高三物理一轮复习 第1章 第1讲 描述运动的基本概念课件.ppt

浙江专用物理 第1讲描述运动的基本概念 一 参考系 质点1 参考系 为了研究物体的运动而假定为不动的物体 2 质点 1 定义 用来代替物体的 有质量的点 它是一种理想化的物理模型 实际上并不存在 2 物体能看做质点的条件 物体的 大小和形状对所研究问题的影响可以忽略 3 辨析 1 质量极小的物体才能看成质点 2 体积极小的物体一定能看成质点 3 质量很大或体积很大的物体也能看成质点 4 参考系必须要选择静止不动的物体 5 比较两物体的运动情况时 必须选取同一参考系 二 时刻和时间间隔1 时刻指某一瞬间 在时间轴上用 点来表示 对应的是位置 速度 动能等状态量 2 时间间隔是两时刻间的间隔 在时间轴上用 线段来表示 对应的是位移 路程 功等过程量 3 辨析 1 评书讲解员最后会说 明天同一时间请继续收听 中的时间指时刻 2 现在是北京时间1点整 的时间指时间间隔 1 路程和位移 三 路程和位移 2 辨析在单向直线运动中 质点经过的路程就是位移 四 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时间的 比值 即 平均速度是矢量 其方向就是相应 位移的方向 它是对运动快慢的 粗略描述 2 瞬时速度 运动物体经过某一 位置或某一 时刻的速度 瞬时速度是矢量 其方向沿轨迹上该点的切线方向且指向前进的一侧 它是对运动快慢的 精确描述 3 速率 瞬时速度的大小 无方向 是标量 4 平均速率 物体经过的路程与经过这段路程所用时间的比值 是标量 5 辨析 1 平均速率就是平均速度的大小 2 物体做单向直线运动时 其平均速率等于平均速度的大小 3 平均速度的方向就是物体运动的方向 2 定义式 a 单位m s2 3 方向 与 速度变化量的方向相同 4 物理意义 描述物体 速度变化快慢的物理量 5 辨析 1 物体速度变化大 加速度就大 2 物体的加速度在减小 速度可能变大 3 物体的加速度为正 则物体一定加速 五 加速度1 定义 速度的 变化量与发生这一变化所用 时间的比值 2 位移图像 如图甲所示 甲乙 六 匀速直线运动1 定义 在任意相等的时间内 位移相等的直线运动 简称匀速运动 1 该图像反映了匀速直线运动位移与时间成正比的规律 即 x v t 2 该图线的 斜率等于该匀速直线运动的速度 即v 1 匀速直线运动的速度图像是一条平行于时间轴的直线 如图乙所示 2 图中矩形面积在数值上等于 t时间内物体 位移的大小 1 以下说法中指的是时间间隔的是 a 天津开往德州的625次列车于13时35分从天津出发b 某人用15s跑完100mc 中央电视台新闻联播节目每天19时开播d 某场足球赛在开赛80分钟时 甲队才攻入一球答案b选项a c d中的数据都是时间轴上的一个点 指的都是时 3 速度图像 刻 而选项b中15s是与跑完100m这一运动过程相对应的 指的是时间间隔 故选项b正确 2 在平直铁路上行驶的火车里 有一乘客从探出的手中自由释放一个物体 乘客发现物体随车一起前进 最后竖直落在地面上 而在物体下落过程中 地面上的人却发现该物体做抛体运动 请问地面上的人和车厢中的乘客分别是以什么为参考系得出上述结论的 a 火车 地面b 火车 车厢中的乘客c 地面 火车d 地面 地面答案c本题中 如果选地面或其他相对地面不动的物体为参考系 则物体与火车在水平方向上有共同速度 所以地面上的人看到物体下落时做抛体运动 而车厢中的乘客和物体有共同的水平速度 以车厢或车厢中的乘客为参考系 则物体自由下落 综上所述 答案为c 3 一人晨练 按图所示走半径为r的中国古代八卦图 中央s部分是两个直径为r的半圆 bd ca分别为西东 南北指向 他从a点出发沿曲线ab coadc行进 则当他到d点时 他的路程和位移大小及位移的方向分别为 a 2 rr向西南b 4 r2r向东南 c rr向东南d 3 rr向西北 答案c路程的大小等于轨迹的长度 即曲线abcoad的长度 其长度l r r r 位移的大小等于a d之间的距离 其大小为x r 方向由a指向d 即指向东南方向 故c正确 4 下列关于加速度的说法正确的是 a 速度为零时加速度一定为零b 加速度为零时速度一定为零c 速度变化大 加速度一定大d 速度变化快 加速度一定大答案d加速度与速度 速度变化量无直接关系 只与速度的变化快慢直接有关 速度变化快则加速度大 5 2012年伦敦奥运会已成功举办 中国代表团参加了包括田径 体操 柔道等在内的23大项的比赛 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撑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的动作时d 铅球比赛中研究铅球被掷出后在空中的飞行时间时答案bd研究撑杆跳高运动员手中的支撑杆的转动情况时 支撑杆上各点转动情况不同 不能将其视为质点 同理 跆拳道比赛中运动员的动作对比赛结果影响也很大 不能视为质点 其余两项中的研究对象可视为质点 选项b d正确 重难一质点 参考系 1 质点是实际物体的科学的抽象 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 2 能把物体看成质点的条件 物体的大小和形状对所研究运动的影响可以忽略不计时 不论物体大小如何 都可将其视为质点 3 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 判断一个物体是运动还是静止 如果选取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 比较两个物体的运动情况时 必须选取同一个参考系 典例1甲 乙 丙三人各乘一艘飞艇 甲看到楼房匀速上升 乙看到甲匀速上升 丙看到乙匀速下降 甲看到丙匀速上升 则甲 乙 丙相对于地球的运动情况不可能是 a 甲和乙匀速下降 且v乙 v甲 丙静止b 甲和乙匀速下降 且v乙 v甲 丙匀速上升c 甲和乙匀速下降 且v乙 v甲 丙匀速下降d 甲匀速下降 乙匀速上升 丙静止不动 解析甲看到楼房匀速上升 以地面为参考系 说明甲在匀速下降 乙看到甲匀速上升 说明乙也在匀速下降 且乙下降的速度大于甲下降的速度 即v乙 v甲 丙看到乙匀速下降 丙的运动相对地球可能有三种情况 丙静止 丙匀速下降 但v丙 v乙 丙匀速上升 丙的这三种情况都符合丙看到乙匀速下降的情形 至于甲看到丙匀速上升 丙同样可能有三种情况 丙静止 丙匀速下降 但v丙 v甲 丙匀速上升 答案d 1 1下列说法正确的是 a 参考系必须是不动的物体b 参考系可以是变速运动的物体c 地球很大 又因有自转 研究地球公转时 地球不可视为质点d 研究跳水运动员的转体动作时 运动员可视为质点答案b解析没有绝对静止的物体 根据研究问题的需要 可以将处于任何运动状态的物体视为参考系 选项a错误 b正确 研究地球公转时 地球大小和形状可以忽略 此时地球可视为质点 选项c错误 研究跳水运动员的转体动作时 运动员不可视为质点 选项d错误 1 2如图所示 由于风的缘故 河岸上的旗帜向右飘 在河面上的两条船上的旗帜分别向右和向左飘 两条船的运动状态是 a a船可能是向左运动的b a船可能是静止的c b船肯定是向右运动的d b船可能是静止的 答案abc解析河岸上旗杆是固定在地面上的 那么根据旗帜的飘动方向判断 风是从左向右刮的 a船上旗帜向右飘 有三种可能 一是a船不动 风把旗帜刮向右 二是a船向左运动 风相对于船向右刮 把旗帜刮向右 三是a船向右运动但运动的速度小于风速 此时风仍能把旗帜刮向右 故a b正确 如果b船静止不动或向左运动 旗帜只会向右飘 所以 b船一定向右运动 而且运动的速度比风速快 这样才会出现图中旗帜向左飘动的情况 故c正确 d错误 重难二速度 速度变化量 加速度1 三个物理量的对比 2 对加速度大小和方向的进一步理解 典例2一个质点做方向不变的直线运动 加速度的方向始终与速度方向相同 但加速度大小逐渐减小直至为零 在此过程中 a 速度逐渐减小 当加速度减小到零时 速度达到最小值b 速度逐渐增大 当加速度减小到零时 速度达到最大值c 位移逐渐增大 当加速度减小到零时 位移将不再增大d 位移逐渐减小 当加速度减小到零时 位移达到最小值解析由于加速度的方向始终与速度方向相同 质点速度逐渐增大 当加速度减小到零时 速度达到最大值 选项a错b对 位移逐渐增大 当加速度减小到零时 速度不再变化 位移将随时间继续增大 选项c d错误 答案b 2 1下列所描述的运动中 可能的有 a 速度变化很大 加速度很小b 速度变化方向为正 加速度方向为负c 速度变化越来越快 加速度越来越小d 速度越来越大 加速度方向与速度方向相反答案a解析速度变化很大 根据 v a t 如果 t很大 a可以很小 故a选项是正确的 a 其中a与 v的方向一致 故b选项是错误的 速度变化越来越快 即越来越大 也就是加速度越来越大 故c选项是错误的 加速度与速度方向相反时 速度一定越来越小 故d选项是错误的 2 2在下面所说的物体运动情况中 可能出现的是 a 物体在某时刻运动速度很大 而加速度为零b 物体在某时刻运动速度很小 而加速度很大c 运动的物体在某时刻速度为零 而其加速度不为零d 做变速直线运动的物体 加速度方向与运动方向相同 当物体加速度减小时 它的速度也减小答案abc解析加速度是描述速度变化快慢的物理量 其为零或不为零 只表明速度变化与否 与速度的大小无关 故a c项的情况均有可能出现 若加速度很大 表明速度变化很快 此时速度可以很小 故b项情况也可能 若加速度与速度方向相同 只能是速度增大 故d项不可能 重难三平均速度的计算方法计算平均速度时 要找准对应时间内的位移 严格按照平均速度的定义 位移与所用时间的比值 计算 平均速度的常用计算方法有 1 利用定义式 这种方法适用于任何运动形式 2 利用 只适用于匀变速直线运动 3 利用 即某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度 也只适用于匀变速直线运动 典例3一质点做单向直线运动 1 若前一半时间的平均速度为v1 后一半时间的平均速度为v2 则全程的平均速度为多大 2 若前一半位移的平均速度为v1 后一半位移的平均速度为v2 则全程的平均速度为多大 解析根据平均速度的定义式 1 设全程的时间为2t 则前一半时间的位移x1 v1t 后一半时间的位移x2 v2t 则全程的位移x x1 x2 v1 v2 t 故全程的平均速度 v1 v2 2 设全程的位移为2x 则前一半位移的时间为t1 后一半位移的时间为t2 故全程的平均速度 答案 1 v1 v2 2 3 1一质点沿直线ox运动 它离开o点的距离x m 随时间t s 的变化关系是x 5 2t3 则 1 质点在0到2s间的平均速度多大 2 质点在2s到3s间的平均速度多大 答案 1 8m s 2 38m s解析 1 0 2s内位移x1 5 2 23 5 m 16m x1 t1 8m s 2 2 3s内位移x2 5 2 33 m 5 2 23 m 38m x2 t2 38m s 3 2中国海监船编队南海巡航路线 从中国大陆最南端的海南三亚到南海最南端的曾母暗沙 距离约2000km 海监船在巡航过程中利用 北斗 卫星导航系统进行定位 测速和授时任务 达到精确定位与测速 下列说法正确的是 a 研究海监船的运动轨迹时 不能将其看做质点b 整个过程中海监船的加速度始终为零是可能的c 北斗 导航卫星是通过确定被测物体的位置来测速的d 根据巡航时间和题中数据可以求得此次航行的平均速度答案c解析研究海监船的运动轨迹时 能将其看做质点 选项a错误 整个过程中海监船做变速运动 加速度始终为零是不可能的 b选项错误 题中所给的距离是指路程 不能求出航行的平均速度 选项d错误 一 巧选参考系解决匀速直线运动问题合理地选取参考系 可以简化问题的解答过程 选取不同的参考系 对运动的描述不同 但求解结果是相同的 典例1一船夫划船逆流而上 驾船沿河道逆水航行 经过一桥时 不慎将心爱的酒葫芦落入水中 被水冲走 但一直划行至上游某处时才发现 便立即返航经过1小时追上葫芦时 发现葫芦离桥5400m远 若此船向上游和向下游航行时相对静水的速率是相等的 试求河水的速度大小 解析 常规解法 设船在静水中的速度为v船 酒葫芦从落水到发现的时间为t1 返航追上葫芦的时间为t2 3600s 以河岸为参考系 船逆流而上时相对河岸的速度为v船 v水 顺流而下的速度为v船 v水 则有 v船 v水 t1 5400m v船 v水 t2 v水 t1 t2 5400m 以上两式联立可解得 t1 t2 3600s v水 0 75m s 巧选参考系 以河水为参考系 船向上游和向下游的速度相同 而葫芦相对于水静止 其速度与水速相同 因此船返航经过1小时追上葫芦 葫芦落水 后 船向上游也一定经过1小时 可知 葫芦顺流而下漂5400m用时2小时 故河水的速度v水 m s 0 75m s 答案0 75m s 针对训练1一列长为l的队伍 行进速度为v1 通信员从队尾以速度v2赶到排头 又立即以速度v2返回队尾 求这段时间内队伍前进的距离 答案解析以队伍为参考系 通信员从队尾赶