人教版高考物理一轮复习第1章运动的描述匀变速直线运动第1讲描述运动的基本概念课件
展开第1讲 描述运动的基本概念
一、质点和参考系1.质点(1)用来代替物体的有 的点叫作质点。(2)研究一个物体的运动时,如果物体的 和 对所研究问题的影响可以忽略,该物体就可以看作质点。(3)质点是一种理想化模型,实际并不存在。
2.参考系(1)参考系可以是运动的物体,也可以是 的物体,但被选为参考系的物体,我们都假定它是静止的。(2)比较两物体的运动情况时,必须选同一 。(3)选取不同的物体作为参考系,对同一物体运动的描述可能 。通常以 为参考系。
二、位移和速度1.位移和路程(1)定义:位移表示质点位置的变化,它是质点由 指向 的有向线段;路程等于质点 的长度。(2)区别:位移是 ,方向由初位置指向末位置;路程是标量,没有 。(3)联系: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.速度与速率(1)平均速度和瞬时速度
(2)速率:物体运动的瞬时速度的 。
三、速度和加速度1.速度变化量(1)物理意义:描述物体速度 的物理量,是过程量。(2)定义式:Δv=v-v0。(3)决定因素:Δv由v与v0进行矢量运算得到,由Δv=aΔt知Δv由a与Δt决定。(4)方向:由a的方向决定。
2.对参考系“两性”的认识(1)任意性:参考系的选取原则上是任意的,通常选地面为参考系。(2)同一性:比较不同物体的运动必须选同一参考系。
1.第32届夏季奥林匹克运动会,原定于2020年7月24日至8月9日在日本东京举行,但受COVID19疫情影响延迟至2021年7月23日至8月8日。延期后的奥运会仍保留“2020东京奥运会”的名称。如图所示的奥运会运动项目,在考查运动员比赛成绩时,可将运动员视为质点的是( )
解析:跳水比赛中要考虑运动员的动作,故不能将其视为质点,故A错误;双杠比赛中要考虑运动员的动作,故不能将其视为质点,故B错误;体操要考虑运动员的姿态,故不能将其看成质点,故C错误;马拉松比赛中,运动员的大小和体积可以忽略不计,故可以将其视为质点,故D正确。
2.中国是掌握空中加油技术的少数国家之一。如图所示是我国自行研制的第五代战斗机“歼20”在空中加油的情景。以下列的哪个物体为参照物,可以认为加油机是运动的( )A.“歼20”战斗机B.地面上的房屋C.加油机中的飞行员D.“歼20”战斗机里的飞行员
解析:加油机相对于“歼20”战斗机位置不变,以“歼20”战斗机为参照物,加油机是静止的,故A错误;加油机相对于地面上的房屋位置不断变化,以地面上的房屋为参照物,加油机是运动的,故B正确;加油机相对于加油机中的飞行员位置不变,以加油机中的飞行员为参照物,加油机是静止的,故C错误;加油机相对于“歼20”战斗机里的飞行员位置不变,以“歼20”战斗机里的飞行员为参照物,加油机是静止的,故D错误。
易错警示理解质点、参考系的2点注意 (1)注意看作质点的常见三种情况①多数情况下,平动的物体可看作质点。②当问题所涉及的空间位移远大于物体本身的大小时,可以看作质点(如第1题中,研究马拉松比赛中运动员的运动时间时,可以将运动员看作质点)。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)注意运动的相对性:选取不同的参考系,对同一运动的描述一般是不同的(如第2题中加油机的运动)。
2.平均速度、平均速率、瞬时速度的比较
3.受COVID19疫情影响,2020年“五一黄金周”,很多人都选择就近步行登山或逛公园的方式来代替出门旅游。如图为某地生态公园的登山步行道线路图,从图中可以看出,从丁家楼子村到目的地九仙山观景台可以选择不同的路线,小王和小张两人选择了不同的路线,结果小王比小张先到达目的地。对于此过程,下列说法正确的是( )
A.小王与小张的路程相同B.小王的位移小于小张的位移C.小王的平均速度大于小张的平均速度D.在比较平均速度时,两人不能看成质点解析:路程是物体运动实际轨迹的长度,小王和小张两人的路线不同,故路程不同,但两人的初、末位置相同,故两人的位移相同,选项A、B错误;因小王先到达,所用时间较短,小王的平均速度较大,选项C正确;研究平均速度只考虑位移和时间,人的形状和大小可以忽略,故两人可看成质点,选项D错误。答案:C
4.原定于2020年3月举办的南京世界室内田径锦标赛,因“新冠”疫情影响将延期举行。在某次训练中,假定某运动员在起跑后10 m处的速度是8 m/s,到达终点时的速度是9.6 m/s,则他在全程中的平均速度约为( )A.9.3 m/s B.9.6 m/sC.8.8 m/s D.4.8 m/s
2.加速度对物体运动的影响
速度、速度变化量、加速度的比较[典例1] (多选)关于速度、速度的变化和加速度的关系,下列说法正确的是( )A.速度变化的方向为正,加速度的方向也为正B.物体加速度增大,速度一定越来越大C.速度越来越大,加速度一定越来越大D.加速度可能既不与速度同向,也不与速度反向
[思路点拨] 理解此题应把握以下两点:(1)加速度的大小反映速度变化快慢,与速度大小无关。(2)速度方向与加速度方向的关系反映物体加速还是减速,与加速度大小无关。
[解析] 由加速度的定义可知,速度变化的方向为正,加速度的方向为正,选项A正确;物体做减速运动时,物体加速度增大,速度反而越来越小,选项B错误;若物体做加速度逐渐减小的加速运动时,速度越来越大,加速度反而越来越小,选项C错误;在曲线运动中,加速度既不与速度同向,也不与速度反向,选项D正确。
加速度的计算[典例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14 m/s2,方向与初速度的方向相反
[思路点拨] 解此题关键是注意速度的矢量性,然后再根据加速度的定义求解。
易错警示加速度、加速度变化与速度变化的3点注意(1)加速度是描述速度变化快慢的物理量,与速度大小没有直接的关系,加速度变化只说明速度变化快慢发生改变(如典例1中的B项)。(2)速度增大还是减小取决于速度和加速度的方向关系,若加速度与速度方向一致,不管加速度大小如何变化,速度都增大,反之若加速度和速度方向相反,不管加速度大小如何变化,速度都减小。(3)加速度、速度及速度的变化量都是矢量,涉及这些物理量的计算,要注意其方向性(如典例2中加速度的计算)。
6.(多选)根据给出的速度和加速度的正负,对下列运动性质的判断正确的是( )A.v0>0,a<0,物体做加速运动B.v0<0,a<0,物体做减速运动C.v0<0,a>0,物体做减速运动D.v0>0,a>0,物体做加速运动
解析:当速度方向和加速度方向相同时,物体做加速运动;当速度方向和加速度方向相反时,物体做减速运动。速度和加速度的正方向是任意规定的,不能只根据加速度的正负来判断物体是做加速运动还是减速运动,故选项C、D正确。
7.(2020·广东省七校联合体高三第二次联考)一质点以初速度v0沿x轴正方向运动,已知加速度方向沿x轴正方向,且加速度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( )A.速度先增大后减小,直到加速度等于零为止B.位移先增大后减小,直到加速度等于零为止C.位移一直增大,直到加速度等于零为止D.速度一直增大,直到加速度等于零为止
解析:在加速度a的值由零逐渐增大到某一值后再逐渐减小到零的过程中,由于加速度的方向始终与速度方向相同,所以速度一直增大,故A错误,D正确;由于质点做方向不变的直线运动,所以位移逐渐增大,故B错误;由于质点做方向不变的直线运动,所以位移逐渐增大,加速度等于零时质点做匀速运动,位移仍然增大,故C错误。
8.(多选)(2020·河南开封期末检测)如图所示,物体以5 m/s的初速度沿足够长的光滑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是( )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.大小为4 m/s2,方向沿斜面向上
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