高考物理一轮复习第1章第1节描述运动的基本概念教学案新人教版.doc

教学资料范本高考物理一轮复习第1章第1节描述运动的基本概念教学案新人教版编 辑：_时 间：_第1节描述运动的基本概念知识点一| 质点和参考系1参考系(1)定义：在描述物体运动时，用来作参考的物体。(2)参考系的四性：标准性：选作参考系的物体都假定不动，被研究的物体都以参考系为标准。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。同一性：比较不同物体的运动必须选取同一参考系。差异性：对于同一运动，选择不同的参考系观察结果一般不同。2质点(1)定义：用来代替物体的有质量的点。(2)把物体看作质点的条件：物体的形状和大小对研究问题的影响可以忽略不计。(1)参考系必须是固定不动的物体。()(2)参考系可以是做变速运动的物体。()(3)地球很大，又因有自转，研究地球公转时，地球不可视为质点。()考法1质点模型的理解与判断1(多选)下列关于质点的说法中，正确的是()A质点就是一个体积很小的球B只有很小的物体才能视为质点C质点不是实际存在的物体，只是一种理想化模型D大的物体有时可以被视为质点CD质点不是实际存在的物体，更不是小球，它是实际物体的近似，是一种理想化模型。某些情况下大的物体也可以被视为质点。2(20xx遵义模拟)在以下情况中可将所研究的物体看成质点的是()A观察“辽宁舰”航空母舰上的“歼15”战斗机起飞时，可以把航空母舰看作质点B研究“玉兔”号从“嫦娥”的怀抱中“走”出来，即两器分离过程中“玉兔”一连串技术含量极高的“慢动作”C研究“玉兔”号巡视器巡视月球时的运动轨迹D研究自行车的运动时，因为车轮在转动，所以无论什么情况下，自行车都不能看成质点C观察航空母舰上的舰载飞机起飞时，航空母舰的大小不能忽略，不能看作质点，故A错误；研究两器分离过程中“玉兔”一连串技术含量极高的“慢动作”时，要看动作，不能够看作质点，故B错误；研究“玉兔”号巡视器巡视月球时的运动轨迹时，巡视器的大小和形状能忽略，能看作质点，故C正确；当研究自行车匀速通过一段较长的距离时，可以看作质点，所以D错误。考法指导(1)多数情况下，平动的物体可看作质点。(2)当问题所涉及的空间位移远大于物体本身的大小时，可以看作质点。(3)转动的物体一般不可看作质点，但转动可以忽略时，可把物体看作质点。考法2参考系的理解与选取3(多选)关于参考系及其选取，下列说法正确的是()A没有特别说明，一般情况下选取地面或相对地面静止的物体作为参考系B研究地面上物体的运动，只能选取地面为参考系C相对地面静止或做匀速直线运动的参考系叫作惯性参考系D相对地面有加速度的参考系叫作非惯性参考系ACD参考系的选取是任意的，对于地面上物体的运动，一般情况下选取地面为参考系。地面及相对地面做匀速直线运动的参考系叫作惯性参考系，它的特点是没有加速度，而相对地面有加速度的参考系叫非惯性参考系。(严格说来，地球不仅绕太阳旋转，而且随太阳系绕银河系中心旋转，也是有加速度的，但由于其加速度并不大，所以我们研究地面上物体的运动，可以把地面看作惯性参考系。)4.(20xx德州质检)如图是体育摄影中“追拍法”的成功之作，摄影师眼中清晰的轮滑运动员是静止的，而模糊的背景是运动的，摄影师用自己的方式表达了运动的美。请问摄影师选择的参考系是()A大地B太阳 C轮滑运动员 D步行的人C由于轮滑运动员和摄影师以相同的速度运动，故以轮滑运动员作为参考系，摄影师是静止的，故轮滑运动员的图片是清晰的，但由于背景相对于轮滑运动员是运动的，所以背景相对于摄影师是运动的，所以拍摄的背景是模糊的。故在“追拍法”中摄影师选择的参考系是轮滑运动员，故C正确。考法3根据参考系判断物体的运动5(多选)甲、乙两辆汽车沿同一平直公路同向匀速行驶，且运动速度v甲v乙，乙车在后，甲车在前。以下关于乙车运动情况的说法中，正确的是()A以甲车为参考系时，乙车是静止的B以路旁的树木为参考系时，乙车是运动的C不论以什么物体为参考系，乙车总是运动的D以甲车为参考系，乙车是向后运动的BD甲、乙两车并非相对静止，但相对地面都是向前运动的，以树木为参考系时，乙车是运动的，而选取速度更快的向前运动的甲车为参考系时，乙车是向后运动的。取乙车内的驾驶员为参考系乙车是静止的。考法指导(1)由于运动描述的相对性，凡是提到物体的运动，都应该明确它是相对哪个参考系而言的，在没有特殊说明的情况下，一般选大地作为参考系。(2)在同一个问题中，若要研究多个物体的运动或同一物体在不同阶段的运动，则必须选取同一个参考系。(3)对于复杂运动的物体，应选取能最简单描述物体运动情况的物体为参考系。考法4质点、参考系的综合应用6.在“金星凌日”的精彩天象中，观察到太阳表面上有颗小黑点缓慢走过，持续时间达六个半小时，那便是金星，如图所示。下面说法正确的是() A地球在金星与太阳之间B观测“金星凌日”时可将太阳看成质点C以太阳为参考系，金星绕太阳一周位移不为零D以太阳为参考系，可以认为金星是运动的D金星通过太阳和地球之间时，我们才看到金星没有被太阳照亮的一面呈黑色，选项A错误；因为太阳的大小对所研究问题起着至关重要的作用，所以观测“金星凌日”不能将太阳看成质点，选项B错误；金星绕太阳一周，起点与终点重合，位移为零，选项C错误；金星相对于太阳的空间位置发生了变化，所以以太阳为参考系，金星是运动的，选项D正确。知识点二| 路程和位移位移路程定义表示质点的位置变动，它是质点由初位置指向末位置的有向线段质点运动轨迹的实际长度区别(1)位移是矢量，方向由初位置指向末位置(2)路程是标量，没有方向联系(1)在单向直线运动中，位移的大小等于路程(2)其他情况下，位移的大小小于路程(1)在某一段时间内物体运动的路程为零，则该物体一定是静止的。()(2)在直线运动中，物体的位移大小一定等于其路程。()(3)在曲线运动中，物体的位移大小可能等于路程。()考法1位移的理解及计算1.(20xx黄山模拟)攀岩运动是一种考验人的意志与心理素质的运动形式，户外攀岩运动更加刺激与惊险。如图所示为一户外攀岩运动线路图，该攀岩爱好者从起点A到B，最终到达C，据此图判断下列说法中正确的是()A图中的线路ABC表示的是攀岩爱好者所走的位移B线路总长度与攀岩爱好者所走时间的比等于攀岩爱好者的平均速度C由起点到终点攀岩爱好者所走线路的总长度等于位移D攀岩爱好者所走路程要比自起点到终点的位移大D根据路程和位移的定义可知，AC两点的直线距离才为位移大小，线路ABC的长度表示攀岩爱好者走的路程，线路长度比位移大，故选项A、C错误，选项D正确；线路总长度与攀岩爱好者所走时间的比值等于平均速率，而不是平均速度，故选项B错误。2(多选)在清华大学举办第二届“登峰杯”机器人大赛中，某机器人在平面内由点(0,0)出发，沿直线运动到点(3,1)，然后又由点(3,1)沿直线运动到点(1,4)，然后又由点(1,4)沿直线运动到点(5,5)，最后又由点(5,5)沿直线运动到点(2,2)，平面坐标系横、纵坐标轴的单位长度为1 m。整个过程中机器人所用时间是2 s，则()A机器人的运动轨迹是一条直线B机器人不会两次通过同一点C整个过程中机器人的位移大小为2 mD整个过程中机器人的位移与由点(5,5)运动到点(2,2)的位移方向相反CD在坐标系中画出机器人的运动轨迹如图所示，可见其运动轨迹不是直线，图线的交点表示机器人两次通过同一点，A、B均错误；整个过程中机器人的位移为从点(0,0)到点(2,2)的有向线段，大小为2 m，C正确；(0,0)、(2,2)、(5,5)三个坐标点在一条直线上，故可得出整个过程中机器人的位移与由点(5,5)到点(2,2)的位移方向相反，D正确。考法指导(1)无论多么复杂的运动，位移都是从初位置指向末位置的有向线段。(2)涉及三维空间的复杂运动，要分析清楚不同阶段位移的立体结构，才能有效求得合位移。考法2位移和路程的比较3(多选)关于位移和路程，下列说法正确的是()A物体沿直线向某一方向运动，通过的路程就是位移B物体沿直线向某一方向运动，通过的路程等于位移的大小C物体通过一段路程，其位移可能为0D物体通过的路程不等，但位移可能相同BCD位移是矢量，路程是标量，即使一个标量与一个矢量的大小相等，也不能说成这个标量就是那个矢量，所以A错误，B正确。路程是物体运动轨迹的实际长度，而位移是从物体运动的起始位置指向终止位置的有向线段。如果物体做的是单向直线运动，路程就和位移的大小相等。如果物体在两位置间沿不同轨迹运动，它们的位移相同，但路程不同。如果物体从某位置开始运动，经一段时间后回到起始位置，位移为0，但路程不为0。所以C、D正确。4.如图所示，在水平面上一只蚂蚁沿半径为r的半圆弧从a点爬到b点，关于它通过的位移和路程的下列说法，正确的是()A路程为r，方向沿圆弧由a指向bB位移为2r，方向沿ab直线由a指向bC位移为r，方向沿圆弧由a指向bD路程为2r，方向沿ab直线由a指向bB蚂蚁经过的路程是它运动轨迹的长度，蚂蚁沿半圆由a爬到b，其路程的大小为r。路程只有大小没有方向，是标量，所以说“路程的方向沿圆弧由a指向b”或“沿ab直线由a指向b”都是错误的。蚂蚁的位移是其位置的变化，该位移用出发点a指向终止点b的有向线段表示，所以位移的大小为2r，位移是矢量，其方向由出发点指向终止点，即由a指向b，所以只有选项B正确。知识点三| 平均速度、平均速率和瞬时速度1平均速度物体的位移与发生这段位移所用时间的比值，即；表示物体在某段位移或某段时间内的平均运动快慢程度；平均速度是矢量，其方向与位移的方向相同。2瞬时速度运动物体在某一时刻或某一位置的速度，表示物体在某一时刻或某一位置的运动快慢程度；瞬时速度是矢量，其方向沿轨迹上物体所在点的切线方向。3平均速率物体的路程与所用时间的比值。一般情况下，物体的平均速度大小小于其平均速率，只有当路程与位移的大小相等时，平均速率才等于平均速度的大小。4注意事项(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)速率是瞬时速度的大小，是标量；但平均速率并不是平均速度的大小。(1)平均速度的方向与位移方向相同。()(2)平均速度是物体运动路程与所经历时间的比值。()(3)子弹从枪口射出时的速度为瞬时速度。()考法1平均速度和瞬时速度的理解1据中央气象台消息：20xx年第1号台风“梅花(Muifa)”于4月26日在距离菲律宾马尼拉以东方向1 640公里的西北太平洋海面上生成(东经136.1，北纬13.4)，中心附近最大风速达18 m/s(8级风，热带风暴级)。预计“梅花”将以12 km/h左右的速度向西北方向移动，强度变化不大。关于上述消息中的“18 m/s、12 km/h”，下述理解中正确的是()A分别指平均速度和瞬时速度的大小B分别指瞬时速度和平均速度的大小C均指平均速度的大小D均指瞬时速度的大小B根据瞬时速度和平均速度的概念可知，“18 m/s”是指某位置的瞬时速度；“12 km/h”是指平均速度，故选B。2(多选)(20xx黄山模拟)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：1 s、2 s、3 s、4 s。下列说法正确的是()A物体在AB段的平均速度为1 m/sB物体在ABC段的平均速度为 m/sCAB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ABC由可得：AB m/s1 m/s，AC m/s，故A、B均正确；所选取的过程离A点越近，该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，故D错误。考法指导(1)应用求平均速度时，要注意x与t的对应。(2)时间t越短，平均速度越接近某位置的瞬时速度。(3)一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，只适用于匀变速直线运动。考法2运用极限思想分析瞬时速度3.(20xx浙江高考)如图所示，气垫导轨上滑块经过光电门时，其上的遮光条将光遮住，电子计时器可自动记录遮光时间t。测得遮光条的宽度为x，用近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度。为使更接近瞬时速度，正确的措施是()A换用宽度更窄的遮光条B提高测量遮光条宽度的精确度C使滑块的释放点更靠近光电门D增大气垫导轨与水平面的夹角A表示的是t时间内的平均速度，遮光条的宽度x越窄，则记录遮光时间t越小，越接近滑块通过光电门时的瞬时速度，选项A正确。(20xx北京模拟)用如图所示的计时装置可以近似测出气垫导轨上滑块的瞬时速度。已知固定在滑块上遮光条的宽度为4.0 mm，遮光条经过光电门的遮光时间为0.040 s，则滑块经过光电门位置时的速度大小为()A0.10 m/sB100 m/sC4.0 m/s D0.40 m/sA遮光条经过光电门的遮光时间很短，所以可以把遮光条经过光电门的平均速度当作滑块经过光电门位置时的瞬时速度，即v m/s0.10 m/s，选项A正确。考法3平均速度和平均速率的理解与计算4(20xx伊春模拟)一个质点做变速直线运动，以v110 m/s的平均速度完成前位移，以v230 m/s的平均速度完成剩下的位移，则全过程的平均速度为()A20 m/s B18 m/sC23.3 m/s D40 m/sB设全程位移长为x，则前位移所需的时间t1，后位移所需的时间t2。所以全程的平均速度 m/s18 m/s，故B正确。5一质点沿直线Ox方向做减速直线运动，它离开O点的距离x随时间变化的关系为x6t2t3(m)，它的速度v随时间t变化的关系为v66t2(m/s)，则该质点在t2 s时的瞬时速度和t0到t2 s间的平均速度、平均速率分别为()A18 m/s、2 m/s、6 m/sB18 m/s、2 m/s、2 m/sC2 m/s、2 m/s、18 m/sD18 m/s、6 m/s、6 m/sA由速度v随时间t变化的关系式可得，t2 s时的瞬时速度为v6 m/s622 m/s18 m/s，由位移x随时间t变化关系可知，在t0到t2 s内发生的位移为x4 m，所以t0到t2 s间的平均速度为2 m/s，质点经时间1 s后速度减为0，在t0到t1 s内发生的位移为x14 m，所以从t0到t2 s内发生的路程为s12 m，所以t0到t2 s间的平均速率为6 m/s。由以上分析可知，选项A正确。考法指导(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。知识点四| 加速度1定义：物体速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值。2定义式：a。单位：m/s2。3方向：与v的方向一致，由合力的方向决定，而与v0、v的方向无关。4物理意义：描述物体速度变化快慢的物理量。(1)加速度是反映速度变化快慢的物理量。()(2)加速度为正值，表示速度的大小一定越来越大。()(3)甲的加速度a甲2 m/s2，乙的加速度a乙3 m/s2，则a甲a乙。()1速度、速度的变化量和加速度的对比速度速度的变化量加速度物理意义描述物体运动的快慢描述物体速度的变化描述物体速度变化的快慢定义式vvvv0a方向与位移x同向，即物体运动的方向由vv0或a的方向决定与v的方向一致，由F的方向决定，而与v0、v的方向无关2.根据a与v的方向关系判断物体加速还是减速典例(20xx南京模拟)关于物体运动的速度和加速度的关系，下列说法正确的是()A加速度就是增加的速度B速度越大，加速度也一定越大C速度变化越快，加速度一定越大D加速度的方向保持不变，速度方向也一定保持不变C加速度的大小等于单位时间内速度的变化量，不是增加的速度，故A错误；速度大，加速度不一定大，比如物体以比较大的速度做匀速直线运动，速度虽然很大，但加速度为0，故B错误；加速度是反映速度变化快慢的物理量，加速度大，速度变化快，故C正确；加速度的方向不变，速度的方向可能改变，比如平抛运动，加速度方向不变，速度方向时刻改变，故D错误。对速度、速度的变化量和加速度关系理解的三点误区(1)速度的大小和加速度的大小无决定关系。速度大，加速度不一定大，加速度大，速度也不一定大；加速度为零，速度可以不为零，速度为零，加速度也可以不为零。速度增大或减小是由速