2022届高考物理鲁科版一轮：第一章　第1节　描述运动的基本概念　匀速运动

必考内容第一章运动的描述

匀变速直线运动的研究-3--4-第1节描述运动的基本概念

匀速运动-6-基础夯实自我诊断一、质点1.定义:用来代替物体的有质量

的点,是一种理想化模型。

2.物体可看作质点的条件:当物体的形状

和大小

对所研究的问题没有影响或影响可以忽略时,该物体可以看作质点。

-7-基础夯实自我诊断二、参考系1.定义:为了描述物体的运动而假定不动、用来作为参考

的物体。

2.对参考系的理解(1)参考系的选取是任意

的,但选取的参考系不同,结论往往不同

。一般选静止或匀速直线运动的物体为参考系,在没有特殊说明的情况下通常选地面

为参考系。

(2)参考系既可以是运动

的物体,也可以是静止

的物体。

三、坐标系为了定量地描述物体的位置及位置变化,需在参考系上建立适当的坐标系

。

-8-基础夯实自我诊断四、位移

速度1.位移和路程-9-基础夯实自我诊断2.速度与速率(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v=

,是矢量,其方向就是对应位移

的方向。

(2)瞬时速度:运动物体在某一时刻

或经过某一位置

的速度,是矢量,其方向是物体的运动方向或运动轨迹的切线方向。

(3)速率:瞬时速度

的大小,是标量。

(4)平均速率:物体运动的实际路程

与其所用时间

的比值,不一定等于平均速度的大小。

-10-基础夯实自我诊断五、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.定义式:a=

,单位:m/s2

。

3.方向:与速度变化量

的方向相同(与物体所受合外力方向相同)。

4.物理意义:描述速度变化

的快慢。

-11-基础夯实自我诊断公路上,车辆如梭,有加速的,有减速的,有来有往。(1)汽车做加速运动时,加速度的方向和速度方向有什么特点?减速时呢?(2)汽车的加速度大(或小),对汽车的速度变化有什么影响?提示：(1)加速运动时,加速度方向与速度方向相同;减速运动时,加速度方向与速度方向相反。(2)加速度大(或小),说明汽车速度变化得快(或慢)。-12-基础夯实自我诊断答案解析解析关闭自由体操要根据运动员的动作进行打分,柔道要看运动员着地时的身体部位,拳击要看身体的着拳部位,这三种运动的运动员都不能被看作质点,A、B、C项错误;马拉松比赛中的运动员可以被看作质点,因为在马拉松比赛中运动员的身高和动作相对于路程来讲可以忽略,D项正确。答案解析关闭D1.第18届亚运会于2018年8月18日至9月2日在雅加达举行,该次亚运会共设40个大项、465个小项比赛。下列比赛项目中,最适合将运动员当作质点来研究的是(

)A.自由体操

B.柔道C.拳击

D.马拉松赛跑-13-基础夯实自我诊断2.(多选)以往公路上用单点测速仪测车速,个别司机因为熟知测速点的位置,利用在通过测速点前刹车降低车速的方法来逃避处罚,但这样却很容易造成追尾事故,所以有些地方已开始采用区间测速,如图所示。下列说法正确的是(

)A.单点测速测的是汽车的速率B.单点测速测的是汽车的平均速率C.区间测速测的是汽车的速率D.区间测速测的是汽车的平均速率答案解析解析关闭区间测速测的是汽车在一段路程中的运动快慢,所以是测平均速率;单点测速测的是汽车在某一位置对应的速率,所以是测瞬时速率。答案解析关闭AD-14-基础夯实自我诊断答案解析解析关闭答案解析关闭3.如图所示,物体沿两个半径为r的圆弧由A移动到C,则它的位移和路程分别为(

)-15-基础夯实自我诊断4.汽车的速度计如图所示。某同学在汽车中观察速度计指针位置的变化。开始时指针指示在如图甲所示的位置,经过8s后指针指示在如图乙所示的位置。若汽车做加速度不变的直线运动,那么它的加速度约为(

)A.11m/s2

B.5.0m/s2C.1.4m/s2

D.0.6m/s2答案解析解析关闭答案解析关闭-16-考点一考点二考点三对质点模型和参考系的理解(自主悟透)1.质点(1)质点是一种理想化的物理模型,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来判断。(3)物体可被看作质点主要有两种情况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,该物体可以看作质点。-17-考点一考点二考点三2.参考系(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。(2)在同一个问题中,若要研究多个物体的运动或同一个物体在不同阶段的运动,则必须选取同一个参考系。-18-考点一考点二考点三突破训练1.在物理学中,突出问题的主要方面,忽略次要因素,建立理想化的物理模型,是经常采用的一种科学研究方法,质点就是这种物理模型之一。关于地球能否看作质点,下列说法正确的是(

)A.地球的质量太大,不能把地球看作质点B.地球的体积太大,不能把地球看作质点C.研究地球的自转时可以把地球看作质点D.研究地球绕太阳公转的速度时可以把地球看作质点答案解析解析关闭地球能否看作质点,关键是把地球放到所研究的问题中,看地球的大小和形状对所研究的问题是否产生影响,若不产生影响或影响极小,则可以把地球看作质点,否则不能看作质点。故选项D正确。答案解析关闭D-19-考点一考点二考点三2.在研究下述运动时,能把物体看作质点的是(

)A.研究短跑运动员的起跑动作时B.研究无人机的飞行快慢时C.将一枚硬币用力上抛并猜测它落地时正面是朝上还是朝下时D.研究汽车在上坡时有无翻倒的危险时答案解析解析关闭研究短跑运动员的起跑动作、抛出硬币落地时的上下面时,所研究对象的大小和形状不能忽略,故运动员和硬币都不能看作质点;研究汽车翻倒是转动问题,不能将汽车看作质点;研究无人机飞行快慢时,可把无人机看作质点。故B正确。答案解析关闭B-20-考点一考点二考点三3.(多选)湖中O处有一观察站,一小船从O处出发一直向东行驶4km,又向北直线行驶3km,则下列说法正确的是(

)A.相对于O处的观察员,小船运动的路程为7kmB.相对于小船,O处的观察员始终处于静止状态C.相对于O处的观察员,小船最终位于东偏北37°方向5km处D.相对于湖岸上的另一观察员,小船不可能是静止的答案解析解析关闭答案解析关闭-21-考点一考点二考点三规律总结物体看作质点的两个关键点(1)明确题目中要研究的问题是什么。质点是对实际物体的科学抽象,是研究物体运动时对实际物体的近似,真正的质点并不存在。(2)分析物体的大小和形状对所研究问题的影响能否忽略。当物体的大小和形状对所研究运动的影响很小,可以忽略不计时,即可将其视为质点。-22-考点一考点二考点三平均速度和瞬时速度(师生共研)想一想如果一质点沿直线Ox方向做加速运动,它离开O点的距离x随时间变化的关系为x=3+2t3,它的速度随时间变化的关系为v=6t2。请思考如何求解t=2s时的瞬时速度和t=0到t=2s间的平均速度?(以上物理量的单位均取国际单位制的单位)提示：由速度随时间变化关系式可得,t=2

s

时的速度为v=6×22

m/s=24

m/s;由x与t的关系得出各时刻质点离开O点的距离,再利用平均速度公式可得t=0到t=2

s间的平均速度为m/s=8

m/s。-23-考点一考点二考点三知识整合1.平均速度与瞬时速度的区别平均速度与位移和时间相对应,表示物体在某段位移或某段时间内运动快慢的平均程度;瞬时速度与位置或时刻相对应,表示物体在某一位置或某一时刻运动的快慢程度。2.平均速度与瞬时速度的联系(1)瞬时速度是运动过程中时间间隔Δt→0时的平均速度。(2)对于匀速直线运动,瞬时速度与平均速度相等。-24-考点一考点二考点三例1(多选)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1s、2s、3s、4s。下列说法正确的是(

)A.物体在AB段的平均速度大小为1m/sB.物体在ABC段的平均速度大小为

m/sC.AB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段的平均速度答案解析解析关闭答案解析关闭-25-考点一考点二考点三例2一个朝着某方向做直线运动的物体,在时间t内的平均速度是v,紧接着

内的平均速度是,则物体在整段时间内的平均速度是(

)答案解析解析关闭答案解析关闭-26-考点一考点二考点三方法归纳平均速度与瞬时速度的求解方法

2.平均速度的大小与物体的不同运动阶段有关,求解平均速度的大小时,必须明确是哪一段位移或哪一段时间内的平均速度。3.可以用极短时间内的平均速度来表示某时刻的瞬时速度。-27-考点一考点二考点三突破训练4.在例2中,若物体在前一半位移的平均速度为v,后一半位移的平均速度为,求物体在整个过程中的平均速度。答案解析解析关闭答案解析关闭-28-考点一考点二考点三5.(多选)一人骑自行车晨练,由静止开始沿直线运动,在第1s内、第2s内、第3s内、第4s内通过的位移分别为1m、2m、3m、4m,则(

)A.他在4s末的瞬时速度为4m/sB.他在第2s内的平均速度为2m/sC.他在4s内的平均速度为2.5m/sD.他在1s末的瞬时速度为1m/s答案解析解析关闭答案解析关闭-29-考点一考点二考点三加速度与速度及速度变化量的关系(师生共研)速度、速度变化量和加速度的对比-30-考点一考点二考点三例3如图所示,小球以大小为3m/s的速度v1水平向右运动,与墙壁相碰经Δt=0.01s后以大小为2m/s的速度v2沿同一直线反向弹回,则小球在这0.01s内的平均加速度是(

)A.100m/s2,方向向右

B.100m/s2,方向向左C.500m/s2,方向向左

D.500m/s2,方向向右答案解析解析关闭答案解析关闭-31-考点一考点二考点三思维点拨先选定正方向,再确定各速度的符号,然后利用a=计算。-32-考点一考点二考点三例4(多选)一物体做匀变速直线运动,某时刻速度大小为4m/s,1s后速度的大小变为10m/s,则在这1s内该物体(

)A.加速度的大小为6m/s2,方向与初速度的方向相同B.加速度的大小为6m/s2,方向与初速度的方向相反C.加速度的大小为14m/s2,方向与初速度的方向相同D.加速度的大小为14m/s2,方向与初速度的方向相反答案解析解析关闭答案解析关闭-33-考点一考点二考点三思维点拨题目中所给出的初、末速度大小分别是4

m/s和10

m/s,因方向未知,因此速度可能为±4

m/s和±10

m/s,由此可求得不同加速度。-34-考点一考点二考点三突破训练6.(多选)关于速度和加速度,下列说法正确的是(

)A.速度变化量越大,加速度就越大B.速度变化越快,加速度越大C.加速度保持不变,速度方向可能改变D.加速度大小不断变小,速度大小也一定不断变小答案解析解析关闭加速度是表示速度变化快慢的物理量,速度变化越快,加速度越大,A项错误,B项正确;加速度保持不变,如果物体的速度方向与加速度方向相反,物体做匀减速直线运动,速度减为零后,再反方向做匀加速直线运动,C项正确;速度大小的变化,由加速度和速度方向间的关系决定,当加速度大小不断减小时,若速度与加速度方向相同,则物体速度不断增大,只是增大得越来越慢了,D项错误。答案解析关闭BC-35-考点一考点二考点三7.(多选)沿直线做匀变速运动的一列火车和一辆汽车的速度分别为v1和v2,v1、v2在各个时刻的大小见下表,从表中数据可以看出(

)A.火车的速度变化较慢B.汽车的加速度较小C.火车的位移在减小D.汽车的位移在增加答案解析解析关闭答案解析关闭-36-思维激活方法概述典例示范以题说法变式训练用极限法求瞬时物理量公式v=通常用来计算物体在运动过程中的平均速度,试分析:当Δt→0时,能不能用Δt时间内的平均速度来表示瞬时速度?提示：当Δt→0时,该段时间无限接近于零,因此该段时间内的平均速度就可以表示这一过程中某点的瞬时速度,因此我们可以应用公式v=计算该段时间内某点的瞬时速度。-37-思维激活方法概述典例示范以题说法变式训练1.极限法有些物理问题涉及的因素较多,过程复杂,我们往往难以洞察其变化规律并对其作出迅速准确的判断。但是,如果我们将问题推到极端状态或极端条件下进行分析,问题有时会变得明朗而简单。像这样将问题从一般状态推到特殊状态进行分析处理问题的方法就是极限法,又称极端法。2.用极限法求瞬时速度和瞬时加速度-38-思维激活方法概述典例示范以题说法变式训练例题(6分)光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图甲所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示被物体挡光的时间。图乙中MN是水平桌面,Q是木板与桌面的接触点,1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门,与之连接的两个毫秒计时器没有画出。让滑块d从木板的顶端滑下,光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为2.5×10-2

s和1.0×10-2

s,滑块d的宽度为0.5cm。则滑块通过光电门1的速度v1=

m/s,滑块通过光电门2的速度v2=

m/s。

答案解析解析关闭答案解析关闭-39-思维激活方法概述典例示范以题说法变式训练思维点拨滑块通过光电门的时间极短,是否可以认为滑块通过光电门的平均速度就是它通过