【与名师对话】高考物理总复习 第一章 第一讲 描述运动的基本概念课件 新人教版必修1.ppt

对应学生用书p1 一 参考系 质点 1 参考系 1 定义 在描述机械运动时 假定不动 用来做参考的物体 2 选取 可任意选取 参考系不同 结论往往不同 即物体的运动和静止都是相对的 通常以地面作为参考系 2 坐标系 1 定义 为了定量地描述物体的位置及位置变化 需要在参考系上建立的坐标系 2 常见坐标系 直线坐标系 平面坐标系和三维坐标系等 概念巧攻破 对比记忆质点的直线运动涉及的基本概念主要有质点 参考系与坐标系 时间与时刻 位移与路程 速度 平均速度与平均速率 加速度 3 质点 1 定义 用来代替物体的有质量的点 它是一种理想化模型 2 物体可看做质点的条件 研究物体的运动时 物体的形状和大小对研究结果的影响可以忽略 问题探究1质点与几何点的区别 提示 质点有质量 而几何点没有质量 二 位移 速度 1 时刻和时间间隔 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 2 位移和路程 3 速度和速率 1 平均速度 定义 运动物体的位移和所用时间的比值 定义式 方向 跟物体位移的方向相同 2 瞬时速度 定义 运动物体在某位置或某时刻的速度 物理意义 精确描述物体在某时刻或某位置的运动快慢 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路程与所用时间的比值 问题探究2如何测量瞬时速度大小 提示 物体在很短时间内的平均速度近似等于瞬时速度 因此可以通过测量很短时间内平均速度的方法来粗略测量瞬时速度 问题探究3平均速度的大小一定等于平均速率吗 提示 平均速度大小等于物体位移大小与时间的比值 而平均速率等于物体路程与时间的比值 两者有着本质的区别 因此不能将平均速度的大小说成平均速率 三 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 2 定义式 3 物理意义 描述物体速度变化快慢的物理量 4 方向 a的方向与 v的方向相同 从加速度的产生上来说 加速度的方向与合外力的方向相同 对应学生用书p2 要点一对质点概念的正确理解1 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 2 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 3 能否把物体看作质点的几种情况 1 研究与物体平动有关问题时 如果物体的大小远小于研究的运动范围 则可看作质点 2 研究转动或与转动相关的问题时 物体不能看作质点 3 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 1 不能以物体的大小为标准来判断物体是否可以看成质点 关键要看所研究问题的性质 2 同一物体 有时可看成质点 有时不能 2011年8月23日 深圳第二十六届大学生运动会闭幕 中国队以75枚金牌 145枚奖牌高居奖牌榜首位 下列几种大运会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 万米比赛中确定运动员在跑道上位置时c 花样游泳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的时间时 解析 若支撑杆看成质点 则就谈不上 转动情况 若花样游泳运动员看成质点 则就谈不上 动作 故a c错误 运动员大小与万米相比可忽略 所以运动员可看作质点 故b对 铅球的大小与其运动的轨迹长相比可忽略 所以铅球可看作质点 故d对 答案 bd 直接判断法 通过观察 直接从题中所给出的条件 根据所学知识和规律推出正确结果 做出判断 确定正确的选项 本法适合于基本不转弯且推理简单的题目 例如概念理解或物理学史方面的选择题 一般用此法判定 针对本题 只要正确理解质点这一理想化的物理模型 就能选出正确选项bd 要点二参考系的理解和应用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 2011年8月12日晚 深圳大学生运动会火炬 彩虹 传至主会场 观察右图中的旗帜和甲 乙两火炬手所传递的圣火火焰 关于甲 乙两火炬手相对于静止旗杆的运动情况 下列说法正确的是 旗帜和甲 乙火炬手在同一地区 a 甲 乙两火炬手一定向左运动b 甲 乙两火炬手一定向右运动c 甲火炬手可能运动 乙火炬手向右运动d 甲火炬手可能静止 乙火炬手向左运动 解析 旗向左偏 说明有向左吹的风 由甲的火焰向左偏 无法确定甲的运动状态 由于乙的火焰向右偏 所以乙一定向左运动 且速度大于风速 所以d正确 答案 d 要点三正确区分v v a 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 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转动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 尽管空间站匀速转动 但加速度也不为零 答案 bd 对应学生用书p2 题型一平均速度的求解 例1 2011 安徽省皖南八校第一次联考 甲 乙两人同时由相同位置a沿直线运动到同一位置b 甲先以速度v1匀速运动了一半路程 然后以速度v2匀速走完了剩下的后一半路程 乙在由a地运动到b地的过程中 前一半时间内运动速度为v1 后一半时间内乙的运动速度为v2 若v1 v2 则甲与乙相比较 a 甲先到达b地b 乙先到达b地c 只要v1 v2取值合适 甲 乙两人可以同时到达d 以上情况都有可能 答案 b 求解平均速度 一定要按定义求解 切不可以为任何条件下平均速度等于初 末瞬时速度的平均值 答案 abc 题型二对加速度的理解与计算 例2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 g 10m 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72km h的速度行驶的货车与一辆以54km h的速度行驶的摩托车相向而行发生碰撞 碰撞时间为2 1 10 3s 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4s 3s 货车的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 思路诱导 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 答案 1 有生命危险 2 1 1 3 62 5m 2011 苏锡常镇一模 有研究发现 轿车的加速度变化情况将影响乘客的舒适度 即加速度变化得越慢 乘坐轿车的人就会感到越舒适 加速度变化得越快 乘坐轿车的人就会感到越不舒适 若引入一个新物理量来表示加速度变化的快慢 则该物理量的单位应是 a m sb m s2c m s3d m2 s 解析 加速度的单位是m s2 根据题意知新物理量来表示加速度变化的快慢 该物理量的单位应是m s3 答案 c 题型三参考系的灵活选取在解题中的应用参考系的选取虽然具有任意性 但在具体的物理情境中 在熟练掌握参考系概念的基础上 灵活地选取参考系 以相对速度求解有时会更方便 例3 8分 一列长为l的队伍 行进速度为v1 通讯员从队伍尾以速度v2赶到排头 又立即以速度v2返回队尾 求这段时间里队伍前进的距离x 思路诱导 以队伍为参考系 求出通讯员从队尾赶到排头和从排头赶到队尾时相对队伍的速度 并求出相应的时间 然后利用s vt求出队伍前进的距离 因为人们经常在地面上活动 所以习惯选地面为参考系来描述运动 但这样会始终通过 地面观察者 这个 中介者 的眼睛和大脑去观察和思考 有时会把问题复杂化 而如果抛开这个 中介者 选择研究对象中的一个为参考系 然后去研究其他物体的运动 反而会化繁为简 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于水中 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 答案 0 75m s 对应学生用书p3 易错点1 对基本概念的理解不准确如图所示 在2008年北京奥运会上 牙买加选手博尔特是公认的世界飞人 他在男子100m决赛和男子200m决赛中分别以9 69s和19 30s的成绩打破两项世界纪录 获得两枚金牌 关于他在这两次决赛中的运动情况 下列说法正确的是 a 200m决赛的位移是100m决赛的两倍b 200m决赛的平均速度约为10 36m sc 100m决赛的平均速度约为10 32m sd 100m决赛的最大速度约为20 64m s 正确解答 大家都知道 200m赛道是弯道 100m赛道是直道 所以运动员跑200m路程时的位移小于200m 所以a b项均错误 c项正确 由于运动员在全程中并非做匀加速直线运动 故最大速度不等于平均速度的2倍 d项错误 答案为c 某物体以30m s的初速度竖直上抛 不计空气阻力 g取10m s2 5s内物体的 a 路程为65mb 位移大小为25m 方向向上c 速度改变量的大小为10m sd 平均速度大小为13m s 方向向上 解析 初速度30m s 只需要3s即可上升到最高点 位移为h1 302 20m 45m 再自由落体2s时间 下降高度为h2 0 5 10 22m 20m 故路程为65m a对 此时离地面高25m 位移方向竖直向上 b对 此时速度为v 10 2m s 20m s 速度改变量为50m s c错 平均速度为25m 5s 5m s d错 答案 ab 易错点2 忽视位移 速度和加速度的矢量性竖直向上抛出一物体 已知其出手时的速度是5m s 经过3s 该物体落到抛出点以下某处 速度为25m s 已知该物体在运动过程中加速度不变 求该加速度的大小及方向 易错分析 计算时没有注意矢量的方向性 由题意知v0 5m s v 25m s 所以加速度a v v0 t 6 67m s2 正确解答 取向上为正方向 由题意知 v0 5m s v 25m s 所以加速度a v v0 t 10m s2 加速度为负 表示加速度的方向与正方向相反 即a的方向竖直向下 由于速度是矢量 处理同一直线上的矢量运算 必须先选定正方向 再将矢量运算转化为代数运算 在2011年法网公开比赛中 李娜为中国夺得了第一个四大满贯冠军 如图所示 李娜挥拍将质量为m的网球击出 如果网球被拍子击打前后瞬间速度的大小分别为v1 v2 v1与v2方向相反 且v2 v1 作用时间为t 则此过程中网球的平均加速度 答案 c 对应学生用书p4 1 2011 正定月考 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的c 如果选择同一参考系 那么三人的说法就都对了d 如果各自选择自己的参考系 那么三人的说法就可能都对了 解析 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 则三人说的都正确 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 则只有乙正确 c错误 答案 d 2 2012 安徽省省城名校联考 蛟龙 号载人潜水器2011年7月30号凌晨4时26分开始进行第四次下潜实验 并在深度5182米的位置成功安放了中国大洋协会的标志和一个木雕的中国龙 如图所示 下潜全程历时8小时57分 于13时2分完成下潜任务后顺利返回到 向阳红09 母船 关于此次下潜实验说法正确的是 a 5182米 是指位移b 5182 是指路程c 4时26分 8小时57分 13时2分 是指时间d 4时26分 13小时2分 指时刻 8时57分 指时间 解析 5182米 是指下潜深度 既不是位移 也不是路程 选项ab错误 4时26分 13时2分 指时刻 8小时57分 指时间 选项c错误d正确 答案 d 3 2011 合肥模拟 在下面所说的物体运动情况中 不可能出现的是 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大 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