描述運動的基本概念

第一章運動的描述勻變速直線運動的研究考綱解讀考點內(nèi)容要求考情分析參考系、質(zhì)點Ⅰ1.考查方式勻變速直線運動規(guī)律是高中力學(xué)知識的基礎(chǔ),本章內(nèi)容在歷年高考中的選擇題中有考查,在計算題中也有考查.選擇題中主要是兩種運動學(xué)圖像的理解和應(yīng)用;計算題中主要考查勻變速直線運動規(guī)律的應(yīng)用.2.命題趨勢分析歷年命題情況可以發(fā)現(xiàn)命題有兩大趨勢:一是題型向著選擇題方向發(fā)展;二是圖像物理意義的理解和勻變速直線運動規(guī)律綜合在一個選擇題中進(jìn)行考查.位移、速度和加速度Ⅱ勻變速直線運動及其公式、圖像Ⅱ?qū)嶒炓?研究勻變速直線運動第1講描述運動的基本概念考點突破培優(yōu)精練考點突破夯基固本·講練提升考點一質(zhì)點位移參考系1.質(zhì)點(1)用來代替物體的有

的點叫做質(zhì)點.(2)研究一個物體的運動時,如果物體的

和

對所研究問題的影響可以忽略,就可以看做質(zhì)點.(3)質(zhì)點是一種理想化模型,實際并不存在.2.參考系(1)參考系可以是運動的物體,也可以是

的物體,但被選為參考系的物體,我們都假定它是靜止的.(2)比較兩物體的運動情況時,必須選同一

.(3)選取不同的物體作為參考系,對同一物體運動的描述可能

.通常以

為參考系.質(zhì)量形狀靜止大小參考系不同地面3.位移位移路程定義表示物體的位置變動,它是質(zhì)點由

指向

的有向線段物體運動的軌跡_______區(qū)別(1)位移是矢量,方向由

位置指向

位置(2)路程是標(biāo)量,沒有方向聯(lián)系(1)在單向直線運動中,位移的大小

路程(2)其他情況下,位移的大小

路程初位置末位置長度初末等于小于自主探究(1)不論通過什么路線從北京到重慶,位置變化是否都是一樣?答案:一樣(2)圖中位置變化應(yīng)如何描述?答案:位置變化的大小為北京到重慶的直線長度,方向由北京指向重慶.(3)圖中信息可以看出位移與路程的主要區(qū)別是什么?答案:位移是兩點間的直線距離,有方向,是矢量;路程是實際軌跡的長度,沒有方向,是標(biāo)量.【典例1】

(多選)湖中O處有一觀察站,一小船從O處出發(fā)一直向東直線行駛4km,又向北直線行駛3km,已知sin37°=0.6,則下列說法中正確的是(

)A.相對于O處的觀察員,小船運動的路程為7kmB.相對于小船,O處的觀察員始終處于靜止?fàn)顟B(tài)C.相對于O處的觀察員,小船最終位于東偏北37°方向5km處D.研究小船在湖中行駛時間時,小船可以看做質(zhì)點ACD【跟蹤訓(xùn)練】

曲阜市的孔府、孔廟和泰安市的泰山是世界聞名的旅游勝地,它們美麗的景色和醇厚的文化吸引了大批國內(nèi)外游客,設(shè)游客甲駕車從孔府大門去泰山大門,行駛72.8km;游客乙駕車從泰山大門趕往孔府大門行駛74.5km,若兩人恰好同時出發(fā)且同時到達(dá),則甲、乙在兩地之間運動的過程中(

)A.研究甲車的行駛路程時不能將車看做質(zhì)點B.甲車、乙車的位移相同C.甲車、乙車的平均速度不相同D.游客乙駕車行駛“74.5km”指的是位移C解析:游客甲駕車行駛的路程為72.8km,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于汽車的尺寸,所以研究甲的行駛路程時可將車看做質(zhì)點,故A錯誤;甲與乙位移的方向相反,故B錯誤,C正確;游客乙駕車行駛“74.5km”指的是路程,故D錯誤.考點二速度平均速度瞬時速度時間位移快慢(2)瞬時速度:運動物體在某一

或經(jīng)過某一

的速度,是矢量,其方向為物體

的方向,反映運動物體在某一瞬時的運動快慢.(3)速率:

的大小,是標(biāo)量.時刻位置運動瞬時速度2.平均速度與瞬時速度的區(qū)別與聯(lián)系(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間內(nèi)的平均運動的快慢;瞬時速度是狀態(tài)量,表示物體在某一位置或某一時刻的運動的快慢.(2)聯(lián)系:瞬時速度是運動時間Δt→0時的平均速度.3.平均速度與平均速率的區(qū)別平均速率是路程與時間的比值,因此平均速度的大小不能稱為平均速率,只有當(dāng)路程與位移的大小相等時,平均速率才等于平均速度的大小.4.計算平均速度時應(yīng)注意的問題(1)平均速度的大小與物體不同的運動過程有關(guān),求解平均速度必須明確是哪一段位移或哪一段時間內(nèi)的平均速度.【典例2】

(多選)如圖所示,某賽車手在一次野外訓(xùn)練中,先用地圖計算出出發(fā)地A和目的地B的直線距離為9km,實際從A運動到B用時5min,賽車上的里程表指示的里程數(shù)增加了15km.當(dāng)他經(jīng)過某路標(biāo)C時,車內(nèi)速度計指示的示數(shù)為150km/h,那么可以確定的是(

)A.整個過程中賽車的平均速度為180km/hB.整個過程中賽車的平均速度為108km/hC.賽車經(jīng)過路標(biāo)C時的瞬時速度為150km/hD.賽車經(jīng)過路標(biāo)C時速度方向為由A指向BBC【跟蹤訓(xùn)練】

(多選)甲、乙兩車從A地出發(fā)經(jīng)歷不同的時間后都到達(dá)B地,甲運動的時間較長,則(

)A.甲的平均速度一定比乙的大B.甲的平均速度一定比乙的小C.甲的瞬時速度一定比乙的小D.甲、乙通過的位移一定相等BD考點三加速度與速度及速度變化量的關(guān)系1.速度、速度變化量、加速度的比較2.加速減速的判斷方向關(guān)系運動性質(zhì)可能情況a和v同向加速直線運動a不變,v隨時間均勻增加a增大,v增加得越來越快a減小,v增加得越來越慢a和v反向減速直線運動a不變,v隨時間均勻減小a增大,v減小得越來越快a減小,v減小得越來越慢角度1速度、速度變化量、加速度關(guān)系的理解【典例3】關(guān)于速度、速度的變化量和加速度,下列說法正確的是(

)A.物體運動的速度變化量越大,它的加速度一定越大B.速度很大的物體,其加速度可能為零C.某時刻物體的速度為零,其加速度不可能很大D.加速度很大時,物體運動的速度一定很快變大B易錯警示速度、加速度關(guān)系的“兩點說明”(1)速度的大小和加速度的大小無直接關(guān)系.速度大,加速度不一定大,加速度大,速度也不一定大;加速度為零,速度可以不為零,速度為零,加速度也可以不為零.(2)速度的方向和加速度的方向無直接關(guān)系.加速度與速度的方向可能相同,也可能相反,兩者的方向還可能不在一條直線上.角度2物體加速或減速的判斷【典例4】(2019·江西上饒檢測)(多選)據(jù)中國航空工業(yè)集團報道,國產(chǎn)第四代多用途隱身戰(zhàn)斗機——FC-31“鶻鷹”隱身戰(zhàn)斗機將首次亮相2017年6月19日至25日舉行的第52屆巴黎航展.假設(shè)FC-31“鶻鷹”隱身戰(zhàn)斗機在某次試飛中,由靜止開始加速,當(dāng)加速度a不斷減小至零時,飛機剛好起飛,則此過程中飛機的(

)A.速度不斷增大,位移不斷減小B.速度不斷增大,位移不斷增大C.速度增加越來越慢,位移增加越來越快D.速度增加越來越慢,位移增加越來越慢BC解析:飛機的加速度不斷變小,但方向始終和速度方向一致,故飛機的速度不斷變大,只是增加變慢而已;速度變大時,位移增加變快,選項B,C正確.【例題拓展】

(多選)在【典例4】中,FC-31“鶻鷹”隱身戰(zhàn)斗機完成任務(wù)在機場著路滑行,加速度的方向始終與速度方向相反,當(dāng)加速度大小逐漸減小直至為零時,飛機剛好停下.在此過程中(

)A.速度逐漸減小,速度的變化率也在逐漸減小B.速度逐漸增大,速度的變化率也在逐漸增大C.位移逐漸增大,當(dāng)速度減小到零時,位移將不再增大D.速度逐漸減小,速度的變化量也在逐漸減小AC解析:加速度的方向始終與速度方向相反,飛機做減速運動,當(dāng)速度減小到零時,飛機停止運動,位移將不再增大,故選項B錯誤,C正確;加速度的大小反映速度變化的快慢,加速度大小逐漸減小表明速度變化的越來越慢,即速度的變化率逐漸減小,但速度的變化量還與時間有關(guān),故選項A正確,D錯誤.角度3加速度的計算【典例5】

(多選)一物體做勻變速直線運動,某時刻速度大小為4m/s,1s后速度的大小變?yōu)?0m/s,在這1s內(nèi)該物體的(

)A.加速度的大小為6m/s2,方向與初速度的方向相同B.加速度的大小為6m/s2,方向與初速度的方向相反C.加速度的大小為14m/s2,方向與初速度的方向相同D.加速度的大小為14m/s2,方向與初速度的方向相反AD培優(yōu)精練培養(yǎng)能力·演練真題能力提升用極限法求瞬時速度1.方法概述極限法是把某個物理量推向極端,即極大和極小,并依此做出科學(xué)的推理分析,從而給出判斷或?qū)С鲆话憬Y(jié)論.極限法只能用于在選定區(qū)間內(nèi)所研究的物理量連續(xù)、單調(diào)變化(單調(diào)增大或單調(diào)減小)的情況.【示例】光電計時器是一種研究物體運動情況的常用計時儀器,其結(jié)構(gòu)如圖(甲)所示,a,b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置,當(dāng)有物體從a,b間通過時,光電計時器就可以顯示物體的擋光時間.圖(乙)中MN是水平桌面,Q是木板與桌面的接觸點,1和2是固定在木板上適當(dāng)位置的兩個光電門,與之連接的兩個光電計時器沒有畫出.讓滑塊d從木板的頂端滑下,光電門1,2各自連接的計時器顯示的擋光時間分別為2.5×10-2s和1.0×10-2s,滑塊d的寬度為0.5cm,則可測出滑塊通過光電門1的速度v1=

,滑塊通過光電門2的速度v2=

.滑塊從開始遮住第1個光電門到開始遮住第2個光電門的時間為Δt=3.0s,則滑塊的加速度a=

.

答案:0.2m/s

0.5m/s

0.1m/s2【即學(xué)即練】

如圖所示,在氣墊導(dǎo)軌上安裝有兩個光電門A和B,A和B間距離為L=30cm.為了測量滑塊的加速度,在滑塊上安裝了一寬度為d=1cm的遮光條.現(xiàn)讓滑塊以某一加速度通過光電門A,B.記錄了遮光條通過兩光電門A,B的時間分別為0.010s,0.005s,滑塊從光電門A到B的時間為0.200s.則下列說法正確的是(

)A.滑塊經(jīng)過A的速度為1cm/sB.滑塊經(jīng)過B的速度為2cm/sC.滑塊的加速度為5m/s2D.滑塊在A,B間的平均速度為3m/sC高考模擬1.(2018·河南洛陽期末聯(lián)考)“嫦娥三號”月球探測器成功完成月面軟著陸,并且著陸器與巡視器(“玉兔號”月球車)成功分離,這標(biāo)志著我國的航天事業(yè)又一次騰飛.下面有關(guān)“嫦娥三號”的說法正確的是(

)A.“嫦娥三號”剛剛升空的時候速度很小,加速度也很小B.研究“玉兔號”月球車在月球表面運動的姿態(tài)時,可以將其看成質(zhì)點C.研究“嫦娥三號”飛往月球的運行軌道時,可以將其看成質(zhì)點D.“玉兔號”月球車靜止在月球表面時,其相對于地