高考物理一轮总复习 第一章 第1讲 描述运动的基本概念配套课件 新人教版.ppt

必修1第一章运动的描述匀变速直线运动的研究第1讲描述运动的基本概念 知识点1参考系 质点 1 参考系 1 定义 在描述物体的运动时 用来作 的物体 2 参考系的选取 参考系的选取是 的 但选取的参考系不同 对物体运动的描述往往 通常选 为参考系 参考系既可以是 的物体 也可以是 的物体 比较两物体的运动情况时 必须选 参照 任意 不同 地面 运动 静止 同一参考系 2 质点 1 定义 用来代替物体的有 的点 2 把物体看作质点的条件 物体的 和 对研究的问题的影响可以忽略不计 质量 大小 形状 知识点2位移 速度 1 位移和路程 空间位置 初始位置 末位置 运动轨迹 矢量 标量 小于 等于 2 速度和速率 1 平均速度 在变速运动中 物体所发生的位移与发生这段位移所用 的比值 即 是矢量 其方向就是相应 的方向 2 瞬时速度 运动物体经过某一 或某一 的速度 是矢量 3 速率 的大小 是标量 时间 位移 时刻 位置 瞬时速度 知识点3加速度 1 定义物体速度 与发生这一变化所用 的比值 2 定义式a 单位 3 方向与 的方向相同 4 物理意义描述物体 的快慢 变化 时间 m s2 速度变化 速度变化 思考辨析 1 参考系必须选择静止不动的物体 2 不特别指明时 通常选取地面为参考系 3 只有体积很小的物体 才能看作质点 4 运动员在万米长跑比赛中可以看成质点 5 一个物体在运动过程中位移的大小不会比路程大 6 物体的速度很大 加速度不可能为零 7 物体有加速度 速度就增加 8 点火后即将升空的火箭因还没运动 所以加速度一定为零 9 物体的加速度在减小 速度可能在增大 分析 参考系的选取是任意的 既可选静止的物体 也可选运动的物体 但通常选地面为参考系 故 1 错 2 对 物体能否被看成质点 与物体本身的体积和质量的大小无关 故 3 错 运动员在万米长跑比赛中 可忽略其身高与摆臂动作 故可看作质点 故 4 对 物体的位移大小一般小于路程 只有在单向直线运动中 物体的位移大小才等于路程 故 5 对 物体做匀速运动时 速度可以很大 加速度为零 故 6 错 当物体的加速度与速度反向时 速度反而减小 故 7 错 点火后虽然火箭速度为零 但由于合外力很大而具有很大的加速度 故 8 错 对于加速直线运动 当加速度减小时 速度在增大 只不过增大变慢 故 9 对 考点1对质点的理解 考点解读 对质点的四点说明 1 质点是一种理想化的物理模型 实际并不存在 2 物体能否被看作质点是由所研究问题的性质决定的 并非依据物体自身大小来判断 3 质点不同于几何 点 是忽略了物体的大小和形状的有质量的点 而几何中的 点 仅仅表示空间中的某一位置 深化理解 4 物体可被看作质点主要有三种情况 多数情况下 平动的物体可看作质点 当问题所涉及的空间位移远大于物体本身的大小时 可以将物体看作质点 有转动但转动可以忽略时 可把物体看作质点 典例透析1 2012年伦敦奥运会中国游泳小将叶诗文以打破世界纪录的成绩获得四百米混合泳的金牌 并在随后的200米混合泳中再次获得金牌 破奥运会纪录 下列有关说法正确的是 a 叶诗文在游泳过程中 一定能被看作质点b 教练为了分析其动作要领 可以将其看作质点c 无论研究什么问题 均不能把叶诗文看作质点d 是否能将叶诗文看作质点 取决于我们所研究的问题 解题探究 1 研究对象被视为质点的条件是什么 提示 当物体的大小和形状对所研究的问题的影响很小 可以忽略时 研究对象可视为质点 2 叶诗文在游泳过程中 其大小和形状是否可以忽略不计 提示 要看研究叶诗文在游泳过程中的动作要领还是游完全程的时间 从而确定其大小和形状是否可以忽略不计 解析 选d 能否将研究对象看作质点 要看物体的自身因素对所研究问题的影响 对于游泳过程中的叶诗文 当教练研究其动作要领时 不能将其看作质点 当研究游完全程所用的时间时 可将其看作质点 因此只有d项正确 总结提升 建立质点模型的两个关键点 1 明确题目中要研究的问题是什么 质点是对实际物体科学地抽象 是研究物体运动时对实际物体进行的合理近似 真正的质点并不存在 2 判断能否将物体视为质点 分析物体的大小和形状对所研究的问题能否忽略不计 当物体的大小和形状对所研究运动的影响很小 可以忽略不计时 均可将其视为质点 变式训练 下列情况中的物体可看作质点的是 a 放在地面上的木箱 在上面的箱角处用水平推力推它 木箱可绕下面的箱角转动b 放在地面上的木箱 在其外壁的中心处用水平推力推它 木箱在地面上滑动c 做花样滑冰的运动员d 研究钟表时针的转动情况 解析 选b 如果物体的大小 形状在所研究的问题中属于次要因素 可忽略不计 该物体就可看作质点 a中箱子 c中花样滑冰运动员 都有着不可忽略的旋转等动作 其各部分运动情况不同 所以不能看作质点 同理 钟表转动的时针也不能看作质点 b中箱子平动 可视为质点 故b正确 考点2平均速度与瞬时速度 考点解读 平均速度与瞬时速度的关系1 平均速度与瞬时速度的区别平均速度与位移和时间有关 表示物体在某段位移或某段时间内的平均快慢程度 瞬时速度与位置或时刻有关 表示物体在某一位置或某一时刻的快慢程度 2 平均速度与瞬时速度的联系 1 瞬时速度是运动时间 t 0时的平均速度 2 对于匀速直线运动 瞬时速度与平均速度相等 对比分析 典例透析2 如图所示 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1s 2s 3s 4s 下列描述错误的是 a 物体在ab段的平均速度为1m sb 物体在abc段的平均速度为m sc 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 解题探究 1 请分析物体的运动过程 明确各段轨迹的位移大小及平均速度大小 ab段的位移及平均速度大小 abc段的位移及平均速度大小 2 物体在中间时刻的瞬时速度是否等于此过程的平均速度 提示 只有匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度才与此过程的平均速度相等 非匀变速运动则不相等 1m 1m s 解析 选d 由可得 1m s 故a b均正确 所选取的过程离a点越近 其阶段的平均速度越接近a点的瞬时速度 故c正确 由a经b到c的过程不是匀变速直线运动过程 故b点虽为中间时刻 但其速度不等于ac段的平均速度 d错误 总结提升 平均速度与瞬时速度的求解方法 1 平均速度的大小与物体不同的运动阶段有关 求解平均速度必须明确是哪一段位移或哪一段时间内的平均速度 2 是平均速度的定义式 适用于所有的运动 3 粗略计算时我们可以用很短时间内的平均速度来求某时刻的瞬时速度 变式训练 同一张底片对着小球运动的路径每隔s拍一次照 得到的照片如图所示 则小球在图示过程中的平均速度大小是 a 0 25m sb 0 2m sc 0 17m sd 无法确定 解析 选c 由于此过程小球的位移为5cm 所经时间为t 3 s 0 3s 所以 0 17m s 故c项正确 考点3速度与加速度的关系 考点解读 1 速度 速度变化量和加速度的对比 对比分析 2 加速度与速度的关系 典例透析3 下列关于加速度的描述中 正确的是 a 加速度在数值上等于单位时间里速度的变化的大小b 当加速度与速度方向相同且又减小时 物体做减速运动c 速度方向为正时 加速度方向一定为负d 速度变化越来越快时 加速度越来越小 解题探究 对于加速度的描述 请回答 1 加速度的定义式及物理意义是什么 加速度的定义式 物理意义 2 如何根据加速度和速度的关系判断做直线运动的物体加速还是减速 提示 判断做直线运动的物体的速度增加还是减小 要看加速度与初速度的方向关系 二者同向 物体加速 反向则减速 描述物体速度变化的快慢 解析 选a 由加速度公式可知 加速度在数值上等于单位时间里速度的变化的大小 a正确 当加速度与速度方向相同时 速度增大 b错误 速度方向为正 加速度方向可以为正 速度增加 也可以为负 速度减小 c错误 加速度表示速度变化的快慢 速度变化越来越快 加速度应越来越大 d错误 总结提升 对速度与加速度关系的三点提醒 1 速度的大小与加速度的大小没有必然联系 2 加速度与速度变化量没有必然的联系 加速度的大小不仅与速度变化量有关 还与速度变化的时间有关 3 速度增大或减小是由速度与加速度的方向关系决定的 变式训练 对加速度的理解 下列说法正确的是 a 加速度增大 速度一定增大b 速度变化量 v越大 加速度就越大c 物体有加速度 速度就增大d 物体速度很大 加速度可能为零 解析 选d 如果加速度的方向和速度的方向相反 则加速度增大 速度反而减小得更快 a错误 加速度为速度的变化率 速度变化量大 可能所用时间比较长 故加速度不一定大 b错误 物体有加速度 其与速度方向的关系不确定 所以速度可能增大 也可能减小 物体的速度和加速度没有必然的联系 因此加速度大 速度可能很小 加速度小 速度可能很大 c错误 d正确 变式备选 对于质点的运动 下列说法中正确的是 a 质点的加速度为零 则速度为零 速度变化也为零b 质点速度变化率越大 则加速度越大c 质点某时刻的加速度不为零 则该时刻的速度也不为零d 质点运动的加速度越大 它的速度变化越大 解析 选b 质点运动的加速度为零时 质点的速度变化为零 但速度不一定为零 a错误 质点速度变化率即为加速度 b正确 质点在某时刻的加速度不为零 其速度可能为零 如自由落体的物体在开始下落的瞬间 c错误 质点的速度变化 v a t 即速度的变化由质点的加速度和时间共同决定 d错误 资源平台 参考系的应用某人划船逆流而上 当船经过一桥时 船上一小木块掉在河水里 但一直航行至上游某处时此人才发现 便立即返航追赶 当他返航经过1h追上小木块时 发现小木块距离桥有5400m远 若此人向上游和下游航行时船在静水中前进的速率相等 则河水的流速为多大 规范解答 方法一 以水为参考系 小木块是静止的 相对小木块 船以恒定不变的速率运动 到船追上小木块 船往返时间相等 各为1h 共2h 这段时间内 相对水 桥向上游运动 到船追上小木块 桥向上游运动了5400m 其相对水的速度为 0 75m s 即河水的流速为0 75m s 方法二 以地面为参考系 设船在静水中的速度为v1 水流速度为v2 船向上游航行时间为t1 返航时间为t2 则 v1 v2 t2 v1 v2 t1 v2 t1 t2 解得t1 t2 1h由s v2 t1 t2 得 0 75m s答案 0 75m s 1 在研究下述运动时 能把物体看作质点的是 a 研究飞行中直升机上的螺旋桨的转动时b 研究飞往火星的宇宙飞船最佳运行轨道时c 一枚硬币用力上抛并猜测它落地时正面朝上还是朝下时d 研究汽车在上坡时有无翻倒的危险 解析 选b 物体能否看作质点 取决于物体的大小和形状相对于所研究的问题是否可忽略 经分析可知a c d项中不能将物体看作质点 只有b项能将物体看作质点 2 2014 龙岩模拟 甲 乙两小分队进行军事演习 指挥部通过现代通信设备 在屏幕上观察到两小分队的具体行军路线如图所示 两小分队同时由o点出发 最后同时到达a点 下列说法中正确的是 a 小分队行军路程s甲 s乙b 小分队平均速度c y x图像表示的是速率 时间图像d y x图像表示的是位移 时间图像 解析 选a 因为图像反映的是两小分队的具体行军路线 也就是说图像是运动轨迹示意图 因此选项c d均错误 由图像得知 甲的路程大于乙的路程 选项a正确 甲 乙两小分队的初 末位置相同 两者位移相同 平均速度也相等 选项b错误 3 在公路的每个路段都有交通管理部门设置的限速标志 如图所示 这是告诫驾驶员在这一路段驾驶车辆时 a 必须以这一规定速度行驶b 平均速度大小不得超过这一规定数值c 瞬时速度大小不得超过这一规定数值d 车辆上的速度计指示值 有时还是可以超过这一规定数值的 解析 选c 限速标志上的数值为这一路段车辆行驶的瞬时速度的最大值 车辆上的速度计指示值为车辆行驶的瞬时速度值 不能超过这一规定数值 故只有c正确 4 关于加速度的方向 下列说法中正确的是 a 总与初速度的方向一致b 总与平均速度的方向一致c 总与速度变化的方向一致d 与物体位移的方向一致 解析 选c 加速度的方向与速度变化的方向