描述运动的基本概念

第一章运动的描述匀变速直线运动的研究考纲解读考点内容要求考情分析参考系、质点Ⅰ1.考查方式匀变速直线运动规律是高中力学知识的基础,本章内容在历年高考中的选择题中有考查,在计算题中也有考查.选择题中主要是两种运动学图像的理解和应用;计算题中主要考查匀变速直线运动规律的应用.2.命题趋势分析历年命题情况可以发现命题有两大趋势:一是题型向着选择题方向发展;二是图像物理意义的理解和匀变速直线运动规律综合在一个选择题中进行考查.位移、速度和加速度Ⅱ匀变速直线运动及其公式、图像Ⅱ实验一:研究匀变速直线运动第1讲描述运动的基本概念考点突破培优精练考点突破夯基固本·讲练提升考点一质点位移参考系1.质点(1)用来代替物体的有

的点叫做质点.(2)研究一个物体的运动时,如果物体的

和

对所研究问题的影响可以忽略,就可以看做质点.(3)质点是一种理想化模型,实际并不存在.2.参考系(1)参考系可以是运动的物体,也可以是

的物体,但被选为参考系的物体,我们都假定它是静止的.(2)比较两物体的运动情况时,必须选同一

.(3)选取不同的物体作为参考系,对同一物体运动的描述可能

.通常以

为参考系.质量形状静止大小参考系不同地面3.位移位移路程定义表示物体的位置变动,它是质点由

指向

的有向线段物体运动的轨迹_______区别(1)位移是矢量,方向由

位置指向

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

路程(2)其他情况下,位移的大小

路程初位置末位置长度初末等于小于自主探究(1)不论通过什么路线从北京到重庆,位置变化是否都是一样?答案:一样(2)图中位置变化应如何描述?答案:位置变化的大小为北京到重庆的直线长度,方向由北京指向重庆.(3)图中信息可以看出位移与路程的主要区别是什么?答案:位移是两点间的直线距离,有方向,是矢量;路程是实际轨迹的长度,没有方向,是标量.【典例1】

(多选)湖中O处有一观察站,一小船从O处出发一直向东直线行驶4km,又向北直线行驶3km,已知sin37°=0.6,则下列说法中正确的是(

)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.研究小船在湖中行驶时间时,小船可以看做质点ACD【跟踪训练】

曲阜市的孔府、孔庙和泰安市的泰山是世界闻名的旅游胜地,它们美丽的景色和醇厚的文化吸引了大批国内外游客,设游客甲驾车从孔府大门去泰山大门,行驶72.8km;游客乙驾车从泰山大门赶往孔府大门行驶74.5km,若两人恰好同时出发且同时到达,则甲、乙在两地之间运动的过程中(

)A.研究甲车的行驶路程时不能将车看做质点B.甲车、乙车的位移相同C.甲车、乙车的平均速度不相同D.游客乙驾车行驶“74.5km”指的是位移C解析:游客甲驾车行驶的路程为72.8km,远远大于汽车的尺寸,所以研究甲的行驶路程时可将车看做质点,故A错误;甲与乙位移的方向相反,故B错误,C正确;游客乙驾车行驶“74.5km”指的是路程,故D错误.考点二速度平均速度瞬时速度时间位移快慢(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.时刻位置运动瞬时速度2.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Δt→0时的平均速度.3.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.4.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.【典例2】

(多选)如图所示,某赛车手在一次野外训练中,先用地图计算出出发地A和目的地B的直线距离为9km,实际从A运动到B用时5min,赛车上的里程表指示的里程数增加了15km.当他经过某路标C时,车内速度计指示的示数为150km/h,那么可以确定的是(

)A.整个过程中赛车的平均速度为180km/hB.整个过程中赛车的平均速度为108km/hC.赛车经过路标C时的瞬时速度为150km/hD.赛车经过路标C时速度方向为由A指向BBC【跟踪训练】

(多选)甲、乙两车从A地出发经历不同的时间后都到达B地,甲运动的时间较长,则(

)A.甲的平均速度一定比乙的大B.甲的平均速度一定比乙的小C.甲的瞬时速度一定比乙的小D.甲、乙通过的位移一定相等BD考点三加速度与速度及速度变化量的关系1.速度、速度变化量、加速度的比较2.加速减速的判断方向关系运动性质可能情况a和v同向加速直线运动a不变,v随时间均匀增加a增大,v增加得越来越快a减小,v增加得越来越慢a和v反向减速直线运动a不变,v随时间均匀减小a增大,v减小得越来越快a减小,v减小得越来越慢角度1速度、速度变化量、加速度关系的理解【典例3】关于速度、速度的变化量和加速度,下列说法正确的是(

)A.物体运动的速度变化量越大,它的加速度一定越大B.速度很大的物体,其加速度可能为零C.某时刻物体的速度为零,其加速度不可能很大D.加速度很大时,物体运动的速度一定很快变大B易错警示速度、加速度关系的“两点说明”(1)速度的大小和加速度的大小无直接关系.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.(2)速度的方向和加速度的方向无直接关系.加速度与速度的方向可能相同,也可能相反,两者的方向还可能不在一条直线上.角度2物体加速或减速的判断【典例4】(2019·江西上饶检测)(多选)据中国航空工业集团报道,国产第四代多用途隐身战斗机——FC-31“鹘鹰”隐身战斗机将首次亮相2017年6月19日至25日举行的第52届巴黎航展.假设FC-31“鹘鹰”隐身战斗机在某次试飞中,由静止开始加速,当加速度a不断减小至零时,飞机刚好起飞,则此过程中飞机的(

)A.速度不断增大,位移不断减小B.速度不断增大,位移不断增大C.速度增加越来越慢,位移增加越来越快D.速度增加越来越慢,位移增加越来越慢BC解析:飞机的加速度不断变小,但方向始终和速度方向一致,故飞机的速度不断变大,只是增加变慢而已;速度变大时,位移增加变快,选项B,C正确.【例题拓展】

(多选)在【典例4】中,FC-31“鹘鹰”隐身战斗机完成任务在机场着路滑行,加速度的方向始终与速度方向相反,当加速度大小逐渐减小直至为零时,飞机刚好停下.在此过程中(

)A.速度逐渐减小,速度的变化率也在逐渐减小B.速度逐渐增大,速度的变化率也在逐渐增大C.位移逐渐增大,当速度减小到零时,位移将不再增大D.速度逐渐减小,速度的变化量也在逐渐减小AC解析:加速度的方向始终与速度方向相反,飞机做减速运动,当速度减小到零时,飞机停止运动,位移将不再增大,故选项B错误,C正确;加速度的大小反映速度变化的快慢,加速度大小逐渐减小表明速度变化的越来越慢,即速度的变化率逐渐减小,但速度的变化量还与时间有关,故选项A正确,D错误.角度3加速度的计算【典例5】

(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,在这1s内该物体的(

)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AD培优精练培养能力·演练真题能力提升用极限法求瞬时速度1.方法概述极限法是把某个物理量推向极端,即极大和极小,并依此做出科学的推理分析,从而给出判断或导出一般结论.极限法只能用于在选定区间内所研究的物理量连续、单调变化(单调增大或单调减小)的情况.【示例】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物体的挡光时间.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,与之连接的两个光电计时器没有画出.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2.5×10-2s和1.0×10-2s,滑块d的宽度为0.5cm,则可测出滑块通过光电门1的速度v1=

,滑块通过光电门2的速度v2=

.滑块从开始遮住第1个光电门到开始遮住第2个光电门的时间为Δt=3.0s,则滑块的加速度a=

.

答案:0.2m/s

0.5m/s

0.1m/s2【即学即练】

如图所示,在气垫导轨上安装有两个光电门A和B,A和B间距离为L=30cm.为了测量滑块的加速度,在滑块上安装了一宽度为d=1cm的遮光条.现让滑块以某一加速度通过光电门A,B.记录了遮光条通过两光电门A,B的时间分别为0.010s,0.005s,滑块从光电门A到B的时间为0.200s.则下列说法正确的是(

)A.滑块经过A的速度为1cm/sB.滑块经过B的速度为2cm/sC.滑块的加速度为5m/s2D.滑块在A,B间的平均速度为3m/sC高考模拟1.(2018·河南洛阳期末联考)“嫦娥三号”月球探测器成功完成月面软着陆,并且着陆器与巡视器(“玉兔号”月球车)成功分离,这标志着我国的航天事业又一次腾飞.下面有关“嫦娥三号”的说法正确的是(

)A.“嫦娥三号”刚刚升空的时候速度很小,加速度也很小B.研究“玉兔号”月球车在月球表面运动的姿态时,可以将其看成质点C.研究“嫦娥三号”飞往月球的运行轨道时,可以将其看成质点D.“玉兔号”月球车静止在月球表面时,其相对于地