高三物理复习第一章运动的描述匀变速直线运动的研究第1讲描述运动的基本概念省公开课一等奖新名师获

必修1第一章运动描述匀变速直线运动研究第1讲描述运动基本概念

1/732/73【知识梳理】知识点1参考系、质点1.参考系:(1)定义:在描述物体运动时,用来作___________。(2)选取:可任意选取,但对同一物体运动,所选参考系不一样,运动描述可能会_____,通常以_____为参考系。参考物体不一样地面3/732.质点:(1)定义:_________________________。(2)把物体看作质点条件:物体___________对研究问题影响能够忽略不计。用来代替物体有质量点大小和形状4/73可忽略不能忽略【直观解读】5/73知识点2位移、速度1.位移和旅程:(1)位移描述物体___________,用从_______指向_______有向线段表示,是矢量。(2)旅程是___________________,是标量。位置改变初位置末位置物体运动轨迹长度6/73【直观解读】如图所表示物体沿三条不一样运动轨迹从A点运动到B点。(1)三条运动轨迹旅程_____。(2)三条运动轨迹位移_____,方向_________。不一样相同由A指向B7/732.速度和速率:(1)平均速度:_________________________________比值,即v=,是矢量,其方向与_____方向相同。(2)平均速率:物体运动_____与所用时间比值,即v=,是标量。平均速率不是平均速度大小。(3)瞬时速度:运动物体在___________________速度,是矢量,方向_________________。物体位移与发生这段位移所用时间位移旅程某一时刻或某一位置沿轨迹切线方向8/73(4)速率:_________大小,是标量。瞬时速度9/73知识点3加速度1.定义:___________________________________比值。2.定义式:,国际单位是____。3.物理意义:描述_________快慢。4.方向:与_________方向相同,是矢量。速度改变量与发生这一改变所用时间m/s2速度改变速度改变10/735.物体加速、减速判断:示意图结论v、a同向,_________v、a反向,_________物体加速物体减速11/73【易错辨析】(1)研究物体运动时,不能选择变速运动物体作为参考系。(

)(2)研究里约奥运会跳水冠军陈艾森动作时,不能把运动员看作质点。(

)(3)在直线运动中,物体位移大小一定等于其旅程。

(

)12/73(4)子弹击中目标速度属于瞬时速度。(

)(5)加速度是描述速度改变大小物理量。(

)(6)加速度为正值,表示速度大小一定越来越大。

(

)提醒:(1)×。研究物体运动时,必须选择参考系,而参考系选择是任意,选作参考系物体是假定不动物体,参考系能够是静止,也能够是变速运动物体。13/73(2)√。当物体大小和形状对所研究问题能够忽略不计时,能够把物体看作质点,而研究跳水运动员动作时,运动员形状和大小不可忽略,不能看作质点。(3)×。只有在单向直线运动中,物体位移大小才等于其旅程。(4)√。瞬时速度与某一时刻或某一位置对应,而平均速度与位移和时间对应,子弹击中目标速度与位置对应,属于瞬时速度。14/73(5)×。加速度是描述速度改变快慢物理量。(6)×。物体速度是增大还是减小,是由加速度和速度方向关系决定,与加速度正、负无关,当加速度为正值,而速度为负值时,物体速度会越来越小,当加速度、速度均为正值或均为负值时,物体速度才会越来越大。

15/73【关键要素精讲】1.对质点三点说明:(1)质点是一个理想化模型,实际并不存在。(2)物体能否被看作质点是由所研究问题性质决定,并非依据物体本身大小和形状来判断。(3)质点不一样于几何“点”,是忽略了物体大小和16/73形状有质量点,而几何中“点”仅仅表示空间中某一位置。17/732.参考系“四性”:标准性选作参考系物体都假定不动,被研究物体都以参考系为标准任意性参考系选取标准上是任意,通常选地面为参考系同一性比较不一样物体运动必须选同一参考系差异性观察某一物体运动,选择不一样参考系,观察结果普通不一样18/73【高考命题探究】【典例1】(多项选择)(·大庆模拟)以下说法中正确是世纪金榜导学号4272(

)A.研究乒乓球弧圈运动时,可将乒乓球看作质点B.参考系必须是静止不动物体C.用GPS定位系统确定在南极冰川考查某科考队员位置时,该队员可看作质点19/73D.选取不一样参考系,同一物体运动速度可能不一样,运动轨迹也可能不一样【解析】选C、D。研究乒乓球上旋、下旋原理时,不能够将乒乓球看作质点,不然就没有旋转了,故A错误;参考系是在描述物体运动时,被选定作为参考、假定为不动其它物体,被选为参考系物体能够是静止,也能够是运动,故B错误;用GPS定位系统确定在南极20/73冰川考查某科考队员位置时,队员大小和形状能够忽略,能够看作质点,故C正确;选取不一样参考系,同一物体运动速度可能不一样,运动轨迹也可能不一样,故D正确。21/73【强化训练】1.以下比赛项目中,运动员可看作质点是(

)A.自由体操B.柔道C.拳击D.马拉松赛跑22/73【解析】选D。自由体操要依据运动员动作进行打分,柔道要看运动员着地时身体部位,拳击要看身体着击部位,这三种运动运动员都不能看作质点,A、B、C错误;马拉松比赛中运动员能够看作质点,因为运动员大小和形状相对于旅程来讲能够忽略,D正确。23/732.(·温州模拟)宋代诗人陈与义乘着小船出游时,曾经写了一首诗:飞花两岸照船红,百里榆堤半日风。卧看满天云不动,不知云与我俱东。诗中“云与我俱东”所选取参考系是(

)A.河岸B.云朵C.诗人D.小船24/73【解析】选A。船向东行驶,而“卧看满天云不动”是指“云与我”保持相对静止,即“云与我”以相同速度相对于地球向东运动,故诗人在这里研究“云与我”运动是选择河岸为参考系,故A正确。25/73【加固训练】

关于质点和参考系,以下说法中正确是(

)

A.研究人造地球卫星绕地球一周时间时,卫星能够被看成质点

B.质点就是体积很小物体

C.“一江春水向东流”是以水为参考系来描述江水运动26/73D.我们常说“太阳东升西落”,是以太阳为参考系描述地球运动

27/73【解析】选A。在研究人造地球卫星绕地球一周时间时,卫星形状和大小能够忽略不计,能够看作质点,A正确;只有当物体形状和大小对研究问题没有影响或者影响能够忽略不计时物体才能看作质点,故物体能否看作质点与物体大小无直接关系,即小物体不一定能看作质点,B错误;“一江春水向东流”,是说水相对于地面向东运动,参考系是地球,C错误;我们常28/73说“太阳东升西落”,是以地球为参考系描述太阳运动,D错误。29/73考点2位移和速度

【关键要素精讲】1.位移与旅程区分与联络:(1)区分。①物理意义不一样:位移描述物体位置改变;旅程描述物体运动轨迹长度。30/73②决定原因不一样:位移由始、末位置决定;旅程由实际运动路径决定。③运算法则不一样:位移应用矢量平行四边形定则运算;旅程应用标量代数运算。(2)联络:位移x与旅程s大小关系为x≤s,只有物体做单向直线运动时,其位移大小才等于旅程。31/732.平均速度与瞬时速度区分与联络:(1)区分:平均速度是过程量,表示物体在某段位移或某段时间内平均运动快慢程度;瞬时速度是状态量,表示物体在某一位置或某一时刻运动快慢程度。(2)联络:瞬时速度是运动时间Δt→0时平均速度。32/733.平均速度与平均速率区分:平均速度大小不能称为平均速率,因为平均速率是旅程与时间比值,只有当旅程与位移大小相等时,平均速率才等于平均速度大小。33/73【高考命题探究】【典例2】(·铜仁模拟)三个质点A、B、C均由N点沿不一样路径运动至M点,运动轨迹如图所表示,三个质点同时从N点出发,同时抵达M点,以下说法正确是(

)世纪金榜导学号427234/73A.三个质点从N点到M点平均速度相同B.三个质点任意时刻速度方向都相同C.三个质点从N点出发到任意时刻平均速度都相同D.三个质点从N点到M点位移不一样35/73【思索探究】(1)三个质点同时从N点出发,同时抵达M点说明了什么?三个质点平均速度有什么关系?提醒:三个质点运动初、末位置相同,则位移相同;三个质点同时出发、同时抵达,则运动时间相同;由v=可知平均速度相同。36/73(2)三个质点任意时刻速度指是瞬时速度,还是平均速度?其方向怎样?提醒:瞬时速度对应于时刻,平均速度对应于时间,故三个质点任意时刻速度指是瞬时速度,方向沿着轨迹切线方向。37/73(3)本题中,三个质点从N点到M点平均速率是否相同?提醒:平均速率是旅程与时间比值,而旅程是运动轨迹长度,三个质点中A、C运动旅程相等,故A、C平均速率相等,质点B运动旅程小于A、C运动旅程,故B平均速率小于A、C平均速率。38/73【解析】选A。三个质点A、B、C均由N点沿不一样路径运动至M点,初、末位置相同,位移相同,所用时间相同,由v=可知平均速度相同,A正确,D错误;做曲线运动某时刻速度方向沿该点切线方向,故质点速度方向不是任意时刻相同,B错误;三个质点在任意相等时间内位移不一定相同,则平均速度不一定相同,C错误。39/73【强化训练】1.(·汉中模拟)为了使公路交通有序、安全,路旁立了许多交通标志。如图所表示,甲图是限速标志,表示允许行驶最大速度是80km/h;乙图是路线指示标志,表示到杭州还有100km。上述两个数据物理意义是

(

)40/73A.80km/h是平均速度,100km是位移B.80km/h是平均速度,100km是旅程C.80km/h是瞬时速度,100km是位移D.80km/h是瞬时速度,100km是旅程41/73【解析】选D。允许行驶最大速度表示在某一位置速度,是瞬时速度,所以80km/h是指瞬时速度;到杭州还有100km,100km是运动轨迹长度,是旅程,故D正确,A、B、C错误。42/732.(多项选择)甲、乙两车从A地出发经历不一样时间后都抵达B地,甲运动时间较长,则(

)A.甲平均速度一定比乙大B.甲平均速度一定比乙小C.甲瞬时速度一定比乙小D.甲、乙经过位移一定相等43/73【解析】选B、D。位移只决定于初、末位置,故甲、乙经过位移一定相等,选项D正确;由平均速度公式

知,位移x相同,而甲运动时间较长,故甲平均速度比乙小,选项A错误,B正确;因为甲和乙不一定做匀速直线运动,所以瞬时速度大小和方向无法确定,选项C错误。44/73

考点3加速度与速度关系【关键要素精讲】1.速度、速度改变量和加速度对比:名称项目速度速度改变量加速度物理意义描述物体运动快慢和方向,是状态量描述物体速度改变,是过程量描述物体速度改变快慢,是状态量45/73名称项目速度速度改变量加速度定义式Δv=v-v0方向与位移x同向,即物体运动方向由v与v0矢量差或a方向决定与Δv方向一致,由F方向决定,而与v0、v方向无关46/732.a=是加速度定义式,加速度决定式是a=,即加速度大小由物体受到协力F和物体质量m共同决定,加速度方向由协力方向决定。47/73【高考命题探究】【典例3】(·阜阳模拟)关于速度与加速度说法中,正确是世纪金榜导学号4272(

)A.运动物体加速度大,速度也一定大B.运动物体加速度变小,速度也一定变小C.物体速度改变大,加速度也一定大D.物体速度改变慢,加速度一定小48/73【解析】选D。运动物体加速度大,速度改变快,速度不一定大,故A错误;运动物体加速度变小,假如加速度与速度同向,速度增大,假如加速度与速度反向,速度减小,故B错误;物体速度改变大,依据公式a=,加速度不一定大,故C错误;加速度表示物体速度改变快慢,物体速度改变慢,加速度一定小,故D正确。49/73【迁移训练】50/73迁移1:加速度与速度同向若物体加速度方向与速度方向相同,则当加速度减小时(

)A.物体速度也减小B.物体速度先增大后减小C.当加速度减小到零时,物体速度最大D.当加速度减小到零时,物体速度也为零51/73【解析】选C。加速度方向与速度方向相同,加速度减小,速度增大,故A、B错误;当加速度减小到零,物体速度到达最大,做匀速直线运动,故C正确,D错误。52/73迁移2:加速度与速度反向汽车以72km/h初速度做直线运动,加速度为-5m/s2。以下说法中正确是(

)A.汽车做匀加速直线运动B.汽车做匀减速直线运动C.汽车速度每秒增加5m/sD.汽车速度保持不变53/73【解析】选B。汽车速度为正值,加速度为负值,加速度与速度方向相反,故汽车做匀减速直线运动,速度每秒减小Δv=at=5m/s,故B正确,A、C、D错误。54/73迁移3:加速度与速度方向关系不确定(多项选择)一质点做匀速直线运动,从某时刻起受到一恒力作用,今后该质点速度大小可能(

)世纪金榜导学号427255/73A.依然不变B.先逐步减小至零,再逐步增大C.先逐步增大至某一最大值,再逐步减小D.先逐步减小至某一非零最小值,再逐步增大56/73【解析】选B、D。若恒力与质点速度方向相同或相反,质点做加速运动或减速运动,故质点速度会发生改变,假如恒力方向与原来运动方向不在同一直线上,恒力对质点做功,速度大小会发生改变,故速度大小不可能不变,故A错误;假如恒力与质点速度方向相反,那么质点先沿原方向做匀减速运动,速度减到零后,57/73质点沿着恒力方向做匀加速运动,速度逐步增大,故B正确;假如恒力方向与原来运动方向不在同一直线上,那么将速度沿恒力方向所在直线和垂直恒力方向分解,其中恒力与一个速度方向相同,这个方向速度就会增加,另一个方向速度不变,那么合速度就会增加,不会减小,假如恒力与质点速度方向相同,质点速度一直增大,故C错误;假如恒力方向与原来运动方向不在同一直线58/73上,那么将速度沿恒力方向所在直线和垂直恒力方向分解,若恒力与一个分速度方向相反,这个方向速度就会减小,另一个方向速度不变,那么合速度就会减小,当恒力方向速度减到零时,另一个方向还有速度,所以速度到最小值时不为零,然后恒力方向速度又会增加,合速度又在增加,故D正确。59/73【加固训练】

(多项选择)依据给出速度和加速度正负,对以下运动性质判断正确是(

)

A.v0>0,a<0,物体做加速运动

B.v0<0,a<0,物体做减速运动C.v0<0,a>0,物体做减速运动D.v0>0,a>0,物体做加速运动60/73【解析】选C、D。当速度方向和加速度方向相同时,物体做加速运动,当速度方向和加速度方向相反时,物体做减速运动,故选项C、D正确。61/73参考系选取

1.选取标准:选取参考系时,应以观察方便和使运动描述尽可能简单为标准。普通应依据研究对象和研究对象所在系统来决定。比如研究地球公转运动情况,普通选太阳作为参考系;研究地面上物体运动62/73时,通常选地面或相对地面静止物体作为参考系;研究物体在运动火车上运动情况时,通常选火车为参考系。如不尤其说明,普通是以地球作为参考系。2.选取用途:参考系选择恰当,会使解题变得简单、快捷。63/73【示例】某人划船逆流而上,当船经过一座桥时,船上一小木块掉在河水里(木块掉入水中后立刻与水流速度相同),但一直航行至上游某处时此人才发觉,便马上返航追赶,当他返航经过1h追上小木块时,发觉小木块距离桥有5400m远,若此人向上游和下游航行时船在静水中前进速率相等,求河水流速为多大。64/73【方法导入】该问题是要求解河水流速,常规方法是选取地面为参考系,但船和河水都是运动,在船往返运动两个过程中,船相对于河水往返时间相等,都为1h,所以若选取河水为参考系,会愈加方便、快捷地表示出河水速度。65/73【解析】法一:以河水为参考系,小木块是静止。相对小木块,船以恒定不变速率运动,到船追上小木块,船往返时