新高考物理一轮复习课件：第一章第1讲运动的描述

第一章

第1讲运动的描述必备知识

·

整合

一、质点和参考系1.质点:用来代替物体的有

质量

的点。它是一种理想化模型。2.参考系:为了研究物体的运动而选定用来作为参考的物体。参考系可以任

意选取。通常以

地面

或相对于地面不动的物体为参考系。注意

理想化模型是研究物理问题常用的方法,主要目的是突出主要因素,忽

略次要因素。提高测量遮光条宽度的仪器的精确度解析(1)设子弹初速度方向为正方向,则知子弹的初速度v1=10m/s,末速度光电门时的瞬时速度,为使 更接近瞬时速度,正确的措施是 ()(2)同一性:比较不同物体的运动必须选同一参考系。位移和路程的“两点”区别过程离A点越近,其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

ABC段的平均速度,故D错误。(2)对于匀变速直线运动,一段时间内的平均速度可以精确地表示物体在这一

段时间中间时刻的瞬时速度。注意

位移与速度、加速度都是矢量,我们在研究相关问题时要注意正方向

的选取。速度逐渐减小,直到加速度等于零时,速度为零物体在B点的速度等于ABC段的平均速度质点:用来代替物体的有质量

的点。由平均速度公式v= 可知,当Δx、Δt都非常小、趋向于极限时,这时的平均(6)甲的加速度a甲=2m/s2,乙的加速度a乙=-3m/s2,a甲>a乙。(1)用v= 求瞬时速度时,求出的是粗略值,Δt(Δx)越小,求出的结果越接近真(1)平均速度的两个计算公式例3如图所示,在气垫导轨上安装有两个光电门A、B,A、B间距离为L=30

cm。甲处表示时刻,乙处表示瞬时速度列车运行的最快速度可达100千米/小时,指的是平均速度(2)同一性:比较不同物体的运动必须选同一参考系。描述物体在某一时刻

(或某一位置)运动的快

慢及方向答案(1)30m/s2方向向左(2)170m/s2方向向左设它们分别与木板作用的时间都是0.二、位移和速度1.位移和路程(1)位移:描述物体(质点)的

位置

的变化,用从

初位置

指向

末位置

的有向线段表示,是矢量。(2)路程是物体运动

轨迹

的长度,是标量。2.速度(1)平均速度:在变速运动中,物体在某段时间内的位移与

发生这段位移

所用时间的比值,即

=

,是矢量。(2)瞬时速度:运动物体在

某一时刻

(或某一位置)的速度,是矢量。3.速率和平均速率(1)速率:

瞬时速度

的大小,是标量。(2)平均速率:

路程

与

时间

的比值,不一定等于平均速度的大小。三、加速度1.定义式:a=

,单位是m/s2。2.物理意义:描述速度变化的

快慢

。3.方向:与速度变化的方向相同。注意

位移与速度、加速度都是矢量,我们在研究相关问题时要注意正方向

的选取。1.判断下列说法对错。(1)研究物体的运动时,不能选择变速运动的物体作为参考系。

()(2)研究里约奥运会跳水冠军陈艾森的动作时,不能把运动员看作质点。

()(3)在直线运动中,物体的位移大小一定等于其路程。

()(4)子弹击中目标的速度属于瞬时速度。

()(5)平均速度的方向与位移方向相同。

()(6)甲的加速度a甲=2m/s2,乙的加速度a乙=-3m/s2,a甲>a乙。

()✕√✕√√✕2.(2020山东济南期末)2019年4月1日,济南R1线首班车于早6:00在工研院站

和方特站同步对向始发,标志着济南首条轨道交通路线正式开通运营。有关

这列列车的描述,下列选项正确的是

()A.早6:00在工研院站和方特站同步对向始发,“6:00”指的是时间B.研究该列车通过一座桥梁所用的时间,可以把列车视为质点C.列车运行的最快速度可达100千米/小时,指的是平均速度D.以列车车厢为参考系,列车上的乘客是静止的D3.(新人教版必修第一册P18·T5改编)一辆汽车在教练场上沿平直道路行驶,以

x表示它相对出发点的位移。汽车在0~40s内运动的x-t图像如图所示,则汽车

()

BA.10~20s内做匀速运动B.前10s内速率是后20s内速率的两倍C.前10s内与后20s内运动方向相同D.始终沿同一方向运动关键能力

·

突破

考点一质点、参考系、位移的理解1.[质点、位移、参考系与时间、时刻](2020河南商丘期末)2020年7月23日我

国发射火星探测器“天问一号”,并计划2021年实现火星软着陆,开展火星环

绕探测和巡视探测。火星的自转和地球十分相似,自转一周为24小时37分22.6秒。火星上的一昼夜比地球上的一昼夜稍长一点。火星公转一周约为687

天,火星的一年约等于地球的两年。下列说法正确的是

()DA.题中“24小时37分22.6秒”是指时刻B.研究火星自转时可以将其看作质点C.火星公转一周的位移要比地球公转一周的位移大D.比较火星、地球运行速度的大小,应当以太阳为参考系2.[位移与路程的认识]机器人大赛中,为研究机器人的运动建立平面直角坐

标系。某机器人在平面内由点(0,0)出发,沿直线运动到点(1m,3m),紧接着又

由点(1m,3m)沿直线运动到点(3m,4m),所用总时间是10s。平面直角坐标

系横、纵坐标轴的单位长度为1m。则在整个过程中()

A.机器人的运动轨迹是一条直线B.机器人的路程为6mC.机器人的位移大小为7mD.机器人的平均速度大小为0.5m/sD解析画出机器人运动的轨迹如图,可知,机器人的运动轨迹为折线,故A错

误;机器人的轨迹前一段长度s1=

m=

m,后一段的长度s2=

m=

m,总路程s=s1+s2=(

+

)m,故B错误;机器人的位移x=

m=5m,故C错误;平均速度

=

=

m/s=0.5m/s,故D正确。

1.对质点的说明(1)模型分析:质点是一种理想化物理模型,实际并不存在。(2)物体能否被看作质点,一是要明确题目中需要研究的问题,二是看所研究

物体的形状和大小对所研究问题是否有影响,并非依据物体自身大小和形状

来判断。2.参考系的“两性”(1)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。(2)同一性:比较不同物体的运动必须选同一参考系。3.位移和路程的“两点”区别(1)决定因素不同:位移由始、末位置决定;路程由实际的运动路径决定。(2)运算法则不同:位移应用矢量的平行四边形定则运算,路程应用标量的代

数运算。考点二瞬时速度与平均速度的计算平均速度、平均速率、瞬时速度的比较项目平均速度平均速率瞬时速度物理意义描述物体在一段时间

(或一段位移)内位置改

变的快慢及方向描述物体沿轨迹运动

的平均快慢描述物体在某一时刻

(或某一位置)运动的快

慢及方向标矢性矢量标量矢量大小与方向对应一段位移或一段

时间(1)平均速度=

(2)方向与位移的方向

相同(1)平均速率=

,注意:不一定等于平均速

度的大小(2)无方向(1)v=

,当Δt很小时,物体在t时刻的速度大小,叫瞬时速率。通常可用其他运动公式计算(2)方向就是物体运动

的方向例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

()

ABCA.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段的平均速度更能精确反映物体处于A点时的瞬

时速度D.物体在B点的速度等于ABC段的平均速度解析由

=

可得:

=

m/s=1m/s,

=

m/s,故A、B正确;所选取的过程离A点越近,其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

ABC段的平均速度,故D错误。根据加速度的定义知,此过程中子弹的加速度a1= = m/s2=-30m/s2,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。火星公转一周的位移要比地球公转一周的位移大已知固定在滑块上遮光条的宽度为4.5m/s,故D正确。[加速度的计算]如图所示,子弹和足球的初速度均为v1=10m/s,方向向右。[加速度的认识](2020山东泰安期末)一质点做直线运动,某时刻v>0,a>0,s>0,

从该时刻把加速度均匀减小,则 ()注意

位移与速度、加速度都是矢量,我们在研究相关问题时要注意正方向

的选取。解析画出机器人运动的轨迹如图,可知,机器人的运动轨迹为折线,故A错

误;机器人的轨迹前一段长度s1= m= m,后一段的长度s2= m答案(1)30m/s2方向向左(2)170m/s2方向向左(1)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。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.(4)子弹击中目标的速度属于瞬时速度。意:不一定等于平均速

度的大小研究该列车通过一座桥梁所用的时间,可以把列车视为质点方向:与速度变化的方向相同。= m,总路程s=s1+s2=( + )m,故B错误;机器人的位移x= m=5m,(2)路程是物体运动轨迹

的长度,是标量。物理意义:描述速度变化的快慢

。故C错误;平均速度 = = m/s=0.机器人的平均速度大小为0.描述物体速度的变化,

是过程量解题感悟(1)平均速度的两个计算公式

(2)计算平均速度时应注意的问题①平均速度的大小与物体的运动阶段有关,求解平均速度时必须明确是哪一

段位移或哪一段时间内的平均速度。②粗略计算时可以用极短时间内的平均速度代替某时刻的瞬时速度。1.[速度的理解](2020广东广雅中学月考)如图所示为成都到重庆的和谐号动

车车厢内可实时显示相关信息的显示屏示意图,图中甲、乙两处的数据分别

表示了两个物理量。下列说法中正确的是

()

A.甲处表示时间,乙处表示平均速度B.甲处表示时间,乙处表示瞬时速度C.甲处表示时刻,乙处表示平均速度D.甲处表示时刻,乙处表示瞬时速度D2.[瞬时速度的求解]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4.0mm,遮光条经过光电门的

遮光时间为0.040s,则滑块经过光电门位置时的速度大小为

()

A.0.10m/s

B.100m/sC.4.0m/s

D.0.40m/sA考点三加速度的理解与计算1.速度、速度的变化量和加速度的比较项目速度速度的变化量加速度物理意义描述物体运动的快慢,

是状态量描述物体速度的变化,

是过程量描述物体速度变化的

快慢,是状态量定义式v=

Δv=v-v0a=

=

方向与位移Δx同向,即物体

运动的方向由v-v0的方向决定与Δv的方向一致,由F的

方向决定,而与v0、v的

方向无关2.平均加速度和瞬时加速度

例2

(多选)甲、乙两个物体沿同一直线向同一方向运动时,取物体的初速度

方向为正,甲的加速度恒为2m/s2,乙的加速度恒为-3m/s2,则下列说法中正确

的是

()A.两物体都做加速直线运动,乙的速度变化快B.每经过1s,甲的速度增加2m/sC.乙做减速直线运动,它的速度变化率大D.甲的加速度比乙的加速度大BC审题关键(1)加速度的正负表示什么?提示:方向。(2)如何根据加速度和速度的关系判断物体加速还是减速?提示:判断物体加速还是减速,要看加速度与速度的方向关系。二者同向,物

体加速,反向则减速。解析加速度的正负表示与规定的正方向相同还是相反,不表示大小,所

以a乙>a甲。甲的加速度方向与初速度方向相同,做加速直线运动,每秒速度大

小增加2m/s,乙的加速度与初速度方向相反,做减速直线运动。因a乙>a甲,所以

乙的速度变化率大。故B、C正确,A、D错误。解题感悟对加速度大小和方向的进一步理解

1.[加速度的认识](2020山东泰安期末)一质点做直线运动,某时刻v>0,a>0,s>0,

从该时刻把加速度均匀减小,则

()A.速度继续增大,直到加速度为零时,速度最大B.位移逐渐减小,直到加速度等于零时,质点静止C.位移继续增大,直到加速度等于零时,质点静止D.速度逐渐减小,直到加速度等于零时,速度为零A研究该列车通过一座桥梁所用的时间,可以把列车视为质点负号表示加速度的方向与初速度的方向相反,即向左(2)同一性:比较不同物体的运动必须选同一参考系。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0.参考系:为了研究物体的运动而选定用来作为参考的物体。(6)甲的加速度a甲=2m/s2,乙的加速度a乙=-3m/s2,a甲>a乙。下列说法

正确的是 ()(1)子弹击穿木板后速度大小变为7m/s,求子弹击穿木板过程中加速度的大

小及方向;关键能力

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突破每经过1s,甲的速度增加2m/s已知固定在滑块上遮光条的宽度为4.极限法求瞬时速度的方法[瞬时速度的求解]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。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。描述物体速度变化的

快慢,是状态量注意

理想化模型是研究物理问题常用的方法,主要目的是突出主要因素,忽

略次要因素。注意

位移与速度、加速度都是矢量,我们在研究相关问题时要注意正方向

的选取。(1)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。(1)决定因素不同:位移由始、末位置决定;路程由实际的运动路径决定。由平均速度公式v= 可知,当Δx、Δt都非常小、趋向于极限时,这时的平均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。= m,总路程s=s1+s2=( + )m,故B错误;机器人的位移x= m=5m,2.[加速度的计算]如图所示,子弹和足球的初速度均为v1=10m/s,方向向右。

设它们分别与木板作用的时间都是0.1s,那么:

(1)子弹击穿木板后速度大小变为7m/s,求子弹击穿木板过程中加速度的大

小及方向;(2)足球与木板作用后反向弹回的速度大小为7m/s,求足球与木板碰撞过程

中加速度的大小及方向。答案(1)30m/s2方向向左(2)170m/s2方向向左解析(1)设子弹初速度方向为正方向,则知子弹的初速度v1=10m/s,末速度v2=7m/s根据加速度的定义知,此过程中子弹的加速度a1=

=

m/s2=-30m/s2,负号表示加速度的方向与初速度的方向相反,即向左(2)设足球初速度方向为正方向,则知足球的初速度v1=10m/s,末速度v2'=-7m/s根据加速度的定义知,此过程中足球的加速度a2=

=

m/s2=-170m/s2,负号表示加速度的方向与初速度的方向相反,即向左学科素养

·

提升

科学思维——极限思维法1.方法概述由平均速度公式v=

可知,当Δx、Δt都非常小、趋向于极限时,这时的平均速度就可认为是某一时刻或某一位置的瞬时速度。极限思维法只能用于在

选定区域内所研究的物理量连续、单调变化的情况。2.常见类型用极限法求瞬时速度和瞬时加速度(1)公式v=

中,当Δt→0时,v是瞬时速度。(2)公式a=

中,当Δt→0时,a是瞬时加速度。