江苏版高考物理一轮复习第1章第1节描述运动的基本概念和物理量课件
展开第1节 描述运动的基本概念和物理量
一、运动物体____________随时间变化,称为机械运动,简称运动。二、参考系 质点1.参考系(1)定义:为了研究物体的运动而假定______的物体。(2)选取原则:可任意选取,但对同一物体的运动,所选的参考系不同,对它运动的描述可能会______。通常以______为参考系。
2.质点(1)定义:用来代替物体的有______的点。(2)物体可看作质点的条件:研究一个物体的运动时,物体的______和______对研究问题的影响可以忽略。
三、时间和时刻1.时刻:指的是某一______。2.时间:指的是两时刻的______。3.图示:在表示时间的数轴上,时刻______表示,时间间隔用______表示。
四、位移 速度1.位移和路程(1)位移:描述物体_______________,用从_________指向_________的有向线段表示,是矢量。(2)路程:物体运动______的长度,是标量。(3)关系:在单向直线运动中,位移的大小______路程;其他情况下,位移的大小______路程。
2.速度和速率(1)平均速度:物体的位移与发生____________所用时间的比值,即=,其方向与______的方向相同,是矢量。(2)瞬时速度:运动物体在某一______或某一______的速度,方向沿轨迹上物体所在点的切线方向指向前进的一侧,是矢量。(3)速率:____________的大小,是标量。(4)平均速率:______与______的比值,不一定等于平均速度的大小。
五、加速度1.定义:速度的_________与发生这一变化所用______的比值。3.方向:与____________的方向相同,是矢量。4.物理意义:描述物体____________快慢的物理量。5.决定因素:加速度a由决定,与Δ v、v、Δ t无关。
一、易错易误辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)参考系必须是固定不动的物体。( )(2)质点是一种理想化模型,实际并不存在。( )(3)在某一段时间内物体运动的位移为零,则该物体一定是静止的。( )(4)平均速度的方向与位移方向相同。( )(5)甲的加速度a甲=2 m/s2,乙的加速度a乙=-3 m/s2,a甲>a乙。( )
二、教材习题衍生1.(质点、参考系、位移和速度的理解)2022年北京冬奥会女子自由式滑雪大跳台比赛中,中国某运动员从静止出发,滑行了大约92 m,到达跳台时以约78.6 km/h 的速度起跳,在空中完成肢体动作,并稳稳地落地。下列有关说法正确的是( )A.裁判对运动员的肢体动作打分时,运动员可看作质点B.92 m是指位移的大小C.78.6 km/h是指瞬时速度的大小D.以运动员为参考系,跳台是静止的
C [自由式滑雪肢体动作完成情况是打分时需要关注的重点,故运动员不可看作质点,A错误;92 m是指路程,B错误;78.6 km/h是指瞬时速度的大小,C正确;以运动员为参考系,跳台是运动的,D错误。故选C。]
2.(位移、路程、速度与加速度)下列说法不正确的是( )A.出租车的收费标准为1.60元/公里,其中的“公里”说的是路程B.沿曲线运动的质点,位移大小可能大于其路程C.两物体相比,一个物体的速度变化量比较大,而加速度却比较小D.物体具有向东的加速度,而速度的方向却向西[答案] B
3.(位移、速度与加速度)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,但加速度大小先保持不变,再逐渐减小至零,则在此过程中( )A.速度先逐渐增大,然后逐渐减小,当加速度减小到零时,速度达到最小值B.速度先均匀增大,然后增大得越来越慢,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.位移先逐渐增大,后逐渐减小,当加速度减小到零时,位移达到最小值
B [加速度方向与速度方向同向,速度应增大,当加速度不变时,速度均匀增大;当加速度减小时,速度仍增大,但增大得越来越慢;当加速度为零时,速度达到最大值,保持不变,选项A错误,B正确;因质点速度方向不变化,始终向同一方向运动,最终做匀速运动,所以位移一直在增大,选项CD错误。]
1.(对质点的理解)(2023·江苏省如皋高三测试)质点是一个理想化模型,下列说法中正确的是( )A.研究运动员110 m栏比赛的跨栏技术时,其身体可看成质点B.研究月球绕地球的运动轨迹时,月球可看成质点C.研究火车通过隧道所需的时间时,火车可看成质点D.研究“嫦娥一号”在轨道上的飞行姿态时,“嫦娥一号”可看成质点
考点1 质点、参考系、位移
B [研究运动员110 m栏比赛的跨栏技术时,需要分析不同的动作,所以此时其身体不能看成质点,所以A错误;研究月球绕地球的运动轨迹时,月球的大小相对于月球与地球之间距离的长度是很小的,可以忽略,此时月球可看成质点,所以B正确;研究火车通过隧道所需的时间时,火车的长度相对于隧道来说是不能忽略的,所以此时的火车不能看成质点,所以C错误;研究“嫦娥一号”在轨道上的飞行姿态时,看的就是它的形状如何,所以不能看成质点,所以D错误。]
2.(参考系的选取)(2023·苏大附中期末)2022年8月28日,在吉林长春,被称为“中国蓝天仪仗队”的空军八一飞行表演队,为观众进行飞行表演,下列关于飞行表演的说法不正确的是( )A.地面上的人看到飞机飞过,是以地面为参考系B.飞行员看到观礼台向后掠过,是以飞机为参考系C.若飞机保持队形飞行时,以编队中某一飞机为参考系,其他飞机是静止的D.若飞机保持队形飞行时,以编队中某一飞机为参考系,其他飞机是运动的
D [地面上的人看到飞机飞过,是以地面为参考系,飞行员看到观礼台向后掠过,是以飞机为参考系观察的结果,AB选项正确;因飞机保持队形飞行,速度相同,故无论以编队中的哪一架飞机为参考系,其他飞机都是静止的,故C正确,D错误。]
3.(位移与路程) (2022·辽宁卷)如图所示,桥式起重机主要由可移动“桥架”“小车”和固定“轨道”三部分组成。在某次作业中桥架沿轨道单向移动了8 m,小车在桥架上单向移动了6 m。该次作业中小车相对地面的位移大小为( )A.6 m B.8 m C.10 m D.14 m
1.理解质点的“三情况”(1)多数情况下,平动的物体可看作质点。(2)当问题所涉及的物体位移远大于物体本身的大小时,可以看作质点。(3)转动的物体一般不可看作质点,但转动可以忽略时,可把物体看作质点。
2.选取参考系的“两注意”(1)对同一物体的运动,所选的参考系不同,对其运动的描述可能会不同。(2)在同一个问题中,若要研究多个物体的运动或同一个物体在不同阶段的运动,一般选取同一个参考系。
3.位移和路程的“三点”区别(1)物理意义不同:位移描述物体位置变化,路程描述物体运动轨迹的长度。(2)决定因素不同:位移由始、末位置决定,路程由实际的运动路径决定。(3)运算法则不同:位移应用矢量的平行四边形定则运算,路程应用标量的代数运算。
1.平均速度与瞬时速度的区别与联系(1)区别:平均速度是过程量,表示物体在某段位移或某段时间内的平均运动快慢程度;瞬时速度是状态量,表示物体在某一位置或某一时刻的运动快慢程度。(2)联系:瞬时速度是运动时间Δt→0时的平均速度。
考点2 平均速度、瞬时速度和平均速率
2.平均速度与平均速率的区别与联系(1)区别:平均速度等于位移与时间的比值,平均速率等于路程与时间的比值。(2)联系:通常情况下,平均速度的大小不等于平均速率,在单方向的直线运动过程中二者大小相等。
1.(2021·福建卷)一游客在武夷山九曲溪乘竹筏漂流,途经双乳峰附近的M点和玉女峰附近的N点,如图所示。已知该游客从M点漂流到N点的路程为5.4 km,用时1 h,M、N间的直线距离为1.8 km,则从M点漂流到N点的过程中( )
A.该游客的位移大小为5.4 kmB.该游客的平均速率为5.4 m/sC.该游客的平均速度大小为0.5 m/sD.若以所乘竹筏为参考系,玉女峰的平均速度为0
A.换用宽度更窄的遮光条B.提高测量遮光条宽度的精确度C.使滑块的释放点更靠近光电门D.增大气垫导轨与水平面的夹角
3.在平直的公路上,汽车启动后在第10 s末,速度表的指针指在如图所示的位置,前10 s内汽车运动的距离为150 m。下列说法中正确的是( )A.第10 s末汽车的瞬时速度是70 km/hB.第10 s末汽车的瞬时速度是70 m/sC.前10 s内汽车的平均速度是 15 km/sD.前10 s内的瞬时速度是 150 m/s
(1)判断是否为瞬时速度,关键是看该速度是否对应“位置”或“时刻”。(2)求平均速度要找准“位移”和发生这段位移所需的“时间”。(4)对于匀变速直线运动,一段时间内的平均速度可以精确地表示物体在这一段时间中间时刻的瞬时速度。
1.速度、速度变化量和加速度的对比
考点3 加速度的理解与计算
2.判断直线运动中“加速”或“减速”的方法
[典例] (加速度与速度、速度的变化量的关系)赵凯华教授说过“加速度是人类认识史上最难建立的概念之一,也是每个初学物理的人最不易真正掌握的概念……”。所以对加速度的认识应该引起大家的重视。下列说法中正确的是( )A.加速度是描述速度变化快慢的物理量,速度大,加速度一定大B.速度变化得越快,加速度就变化得越快C.物体加速度变大,则速度也一定是在变大D.加速度的方向与速度变化量的方向相同
D [加速度是反映物体速度变化快慢的物理量,加速度的大小取决于速度的变化率,与速度的大小无关,故A错误;速度变化得越快,加速度就越大,但加速度的变化不一定越快,故B错误;物体加速度变大,但如果加速度和速度方向相反,则速度在减小,故C错误;根据加速度的定义可知,加速度的方向与速度变化量的方向相同,故D正确。]
(1)速度的大小和加速度的大小无决定关系。速度大,加速度不一定大,加速度大,速度也不一定大;加速度为零,速度可以不为零,速度为零,加速度也可以不为零。速度增大或减小是由速度与加速度的方向关系决定的。(2)速度的方向和加速度的方向无决定关系。加速度与速度的方向可能相同,也可能相反,两者的方向还可能不在一条直线上。(3)有速度变化量就必然有加速度,速度变化量的大小由加速度和速度变化的时间决定。
[跟进训练]1.(2023·江苏省高淳模拟)在高中物理学习中,我们会遇到多种不同的物理分析方法,这些方法对我们理解物理有很大的帮助,故在理解概念和规律的基础上,更要注意科学方法的积累与学习。运动学中有人想引入“加速度的变化率”,关于“加速度的变化率”,下列说法正确的是( )
A.加速度的变化率为0的运动是匀速直线运动B.从运动学角度的定义,“加速度的变化率”的单位应是m/s3C.若加速度与速度同方向,如图所示的at图像,表示的是物体的速度在减小D.若加速度与速度同方向,如图所示的at图像,已知物体在t=0时速度为6 m/s,则2 s末的速度大小为8 m/s
2.一物体做匀变速直线运动,某时刻速度大小为4 m/s,1 s后速度的大小变为10 m/s,在这1 s内该物体的可能运动情况为( )A.加速度的大小为6 m/s2,方向与初速度的方向相同B.加速度的大小为6 m/s2,方向与初速度的方向相反C.加速度的大小为14 m/s2,方向与初速度的方向相同D.加速度的大小为16 m/s2,方向与初速度的方向相反
3.(2023·苏州高三联考)火箭发射时,速度能在10 s内由0增加到100 m/s;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( )A.10 s内火箭的速度改变量为10 m/sB.2.5 s内汽车的速度改变量为-30 m/sC.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大
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