高考物理大一轮复习 第一章 直线运动（第1课时）描述运动的基本概念课件

第一章直线运动 统计考情 有的放矢明考情 第1课时描述运动的基本概念 回扣教材 考点扫描 回扣教材 梳理知识夯基础 知识整合 一 质点和参考系1 质点 1 定义 用来代替物体的有的点 2 条件 物体的和形状对研究问题的影响可以忽略 2 参考系 1 定义 用来作参考的物体 2 选取 参考系的选取是的 且认为静止不动 比较不同物体的运动时 选参考系 选不同参考系 同一物体的运动描述可能 质量 大小 任意 同一 不同 二 位移 速度和加速度1 位移和路程 初位置 末位置 长度 初 末 等于 小于 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v 是矢量 其方向是对应的方向 反映运动物体在某一过程中的运动 时间 位移 快慢 2 瞬时速度 运动物体在某一或经过某一的速度 是矢量 其方向为物体的方向 反映运动物体在某一瞬时的运动快慢 3 速率 的大小 是标量 3 加速度 1 物理意义 描述变化的快慢 2 定义式 a 3 方向 与方向相同 时刻 位置 运动 瞬时速度 速度 速度变化量 问题思考 1 花样式跳伞运动员在某次训练时 从沿水平方向匀速飞行的飞机的舱口离开飞机 先在空中做出各种花样动作 认为对其运动无影响 然后再在安全高度内打开降落伞安全降落 在此过程中 教练员在飞机上观察运动员的动作完成情况 过程示意图如图所示 那么 必修1P10图1 1 4 1 分析运动员的运动轨迹时 能否将其看成质点 分析运动员的花样动作时 能否将其看成质点 一个物体能否看成质点的关键是什么 2 飞机上的教练员说运动员沿直线运动 而地面上的观察者却说运动员沿曲线运动 两者的判断是否有误 说出你的理由 答案 1 分析运动员的运动轨迹时 运动员的大小和形状是可以忽略的因素 所以能将运动员看成质点 分析运动员的花样动作时 运动员身体各部分的动作是关键因素 所以不能将运动员看成质点 一个物体能否看成质点的关键是物体的大小和形状在所研究的问题中的影响是否可以忽略 2 两者的判断无误 因为他们选取的参考系不同 其结果也不同 以飞机为参考系 飞机上的教练员看到运动员沿直线运动 以地面为参考系 地面上的观察者看到运动员沿曲线运动 2 某同学计划在假期中外出旅行 如图所示为部分城市的位置示意图 则 必修1P13图1 2 2 1 若该同学打算从北京出发前往重庆 如果选择不同的出行路线 他的路程相同吗 位移相同吗 路程和位移有哪些区别 答案 1 沿不同的出行路线从北京到重庆 运动的实际轨迹的长度不同 所以路程不相同 但是不同的出行路线初位置一样 末位置一样 即位置的变化一样 所以位移相同 路程表示物体运动轨迹的长度 无方向 位移表示物体位置的变化 大小等于从初位置到末位置有向线段的长度 方向由初位置指向末位置 2 该同学查询到从北京到重庆的直线距离约为1300km 坐飞机从北京到重庆大概要2个半小时 那么坐飞机从北京到重庆的平均速度约为多大 飞机飞行的瞬时速度也是这个数值吗 平均速度和瞬时速度有什么区别 答案 2 由平均速度的公式可以计算出坐飞机从北京到重庆的平均速度约为520km h 飞机飞行的快慢是变化的 瞬时速度与该数值无关 平均速度只能粗略地反映物体运动的快慢 瞬时速度可以精确描述物体在某一时刻 或某一位置 的运动快慢 3 小汽车和列车起步后加速到100km h 小汽车只需20s 而列车需要500s的时间 则 答案 1 小汽车和列车的末速度 初速度的大小都相同 所以它们速度变化量的大小相同 小汽车用时短 可见它们速度增加的快慢是不相同的 小汽车速度增加得快 必修1P25图1 5 1 1 小汽车和列车的速度变化量的大小相同吗 速度增加的快慢相同吗 2 若列车在直线轨道上匀加速前进 在20s的时间内由36km h增加到54km h 试计算出这段时间内列车的速度变化量及加速度的大小和方向 2 在这段时间内列车的速度变化量 v 5m s 加速度的大小a 0 25m s2 加速度的方向与列车的运动方向相同 考点扫描 重点透析通热点 考点一质点 参考系 位移的理解 要点透析 1 质点 1 质点是一种理想化模型 实际并不存在 质点不同于几何 点 它是不占有空间的有质量的点 2 实际物体能否看成质点由所研究问题的性质决定 与物体的大小 形状无关 2 参考系选取参考系时 若无特殊说明 一般选地面为参考系 为观测方便和使运动的描述尽可能简单也可选取其他物体为参考系 3 位移与路程的区别 1 物理意义不同 位移描述位置变化 路程描述运动轨迹长度 2 决定因素不同 位移由始 末位置决定 路程由运动路径决定 3 运算法则不同 位移遵循平行四边形定则 路程遵循代数运算 典例突破 核心点拨 1 砖块运动可分为两个阶段 在第2阶段中 路程为圆弧的弧长 位移大小为圆弧的弦长 2 砖块在第1阶段和第2阶段的位移是垂直的 总位移大小可用直角三角形知识求解 例1 2016 浙江温州联考 建筑工地上的起重机把一筐砖先竖直向上提升40m 然后沿半径为30m的圆弧水平转过60 此过程中砖块的路程和位移大小为 A 路程大于70m 位移为50mB 路程和位移都大于50mC 路程为70m 位移为50mD 路程和位移都是70m 答案 A 误区警示曲线运动中的位移 1 在复杂的曲线运动中 要根据运动的特点 适当划分运动阶段 2 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 3 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 1 质点的理解 多选 在2016年8月19日里约奥运会上 我国跳水运动员任茜在10m台中勇夺金牌 关于任茜在比赛中的下列叙述 其中正确的是 A 研究任茜的跳水动作时 可以将其看成质点B 研究任茜与跳板接触过程中跳板的弯曲情况时 可将其看成质点C 不管分析什么问题 都不能把任茜看成质点D 研究任茜入水速度时 可将其看成质点 即时巩固 解析 任茜能否看成质点 关键是看其形体对研究问题的影响是否可以忽略 当研究她的跳水动作时 不能将其看成质点 研究她接触跳板时跳板的弯曲情况和入水时速度大小时 可以将她看成质点 故选项A C错误 B D正确 BD 2 参考系的选取与物体的运动 2016 湖南长沙模拟 2014年11月11日在广东省珠海市航展中心 中国空军八一飞行表演队女飞行员首次驾驶歼十亮相 在表演中 八一飞行表演队的表演机保持队形 直刺苍穹 做出了很多高难度动作 如图所示 下列关于飞机运动情况的说法不正确的是 A 地面上的人看到飞机飞过 是以地面为参考系B 飞行员看到观礼台向后掠过 是以飞机为参考系C 以编队中某一飞机为参考系 其他飞机是静止的D 以编队中某一飞机为参考系 其他飞机是运动的 解析 地面上的人看到飞机是相对于地面飞过 是以地面为参考系 故选项A正确 飞行员看到观礼台向后掠过 是以飞机为参考系 故选项B正确 以编队中某一飞机为参考系 所有飞机的位置相对不变 其他飞机是静止的 故选项C正确 D错误 D 3 导学号00622000 对位移和路程的理解 关于质点在某段时间内的位移和路程 下列说法正确的是 A 位移为零 该质点一定是静止的B 路程为零 该质点一定是静止的C 沿直线运动的质点 位移大小一定等于其路程D 沿曲线运动的质点 位移大小可能大于其路程 解析 质点运动过程中 可能回到出发点 则位移为零 显然质点是运动的 选项A错误 质点只要运动 路程就不会为零 选项B正确 若质点做往返直线运动 则位移的大小小于路程 选项C错误 除了单向直线运动外 在其他的运动中位移大小都小于路程 选项D错误 B 考点二平均速度和瞬时速度的理解 要点透析 1 平均速度与瞬时速度的区别与联系 1 区别 平均速度是过程量 表示物体在某段位移或某段时间内的平均运动的快慢 瞬时速度是状态量 表示物体在某一位置或某一时刻的运动的快慢 2 联系 瞬时速度是运动时间 t 0时的平均速度 2 平均速度与平均速率的区别平均速率是路程与时间的比值 因此平均速度的大小不能称为平均速率 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 3 计算平均速度时应注意的问题 1 平均速度的大小与物体不同的运动过程有关 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 典例突破 核心点拨 1 不同时间内的平均速度可能不同 某过程中位移和完成这一位移所用时间之比才是该过程的平均速度 2 在所有时间内速度随时间均匀增加的运动才是匀加速直线运动 例2 2016 广东深圳模拟 多选 骑自行车的人沿斜坡直线向下行驶 在第1s 第2s 第3s 第4s内通过的位移分别是1m 2m 3m 4m 有关其运动的描述 下列说法中正确的是 A 整个过程中的平均速度是2 5m sB 在3 4s内的平均速度是3 5m sC 可以肯定在第3s末的瞬时速度为3m sD 该运动一定是匀加速直线运动 答案 AB 1 平均速度和瞬时速度的区别与联系 多选 关于瞬时速度和平均速度 以下说法正确的是 A 一般讲平均速度时 必须讲清楚是哪段时间 或哪段位移 内的平均速度B 对于匀速直线运动 其平均速度跟哪段时间 或哪段位移 无关C 瞬时速度和平均速度都可以精确描述变速运动D 瞬时速度是某时刻的速度 只有瞬时速度才能精确描述变速运动物体运动的情况 即时巩固 解析 一般情况下 物体在不同时间 或不同位移 内的平均速度不同 但对于匀速直线运动 物体的速度不变 所以平均速度与哪段时间 或哪段位移 无关 故A B均正确 平均速度只能粗略描述变速运动 只有瞬时速度才能精确描述变速运动物体运动的情况 故C错误 D正确 ABD 2 导学号00622001 往返运动中平均速度的分析和计算 某人爬山 从山脚爬上山顶 然后又从原路返回到山脚 上山的平均速度为v1 下山的平均速度为v2 则往返的平均速度的大小和平均速率是 D 考点三速度 速度变化量和加速度的关系 要点透析 1 速度 速度变化量和加速度的对比 2 根据a与v方向间的关系判断物体是在加速还是在减速 1 2 典例突破 解析 质点的加速度为0 表示质点的速度变化率为0 所以速度变化为0 即速度不发生变化 速度的值不一定为0 故选项A错误 B正确 加速度不为0 则速度一定变化 该时刻的速度可能正好变为0 故选项C错误 加速度越大 速度变化越快 若时间较短 速度变化不一定越大 故选项D错误 例3 对于质点的运动 下列说法中正确的是 A 质点的加速度为0 则速度为0 速度变化也为0B 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0 则该时刻的速度也不为0D 质点运动的加速度越大 它的速度变化越大 答案 B 题后反思解决加速度与速度 速度变化关系问题的注意点 1 加速度 速度 速度变化均为矢量 不管大小变化 还是方向变化 则相应物理量一定变化 2 速度为零 时 物体可能静止 也可能该瞬时前后不为零 3 瞬时速度 加速度为状态量 速度变化为过程量 1 加速度方向的理解 多选 有关加速度方向的理解 下列说法中正确的是 A 由a 知 a的方向与 v的方向相同B a的方向与初速度v0的方向相同C 只要a 0 物体就做加速运动D a的方向与初速度的方向相同 则物体做加 即时巩固 解析 加速度的方向与速度变化的方向一定相同 由于正方向是人为规定的