1.1《描述运动的基本概念》教学案(含答案)

第一章：直线运动的描述

第1讲描述运动的基本概念

考纲下载：1.参考系、质点(Ⅰ) 2.位移、速度和加速度(Ⅱ) 主干知识·练中回扣——忆教材夯基提能

1．参考系

(1)定义：假定不动，用来作参考的物体。

(2)特性

①任意性：参考系的选取原则上是任意的；

②统一性：比较不同物体的运动时，选同一参考系；

③差异性：选不同的参考系，对同一物体的运动描述可能不同。2．质点

(1)定义：用来代替物体的有质量的点。

(2)条件：物体的大小和形状对研究问题的影响可以忽略。

3．位移

(1)定义：由初位置指向末位置的有向线段。

(2)大小：初位置与末位置间的直线距离。

(3)方向：由初位置指向末位置。

4．速度

(1)定义：位移与发生这一位移所用时间的比值。

(2)定义式：v＝Δx Δt。

(3)方向：与位移方向相同。

(4)分类：平均速度和瞬时速度。

5．加速度

(1)定义：速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值。

(2)定义式：a＝Δv Δt。

(3)方向：与速度变化量的方向相同。

(4)物理意义：描述速度变化的快慢。

巩固小练

1．判断正误

(1)研究物体的运动时，只能选择静止的物体作为参考系。(×)

(2)欣赏芭蕾舞表演者的精彩表演时，不能把芭蕾舞表演者看做质点。(√)

(3)做直线运动的物体，其位移大小一定等于路程。(×)

(4)子弹击中目标的速度属于瞬时速度。(√)

(5)平均速度的方向与位移方向相同。(√)

(6)物体的加速度增大，速度就增大。(×)

(7)甲的加速度a甲＝2 m/s2，乙的加速度a乙＝－3 m/s2，则知a甲＞a乙。(×)

[位移和速度]

2．[多选]两个人以相同的速率同时从圆形轨道的A点出发，分别沿ABC和ADE方向行走，经过一段时间后在F点相遇(图中未画出)。从出发到相遇的过程中，描述两人运动情况的物理量相同的是(

)

A．速度B．位移C．路程D．平均速度[平均速度和瞬时速度]

3．下列关于瞬时速度和平均速度的说法中正确的是()

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不一定等于零

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等于零

C．做匀速直线运动的物体在任意一段时间内的平均速度都等于它任一时刻的瞬时速度D．做变速直线运动的物体在一段时间内的平均速度一定不等于它某一时刻的瞬时速度[速度和加速度]

4．关于速度和加速度的关系，以下说法正确的是()

A．加速度方向为正时，速度可能增大，也可能减小

B．加速度描述了物体速度变化的多少

C．加速度方向保持不变，速度方向也保持不变

D．加速度大小不断变小，速度大小也不断变小

核心考点·分类突破——析考点讲透练足

题组一

1．(2016·舟山模拟)下列对物体运动的描述，不是以地面为参考系的是()

A．大江东去B．轻舟已过万重山

C．夕阳西下D．飞花两岸照船红

2．(2016·江门模拟)下列比赛项目中，运动员可看做质点的是()

A．自由体操B．柔道

C．拳击D．马拉松赛跑

题组二位移

3．[多选]关于位移和路程，下列说法正确的是()

A．物体在某一段时间内运动的位移为零，则其一定是静止的

B．物体在某一段时间内运动的路程为零，则其一定是静止的

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，物体的位移大小一定小于路程

4．若规定向东方向为位移正方向，今有一个足球停在坐标原点处，轻轻踢它一脚，使它向东做直线运动，经过5 m时与墙相碰后又向西做直线运动，经过7 m停下，则上述过程足球通过的路程和位移分别是()

A．12 m、2 m B．12 m、－2 m

C．－2 m、－2 m D．2 m、2 m

位移与路程的“3区别1联系”

1.区别：(1)物理意义不同：位移描述物体位置的变化；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；路程应用标量的代数运算。

2.联系：位移x与路程s的大小关系为x≤s，只有物体做单向直线运动时，其位移大小才等于路程。

1

(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．平均速度与平均速率的区别

平均速度的大小不能称为平均速率，因为平均速率是路程与时间的比值，只有当路程与位移的大小相等时，平均速率才等于平均速度的大小。

3．计算平均速度时应注意的两个问题

(1)平均速度的大小与物体不同的运动阶段有关，求解平均速度必须明确是哪一段位移或哪一段时间内的平均速度。

(2)v＝Δx

Δt

是平均速度的定义式，适用于所有的运动。

[典题](2016·绍兴质检用如图所示的计时装置可以近似测出气垫导轨上滑块的瞬时速度。已知固定在滑块上的遮光条的宽度为 4.0 mm，遮光条经过光电门的遮光时间为0.040 s。则滑块经过光电门位置时的速度大小为()

A．0.10 m/s B．100 m/s

C．4.0 m/s D．0.40 m/s

“极限法”求瞬时速度

1.方法概述：由平均速度公式v＝

Δx

Δt可知，当Δx、Δt都非常小，趋向于极限时，这时的平均速度就可认为是某一时刻或某一位置的瞬时速度。

2.选用思路：当已知物体在微小时间Δt内发生的微小位移Δx时，可由v＝

Δx

Δt粗略地求出物体在该位置的瞬时速度。

1.如图所示，在气垫导轨上安装有两个光电计时装置A、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，则下列说法正确是()

A．滑块通过A的速度为1 cm/s

B．滑块通过B的速度为2 cm/s

C．滑块加速度为5 m/s2

D．滑块在A、B间的平均速度为3 m/s

2．(2015·浙江高考)如图所示，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Δ

x，用

Δx

Δt近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度，为使

Δx

Δt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

1

2．加速度的两个表达式

a ＝Δv Δt

是加速度的定义式，a ＝F

m 是加速度的决定式，即加速度的大小由物体受到的合

力F 和物体的质量m 共同决定，加速度的方向由合力的方向决定。

3．根据a 与v 方向的关系判断物体加速还是减速 (1)当a 与v 同向或夹角为锐角时，物体加速。 (2)当a 与v 垂直时，物体速度大小不变。

(3)当a 与v 反向或夹角为钝角时，物体减速。

速度和加速度关系的3个易错点

1.速度的大小与加速度的大小没有必然联系。

2.速度变化量的大小由加速度和速度变化的时间共同决定。

3.速度增大或减小是由速度与加速度的方向关系决定的。

1．[多选](2016·太原模拟)关于速度和加速度，下列说法正确的是( ) A ．速度变化量越大，加速度就越大 B ．速度变化越快，加速度越大

C ．加速度保持不变，速度方向可能改变

D ．加速度大小不断变小，速度大小也一定不断变小 度是否变化无关，D 错误。

答案：BC

2．[多选](2016·西青区质检)下列几种情况中，可能发生的是( ) A ．位移和加速度反向

B ．速度与加速度反向

C ．加速度不变，速度在变

D ．速度不变，加速度在变

3．[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( )

A ．加速度的大小为6 m/s 2，方向与初速度的方向相同

B ．加速度的大小为6 m/s 2，方向与初速度的方向相反

C ．加速度的大小为14 m/s 2，方向与初速度的方向相同

D ．加速度的大小为14 m/s 2，方向与初速度的方向相反

专题突破训练 一、单项选择题 1．歌词“月亮在白莲花般的云朵里穿行”中，描述“月亮穿行”所选的参考系是( ) A ．云朵 B ．月亮 C ．地面 D ．观察者

2．(2016·亳州联考)下列关于质点的说法，正确的是( ) A ．正在做课间操的同学们都可以看做质点

B ．研究打出的乒乓球旋转情况时可以把球看做质点

C ．观察航空母舰上的舰载飞机起飞时，可以把航空母舰看做质点

D ．在作战地图上确定航空母舰的准确位置时，可以把航空母舰看做质点

3．如图所示，某质点沿半径为r 的半圆弧由a 点运动到b 点，则它通过的位移和路程分别是( )

A ．2r ，方向向东 πr

B ．r ，方向向东 πr

C ．2r ，方向向东 2r

D ．0 0

4．下列关于速度的说法中，属于瞬时速度的是( ) A ．列车从北京到哈尔滨的运行速度是160 km/h B ．台风中心以25 km/h 的速度向沿海海岸移动 C ．人步行的速度大约是5 m/s

D ．子弹以500 m/s 的速度飞出枪口

5．(2016·宜春模拟)“神舟十号”飞船发射升空，并进入预定轨道，通过一系列的姿态调整，完成了与“天宫一号”的交会对接，关于以上消息，下列说法中正确的是( )

A．“神舟十号”飞船绕地球飞行一周的过程中，路程为零

B．“神舟十号”飞船绕地球飞行一周的过程中，位移为零

C．“神舟十号”飞船绕地球飞行一周的过程中，每一时刻的瞬时速度和平均速度都不为零

D．在“神舟十号”与“天宫一号”的交会对接过程中，可以把“神舟十号”飞船看做质点

6．如图所示是汽车的速度计，某同学在汽车中观察速度计指针位置的变化。开始时指针指示在如图甲所示的位置，经过8 s后指针指示在图乙所示的位置，若汽车做匀变速直线运动，那么它的加速度约为()

A．11 m/s2B．5.0 m/s2C．1.4 m/s2D．0.6 m/s2

7．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，加速度的方向为负

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

8．一辆汽车沿平直公路以速度v1行驶了2

3的路程，接着又以速度v2＝20 km/h行驶完

剩余1

3的路程，如果汽车全程的平均速度为28 km/h，那么v1的大小是()

A．25 km/h B．34 km/h C．35 km/h D．38 km/h

9．(2016·张掖质检)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．速度先逐渐变大，然后再逐渐减小，当加速度减小到零时，速度达到最小值

B．速度先均匀增加，然后增加的越来越慢，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

二、多项选择题

10.(2016·达州质检)三个质点A、B、C均由N点沿不同路径运动至M点，运动轨迹如图所示，三个质点同时从N点出发，同时到达M点，下列说法正确的是(

) A．三个质点从N点到M点的平均速度相同

B．三个质点任意时刻的速度方向都相同

C．三个质点任意时刻的位移方向都相同

D．三个质点从N点到M点的位移相同

11．一质点沿一边长为2 m的正方形轨道运动，每秒钟匀速移动1 m，初始位置在bc 边的中点A，由b向c运动，如图所示，A、B、C、D分别是bc、cd、da、ab边的中点，则下列说法正确的是(

)

A．第2 s末的瞬时速度大小是1 m/s

B．前2 s内的平均速度大小为

2

2m/s

C．前4 s内的平均速率为0.5 m/s

D．前4 s内的平均速度大小为2 m/s

12．(2016·廊坊联考)一物体做匀变速直线运动，当t＝0时，物体的速度大小为12 m/s，方向向东，当t＝2 s时，物体的速度大小为8 m/s，方向仍向东，则当t为多少时，物体的速度大小变为2 m/s()

A．3 s B．5 s C．7 s D．9 s