光电门时,其上的遮光条将光遮住,电子计时器可自动记录遮光时间Δt .测得遮光条的宽度为Δx ,用ΔxΔt 近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度.为使ΔxΔt更接近瞬时速度,正确的措施是( A )A .换用宽度更窄的遮光条B .提高测量遮光条宽度的精确度C .使滑块的释放点更靠近光电门D .增大气垫导轨与水平面的夹角解析:ΔxΔt 表示的是Δt 时间内的平均速度,遮光条的宽度Δx 越窄,则记录遮光时间Δt 越小,ΔxΔt越接近滑块通过光电门时的瞬时速度,选项A 正确.2.(2019·西城区模拟)用如图所示的装置可以近似测出气垫导轨上滑块的瞬时速度.已知固定在滑块上的遮光条的宽度为4.0 mm ,遮光条经过光电门的遮光时间为0.040 s ,则滑块经过光电门位置时的速度大小为( A )A .0.10 m/sB .100 m/sC .4.0 m/sD .0.40 m/s解析:遮光条经过光电门的遮光时间很短,所以可以把遮光条经过光电门的平均速度当作滑块经过光电门位置时的瞬时速度,即v =d t =4.0×10-30.040m/s =0.10 m/s ,A 正确.学习至此,请完成课时作业1。
高考物理一轮复习 第一章 第1讲 运动的描述教案-人教版高三全册物理教案
运动的描述目标要求内容要求说明1.质点经历质点模型的建构过程,了解质点的含义.知道将物体抽象为质点的条件,能将特定实际情境中的物体抽象成质点.体会建构物理模型的思维方式,认识物理模型在探索自然规律中的作用.2.位移、速度、加速度理解位移、速度和加速度.3.匀变速直线运动规律通过实验,探究匀变速直线运动的特点,能用公式、图象等方法描述匀变速直线运动,理解匀变速直线运动的规律,能运用其解决实际问题,体会科学思维中的抽象方法和物理问题研究中的极限方法.4.自由落体运动通过实验,认识自由落体运动规律.结合物理学史的相关内容,认识物理实验与科学推理在物理学研究中的作用.5.实验一测量做直线运动物体的瞬时速度第1讲运动的描述一、质点和参考系1.质点(1)用来代替物体的有质量的点叫做质点.(2)研究一个物体的运动时,如果物体的形状和大小对所研究问题的影响可以忽略,就可以看做质点.(3)质点是一种理想化模型,实际并不存在.2.参考系(1)参考系可以是运动的物体,也可以是静止的物体,但被选为参考系的物体,我们都假定它是静止的.(2)比较两物体的运动情况时,必须选同一参考系.(3)选取不同的物体做参考系,对同一物体运动的描述可能不同.通常以地面做参考系.判断正误 (1)研究百米赛跑运动员最后冲线的动作时可把运动员看成质点.( × ) (2)以地球为参考系,地球同步卫星相对地面是静止的.( √ ) 二、位移和速度 1.位移和路程位移路程定义位移表示物体的位置变化,可用由初位置指向末位置的有向线段表示路程是物体运动轨迹的长度区别 位移是矢量,方向由初位置指向末位置路程是标量,没有方向联系 在单向直线运动中,位移的大小等于路程;其他情况下,位移的大小小于路程2.速度与速率(1)平均速度:物体发生的位移与发生这段位移所用时间的比值,即v =ΔxΔt ,是矢量,其方向就是对应位移的方向.(2)瞬时速度:运动物体在某一时刻或经过某一位置的速度,是矢量,其方向是物体的运动方向或运动轨迹的切线方向.(3)速率:瞬时速度的大小,是标量.(4)平均速率:物体运动的路程与通过这段路程所用时间的比值,不一定等于平均速度的大小. 自测1 在伦敦奥运会上,牙买加选手博尔特在男子100m 决赛(直跑道)和男子200m 决赛(弯曲跑道)中分别以9.63s 和19.32s 的成绩获得两枚金牌.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 决赛的位移是100m 决赛的两倍B .200m 决赛的平均速度约为10.35m/sC .100m 决赛的平均速度约为10.38m/sD .100m 决赛的最大速度约为20.76m/s 答案 C解析 200m 比赛跑道是弯曲的,位移小于200m,100m 比赛跑道是直线,位移等于100m ,A 错;200m 19.32s ≈10.35m/s 是平均速率,B 错;100m9.63s ≈10.38m/s 是平均速度大小,C 对;最大速度由已知条件无法求出,D 错. 三、加速度1.物理意义:描述物体速度变化快慢和方向的物理量. 2.定义式:a =Δv Δt =v -v 0Δt.3.决定因素:a 不是由v 、Δt 、Δv 来决定,而是由F m来决定.4.方向:与Δv 的方向一致,由合外力的方向决定,而与v 0、v 的方向无关. 自测2 (2020·四川乐山市调研)关于质点的运动,下列说法中正确的是( ) A .质点运动的加速度为零,则速度为零,速度变化量也为零 B .质点的速度变化越快,则加速度越大C .质点在某时刻的加速度不为零,则该时刻的速度也不为零D .位移的方向就是质点的运动方向 答案 B解析 质点运动的加速度为零,则速度变化量为零,速度不一定为零,例如匀速直线运动,选项A 错误;加速度是速度的变化率,则质点的速度变化越快,加速度越大,选项B 正确;质点在某时刻的加速度不为零,该时刻的速度可能为零,例如竖直向上抛出的物体到达最高点时,速度为零,加速度不为零,选项C 错误;速度的方向是质点运动的方向,但是位移的方向不一定是质点的运动方向,选项D 错误.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,而不是依据物体自身大小和形状来判断.(2)参考系一般选取地面或相对地面静止的物体.(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的大小. 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.(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.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1所示.下面说法正确的是( )图1A.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答案 D解析金星通过太阳和地球之间时,我们才能看到金星没有被太阳照亮的一面呈黑色,选项A错误;因为观测“金星凌日”时太阳的大小对所研究的问题起着至关重要的作用,所以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.[听课感悟] ____________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________变式1下列说法中正确的是( )A.由于“辽宁舰”“高大威武”,故任何情况下都不能将其看成质点B.战斗机飞行员可以把正在甲板上用手势指挥的调度员看成是一个质点C.在战斗机飞行训练中,研究战斗机的空中翻滚动作时,战斗机可以看成质点D.研究“辽宁舰”航母在大海中的运动轨迹时,航母可以看成质点答案 D解析当物体的形状、大小对所研究的问题的影响可忽略不计时,我们就可以把它看成质点,所以“辽宁舰”在某些情况下可以看成质点,如研究“辽宁舰”航母在大海中的运动轨迹时,航母可以看成质点,A错误,D正确;正在甲板上用手势指挥的调度员的动作不能忽略,不能看成质点,B错误;研究战斗机的空中翻滚动作时,其大小和形状不能忽略,不可以看成质点,故C错误.变式2建筑工地上的起重机把一筐砖先竖直向上提升40m,然后沿半径为30m的圆弧水平转过60°,下列有关此过程中砖块的路程和位移大小的说法正确的是( )A.路程大于70m,位移为50mB.路程和位移都大于50mC.路程为70m,位移为50mD.路程和位移都是70m解析 沿半径为30m 的圆弧水平转过60°,根据几何关系可以知道,水平方向的位移为30m ,路程为π3×30m≈31.4m,故总路程s =40m +31.4m =71.4m>70m ,位移大小为x =302+402m=50m ,A 正确.1.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Δt →0时的平均速度. 2.判断方法和技巧(1)判断是否为瞬时速度,关键是看该速度是否对应“位置”或“时刻”. (2)求平均速度要找准“位移”和发生这段位移所需的“时间”.例2 在某GPS 定位器上,显示了以下数据:航向267°,航速36km/h ,航程60km ,累计100min ,时间10∶29∶57,则此时瞬时速度和开机后的平均速度为( ) A .3.6m/s 、10m/s B .10m/s 、10m/s C .3.6m/s 、6m/s D .10m/s 、6m/s答案 B解析 GPS 定位器上显示的航速为瞬时速度36km/h =10m/s ,航程60km ,累计100min ,平均速度为60×103100×60m/s =10m/s ,故B 正确.[听课感悟] ____________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________变式3 (2019·江苏扬州市调研)2018年2月22日晚,在短道速滑男子500m 决赛中,世界排名第一的中国选手武大靖,以39.584s 的成绩打破了世界纪录,为中国队收获了平昌冬奥会上的首枚金牌.已知500m 速滑跑道每圈长度为111.12m ,由此可计算武大靖在这次决赛中的( ) A .平均速率 B .平均速度 C .起跑时的加速度 D .冲过终点时的瞬时速度变式4 (2020·河南洛阳市质检)一质点沿直线Ox 方向做变速运动,它离开O 点的距离x 随时间t 变化的关系式为x =(5+2t 3) m ,它的速度v 随时间t 变化的关系式为v =6t 2(m/s),该质点在t =2s 时的速度和t =2s 到t =3s 时间内的平均速度大小分别为( ) A .12m/s 39m/s B .24m/s 38m/s C .12m/s 19.5m/s D .24m/s 13m/s答案 B解析 由v =6t 2(m/s)得,当t =2s 时,v =24m/s ;根据质点离开O 点的距离随时间变化的关系式x =(5+2t 3) m ,当t =2s 时,x 2=21m ,t =3s 时,x 3=59m ;则质点在t =2s 到t =3s 时间内的位移Δx =x 3-x 2=38m ,平均速度v =Δx Δt =381m/s =38m/s ,故选B. 拓展点 用平均速度法求解瞬时速度——极限思想的应用1.用极限法求瞬时速度和瞬时加速度(1)公式v =ΔxΔt 中,当Δt →0时v 是瞬时速度.(2)公式a =ΔvΔt 中,当Δt →0时a 是瞬时加速度.2.注意(1)用v =ΔxΔt 求瞬时速度时,求出的是粗略值,Δt 越小,求出的结果越接近真实值.(2)对于匀变速直线运动,一段时间内的平均速度可以精确地表示物体在这一段时间内中间时刻的瞬时速度.例3 为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为d =3.0cm 的遮光板,如图2所示,滑块在牵引力作用下匀加速先后通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光板通过光电门1的时间为Δt 1=0.30s ,通过光电门2的时间为Δt 2=0.10s ,遮光板从开始遮住光电门1到开始遮住光电门2的时间为Δt =3.0s ,则滑块的加速度约为( )图2A .0.067m/s 2B .0.67m/s 2C .6.7m/s 2D .不能计算出答案 A解析 遮光板通过光电门1时的速度v 1=d Δt 1=0.030.30m/s =0.10m/s ,遮光板通过光电门2时的速度v 2=d Δt 2=0.030.10m/s =0.30m/s ,故滑块的加速度a =v 2-v 1Δt≈0.067m/s 2,选项A 正确. [听课感悟] ____________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________1.三个概念的比较 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定义式v =ΔxΔtΔv =v -v 0a =Δv Δt =v -v 0t决定因素v 的大小由v 0、a 、Δt决定Δv 由v 与v 0进行矢量运算,由Δv =a Δt 知Δv由a 与Δt 决定 a 不是由v 、t 、Δv 决定的,而是由Fm决定 方向 平均速度与位移同向 由a 的方向决定 与Δv 的方向一致,由F 的方向决定,而与v 0、v 的方向无关2.判断直线运动中的“加速”或“减速”方法判断物体做加速运动还是减速运动,关键是看物体的加速度与速度的方向关系.(1)a 和v 同向加速直线运动―→⎩⎪⎨⎪⎧a 不变,v 随时间均匀增加a 增大,v 增加得越来越快a 减小,v 增加得越来越慢(2)a 和v 反向(减速直线运动)―→⎩⎪⎨⎪⎧a 不变,v 随时间均匀减小或反向增加a 增大,v 减小或反向增加得越来越快a 减小,v 减小或反向增加得越来越慢例4 (多选)一物体做匀变速直线运动,某时刻速度大小为4m/s,1s 后速度的大小变为 10m/s ,在这1s 内该物体的可能运动情况为( ) A .加速度的大小为6m/s 2,方向与初速度的方向相同 B .加速度的大小为6m/s 2,方向与初速度的方向相反 C .加速度的大小为14m/s 2,方向与初速度的方向相同 D .加速度的大小为14m/s 2,方向与初速度的方向相反 答案 AD解析 以初速度的方向为正方向,若初、末速度方向相同,加速度a =v -v 0t =10-41m/s 2= 6m/s 2,方向与初速度的方向相同,A 正确,B 错误;若初、末速度方向相反,加速度a =v -v 0t=-10-41m/s 2=-14m/s 2,负号表示方向与初速度的方向相反,C 错误,D 正确. [听课感悟] ____________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________变式5 做单向直线运动的物体,关于其运动状态,下列情况可能的是( ) A .物体的速率在增大,而位移在减小B .物体的加速度大小不变且不为零,速率也不变C .物体的速度为零时加速度达到最大D .物体的加速度和速度方向相同,当加速度减小时,速度也随之减小 答案 C变式6 (多选)如图3甲所示,火箭发射时,速度能在10s 内由0增加到100m/s ;如图乙所示,汽车以108km/h 的速度行驶,急刹车时能在2.5s 内停下来,下列说法中正确的是( )图3A .10s 内火箭的速度改变量为10m/sB .2.5s 内汽车的速度改变量为-30m/sC .火箭的速度变化比汽车的快D .火箭的加速度比汽车的加速度小 答案 BD解析 因火箭发射时,速度在10s 内由0增加到100m/s ,故10s 内火箭的速度改变量为Δv 1=100m/s -0=100m/s ,选项A 错误;汽车以108km/h =30m/s 的速度行驶,急刹车时能在2.5s 内停下来,则2.5s 内汽车的速度改变量为Δv 2=0-30m/s =-30m/s ,选项B 正确;火箭的加速度为a 1=Δv 1Δt 1=10010m/s 2=10m/s 2,汽车的加速度为a 2=Δv 2Δt 2=-302.5m/s 2=-12m/s 2,故火箭的速度变化比汽车的慢,火箭的加速度比汽车的加速度小,选项C 错误,D 正确.1.(质点、位移和参考系)(多选)(2019·江苏苏州市摸底)下列说法正确的是( ) A .高速公路限速牌上的速度指瞬时速度B .运动员在处理做香蕉球运动的足球时,要将足球看成质点C .运动员的链球成绩是指链球从离开手的位置到落地点的位移大小D .选取不同的参考系,同一物体的运动轨迹可能不同 答案 AD解析 限速牌上的速度是指按规定行驶的最大速度,为瞬时速度,故A 正确;香蕉球的运动很复杂,向前运动的同时还在转动,若将其看成质点,则无法把握其运动特点,故B 错误;链球成绩是指从地面上的某一规定位置到链球落地点的位移大小,故C 错误;从水平匀速飞行的飞机上释放的物体(不计空气阻力),以飞机为参考系时做自由落体运动,轨迹为直线;以地面为参考系时做平抛运动,轨迹为曲线,故D 正确.2.(平均速度和瞬时速度)(2019·江苏无锡一中期初)中国选手劳义在广州亚运会男子100米决赛中以10秒24的成绩获得冠军.这是中国选手历史上首次获得亚运会男子百米冠军!劳义之所以能够取得最佳成绩,取决于他在100米决赛中( ) A .某时刻的瞬时速度大 B .撞线时的瞬时速度大 C .平均速度大 D .撞线时的加速度大 答案 C3.(平均速度和瞬时速度)(多选)(2020·福建南平市模拟)下列关于瞬时速度和平均速度的说法正确的是( )A .若物体在某段时间内任一时刻的瞬时速度都等于零,则它在这段时间内的平均速度一定等于零B .若物体在某段时间内的平均速度等于零,则它在这段时间内任一时刻的瞬时速度一定都等于零C .匀速直线运动中,物体在任意一段时间内的平均速度等于它在任一时刻的瞬时速度D .变速直线运动中,物体在任意一段时间内的平均速度一定大于其初始时刻的瞬时速度 答案 AC4.(平均速度法求瞬时速度)(2020·湖北荆州市质检)如图4所示,气垫导轨上滑块经过光电门时,其上的遮光条将光遮住,电子计时器可自动记录遮光时间Δt .测得遮光条的宽度为Δx ,用Δx Δt 近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度.为使ΔxΔt 更接近瞬时速度,正确的措施是( )图4A .换用宽度更窄的遮光条B .提高测量遮光条宽度的精确度C .使滑块的释放点更靠近光电门D .增大气垫导轨与水平面的夹角 答案 A5.(加速度的理解)(多选)两个物体A 、B 的加速度a A >a B ,则( ) A .A 的速度一定比B 的速度大B .A 的速度变化量一定比B 的速度变化量大C .A 的速度变化一定比B 的速度变化快D .A 的速度变化率一定比B 的速度变化率大 答案 CD解析 加速度a =ΔvΔt ,表示速度变化的快慢,加速度a 较大,其速度v 、速度变化量Δv 不一定大,但速度变化一定快,速度变化率一定大,故C 、D 正确.(限时:20分钟)1.“嫦娥三号”月球探测器成功完成月面软着陆,且着陆器与巡视器(“玉兔号”月球车)成功分离,下面有关“嫦娥三号”的说法正确的是( )A.“嫦娥三号”刚刚升空的时候速度很小,加速度也很小B.研究“玉兔号”月球车在月球表面运动的姿态时,可以将其看成质点C.研究“嫦娥三号”飞往月球的运行轨道时,可以将其看成质点D.“玉兔号”月球车静止在月球表面时,其相对于地球也是静止的答案 C解析“嫦娥三号”在刚刚升空的时候速度很小,但速度变化很快,加速度很大,故选项A 错误;研究“玉兔号”月球车在月球表面运动的姿态时,不能忽略“玉兔号”月球车的大小和形状,不能将其看成质点,故选项B错误;研究“嫦娥三号”飞往月球的运行轨道时,可以忽略“嫦娥三号”的大小和形状,可以将其看成质点,故选项C正确;“玉兔号”月球车静止在月球表面时,相对于月球是静止的,相对于地球是运动的,故选项D错误.2.关于物体的运动,下列情况不可能...出现的是( )A.加速度在减小,速度在增加B.加速度方向始终改变而速度不变C.加速度和速度大小都在变化,加速度最大时速度最小,速度最大时加速度最小D.加速度方向不变而速度方向变化答案 B3.一个质点做方向不变的直线运动,加速度的方向始终与速度的方向相同,但加速度大小先保持不变,再逐渐减小直至为零,则在此过程中( )A.速度先逐渐增加,然后逐渐减小,当加速度减小到零时,速度达到最小值B.速度先均匀增加,然后增加得越来越慢,当加速度减小到零时,速度达到最大值C.位移逐渐增大,当加速度减小到零时,位移将不再增大D.位移先逐渐增大,后逐渐减小,当加速度减小到零时,位移达到最小值答案 B解析加速度与速度的方向相同,速度应增加.当加速度不变时,速度均匀增加;当加速度减小时,速度仍增加,但增加得越来越慢;当加速度为零时,速度达到最大值,保持不变,A 错误,B正确;因质点速度方向不变化,始终向前运动,最终做匀速运动,所以位移一直在增大,C、D错误.4.人们越来越多地使用手机进行导航,如图1所示是某人从杭州市民中心驾车去武林广场的手机导航的截屏画面,该地图提供了①、②、③三种驾车线路规划方案及相对应的数据,实际行驶中导航提示:“前方有测速,限速50千米……”.下列说法不正确...的是( )图1A.①②③三条线路方案的位移相等B.研究汽车在地图上的实时位置时,可以把汽车看成质点C.图中显示23分钟和6.9公里分别指的是时间间隔和路程D.导航提示的“限速50千米”指的是限制汽车的平均速度不超过50km/h答案 D解析因汽车起点与终点相同,故位移相同,选项A正确;研究汽车在地图上的实时位置时,汽车的形状、大小可以忽略,汽车可以视为质点,选项B正确;23分钟与6.9公里的含义分别是需要行驶的时间和这段时间内汽车行驶的路程,选项C正确;限速50千米是指限制汽车的瞬时速度不超过50km/h,选项D错误.5.校运会400m比赛中,终点在同一直线上,但起点不在同一直线上(如图2所示).关于这样的做法,下列说法正确的是( )图2A.这样做的目的是使参加比赛的同学位移大小相同B.这样做的目的是使参加比赛的同学路程相同C.这样做的目的是使参加比赛的同学所用时间相同D.这种做法其实是不公平的,明显对外侧跑道的同学有利答案 B解析校运会400m比赛,其跑道是弯的,为了保证其路程均为400m且终点在同一直线上,故起点不在同一直线上,故B正确.6.关于物体的运动,下列说法正确的是( )A.物体的加速度等于零,速度一定等于零B.物体的速度变化量大,加速度一定大C.物体具有向东的加速度时,速度的方向可能向西D.做直线运动的物体,加速度减小,速度也一定减小答案 C7.一物体做加速度为-1m/s2的直线运动,t=0时速度为-5m/s,下列说法正确的是( ) A.初速度为-5m/s说明物体在做减速运动B.加速度为-1m/s2说明物体在做减速运动C.t=1s时物体的速度为-4m/sD.初速度和加速度方向相同,物体在做加速运动答案 D解析当速度方向与加速度方向相同时,物体做加速运动,根据速度公式v=v0+at,当t =1s时物体速度为v1=-5m/s+(-1)×1m/s=-6m/s,故A、B、C错误,D正确.8.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,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率为零C.质点在最高点时加速度为零D.质点落回抛出点时的速度与开始离开抛出点时的速度相同答案 A。
高三物理一轮复习教案(精品)
第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究第1单元 直线运动的基本概念1、 机械运动:一个物体相对于另一物体位置的改变(平动、转动、直线、曲线、圆周)参考系:假定为不动的物体(1) 参考系可以任意选取,一般以地面为参考系(2) 同一个物体,选择不同的参考系,观察的结果可能不同(3) 一切物体都在运动,运动是绝对的,而静止是相对的2、 质点:在研究物体时,不考虑物体的大小和形状,而把物体看成是有质量的点,或者说用一个有质量的点来代替整个物体,这个点叫做质点。
(1) 质点忽略了无关因素和次要因素,是简化出来的理想的、抽象的模型,客观上不存在。
(2) 大的物体不一定不能看成质点,小的物体不一定就能看成质点。
(3) 转动的物体不一定不能看成质点,平动的物体不一定总能看成质点。
(4) 某个物体能否看成质点要看它的大小和形状是否能被忽略以及要求的精确程度。
3、时刻:表示时间坐标轴上的点即为时刻。
例如几秒初,几秒末。
时间:前后两时刻之差。
时间坐标轴线段表示时间,第n 秒至第n+3秒的时间为3秒 (对应于坐标系中的线段)4、位移:由起点指向终点的有向线段,位移是末位置与始位置之差,是矢量。
路程:物体运动轨迹之长,是标量。
路程不等于位移大小(坐标系中的点、线段和曲线的长度)5、速度:描述物体运动快慢和运动方向的物理量, 是矢量。
平均速度:在变速直线运动中,运动物体的位移和所用时间的比值,υ=s/t (方向为位移的方向)平均速率:为质点运动的路程与时间之比,它的大小与相应的平均速度之值可能不相同直线运动 直线运动的条件:a 、v 0共线参考系、质点、时间和时刻、位移和路程速度、速率、平均速度加速度运动的描述典型的直线运动匀速直线运动 s=v t ,s-t 图,(a =0)匀变速直线运动特例 自由落体(a =g ) 竖直上抛(a =g ) v - t 图规律 at v v t +=0,2021at t v s +=as v v t 2202=-,t v v s t 20+=(粗略描述运动的快慢)即时速度:对应于某一时刻(或位置)的速度,方向为物体的运动方向。
2020年高考物理一轮总复习第一章第一讲描述运动的基本概念教案
第一讲 描述运动的基本概念一、参考系 质点1.参考系(1)定义:为了研究物体的运动而假定不动的物体.(2)选取原则:可任意选取,但对同一物体的运动,所选的参考系不同,对它运动的描述可能会不同.通常以地面或相对于地面静止的物体为参考系.2.质点(1)定义:用来代替物体的有质量的点.(2)物体可看作质点的条件:研究一个物体的运动时,物体的大小和形状对研究问题的影响可以忽略.二、位移 速度1.位移和路程2.速度和速率(1)平均速度:物体的位移与发生这段位移所用时间的比值,即v =Δx Δt,其方向与位移的方向相同,是矢量. (2)瞬时速度:运动物体在某一时刻或某一位置的速度,方向沿运动轨迹上物体所在点的切线方向指向前进的一侧,是矢量.(3)速率:瞬时速度的大小,是标量.(4)平均速率:路程与时间的比值,不一定等于平均速度的大小.三、加速度1.定义:速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值.2.定义式:a =Δv Δt. 3.方向:与速度变化量的方向相同,是矢量.4.物理意义:描述物体速度变化快慢的物理量.[小题快练]1.判断题(1)研究物体的运动时,只能选择静止的物体作为参考系.( × )(2)研究花样游泳运动员的动作时,不能把运动员看作质点.( √ )(3)电台报时说:“现在是北京时间8点整”,这里的“8点整”实际上指的是时刻.( √ )(4)平均速度的方向与位移方向相同.( √ )(5)子弹击中目标的速度属于瞬时速度.( √ )(6)加速度减小时,速度可能是增大的.( √ )(7)甲的加速度a甲=2 m/s2,乙的加速度a乙=-3 m/s2,a甲>a乙.( × )2.(多选)如图所示,2015年9月3日,20架直升机组成“70”字样,将抗战胜利70周年大写在天安门广场上空.下列关于飞机运动情况的说法正确的是( ABC )A.地面上的人看到飞机飞过,是以地面为参考系B.飞行员看到观礼台向后掠过,是以飞机为参考系C.以编队中某一飞机为参考系,其他飞机是静止的D.以编队中某一飞机为参考系,其他飞机是运动的3.钓鱼岛自古以来就是我国的固有领土,在距温州市约356 km、距福州市约385 km、距基隆市约190 km的位置.若我国某海监船为维护我国对钓鱼岛的主权,从温州出发去钓鱼岛巡航,到达钓鱼岛时共航行了480 km,则下列说法中不正确的是( A )A.该海监船的位移大小为480 km,路程为356 kmB.该海监船的位移大小为356 km,路程为480 kmC.确定该海监船在海上的位置时可以将该海监船看成质点D.若知道此次航行的时间,则可求出此次航行的平均速度4.(多选)关于速度和加速度,下列说法正确的是( AB )A.加速度是描述速度变化快慢的物理量B.加速度的方向可能与速度的方向相反C.物体的加速度越大,它的速度也一定越大D.物体的加速度为零,它的速度也一定为零考点一质点参考系 (自主学习)1.对质点的理解(1)对质点的三点说明。
高考物理一轮复习第一章 直线运动 1.1 描述运动的基本概念 匀速运动 教学案
【2013考纲解读】Ⅰ.对所列知识要知道其内容及含义,并能在有关问题中识别和直接使用它们.Ⅱ.对所列知识要理解其确切含义及与其他知识的联系,能够进行叙述和解释,并能在实际问题的分析、综合、推理和判断等过程中运用.第1节描述运动的基本概念匀速运动【导学目标】1.掌握参考系、质点、位移和路程的概念.2.掌握速度与加速度的概念,并理解二者的关系.【重点知识梳理】一、质点【基础导引】下列情况中所描述的物体可以看做质点的是()A.研究绕太阳公转时的地球B.研究自转时的地球C.研究出站时的火车D.研究从北京开往上海的火车【知识梳理】1.用来代替物体的有________的点叫做质点,研究一个物体的运动时,如果物体的________和________对问题的影响可以忽略,就可以看做质点.2.质点是一个理想化的物理模型.物体能否看成质点是由问题的性质决定的.同一物体在有些情况下可以看成质点,而在另一些情况下又不能看成质点.思考:质点的体积一定很小吗?二、参考系与位移、路程【基础导引】1.指出以下所描述的运动的参考系各是什么?A.太阳从东方升起,西方落下________B.月亮在云中穿行______C.车外的树木向后倒退______D.“小小竹排江中游” ______【知识梳理】1.参考系和坐标系(1)为了研究物体的运动而假定______的物体,叫做参考系.(2)对同一物体的运动,所选择的参考系不同,对它的运动的描述可能会________.通常以________为参考系.(3)为了定量地描述物体的位置及位置的变化,需要在参考系上建立适当的________.思考:选取的参考系一定是静止的物体吗?2.位移和路程(1)位移描述物体________的变化,用从__________指向__________的有向线段表示,是矢量.(2)路程是物体运动________的长度,是标量.思考:什么情况下物体运动的路程等于位移的大小?三、速度和加速度【基础导引】1.关于瞬时速度、平均速度,以下说法中正确的是() A.瞬时速度可以看成时间趋于无穷小时的平均速度B .做变速直线运动的物体在某段时间内的平均速度,一定和物体在这段时间内各个时刻的瞬时速度的平均值大小相等C .物体做变速直线运动时,平均速度的大小就是平均速率D .物体做变速直线运动时,平均速度是指物体通过的总路程与所用总时间的比值 2.关于物体运动的加速度和速度的关系,以下说法中正确的是 ( ) A .速度越大,加速度也一定越大 B .速度变化很快,加速度一定很大C .加速度的方向保持不变,速度的方向也一定保持不变D .加速度就是速度的增加量 【知识梳理】 1.速度物理学中用位移与发生这段位移所用时间的比值表示物体运动的______,即v =ΔxΔt ,是描述物体运动的________的物理量.(1)平均速度:在变速运动中,物体在某段时间内的________与发生这段位移所用时间的比值叫做这段时间内的平均速度,即v =________,其方向与________的方向相同. (2)瞬时速度:运动物体在__________________________的速度,方向沿轨迹上物体所在点的切线方向指向前进的一侧,是矢量.瞬时速度的大小叫________,是标量.思考:现在汽车上都安装有行车电脑,可以即时显示行车速度、某段时间内平均速度等相关参量,你能仅凭两数字变化快慢来判断哪是瞬时速度,哪是平均速度吗? 2.加速度加速度是描述________________的物理量,是____________与____________________的比值,即a =________.加速度是矢量,其方向与____________的方向相同. 3.根据a 与v 方向间的关系判断物体是在加速还是在减速(1)当a 与v 同向或夹角为锐角时,物体速度大小________. (2)当a 与v 垂直时,物体速度大小________.(3)当a 与v 反向或夹角为钝角时,物体速度大小________.思考:1.速度大的物体加速度一定大吗?加速度大的物体速度一定大吗? 2.速度变化大,加速度一定大吗?加速度大,速度变化一定大吗? 【答案】 基础再现 一、基础导引AD知识梳理 1.质量形状大小思考:不一定.二、三、基础导引 1.A 2.B知识梳理 1.快慢快慢(1)位移xt位移(2)某一时刻(或某一位置)速率思考:当速度变化时,瞬时速度变化较快,而平均速度变化慢些,因此数字变化快的是瞬时速度,数字变化慢的是平均速度.2.速度变化快慢速度的变化量发生这一变化所用时间ΔvΔt速度变化3.(1)变大(2)不变(3)变小思考【高频考点突破】考点一参考系的选取考点解读1.参考系可以是运动的物体,也可以是静止的物体,但被选为参考系的物体,我们假定它是静止的.2.比较两物体的运动情况时,必须选同一参考系.3.选参考系的原则是观测运动方便和描述运动尽可能简单.典例剖析跟踪训练1甲、乙、丙三个观察者同时观察一个物体的运动.甲说:“它在做匀速运动.”乙说:“它是静止的.”丙说:“它在做加速运动.”这三个人的说法()A.在任何情况下都不对B.三人中总有一人或两人的说法是错误的C.如果选择同一参考系,那么三个人的说法都对D.如果各自选择自己的参考系,那么三个人的说法就可能都对考点二平均速度与瞬时速度的关系考点解读1.平均速度反映一段时间内物体运动的平均快慢程度,它与一段时间或一段位移相对应.瞬时速度能精确描述物体运动的快慢,它是在运动时间Δt→0时的平均速度,与某一时刻或某一位置相对应.2.瞬时速度的大小叫速率,但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,它与平均速度的大小没有对应关系.典例剖析例22011年5月31日,国际田联挑战赛捷克俄斯特拉发站比赛结束,牙买加“飞人”博尔特以9.91 s的成绩赢得100 m大战.博尔特也曾以19.30 s的成绩获得2008年北京奥运会200 m比赛的金牌.关于他在这两次比赛中的运动情况,下列说法正确的是() A.200 m比赛的位移是100 m比赛位移的两倍B.200 m比赛的平均速度约为10.36 m/sC.100 m比赛的平均速度约为10.09 m/sD.100 m比赛的最大速度约为20.18 m/s【思维突破】物理问题常常与实际生活相联系,本题中跑道200 m不是直的,而是弯曲的.这是一个实际生活问题,所以学习物理不能脱离生活.跟踪训练2如图2所示,一个人沿着一个圆形轨道运动,由A点开始运图2动,经过半个圆周到达B点.下列说法正确的是()A.人从A到B的平均速度方向由A指向BB.人从A到B的平均速度方向沿B点的切线方向C.人在B点瞬时速度方向由A指向BD.人在B点瞬时速度方向沿B点的切线方向考点三速度、速度的变化量和加速度的关系【考点解读】物理量速度v速度的变化量Δv加速度a 物理意义表示运动的快慢和方向表示速度变化的大小和方向表示速度变化的快慢,即速度的变化率公式及单位v=ΔxΔtm/sΔv=(v-v0)m/sa=ΔvΔtm/s2关系三者无必然联系,v很大,Δv可以很小,甚至为0,a也可大可小,也可能为零.跟踪训练3关于速度和加速度的关系,下列说法正确的是() A.加速度方向为负时,速度一定减小B.速度变化得越快,加速度就越大C.加速度方向保持不变,速度方向也保持不变D.加速度大小不断变小,速度大小也不断变小例4做下列运动的物体,能当成质点处理的是() A.自转中的地球B .旋转中的风力发电机叶片C .研究被运动员踢出的旋转足球时D .匀速直线运动的火车 错解 C误区警示 错误的认为旋转的足球落地点与踢出点距离很大,而未注意研究的是足球的旋转.正确解析 在研究地球自转时,地球的形状和大小不能忽略,选项A 错;研究风力发电机叶片的旋转时,叶片的形状不能忽略,选项B 错;研究足球的旋转时,足球的大小和形状不能忽略,C 错;匀速直线运动的火车可作为质点处理,D 对. 答案 D跟踪训练4 在2010年温哥华冬奥会上,经过16天的冰雪大战,中国代表团以5金2银4铜的好成绩跻身金牌榜十强,再创历史新高.其中25日的短道速滑3 000米接力赛中王濛、周洋、张会和孙琳琳以4分06秒610的成绩打破世界纪录并夺冠.关于运动项目的下列描述中正确的有 ( )A .花样滑冰赛中的申雪、赵宏博可以视为质点B .冬奥会冰壶比赛中的冰壶可视为质点C .女子3 000 m 短道速滑接力赛中中国队夺金的平均速率最大D .王濛在500 m 短道速滑过程中路程和位移在数值上是相等的 2.混淆加速度、速度和速度的变化量例5 关于速度、速度的变化量、加速度,正确的说法是 ( ) A .物体运动时速度的变化量越大,它的加速度一定越大 B .速度很大的物体,其加速度可以为零 C .某时刻物体速度为零,其加速度不可能很大 D .加速度很大时,运动物体的速度一定很快变大 错解 AD误区警示 因为a =ΔvΔt ,所以Δv 很大时,a 就很大,错选A ;加速度很大时,速度变化很快,错误地认为速度一定很快变大,错选D.正确解析 由a =ΔvΔt 可知,在Δv 越大,但不知道Δt 的大小时,无法确定加速度的大小,故A 错;高速匀速飞行的战斗机,速度很大,但速度变化量为零,加速度为零,所以B 对;炮筒中的炮弹,在火药刚刚燃烧的时刻,炮弹的速度为零,但加速度很大,所以C 错;加速度很大,说明速度变化很快,速度可能很快变大,也可能很快变小,故D 错. 答案 B特别提醒:解答直线运动的问题时,一要充分理解概念的内涵与联系,例如在解答有关参考系的题目时应清楚参考系是可以任意选取的,但选取不同物体做参考系,物体的运动情况往往不同,因此所选参考系应尽可能使描述简单和观察方便,且在同一问题中只能选一个参考系;二要分清矢量与标量,正确理解矢量正、负号的含义(表示方向,不表示大小);三要正确理解速度与加速度,速度、速度变化量、加速度三者大小没有必然联系,加速度方向与速度变化量方向一致,加速度方向与速度方向相同时不论加速度大小怎么变化,速度均增大,相反时不论加速度大小怎么变化,速度均减小.跟踪训练5在变速直线运动中,下面关于速度和加速度关系的说法,正确的是() A.加速度与速度无必然联系B.速度减小时,加速度也一定减小C.速度为零时,加速度也一定为零D.速度增大时,加速度也一定增1.(2012·海南)如图,表面处处同样粗糙的楔形木块abc固定在水平地面上,ab面和bc 面与地面的夹角分别为α和β,且α>β.一初速度为v0的小物块沿斜面ab向上运动,经时间t0后到达顶点b时,速度刚好为零;然后让小物块立即从静止开始沿斜面bc下滑。
高中物理一轮复习教案 第1章 运动的描述 匀变速直线运动 第1节 描述运动的基本概念
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3.如图所示,在某次越野自行车训练中,某选手
用地图计算出出发地 A 和目的地 B 的直线距离
为 12 km,实际从 A 运动到 B 用时 30 min,实
际里程表指示的里程数比直线距离多了 8 km,
当他经过某路标 C 时,车上速度计指示的示数
为 50 km/h,下列说法错误的是
()
A.整个过程中自行车的平均速度大小为 24 km/h
(× )
(5)加速度为正值,表示速度的大小一定越来越大。 ( × )
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二、选择题(部分习题选自教材,或为教材习题的改编。教材习题
最经典,每练一次都有新发现。)
1.下列关于物理学的基本知识说法正确的是
()
A.只有静止的物体才能被选为参考系
B.小明早上 6 点 30 分出门去上学,“6 点 30 分”是时间间隔
①位移是_矢__量__,方向由初位置指向末位置 区别
②路程是标量,没有_方__向__ ①在单向直线运动中,位移的大小_等__于__路程 联系 ②其他情况下,位移的大小_小__于__路程
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2.速度和速率 (1)平均速度:物体发生的位移与发生这段位移所用时间的比
x 值,即 v=__t _,是矢量,其方向就是对应_位__移__的方向。
第1节
描述运动的基本概念
目录
一 理解透——概念·公式·定理 二 研究好——题型·考法·技巧 三 查缺漏——盲点·短板·妙法 四 课时跟踪检测
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一 理解透——概念·公式·定理
一、质点、参考系 1.质点 (1)定义:用来代替物体的有 质量 的点。 (2)条件:物体的大小和形状对研究的问题的影响可以忽略不
B.整个过程中自行车的平均速率为 40 km/h C.经过路标 C 时自行车的瞬时速度大小为 50 km/h
2021版高考物理一轮复习第1章直线运动第1节描述运动的基本概念学案
第1节描述运动的基本概念考点一参考系、质点、位移和路程、时间与时刻对应学生用书p一、参考系和质点1.参考系(1)定义:为了描述物体的运动而假定为__不动__的物体叫做参考系.(2)关于参考系的选取①参考系的选取原则上是__任意__的,通常取地面或相对地面做__匀速直线__运动的物体做参考系,这样的参考系叫惯性参考系.灵活选择参考系,可简化解题过程.②要比较不同物体的运动情况,必须选取__同一__参考系.③参考系选得不同,对同一物体运动状态的描述一般会__不同__,通常取地球为参考系.2.质点(1)定义:用来代替物体的有质量的点叫质点.(2)把物体看成质点的条件①研究的问题涉及到的空间位移__远远大于__物体本身的大小.②物体各部分的运动情况完全__相同__.③物体虽有转动,但转动对研究的问题的影响__很小__.(3)质点是一种理想化模型,实际并不存在.【理解巩固1】(多选)关于质点和参考系的理解,下列说法正确的是( )A.研究2018年印尼亚运会男子100米冠军苏炳添最后冲线的动作时可以把苏炳添看成质点B.研究女子50米步枪比赛中杜丽射出的子弹轨迹可以将子弹看成质点C.“一江春水向东流”是以地面为参考系D.未起飞的舰载机以航母甲板为参考系是静止的[解析] 研究2018年印尼亚运会男子100米冠军苏炳添最后冲线的动作时,运动员的大小和形状不能忽略,不能看成点,A错误;研究子弹轨迹,子弹的大小和形状能忽略,可以看成质点,B正确;“一江春水向东流”是以地面为参考系,C正确;未起飞的舰载机以航母甲板为参考系是静止的,D正确.[答案] BCD二、位移与路程、时间与时刻1.位移与路程2.时间与时刻在表示时间的数轴上,时刻是数轴上的一个点,表示一瞬间;时间是数轴上的一段线段,即两个时刻之差.【理解巩固2】(多选)对于体育比赛的论述,下列说法正确的是( )A.运动员跑完800 m比赛,指的是路程大小为800 mB.运动员铅球成绩为4.50 m,指的是位移大小为4.50 mC.某场篮球比赛打了两个加时赛,共需加时10 min,10 min指的是时刻D.某人用15 s跑完100 m,15 s指的是时间[解析] 运动员跑完800 m比赛,指的是路程大小为800 m,选项A正确;运动员铅球成绩为4.50 m,指的是抛出点和落地点水平距离大小,选项B错误;某场篮球比赛打了两个加时赛,共需加时10 min,10 min指的是时间,选项C错误;某人用15 s跑完100 m,15 s指的是一段时间,选项D正确.[答案] AD对应学生用书p参考系和质点例1 (多选)2018年11月,第十二届中国国际航空航天博览会在广东珠海如期举行,首次亮相航展的空军航空大学“红鹰”飞行表演队为现场观众带来了“八机钻石筋斗、丘比特之箭”等精彩动作,如图所示.下列关于“红鹰”飞行表演的说法中正确的是( )A.地面上的人看到飞机飞过,是以飞行员为参考系B.飞行员看到观礼台向后掠过,是以飞机为参考系的C.研究某架飞机在空中飞行的轨迹时,可将飞机视为质点D.研究飞机在空中的各种表演动作时,可将飞机视为质点[解析] 地面上的人看到飞机飞过,是以地面为参考系,飞机是运动的,故A错误;飞行员以飞机为参考系,飞行员看到观礼台向后掠过,故B正确;研究某架飞机在空中飞行的轨迹时,飞机的大小可以忽略不计,可将飞机视为质点,故C正确;观看飞机表演的空翻动作时,飞机的大小和形状不能忽略,不可以看成质点,故D错误.[答案] BC,,,,, 1.参考系可以是静止的物体,也可以是运动的物体.被选为参考系的物体,我们都假定它是静止的.对于复杂运动的物体,选取能最简单描述物体运动情况的物体为参考系.,2.研究物体的运动,先找参考系,再分析物体的形状、体积对研究的问题的影响情况,然后再确定物体是否可以当质点.同一物体,在有的情况下可以看成质点,在有的情况下不能看成质点,例如研究地球的公转和自转,研究火车从北京到上海的时间和火车过桥的时间.)位移与路程例2 如图所示为中国古代的太极图,图中大圆的半径为R ,圆心在O 点,AC 是直径,中央“S ”形部分是两个半径均为R2的半圆.某人晨练时按此图自A 点出发,沿图中箭头所示路径ABCOA 进行,第一次返回A 点的过程中,他的路程和位移大小分别是( )A .0,0B .0,2πRC .2πR ,0D .2πR ,2πR[解析] 位移由初位置指向末位置,质点沿半径为R 的半圆运动,当质点由A 点运动到C 点再返回A 点,位移大小等于0,路程等于ABC 的半个圆弧加上中央两个小半圆弧长之和,等于2πR ,故C 正确,A 、B 、D 错误.[答案] C,无论多么复杂的运动,位移都是从初位置指向末位置的有向线段.)时间与时刻3 关于时间和时刻,下列说法正确的是( )A .时间与时刻的区别在于长短不同,长的是时间,短的是时刻B .两个时刻之间的间隔是一段时间C .第3秒末和第4秒初的时间间隔是一秒D.第3秒内和第4秒内经历的时间长短不一样[解析] 时间是指时间的长度,在时间轴上对应一段距离,时刻是指时间点,在时间轴上对应的是一个点,A错误.两个时刻之间的间隔是一段时间,B正确.第3秒末和第4秒初的时间间隔是0,C错误.第3秒内和第4秒内经历的时间长短一样,都是1秒,所以D错误.[答案] B考点二速度与速率对应学生用书p1.速度(1)平均速度:运动物体的__位移和所用时间__的比值,叫做__这段位移(或时间)__内的平均速度,即__v-=ΔxΔt__,这是平均速度的定义式,对任何运动都适用.平均速度是__矢量__,其方向跟__位移方向__相同.(2)瞬时速度:运动物体__在某一时刻(或经过某一位置)__的速度,其方向是物体的运动方向或运动轨迹的切线方向.2.速率(1)平均速率:物体在某段时间内__通过的路程l跟通过这段路程所用时间t__的比值,叫做__这段路程(或这段时间)内__的平均速率,即__v-=lt__,它是__标量__,值得注意的是:它并不是平均速度的大小.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.(2)瞬时速率:即瞬时速度的大小.【理解巩固3】(多选)三个质点A、B、C均由N点沿不同路径运动至M点,运动轨迹如图所示,三个质点同时从N点出发,同时到达M点,下列说法正确的是( )A.三个质点从N点到M点的平均速度相同B .三个质点任意时刻的速度方向都相同C .三个质点从N 点出发到任意时刻的平均速度都相同D .三个质点从N 点到M 点的平均速率一定不相同[解析] 位移是指从初位置指向末位置的有向线段,在任意时刻,三个质点的位移方向不同,只有均到达M 点,位移方向相同,三个质点从N 点出发到任意时刻的平均速度不一定相同,故C 错误;质点A 、B 、C 从N 点到M 点的路程不相同,但时间相同,所以平均速率一定不相同,D 正确;根据平均速度的定义式v -=ΔxΔt 可知,三个质点从N 点到M 点的平均速度相同,A 正确;质点的速度方向沿轨迹的切线方向,故三个质点的速度方向不会在任意时刻都相同,B 错误.[答案] AD对应学生用书p平均速度与瞬时速度4 关于瞬时速度和平均速度的说法,正确的是( )A .平均速度一定等于初速度与末速度的平均值B .极短的时间Δt 内的平均速度,就可认为等于Δt 内任意时刻的瞬时速度C .平均速度为0的物体,一定始终处于静止状态D .任意时刻瞬时速度都相等的两个物体,它们的平均速度不一定相等[解析] 只有匀变速直线运动,平均速度才等于初速度与末速度的平均值,故A 错误;根据平均速度的定义式:v -=ΔxΔt ,可知极短的时间Δt 内的平均速度,就可认为等于Δt 内任意时刻的瞬时速度,故B 正确;平均速度只能粗略反应物体的运动,平均速度为零,只能说明物体在一段时间内回到了出发点;不能说明物体一定静止,故C 错误;任意时刻瞬时速度都相等的两个物体,它们在相等时间内通过的位移相等,所以它们的平均速度一定相等,故D 错误.[答案] B, 平均速度与瞬时速度的比较物理量区别与联系平均速度瞬时速度区别意义粗略描述物体的运动,和时间、位移对应,是过程量精确描述物体的运动,和时刻、位置对应,是状态量 方向与Δx 方向一致与某时刻或某位置的运动方向一致联系公式都为v=ΔxΔt;瞬时速度可看成当Δt→0时Δt内的平均速度,或者说平均速度的极限值叫瞬时速度)平均速度的计算例5 (多选)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段的平均速率为52m/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[解析] 由v-=ΔxΔt可得:v-AB=11m/s=1 m/s,v-AC=22+122m/s=52m/s,物体在ABC段的平均速率大于v-AC,故A正确,B错误;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.[答案] AC, 1.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.2.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)v -=ΔxΔt 是平均速度的定义式,适用于所有的运动.)考点三 加速度对应学生用书p1.加速度(1)定义:在变速运动中,物体__速度的变化量__跟所用时间的__比值__. (2)定义式:a =Δv Δt,Δt →0时,a 为瞬时加速度.(3)物理意义:描述物体速度变化__快慢__的物理量.(4)方向:a 的方向与Δv 的方向__相同__.(从加速度的产生上来说,加速度的方向与合外力的方向__相同__)2.速度、速度变化量和加速度的比较3.根据a与v的方向间的关系判断物体的运动情况(1)当a与v的方向相同或夹角小于90°时,加速运动;(2)当a与v的方向总是垂直时,速度大小不变;(3)当a与v方向相反或夹角大于90°时,减速运动.【理解巩固4】(多选)质点以加速度a做匀变速直线运动,经过一段时间t,质点的速度为v,速度的改变量为Δv,则( )A.a越大v也越大B.a越大Δv也越大C.a与Δv方向一定相同D.a与Δv方向一定相反[解析] v大小与初速度有关,A错;t一定时,a越大Δv越大,B正确;a与Δv方向一定相同,C对、D错.[答案] BC对应学生用书p速度与加速度的关系例6 有下列几种情形,正确的是( )A.点火后即将升空的火箭,因为火箭还没运动,所以加速度一定为零B.高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车,因紧急刹车,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,所以加速度一定很大D.100米比赛中,甲比乙跑的快,说明甲的加速度大于乙的加速度[解析] 点火的瞬间,火箭获得向上的推力后立即获得加速度,而速度仍为0,故A错误;加速度是反应物体速度变化快慢的物理量,轿车紧急刹车时速度变化快,所以加速度很大,故B正确;磁悬浮列车高速行驶时速度很大但不一定变化,故加速度可能很小或为零,故C错误;甲比乙跑的快只能说明100 m 的位移甲用时较短,即甲的平均速度大,无法比较加速度的大小;故D错误.[答案] B, 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.有速度变化量就必然有加速度,速度变化量的大小由加速度和速度变化的时间决定.)物体的加速或减速的判断例7 (多选)一质点做直线运动,当时间t=t0时,位移x>0,速度v>0,加速度a>0,此后a逐渐减小,则它的( )A.速度逐渐减小B.位移始终为正,速度变为负值C.速度的变化越来越慢D.速度逐渐增大[解析] 因速度v>0,加速度a>0,则加速度和速度同向.即使此后a逐渐减小,它的速度也是逐渐增加且始终为正的,位移逐渐变大,且始终为正,选项A、B错误,D正确;加速度是速度的变化率,加速度减小,则速度的变化越来越慢,选项C正确.[答案] CD,根据a 与v 方向间的关系判断物体做加速运动还是做减速运动:(1)a 和v 同向(加速直线运动)⇒⎩⎪⎨⎪⎧a 不变,v 随时间均匀增加a 增大,v 增加得越来越快a 减小,v 增加得越来越慢(2)a 和v 反向(减速直线运动)⇒⎩⎪⎨⎪⎧a 不变,v 随时间均匀减小(或反向增加)a 增大,v 减小(或反向增加)得越来越快a 减小,v 减小(或反向增加)得越来越慢)加速度的计算8 在某次乒乓球比赛中,运动员接住了对手打来的速度大小为30 m /s 的乒乓球,并将球以45 m /s 的速度反方向扣杀,从接住到扣杀历时0.15 s ,则乒乓球在被扣杀时平均加速度大小为( )A .50 m /s 2B .100 m /s 2C .250 m /s 2D .500 m /s 2[审题指导] (1)提取重要信息:运动员将球以45 m /s 的速度反向扣杀说明乒乓球的末速度与初速度方向相反.(2)计算加速度需要注意的两点:①求加速度时要选正方向,但加速度的方向跟正方向的选取无关; ②初速度v 0、末速度v 与发生这个变化经历的时间t 必须互相对应. [解析] 解法一:以末速度的方向为正方向速度的变化量Δv =v -v 0=45 m /s -(-30 m /s )=75 m /s ,由题意知,速度变化对应的时间Δt =0.15 s ,由加速度的定义式得a =Δv Δt=500 m /s 2,故选项D 正确,A 、B 、C 错误.解法二:以初速度方向为正方向速度的变化量Δv =-45 m /s -30 m /s =-75 m /s ,代入加速度的定义式得a =-500 m /s 2,即加速度大小为500 m /s 2,方向与规定的正方向相反,即加速度的方向与末速度的方向相同.[答案] D, 1.加速度即速度的变化率,它的大小可用物体速度的变化量与发生这个变化量所用时间的比值来量度,但是由物体受到的合外力和物体的质量决定,它的大小与速度大小无直接联系.它的方向与速度方向的夹角决定了速度的增减. 2.用极限法求瞬时速度和瞬时加速度 (1)公式v =Δx Δt中,当Δt →0时v 是瞬时速度.(2)公式a =Δv Δt中,当Δt →0时a 是瞬时加速度.)。
高考物理一轮复习 第一章 运动的描述 匀变速直线运动规律 第1节 描述运动的基本概念教案-人教版高三
第1节描述运动的基本概念[基础梳理]提示:质量大小形状同一不同有向线段直线距离初位置末位置比值ΔxΔt运动快慢ΔvΔt速度变化量[自我诊断]判一判(1)研究物体的运动时,不能选择变速运动的物体作为参考系.( )(2)研究里约奥运会跳水冠军陈艾森的动作时,不能把运动员看做质点.( )(3)在直线运动中,物体的位移大小一定等于其路程.( )(4)子弹击中目标的速度属于瞬时速度.( )(5)加速度是描述速度变化大小的物理量.( )(6)加速度为正值,表示速度的大小一定越来越大.( )提示:(1)×(2)√(3)×(4)√(5)×(6)×做一做如下图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,以下说法正确的选项是( )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,但加速度一定很小提示:选A.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,C错误.对质点和参考系的理解[题组过关]1.(2020·1月某某选考)如下图,新中国成立70周年阅兵仪式上,国产武装直升机排列并保持“70〞字样编队从天安门上空整齐飞过.甲、乙分别是编队中的两架直升机,那么( )A.以甲为参考系,乙是运动的B.以乙为参考系,甲是运动的C.以甲为参考系,坐在观众席上的观众都是静止的D.以乙为参考系,“70〞字样编队中所有直升机都是静止的答案:D2.(2020·某某质检)以下说法中正确的选项是( )A.研究短跑运动员的起跑动作时,可将运动员看做质点B.研究汽车在上坡时有无翻倒的危险时,可将汽车看做质点C.“两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山〞是以“万重山〞为参考系的D.升国旗时,观察到国旗冉冉升起,观察者是以“国旗〞为参考系的,所研究对象的大小和形状不能忽略,故运动员不能看做质点;研究汽车翻倒是转动问题,不能看做质点,故A、B错误.选项C中的研究对象是“轻舟〞,已过“万重山〞,是以“万重山〞为参考系,该选项正确;选项D中的研究对象是“国旗〞,是以地面或旗杆为参考系的,该选项错误.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)物体能否被看做质点是由所研究问题的性质决定的,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〞,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.2.参考系的选取原那么:以观测方便和使运动的描述尽可能简单为原那么.(1)研究地面上物体的运动时,常选地面或相对地面静止的物体作为参考系.(2)研究某一系统中物体的运动时,常选该系统为参考系.例如:研究宇航舱内物体的运动情况时,选取宇航舱为参考系.对时间和位移的理解[题组过关]1,2018年10月24日9点正式通车,这座大桥的开通使得某某到某某和澳门车程仅需30分钟.以下说法正确的选项是( )A.30分钟是指时刻B.24日9点是指时间公里是指路程公里是指位移答案:C2.(2016·4月某某选考)某同学绕操场一周跑了400 m,用时65 s.这两个物理量分别是( )A.路程、时刻B.位移、时刻C.路程、时间D.位移、时间解析:选C.围着操场跑一圈,位移为0,路程为400 m,65 s为时间间隔.1.时刻与时间间隔的判断方法在日常生活中所说的“时间〞,其含义不尽相同,有时是指时刻,有时是指时间间隔,区分方法如下:(1)利用上下文判断:分析所给的说法,根据题意去体会.(2)利用时间轴判断:画出时间轴,把所给的时刻和时间间隔标出来,时刻对应一个点,时间间隔对应一条线段.(3)利用关键词判断:表示时刻的关键词有“初〞“末〞“时〞等,表示时间间隔的关键词有“内〞“第x 秒〞“前x 秒〞“历时〞等.2.位移与路程的比较位移 路程 区别 物理意义 描述质点的位置变化,是从初位置指向末位置的有向线段 描述质点实际运动轨迹的长度标矢性 矢量,既有大小,又有方向 标量,有大小,无方向相关因素 由质点的初、末位置决定,与质点运动路径无关既与质点的初、末位置有关,也与质点运动路径有关 联系(1)都是描述质点运动的空间特征的物理量(2)都是过程量(3)位移的大小不大于相应的路程,只有质点做单向直线运动时,位移的大小才等于路程对速度和加速度的理解[知识提炼]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运动的平均快慢程度;瞬时速度是状态量,表示物体在某一位置或某一时刻运动的快慢程度.(2)联系:瞬时速度是运动时间Δt →0时的平均速度.2.计算平均速度的三个公式(1)利用定义式v -=Δx Δt,这种方法适用于任何运动形式. (2)利用v -=v +v 02,只适用于匀变速直线运动. (3)利用v -=v t 2(即某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度),也只适用于匀变速直线运动.3.速度、速度的变化量和加速度的比较速度 速度的变化量 加速度 物理意义 描述物体运动的快慢,描述物体速度的变化,描述物体速度变化的是状态量是过程量 快慢,是状态量 定义式 v =Δx Δt Δv =v -v 0 a =Δv Δt =v -v 0Δt方向与位移Δx 同向,即物体运动的方向 由v -v 0或a 的方向决定 与Δv 的方向一致,由F 的方向决定,而与v 0、v 的方向无关4.a =Δv Δt 是加速度的定义式.当Δt →0时,a 是瞬时加速度;加速度的决定式是a =F m,即加速度的大小由物体受到的合力F 和物体的质量m 共同决定,加速度的方向由合力的方向决定.5.物体加、减速的判定(1)当a 与v 同向或夹角为锐角时,物体加速.(2)当a 与v 垂直时,物体速度大小不变.(3)当a 与v 反向或夹角为钝角时,物体减速.[典题例析](2020·某某9+1联盟考试)一个质点做方向不变的直线运动,加速度的方向始终与速度方向相同,但加速度大小逐渐减小直至为零,那么在此过程中( )A .速度逐渐减小,当加速度减小到零时,速度达到最小值B .速度逐渐增大,当加速度减小到零时,速度达到最大值C .位移逐渐增大,当加速度减小到零时,位移将不再增大D .位移逐渐减小,当加速度减小到零时,位移达到最小值[解析] 加速度方向与速度方向相同,物体做加速运动,加速度减小到零,速度达到最大,由于速度方向不变,那么位移逐渐增大,加速度减小到零,位移继续增大.故B 正确,A 、C 、D 错误.[答案] B对加速度大小和方向的进一步理解[题组过关]1.(2018·4月某某选考)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、路程解析:选D.时速不考虑方向,即为速率,200公里为路程.2.如下图,汽车在做直线运动,原来的速度是v1,经过一小段时间Δt以后,速度变为v2,Δv表示速度的变化量.由图中所示信息可知( )A.汽车在做加速直线运动B.汽车的加速度方向与v1的方向相同C.汽车的加速度方向与Δv的方向相同D.汽车的加速度方向与Δv的方向相反解析:选C.速度是矢量,速度的变化量Δv=v2-v1,根据图示可知,Δv的方向与初速度方向相反,而加速度的方向与速度变化量的方向相同,所以加速度方向与初速度方向相反,汽车做减速直线运动,故C正确,A、B、D错误.3.(2020·某某某某中学月考)如下图,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.滑块向右做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Δt1=0.30 s,通过第二个光电门所用的时间为Δt2=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Δt3=0.30 s,那么滑块的加速度大小应为( )A.0.67 m/s2B.0.14 m/s2C.0.40 m/s2D.0.22 m/s2解析:选 C.遮光板通过第一个光电门的平均速度大小为v1=dΔt1=错误! m/s=0.1m/s(d为遮光板的宽度),这个速度就是滑块通过第一个光电门中间时刻的速度,即计时0.15s时的瞬时速度;遮光板通过第二个光电门的平均速度大小为v2=dΔt2=错误! m/s=0.3m/s,这个速度就是通过第二个光电门中间时刻的速度,即第二个光电门计时0.05 s 时的瞬时速度;因此加速度大小为a =v 2-v 1Δt=错误! m/s 2=0.40 m/s 2,因此C 正确.[随堂检测]1.(2018·11月某某选考)一辆汽车沿平直道路行驶,其v -t 图象如下图.在t =0到t =40 s 这段时间内,汽车的位移是( )A .0B .30 mC .750 mD .1 200 m答案:C2.某某某中学组织了一次迷你马拉松比赛,男生组的路线设置是“起点(校田径场主席台前发令处)出发→绕田径场1圈→绕校园1圈→绕田径场1圈→终点(校田径场主席台前发令处)〞,大约 2 000 m .有位男生的成绩是10 min ,在跨越终点线时速度是7 m/s.关于上述情景,以下相关描述正确的( )A .2 000 m 是指位移的大小B .该同学的平均速度约为3.3 m/sC .7 m/s 是指瞬时速度D .在整个过程中该男生一定不能被看成质点解析:选C.2 000 m 是指路程,不是位移的大小,A 错误;由于该同学的位移为0,故平均速度也为0,B 错误;7 m/s 是该同学某一时刻的瞬时速度,C 正确;由于迷你马拉松路程较长,当研究整个过程中该男生的比赛成绩时,可以将男生看成质点,D 错误.3.中国海监船编队南海巡航路线从中国大陆最南端的某某某某到南海最南端的曾母暗沙,距离约2 000 km ,海监船在巡航过程中利用“北斗〞卫星导航系统进行定位、测速和授时任务,达到精确定位与测速,以下说法正确的选项是( )A .因海监船体积较大,研究海监船的运动轨迹时,不能将其看做质点B .整个过程中海监船的加速度可能始终为零C .“北斗〞导航卫星是通过确定海监船的位置来测速的D .根据巡航时间和题中数据可以求得此次航行的平均速度答案:D4.(2020·某某调研)让小球从斜面的顶端滚下,如下图是用闪光照相机拍摄的小球在斜面上运动的一段,闪频为10 Hz ,且O 点是0.4s 时小球所处的位置,试根据此图估算:(1)小球从O 点到B 点的平均速度大小;(2)小球在A 点和B 点的瞬时速度大小;(3)小球运动的加速度大小.解析:依题意知,相邻两次闪光的时间间隔Δt =110s =0.1 s. (1)v OB =x OB t OB =16×10-20.2m/s =0.8 m/s. (2)小球在A 点时的瞬时速度v A =x OB t OB=0.8 m/s , 小球在B 点时的瞬时速度v B =x AC t AC =〔27-7〕×10-22×0.1m/s =1.0 m/s. (3)由加速度的定义得,小球的加速度a =v B -v A t AB=错误! m/s 2=2.0 m/s 2. 答案:(1)0.8 m/s (2)0.8 m/s 1.0 m/s(3)2.0 m s 2[课后达标]选择题1.(2018·11月某某选考)以下物理量属于标量的是( )A .速度B .加速度C .电流D .电场强度 答案:C2.(2017·11月某某选考)如下图,两位同学从滑道最高端的同一位置先后滑下,到达底端的同一位置.对于整个下滑过程,两同学的( )A .位移一定相同B .时间一定相同C .末速度一定相同D .平均速度一定相同答案:A3.竞走是从日常行走基础上发展出来的运动,规那么规定支撑腿必须伸直,在摆动腿的脚跟接触地面前,后蹬腿的脚尖不得离开地面,以确保没有出现“腾空〞的现象.如下图为某次10公里竞走比赛的画面,行走过程中脚与地面不会发生相对滑动,以下说法中正确的选项是( )A.比赛过程边裁眼中的运动员可视为质点B.运动员完成比赛发生的位移大小为10公里C.行走阶段,地面对运动员的摩擦力是滑动摩擦力D.不论加速阶段还是匀速阶段,地面对运动员的摩擦力始终不做功解析:选D.比赛过程边裁观察运动员的动作,故不能看成质点,故A错误;运动员完成比赛,走了10公里是路程,故B错误;行走阶段,地面对运动员的摩擦力是静摩擦力,故C错误;不论加速阶段还是匀速阶段,地面对运动员的摩擦力是静摩擦力,没有位移,始终不做功,故D正确.4.如图甲所示,火箭发射时速度能在10 s内由0增加到 100 m/s;如图乙所示,汽车以108 km/h的速度行驶,急刹车时能在2.5 s内停下来.以下说法中正确的选项是( )A.10 s内火箭的速度改变量为10 m/sB.2.5 s内汽车的速度改变量为-30 m/sC.火箭的速度改变量比汽车的小D.火箭的速度变化比汽车的快答案:B5.随着时代的发展和科技的进步,手机给我们日常的生活带来了很大的便利,尤其是智能手机上装载的众多APP改变着我们的生活.如下图为某款运动APP的截图,表示了某次运动的具体信息,其中有一些描述此次运动的具体数据,以下说法正确的选项是( )公里描述的是此次运动的位移的大小B.根据截图中的数据,可以计算出此次运动的平均速度的大小C.平均配速越低,说明此次运动中运动得越快D.千卡是一个描述功率的单位解析:选公里描述的是此次运动的路程,故A错;位移不知道,故不能计算平均速度,B错;平均配速是指跑每公里所耗费的时间,平均配速越低,说明此次运动中运动得越快,故C对;千卡是一个描述能量的单位,故D错.6.随着VR技术的发展,玩家在进行赛车游戏时,能有更好的体验.小明在游戏中以11分22秒的成绩夺得冠军,虚拟环城赛道长10 km,小明需要绕城3圈,全程30 km,那么( )A.赛车比赛中,汽车一定不能看成质点B.赛车比赛全程长度指的是位移C.无法计算平均速度的大小D.11分22秒指的是时间间隔答案:D7.关于物体的运动,下面说法不可能存在的是( )A.加速度在减小,速度在增加B.加速度方向始终改变而速度不变C.加速度和速度大小都在变化,加速度最大时速度最小,速度最大时加速度最小D.加速度为负值时,物体做加速运动解析:选B.对于加速直线运动,当加速度减小时,速度也在增加,只不过增加变慢,A 可能;加速度方向发生改变,即加速度存在,有加速度存在速度就在改变,B不可能;加速度仅仅反应速度改变的快慢,假设加速度方向与速度方向相反,加速度最大时,速度减小得最快,当然速度可能最小,假设加速度方向与速度方向相同,当加速度最小时,速度增大得最慢,加速度为零时,速度可能取最大值,C可能;如果速度和加速度都为负值即两者方向相同,那么物体做加速运动,D可能.8.手机给人们的生活带来很多便利,如导航软件不仅极大地方便了出行的人们,更是缓解了城市交通压力.下面是某位游客司机准备从某某浦东国际机场附近前往某某迪士尼度假区,如下图,导航规划了三条路线,以下说法错误的选项是( )A.研究汽车在地图上的实时位置,可以把汽车看成质点B.图中的40分钟、38分钟、45分钟都表示时间间隔C.D.三条路径路程不同、时间不同、位移不同答案:D9.(2020·某某检测)攀岩运动是一种考验人的意志与心理素质的运动形式,户外攀岩运动更加刺激与惊险.如下图为一户外攀岩运动的场景与运动线路图,该攀岩爱好者从起点a到b,最终到达c,据此图判断以下说法中正确的选项是( )A.图中的线路abc表示的是攀岩爱好者所走的位移B.攀岩爱好者所走路程要比自起点到终点的位移的大小大C.由起点到终点攀岩爱好者所走线路的总长度等于位移D.线路总长度与攀岩爱好者所用时间的比等于他的平均速度解析:选B.物体的实际运动轨迹表示路程,所以图中的线路abc表示的是攀岩爱好者所走的路程,由起点到终点攀岩爱好者所走线路的总长度等于路程,A、C错误;位移表示始末位置间的有向线段,所以题中的攀岩爱好者的位移的大小比路程小,B正确;平均速度等于位移与时间的比,平均速率等于路程与时间的比,D错误.10.汽车由静止开始匀加速前进,经过10 s 速度达到5 m/s ,那么在这10 s 内汽车的( )A .平均速度是0.5 m/sB .平均速度是2 m/sC .加速度是5 m/s 2D .位移是25 m解析:选D.汽车的平均速度v =v 0+v 2=0+5 m/s2=2.5 m/s ,选项A 、B 错误;汽车的加速度a =Δv Δt=0.5 m/s 2,选项C 错误;汽车的位移x =vt =25 m ,选项D 正确. 11.小李乘坐高铁,当他所在的车厢刚要进隧道时,看到车厢内显示屏上的示数为216 km/h ,他立即观察手表秒针走动,经过20 s 车厢出了隧道,那么该隧道的长度约为( )A .600 mB .1 200 mC .2 160 mD .4 320 m解析:选B.高铁运行时的速度大致稳定,可视为匀速.由x =vt 得隧道的长度约为2163.6m/s ×20 s =1 200 m.12.如下图,自行车的车轮半径为R ,车轮沿直线无滑动地滚动,当气门芯由轮子的正上方第一次运动到轮子的正下方时,气门芯位移的大小为( )A .πRB .2RC .2πRD .R 4+π2解析:选D.当气门芯由轮子的正上方第一次运动到轮子的正下方时,轮子向前运动半个周长,气门芯的初位置与末位置如下图,由几何知识得,气门芯的位移大小x =〔2R 〕2+〔πR 〕2=R 4+π2,故D 正确.13.(2020·某某联考)一辆汽车沿平直公路以速度v 1行驶了23的路程,接着又以速度v 2=20 km/h 行驶完剩余13的路程,如果汽车全程的平均速度为28 km/h ,那么汽车在前23路程内速度的大小是( )A .25 km/hB .34 km/hC .35 km/hD .38 km/h解析:选C.设全程的路程为x ,由平均速度公式可以计算出汽车行驶全程和行驶后13的路程所用时间分别为 t =x v ,t 2=x 2v 2=13x v 2那么行驶前23路程所用时间为 t 1=t -t 2=x v -13x v 2=x 28-13x 20=2x 105所以v 1=x 1t 1=23x 2x105=35 km/h ,选项C 正确. 14.(多项选择)如下图,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 .以下说法正确的选项是( )A .物体在AB 段的平均速度大小为1 m/sB .物体在ABC 段的平均速度大小为52m/s C .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 段的平均速度解析:选ABC.由v =Δx Δt 可得:v AB =11 m/s =1 m/s ,v AC =52m/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AC 段的中间时刻,但其速度不等于AC 段的平均速度,故D 错误.15.(2020·浙大附中月考)某人骑自行车在平直道路上行进,图中的实线记录了自行车开始一段时间内的v -t 图象,某同学为了简化计算,用虚线做近似处理,以下说法正确的选项是( )A .0~t 1这段时间内的平均速度一定小于v 1t 12t 3B .0~t 3这段时间内的平均速度一定小于v 12C .在t 1时刻,实际加速度一定不大于v 1t 3D .在t 3~t 4时间内,自行车的速度恒定解析:选A.设t 1时刻对应的速度为v 0,0~t 1这段时间内的位移小于自行车做匀变速直线运动的位移(题图中虚线所围面积),因而平均速度v -<v 02.根据几何知识有v 0v 1=t 1t 3,那么v 0=v 1t 1t 3,那么v -<v 02=v 1t 12t 3,选项A 正确;假设自行车做匀变速直线运动,那么0~t 3这段时间内的平均速度为〔0+v 1〕2,由题图可知,车的实际位移不一定小于虚线所围面积,选项B 错误;图线在t 1时刻的斜率大于虚线在该处的斜率,说明实际加速度一定大于v 1t 3,选项C 错误;在t 3~t 4时间内,速度图线为曲线,说明速度是变化的,选项D 错误.。
高三物理一轮复习教学案 第1章 第1节 描述运动的基本概念
第一章直线运动表中Ⅰ、Ⅱ的含义:Ⅰ.对所列主题要知道其内容及含义,并能在有关问题中识别和直接使用它们;Ⅱ.对所列主题要理解其确切含义及与其他知识的联系,能够进行叙述和解释,并能在实际问题的分析、综合、推理和判断等过程中运用。
第一节描述运动的基本概念一、质点1.定义用来代替物体的有_______的点,是一种理想化模型。
2.物体可看做质点的条件当物体的_______和_______对所研究的问题没有影响或影响可以忽略时,该物体可以看做质点.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1.意义描述____________的物理量.2.定义式a=____________,其中Δv指速度变化量,Δt指时间间隔。
3.方向与Δv的方向________,单位是m/s2.4.决定因素加速度是由作用在物体上的___________和物体的_________两个因素共同决定的,与Δv没有直接关系。
5.根据a与v方向间的关系确定物体的运动(1)当a与v同向或夹角为锐角时,物体_________运动;(2)当a与v反向或夹角为钝角时,物体_________运动;(3)当a与v垂直时,物体速度的大小__________,方向________。
七、匀速直线运动1.定义速度始终不变的运动。
2.规律(1)速度规律:速度(大小和方向)不变,即v=v0。
(2)位移规律:位移与时间成____,即______.(3)x-t图象和v-t图象(位移和速度随时间的变化规律)的比较。
位移的方向速度的方向1.(2012·福建龙岩调研)为了使高速公路交通有序、安全,路旁立了许多交通标志。
如图所示,甲图是限速路标,表示允许行驶的最大速度是110 km/h ;乙图是路线指示标志,表示到泉州还有100 km.上述两个数据的物理意义是( )A .110 km/h 是平均速度,100 km 是位移B .110 km/h 是平均速度,100 km 是路程C .110 km/h 是瞬时速度,100 km 是位移D .110 km/h 是瞬时速度,100 km 是路程2.(2013·重庆杨家坪中学月考)下列关于直线运动的说法中,正确的有( )A .速度在减小,位移一定在减小B .加速度大小增大,速度一定在增大C .速度变化量越大,加速度一定越大D .加速度跟速度方向相同时,既使加速度减小,速度也一定增大3.对于质点的运动,下列说法中正确的是( )A .质点运动的加速度为零,则速度为零,速度变化也为零B .质点速度变化率越大,则加速度越大C .质点某时刻的加速度不为零,则该时刻的速度也不为零D.质点运动的加速度越大,它的速度变化越大4.易错辨析:下列说法是否正确,对不正确的,请予以更正.(1)体积大的物体不能看做质点。
江苏省高考物理一轮复习 第一章 直线运动 基础课1 运动的描述教案-人教版高三全册物理教案
第一章直线运动[高考导航]基础课1 运动的描述知识排查知识点一质点参考系1.质点(1)定义:用来代替物体的有质量的点叫做质点。
(2)条件:研究一个物体的运动时,如果物体的大小和形状对问题的影响可以忽略,该物体就可以看做质点。
2.参考系(1)定义:描述一个物体的运动时,选定其他物体做参考,观察这个物体的位置随时间的变化,这种用来做参考的物体称为参考系。
(2)选取不同的参考系来观察同一个物体的运动,其运动性质一般是不同的。
通常以地面为参考系。
知识点二 位移 速度1.位移和路程(1)位移:表示质点的位置变化,它是由初位置指向末位置的有向线段。
(2)路程:是物体实际运动轨迹的长度。
(3)二者的区别和联系:位移是矢量,路程是标量。
只有在单向直线运动中,位移的大小才等于路程。
2.速度(1)定义:物体运动的位移与发生这个位移所用时间的比值。
(2)定义式:v =Δx Δt 。
单位:m/s 。
(3)方向:平均速度的方向与位移的方向相同;瞬时速度的方向即物体运动的方向。
知识点三 加速度1.定义:物体速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值。
2.定义式:a =Δv Δt。
单位:m/s 2。
3. 方向:与Δv 的方向一致,由合力的方向决定,而与v 0、v 的方向无关。
小题速练1.思考判断(1)研究花样游泳运动员的动作时,不能把运动员看成质点。
( )(2)子弹击中目标时的速度属于瞬时速度。
( )(3)物体的加速度增大,其速度一定增大。
( )(4)加速度为正值,表示速度大小一定越来越大。
( )答案(1)√(2)√(3)×(4)×2.[人教版必修1P11第1题改编](多选)下列对参考系的理解正确的是( )A.“一江春水向东流”是江水相对于河岸为参考系B.“地球的公转”是以太阳为参考系C.“钟表的时针在转动”是以分针为参考系D.“太阳东升西落”是以地面为参考系答案ABD3.[人教版必修1P29第2题改编](多选)关于物体的运动,下列说法可能正确的是( )A.物体运动的加速度等于0,物体的速度也一定等于0B.物体的速度变化量比较大,加速度也一定较大C.物体具有向东的加速度,而速度的方向却向西D.物体做直线运动,后一阶段的加速度比前一阶段的小,但速度却比前一阶段的大答案CD质点参考系1.对质点的三点说明(1)质点是一种理想化物理模型,实际并不存在。
高考物理一轮复习 第一章 直线运动 第1讲 运动的描述教案-人教版高三全册物理教案
第一章 直线运动考纲要求考情统计2019年2018年2017年1.参考系、质点 Ⅰ 课标Ⅰ·T18:比例法的应用课标Ⅰ·T22:匀变速直线运动规律的研究 课标Ⅲ·T22:利用自由落体测重力加速度课标Ⅱ·T19:v -t 图像的理解分析课标Ⅲ·T18:x -t 图像中的追及问题分析课标Ⅲ·T22:由自由落体运动测量反应时间课标Ⅰ·T24:匀变速运动的加速度计算问题课标Ⅱ·T22:研究匀变速直线运动的规律2.位移、速度和加速度Ⅱ 3.匀变速直线运动及其公式、图像(匀变速直线运动图像只限于v-t 图像) Ⅱ 实验一:研究匀变速直线运动备考题型要点:①匀变速直线运动公式的灵活应用;②x -t 图像、v-t 图像的应用;③结合图像考查追及和相遇问题;④自由落体运动和竖直上抛运动的应用第1讲 运动的描述一、质点和参考系1.质点:用来代替物体的有① 质量 的点。
它是一种理想化模型。
2.参考系:为了研究物体的运动而选定用来作为参考的物体。
参考系可以任意选取。
通常以② 地面 或相对于地面不动的物体为参考系。
二、位移和速度(1)位移:描述物体(质点)的③位置的变化,用从④初位置指向⑤末位置的有向线段表示,是矢量。
(2)路程是物体运动⑥轨迹的长度,是标量。
(1)平均速度:在变速运动中,物体在某段时间内的位移与⑦发生这段位移所用时间的比值,即v=⑧Δv,是矢量。
Δv(2)瞬时速度:运动物体在⑨某一时刻 (或某一位置)的速度,是矢量。
(1)速率:⑩瞬时速度的大小,是标量。
(2)平均速率:路程与时间的比值,不一定等于平均速度的大小。
三、加速度,单位是m/s2。
1.定义式:a=ΔvΔv2.物理意义:描述速度变化的快慢。
3.方向:与速度变化的方向相同。
1.判断以下说法对错。
(1)研究物体的运动时,不能选择变速运动的物体作为参考系。
(✕)(2)研究里约奥运会跳水冠军陈艾森的动作时,不能把运动员看做质点。
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第一章 直线运动考纲要求 权威解读参考系、质点Ⅰ知道参考系、质点的概念,在实际问题中能恰当地选择参考系和构建质点模型位移、速度、加速度Ⅱ1.能够区分位移和路程、时间和时刻、平均速度和瞬时速度等概念,会计算位移、路程和速度 2.掌握加速度的物理意义和定义式,知道速度、速度变化量和加速度的区别和联系匀变速直线运动及其公式、图象Ⅱ1.掌握匀变速直线运动的基本规律和常用推论并能用来解决实际问题2.掌握xt 图象和v-t 图象的区别和联系,会用图象解决匀变速直线运动问题3.能够运用匀变速直线运动公式解决自由落体运动、竖直上抛运动问题研究匀变速直线运动实验能够正确使用刻度尺、打点计时器,会根据实验数据判断运动性质、计算速度和加速度表中Ⅰ、Ⅱ的含义:Ⅰ.对所列主题要知道其内容及含义,并能在有关问题中识别和直接使用它们;Ⅱ.对所列主题要理解其确切含义及与其他知识的联系,能够进行叙述和解释,并能在实际问题的分析、综合、推理和判断等过程中运用。
第一节 描述运动的基本概念一、质点 1.定义用来代替物体的有____的点,是一种理想化模型。
2.物体可看做质点的条件当物体的____和____对所研究的问题没有影响或影响可以忽略时,该物体可以看做质点。
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。
(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、位移和路程 位移 路程定义 位移表示物体的位置变化,可用由______指向______的有向线段表示路程是物体运动轨迹的长度区别 位移是矢量,方向由______指向______ 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)其他情况下,位移的大小____路程五、平均速度和瞬时速度平均速度瞬时速度物理意义粗略描述某段时间内(或某段位移上)物体运动的平均快慢程度 精确描述某一时刻(或某一位置)物体运动的快慢程度 大小位移与____________________之比当时间变化趋近于____时,平均速度____瞬时速度 方向与____的方向相同沿轨迹上该点的____方向且指向前进的一侧六、加速度 1.物理意义描述____________的物理量。
2.定义式a =____________,其中Δv 指速度变化量,Δt 指时间间隔。
3.方向与Δv 的方向____,单位是m/s 2。
4.决定因素加速度是由作用在物体上的______和物体的____两个因素共同决定的,与Δv 没有直接关系。
5.根据a 与v 方向间的关系确定物体的运动(1)当a 与v 同向或夹角为锐角时,物体做____运动; (2)当a 与v 反向或夹角为钝角时,物体做____运动;(3)当a 与v 垂直时,物体速度的大小__________,方向________。
七、匀速直线运动 1.定义速度始终不变的运动。
2.规律(1)速度规律:速度(大小和方向)不变,即v =v 0。
(2)位移规律:位移与时间成____,即______。
(3)x –t 图象和v-t 图象(位移和速度随时间的变化规律)的比较。
x –t 图象 v-t 图象图线形状 直线平行于横轴的直线纵坐标的正负位移的方向 速度的方向纵轴截距 t =0时的位置 t =0时的速度(初速度)横轴截距x =0时的时刻不存在横轴截距斜率大小表示____的大小,正负表示____的方向恒为零1.(2012·福建龙岩调研)为了使高速公路交通有序、安全,路旁立了许多交通标志。
如图所示,甲图是限速路标,表示允许行驶的最大速度是110 km/h ;乙图是路线指示标志,表示到泉州还有100 km 。
上述两个数据的物理意义是( )A.110 km/h是平均速度,100 km是位移B.110 km/h是平均速度,100 km是路程C.110 km/h是瞬时速度,100 km是位移D.110 km/h是瞬时速度,100 km是路程2.(2012·杭州学军中学模拟)第五颗北斗导航卫星成功送入太空预定轨道标志着卫星导航市场的垄断局面被打破,北斗卫星导航系统将免费提供定位、测速和授时服务,定位精度10 m,测速精度0.2 m/s,以下说法不正确...的是( )A.北斗导航卫星定位提供的是被测物体的位移B.北斗导航卫星定位提供的是被测物体的位置C.北斗导航卫星授时服务提供的是时刻D.北斗导航卫星测速服务提供的是运动物体的速率3.对于质点的运动,下列说法中正确的是( )A.质点运动的加速度为零,则速度为零,速度变化也为零B.质点速度变化率越大,则加速度越大C.质点某时刻的加速度不为零,则该时刻的速度也不为零D.质点运动的加速度越大,它的速度变化越大4.易错辨析:下列说法是否正确,对不正确的,请予以更正。
A.体积大的物体一定不能看做质点。
B.质量大的物体一定不能看做质点。
C.瞬时速度为零,但加速度可能不为零。
D.速度越来越大,加速度可能越来越小。
E.运动图象为曲线,表示物体做曲线运动。
一、对质点概念的理解自主探究1第30届奥运会于2012年7月27日至8月12日在伦敦举行,全部比赛历时19天。
伦敦奥运会共设立26个大项、38个分项、300个小项。
中国共获得88枚奖牌。
下列与体育运动有关的叙述中,研究对象可以看做质点的有( )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弯曲情况时B.帆船比赛中确定帆船在大海中的位置时C.跆拳道比赛中研究运动员的动作时D.铅球比赛中研究铅球被掷出后在空中的飞行时间时思考:各选项中所研究的物体的大小和形状对所研究的问题而言能否忽略?二、速度、速度变化量、加速度的区别和联系物理量 速度 速度的变化量 加速度 表达式v =Δx ΔtΔv =v -v 0a =Δv Δt物理意义运动的快慢 速度变化的多少 速度变化的快慢决定 因素 由物体该时刻的运动状态决定加速度和时间 合外力与质量自主探究2 下列说法正确的是( ) A .加速度增大,速度一定增大B .速度变化量Δv 越大,加速度就越大C .加速度的方向可以与速度同向、反向,也可以垂直D .物体速度很大,加速度可能为零 思考1:加速度的物理意义是什么? 思考2:加速度与速度有直接关系吗?命题研究一、平均速度的计算【题例1】 一辆汽车沿平直公路以速度v 1行驶了2/3的路程,接着以速度v 2=20 km/h 行驶完剩余1/3的路程,如果汽车全程的平均速度为v =28 km/h ,求v 1的大小。
思路点拨:由于全程平均速度等于总位移比总时间,确定该过程总时间为关键。
解题要点: 规律总结求解平均速度,一定要按定义求解,切不可认为任何条件下平均速度都等于初、末瞬时速度的平均值。
(只有匀变速或匀速直线运动中,v =v 末+v 初2才适用)命题研究二、对速度、速度变化量和加速度的理解【题例2】 对下列几种情景的分析和判断正确的是( ) ①点火后即将升空的火箭②高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车 ③运动的磁悬浮列车在轨道上高速行驶 ④太空中的空间站在绕地球做匀速圆周运动 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 .尽管空间站做匀速圆周运动,加速度也不为零 解题要点: 规律总结(1)用速度的大小去确定加速度的大小,结论一般是错误的。
(2)某时刻物体速度为零与物体保持静止状态是不同的,因为速度为零,加速度不一定为零。
命题研究三、公式a =ΔvΔt的应用【题例3】 有些国家的交通管理部门为了交通安全,特别制定了死亡加速度为500g (取g =10 m/s 2),以醒世人,意思是如果行车加速度超过此值,将有生命危险,那么大的加速度,一般情况下车辆是达不到的,但如果发生交通事故时,将会达到这一数值,试问:(1)一辆以72 km/h 的速度行驶的货车与一辆以54 km/h 的速度行驶的摩托车相向而行发生碰撞,碰撞时间为2.1×10-3s ,摩托车驾驶员是否有生命危险?(2)为了防止碰撞,两车的驾驶员同时紧急刹车,货车、摩托车急刹车后到完全静止所需时间分别为4 s 、3 s ,货车的加速度与摩托车加速度大小之比为多少?(3)为避免碰撞,开始刹车时两车距离至少为多少?思路点拨:由于货车的质量远大于摩托车的质量,在都没有采取刹车措施的情况下,两车相撞时,货车的速度变化很小,而摩托车碰撞后的速度与货车相同。
解题要点: 规律总结在应用公式a =v -v 0t计算加速度时,要注意以下两个方面:(1)应选取正方向及各量的符号;(2)各物理量单位统一到国际单位。
求比值时两项的单位对应即可。
1.(2012·宁波龙赛中学模拟)太阳从东边升起,西边落下,是地球上的自然现象,但在某些条件下,在纬度较高地区上空飞行的飞机上,旅客可以看到太阳从西边升起的奇妙现象,这些条件是( )A.时间必须是在清晨,飞机正在由东向西飞行,飞机的速度必须较大B.时间必须是在清晨,飞机正在由西向东飞行,飞机的速度必须较大C.时间必须是在傍晚,飞机正在由东向西飞行,飞机的速度必须较大D.时间必须是在傍晚,飞机正在由西向东飞行,飞机的速度不能太大2.小明与小华两人进行百米赛跑,结果小明抵达终点时,小华落后10 m。
若是再比赛一次,(假设皆维持相同速度跑步)则( )A.如果小明在起跑线后10 m,两人同时起跑,小华先抵达终点B.如果小明在起跑线后10 m,两人同时起跑,小明先抵达终点C.若是小明让小华先跑10 m后小华才开始跑,小华先抵达终点D.若是小明让小华先跑10 m后小华才开始跑,小明先抵达终点3.一个做变速直线运动的物体,加速度逐渐减小到零,那么该物体的运动情况可能是( )A.速度不断增大,到加速度为零时,速度达到最大,而后做匀速直线运动B.速度不断减小,到加速度为零时,物体运动停止C.速度不断减小到零,然后向相反方向做加速运动,而后物体做匀速直线运动D.速度不断减小,到加速度为零时速度减小到最小,而后物体做匀速直线运动4.(2013·杭州名校模拟)爆炸性的加速度往往是跑车的卖点。
保时捷911GT3由静止加速至100 km/h只需4.2 s。
(1)求保时捷911GT3的平均加速度。