高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第一章 第1講 描述運(yùn)動(dòng)的基本概念課件.ppt

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1、一、參考系、質(zhì)點(diǎn)1.參考系:為了研究物體的運(yùn)動(dòng)而假定為不動(dòng)的物體。2.質(zhì)點(diǎn)(1)定義:用來(lái)代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn),它是一種理想化的物理模型,實(shí)際上并不存在。(2)物體能看做質(zhì)點(diǎn)的條件,物體的大小和形狀對(duì)所研究問(wèn)題的影響可以忽略。知識(shí)梳理 定義區(qū)別聯(lián)系位移表示質(zhì)點(diǎn)位置變的理量,用從初位指向末位置的有向線段表示位移是矢量,其方向由初位置指向末位置(1)在單向直線運(yùn)動(dòng)中,位移大小等于路程(2)一般情況下位移大小小于路程路程質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度路程是標(biāo)量,沒(méi)有方向,其大小與運(yùn)動(dòng)路徑有關(guān)二、位移和路程 三、速度和速率1.平均速度:在變速運(yùn)動(dòng)中,物體所發(fā)生的位移與發(fā)生這段位移所用時(shí)間的比值,即v=,是矢量,其

2、方向就是相應(yīng)位移的方向。2.瞬時(shí)速度:運(yùn)動(dòng)物體經(jīng)過(guò)某一位置或某一時(shí)刻的速度,是矢量。3.速率:瞬時(shí)速度的大小,是標(biāo)量。xt四、加速度1.定義:速度的變化量與發(fā)生這一變化所用時(shí)間的比值。2.定義式:a=,單位m /s 2。3.方向:與速度變化量v的方向相同。4.物理意義:描述物體速度變化快慢的物理量。vt 1.(1)描述物體的運(yùn)動(dòng)時(shí),只能選擇靜止的物體作為參考系。()(2)體積越小的物體,越容易看做質(zhì)點(diǎn)。()(3)物體的位移為零時(shí),路程也一定為零。()(4)物體以恒定的速率運(yùn)動(dòng)時(shí),加速度不一定為零。()(5)速率是瞬時(shí)速度的大小,平均速率是平均速度的大小。()(6)速度為零時(shí),加速度也為零。()

3、(7)加速度減小時(shí),速度不一定減小。() 答案(1) (2) (3) (4)(5) (6) (7) 2.在研究物體的運(yùn)動(dòng)時(shí),下列物體中可以當(dāng)做質(zhì)點(diǎn)處理的是()A.研究一端固定并可繞該端轉(zhuǎn)動(dòng)的木桿的運(yùn)動(dòng)時(shí)B.研究用20cm長(zhǎng)的細(xì)線拴著的一個(gè)直徑為10cm的小球的擺動(dòng)時(shí)C.研究一體操運(yùn)動(dòng)員在平衡木上的運(yùn)動(dòng)時(shí)D.研究月球繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)答案D選項(xiàng)A中,木桿上各點(diǎn)繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),不能看做質(zhì)點(diǎn),A錯(cuò);選項(xiàng)B中,小球的直徑不能忽略,故不能看做質(zhì)點(diǎn),B錯(cuò);選項(xiàng)C中,運(yùn)動(dòng)員的體形和動(dòng)作是研究的主要問(wèn)題,不能看做質(zhì)點(diǎn),C錯(cuò);選項(xiàng)D中,月球的大小相對(duì)地月間的距離可以忽略,故月球可看做質(zhì)點(diǎn),D對(duì)。 3.在平直鐵路上行駛的

4、火車?yán)?有一乘客從探出的手中自由釋放一個(gè)物體,乘客發(fā)現(xiàn)物體隨車一起前進(jìn),最后豎直落在地面上;而在物體下落過(guò)程中,地面上的人卻發(fā)現(xiàn)該物體做拋體運(yùn)動(dòng),請(qǐng)問(wèn)地面上的人和車廂中的乘客分別是以什么為參考系得出上述結(jié)論的()A.火車、地面B.火車、車廂中的乘客C.地面、火車D.地面、地面答案C本題中,如果選地面或其他相對(duì)地面不動(dòng)的物體為參考系,則物體與火車在水平方向上有共同速度,所以地面上的人看到物體下落時(shí)做拋體運(yùn)動(dòng);而車廂及車廂中的乘客和物體有共同的水平速度,以車廂或車廂中的乘客為參考系,則物體自由下落,綜上所述,正確答案為C。 4.(多選)有下列幾種情景,請(qǐng)根據(jù)所學(xué)知識(shí)選擇對(duì)情景的分析和判斷中正確的說(shuō)

5、法()點(diǎn)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(yùn)行的磁懸浮列車在軌道上高速行駛太空中空間站在繞地球勻速轉(zhuǎn)動(dòng)A.因火箭還沒(méi)運(yùn)動(dòng),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.盡管空間站做勻速轉(zhuǎn)動(dòng),但加速度不為零 答案BD火箭的速度雖然為零,但其所受合力不為零,故加速度不為零,A錯(cuò);轎車緊急剎車時(shí),速度在很短時(shí)間內(nèi)變?yōu)榱?故加速度很大,B對(duì);高速行駛的磁懸浮列車速度幾乎不變,故加速度較小,C錯(cuò)誤;空間站的速度方向不斷變化,故加速度不為零,D對(duì)。 .1.判斷物體是否可以看做質(zhì)點(diǎn)應(yīng)注意以下兩點(diǎn):

6、(1)明確題目中所要研究的問(wèn)題是什么;(2)分析物體大小和形狀對(duì)所研究的問(wèn)題而言能否忽略。注意 不 能 以 物 體 的 大 小 和 形 狀 為 標(biāo) 準(zhǔn) 來(lái) 判 斷 物 體 是 否 可 以 看 成 質(zhì)點(diǎn) 。 質(zhì) 點(diǎn) 并 不 是 質(zhì) 量 很 小 的 點(diǎn) ,要 區(qū) 別 于 幾 何 學(xué) 中 的 “ 點(diǎn) ” 。重難突破重難一對(duì)質(zhì)點(diǎn)、參考系的進(jìn)一步理解 (2)參考系的選取可以是任意的。如果選擇不同的物體作為參考系,可能得出不同的結(jié)論。(3)參考系本身既可以是運(yùn)動(dòng)的物體也可以是靜止的物體,在討論問(wèn)題時(shí),被選為參考系的物體,我們常假定它是靜止的。(4)要比較兩個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)情況時(shí),必須選擇同一個(gè)參考系。2.對(duì)參

7、考系的理解(1)運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的,靜止是相對(duì)的。一個(gè)物體是運(yùn)動(dòng)的還是靜止的,都是相對(duì)于參考系而言的。 3.選取參考系的原則選取參考系時(shí),應(yīng)以觀測(cè)方便和使運(yùn)動(dòng)的描述盡可能簡(jiǎn)單為原則。一般應(yīng)根據(jù)研究對(duì)象和研究對(duì)象所在的系統(tǒng)來(lái)決定。例如研究地球公轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)情況時(shí),一般選太陽(yáng)作為參考系;研究地面上物體的運(yùn)動(dòng)時(shí),通常選地面或相對(duì)地面靜止的物體作為參考系;研究物體在運(yùn)動(dòng)的火車上的運(yùn)動(dòng)情況時(shí),通常選火車作為參考系。在今后的學(xué)習(xí)中如不特別說(shuō)明,均認(rèn)為是以地球作為參考系的。注意 (1)參 考 系 的 選 取 雖 然 具 有 任 意 性 ,但 在 結(jié) 合 物 理 情 境 的 具 體 選取 中 通 常 是 唯 一 的 。

8、(2)選 取 不 同 的 參 考 系 ,對(duì) 運(yùn) 動(dòng) 的 描 述 不 同 ,但 求 解 結(jié) 果 是 相 同 的 。 角轉(zhuǎn)動(dòng)B.放在地面上的木箱,在其箱高的中點(diǎn)處用水平推力推它,木箱在地面上滑動(dòng)C.做花樣滑冰的運(yùn)動(dòng)員D.研究鐘表時(shí)針的轉(zhuǎn)動(dòng)情況解析如果物體的大小、形狀在所研究的問(wèn)題中屬于次要因素,可忽略不計(jì),該物體就可看做質(zhì)點(diǎn)。A項(xiàng)中的箱子,C項(xiàng)中的花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員,有著不可忽略的旋轉(zhuǎn)等動(dòng)作,其各部分運(yùn)動(dòng)情況不同,所以不能看做質(zhì)點(diǎn)。同理,D項(xiàng)中鐘表轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)針也不能看做質(zhì)點(diǎn)。B項(xiàng)中平動(dòng)的箱子,可視為質(zhì)點(diǎn),故B項(xiàng)正確。典例1下列情況的物體,哪些可看做質(zhì)點(diǎn)()A.放在地面上的木箱,在上面的箱角處用水平推力推

9、它,木箱可繞下面的箱 答案B 1-1(多選)甲、乙、丙三人各乘一艘飛艇,甲看到樓房勻速上升,乙看到甲艇勻速上升,丙看到乙艇勻速下降,甲看到丙艇勻速上升,則甲、乙、丙艇相對(duì)于地球的運(yùn)動(dòng)情況可能是()A.甲和乙勻速下降,且v乙v甲,丙靜止B.甲和乙勻速下降,且v乙v甲,丙勻速上升C.甲和乙勻速下降,且v 乙v甲,丙勻速下降D.甲勻速下降,乙勻速上升,丙靜止不動(dòng)答案ABC解析甲看到樓房勻速上升,以地球?yàn)閰⒖枷?說(shuō)明甲艇在勻速下降。乙看到甲艇勻速上升,說(shuō)明乙艇也在勻速下降,且乙艇下降的速度大于甲艇 下降的速度,即v乙v甲。丙看到乙艇勻速下降,丙的運(yùn)動(dòng)相對(duì)地球可能有三種情況:丙靜止;丙勻速下降,但v丙v

10、乙;丙勻速上升。丙的這三種情況都符合丙看到乙艇勻速下降的情形,至于甲看到丙艇勻速上升,丙同樣可能有三種情況:丙靜止;丙勻速下降,但v丙v甲;丙勻速上升。綜上分析,該題答案為A、B、C。 1-2甲、乙兩名跳傘運(yùn)動(dòng)員,從靜止在空中的直升機(jī)上先后跳下,在打開(kāi)傘前的一段時(shí)間內(nèi),后跳的運(yùn)動(dòng)員乙看到甲的運(yùn)動(dòng)情況是()A.向下勻速運(yùn)動(dòng)B.靜止不動(dòng)C.向下勻加速運(yùn)動(dòng)D.向下變加速運(yùn)動(dòng)答案A解析打開(kāi)傘前,甲、乙兩人相對(duì)地面均做自由落體運(yùn)動(dòng),加速度相同,即任意時(shí)刻兩人的速度差不變,因此以乙為參考系時(shí),甲勻速向下運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)A對(duì)。 物理量速度v速度變化量v加速度a物理意義表示運(yùn)動(dòng)的快慢和方向表示速度變化的大小和方向表

11、示速度變化的快慢,即速度的變化率公式及單位v=m /s v=v-v 0m /s a=m /s2關(guān)系三者無(wú)必然聯(lián)系,v很大,v可以很小,甚至為0,a也可大可小,也可能為零xt vt 重難二正確區(qū)分速度、速度變化量、加速度1.三個(gè)物理量的對(duì)比 2.a=是加速度的定義式,加速度的決定式是a=,即加速度的大小由物體受到的合力F和物體的質(zhì)量m共同決定,加速度的方向由合力的方向決定。 vt Fm 3.對(duì)加速度大小和方向的進(jìn)一步理解 典例2(多選)下列所描述的運(yùn)動(dòng)中,可能發(fā)生的有()A.速度變化很大,加速度很小B.速度變化方向?yàn)檎?加速度方向?yàn)樨?fù)C.速度變化越來(lái)越快,加速度越來(lái)越小D.速度越來(lái)越大,加速度越

12、來(lái)越小解析速度變化很大,根據(jù)v=at,如果t很大,a可以很小,故A選項(xiàng)是正確的;a=,其中v與a的方向一致,故B選項(xiàng)是錯(cuò)誤的;速度變化越來(lái)越快,即越來(lái)越大,也就是加速度越來(lái)越大,故C選項(xiàng)是錯(cuò)誤的;因速度的大小與加速度的大小無(wú)直接關(guān)系,故D選項(xiàng)是正確的。 答案ADvtvt 2-1(多選)在下面所說(shuō)的物體的運(yùn)動(dòng)情況中,可能出現(xiàn)的是()A.物體在某時(shí)刻運(yùn)動(dòng)速度很大,而加速度為零B.物體在某時(shí)刻運(yùn)動(dòng)速度很小,而加速度很大C.運(yùn)動(dòng)的物體在某時(shí)刻速度為零,而其加速度不為零D.做變速直線運(yùn)動(dòng)的物體,加速度方向與運(yùn)動(dòng)方向相同,當(dāng)物體加速度減小時(shí),它的速度也減小答案ABC 解析A選項(xiàng),速度很大且保持不變,則加速

13、度為零,正確;B選項(xiàng),速度很小,但速度變化很快,則加速度很大,正確;C選項(xiàng),速度為零,但速度在變化,則加速度不為零,正確;D選項(xiàng),加速度方向與速度方向相同時(shí),只要加速度不減為零,速度就會(huì)增大,故錯(cuò)誤。 用極限法求瞬時(shí)速度由平均速度公式v=可知,當(dāng)t非常小,趨向于極限時(shí),這時(shí)的平均速度就可認(rèn)為是某一時(shí)刻或某一位置的瞬時(shí)速度。測(cè)出物體在微小時(shí)間t內(nèi)發(fā)生的微小位移x,然后可由v=求出物體在該位置的瞬時(shí)速度,這樣瞬時(shí)速度的測(cè)量便可轉(zhuǎn)化為微小時(shí)間t和微小位移x的測(cè)量。xt xt思想方法 典例為了測(cè)定氣墊導(dǎo)軌上滑塊的加速度,滑塊上安裝了寬度為3.0cm的遮光板,如圖所示,滑塊在牽引力作用下先后勻加速通過(guò)兩

14、個(gè)光電門,配套的數(shù)字毫秒計(jì)記錄了遮光板通過(guò)第一個(gè)光電門的時(shí)間為t1=0.30s,通過(guò)第二個(gè)光電門的時(shí)間為t2=0.10s,遮光板從開(kāi)始遮住第一個(gè)光電門到開(kāi)始遮住第二個(gè)光電門的時(shí)間為t=3.0s。試估算:(1)滑塊的加速度多大?(2)兩個(gè)光電門之間的距離是多少? v1=m /s=0.10m /s遮光板通過(guò)第二個(gè)光電門的速度v2=m /s=0.30m /s故滑塊的加速度a=0.067m /s2(2)兩個(gè)光電門之間的距離x=t=0.6m答案(1)0.067m /s 2(2)0.6m 1Lt 0.030.302Lt 0.030.10 2 1v vt 1 22v v解析(1)遮光板通過(guò)第一個(gè)光電門的速度 A.控制變量法B.假設(shè)法C.微元法D.極限法答案D解析當(dāng)t0時(shí),表示t時(shí)刻的瞬時(shí)速度,這應(yīng)用了典型的極限法。xt針對(duì)訓(xùn)練根據(jù)速度定義式v=,當(dāng)t極小時(shí),就可以表示物體在t時(shí)刻的瞬時(shí)速度,該定義應(yīng)用了下列物理方法中的()xt xt