高考物理一轮复习 第一章 运动的描述 匀变速直线运动研究 1.1 描述运动的基本概念课件.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 知识导图 有质量 参考 变化量 时间 m s2 描述速度变化快慢 始点到终点连线的有向线段 矢量 位移与发生这段位移所用时间 某一时刻 某一位置 微点拨 1 质点的辨识 物体能否看成质点 关键不在物体本身 而是要看研究的问题 同一个物体在不同情况下有时可当作质点 有时则不能 2 速度 的理解 速度 一词在不同情境下可能表示瞬时速度 平均速度 速率 平均速率 解决具体问题时需要加以区分 3 平均速度和平均速率 平均速度是位移与所用时间的比值 平均速率是路程与所用时间的比值 所以平均速率不是平均速度的大小 慧眼纠错 1 一江春水向东流 以水面上的船为参考系 纠错 一江春水向东流 水相对地面向东运动 是 以地面为参考系得出的 2 地球的质量太大 不能把地球看作质点 纠错 一个物体能不能看成质点 要看物体的大小体积 对所研究的问题是否产生影响 地球的质量 体积当对 所分析研究的问题没有影响时 比如地球绕太阳公转 就可以看成质点 3 平均速度就是初 末时刻瞬时速度的平均值 纠错 仅对于匀变速直线运动平均速度就是初末时刻瞬 时速度的平均值 一般的变速运动的平均速度不一定就 是初 末时刻瞬时速度的平均值 4 物体的速度越大 加速度也越大 纠错 瞬时速度与加速度没有必然联系 速度很大 加 速度可能为零 加速度很大瞬时速度也可能很小 5 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 纠错 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 它的速度仍在增大 不可 能减小 6 物体的加速度为正时 物体一定做加速运动 纠错 物体的加速度为正时 加速度与速度不一定同 向 所以物体不一定做加速运动 考点1对质点和参考系的理解 典题探究 典例1 第13届天津全运会上 下列比赛中可将运动员看作质点的是 解析 选a 马拉松赛跑测量的是运动员跑完全程的时间 与运动员的形状和大小无关 跳水 击剑 体操比赛时 要看运动员的肢体动作 所以不能看成质点 通关秘籍 1 对质点的三点说明 1 质点是一种理想化物理模型 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和形状来判断 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 2 对参考系 两性 的认识 1 任意性 参考系的选取原则上是任意的 通常选地面为参考系 2 同一性 比较不同物体的运动必须选同一参考系 考点冲关 1 运动研究的是物体空间位置随时间变化的规律 下列关于运动的描述正确的是 导学号04450000 a 物体的位置没有变化就是不运动b 两物体间的距离没有变化 两物体一定都是静止的c 为了研究物体的运动 应先选参考系 平时常说的运动和静止是相对地球而言的d 自然界中找不到不运动的物体 运动和静止都是绝对的 解析 选c 运动是相对于其他物体的位置变化 所以物体的位置不变时相对其他物体也在运动 故a错误 两物体间的距离没有变化只能是相对静止 但它们对地仍可能是运动的 故b错误 为了研究物体的运动 应先选参考系 平时常说的运动和静止是相对地球而言的 故c正确 自然界中找不到不运动的物体 运动是绝对的 而静止是相对的 故d错误 2 质点是一种理想模型 下列活动中 可将月球视为质点的是 a 测量月球的自转周期b 研究月球绕地球的运行轨道c 观察月相的变化规律d 选择 嫦娥三号 的落月地点 解析 选b 测量月球的自转周期时 不能把月球看作一个点 所以不能将月球视为质点 故a错误 研究月球绕地球的运行轨道时 月球的体积大小相对于月球和地球之间的距离来说可以忽略 可将月球视为质点 故b正确 观察月相的变化规律时 不能忽略月球的大小 不能将月球视为质点 故c错误 选择 嫦娥三号 的落月地点时 月球的形状是不能忽略的 不能将月球视为质点 故d错误 加固训练 太阳从东边升起 西边落下 是地球上的自然现象 但在某些条件下 在纬度较高地区上空飞行的飞机上 旅客可以看到太阳从西边升起的奇妙现象 这些条件是 a 时间必须是在清晨 飞机正在由东向西飞行 飞机的速度必须较大b 时间必须是在清晨 飞机正在由西向东飞行 飞机的速度必须较大c 时间必须是在傍晚 飞机正在由东向西飞行 飞机的速度必须较大d 时间必须是在傍晚 飞机正在由西向东飞行 飞机的速度不能太大 解析 选c 由于地球自西向东旋转 故我们看到太阳从东边升起 西边落下 如果时间在清晨 飞机向东飞行 飞机相对于太阳向东运动 乘客看到太阳仍从东边升起 若向西飞行 会看不到太阳升起 故a b错误 由于地球自西向东旋转 我们看到的太阳从东边升起 西边落下 乘客要看到太阳从西边升起 必须在傍晚 并要求飞机相对于地球向西运动 飞机自东向西飞行的速度大于地球自转的速度 故c正确 d错误 考点2位移和速度 典题探究 典例2 2018 深圳模拟 如图所示 自行车的车轮半径为r 车轮沿直线无滑动地滚动 当气门芯由轮子的正上方第一次运动到轮子的正下方时 气门芯位移的大小为导学号04450001 a rb 2rc 2 rd r 题眼直击 1 车轮沿直线无滑动地滚动 2 气门芯位移的大小 解析 选d 当气门芯由轮子的正上方第一次运动到轮子的正下方时 轮子向前运动半个周长 气门芯的初位置与末位置如图 由几何知识得 气门芯的位移大小x 故选d 通关秘籍 1 位移和路程 2 平均速度和瞬时速度 考点冲关 1 某校师生去位于复兴路的军事博物馆进行参观 如图所示 同学们从航天桥 图中a位置 出发 骑单车经公主坟 图中b位置 到达军事博物馆 图中c位置 利用网络地图的测距功能测得a b间的距离约为1 9km b c间的 距离约为1 0km a c间的距离约为2 1km 由以上信息可知 同学们从航天桥到军事博物馆的位移大小约为导学号04450002 a 3 0kmb 2 1kmc 1 9kmd 1 0km 解析 选b 从起点a到终点c的直线距离为ac 即2 1km 为位移大小 故b正确 a c d错误 2 2018 兰州模拟 2017年9月4日 男子400米决赛成为引爆全运会赛场的首个项目 上海小将郭钟泽跑出了45秒14的个人最好成绩 一举打破了徐自宙保持了16年之久的全国纪录 关于这则消息 下列说法正确的是 a 消息中的 45秒14 是时刻b 消息中的 16年 是时间c 该比赛中的位移是零d 该比赛中 运动员的位移大小和路程相等 解析 选b 消息中的 45秒14 指的是某一过程所用的时间 故a错误 消息中的 16年 是时间间隔 故b正确 在比赛中运动员的位移不一定为零 400m是指路程 故c d错误 加固训练 多选 在某次军事演习中 空降兵从悬停在高空的直升机上跳下 当下落到距离地面适当高度时打开降落伞 最终安全到达地面 空降兵从跳离飞机到安全到达地面过程中在竖直方向上运动的v t图象如图所示 则以下判断中正确的是 a 空降兵在0 t1时间内做自由落体运动b 空降兵在t1 t2时间内的加速度方向竖直向上 大小在逐渐减小c 空降兵在0 t1时间内的平均速度d 空降兵在t1 t2时间内的平均速度 v1 v2 解析 选b d 空降兵在0 t1时间内图象斜率越来越小 故加速度不恒定 空降兵不是自由落体运动 故a错误 由图象可知 空降兵在t1 t2时间内的加速度方向竖直向上 大小在逐渐减小 故b正确 因空降兵不是匀变速直线运动 故空降兵在0 t1时间内的平均速度不等于 故c错误 用直线将t1 t2的速度连接起来 由图可知 若物体做匀减速直线运动 平均速度为而由图可知 图中图象围成的面积小于匀变速直线运动时的面积 故空降兵在t1 t2时间内的平均速度 故d正确 考点3加速度 典题探究 典例3 2018 三门峡模拟 赵凯华教授说过 加速度是人类认识史上最难建立的概念之一 也是每个初学物理的人最不易真正掌握的概念 所以对加速度的认识应该引起大家的重视 下列说法中正确的是 导学号04450003 a 加速度是描述速度变化快慢的物理量 速度大 加速度一定大b 速度变化得越快 加速度就变化得越快c 物体加速度变大 则速度也一定是在变大d 加速度的方向与速度变化量的方向相同 解析 选d 加速度是反映物体速度变化快慢的物理量 加速度的大小取决于速度的变化率 与速度的大小无关 故a错误 加速度是反映物体速度变化快慢的物理量 速度变化得越快 加速度就越大 但加速度的变化不一定越快 故b错误 物体加速度变大 但如果加速度和速度方向相反 则速度在减小 故c错误 根据加速度的定义可知 加速度的方向与速度变化量的方向相同 故d正确 故选d 迁移训练 迁移1 加速度的计算方法在研究匀变速直线运动的实验中 算出小车经过各计数点的瞬时速度如下 为了算出加速度 最合理的方法是 a 根据任意两个计数点的速度 用公式a 算出加速度b 根据实验数据画出v t图象 量出其倾角 用公式a tan 算出加速度c 根据实验数据画出v t图象 由图线上任意两点所对应的速度及时间 用公式a 算出加速度d 依次算出通过连续两个计数点间的加速度 算出平均值作为小车的加速度 解析 选c 在处理实验数据时 如果只使用其中两个数据 由于偶然误差的存在可能会造成最后误差较大 所以我们可以根据实验数据画出v t图象 考虑到误差 不可能是所有点都整齐地排成一条直线 连线时 应该尽量使那些不能画在线上的点均匀地分布在线的两侧 这样图线上会舍弃误差较大的点 由图线上任意两点所 对应的速度及时间 用公式a 算出加速度 所以误差小 故a错误 c正确 根据实验数据画出v t图象 当纵坐标取不同的标度时 图象的倾角就会不同 所以量出其倾角 用公式a tan 算出的数值并不是加速度 故b错误 这种方法是不对的 因为根本就不知道加速度是一个什么函数 如果是一个变化值这种方法完全是错误的 除非能确定加速度是什么函数 故d错误 迁移2 速度与加速度关系的判断关于速度与加速度的关系 下列说法中正确的是 a 加速度增大 速度一定增大b 速度为零 加速度一定为零c 速度很大 加速度可能为零d 速度越大 加速度一定越大 解析 选c 加速度增大 如果加速度方向与速度方向相反 速度减小 故a错误 速度为零 加速度不一定为零 比如 竖直上抛物体到最高点时速度为零 而加速度不是零 故b错误 物体的速度很大 加速度可能为零 例如速度大的匀速直线运动 故c正确 速度与加速度无关 速度很大 加速度不一定大 例如高速匀速飞行的飞机 速度很大 而加速度为零 故d错误 迁移3 位移 速度和加速度关系综合判断做单向直线运动的物体 关于其运动状态下列情况可能的是 a 物体的速率在增大 而位移在减小b 物体的加速度大小不变 速率也不变c 物体的速度为零时加速度达到最大d 物体的加速度和速度方向相同 当加速度减小时 速度也随之减小 解析 选c 物体做单向直线运动 故当物体速率增加时 物体的位移增加 不会减小 故a错误 物体做单向直线运动 加速度是反映物体速度变化快慢的物理量 此时若存在加速度 则加速度只能改变物体速度大小 不能改变速度方向 故b错误 物体做单向直线运动时 当物体做加速度增加的减速直线运动时 当物体速度为 零时 加速度达到最大值 故c可能发生 物体的加速度方向与速度方向相同时 物体做加速运动 当加速度减小时物体的速度仍在增加 只是增加变慢了 故d错误 通关秘籍 1 速度 速度变化量 加速度的比较 2 判断质点做加速直线运动或减速直线运动的方法 加固训练 某个量d的变化量 d d与发生这个变化所用时间 t的比值叫作这个量d的变化率 关于 加速度的变化率 下列说法正确的是 a 加速度的变化率 的单位是m s2b 加速度的变化率为0的运动是匀速直线运动c 若加速度与速度同方向 如图所示的a t图象 表示的是物体的速度在减小d 若加速度与速度同方向 如图所示的a t图象 已知物体在t 0时速度为5m