第一节 直线运动的基本概念

第一章运动的描述和匀变速直线运动

第一节直线运动的基本概念

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)选取不同的物体作为参考系，对同一物体运动的描述可能不同．通常以地球为参考系。

二、位移和速度

1．位移和路程

(1)平均速度：在变速运动中，物体发生的位移与发生这段位移所用时间的

比值，即v＝Δx

Δt

，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：物体运动实际路程与发生这段路程所用时间的比值，不一定等于平均速度的大小。

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，是状态量。

2．定义式：a＝Δv

Δt

＝

v－v

Δt

。

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v0、v的方向无关。

考点一对质点、参考系、位移的理解

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。

(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。

跟随练习：

1．(对质点的理解)(多选)为了提高枪械射击时的准确率，制造时会在枪膛上刻上螺旋形的槽。这样，当子弹在枪管中运动时，会按照旋转的方式前进。离开枪管后，子弹的高速旋转会降低空气密度、侧风等外部环境对子弹的影响，从而提高子弹飞行的稳定性。下列关于子弹运动的说法中正确的是( ) A．当研究子弹的旋转对子弹飞行的影响时可以把子弹看做质点

B．当研究子弹射击百米外的靶子所用的时间时可以把子弹看做质点

C．无论研究什么问题都可以把子弹看做质点

D．能否将子弹看做质点，取决于我们所研究的问题

2．(对位移和路程的理解)关于位移和路程，下列说法正确的是( )

A．在某一段时间内物体运动的位移为零，则该物体一定是静止的

B．在某一段时间内物体运动的路程为零，则该物体一定是静止的

C．在直线运动中，物体的位移大小一定等于其路程

D．在曲线运动中，物体的位移大小可能等于其路程

3. (对参考系的理解)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( )

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

【题后反思】对参考系的三点提醒

(1)由于运动描述的相对性，凡是提到物体的运动，都应该明确它是相对哪个参考系而言的，在没有特殊说明的情况下，一般选大地作为参考系。

(2)在同一个问题中，若要研究多个物体的运动或同一物体在不同阶段的运动，则必须选取同一个参考系。

(3)对于复杂运动的物体，应选取能最简单描述物体运动情况的物体为参考系。

考点二平均速度和瞬时速度

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．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”和发生这段位移所用的“时间”。

例1、如图所示，图中每个小方格的边长均为1 m，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．下列说法不正确的是( )

A．物体在AB段的平均速度为1 m/s

B．物体在ABC段的平均速度为

5

2

m/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

【题后反思】(1)中间时刻的速度等于这段时间的平均速度，只适用于匀变速直线运动．本题中由A→C的过程为曲线运动。

(2)所选取的时间或过程越短，该段的平均速度越接近该过程内某时刻或某位置的瞬时速度。

1．(平均速度和瞬时速度的理解) (多选)如图所示，某赛车手在一次野外训练中，先用地图计算出出发地A和目的地B的直线距离为9 km，实际从A运动到B用时5 min，赛车上的里程表指示的里程数增加了15 km.当他经过某路标C时，车内速度计指示的示数为150 km/h，那么可以确定的是( )

A．整个过程中赛车的平均速度为180 km/h

B．整个过程中赛车的平均速度为108 km/h