高考领航考第1讲描述运动的基本概念公开课.docx

第1讲描述运动的基本概念重温教材扫清盲点重温教材扫清盲点必僭I知快穗塞一、质点和参考系1.质点 (1)用来代替物体的有质量的点叫做质点.(2)研究一个物体的运动时，如果物体的形状和大小对所研究问题的影响可以忽略,就 可以看做质点.质点是一种理想化模型,实际并不存在.2.参考系参考系可以是运动的物体，也可以是静止的物体，但被选为参考系的物体，我们都假定它是静止的.(2)比拟两物体的运动情况时，必须选回二参考系.(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不同.通常以地球为参考 系.二、位移和速度1 .位移和路程位移路程定义位移表示物体的位置变化，可用由初位置指向末位 置的有向线段表示路程是物体运动轨迹的长度区别位移是矢量,方向由初位置指向末位置路程是标量，没有方向联系在单向直线运动中，位移的大小等于路程；其他情况下，位移的大小小于路程2 .速度与速率平均速度：在变速运动中，物体发生的位移与发生这段位移所用时间的比值，即。爷，是矢量，其方向就是对应位移的方向.(2)瞬时速度：运动物体在某一时刻或经过某一位置的速度，是矢量，其方向是物体的 运动方向或运动轨迹的切线方向.(3)速率：瞬时速度的大小,是标量.(4)平均速率：物体运动实际路程与发生这段路程所用时间的比值,不一定等于平均速 度的大小.三、加速度.物理意义：描述物体速度变化快慢和方向的物理量，是状态量.2定义式：aAf MA. 0.067 m/s2B. 0.67 m/s2C. 6.7 m/s2D.不能计算出解析：选A.遮光板通过第一个光电门时的速度s=£=瞿m/s=0.10 m/s,遮光板通过第二个光电门时的速度。2=今=m/s=0.30 m/s,故滑块的加速度:一力知 ixti U.1UAi0.067 m/s2,选项A正确.素养达标1 . （2020甘肃天水质检）如下图，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测得遮光条的宽度为Ax,用蓍近似代表滑块通过 光电门时的瞬时速度.为使聿更接近瞬时速度，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Ax解析：选A.爷表示的是AE时间内的平均速度，遮光条的宽度Ax越窄，那么记录的遮 光时间越小，甘越接近滑块通过光电门时的瞬时速度，选项A正确.2 .（多项选择）一身高为的田径运发动正在参加百米国际比赛，在终点处，有一位站在跑 道终点旁的摄影记者用照相机给他拍摄冲线过程，摄影记者使用的照相机的光圈（控制进光 量的多少）是16,快门（曝光时间）是表s,得到照片后测得照片中运发动的高度为h,胸前 号码布上模糊局部宽度是AL.由以上数据可以知道运发动的（）A.百米成绩B.冲线速度C.百米内的平均速度D.冲线时2 s内的位移解析：选BD.由于无法知道运发动跑100m经历的时间，故无法确定其平均速度和成U1绩，A、C均错误；由题意可求出冲线时木s内运发动跑过的距离*=今人，进一步求得尢 60noUs内的平均速度。=中，由于时间极短，可把这段时间内的平均速度近似看成是冲线时的瞬 60时速度，B、D正确.3 .决定因素：Q不是由0、Nt、Ad来决定，而是由5来决定.4 .方向：与A。的方向一致，由合外力的方向决定,而与加、。的方向无关.溜化理解 “SHENHUALIJIE1 .质点的辨识物体能否看成质点，关键不在物体本身，而是要看研究的问题，同一个物体在不同情 况下有时可看成质点，有时那么不能.2 .“速度”的理解“速度” 一词在不同情境下可能表示瞬时速度、平均速度、速率、平均速率，解决具 体问题时需要加以区分.3 .平均速度和平均速率平均速度是位移与所用时间的比值，平均速率是路程与所用时间的比值，所以平均速 率不是平均速度的大小.4 .加速度的方向加速度的方向与速度变化量的方向相同，由物体受到的合力方向决定（万=%。）.遥刖达柄“KEQIANDABIAO一、易混易错判断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，不能视为质点.（K ）3 .参考系必须是静止不动的物体.（ ）4 .做直线运动的物体，其位移的大小一定等于路程.（X ）5 .平均速度的方向与位移的方向相同.（工）6 .瞬时速度的方向就是物体在该时刻或该位置的运动方向.（± ）7 .物体的速度很大，加速度不可能为零.（£ ）8 .甲的加速度甲=2 m/s2,乙的加速度。乙=-3 m/s2,。甲乙.（K ）9 .物体的加速度增大，速度就增大.（K ）二、教材习题及改编1 .（鲁科教材原题）（多项选择）在以下情况中，人或物体可以被视为质点的是（）A.研究一名学生从家步行1km到学校的运动情况研究一名学生做课间操时的运动情况C.研究一列火车从北京开往上海途中通过一座铁路桥所用的时间D.研究一只铁饼被运发动抛出到55 m外落地前在空中飞行的轨迹解析：选AD.学生本身的大小相对于其行走的1km路程可忽略，同理，选项D中铁 饼的大小也可忽略，所以选项A中的人和D中的物可视为质点.研究学生做操，需要研究 其肢体的动作，不可视为质点.研究火车过铁路桥所用的时间，火车的长度不能忽略，不 可视为质点.故A、D正确.2 .（鲁科教材原题）以下4个运动中，位移大小最大的是（）A.物体先向东运动8 m,接着向西运动4 m8 .物体先向东运动2 m,接着向西运动8 mC.物体先向东运动4 m,接着向南运动3 mD.物体先向东运动3 m,接着向北运动4 m解析：选B.A项，位移大小为4 m; B项，位移大小为6 m; C项，位移大小为5 m; D项，位移大小为5 m, B项中位移最大，故B项正确.3 .（人教教材改编题）（多项选择）以下对参考系的理解中正确的选项是（）A. “一江春水向东流”是以河岸为参考系B. “地球的公转”是以太阳为参考系C. “钟表的时针在转动”是以分针为参考系D.“太阳东升西落”是以地球为参考系解析：选ABD.以河岸为参考系，水是流动的，A对；以太阳为参考系，地球在公转, B对；时针转动是以钟表表盘为参考系，C错；以地面为参考系，太阳东升西落，D对.4 .（人教教材改编题）（多项选择）以下运动可能发生的是（）A.物体运动的加速度等于0,而速度却不等于08 .两物体相比，一个物体的速度变化量比拟大，而加速度却比拟小C.物体的加速度和速度方向相同，而速度在减小D.物体做直线运动，后一阶段的加速度比前一阶段小，但速度却比前一阶段大解析：选ABD.物体做匀速直线运动时，加速度为0,速度不为0;速度变化量大时, 加速度不一定大；加速度和速度的方向相同时，速度一定增大；加速度减小时，速度可能 增大，也可能减小；综上所述，选项A、B、D正确.考点透析 多维冲关考点一对质点、参考系、位移的理解自主学习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.参考系是为了研究物体的运动而假定为不动的物体.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大小.2 .三点注意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.个多维冲关1 .（对质点的理解）（多项选择）为了提高枪械射击时的准确率，制造时会在枪膛上刻上螺旋形 的槽.这样，当子弹在枪管中运动时，会按照旋转的方式前进.离开枪管后，子弹的高速 旋转会降低空气密度、侧风等外部环境对子弹的影响，从而提高子弹飞行的稳定性.以下 关于子弹运动的说法中正确的选项是（）A.当研究子弹的旋转对子弹飞行的影响时可以把子弹看做质点B.当研究子弹射击百米外的靶子所用的时间时可以把子弹看做质点C.无论研究什么问题都可以把子弹看做质点D.能否将子弹看做质点，取决于我们所研究的问题解析：选BD.研究子弹的旋转对子弹飞行的影响时，子弹不能看成质点，A错误；当 研究子弹射击百米外的靶子所用的时间时，子弹的大小和形状可以忽略，可以看成质点，B 正确；当物体的形状、大小对所研究的问题没有影响时，我们就可以把它看做质点，所以 能否将子弹看做质点，取决于我们所研究的问题，C错误，D正确.2 .（对位移和路程的理解）关于位移和路程，以下说法正确的选项是（）A.在某一段时间内物体运动的位移为零，那么该物体一定是静止的8 .在某一段时间内物体运动的路程为零，那么该物体一定是静止的C.在直线运动中，物体的位移大小一定等于其路程D.在曲线运动中，物体的位移大小可能等于其路程解析：选B.物体运动了一段时间后又回到出发点，位移为零，选项A错误；物体不 运动，那么它的路程一定为零，反之物体在某一段时间内运动的路程为零，那么它一定静止， 选项B正确；物体只有做单向直线运动时，其位移大小才等于路程，选项C、D错误.3.（对参考系的理解）钓鱼岛群岛自古以来就是中国领土，其附近海域是渔民祖祖辈辈传 统的谋生渔场.如图，中国海监46船（甲）和中国海监49船（乙），在钓鱼岛领海内开展例行 维权巡航.甲、乙两船并排行驶，甲船上的船员看见钓鱼岛向东移，乙船内的船员发现甲 船没有动.如果以钓鱼岛为参照物，上述事实说明（）A.甲船向西运动，乙船不动B.乙船向西运动，甲船不动C.甲船向西运动，乙船向东运动D.甲、乙两船以相等的速度都向西运动解析：选D.甲船上的船员看见钓鱼岛向东移，以钓鱼岛为参照物，甲船向西运动， 乙船内的船员发现甲船没有动.甲、乙两船的速度大小、行驶的方向应该是一样的，即甲、 乙两船以相等的速度都向西运动.故D正确.【题后反思】对参考系的三点提醒(1)由于运动描述的相对性，但凡提到物体的运动，都应该明确它是相对哪个参考系而 言的，在没有特殊说明的情况下，一般选大地作为参考系.(2)在同一个问题中，假设要研究多个物体的运动或同一物体在不同阶段的运动，那么必须 选取同一个参考系.(3)对于复杂运动的物体，应选取能最简单描述物体运动情况的物体为参考系.考点二 平均速度和瞬时速度师 生互动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A/-0时的平均速度.2.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”和发生这段位移所用的“时间”.AB. ABC. ABCD. A8COE四段曲线轨迹运动所用的时间分别是：1 s、2 s、3 s、4 s.下 列说法不正确的选项是()物体在AB段的平均速度为1 m/s物体在AbC段的平均速度为卓m/sC. A3段的平均速度比AbC段的平均速度更能反映物体处于A点时的瞬时速度D.物体在3点的速度等于AC段的平均速度解析：选D.由可得：v AB=m/s解析：选D.由可得：v AB=m/s=1 m/s, v ac , m/s,故 A、B 均正确；所选取的过程离A点越近，运动时间越短，其阶段的平均速度越接近A点的瞬时速度，故C 正确；由A经8到。的过程不是匀变速直线运动过程，故B点虽为中间时刻，但其速度不 等于AC段的平均速度，D错误.【题后反思（1）中间时刻的速度等于这段时间的平均速度，只适用于匀变速直线运 动.此题中由的过程为曲线运动.（2）所选取的时间或过程越短，该段的平均速度越接近该过程内某时刻或某位置的瞬时 速度.个多维冲关1 .（平均速度和瞬时速度的理解）（多项选择）如下图，某赛车手在一次野外训练中，先用 地图计算出出发地4和目的地8的直线距离为9 km,实际从A运动到B用时5 min,赛车 上的里程表指示的里程数增加了 15 km.当他经过某路标。时，车内速度计指示的示数为150 km/h,那么可以确定的是（）A.整个过程中赛车的平均速度为180 km/hB.整个过程中赛车的平均速度为108 km/hC.赛车经过路标。时的瞬时速度为150 km/hD.赛车经过路标。时速度方向为由A指向8解析：选BC.从A到区位移为9km,用时4 h,由平均速度定义式可得整个过程的 平均速度为108 km/h,故A错，B对；速度计显示的是瞬时速度大小，故C对；经过。时 速度的方向沿。点切线指向运动方向，故D错.2 .（平均速度的计算）某同学在研究一辆汽车的运动时发现，汽车沿直线运动，以速度125=20 m/s行驶了;的路程，接着以速度。2=30 m/s跑完了其余的;的路程，他根据这些数 据算出了汽车在全程的平均速度，你看以下哪一个是正确的（）A . 25 m/sB . 24 m/sC. 23 m/sD. 25.7 m/s解析：选D.由平均速度的公式。=号，可得。=产了=257111/§2正确.父+至V V23.（平均速度、瞬时速度、平均速率）一质点沿直线Ox方向做减速直线运动，它离开O 点的距离X随时间变化的关系为x=6z-2（m）,它的速度。随时间t变化的关系为V=6- 6Z2（m/s）,那么该质点在£=2s时的瞬时速度和£=0至h=2s间的平均速度、平均速率分别为18 m/s> 2 m/s> 6 m/sA. 18 m/s、2 m/s> 2 m/s-2 m/s、2 m/s> 18 m/sB. 18 m/s、6 m/s、6 m/s解析：选A.由速度0随时间l变化的关系式可得，f=2s时的瞬时速度为彩=6111/§一6X22m/s=-18m/s,由位移x随时间（变化关系可知，在£=0到t=2s内发生的位移为Ax Ax=4 m,所以£=0到£=2 s间的平均速度为0 =3=-2 m/s,质点经时间Is后速度减为0,在£=0到f=l S内发生的位移为X1=4 m,所以从/=0到t=2 s内发生的路程为5=12 m,师生互所以£=0到t=2 s间的平均速率为v速率=*=6 m/s.由以上分析可知，选项A正确.考点三加速度与速度及速度变化的关系动.三个概念的比拟比拟工程速度速度变化量加速度物理意义描述物体运动快慢和方 向的物理量，是状态量描述物体速度改变的 物理量，是过程量描述物体速度变化快慢和 方向的物理量，是状态量定义式AxV StAo=o一如Ar o-oo d- “一 .AZt决定因素v的大小由。0、q、AE决 定由。与如进行矢量 运算，由Ao=AE知No 由与A£决定。不是由0、t、Au来决定 的，而是由£来决定方向平均速度与位移同向由。一00或Q的方向决定与Ar的方1可一致，由F 的方向决定，而与。0、v 的方向无关2.根据。与D方向的关系判断物体是加速还是减速当。与与同向或夹角为锐角时，物体加速.当与己垂直时，物体速度的大小不变.当。与D反向或夹角为钝角时，物体减速.（多项选择）如图甲所示，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2.5s内停下来，以下说法中正确的选项是乙乙甲A. 10 s内火箭的速度改变量为10 m/sB. 2.5s内汽车的速度改变量为一30m/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：选BD因火箭发射时，速度在10s内由0增加到100m/s,故10s内火箭的速 度改变量为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 2.5s内停下来，那么25 s内汽车的速度改变量为030 m/s=-30 m/s,选项B正确；火箭的加速度为：郎? m/s2 = 10 m/s2, 汽车的加速度为：m/s2 = 12Aii 1U/Xt2m/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.个多维冲关1 .（对加速度的理解）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，再逐渐减小直至零，那么在此过程中（）A.速度先逐渐增大，然后逐渐减小，当加速度减小到零时，速度到达最小值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，速度到达最大值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，位移到达最小值解析：选B.加速度与速度同向，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，速度到达最大值，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均错误.2 .（加速度与速度及速度变化之间的制约关系）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掌握的概念”.所以对加速度 的认识应该引起大家的重视.以下说法中正确的选项是（）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8 .速度变化得越快，加速度就变化得越快C.物体加速度变大，那么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解析：选D.加速度是描述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，那么速度在减 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.3.（加速度的计算）（多项选择）一物体做匀变速直线运动，某时刻速度大小为4m/s, 1s后速 度的大小变为10m/s,在这Is内该物体的（）A.加速度的大小为6m/s2,方向与初速度的方向相同B.加速度的大小为6m/s2,方向与初速度的方向相反C.加速度的大小为14m/s2,方向与初速度的方向相同D.加速度的大小为14m/s2,方向与初速度的方向相反0On 10 - 4解析：选AD.假设初、末速度方向相同时，a=:-m/s2=6m/s2,方向与初速 。JL77 - 77a- 10 - 4度的方向相同，A正确，B错误；假设初、末速度方向相反时，a=- -=-m/s2= 14 m/s2,方向与初速度的方向相反，C错误，D正确.自主阅读 拓展思维用平均速度法求解瞬时速度极限思想的应用素养必备1 .用极限法求瞬时速度和瞬时加速度（1）公式0=詈中，当A/0时0是瞬时速度.Az;（2）公式。=式7中，当al>0时是瞬时加速度.2 .注意用u=笔求瞬时速度时，求出的是粗略值，A«Ax）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中 间时刻的瞬时速度.典例 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，如下图，滑块在牵引力作用下先后匀加速通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录 了遮光板通过第一个光电门的时间为A6=0.30 s,通过第二个光电门的时间为A/2=0.10 s, 遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为A/=3.0 s,那么滑块的加 速度约为（）