wuli第一讲运动的描述.docx

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wuli第一讲运动的描述

必修一

第1讲　运动的描述

质点、参考系　（考纲要求Ⅰ）

1.质点

（1）定义：

忽略物体的和，把物体简化为一个有的物质点，叫质点．

（2）把物体看做质点的条件：

物体的和对研究问题的影响可以忽略．

2．参考系

（1）定义：

要描述一个物体的运动，首先要选定某个其它的物体做参考，这个被选作参考的物体叫参考系．

（2）选取：

可任意选取，但对同一物体的运动，所选的参考系不同，运动的描述可能会，通常以为参考系．

判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”．

（1）质点是一种理想化模型，实际并不存在．（　　）

（2）只要是体积很小的物体，就能被看作质点．（　　）

（3）参考系必须要选择静止不动的物体．（　　）

（4）比较两物体的运动情况时，必须选取同一参考系．（　　）

位移、速度　（考纲要求Ⅱ）

1.位移和路程

（1）位移：

描述物体的变化，用从指向的有向线段表示，是矢量．

（2）路程：

是物体运动的长度，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所用时间的比值，即

＝

，是矢量．

（2）瞬时速度：

运动物体在（或某一位置）的速度，是矢量．

3．速率和平均速率

（1）速率：

的大小，是标量．

（2）平均速率：

与的比值，不一定等于平均速度的大小．

判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”．

（1）一个物体做单向直线运动，其位移的大小一定等于路程．（　　）

（2）一个物体在直线运动过程中路程不会大于位移的大小．（　　）

（3）平均速度的方向与位移的方向相同．（　　）

（4）瞬时速度的方向就是该时刻（或该位置）物体运动的方向．（　　）

加速度　（考纲要求Ⅱ）

1.定义

速度的与发生这一变化所用的比值．

2．定义式

a＝

，单位：

3．方向

与的方向相同．

4．物理意义

描述物体快慢的物理量．

判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”．

（1）物体的速度很大，加速度不可能为零．（　　）

（2）物体的加速度在减小，速度可能在增大．（　　）

（3）加速度a甲＝2m/s2大于加速度a乙＝－3m/s2.（　　）

（4）速度增大或减小是由速度与加速度的方向关系决定的．（　　）

基础自测

1．（多选）下列情况下的物体可以看做质点的是（　　）．

A．研究绕地球飞行时的“神州十号”飞船

B．研究飞行中直升飞机上的螺旋桨的转动情况

C．放在地面上的木箱，在上面的箱角处用水平推力推它，木箱可绕下面的箱角转动

D．研究“蛟龙号”下潜到7000m深度过程中的速度时

2．（单选）关于时刻和时间间隔，下列说法中正确的是（　　）．

A．1秒很短，所以1秒表示时刻

B．第3秒是指一个时刻

C．2013年12月2日1时30分“嫦娥三号”发射升空，1时30分指的是时刻

D．2013年4月20日8时02分，四川省雅安市芦山县（北纬30.3度，东经103.0度）发生7.0级地震，这里的8时02分指时间间隔

3．（2013·潍坊模拟）（多选）关于位移和路程，下列理解正确的是（　　）．

A．位移是描述物体位置变化的物理量

B．路程是精确描述物体位置变化的物理量

C．只要运动物体的初、末位置确定，位移就确定，路程也确定

D．物体沿直线向某一方向运动，位移的大小等于路程

4．（多选）两个人以相同的速率同时从圆形轨道的A点出发，分别沿ABC和ADE方向行走，经过一段时间后在F点相遇（图1－1－1中未画出）．从出发到相遇的过程中，描述两人运动情况的物理量相同的是（　　）．

图1－1－1

A．速度B．位移

C．路程D．平均速度

5．（单选）关于速度和加速度的关系，以下说法正确的有（　　）．

A．加速度方向为正时，速度一定增大

B．速度变化得越快，加速度越大

C．加速度方向保持不变，速度方向也保持不变

D．加速度大小不断变小，速度大小也不断变小

热点一　对质点和参考系的理解

1．建立质点模型的两个关键点

（1）明确题目中要研究的问题是什么．质点是对实际物体科学地抽象，是研究物体运动时对实际物体进行的近似，质点实际上并不存在．

（2）物体的大小和形状对所研究的问题能忽略不计时，可将物体视为质点，并非依据物体自身大小来判断．

2．参考系的选取

（1）参考系可以是运动的物体，也可以是静止的物体，但被选为参考系的物体，我们假定它是静止的．

（2）比较两物体的运动情况时，必须选同一参考系．

（3）选参考系的原则是观测运动方便和描述运动尽可能简单．

【典例1】科学研究表明，在太阳系的边缘可能还有一颗行星——幸神星．这颗可能存在的行星是太阳系现有的质量最大的行星，它的质量是木星质量的4倍，它的轨道与太阳的距离是地球与太阳的距离的几千倍．根据以上信息，下列说法正确的是（　　）．

A．幸神星质量太大，不能看做质点

B．研究幸神星绕太阳运动，可以将其看做质点

C．比较幸神星运行速度与地球运行速度的大小关系，可以选择太阳为参考系

D．幸神星运行一周的位移要比地球运行一周的位移大

【跟踪短训】

1．在“金星凌日”的精彩天象中，观察到太阳表面上有颗小黑点缓慢走过，持续时间达六个半小时，那便是金星，这种天文现象称为“金星凌日”，如图1－1－2所示．下面说法正确的是（　　）．

图1－1－2

A．地球在金星与太阳之间

B．观测“金星凌日”时可将太阳看成质点

C．以太阳为参考系，金星绕太阳一周位移不为零

D．以太阳为参考系，可以认为金星是运动的

热点二　对平均速度和瞬时速度的理解及计算

平均速度与瞬时速度的求解方法

（1）平均速度的大小与物体不同的运动阶段有关，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）v＝

是平均速度的定义式，适用于所有的运动．

（3）粗略计算时我们可以用很短时间内的平均速度来求某时刻的瞬时速度．

【典例2】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（m），它的速度随时间变化的关系为v＝6t2（m/s）．则该质点在t＝2s时的瞬时速度和t＝0到t＝2s间的平均速度分别为（　　）．

A．8m/s,24m/sB．24m/s,8m/s　　

C．12m/s,24m/sD．24m/s,12m/s

【跟踪短训】

2．一质点沿一边长为2m的正方形轨道运动，每秒钟匀速移动1m，初始位置在bc边的中点A，由b向c运动，如图1－1－3所示，A、B、C、D分别是bc、cd、da、ab边的中点，则下列说法正确的是（　　）．

图1－1－3

A．第2s末的瞬时速度是1m/s

B．前2s内的平均速度为

m/s

C．前4s内的平均速率为0.5m/s

D．前2s内的平均速度为2m/s

热点三　加速度和速度的关系

判断直线运动中“加速”或“减速”情况

物体做加速运动还是减速运动，关键是看物体的加速度与速度的方向关系，而不是看加速度的变化情况．加速度的大小只反映速度变化（增加或减小）的快慢．

【典例3】关于物体的运动，下列说法不可能的是（　　）．

A．加速度在减小，速度在增大

B．加速度方向始终改变而速度不变

C．加速度和速度大小都在变化，加速度最大时速度最小，速度最大时加速度最小

D．加速度方向不变而速度方向变化

反思总结　对速度与加速度关系的三点提醒

（1）速度的大小与加速度的大小没有必然联系．

（2）速度变化量与加速度没有必然的联系，速度变化量的大小由加速度和速度变化的时间决定．

（3）速度增大或减小是由速度与加速度的方向关系决定的．

【跟踪短训】

3．（2013·淮北模拟）沿一条直线运动的物体，当物体的加速度逐渐减小时，下列说法正确的是（　　）．

A．物体运动的速度一定增大

B．物体运动的速度可能减小

C．物体运动的速度的变化量一定减少

D．物体运动的路程一定增大

4．根据给出的速度和加速度的正负，对下列运动性质的判断正确的是（　　）．

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

思想方法　1.极限思维法

1．极限思维法：

如果把一个复杂的物理全过程分解成几个小过程，且这些小过程的变化是单一的．那么，选取全过程的两个端点及中间的极限来进行分析，其结果必然包含了所要讨论的物理过程，从而能使求解过程简单、直观，这就是极限思想方法．

极限思维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．

2．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．

【典例】为了测定气垫导轨上滑块的加速度，滑块上安装了宽度为3.0cm的遮光板，如图1－1－4所示，滑块在牵引力作用下先后匀加速通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为Δt1＝0.30s，通过第二个光电门的时间为Δt2＝0.10s，遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为Δt＝3.0s．试估算：

图1－1－4

（1）滑块的加速度多大？

（2）两个光电门之间的距离是多少？

即学即练　如图1－1－5所示，物体沿曲线轨迹的箭头方向运动，在AB、ABC、ABCD、ABCDE四段轨迹上运动所用的时间分别是1s、2s、3s、4s，已知方格的边长为1m．下列说法正确的是（　　）．

图1－1－5

A．物体在AB段的平均速度为1m/s

B．物体在ABC段的平均速度为

m/s

C．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

A　对点训练——练熟基础知识

题组一　对质点、参考系概念的理解

1．（单选）在2012年伦敦奥运会上，中国代表团参加了包括田径、体操、柔道等项目的比赛，下列几种比赛项目中的研究对象可视为质点的是（　　）．

A．在撑杆跳高比赛中研究运动员手中的支撑杆在支撑地面过程中的转动情况

B．帆船比赛中确定帆船在大海中的位置

C．跆拳道比赛中研究运动员的动作

D．跳水比赛中研究运动员在空中的运动情况

2．（单选）湖中O处有一观察站，一小船从O处出发向东行驶4km，又向北行驶3km，则下列说法中正确的是（　　）．

A．相对于O处的观察员，小船向东北方向运动了7km

B．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

3．（2013·江西联考）（单选）以下说法正确的是（　　）．

A．只有很小的物体才能视为质点，很大的物体不能视为质点

B．若以河岸为参考系，在顺水漂流的船上行走的人可能是静止的

C．做直线运动的物体，其位移大小跟这段时间内它通过的路程一定相等

D．一节课40分钟，40分钟指的是下课的时刻

题组二　对位移、平均速度的理解

4．（单选）物体沿一条直线运动，下列说法正确的是（　　）．

A．物体在某时刻的速度为3m/s，则物体在1s内一定运动了3m

B．物体在1s内的平均速度是3m/s，则物体在这1s内的位移一定是3m

C．物体在某段时间内的平均速度是3m/s，则物体在任1s内的位移一定是3m

D．物体在某段时间内的平均速率是3m/s，则物体在任1s内的路程一定是3m

5．（多选）如图1－1－6所示，小明骑自行车由静止沿直线运动，他在第1s内、第2s内、第3s内、第4s内通过的位移分别为1m、2m、3m、4m，则（　　）．

图1－1－6

A．他在4s末的瞬时速度为4m/s

B．他在第2s内的平均速度为2m/s

C．他在4s内的平均速度为2.5m/s

D．他在1s末的速度为1m/s

6．（单选）一辆汽车沿平直公路以速度v1行驶了

的路程，接着又以速度v2＝20km/h行驶完剩余

的路程，如果汽车全程的平均速度为28km/h，那么汽车在前

路程内速度的大小是（　　）．

A．25km/hB．34km/h

C．35km/hD．38km/h

题组三　加速度和速度的关系

7．（单选）关于速度、速度的变化量、加速度，下列说法正确的是（　　）．

A．物体运动时，速度的变化量越大，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，运动物体的速度一定很快变大

8．（单选）一个质点做方向不变的直线运动，加速度的方向始终与速度的方向相同，但加速度大小逐渐减小为零，则在此过程中（　　）．

A．速度逐渐减小，当加速度减小到零时，速度达到最小值

B．速度逐渐增大，当加速度减小到零时，速度达到最大值

C．位移逐渐增大，当加速度减小到零时，位移将不再增大

D．位移逐渐减小，当加速度减小到零时，位移达到最小值

9．（单选）甲、乙两个物体在同一直线上沿正方向运动，a甲＝4m/s2，a乙＝－4m/s2，那么对甲、乙两物体判断正确的是（　　）．

A．甲的加速度大于乙的加速度

B．甲做加速直线运动，乙做减速直线运动

C．甲的速度比乙的速度变化快

10．（多选）图1－1－7所示是某质点运动的速度图象，由图象得到的正确结果是（　　）．

图1－1－7

A．0～1s内的平均速度是2m/s

B．0～2s内的位移大小是3m

C．0～1s内的加速度大于2～4s内的加速度

D．0～1s内的运动方向与2～4s内的运动方向相反