1、第1讲 运动的描述,一 质点和参考系,二 位移和速度,三 加速度,基础过关,考点一 对质点和参考系的理解,考点二 位移和路程,考点三 平均速度和瞬时速度,考点突破,考点四 加速度,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。,基础过关,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:
2、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。,1.判断下列说法对错。 (1)参考系必须是静止不动的物体。 ( ) (2)做直线运动的物体,其位移大小一定等于路程。 ( ) (3)平均速度的方向与位移方向相同。 ( ) (4)瞬时
3、速度的方向就是物体在该时刻或该位置的运动方向。 ( ) (5)物体的速度很大,加速度不可能为零。 ( ) (6)物体的加速度增大,速度就增大。 ( ),2.如图是体育摄影中“平行追拍法”的成功之作,摄影师眼中清晰的滑 板运动员是静止的,而模糊的背景是运动的,摄影师用自己的方式表达 了运动的美。请问摄影师选择的参考系是 ( C )A.大地 B.太阳 C.自己 D.步行的人,3.(2019湖南常德期末)校运会400 m比赛中,终点在同一条直线上,但起 点不在同一条直线上(如图所示)。关于这样的做法,下列说法正确的是 ( B ) A.这样做目的是使参加比赛的同学位移大小相同 B.这样做目的是使参加比
4、赛的同学路程大小相同 C.这样做目的是使参加比赛的同学所用时间相同 D.这样做其实是不公平的,明显对外侧跑道的同学有利,4.2018年12月8日凌晨,在我国西昌卫星发射基地,一枚火箭载着“嫦娥 四号”月球探测器飞上太空,将完成首次在月球背面着陆,如图所示是 火箭点火升空瞬间的照片,关于这一瞬间的火箭的速度和加速度的判 断,下列说法正确的是 ( A ),A.火箭的速度很小,但加速度较大 B.火箭的速度很大,加速度也很大 C.火箭的速度很小,加速度也很小 D.火箭的速度很大,但加速度很小,考点一 对质点和参考系的理解,考点突破,1.对质点的理解,2.参考系的选取原则 (1)由于运动描述的相对性,凡
5、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,在没有特殊说明的情况下,一般选大地作为参考系。 (2)在同一个问题中,若要研究多个物体的运动或同一物体在不同阶段 的运动,则必须选取同一个参考系。 (3)对于复杂运动的物体,应选取能最简单描述物体运动情况的物体为 参考系。,1.下列关于物体是否可以被看做质点的说法正确的有 ( D ) A.研究游泳名将傅园慧的游泳技术时,傅园慧可以被看做质点 B.研究飞行中的直升机上的螺旋桨的转动情况时,直升机可以被看做质点 C.观察航空母舰上的舰载飞机起飞时,可以把航空母舰看做质点 D.在作战地图上确定航空母舰的准确位置时,可以把航空母舰看做质点,解析
6、究游泳名将傅园慧的游泳技术时,需研究其不同的动作,所以此时的傅园慧不能被看做质点,故A项错误;研究直升机螺旋桨的转动情况时,不可以把直升机看做质点,否则就无转动可言,故B项错误;舰载飞机在航空母舰上起飞时,航空母舰的大小不能忽略,不可以把航空母舰看做质点,故C项错误;在作战地图上确定航空母舰的准确位置时,航空母舰的大小和形状可以忽略不计,航空母舰可以被看做质点,故D项正确。,2.钓鱼岛自古以来就是中国领土,其附近海域是渔民祖祖辈辈传统 的谋生渔场。如图,中国海监46船(甲)和中国海监49船(乙),在钓鱼岛领 海内开展例行维权巡航。甲、乙两船并排行驶,甲船上的船员看见钓鱼 岛向东移,乙船内的船员
7、发现甲船没有动。如果以钓鱼岛为参考系,上 述事实说明 ( D ),A.甲船向西运动,乙船不动 B.乙船向西运动,甲船不动 C.甲船向西运动,乙船向东运动 D.甲、乙两船以相等的速度都向西运动,解析 甲船上的船员看见钓鱼岛向东移,以钓鱼岛为参考系,甲船向 西运动;乙船内的船员发现甲船没有动,甲、乙两船的速度大小、行驶 的方向是一样的,即甲、乙两船以相等的速度都向西运动。故D正确。,考点二 位移和路程位移与路程的区别和联系,1.(多选)(2019河北保定期中)2018年8月15日在清华大学举办的第 三届“登峰杯”机器人大赛中,某机器人在平面内由点(0,0)出发,沿直 线运动到点(3,1),然后又由
8、点(3,1)沿直线运动到点(1,4),然后又由点(1,4) 沿直线运动到点(5,5),最后又由点(5,5)沿直线运动到点(2,2),平面坐标系 横、纵坐标轴的单位长度均为1 m。整个过程中机器人所用时间是 2 s,则 ( CD ),A.机器人的运动轨迹是一条直线 B.机器人不会两次通过同一点 C.整个过程中机器人的位移大小为2 m D.整个过程中机器人的位移与由点(5,5)运动到点(2,2)的位移方向相反,解析 在坐标系中画出机器人的运动轨迹如图所示,可见其运动 轨迹不是一条直线,图线的交点表示机器人两次通过同一点,A、B均错 误;整个过程中机器人的位移为从点(0,0)到点(2,2)的有向线段
9、,大小为 2 m,C正确;(0,0)、(2,2)、(5,5)三个坐标点在同一条直线上,故可得出 整个过程中机器人的位移与由点(5,5)到点(2,2)的位移方向相反,D正确。,2.如图所示,自行车的车轮半径为R,车轮沿直线无滑动地滚动,当气 门芯由轮子的正上方第一次运动到轮子的正下方时,气门芯位移的大小 为 ( D )A.R B.2R C.2R D.R,解析 当气门芯由车轮的正上方第一次运动到车轮的正下方时,车 轮向前运动半个周长的距离,气门芯的初位置与末位置如图所示,由几 何知识可得,气门芯的位移大小x= =R ,故D项正确。,考点三 平均速度和瞬时速度,平均速度、平均速率、瞬时速度的比较,1
10、.(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:1 s、2 s、3 s、 4 s。下列说法正确的是 ( ABC ),A.物体在AB段的平均速度大小为1 m/s B.物体在ABC段的平均速度大小为 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ABC段的平均速度,解析 由 = 可得: = m/s=1 m/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
11、间时刻, 但其速度不等于ABC段的平均速度,故D错误。,2.(多选)2018年达喀尔拉力赛中,如图所示为某选手在一次训练中 的路线图,他先用地图计算出出发地A和目的地B的直线距离为9 km,实 际从A运动到B用时5 min,赛车上的里程表指示的里程数增加了15 km, 当他经过某路标C时,车内速度计指示的示数为150 km/h,那么可以确定 的是 ( BC ),A.整个过程中赛车的平均速率大小为108 km/h B.整个过程中赛车的平均速度大小为108 km/h C.赛车经过路标C时的瞬时速度大小为150 km/h D.赛车经过路标C时速度方向为由A指向B,解析 从A到B位移为9 km,路程为
12、15 km,用时 h,可得整个过程 的平均速率为180 km/h、平均速度大小为108 km/h,故A错、B对;速度 计显示的是瞬时速度大小,故C对;经过C时速度的方向为沿运动轨迹在 C点的切线方向,故D错。,方法技巧,考点四 加速度,1.速度、速度的变化量和加速度的比较,2.平均加速度和瞬时加速度,3.判断质点做加速或减速直线运动的方法,例1 一质点在x轴上运动,初速度v00,加速度a0,当加速度a的值由零 逐渐增大到某一值后再逐渐减小到零,则该质点 ( B ) A.速度先增大后减小,直到加速度等于零为止 B.速度一直在增大,直到加速度等于零为止 C.位移先增大,后减小,直到加速度等于零为止
13、 D.位移一直在增大,直到加速度等于零为止,解析 由于加速度的方向始终与速度方向相同,质点速度逐渐增大, 当加速度减小到零时,速度达到最大值,选项A错误,B正确;位移逐渐增 大,当加速度减小到零时,速度不再变化,位移将随时间继续增大,选 项C、D错误。,考向1 加速度与速度及速度变化之间的制约关系,1.(多选)(2018河北保定三中月考)有下列几种情境,请根据所学知识,选 择对情境的分析和判断正确的说法 ( BD ) A.点火后即将升空的火箭。因火箭还没运动,所以其加速度一定为零 B.高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车。轿车紧急 刹车,速度变化很快,所以加速度很大 C.运行的磁悬
14、浮列车在轨道上高速行驶。高速行驶的磁悬浮列车,因其 速度很大,所以加速度也一定很大 D.汽车匀速率通过一座拱桥。因为汽车做的是曲线运动,所以其加速度不为零,解析 点火后即将升空的火箭,虽然速度还为零,但因其所受合外 力不为零,加速度不为零,A项错误;高速行驶的轿车紧急刹车时速度变 化很快,由a= 可知,其加速度很大,B项正确;高速行驶的磁悬浮列车,虽 然速度很大,若其速度不变化,则加速度为零,C项错误;汽车匀速率过拱 桥时,汽车做曲线运动,汽车的速度方向时刻发生变化,其加速度不为零, D项正确。,考向2 加速度的计算 2.如图所示,小球以大小为3 m/s的速度v1水平向右运动,碰一墙壁经 t=
15、0.01 s后以大小为2 m/s的速度v2沿同一直线反向弹回,则小球在这 0.01 s内的平均加速度是 ( C ) A.100 m/s2,方向向右 B.100 m/s2,方向向左 C.500 m/s2,方向向左 D.500 m/s2,方向向右,解析 解法一 取末速度的方向为正方向,由a= 得,a= =m/s2=500 m/s2,方向与v2方向相同,水平向左,故选项C正确。 解法二 取初速度的方向为正方向,由a= 得,a= = m/s2= -500 m/s2,方向与v1方向相反,水平向左,故选项C正确。,考向3 极限思想在加速度求解中的应用 3.如图所示,为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安
16、装了宽度为4.0 cm的遮光板。滑块向右做匀加速直线运动依次通过两个光电门A和B。光电门上的黑点处有极细的激光束,当遮光板挡住光束时开始计时,不遮挡光束时停止计时。现记录了遮光板通过第一个光电门所用的时间为t1=0.30 s,通过第二个光电门所用的时间为t2=0.10 s,光电门从第一次计时结束到第二次计时开始经历的时间为t3=0.30 s,则滑块的加速度大小应为 ( C ),A.0.67 m/s2 B.0.14 m/s2 C.0.54 m/s2 D.0.22 m/s2,解析 遮光板通过第一个光电门的平均速度大小为v1= = m/s=0.13 m/s(d为遮光板的宽度),这个速度就是滑块通过第
17、一个光电门 中间时刻的速度,即计时0.15 s时的瞬时速度;遮光板通过第二个光电门 的平均速度大小为v2= = m/s=0.4 m/s,这个速度就是通过第二 个光电门中间时刻的速度,即第二个光电门计时0.05 s时的瞬时速度;因 此加速度大小a= = m/s2=0.54 m/s2,C正确。,加速度矢量性的理解和应用 例2 (多选)一物体做匀变速直线运动,某时刻速度大小为4 m/s,1 s后速 度大小为10 m/s,在这1 s内物体的加速度大小为 ( BC ) A.可能小于4 m/s2 B.可能等于6 m/s2 C.可能大于6 m/s2 D.一定等于6 m/s2,热点题型探究,解析 设物体在某时
18、刻的速度为v1,1 s后物体速度为v2,若v1与v2同向,a= = m/s2=6 m/s2;若v1与v2反向,a= = m/s2=14 m/s2。故选项B、C正确,A、D错误。,1.(多选)如图甲所示,火箭发射时,速度能在10 s内由0增加到100 m/s;如 图乙所示,汽车以108 km/h的速度行驶,急刹车时能在2.5 s内停下来。下 列说法中正确的是 ( BD ) A.10 s内火箭的速度改变量为10 m/s B.2.5 s内汽车的速度改变量为-30 m/s C.火箭的速度变化比汽车的快 D.火箭的加速度比汽车的加速度小,解析 因火箭发射时,速度在10 s内由0增加到100 m/s,故1
19、0 s内火 箭的速度改变量为100 m/s,选项A错误;汽车以108 km/h=30 m/s的速度 行驶,急刹车时能在2.5 s内停下来,则2.5 s内汽车的速度改变量为0-30 m /s=-30 m/s,选项B正确;火箭的加速度a1= = m/s2=10 m/s2;汽车的加 速度a2= = m/s2=-12 m/s2,故火箭的速度变化比汽车的慢,火箭的加 速度比汽车的加速度小,选项C错误,D正确。,2.(多选)如图所示,物体以5 m/s的初速度沿光滑的斜面向上做减速运动, 经过2 s速度大小变为3 m/s。则物体的加速度可能 ( BC ) A.大小为1 m/s2,方向沿斜面向上 B.大小为1 m/s2,方向沿斜面向下 C.大小为4 m/s2,方向沿斜面向下 D.大小4 m/s2,方向沿斜面向上,解析 取初速度方向为正方向,则v0=5 m/s。若2 s后的速度方向沿 斜面向上,v=3 m/s,则a= = = m/s2=-1 m/s2,即加速度大小为1 m /s2,方向沿斜面向下;若2 s后的速度方向沿斜面向下,v=-3 m/s,则a= = m/s2=-4 m/s2,即加速度大小为4 m/s2,方向沿斜面向下。故 选项A、D错误,B、C正确。,
