高考物理一輪復(fù)習(xí) 1.1描述運(yùn)動(dòng)的基本概念課件 滬科版必修1.ppt

必修1 第一章 運(yùn)動(dòng)的描述 勻變速直線運(yùn)動(dòng) 的研究 第1講 描述運(yùn)動(dòng)的基本概念,知識(shí)點(diǎn)1 參考系、質(zhì)點(diǎn) 【思維激活1】(多選)在2013年巴塞羅那游泳世 錦賽跳水比賽中,我國運(yùn)動(dòng)員取得了優(yōu)異成績。 如圖所示為運(yùn)動(dòng)員陳若琳、劉蕙瑕在女子雙人 十米跳臺(tái)比賽中,則下列說法正確的是( ) A.教練為了研究兩人的技術(shù)動(dòng)作,可將圖片中兩人視為質(zhì)點(diǎn) B.兩人在下落過程中,感覺水面在上升 C.陳若琳感覺劉蕙瑕是靜止的 D.觀眾觀看兩人比賽時(shí),可將兩人視為質(zhì)點(diǎn),【解析】選B、C。能否將研究對(duì)象看作質(zhì)點(diǎn),要看物體自身因素對(duì)所研究問題的影響。如研究兩人的技術(shù)動(dòng)作,觀看兩人的比賽,均不能把兩人看作質(zhì)點(diǎn),A、D錯(cuò)誤;如以兩人為參考系,則水面在上升,B正確;兩人同速下落,如以陳若琳為參考系,則劉蕙瑕是靜止的,C正確。,【知識(shí)梳理】 1.參考系： (1)定義：在描述物體的運(yùn)動(dòng)時(shí),用來作_的物體。 (2)參考系的選取。 參考系的選取是_的,通常選_為參考系。 比較兩物體的運(yùn)動(dòng)情況時(shí),必須選_。 2.質(zhì)點(diǎn)： (1)定義：用來代替物體的有_的點(diǎn)。 (2)把物體看作質(zhì)點(diǎn)的條件：物體的_和_對(duì)研究的 問題的影響可以忽略不計(jì)。,參考,任意,地面,同一參考系,質(zhì)量,大小,形狀,知識(shí)點(diǎn)2 位移、速度 【思維激活2】(多選)在2013年莫斯科田徑 世錦賽上,牙買加選手博爾特以9秒77、19 秒66連奪男子100米、200米兩項(xiàng)冠軍,則 ( ) A.100 m和200 m均為位移 B.200 m為路程 C.100 m的平均速度約為10.24 m/s D.200 m的平均速度約為10.17 m/s,【解析】選B、C。在田徑比賽中100 m為直道,200 m為彎道, 即100 m為位移,200 m為路程而不是位移,故A錯(cuò)誤,B正確;由 于平均速度為位移除以時(shí)間,200 m不是位移,其平均速度小于 =10.17 m/s,100 m比賽的平均速度為 10.24 m/s,故C正確,D錯(cuò)誤。,【知識(shí)梳理】 1.位移和路程：,初位置,末位置,運(yùn)動(dòng)軌跡,初位置,末位置,等于,小于,2.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_的比值,即v=_,是矢量,其方向就是對(duì)應(yīng) _的方向。 (2)瞬時(shí)速度：運(yùn)動(dòng)物體在某一_或經(jīng)過某一_的速 度,是矢量。 (3)速率：_的大小,是標(biāo)量。,時(shí)間,位移,時(shí)刻,位置,瞬時(shí)速度,知識(shí)點(diǎn)3 加速度 【思維激活3】如圖所示為美國設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)的一種超高速空氣 壓火車,其速度可達(dá)1 800 m/s,若在啟動(dòng)時(shí)其勻加速的時(shí)間為 1 min,則加速度為( ) A.1 800 m/s2 B.30 m/s2 C.0.5 m/s2 D.無法計(jì)算 【解析】選B。由于a= =30 m/s2，故B正確。,【知識(shí)梳理】 1.物理意義：描述物體_快慢的物理量。 2.定義式：a= 單位：_。 3.方向：與_的方向相同,是_。,速度變化,m/s2,速度變化,矢量,【微點(diǎn)撥】 對(duì)加速度和速度問題的四點(diǎn)提醒 (1)加速度的負(fù)號(hào)僅表示加速度方向與正方向相反,不表示加速度的大小,也不表示物體做減速運(yùn)動(dòng)。 (2)速度的大小與加速度的大小沒有必然聯(lián)系。 (3)速度變化量與加速度沒有必然的聯(lián)系,速度變化量的大小不僅與加速度有關(guān),還與速度變化的時(shí)間有關(guān)。 (4)速度增大或減小是由速度與加速度的方向關(guān)系決定的。,考點(diǎn)1 對(duì)質(zhì)點(diǎn)的理解 1.質(zhì)點(diǎn)是一種理想化模型。 2.物體能否被看作質(zhì)點(diǎn)是由所研究問題的性質(zhì)決定的,并非依據(jù)物體自身大小和形狀來判斷。 3.質(zhì)點(diǎn)不同于幾何“點(diǎn)”,是忽略了物體的大小和形狀的有質(zhì)量的點(diǎn),而幾何中的“點(diǎn)”僅僅表示空間中的某一位置。,深化 理解,4.物體可被看作質(zhì)點(diǎn)主要有三種情況： (1)平動(dòng)的物體通?？梢钥醋髻|(zhì)點(diǎn)。 (2)有轉(zhuǎn)動(dòng)但轉(zhuǎn)動(dòng)可以忽略不計(jì)時(shí),可把物體看作質(zhì)點(diǎn)。 (3)同一物體,有時(shí)可以看作質(zhì)點(diǎn),有時(shí)不能。當(dāng)物體本身的大小對(duì)所研究問題的影響可以忽略不計(jì)時(shí),可以把物體看作質(zhì)點(diǎn);反之,則不行。,【題組通關(guān)方案】 【典題1】(多選)在2013年全國第十二屆全運(yùn)會(huì)上,優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員孫楊連奪5塊游泳金牌。在比賽過程中,有的觀眾驚呼他游得太快了;而他的教練卻說,如果他再改進(jìn)一個(gè)技術(shù)動(dòng)作,可以游得更快,則( ) A.孫楊在比賽過程中,觀眾可以將其視為質(zhì)點(diǎn) B.教練在分析孫楊的技術(shù)動(dòng)作時(shí),可以將其視為質(zhì)點(diǎn) C.無論研究什么問題,均不能將孫楊視為質(zhì)點(diǎn) D.能否將孫楊視為質(zhì)點(diǎn),取決于我們所研究的問題,【解題探究】 (1)研究對(duì)象被視為質(zhì)點(diǎn)的條件是什么? 提示：當(dāng)物體的大小和形狀對(duì)所研究問題的影響可以忽略時(shí),可視為質(zhì)點(diǎn)。 (2)孫楊在游泳過程中,其大小和形狀是否可以忽略不計(jì)? 提示：如果研究其動(dòng)作要領(lǐng),其大小和形狀不能忽略,如果僅比較游完全程的時(shí)間,其大小和形狀可以忽略。,【典題解析】選A、D。能否將研究對(duì)象看作質(zhì)點(diǎn),要看物體本身因素對(duì)所研究問題的影響。對(duì)于游泳過程中的孫楊,當(dāng)教練研究其動(dòng)作要領(lǐng)時(shí),不能將其看作質(zhì)點(diǎn);當(dāng)研究游完全程所用的時(shí)間時(shí),可將其看作質(zhì)點(diǎn),因此A、D正確。,【通關(guān)1+1】 1.(2014·杭州模擬)在研究下述運(yùn)動(dòng)時(shí),能把物體看作質(zhì)點(diǎn)的是( ) A.研究短跑運(yùn)動(dòng)員的起跑動(dòng)作時(shí) B.研究飛往火星的宇宙飛船最佳運(yùn)行軌道時(shí) C.將一枚硬幣用力上拋并猜測它落地時(shí)正面是朝上還是朝下時(shí) D.研究汽車在上坡時(shí)有無翻倒的危險(xiǎn)時(shí),【解析】選B。如果物體的形狀和大小在所研究的問題中屬于次要因素,可忽略不計(jì),該物體就可以看作質(zhì)點(diǎn)。A中短跑運(yùn)動(dòng)員,C中落地時(shí)的硬幣,D中上坡時(shí)的汽車,其自身的形狀和大小均對(duì)所研究的問題有影響,故不能看作質(zhì)點(diǎn);B中飛船自身的形狀、大小對(duì)研究其運(yùn)行軌道無影響,可看作質(zhì)點(diǎn),故只有B正確。,2.(多選)(2014·哈師大附中模擬)研究下列各種運(yùn)動(dòng)情況時(shí)(如圖),哪些情況可以將研究對(duì)象視為質(zhì)點(diǎn)( ),【解析】選B、C。選項(xiàng)B中的火車,選項(xiàng)C中的飛船,其形狀和大小對(duì)所研究的問題沒有影響,可以看作質(zhì)點(diǎn),故B、C正確;選項(xiàng)A中火車的長度,選項(xiàng)D中兩位運(yùn)動(dòng)員的身體對(duì)所研究的問題有影響,其大小、形狀不可忽略,不能視為質(zhì)點(diǎn),故A、D錯(cuò)誤。,【加固訓(xùn)練】 1.下列情況的物體,哪些可看作質(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它,木箱可繞下面的箱角轉(zhuǎn)動(dòng) B.放在地面上的木箱,在其外壁的中心處用水平推力推它,木箱在地面上滑動(dòng) C.觀看花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員的表演 D.研究鐘表時(shí)針的轉(zhuǎn)動(dòng)情況,【解析】選B。如果物體的大小、形狀在所研究的問題中屬于次要因素,可忽略不計(jì),該物體就可看作質(zhì)點(diǎn)。A中木箱、C中花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員,都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,所以不能看作質(zhì)點(diǎn);同理,鐘表轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)針也不能看作質(zhì)點(diǎn);B中木箱平動(dòng),可視為質(zhì)點(diǎn),故B正確。,2.下列運(yùn)動(dòng)的物體,能當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)處理的是( ) A.研究地球的自轉(zhuǎn)時(shí) B.旋轉(zhuǎn)中的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片 C.在比賽過程中的體操運(yùn)動(dòng)員 D.研究火車由北京到廣州的運(yùn)動(dòng)時(shí)間 【解析】選D。A、B、C選項(xiàng)中的各研究對(duì)象,各部分的運(yùn)動(dòng)情況不一樣,且大小和形狀對(duì)所研究的問題有影響,所以不能看作質(zhì)點(diǎn);D選項(xiàng)中火車的大小和形狀對(duì)火車的運(yùn)動(dòng)時(shí)間無影響,可看作質(zhì)點(diǎn),故只有D正確。,【學(xué)科素養(yǎng)升華】 建立質(zhì)點(diǎn)模型的兩個(gè)關(guān)鍵 (1)明確題目中要研究的問題是什么。質(zhì)點(diǎn)是對(duì)實(shí)際物體科學(xué)的抽象,是研究物體運(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)實(shí)際物體進(jìn)行的近似,真正的質(zhì)點(diǎn)并不存在。 (2)分析物體的大小和形狀對(duì)所研究的問題能否忽略不計(jì)。當(dāng)物體的大小和形狀對(duì)所研究運(yùn)動(dòng)的影響很小,可以忽略不計(jì)時(shí),均可將其視為質(zhì)點(diǎn)。,考點(diǎn)2 平均速度和瞬時(shí)速度 1.平均速度與瞬時(shí)速度的區(qū)別：平均速度與位移和時(shí)間有關(guān),表示物體在某段位移或某段時(shí)間內(nèi)的平均快慢程度;瞬時(shí)速度與位置或時(shí)刻有關(guān),表示物體經(jīng)過某一位置或在某一時(shí)刻運(yùn)動(dòng)的快慢程度。 2.平均速度與瞬時(shí)速度的聯(lián)系： (1)瞬時(shí)速度是運(yùn)動(dòng)時(shí)間t0時(shí)的平均速度。 (2)對(duì)于勻速直線運(yùn)動(dòng),瞬時(shí)速度與平均速度相等。,對(duì)比 分析,【題組通關(guān)方案】 【典題2】(多選)(2014·廈門模擬)如圖所示,某賽車手在一次野外訓(xùn)練中,先用地圖計(jì)算出出發(fā)地A和目的地B的直線距離為9km,實(shí)際從A運(yùn)動(dòng)到B用時(shí)5min,賽車上的里程表指示的里程數(shù)增加了15 km,當(dāng)他經(jīng)過某路標(biāo)C時(shí),車內(nèi)速度計(jì)指示的示數(shù)為150km/h,那么可以確定的是( ),A.整個(gè)過程中賽車的平均速度為180 km/h B.整個(gè)過程中賽車的平均速度為108 km/h C.賽車經(jīng)過路標(biāo)C時(shí)的瞬時(shí)速度為150km/h D.賽車經(jīng)過路標(biāo)C時(shí)速度方向?yàn)橛葾指向B,【解題探究】 (1)賽車運(yùn)動(dòng)的位移為_,賽車運(yùn)動(dòng)的路程為_。 (2)賽車在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中的平均速度計(jì)算公式為 =_。 (3)如何確定賽車經(jīng)過路標(biāo)C時(shí)瞬時(shí)速度的大小和方向? 提示：賽車經(jīng)過路標(biāo)C時(shí)瞬時(shí)速度的大小為速度計(jì)的示數(shù)150km/h,運(yùn)動(dòng)方向應(yīng)沿運(yùn)動(dòng)軌跡的切線方向。,9km,15km,【典題解析】選B、C。賽車運(yùn)動(dòng)的位移為s=9km,平均速度為 =108km/h,A錯(cuò)誤,B正確;車內(nèi)速度計(jì)的示數(shù)為賽車經(jīng)過 路標(biāo)C時(shí)的瞬時(shí)速度大小,速度方向應(yīng)沿實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡的切線 方向,并不一定由A指向B,故C正確,D錯(cuò)誤。,【通關(guān)1+1】 1.(2014·廣州模擬)做變速直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的速度為3m/s,這表示( ) A.質(zhì)點(diǎn)在過A點(diǎn)后1s內(nèi)的位移是3m B.質(zhì)點(diǎn)在過A點(diǎn)前1s內(nèi)的位移是3m C.質(zhì)點(diǎn)在以A點(diǎn)時(shí)刻為中間時(shí)刻的1s內(nèi)的位移是3m D.若質(zhì)點(diǎn)從A點(diǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng),則以后每1s內(nèi)的位移是3m,【解析】選D。瞬時(shí)速度是物體在某一時(shí)刻或某一位置的速度,不能反映一段時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況,只有當(dāng)物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),才可以根據(jù)瞬時(shí)速度看出物體在一段時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況。故D對(duì)。,2.(2014·無錫模擬)如圖所示,小明騎自行車由靜止沿直線運(yùn)動(dòng),他在第1s內(nèi)、第2 s內(nèi)、第3 s內(nèi)、第4 s內(nèi)通過的位移分別為1 m、2 m、3 m、4 m,則( ) A.他4 s末的瞬時(shí)速度為4 m/s B.他第2 s內(nèi)的平均速度為1.5 m/s C.他4 s內(nèi)的平均速度為2.5 m/s D.他1 s末的速度為1 m/s,【解析】選C。因不知小明是否做勻變速直線運(yùn)動(dòng),故無法求瞬 時(shí)速度,故A、D項(xiàng)錯(cuò)誤;由平均速度公式可知,第2 s內(nèi)的平均速 度 m/s=2 m/s,B項(xiàng)錯(cuò)誤;4 s內(nèi)的平均速度 =2.5 m/s,C項(xiàng)正確。,【加固訓(xùn)練】 1.(多選)如圖所示,物體沿曲線軌跡的箭 頭方向運(yùn)動(dòng),AB、ABC、ABCD、ABCDE四段 曲線軌跡運(yùn)動(dòng)所用的時(shí)間分別是1s、2s、 3s、4s。下列說法正確的是( ) A.物體在AB段的平均速度為1m/s B.物體在ABC段的平均速度為 m/s C.AB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物體處于A點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度 D.物體在B點(diǎn)的速度等于AC段的平均速度,【解析】選A、B、C。由 可得， m/s=1 m/s， m/s，故A、B均正確；所選取的過程離A點(diǎn)越近，其 階段的平均速度越接近A點(diǎn)的瞬時(shí)速度，故C正確；由A經(jīng)B到 C的過程不是勻變速直線運(yùn)動(dòng)過程，故B點(diǎn)雖為中間時(shí)刻，但 其速度不等于AC段的平均速度，D錯(cuò)誤。,2.同一張底片對(duì)應(yīng)著小球運(yùn)動(dòng)的路徑,每隔 s拍一次照,得 到的照片如圖所示,則小球在圖示過程中的平均速度大小是 ( ) A.0.25 m/s B.0.2 m/s C.0.17 m/s D.無法確定 【解析】選C。由于此過程小球的位移為5cm,所經(jīng)時(shí)間為t=3× s=0.3 s,所以 m/s0.17 m/s,故C項(xiàng)正確。,【學(xué)科素養(yǎng)升華】 平均速度和瞬時(shí)速度的三點(diǎn)注意 (1)求解平均速度必須明確是哪一段位移或哪一段時(shí)間內(nèi)的平均速度。 (2)v= 是平均速度的定義式,適用于所有的運(yùn)動(dòng)。 (3)粗略計(jì)算時(shí)我們可以用很短時(shí)間內(nèi)的平均速度來求某時(shí)刻的瞬時(shí)速度。,考點(diǎn)3 速度、速度的變化量和加速度的關(guān)系 1.速度、速度變化量和加速度的對(duì)比：,對(duì)比 分析,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。 3.根據(jù)a與v方向間的關(guān)系判斷物體是在加速還是在減速： (1)當(dāng)a與v同向或夾角為銳角時(shí),物體速度變大。 (2)當(dāng)a與v垂直時(shí),物體速度大小不變。 (3)當(dāng)a與v反向或夾角為鈍角時(shí),物體速度變小。,【題組通關(guān)方案】 【典題3】(多選)(2014·合肥模擬)沿直線做勻變速運(yùn)動(dòng)的一列火車和一輛汽車的速度分別為v1和v2,v1、v2在各個(gè)時(shí)刻的大小如表所示,從表中數(shù)據(jù)可以看出( ) A.火車的速度變化較慢 B.汽車的加速度較小 C.火車的位移在減小 D.汽車的位移在增加,【解題探究】 (1)加速度的定義式：a=_。 (2)加速度的物理意義：_。 (3)如何判斷物體的位移是增加還是減少? 提示：如果物體始終做單方向的直線運(yùn)動(dòng)(如速度始終為正值或始終為負(fù)值),其位移一定增加。,描述物體速度變化的快慢,【典題解析】選A、D。由表中數(shù)據(jù)可以求得火車與汽車的加速 度分別為：a火= m/s2=-0.5 m/s2,a汽= m/s2 =1.2 m/s2,故汽車的加速度較大,火車的速度變化較慢,A正 確,B錯(cuò)誤;火車和汽車的速度方向不變,故其位移均在增大, C錯(cuò)誤,D正確。,【通關(guān)1+1】 1.(2014·福州模擬)有下列幾種情景,其中對(duì)情景的分析和 判斷正確的是( ) 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)動(dòng)的磁懸浮列車在軌道上高速行駛 太空中的空間站繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng) A.因火箭還沒運(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.因空間站處于完全失重狀態(tài),所以空間站內(nèi)的物體加速度為零,【解析】選B。點(diǎn)火后即將升空的火箭,加速度一定不為零,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;轎車緊急剎車,速度變化很快,所以加速度很大,選項(xiàng)B正確;高速行駛的磁懸浮列車,速度很大,加速度可能為零,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;空間站處于完全失重狀態(tài),空間站內(nèi)的物體加速度一定不為零,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。,2.(2014·蘇州模擬)物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng),已知加速度為5m/s2,那么任意1s內(nèi)( ) A.物體的末速度一定等于初速度的5倍 B.物體的末速度一定比初速度大5 m/s C.物體的初速度一定比前1 s內(nèi)的末速度大5 m/s D.物體的末速度一定比前1 s內(nèi)的初速度大5 m/s,【解析】選B。在勻加速直線運(yùn)動(dòng)中,加速度為5 m/s2,即1 s內(nèi)的末速度比初速度大5 m/s,并不表示末速度一定是初速度的5倍,故A錯(cuò)誤,B正確;在任意1 s內(nèi),物體的初速度就是前1 s的末速度,而其末速度相對(duì)于前1 s的初速度已經(jīng)過了2 s,即當(dāng)a=5m/s2時(shí),速度變化應(yīng)為10m/s,C、D均錯(cuò)誤。,【加固訓(xùn)練】 1.下列關(guān)于加速度的描述中,正確的是( ) A.加速度在數(shù)值上等于單位時(shí)間里速度的變化 B.當(dāng)加速度與速度方向相同且又減小時(shí),物體做減速運(yùn)動(dòng) C.速度方向?yàn)檎龝r(shí),加速度方向一定為負(fù) D.速度變化越來越快時(shí),加速度越來越小,【解析】選A。由加速度公式a= 可知,加速度在數(shù)值上等于單位時(shí)間里速度的變化,A正確;當(dāng)加速度與速度方向相同時(shí),速度增大,B錯(cuò)誤;速度方向?yàn)檎?加速度方向可以為正(速度增加),也可以為負(fù)(速度減小),C錯(cuò)誤;加速度表示速度變化的快慢,速度變化越來越快,加速度應(yīng)越來越大,D錯(cuò)誤。,2.(多選)下列描述的運(yùn)動(dòng)中,有可能的是( ) A.速度變化的方向?yàn)檎?加速度的方向?yàn)樨?fù) B.物體的加速度增大,速度反而越來越小 C.速度越來越大,加速度越來越小 D.加速度既不與速度同向,也不與速度反向 【解析】選B、C、D。由a= 可知,加速度a的方向就是速度 變化的方向,故選項(xiàng)A不可能;若加速度與速度方向相反,則選 項(xiàng)B可能;若加速度與速度同向,則選項(xiàng)C可能;選項(xiàng)D也可能, 如勻速圓周運(yùn)動(dòng)。,【資源平臺(tái)】參考系的應(yīng)用 (2014·泰州模擬)小說鏡花緣第七十九回中,寶云問奶公：“家鄉(xiāng)有什么趣聞?”奶公說：“前幾天刮了一陣大風(fēng),把咱家的一口井忽然吹到墻外面去了”你認(rèn)為,對(duì)“井在運(yùn)動(dòng)”的參考系判斷正確的是( ) A.井 B.奶公 C.墻 D.風(fēng) 【解析】選C。井相對(duì)地面是不動(dòng)的,井被吹到墻外是由于墻的位置發(fā)生變化,所以“井在運(yùn)動(dòng)”是相對(duì)于墻,是以墻為參考系的,故C正確。,