描述运动的基本概念.ppt

考 点 点 击,1.,2.,3.,4.,参考系、质点,位移、速度和加速度,匀变速直线运动及其公式、图象,实验一：研究匀变速直线运动,考 情 播 报,1.对基本概念如位移、速度、加速度主要融合在综 合题中考查. 2.匀变速直线运动公式、规律的应用，可单独考查， 也可与其他知识如牛顿运动定律、电场中的带电 粒子的运动、电磁感应现象等知识结合起来，进 行综合考查. 3.对xt、vt图象的理解和应用，常以选择题的 形式考查.,1.本章的概念和规律较多，复习时要侧重于搞清知识的来 龙去脉，及它们间的内在联系，注意领会物理学中研究 问题的方法，如：构建模型方法(质点)、数学方法(解析 法与图象法)、实验方法等. 2.将本章物理规律及vt图象应用于实际问题中，是近几 年高考突出体现的命题方向，因此，复习时要注意体会 将实际问题模型化，从而找出适用的物理规律的解题 思路.,一、参考系和坐标系 1.参考系 (1)定义：在描述机械运动时，假定不动，用来做 的 物体. (2)选取：可任意选取，但选取的参考系不同，结论往 往 ，即物体的运动和静止都是 的. 通常以 作为参考系.,参考,不同,相对,地面,2.坐标系 (1)建立目的：为了定量地描述物体的 及 ， 需要在 参考系上建立的坐标系. (2)常见坐标系：直线坐标系、 坐标系和三维坐标系等.,位置,位置的变化,平面,2.物体可看做质点的条件：研究物体的运动时，物体的 形状和 对研究结果的影响可以忽略.,二、质点 1.定义：用来代替物体的有 的点.它是一种理想化 模型.,质量,大小,三、时刻和时间间隔,点,位置,线段,位移,间隔,日常生活中提到的时间有时指时刻，有时指时间间隔，但在物理学中时间只表示两时刻的间隔.,四、位移和路程,位移,路程,意义,区别,联系,位移表示质点 的变化，可用由 指向 的有向线段表示,路程是质点 的 长度,(1)位移是矢量， 方向由 指向 ； 路程是标量，没 有方向 (2)位移与路径无 关，路程与路径 有关,(1)在单向直线运动中，位移的大小 路程 (2)一般情况下，位移的大小 路程,位置,初位置,末位置,初位置,末位置,等于,小于,运动轨迹,五、速度和速率 1.平均速度 (1)定义：运动物体的 与发生这个位移所用时间的比值. (2)定义式： (3)方向：跟物体 的方向相同. (4)物理意义：表示物体运动的平均快慢程度.,位移,位移,2.瞬时速度 (1)定义：运动物体在 或 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.,4.平均速率：物体在某段时间内通过的 与所用时间的 比值.,3.速率：物体运动的瞬时速度的 .,某位置,某时刻,大小,路程,1.速率表示物体运动速度的大小，但平均速率并不表 示物体运动的平均速度的大小. 2.物理学中的速度有时指平均速度，有进指瞬时速度， 应根据上下文来正确判断.,六、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,4.方向：a的方向与v的方向 .(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,相同,3.物理意义：描述物体速度变化的 .,快慢,加速度描述速度变化的快慢，其中包括速度的大小，也包括速度的方向的改变.,1.质点是只有质量而无大小和形状的点；质点占有位置 但 不占有空间. 2.质点是对实际物体科学的抽象，是研究物体运动时，抓 住主要因素，忽略次要因素，对实际物体进行的近似， 是一种理想化模型，真正的质点是不存在的.,3.物体可被看做质点的几种情况 (1)平动的物体通常可视为质点，如水平传送带上的物体随 传送带的运动. (2)有转动但相对平动而言可以忽略时，也可以把物体视为 质点.如汽车在运行时，虽然车轮转动，但我们关心的是 汽车整体的运动快慢，故汽车可看成质点.,(3)同一物体，有时可看成质点，有时不能.物体本身的 大小对所研究问题的影响不能忽略时，不能把物体 看做质点，如研究火车过桥的时间时就不能把火车 看做质点，但研究火车从北京到上海所用时间时就 可把火车看做质点.,1.物体能否看成质点并非以体积的大小为依据，体积大的 物体有时也可看成质点，体积小的物体有时不能看成 质点. 2.质点并不是质量很小的点，它不同于几何图形中的“点”. 即把物体看成质点时，可以忽略物体的大小和形状，但 不能忽略物体的质量.,1.2008年8月24日北京奥运会正式落下帷幕，中国代表 团以51枚金牌、21枚银牌和28枚铜牌的骄人战绩位 列奖牌榜第一位，创造了中国代表团历次参加奥运 会的最好成绩.下列几种奥运比赛项目中的研究对象 可视为质点的是 ( ),A.在撑杆跳高比赛中研究运动员手中的支撑杆在支持 地面过程中的转动情况时 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动作时 D.铅球比赛中研究铅球被掷出后在空中飞行时间时,解析：物体能否被视为质点，关键是看物体的形状和大小对研究结果影响的大小.在研究撑杆跳高比赛中运动员手中的支撑杆的转动情况和跆拳道比赛中运动员的动作时，若将“支撑杆”和“运动员”看做质点，研究也将无法进行了.但帆船比赛中的帆船的大小、被投掷后在空中运动的铅球的大小，对研究结果的影响可以忽略不计，因此可以看做质点.故A、C错误，B、D正确.,答案：BD,1.对参考系的理解 (1)运动是绝对的，静止是相对的.一个物体是运动的还是静 止的，都是相对于参考系而言的. (2)参考系的选取可以是任意的. (3)确定一个物体的运动性质时，必须首先选取参考系，选 择不同的物体作为参考系，可能得出不同的结论.,(4)参考系本身既可以是运动的物体，也可以是静止的物 体，在讨论问题时，被选为参考系的物体，我们假定 它是静止的. (5)当比较两个物体的运动情况时，必须选择同一个参 考系.,2.参考系的选取原则 选取参考系时，应以观测方便和使运动的描述尽可能简 单为原则，一般应根据研究对象和研究对象所在的系统 来决定，如研究地面上物体的运动时，通常选地面或相 对地面静止的物体为参考系.,2.在电视连续剧西游记中，常 常有孙悟空“腾云驾雾”的镜头， 如图111所示，通常是采用“背 景拍摄法”：让“孙悟空”站在平,台上，做着飞行的动作，在他的背后展现出蓝天和急速飘动的白云，同时加上烟雾效果；摄影师把人物动作和飘动的白云及下面的烟雾等一起摄入镜头.放映时，观众就感觉,到“孙悟空”在“腾云驾雾”.这时，观众所选的参考系是 ( ) A.孙悟空 B.平台 C.飘动的白云 D.镜头,解析：“背景拍摄法”实际是利用了相对运动的原理，拍摄时“孙悟空”不动，而“白云”移动，放映时，观众以“白云”为参考系，认为其“静止”，就会感觉到“孙悟空”在“腾云驾雾”.故C正确.,答案：C,1.加速度和速度变化量都是矢量，且二者方向相同. 2.公式a 是加速度的定义式，不是加速度的决定式. 3.加速度的大小由物体受到的合力F与物体的质量m共同 决定.加速度的方向也由合力的方向决定.,3.(2010济宁模拟)下列情况中的速度，属于平均速度的 是 ( ) A.百米赛跑的运动员冲过终点线时的速度为9.5 m/s B.由于堵车，汽车在通过隧道过程中的速度仅为1.2m/s C.返回地球的太空舱落到太平洋水面时的速度为8 m/s D.子弹射到墙上时的速度为800 m/s,解析：运动员冲过终点线时的速度、太空舱落到太平洋水面时的速度和子弹射到墙上时的速度均为物体通过某位置的速度，为瞬时速度，只有选项B表示汽车通过隧道过程的速度，为平均速度，故B正确.,答案：B,(2010丽水月考)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,思路点拨 选取不同的参考系，即使是观察同一物体的运动，观察的结果也是不一样的，分析时注意甲、乙、丙三人的说法均未指明参考系.,课堂笔记 被选作参考系的物体是被假定不动的物体，另外物体相对于参考系发生位置的变化，就是运动的，没有相对位置的改变，即静止的.如果被观察物体相对于地面是静止的，甲、乙、丙相对于地面分别做匀速运动、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，三个的观察结果应是相同的，因此C错误.,答案 D,参考系可以任意选取，选取不同的参考系，物体的运动情形往往不同.,(2010温州模拟)在2008北京 奥运会中，牙买加选手博尔特是一 位公认的世界飞人，在男子100 m决 赛和男子200 m决赛中分别以9.69 s 和19.30 s的成绩破两项世界纪录， 获得两枚金牌，如图112所示. 关于他在这两次决赛中的运动情况，下列说法正确的是 ( ),A.200 m决赛中的位移是100 m决赛的两倍 B.200 m决赛中的平均速度约为10.36 m/s C.100 m决赛中的平均速度约为10.32 m/s D.100 m决赛中的最大速度约为20.64 m/s,思路点拨 解答本题时应注意以下几点： (1)标准跑道上的100 m决赛跑道是直的，而200 m决赛跑道一定有弯曲的部分； (2)求平均速度的公式 中的“x”是指物体的位移，不是路程； (3) 只适用于初速度为零的匀加速直线运动.,课堂笔记 由于200 m决赛的跑道有弯曲部分，100 m决赛的跑道是直道，所以200 m决赛的位移不是100 m决赛的两倍，A错误；由 可知，100 m决赛的平均速度 m/s10.32 m/s,200 m决赛的位移不是200 m，故平均速度 m/s10.36 m/s，故C正确，B错误；因运动员的跑动过程不是初速度为零的匀加速运动，故100 m决赛的最大速度不等于210.32 m/s20.64 m/s，故D错误.,答案 C,(1)只有在单向直线运动中，位移大小才等于路程. (2)平均速度公式 适用于任何形式的运动，但x 必须是与t对应的位移.,有下列几种情景，请根据所学知识选择对情景的分析和判断正确的选项是 ( ) 点火后即将升空的火箭 高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车 运动的磁悬浮列车在轨道上高速行驶 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,思路点拨 加速度是描述物体速度变化快慢的物理量，与物体的速度及速度变化量无必然联系.,课堂笔记 火箭虽还没动，但火箭的加速度不为零，故A错；轿车紧急刹车时，根据a ，由于v很大而t很小，故加速度很大，B对；磁悬浮列车的速度很大，但速度变化并不快，故加速度并不大，C错；空间站的速度大小不变，但速度方向不断变化，故加速度并不为零，D对.,答案 BD,物体的速度大，速度变化量大，加速度不一定大，而物体的速度为零时，速度也可能正在改变.,(10分)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(g10 m/s2)，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 2.1103 s，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.,解题样板 (1)两车碰撞过程中，取摩托车的初速度方向 为正方向，摩托车的速度变化量为vv2v172 km /h54 km/h20 m/s15 m/s35 m/s(1分) 两车相碰撞时摩托车的加速度为 a 16667 m/s2 故得1666.7g500g 因此摩托车驾驶员有生命危险.(2分),(2)设货车、摩托车的加速度大小分别为a1、a2，根据加速度定义得：a1 (2分) 所以a1a2 =1：1 (2分) (3)xx1x2 10 m/s4 s7.5 m/s3 s62.5 m.(3分),答案 (1)有生命危险 (2)11 (3)62.5 m,在应用公式a 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.(2009广东理基)做下列运动的物体，能看做质点处理的是 ( ) A.自转中的地球 B.旋转中的风力发电机叶片 C.匀速直线运动的火车 D.在冰面上旋转的花样滑冰运动员,解析：A、B、D三种情况中，物体各部分的运动情况并不都相同，对所研究的问题不能忽略物体的大小和形状，因此不能看做质点，但匀速直线运动的火车可以看做质点处理，故只有C正确.,答案：C,2.2009年1月，中国海军护航舰艇编队用时10天抵达亚丁 湾、索马里海域为中国商船护航.如图113所示，此 次护航从三亚启航，经南海、马六甲海峡，穿越印度洋， 总航程四千五百海里.关于此次护航，下列说法正确的是 ( ),A.当研究护航舰艇的运行轨迹时，可以将其看做质点 B.“四千五百海里”指的是护航舰艇的航行位移 C.“四千五百海里”指的是护航舰艇的航行路程 D.根据题中数据我们可以求得此次航行的平均速度,解析：将护航舰艇看做质点可较方便也研究其运行轨迹，故A对；由题图可知，“四千五百海里”指的是护航舰艇的航行路程，而不是位移，故B错，C对；平均速度是位移与所用时间的比值，不能由题中数据求出护航舰艇的位移，因此不能求出护航舰艇的平均速度，故D错.,答案：AC,3.下列关于速度和加速度的说法中正确的是 ( ) A.物体运动的速度改变越大，它的加速度一定越大 B.物体运动的加速度为零，它的速度也一定为零 C.物体运动的速度改变越小，它的加速度一定越小 D.物体运动的速度改变越快，它的加速度一定越大,解析：加速度是反映速度变化快慢的物理量，与物体的速度以及速度改变大小无直接