高中物理全套培优讲义

U

x

第1讲 运动的描述

1.质点

(1)定义：忽略物体的大小和形状，把物体简化为一个有质量的物质点，叫质点．

(2)把物体看做质点的条件：物体的大小和形状对研究问题的影响可以忽略．

2．参考系

(1)定义：要描述一个物体的运动，首先要选定某个其它的物体做参考，这个被选作参考的物体叫参考系．

(2)选取：可任意选取，但对同一物体的运动，所选的参考系不同，运动的描述可能会不同，通常以地面为参考系．

判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”．

(1)质点是一种理想化模型，实际并不存在． ( )

(2)只要是体积很小的物体，就能被看作质点． ( )

(3)参考系必须要选择静止不动的物体． ( )

(4)比较两物体的运动情况时，必须选取同一参考系． ( )

答案 (1)√ (2)× (3)× (4)√

1.位移和路程

(1)位移：描述物体位置的变化，用从初位置指向末位置的有向线段表示，是矢量．

(2)路程：是物体运动轨迹的长度，是标量．

2．速度

(1)平均速度：在变速运动中，物体在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值，即v ＝x t

，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，是矢量．

3．速率和平均速率

(1)速率：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．

判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”．

(1)一个物体做单向直线运动，其位移的大小一定等于路程．( )

(2)一个物体在直线运动过程中路程不会大于位移的大小． ( )

(3)平均速度的方向与位移的方向相同．

( ) (4)瞬时速度的方向就是该时刻(或该位置)物体运动的方向．( )

答案 (1)√ (2)× (3)√ (4)√

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

，单位：m/s 2. 3．方向

与速度变化量的方向相同．

4．物理意义

描述物体速度变化快慢的物理量．

判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”．

(1)物体的速度很大，加速度不可能为零．( )

(2)物体的加速度在减小，速度可能在增大．( )

(3)加速度a 甲＝2 m/s 2大于加速度a 乙＝－3 m/s 2.( )

(4)速度增大或减小是由速度与加速度的方向关系决定的．( )

答案 (1)× (2)√ (3)× (4)√

基 础 自 测

1．(多选)下列情况下的物体可以看做质点的是( )．

A ．研究绕地球飞行时的“神州十号”飞船

B ．研究飞行中直升飞机上的螺旋桨的转动情况

C ．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

D ．研究“蛟龙号”下潜到7 000 m 深度过程中的速度时

答案 AD

2．(单选)关于时刻和时间间隔，下列说法中正确的是( )．

A ．1秒很短，所以1秒表示时刻

B ．第3秒是指一个时刻

C ．2013年12月2日1时30分“嫦娥三号”发射升空，1时30分指的是时刻

D ．2013年4月20日8时02分，四川省雅安市芦山县(北纬30.3度，东经103.0度)发生7.0级地震，这里的8时02分指时间间隔

解析 时刻是时间轴上的一个点，没有长短之分，1 s 在时间轴上是一段，表示的是时间间隔，A 错误；第3秒是1秒的时间，是时间间隔的概念，而第3秒初和第3秒末是时刻的概念，B 错误；1时30分指的是时刻，C 正确；8时02分在时间轴上是一个点，指的是时刻，D 错误．

答案 C

3．(2013·潍坊模拟)(多选)关于位移和路程，下列理解正确的是( )．

A ．位移是描述物体位置变化的物理量

B ．路程是精确描述物体位置变化的物理量

C ．只要运动物体的初、末位置确定，位移就确定，路程也确定

D ．物体沿直线向某一方向运动，位移的大小等于路程

答案 AD

4．(多选)两个人以相同的速率同时从圆形轨道的A 点出发，分别沿ABC 和ADE 方向行走，经过一段时间后在F 点相遇(图1－1－1中未画出)．从出发到相遇的过程中，描述两人运动情况的物理量相同的是( )．

图1－1－1

A ．速度

B ．位移

C ．路程

D ．平均速度

解析 运动过程中两人的速度方向不同；起点、终点都相同，说明位移相同；因两个人以相同的速

率同时从圆形轨道的A 点出发，在相同的时间内所走的路程相同，根据平均速度公式，位移相同，运动时间相同，所以平均速度相同．综上分析，本题选B 、C 、D.

答案 BCD

5．(单选)关于速度和加速度的关系，以下说法正确的有( )．

A ．加速度方向为正时，速度一定增大

B ．速度变化得越快，加速度越大

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

解析 速度是否增大，与加速度的正负无关，只与加速度与速度的方向是否相同有关，故选项A 错

误；“速度变化得越快”是指速度的变化率Δv Δt

越大，即加速度a 越大，选项B 正确；加速度方向保持不变，速度方向可能变，也可能不变，当物体做减速直线运动时，v ＝0以后就反向运动，故选项C 错误；物体在运动过程中，若加速度的方向与速度方向相同，尽管加速度在变小，但物体仍在加速，直到加速度a ＝0，速度达到最大，故选项D 错误．

答案 B

热点一 对质点和参考系的理解

1．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，质点实际上并不存在．

(2)物体的大小和形状对所研究的问题能忽略不计时，可将物体视为质点，并非依据物体自身大小来判断．

2．参考系的选取

(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1】 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 ．研究幸神星绕太阳运动，可以将其看做质点

C ．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

解析 物体能否看做质点与物体的质量无关，A 错．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，因此可以看做质点，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 BC

【跟踪短训】

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，这种天文现象称为“金星凌日”，如图1－1－2所示．下面说法正确的是( )．

图1－1－2

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