描述运动的基本概念匀速直线运动.ppt

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、机械运动、参考系和坐标系 1机械运动：物体相对于其他物体的 改变，叫做机 械运动，简称运动,2参考系 (1)定义：在描述机械运动时，假定不动，用来作为 的另 外的物体 (2)选取：可任意选取，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,位置,标准,不同,相对,地面,3坐标系 (1)定义：为了定量地描述物体的 及位置变化，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,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,位置,平面,质量,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,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,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 和所用时间的比值 (2)定义式：v . (3)方向：跟物体 的方向相同,2瞬时速度 (1)定义：运动物体在某位置或 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,位移,位移,某时刻,3速率：物体运动的瞬时速度的 ,大小,4平均速率：物体在某段时间内通过的 与所用时 间的比值,路程,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,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,4方向：a的方向与vtv0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 ),3物理意义：描述物体速度变化 的物理量,2定义式：a .,快慢,相同,相同,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,七、匀速直线运动 1位移图象 (1)如图211所示，该图象反映了匀速直 线运动位移与时间成 的规律，即s . (2)该图象的斜率等于该匀速直线运动的速度， 即：v .,正比,vt,2速度图象 (1)匀速直线运动的速度图象是一条平行于 轴的直线，如图212所示 (2)图中矩形面积在数值上等于t时间内物 体 的大小,时间,位移,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 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21 3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 1.2 m/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广东月考)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聊城模拟)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214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 ( ),A200 m决赛中的位移是100 m决赛的两倍 B200 m决赛中的平均速度约为10.36 m/s C100 m决赛中的平均速度约为10.32 m/s D100 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“s”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s必须 是与t对应的位移.,对速度、速度变化量和加速度的理解 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2.110 3 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 ，a2 (2分) 所以a1a2 11. (2分) (3)ss1s2 1t1 2t2 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,22009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215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关系，A、C错误，D正确；物体的加速度为零，速