第1講 運(yùn)動(dòng)的描述 講議

1、.第1講運(yùn)動(dòng)的描繪一、質(zhì)點(diǎn)和參考系1.質(zhì)點(diǎn)1用來代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn)叫做質(zhì)點(diǎn).2研究一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，假如物體的形狀和大小對所研究問題的影響可以忽略，就可以看做質(zhì)點(diǎn).3質(zhì)點(diǎn)是一種理想化模型，實(shí)際并不存在.2.參考系1參考系可以是運(yùn)動(dòng)的物體，也可以是靜止的物體，但被選為參考系的物體，我們都假定它是靜止的.2比較兩物體的運(yùn)動(dòng)情況時(shí)，必須選同一參考系.3選取不同的物體作為參考系，對同一物體運(yùn)動(dòng)的描繪可能不同.通常以地球?yàn)閰⒖枷?自測1多項(xiàng)選擇關(guān)于質(zhì)點(diǎn)和參考系的理解，以下說法正確的選項(xiàng)是A.研究乒乓球男子單打冠軍馬龍的發(fā)球動(dòng)作可以將馬龍看成質(zhì)點(diǎn)B.研究女子50米步槍三次比賽中杜麗射出的子彈軌跡可以將子

2、彈看成質(zhì)點(diǎn)C.“一江春水向東流是以地面為參考系D.“太陽東升西落是以地球?yàn)閰⒖枷荡鸢窧CD二、位移和速度1.位移和路程位移路程定義位移表示物體的位置變化，可用由初位置指向末位置的有向線段表示路程是物體運(yùn)動(dòng)軌跡的長度區(qū)別位移是矢量，方向由初位置指向末位置路程是標(biāo)量，沒有方向聯(lián)絡(luò)在單向直線運(yùn)動(dòng)中，位移的大小等于路程的大??；其他情況下，位移的大小小于路程的大小2.速度與速率1平均速度：在變速運(yùn)動(dòng)中，物體發(fā)生的位移與發(fā)生這段位移所用時(shí)間的比值，即v，是矢量，其方向就是對應(yīng)位移的方向.2瞬時(shí)速度：運(yùn)動(dòng)物體在某一時(shí)刻或經(jīng)過某一位置的速度，是矢量，其方向是物體的運(yùn)動(dòng)方向或運(yùn)動(dòng)軌跡的切線方向.3速率：瞬時(shí)速度

3、的大小，是標(biāo)量.4平均速率：物體運(yùn)動(dòng)實(shí)際路程與發(fā)生這段路程所用時(shí)間的比值，不一定等于平均速度的大小.自測2在倫敦奧運(yùn)會上，牙買加選手博爾特在男子100 m決賽直跑道和男子200 m決賽彎曲跑道中分別以9.63 s和19.32 s的成績獲得兩枚金牌，成為奧運(yùn)會歷史上連續(xù)兩屆獲得100米和200米冠軍的第一人.關(guān)于他在這兩次決賽中的運(yùn)動(dòng)情況，以下說法正確的選項(xiàng)是A.200 m決賽的位移是100 m決賽的兩倍B.200 m決賽的平均速度約為10.35 m/sC.100 m決賽的平均速度約為10.38 m/sD.100 m決賽的最大速度約為20.76 m/s答案C解析200 m比賽跑道是彎曲的，位移小

4、于200 m，100 m比賽跑道是直線，A錯(cuò)；10.35 m/s是平均速率，B錯(cuò)；10.38 m/s是平均速度，C對；最大速度由條件無法求出，D錯(cuò).三、加速度1.物理意義：描繪物體速度變化快慢和方向的物理量，是狀態(tài)量.2.定義式：a.3.決定因素：a不是由v、t、v來決定，而是由來決定.4.方向：與v的方向一致，由合外力的方向決定，而與v0、v的方向無關(guān).自測3教材P29第2題改編多項(xiàng)選擇以下說法中可能發(fā)生的運(yùn)動(dòng)是A.物體運(yùn)動(dòng)的加速度等于0，而速度卻不等于0B.兩物體相比，一個(gè)物體的速度變化量比較大，而加速度卻比較小C.物體具有向東的加速度，而速度的方向卻向西D.物體做直線運(yùn)動(dòng)，后一階段的加速

5、度比前一階段小，但速度卻比前一階段大答案ABCD命題點(diǎn)一質(zhì)點(diǎn)、參考系和位移1.三個(gè)概念的進(jìn)一步理解1質(zhì)點(diǎn)不同于幾何“點(diǎn)，它無大小但有質(zhì)量，能否看成質(zhì)點(diǎn)是由研究問題的性質(zhì)決定，而不是根據(jù)物體自身大小和形狀來判斷.2參考系是為了研究物體的運(yùn)動(dòng)而假定為不動(dòng)的物體.3位移是由初位置指向末位置的有向線段，線段的長度表示位移大小.2.三點(diǎn)注意1對于質(zhì)點(diǎn)要從建立理想化模型的角度來理解.2在研究兩個(gè)物體間的相對運(yùn)動(dòng)時(shí)，選擇其中一個(gè)物體為參考系，可以使分析和計(jì)算更簡單.3位移的矢量性是研究問題時(shí)應(yīng)切記的性質(zhì).例1在“金星凌日的精彩天象中，觀察到太陽外表上有顆小黑點(diǎn)緩慢走過，持續(xù)時(shí)間達(dá)六個(gè)半小時(shí)，那便是金星，如圖

6、1所示.下面說法正確的選項(xiàng)是圖1A.地球在金星與太陽之間B.觀測“金星凌日時(shí)可將太陽看成質(zhì)點(diǎn)C.以太陽為參考系，金星繞太陽一周位移不為零D.以太陽為參考系，可以認(rèn)為金星是運(yùn)動(dòng)的答案D解析金星通過太陽和地球之間時(shí)，我們才看到金星沒有被太陽照亮的一面呈黑色，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；因?yàn)樘柕拇笮λ芯繂栴}起著至關(guān)重要的作用，所以觀測“金星凌日不能將太陽看成質(zhì)點(diǎn)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；金星繞太陽一周，起點(diǎn)與終點(diǎn)重合，位移為零，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；金星相對于太陽的空間位置發(fā)生了變化，所以以太陽為參考系，金星是運(yùn)動(dòng)的，選項(xiàng)D正確.變式12019·陜西銅川模擬以下關(guān)于運(yùn)動(dòng)學(xué)概念的闡述，正確的選項(xiàng)是A.運(yùn)發(fā)動(dòng)跑完800 m比

7、賽，指的是路程為800 mB.運(yùn)發(fā)動(dòng)鉛球成績?yōu)?.50 m，指的是鉛球的位移大小為4.50 mC.足球比賽挑邊時(shí)，上拋的硬幣落回地面猜測正反面，硬幣可以看做質(zhì)點(diǎn)D.閱兵預(yù)演空中梯隊(duì)通過天安門上空時(shí)，以編隊(duì)中某一飛機(jī)為參考系，地面上的觀眾是靜止的答案A命題點(diǎn)二平均速度和瞬時(shí)速度1.區(qū)別與聯(lián)絡(luò)1區(qū)別：平均速度是過程量，表示物體在某段位移或某段時(shí)間內(nèi)的平均運(yùn)動(dòng)快慢程度；瞬時(shí)速度是狀態(tài)量，表示物體在某一位置或某一時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)快慢程度.2聯(lián)絡(luò)：瞬時(shí)速度是運(yùn)動(dòng)時(shí)間t0時(shí)的平均速度.2.方法和技巧1判斷是否為瞬時(shí)速度，關(guān)鍵是看該速度是否對應(yīng)“位置或“時(shí)刻.2求平均速度要找準(zhǔn)“位移和發(fā)生這段位移所需的“時(shí)間.例

8、2多項(xiàng)選擇如圖2所示，某賽車手在一次野外訓(xùn)練中，先用地圖計(jì)算出出發(fā)地A和目的地B的直線間隔 為9 km，實(shí)際從A運(yùn)動(dòng)到B用時(shí)5 min，賽車上的里程表指示的里程數(shù)增加了15 km.當(dāng)他經(jīng)過某路標(biāo)C時(shí)，車內(nèi)速度計(jì)指示的示數(shù)為150 km/h，那么可以確定的是圖2A.整個(gè)過程中賽車的平均速度為180 km/hB.整個(gè)過程中賽車的平均速度為108 km/hC.賽車經(jīng)過路標(biāo)C時(shí)的瞬時(shí)速度為150 km/hD.賽車經(jīng)過路標(biāo)C時(shí)速度方向?yàn)橛葾指向B答案BC解析從A到B位移為9 km，用時(shí) h，由平均速度定義式可得整個(gè)過程的平均速度為108 km/h，故A錯(cuò)，B對；速度計(jì)顯示的是瞬時(shí)速度大小，故C對；經(jīng)過C

9、時(shí)速度的方向沿C點(diǎn)切線指向運(yùn)動(dòng)方向，故D錯(cuò).變式2多項(xiàng)選擇騎自行車的人沿斜坡直線向下行駛，在第1 s、第2 s、第3 s、第4 s內(nèi)通過的位移分別是1 m、2 m、3 m、4 m，有關(guān)其運(yùn)動(dòng)的描繪，以下說法中正確的選項(xiàng)是A.整個(gè)過程中的平均速度是2.5 m/sB.在第3、4兩秒內(nèi)的平均速度是3.5 m/sC.第3 s末的瞬時(shí)速度為3 m/sD.該運(yùn)動(dòng)一定是勻加速直線運(yùn)動(dòng)答案AB變式32019·貴州遵義模擬一質(zhì)點(diǎn)沿直線Ox方向做變速運(yùn)動(dòng)，它分開O點(diǎn)的間隔 x隨時(shí)間t變化的關(guān)系為x52t3 m，它的速度隨時(shí)間t變化的關(guān)系為v6t2 m/s，該質(zhì)點(diǎn)在t2 s時(shí)的速度和t2 s到t3 s間的

10、平均速度的大小分別為A.12 m/s39 m/s B.24 m/s38 m/sC.12 m/s19.5 m/s D.24 m/s13 m/s答案B解析由v6t2 m/s得，當(dāng)t2 s時(shí)，v24 m/s；根據(jù)質(zhì)點(diǎn)分開O點(diǎn)的間隔 隨時(shí)間變化的關(guān)系為x52t3 m得：當(dāng)t2 s時(shí)，x221 m，t3 s時(shí)，x359 m；那么質(zhì)點(diǎn)在t2 s到t3 s時(shí)間內(nèi)的位移xx3x238 m， m/s38 m/s，應(yīng)選B.拓展點(diǎn)用平均速度法求解瞬時(shí)速度極限思想的應(yīng)用1.用極限法求瞬時(shí)速度和瞬時(shí)加速度1公式v中，當(dāng)t0時(shí)v是瞬時(shí)速度.2公式a中，當(dāng)t0時(shí)a是瞬時(shí)加速度.2.注意1用v求瞬時(shí)速度時(shí)，求出的是粗略值，t

11、x越小，求出的結(jié)果越接近真實(shí)值.2對于勻變速直線運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間內(nèi)的平均速度可以準(zhǔn)確地表示物體在這一段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度.例3為了測定氣墊導(dǎo)軌上滑塊的加速度，滑塊上安裝了寬度為d3.0 cm的遮光板，如圖3所示，滑塊在牽引力作用下先后勻加速通過兩個(gè)光電門，配套的數(shù)字毫秒計(jì)記錄了遮光板通過第一個(gè)光電門的時(shí)間為t10.30 s，通過第二個(gè)光電門的時(shí)間為t20.10 s，遮光板從開場遮住第一個(gè)光電門到開場遮住第二個(gè)光電門的時(shí)間為t3.0 s，那么滑塊的加速度約為圖3A.0.067 m/s2B.0.67 m/s2C.6.7 m/s2D.不能計(jì)算出答案A解析遮光板通過第一個(gè)光電門時(shí)的速度v1 m/s0

12、.10 m/s，遮光板通過第二個(gè)光電門時(shí)的速度v2 m/s0.30 m/s，故滑塊的加速度a0.067 m/s2，選項(xiàng)A正確.變式42019·甘肅天水質(zhì)檢如圖4所示，氣墊導(dǎo)軌上滑塊經(jīng)過光電門時(shí)，其上的遮光條將光遮住，電子計(jì)時(shí)器可自動(dòng)記錄遮光時(shí)間t.測得遮光條的寬度為x，用近似代表滑塊通過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度.為使更接近瞬時(shí)速度，正確的措施是圖4A.換用寬度更窄的遮光條B.進(jìn)步測量遮光條寬度的準(zhǔn)確度C.使滑塊的釋放點(diǎn)更靠近光電門D.增大氣墊導(dǎo)軌與程度面的夾角答案A命題點(diǎn)三速度、速度變化量和加速度的關(guān)系1.三個(gè)概念的比較比較工程速度速度變化量加速度物理意義描繪物體運(yùn)動(dòng)快慢和方向的物理量，是

13、狀態(tài)量描繪物體速度改變的物理量，是過程量描繪物體速度變化快慢和方向的物理量，是狀態(tài)量定義式vvvv0a決定因素v的大小由v0、a、t決定v由v與v0進(jìn)展矢量運(yùn)算，由vat知v由a與t決定a不是由v、t、v來決定的，而是由來決定方向平均速度與位移同向由vv0或a的方向決定與v的方向一致，由F的方向決定，而與v0、v的方向無關(guān)2.判斷直線運(yùn)動(dòng)中的“加速或“減速方法物體做加速運(yùn)動(dòng)還是減速運(yùn)動(dòng)，關(guān)鍵是看物體的加速度與速度的方向關(guān)系.1a和v同向(加速直線運(yùn)動(dòng))2a和v反向減速直線運(yùn)動(dòng)例4多項(xiàng)選擇一物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻速度大小為4 m/s，1 s后速度的大小變?yōu)?0 m/s，在這1 s內(nèi)該物體的

14、可能運(yùn)動(dòng)情況為A.加速度的大小為6 m/s2，方向與初速度的方向一樣B.加速度的大小為6 m/s2，方向與初速度的方向相反C.加速度的大小為14 m/s2，方向與初速度的方向一樣D.加速度的大小為14 m/s2，方向與初速度的方向相反答案AD解析假設(shè)初、末速度方向一樣時(shí)，a m/s26 m/s2，方向與初速度的方向一樣，A正確，B錯(cuò)誤；假設(shè)初、末速度方向相反時(shí)，a m/s214 m/s2，方向與初速度的方向相反，C錯(cuò)誤，D正確.變式5近幾年，國內(nèi)房價(jià)飆升，在國家宏觀政策調(diào)控下，房價(jià)上漲出現(xiàn)減緩趨勢.王強(qiáng)同學(xué)將房價(jià)的“上漲類比成運(yùn)動(dòng)學(xué)中的“加速，將房價(jià)的“下跌類比成運(yùn)動(dòng)學(xué)中的“減速，據(jù)此，你認(rèn)為“房價(jià)上漲出現(xiàn)減緩趨勢可以類比成運(yùn)動(dòng)學(xué)中的A.速度增加，加速度減小B.速度增加，加速度增大C.速度減小，加速度增大D.速度減小，加速度減小答案A解析“房價(jià)上漲可以類比成運(yùn)動(dòng)學(xué)中的“速度增加，“減緩趨勢那么可以類比成運(yùn)動(dòng)學(xué)中的“加速度減小.變式6多項(xiàng)選擇2019·湖北荊州調(diào)研沿直線做勻變速運(yùn)動(dòng)的一列火車和一輛汽車的速度分別為v1和v2，v1、v2在各個(gè)時(shí)刻的大小如表所示，從表中數(shù)據(jù)可以看出t/s01