高考物理一轮复习讲义第1章第1课时 运动的描述(2份打包,原卷版+教师版)
展开目标要求 1.了解质点和位移的概念,知道把物体看成质点的条件。2.了解参考系的作用,会在实例中选择合适的参考系。3.掌握速度、加速度的概念,体会比值定义法和极限思想。
考点一 质点、参考系和位移
1.质点
(1)质点是用来代替物体的____________的点,是一种____________模型。
(2)把物体看作质点的条件:物体的________和________对所研究问题的影响可以忽略不计。
2.参考系
在描述物体运动时,用来作为________的物体叫作参考系,通常以________为参考系。
3.路程和位移
(1)路程是物体____________的长度,它是标量。
(2)位移是由________指向________的有向线段,它是________量。
(3)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。
1.质点是一种理想化模型,实际并不存在。( )
2.体积很大的物体,一定不能视为质点。( )
3.参考系必须选择静止不动的物体。( )
4.做直线运动的物体,其位移大小一定等于路程。( )
例1 (2023·宁夏固原市期中)下列关于运动学概念的论述,正确的是( )
A.足球比赛挑边时,上抛的硬币落回地面猜测正反面,硬币可以看作质点
B.运动员掷铅球的成绩为4.50 m,指的是铅球的位移大小为4.50 m
C.运动员跑完800 m比赛,指的是路程为800 m
D.阅兵仪式空中梯队通过天安门上空时,以编队中某一飞机为参考系,地面上的观众是静止的
例2 (2022·辽宁卷·1)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
考点二 平均速度 瞬时速度
1.平均速度:物体发生的________与发生这段位移所用时间之比,即eq \x\t(v)=________,是矢量,其方向就是对应________的方向。
2.瞬时速度:运动物体在____________或经过____________的速度,是矢量,其方向是物体在这一时刻的运动方向或运动轨迹的________方向。
3.速率:____________的大小,是标量。
4.平均速率:物体运动的________与通过这段路程所用时间的比值,________(填“一定”或“不一定”)等于平均速度的大小。
1.瞬时速度的方向就是物体在该时刻或该位置的运动方向。( )
2.瞬时速度的大小叫速率,平均速度的大小叫平均速率。( )
3.一个物体在一段时间内的平均速度为0,平均速率也一定为0。( )
4.在直线运动中,物体的平均速度大小等于平均速率。( )
例3 (2021·福建卷·1)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 km
B.该游客的平均速率为5.4 m/s
C.该游客的平均速度大小为0.5 m/s
D.若以所乘竹筏为参考系,玉女峰的平均速度大小为0
例4 折返跑是经常被用来评量心肺耐力的简易测验方法之一,是一种特别适合篮球等需要短距离折返运动的运动员常见训练方式。某运动员以v1=4 m/s的速度向东运动了5 s后到达A点,在A点停了5 s后,又以v2=6 m/s的速度沿原路返回,运动了5 s后到达B点,则运动员在全程的平均速度大小和平均速率分别为( )
A.eq \f(2,3) m/s,5 m/s B.eq \f(2,3) m/s,eq \f(10,3) m/s
C.1 m/s,eq \f(10,3) m/s D.1 m/s,5 m/s
例5 如图,气垫导轨上装有两个光电计时装置A与B,A、B间距离为L=30 cm,为了测量滑块的加速度,在滑块上安装了一个宽度为d=1 cm的遮光条,现让滑块以某一加速度通过A、B,记录遮光条通过A、B的时间分别为0.010 s、0.005 s,滑块从A到B所用时间为0.200 s,则下列说法正确的是( )
A.滑块通过A的速度大小为1 cm/s
B.滑块通过B的速度大小为2 cm/s
C.滑块的加速度大小为5 m/s2
D.滑块在A、B间的平均速度大小为3 m/s
用极限法求瞬时速度
由平均速度eq \x\t(v)=eq \f(Δx,Δt)可知,当Δt→0时,平均速度就可以认为等于某一时刻或某一位置的瞬时速度。测出物体在微小时间Δt内发生的微小位移Δx,就可求出瞬时速度,这样瞬时速度的测量便可转化为微小时间Δt和微小位移Δx的测量。
考点三 加速度
1.物理意义:描述物体速度__________的物理量。
2.定义:物体____________与发生这一变化所用时间之比。定义式:a=______,单位:m/s2。
3.方向:与________的方向一致,由________的方向决定,而与v0、v的方向________(填“有关”或“无关”),是矢量。
4.速度、速度的变化量和加速度的对比
1.物体的速度很大,加速度一定不为零。( )
2.物体的速度为零,加速度可能很大。( )
3.物体的速度变化量很大,加速度一定很大。( )
4.只要物体的速度变化快,加速度就大。( )
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。( )
6.物体的加速度增大,速度一定增大。( )
例6 (2023·黑龙江肇东市期末)蹦床是一项既好看又惊险的运动。某运动员从高处自由落下,以大小为5 m/s的速度着网,与网作用后,沿着竖直方向以大小为8 m/s的速度弹回。已知运动员与网接触的时间Δt=1 s,那么运动员在与网接触的这段时间内的平均加速度大小是( )
A.5 m/s2 B.13 m/s2 C.4 m/s2 D.14 m/s2
例7 一个物体以初速度v0做变加速运动,加速度a逐渐减小,则在下列两种情况下,试描述物体的运动情况,并用v-t图像辅助分析。
(1)物体的加速度a与初速度v0方向相同;
(2)物体的加速度a与初速度v0方向相反。
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判断物体做加速运动还是减速运动,关键是看物体的加速度与速度方向的关系。
(1)a和v同向―→eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(a不变,v随时间均匀增加,a增大,v增加得越来越快,a减小,v增加得越来越慢))
2a和v反向)―→eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(a不变,v随时间均匀减小,a增大,v减小得越来越快,a减小,v减小得越来越慢))考情分析
试题情境
生活实践类
安全行车,生活娱乐,交通运输,体育运动(如汽车刹车,飞机起飞,电梯运行,无人机升空)
学习探究类
伽利略对自由落体运动的研究,速度的测量,加速度的测量,追及相遇问题
比较项目
速度
速度的变化量
加速度
物理意义
描述物体运动的______和方向
描述物体速度的改变
描述物体______
公式
v=________
Δv=________
a=________
决定因素
匀变速直线运动中,由v=v0+at知,v的大小由v0、a、t决定
由Δv=aΔt知,Δv由a与Δt决定
由a=eq \f(F,m)知,a由________、______决定,与v、Δv、Δt________
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