2022-2023年高考物理一轮复习 第1章第1讲综合应用力学两大观点解决三类问题课件

这是一份2022-2023年高考物理一轮复习 第1章第1讲综合应用力学两大观点解决三类问题课件，共52页。PPT课件主要包含了过好双基关，研透命题点，课时精练，随堂巩固练，质点和参考系，位移和速度，位移和路程，末位置，运动轨迹，瞬时速度等内容，欢迎下载使用。
1.质点(1)用来代替物体的有 的点叫做质点.(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，就可以看做质点.(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 参考系.(3)选取不同的物体做参考系，对同一物体运动的描述可能 .通常以_____做参考系.
(1)研究百米赛跑运动员最后冲线的动作时可把运动员看成质点.(　　)(2)以地球为参考系，地球同步卫星相对地面是静止的.(　　)
2.速度与速率(1)平均速度：物体发生的位移与发生这段位移所用时间的比值，即 ＝ ，是矢量，其方向就是对应 的方向.(2)瞬时速度：运动物体在某一时刻或经过某一 的速度，是矢量，其方向是物体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 的比值，不一定等于平均速度的大小.
自测1　在伦敦奥运会上，牙买加选手博尔特在男子100 m决赛(直跑道)和男子200 m决赛(弯曲跑道)中分别以9.63 s和19.32 s的成绩获得两枚金牌.关于他在这两次决赛中的运动情况，下列说法正确的是A.200 m决赛的位移是100 m决赛的两倍B.200 m决赛的平均速度约为10.35 m/sC.100 m决赛的平均速度约为10.38 m/sD.100 m决赛的最大速度约为20.76 m/s
解析　200 m比赛跑道是弯曲的，位移小于200 m,100 m比赛跑道是直线，位移等于100 m，A错；
最大速度由已知条件无法求出，D错.
1.物理意义：描述物体速度 的物理量.
4.方向：与Δv的方向一致，由 的方向决定，而与v0、v的方向无关.
自测2　关于质点的运动，下列说法中正确的是A.质点运动的加速度为零，则速度为零，速度变化量也为零B.质点的速度变化越快，则加速度越大C.质点在某时刻的加速度不为零，则该时刻的速度也不为零D.位移的方向就是质点的运动方向
解析　质点运动的加速度为零，则速度变化量为零，速度不一定为零，例如匀速直线运动，选项A错误；加速度是速度的变化率，则质点的速度变化越快，加速度越大，选项B正确；质点在某时刻的加速度不为零，该时刻的速度可能为零，例如竖直向上抛出的物体到达最高点时，速度为零，加速度不为零，选项C错误；速度的方向是质点运动的方向，但是位移的方向不一定是质点的运动方向，选项D错误.
1.三个概念的进一步理解(1)质点不同于几何“点”，它无大小但有质量，能否看成质点是由研究问题的性质决定，而不是依据物体自身大小和形状来判断.(2)参考系一般选取地面或相对地面静止的物体.(3)位移是由初位置指向末位置的有向线段，线段的长度表示位移的大小.2.三点注意(1)对于质点要从建立理想化模型的角度来理解.(2)在研究两个物体间的相对运动时，选择其中一个物体为参考系，可以使分析和计算更简单.(3)位移的矢量性是研究问题时应切记的性质.
例1　在“金星凌日”的精彩天象中，观察到太阳表面上有颗小黑点缓慢走过，持续时间达六个半小时，那便是金星，如图1所示.下面说法正确的是A.地球在金星与太阳之间B.观测“金星凌日”时可将太阳看成质点C.以太阳为参考系，金星绕太阳一周位移不为零D.以太阳为参考系，可以认为金星是运动的
解析　金星通过太阳和地球之间时，我们才能看到金星没有被太阳照亮的一面呈黑色，选项A错误；因为观测“金星凌日”时太阳的大小对所研究的问题起着至关重要的作用，所以不能将太阳看成质点，选项B错误；
金星绕太阳一周，起点与终点重合，位移为零，选项C错误；金星相对于太阳的空间位置发生了变化，所以以太阳为参考系，金星是运动的，选项D正确.
变式1　下列说法中正确的是A.由于“辽宁舰”“高大威武”，故任何情况下都不能将其看成质点B.战斗机飞行员可以把正在甲板上用手势指挥的调度员看成是一个质点C.在战斗机飞行训练中，研究战斗机的空中翻滚动作时，战斗机可以看成质点D.研究“辽宁舰”航母在大海中的运动轨迹时，航母可以看成质点
解析　当物体的形状、大小对所研究的问题的影响可忽略不计时，我们就可以把它看成质点，所以“辽宁舰”在某些情况下可以看成质点，如研究“辽宁舰”航母在大海中的运动轨迹时，航母可以看成质点，A错误，D正确；正在甲板上用手势指挥的调度员的动作不能忽略，不能看成质点，B错误；研究战斗机的空中翻滚动作时，其大小和形状不能忽略，不可以看成质点，故C错误.
变式2　建筑工地上的起重机把一筐砖先竖直向上提升40 m，然后沿半径为30 m的圆弧水平转过60°，下列有关此过程中砖块的路程和位移大小的说法正确的是A.路程大于70 m，位移为50 mB.路程和位移都大于50 mC.路程为70 m，位移为50 mD.路程和位移都是70 m
解析　沿半径为30 m的圆弧水平转过60°，根据几何关系可以知道，水平方向
1.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.2.判断方法和技巧(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”.
例2　在某GPS定位器上，显示了以下数据：航向267°，航速36 km/h，航程60 km，累计100 min，时间10∶29∶57，则此时瞬时速度和开机后的平均速度为A.3.6 m/s、10 m/s B.10 m/s、10 m/sC.3.6 m/s、6 m/s D.10 m/s、6 m/s
解析　GPS定位器上显示的航速为瞬时速度36 km/h＝10 m/s，航程60 km，累计100 min，
变式3　在短道速滑男子500 m决赛中，世界排名第一的中国选手武大靖，以39.584 s的成绩打破了世界纪录，为中国队收获了平昌冬奥会上的首枚金牌.已知500 m速滑跑道每圈长度为111.12 m，由此可计算武大靖在这次决赛中的A.平均速率B.平均速度C.起跑时的加速度D.冲过终点时的瞬时速度
变式4　一质点沿直线Ox方向做变速运动，它离开O点的距离x随时间t变化的关系式为x＝(5＋2t3) m，它的速度v随时间t变化的关系式为v＝6t2 (m/s)，该质点在t＝2 s时的速度和t＝2 s到t＝3 s时间内的平均速度大小分别为A.12 m/s　39 m/s B.24 m/s　38 m/sC.12 m/s　19.5 m/s D.24 m/s　13 m/s
解析　由v＝6t2 (m/s)得，当t＝2 s时，v＝24 m/s；根据质点离开O点的距离随时间变化的关系式x＝(5＋2t3) m，当t＝2 s时，x2＝21 m，t＝3 s时，x3＝59 m；则质点在t＝2 s到t＝3 s时间内的位移Δx＝x3－x2＝38 m，
1.用极限法求瞬时速度和瞬时加速度
拓展点　用平均速度法求解瞬时速度——极限思想的应用
2.注意(1)用v＝ 求瞬时速度时，求出的是粗略值，Δt越小，求出的结果越接近真实值.(2)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内中间时刻的瞬时速度.
例3　为了测定气垫导轨上滑块的加速度，滑块上安装了宽度为d＝3.0 cm的遮光板，如图2所示，滑块在牵引力作用下匀加速先后通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过光电门1的时间为Δt1＝0.30 s，通过光电门2的时间为Δt2＝0.10 s，遮光板从开始遮住光电门1到开始遮住光电门2的时间为Δt＝3.0 s，则滑块的加速度约为 m/s2 m/s2C.6.7 m/s2 D.不能计算出
速度、速度变化量和加速度的关系
2.判断直线运动中的“加速”或“减速”方法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的方向关系.
(1)a和v同向(加速直线运动)
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
(2)a和v反向(减速直线运动)
a不变，v随时间均匀减小(或反向增加)a增大，v减小(或反向增加)得越来越快a减小，v减小(或反向增加)得越来越慢
例4　(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
变式5　做单向直线运动的物体，关于其运动状态，下列情况可能的是A.物体的速率在增大，而位移在减小B.物体的加速度大小不变且不为零，速率也不变C.物体的速度为零时加速度达到最大D.物体的加速度和速度方向相同，当加速度减小时，速度也随之减小
变式6　(多选)如图3甲所示，火箭发射时，速度能在10 s内由0增加到100 m/s；如图乙所示，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小
解析　因火箭发射时，速度在10 s内由0增加到100 m/s，故10 s内火箭的速度改变量为Δv1＝100 m/s－0＝100 m/s，选项A错误；汽车以108 km/h＝30 m/s的速度行驶，急刹车时能在2.5 s内停下来，则2.5 s内汽车的速度改变量为Δv2＝0－30 m/s＝－30 m/s，选项B正确；
＝－12 m/s2，故火箭的速度变化比汽车的慢，火箭的加速度比汽车的加速度小，选项C错误，D正确.
1.(质点、位移和参考系)(多选)下列说法正确的是A.高速公路限速牌上的速度指瞬时速度B.运动员在处理做香蕉球运动的足球时，要将足球看成质点C.运动员的链球成绩是指链球从离开手的位置到落地点的位移大小D.选取不同的参考系，同一物体的运动轨迹可能不同
解析　限速牌上的速度是指按规定行驶的最大速度，为瞬时速度，故A正确；香蕉球的运动很复杂，向前运动的同时还在转动，若将其看成质点，则无法把握其运动特点，故B错误；链球成绩是指从地面上的某一规定位置到链球落地点的位移大小，故C错误；从水平匀速飞行的飞机上释放的物体(不计空气阻力)，以飞机为参考系时做自由落体运动，轨迹为直线；以地面为参考系时做平抛运动，轨迹为曲线，故D正确.
2.(平均速度和瞬时速度)中国选手劳义在广州亚运会男子100米决赛中以10秒24的成绩获得冠军.这是中国选手历史上首次获得亚运会男子百米冠军！劳义之所以能够取得最佳成绩，取决于他在100米决赛中A.某时刻的瞬时速度大B.撞线时的瞬时速度大C.平均速度大D.撞线时的加速度大
3.(平均速度和瞬时速度)(多选)下列关于瞬时速度和平均速度的说法正确的是A.若物体在某段时间内任一时刻的瞬时速度都等于零，则它在这段时间内的平 均速度一定等于零B.若物体在某段时间内的平均速度等于零，则它在这段时间内任一时刻的瞬时 速度一定都等于零C.匀速直线运动中，物体在任意一段时间内的平均速度等于它在任一时刻的瞬 时速度D.变速直线运动中，物体在任意一段时间内的平均速度一定大于其初始时刻的 瞬时速度
4.(平均速度法求瞬时速度)如图4所示，气垫导轨上滑块经过光电门时，其上的遮光条将光遮住，电子计时器可自动记录遮光时间Δt.测得遮光条的宽度为Δx，用 近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度.为使 更接近瞬时速度，正确的措施是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
5.(加速度的理解)(多选)两个物体A、B的加速度aA>aB，则A.A的速度一定比B的速度大B.A的速度变化量一定比B的速度变化量大C.A的速度变化一定比B的速度变化快D.A的速度变化率一定比B的速度变化率大
解析　加速度a＝ ，表示速度变化的快慢，加速度a较大，其速度v、速度变化量Δv不一定大，但速度变化一定快，速度变化率一定大，故C、D正确.
1.“嫦娥三号”月球探测器成功完成月面软着陆，且着陆器与巡视器(“玉兔号”月球车)成功分离，下面有关“嫦娥三号”的说法正确的是A.“嫦娥三号”刚刚升空的时候速度很小，加速度也很小B.研究“玉兔号”月球车在月球表面运动的姿态时，可以将其看成质点C.研究“嫦娥三号”飞往月球的运行轨道时，可以将其看成质点D.“玉兔号”月球车静止在月球表面时，其相对于地球也是静止的
解析　“嫦娥三号”在刚刚升空的时候速度很小，但速度变化很快，加速度很大，故选项A错误；研究“玉兔号”月球车在月球表面运动的姿态时，不能忽略“玉兔号”月球车的大小和形状，不能将其看成质点，故选项B错误；研究“嫦娥三号”飞往月球的运行轨道时，可以忽略“嫦娥三号”的大小和形状，可以将其看成质点，故选项C正确；“玉兔号”月球车静止在月球表面时，相对于月球是静止的，相对于地球是运动的，故选项D错误.
2.关于物体的运动，下列情况不可能出现的是A.加速度在减小，速度在增加B.加速度方向始终改变而速度不变C.加速度和速度大小都在变化，加速度最大时速度最小，速度最大时加速度 最小D.加速度方向不变而速度方向变化
3.一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，再逐渐减小直至为零，则在此过程中A.速度先逐渐增加，然后逐渐减小，当加速度减小到零时，速度达到最小值B.速度先均匀增加，然后增加得越来越慢，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
解析　加速度与速度的方向相同，速度应增加.当加速度不变时，速度均匀增加；当加速度减小时，速度仍增加，但增加得越来越慢；当加速度为零时，速度达到最大值，保持不变，A错误，B正确；因质点速度方向不变化，始终向前运动，最终做匀速运动，所以位移一直在增大，C、D错误.
4.人们越来越多地使用手机进行导航，如图1所示是某人从杭州市民中心驾车去武林广场的手机导航的截屏画面，该地图提供了①、②、③三种驾车线路规划方案及相对应的数据，实际行驶中导航提示：“前方有测速，限速50千米……”.下列说法不正确的是A.①②③三条线路方案的位移相等B.研究汽车在地图上的实时位置时，可以把汽车看成质点C.图中显示23分钟和6.9公里分别指的是时间间隔和路程D.导航提示的“限速50千米”指的是限制汽车的平均速度不超过50 km/h
解析　因汽车起点与终点相同，故位移相同，选项A正确；研究汽车在地图上的实时位置时，汽车的形状、大小可以忽略，汽车可以视为质点，选项B正确；23分钟与6.9公里的含义分别是需要行驶的时间和这段时间内汽车行驶的路程，选项C正确；限速50千米是指限制汽车的瞬时速度不超过50 km/h，选项D错误.
5.校运会400 m比赛中，终点在同一直线上，但起点不在同一直线上(如图2所示).关于这样的做法，下列说法正确的是A.这样做的目的是使参加比赛的同学位移大小相同B.这样做的目的是使参加比赛的同学路程相同C.这样做的目的是使参加比赛的同学所用时间相同D.这种做法其实是不公平的，明显对外侧跑道的同学有利
解析　校运会400 m比赛，其跑道是弯的，为了保证其路程均为400 m且终点在同一直线上，故起点不在同一直线上，故B正确.
6.关于物体的运动，下列说法正确的是A.物体的加速度等于零，速度一定等于零B.物体的速度变化量大，加速度一定大C.物体具有向东的加速度时，速度的方向可能向西D.做直线运动的物体，加速度减小，速度也一定减小
7.一物体做加速度为－1 m/s2的直线运动，t＝0时速度为－5 m/s，下列说法正确的是A.初速度为－5 m/s说明物体在做减速运动B.加速度为－1 m/s2说明物体在做减速运动C.t＝1 s时物体的速度为－4 m/sD.初速度和加速度方向相同，物体在做加速运动
解析　当速度方向与加速度方向相同时，物体做加速运动，根据速度公式v＝v0＋at，当t＝1 s时物体速度为v1＝－5 m/s＋(－1)×1 m/s＝－6 m/s，故A、B、C错误，D正确.