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1、第一章 運動的描述 勻變速 直線運動的研究 第1課時 描述運動的基本概念 考點自清 1.質點 用來代替物體的有 的點叫做質點，研究 一個物體的運動時，如果物體的 和 對 問題的影響可以忽略，就可以看做質點.,質量,形狀,大小,2.參考系和坐標系 (1)為了研究物體的運動而假定 的物體, 叫做參考系.對同一物體的運動，所選擇的參考 系不同，對它的運動的描述就會 .通常以 為參考系來研究物體的運動. (2)為了定量地描述物體的位置及位置的變化， 需要在參考系上建立適當?shù)淖鴺讼?中學物理中 常用的坐標系有直線坐標系和平面直角坐標系, 可分別用來研究物體沿直線的運動和在平面內 的

2、運動.,不動,不同,地面,3.時刻和時間時隔 (1)時刻指的是某一瞬時，在時間軸上用 來 表示，對應的是位置、速度、動能等狀態(tài)量. (2)時間間隔是兩個時刻間的間隔,在時間軸上 用 來表示，對應的是位移、路程、功等 過程量. 4.位移和路程 (1)位移描述物體 的變化，用從 指 向 的有向線段表示，是矢量. (2)路程是物體運動 的長度，是標量.,點,線段,位置,初位置,末位置,軌跡,5.速度 物理學中用位移與發(fā)生這段位移所用時間的比 值表示物體運動的 ，即v= ,是描述物體 運動的 和方向的物理量. (1)平均速度：在變速運動中，物體在某段時間 內的 與發(fā)生這段位移所用時間的

3、比值叫做 這段時間內的平均速度，即 ,其方向與 的方向相同. (2)瞬時速度：運動物體在 的速度，方向沿軌跡上物體所在點的 切線方向指向前進的一側是矢量.瞬時速度的大 小叫 ，是標量.,快慢,快慢,位移,位移,某一時刻（或某一,一位置）,,速率,6.加速度 加速度是描述 的物理量,是 與 的比值，即 a= .加速度是矢量，其方向與 的 方向相同.,速度變化快慢,速度的,,發(fā)生這一變化所用時間,速度變化,變化量,,熱點聚焦 熱點一 質點概念的理解與應用 1.質點是對實際物體的科學抽象,是研究物體運 動時,抓住主要因素,忽略次要因素,對實際物體 進行的近似,是一種

4、理想化的模型,真正的質點是 不存在的. 2.一個物體能否看做質點,并非依物體自身大小來 判斷,而是要看物體的大小、形狀在所討論的問 題中是主要因素還是次要因素.若是次要因素,即 使物體很大,也能看做質點.相反,若物體的大小、 形狀是主要因素,即使物體很小,也不能看做質點.,3.質點與幾何中的“點”不同.質點是對實際物體 進行科學抽象的模型,具有質量,只是忽略了物 體的大小和形狀:幾何中的點僅僅表示空間中的 某一位置.,熱點二 平均速度與瞬時速度的區(qū)別和聯(lián)系 1.平均速度反映一段時間內物體運動的平均快慢 程度,它與一段時間或一段位移相對應.瞬時速 度能精確描述物體運動的快慢,它是在運動時間 t0

5、時的平均速度，與某一時刻或某一位置相 對應. 2.瞬時速度的大小叫速率,但平均速度的大小不能 稱為平均速率,因為平均速率是路程與時間的比 值,它與平均速度的大小沒有對應關系. 思考與討論:什么情況下,平均速度與瞬時速度相等? 提示:在勻速直線運動中,瞬時速度保持不變,與平 均速度相等.,熱點三 關于加速度的理解 1.從a= 可知，加速度是速度的變化率，加速度 大,意味著速度變化快,并不表示速度變化大. 2.只要物體的速度在變化,就說明存在加速度;反之, 有加速度,物體的速度就在變化.只是加速度衡量 了速度變化的快慢程度而已. 3.當加速度方向與速度方向一致時,物體做加速直 線運動;當加速度方向

6、與速度方向相反時,物體做 減速直線運動.因此,判斷物體速度是增大還是減 小,要看加速度方向與速度方向的關系,而“增 大”或“減小”的快慢就要看加速度的大小了.,思考與討論:物體由于發(fā)生了位移而具有速度, 同理,由于速度發(fā)生了變化,物體就產生了加速 度,你認為這種對速度和加速度的理解是否 正確？ 提示:物體運動時,物體的位置發(fā)生變動,產生位 移.當物體受到力的作用時,就會產生加速度,物 體的速度也就隨之發(fā)生變化.可見,速度和位移、 加速度和速度變化存在著因果關系,若將其因果 關系顛倒就會導致錯誤.,題型探究 題型1 質點概念的理解 【例1】如圖1為我國田徑名將劉翔, 曾多次獲得110米欄冠軍，下

7、列有 關說法正確的是 ( ) A.劉翔在飛奔的110米中,可以看 做質點 B.教練為了分析其動作要領,可以將其看做質點 C.無論研究什么問題,均不能把劉翔看做質點 D.是否能將劉翔看做質點,決定于我們所研究的 問題,圖1,思路點撥 分析劉翔的尺寸在研究的問題中屬 于次要因素還是主要因素，從而確定是否可以 將劉翔看做質點. 解析 在劉翔飛奔的110米中,我們如果只關心 他的速度,則無需關注其跨欄動作的細節(jié),故可以 將其看做質點.教練為了分析其動作要領時,如果 作為質點,則其擺臂、跨欄等動作細節(jié)將被掩蓋, 無法研究,所以就不能看做質點.因此,能否將一 個物體看做質點,關鍵是物體自身因素對

8、我們所 研究問題的影響,而不能籠統(tǒng)地說行或不行. 答案 AD,規(guī)律總結 判斷物體是否可看作質點應注意以下兩點 (1)明確題目中所要研究的問題是什么. (2)分析物體的大小和形狀對所研究的問題而言 能否忽略.,變式練習1 2008年北京奧運會已落下帷幕,世 人矚目,中國代表團參加了包括田徑、體操、柔 道在內的所有28個大項的比賽,下列幾種奧運比 賽項目中的研究對象可視為質點的是 ( ) A.在撐桿跳高比賽中研究運動員手中的支撐桿 在支撐地面過程中的轉動情況時 B.帆船比賽中確定帆船在大海中的位置時 C.跆拳道比賽中研究運動員的動作時 D.鉛球比賽中研究鉛球被擲出后在空中的飛行 時間時,解析

9、A、C項中的研究對象的大小和形狀忽略 后,所研究的問題將無法繼續(xù),故A、C錯,而B、D 項中的研究對象的大小和形狀忽略后,所研究的 問題不受影響,故B、D正確. 答案 BD,題型2 對平均速度的理解 【例2】汽車沿直線從甲地開往乙地,若前一半路 程的平均速度為v1,后一半路程的平均速度為v2, 則汽車全程的平均速度 為多少？若汽車在全程 的前一半時間的平均速度為v1,后一半時間的平 均速度為v2,則全程的平均速度 為多少？哪種情 況下的平均速度大？ 思維快車本題考查平均速度的運算,對一般變 速運動平均速度的計算必須牢牢抓住平均速度 的定義式.,解析 (1) (2) 對兩種情況下的平均速度作

10、差有 0, 即v1v2時，后一種情況的平均速度大. 答案 第二種情況平均速度大,規(guī)律總結 對平均速度的計算應注意以下幾點： (1)平均速度是矢量,方向與位移方向相同. (2)平均速度的大小與物體不同的運動階段有關. (3) 是平均速度的定義式,適用于所有的運 動,而 適用于勻變速直線運動,但若v= ,卻不能判定該物體做勻變速直線運動.,變式練習2 某同學在百米比賽中,以6 m/s2的 加速度迅速從起點沖出，到50 m處的速度是 8.2 m/s,在他跑完全程中間時刻t1=6.25 s時速 度為8.3 m/s,最后以8.4 m/s的速度沖過終點, 他的百米平均速度大

11、小為 m/s. 解析 本題交代了許多速度,但那些都是瞬時速 度,求平均速度是否用 來求解呢？顯然 不是,因為該運動不是勻變速直線運動,所以只 能用 來求解,其中x=100 m，而時間t可由,“全程中間時刻t1=6.25 s”得出t=2t1=12.5 s, 因此平均速度 答案 8 m/s,變式練習3 下表是在北京西與長沙區(qū)間運行的 T1/T2次列車運行時刻表.假設列車準點到達和 準點開出,且做直線運動.求： (1)列車由長沙開出至到達武昌的過程中的平均 速度; (2)列車由鄭州開出至到達岳陽的過程中的平均 速度； （3）T1次列車在505的速度和全程的平均 速度.,,解析 (1)由上表可得

12、,由長沙到武昌的過程中 位移x1=1 588 km-1 226 km=362 km (1分) 時間t1=3小時28分=3.467 h (1分) 所以 h=104.4 km/h (3分) (2)由上表可得,由鄭州到岳陽過程中 位移x2=1 441 km-690 km=751 km (1分) 時間t2=7小時37分=7.617 h (1分) 所以平均速度 (3分),(3)T1次列車在505時在武昌站停車,所以此時 的瞬時速度為0.（1分） 在全程中:位移x=1 588 km（1分） 時間t=15小時38分=15.633 h（1分） 所以全程平均速度 （2分） 答案 (1)104.4 km/h

13、(2)98.6 km/h (3)0 101.6 km/h,題型3 對加速度的理解 【例3】有下列幾種情景,請根據(jù)所學知識選擇對 情景的分析和判斷正確的是 ( ) 點火后即將升空的火箭 高速公路上沿直線高速行駛的轎車為避免事 故緊急剎車 運動的磁懸浮列車在軌道上高速行駛 太空中的空間站在繞地球做勻速轉動 A.因火箭還沒運動,所以加速度一定為零 B.轎車緊急剎車,速度變化很快,所以加速度很大 C.高速行駛的磁懸浮列車,因速度很大,所以加 速度也一定很大 D.盡管空間站勻速轉動,加速度也不為零, 思路導圖,解析 選項A中,火箭雖還沒動,但火箭所受合外 力不為零,故A錯；轎車緊急剎車時,根據(jù)a=

14、 , 由于t很短,故加速度很大,B對;磁懸浮列車的 速度很大,但速度變化并不快,故加速度并不大, C錯;空間站的速度大小不變,但速度方向不斷變 化,故加速度并不為零,D對. 答案 BD,變式練習4 關于物體的運動,下列哪種說法是 不可能的 ( ) A.加速度在減小,速度在增加 B.加速度方向始終改變而速度不變 C.加速度和速度大小都在變化,加速度最大時速 度最小,速度最大時加速度最小 D.加速度方向不變而速度方向變化 解析 物體從靜止開始做加速度減小的加速運 動時,加速度減小,說明速度增加得越來越慢,當 加速度減小到零時,速度增加到最大,故選項A、C 是可能的.平拋運動中,加速度

15、方向不變而速度 方向時刻變化,故選項D也是可能的.只要有加速 度,速度就要變化,選項B是不可能的.,B,題型4 利用“對稱性”解決運動問題 【例4】天空有近似等高的濃云層.為了測量云層 的高度,在水平地面上與觀測者的距離為d= 3.0 km處進行一次爆炸,觀測者聽到由空氣直接 傳來的爆炸聲和由云層反射來的爆炸聲時間上 相差t=6.0 s.試估算云層下表面的高度.已知 空氣中的聲速v= km/s. 解析 如右圖所示,A表示爆炸處, O表示觀測者所在處,h表示云層下 表面的高度.用t1表示爆炸聲直接傳 到O處所用時間,則有d=vt1 ,用t2表示爆炸聲經云層反射到達O處所用時間, 因為入射角等

16、于反射角,故有 已知t2-t1=t 聯(lián)立式,可得 代入數(shù)值得h=2.0103 m 答案 2.0103 m,【評分標準】 本題共16分,其中式各5分,式各2分. 【名師導析】 有關勻速運動的問題近幾年考查較多,如宇宙膨 脹速度、超聲波測速等,涉及規(guī)律比較簡單.根 據(jù)高考的特點,運動的問題與科普知識或其他某 一情景相結合進行考查,仍將是考查的熱點,同 時注意理解題意、建立模型的能力要求會越來 越高.,素能提升 1.下列說法正確的是 ( ) A.參考系必須是固定不動的物體 B.參考系可以是變速運動的物體 C.地球很大,又因有自轉,研究地球公轉時,地球 不可作為質點 D.研究跳水運動員轉

17、體動作時,運動員不可作為 質點 解析 參考系是為了描述物體的運動而人為選定 作為參照的物體,參考系可以是不動的,也可以是 變速運動的物體,A錯誤,B正確;地球的公轉半徑比 地球半徑大得多,在研究地球公轉時,可將地球視 為質點,C錯誤;但在研究跳水運動員身體轉動時, 運動員的形狀和大小對研究結果的影響不可忽略, 不能被視為質點,D正確.,BD,2.甲、乙、丙三人各乘一個熱氣球,甲看到樓房勻 速上升,乙看到甲勻速上升,甲看到丙勻速上升, 丙看到乙勻速下降.那么在地面上的人看來, 甲、乙、丙的運動情況可能是 ( ) A.甲、乙勻速下降,v乙v甲,丙停在空中 B.甲、丙勻速下降,v丙v甲,乙勻速

18、上升 C.甲、乙勻速下降,v乙v甲,丙勻速下降,且v丙v甲 D.甲、乙勻速下降,v乙

19、都相同 C.三個質點從N點出發(fā)到任意時刻的平均速度都 相同 D.三個質點從N點到M點的位移不同,圖3,解析 位移是指物體在空間的位置的變化,用從 物體初位置指向末位置的矢量表示,三個質點的 起始位置相同,故三個質點的位移相同,D項錯; 由于運動時間相同,由平均速度的定義可知,平 均速度也相同,A項對；曲線運動的方向沿軌跡 的切線方向,所以不是任何時刻速度方向都相同 的,B項錯；任意時刻三個質點的位移并不相同, 平均速度也不同,C項錯. 答案 A,4.下列說法中正確的是 ( ) A.物體有加速度,速度就增加 B.物體的速度變化越快,加速度就越大 C.物體的速度變化量v越大,加速度就越大 D.物

20、體運動的加速度等于零,則物體一定靜止 解析 加速度是表示物體速度變化快慢的物理 量,與物體的速度的大小沒有直接關系,故B正確, D錯誤;由v=at,v的大小還與t的大小 有關,故C錯誤；當加速度與速度反向時,速度反 而減小,故A項錯誤.,B,5.一質點沿直線Ox方向做變速運動,它離開O點的 距離隨時間變化的關系為x=5+2t3(m),它的速度 隨時間t變化關系為v=6t2(m/s).該質點在t=0到 t=2 s間的平均速度和t=2 s到t=3 s間的平均速 度大小分別為 ( ) A.12 m/s,39 m/s B.8 m/s,38 m/s C.12 m/s,19.5 m/s D.8 m/s

21、,12 m/s 解析 平均速度 ,t=0時,x0=5 m;t=2 s時, x2=21 m；t=3 s時,x3=59 m.故 =8 m/s, =38 m/s.,B,6.一個質點做方向不變的直線運動,加速度的方向 始終與速度方向相同,但加速度大小逐漸減小直 至為零,則在此過程中 ( ) A.速度逐漸減小,當加速度減小到零時,速度達 到最小值 B.速度逐漸增大,當加速度減小到零時,速度達 到最大值 C.位移逐漸增大,當加速度減小到零時,位移將 不再增大 D.位移逐漸減小,當加速度減小到零時,位移達 到最小值,解析 加速度與速度同向,速度應變大,當加速 度減小到零時,速度不再增大,A項錯誤;物體做 加速度減小的加速運動,最后達到勻速,B項正 確;因物體最終勻速運動,所以位移仍增大,C項 錯誤;位移一直增大,沒有最小值,D項錯誤. 答案 B,7.一輛汽車沿平直公路行駛,先以速度v1通過前 的位移,再以速度v2=50 km/h通過其余的 位移. 若整個位移中的平均速度 =37.5 km/h,則第一 段位移內的平均速度是多少？ 解析 設整段位移為x,通過前 位移和后 位 移的時間分別為t1和t2,根據(jù) 得t1=,t2= 解得第一段位移內的速度 v1= 答案 25 km/h,反思總結,返回,