2019届一轮复习教科版 运动学的基本概念问题 学案
2019年高三物理一轮复习学案设计 第一章-第1讲-描述运动的基本概念 复习课(无答案)

(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.
2、位移和速度
例2、(多选)某赛车手在一次野外训练中,先利用地图计算出出发地和目的地的直线距离为9 km,从出发地到目的地用了5 min,赛车上的里程表指示的里程数值增加了15 km,当他经过某路标时,车内速率计指示的示数为150 km/h,那么可以确定的是()
A.甲先到达B.乙先到达C.甲、乙同时到达D.不能确定
知识总结(2)
1.位移和路程
(1)位移:描述物体________的变化,用从_________指向___________的有向线段表示,是矢量.
(2)路程是物体运动________的长度,是标量.
2.速度
(1)平均速度:
(2)瞬时速度:
3.速率和平均速率
A.0.67 m/s2B.0.14 m/s2C.0.40 m/s2D.0.22 m/s2
7.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
8.甲、乙两个物体在同一直线上沿正方向运动,a甲=4 m/s2,a乙=-4 m/s2,那么对甲、乙两物体判断正确的是()
编号001一轮复习学案备课组长:王相思编写:王相思
课题
第一讲 描述运动的基本概念
考纲要求
高考物理大一轮复习 第一章 专题强化一 运动学图像 追及相遇问题讲义(含解析)教科版-教科版高三全册

专题强化一运动学图像追与相遇问题专题解读1.本专题是匀变速直线运动规律和运动学图像的综合应用,为高考必考内容,多以选择题形式命题.2.学好本专题,可以提高同学们通过画运动情景示意图和v-t图像分析和解决运动学问题的能力.3.用到的知识有:x-t图像和v-t图像的理解,匀变速直线运动的规律,临界条件确实定,极值思想等数学方法.一、运动学图像1.直线运动的x-t图像(1)图像的物理意义反映了做直线运动的物体的位置随时间变化的规律.(2)图线斜率的意义①图线上某点切线的斜率大小表示物体速度的大小②图线上某点切线的斜率正负表示物体速度的方向.(3)交点两图线交点,表示两物体相遇.2.直线运动的v-t图像(1)图像的物理意义反映了做直线运动的物体的速度随时间变化的规律.(2)图线斜率的意义①图线上某点切线的斜率大小表示物体加速度的大小.②图线上某点切线的斜率正负表示加速度的方向.(3)两种特殊的v-t图像①匀速直线运动的v-t图像是与横轴平行的直线.②匀变速直线运动的v-t图像是一条倾斜的直线.(4)图像与时间轴围成的面积的意义(如图1)图1①图像与时间轴围成的面积表示位移.②假设此面积在时间轴的上方,表示这段时间内的位移方向为正;假设此面积在时间轴的下方,表示这段时间内的位移方向为负.(5)交点两图线交点表示此时两物体速度一样.自测1(2018·四川省雅安市第三次诊断)甲、乙两物体在同一直线上运动,其位移-时间图像如图2所示,由图像可知( )图2A.甲比乙运动得快B.乙开始运动时,两物体相距20mC.在前25s内,两物体距离先增大后减小D.在前25s内,两物体位移大小相等答案 C解析位移-时间图像的斜率大小等于速度大小,由题图可知甲比乙运动得慢,故A错误;由题图可知:乙从原点出发,乙开始运动时,甲的位置坐标大于20m,如此乙开始运动时两物体相距大于20m,故B错误;在0~10s这段时间内,乙静止在原点,甲沿正向做匀速直线运动,如此两物体间的距离逐渐增大,在10~25s这段时间内,甲的速度大小小于乙的速度大小,甲在乙的前方,如此两者距离逐渐减小,故C正确;在前25s内,甲的位移为x1=40m -20m=20m,乙的位移为x2=40m-0=40m, 故D错误.自测2(2018·广东省湛江市第二次模拟)某同学在开展研究性学习的过程中,利用速度传感器研究某一物体以初速度1m/s做直线运动的速度v随时间t变化的规律,并在计算机上得到了前4s内物体速度随时间变化的关系图像,如图3所示.如此如下说法正确的答案是( )图3A.物体在1s末速度方向改变B.物体在3s末加速度方向改变C.前4s内物体的最大位移出现在第3s末,大小为3.5mD.物体在第2s末与第4s末的速度一样答案 C解析由题图可知,0~1s内物体沿正方向做匀加速运动,1~3s内沿正方向做匀减速运动,3~4s内沿反方向做匀加速运动,故在第3s末物体的速度为0,位移最大,x=1+22×1m+12×2×2m=3.5m,1s末速度方向没有改变,图线的斜率表示加速度,故由题图可知3s末加速度方向不变,物体在第2s末与第4s末的速度大小相等,方向相反,故A、B、D错误,C正确.二、追与与相遇问题1.问题概述当两个物体在同一条直线上运动时,由于两物体的运动情况不同,所以两物体之间的距离会不断发生变化,就会涉与追与、相遇或防止碰撞等问题.2.两类情况(1)假设后者能追上前者,如此追上时,两者处于同一位置,后者的速度一定不小于前者的速度.(2)假设后者追不上前者,如此当后者的速度与前者的速度相等时,两者相距最近.3.相遇问题的常见情况(1)同向运动的两物体追与并相遇:两物体位移大小之差等于开始时两物体间的距离.(2)相向运动的两物体相遇:各自发生的位移大小之和等于开始时两物体间的距离.自测3(2018·山东省济宁市上学期期末)甲、乙两物体同时从同一位置沿同一直线运动,它们的v-t图像如图4所示,如下说法正确的答案是( )图4A.t1时刻,两者相距最远B.t2时刻,乙物体追上甲C.乙物体先向负方向运动,t1时刻以后向正方向运动D.0~t2时间内,乙的速度和加速度大小都是先减小后增大答案 D解析在0~t2时间内,乙的速度比甲的小,甲在乙的前方,两者间距逐渐增大.t2时刻后,乙的速度比甲的大,两者间距减小,所以在0~t2时间内,t2时刻两者相距最远,乙物体未追上甲,故A、B错误;在v-t图像中速度的正负表示运动方向,由题图可知乙的速度方向一直为正,运动方向没有发生改变,故C错误;根据v-t图像的斜率表示加速度,如此0~t2时间内,乙的速度和加速度大小都是先减小后增大,故D正确.命题点一运动学图像的理解和应用1.x-t图像与v-t图像的比拟x-t图像v-t图像图像举例意义倾斜直线表示匀速直线运动;曲线表示变速直线运动倾斜直线表示匀变速直线运动;曲线表示变加速直线运动特别处两条图线的交点表示相遇图线与时间轴所围面积表示位移运动情况甲做匀速直线运动,乙做速度逐渐减小的直线运动丙做匀加速直线运动,丁做加速度逐渐减小的变加速直线运动位移0~t1时间内甲、乙位移相等0~t2时间内丁的位移大于丙的位移平均速度0~t1时间内甲、乙平均速度相等0~t2时间内丁的平均速度大于丙的平均速度2.三点说明(1)x-t图像与v-t图像都只能描述直线运动,且均不表示物体运动的轨迹;(2)分析图像要充分利用图像与其所对应的物理量的函数关系;(3)识图方法:一轴、二线、三斜率、四面积、五截距、六交点.例1(多项选择)(2018·全国卷Ⅲ·18)甲、乙两车在同一平直公路上同向运动,甲做匀加速直线运动,乙做匀速直线运动.甲、乙两车的位置x随时间t的变化如图5所示.如下说法正确的答案是( )图5A.在t1时刻两车速度相等B.从0到t1时间内,两车走过的路程相等C.从t1到t2时间内,两车走过的路程相等D.在t1到t2时间内的某时刻,两车速度相等答案CD解析x-t图像的斜率表示速度,如此可知t1时刻乙车速度大于甲车速度,A错误;由两图线的纵截距知,出发时甲在乙前面,t1时刻图线相交表示两车相遇,可得0到t1时间内乙车比甲车多走了一段距离,B项错误;t1和t2时刻两图线都相交,明确两车在两个时刻均在同一位置,从t1到t2时间内,两车走过的路程相等,在t1到t2时间内,两图线有斜率相等的一个时刻,该时刻两车速度相等,C、D项正确.变式1(2018·河北省石家庄市二模)a、b、c三个物体在同一条直线上运动,它们的位移-时间图像如图6所示,其中a是一条顶点坐标为(0,10)的抛物线,如下说法正确的答案是( )图6A.b、c两物体都做匀速直线运动,两个物体的速度一样B.在0~5s内,a、b两个物体间的距离逐渐变大C.物体c的速度越来越大D.物体a的加速度为0.4m/s2答案 B解析x-t图像的斜率表示速度,b和c为直线,斜率恒定,b、c做匀速直线运动,但斜率正负不同,即速度方向不同,A、C错误;a的切线的斜率为正,即速度为正,b的斜率为负,即速度为负,所以两者反向运动,故两物体间的距离越来越大,B正确;因为a是一条抛物线,即满足x=x0+kt2,可知物体a做匀加速直线运动,因为抛物线经过(0,10)点和(5,20)点,故x=10+0.4t2,所以12a=0.4,a=0.8m/s2,D错误.例2(多项选择)(2018·全国卷Ⅱ·19)甲、乙两汽车在同一条平直公路上同向运动,其速度—时间图像分别如图7中甲、乙两条曲线所示.两车在t2时刻并排行驶.如下说法正确的答案是( )图7A.两车在t1时刻也并排行驶B.在t1时刻甲车在后,乙车在前C.甲车的加速度大小先增大后减小D.乙车的加速度大小先减小后增大答案BD解析t1~t2时间内,甲车位移大于乙车位移,且t2时刻两车并排行驶,如此t1时刻甲在乙的后面,A项错误,B项正确;由题图图像的斜率知,甲、乙两车的加速度均先减小后增大,C项错误,D项正确.变式2 (2018·山东省泰安市上学期期中)甲、乙两汽车在一平直公路上同向行驶.在t =0到t =t 1的时间内,它们的v -t 图像如图8所示.t =t 1时刻,两汽车并排行驶.如此在这段时间内( )图8A .两汽车的位移一样B .两汽车的平均速度均为v 1+v 22C .t =0时刻,汽车乙在汽车甲前方D .汽车甲的加速度大小逐渐减小,汽车乙的加速度大小逐渐增大 答案 C解析 v -t 图像与时间轴围成的面积表示位移,故0~t 1时间内甲的位移大于乙的位移,而在t 1时刻两汽车并排行驶,所以t =0时刻,汽车乙在汽车甲前方,A 错误,C 正确;如下列图,由于甲车做变加速运动,其平均速度大于v 1+v 22,乙车做变减速运动,其平均速度小于v 1+v 22,故B 错误;v -t 图像的斜率表示加速度,故两者的加速度都在减小,D 错误.拓展点1 非常规图像1.三类图像(1)a -t 图像:由v =v 0+at 可知图像与横轴所围面积表示速度变化量Δv ,如图9甲所示;(2)x t -t 图像:由x =v 0t +12at 2可得x t =v 0+12at ,图像的斜率为12a ,如图乙所示.图9(3)v 2-x 图像:由v 2-v 02=2ax 可知v 2=v 02+2ax ,图像斜率为2a . 2.解题技巧图像反映了两个变量(物理量)之间的函数关系,因此要由运动学公式推导出两个物理量间的函数关系,来分析图像的意义.例3 (2018·山东省临沂市上学期期中)某质点做匀变速直线运动,运动的时间为t ,位移为x ,该质点的x t-t 图像如图10所示,如下说法错误的答案是( )图10A .质点的加速度大小为2cbB .t =0时,质点的初速度大小为cC .t =0到t =b 这段时间质点的平均速度为0D .t =0到t =b 这段时间质点的路程为bc4答案 D解析 由x =v 0t +12at 2得x t =v 0+12at ,可知x t -t 图像的斜率为12a ,根据数学知识可得:12a =-cb ,加速度大小为2cb,初速度为v 0=c ,故A 、B 正确;从t =0到t =b 这段时间,质点的位移为x =v 0t +12at 2=cb +12·(-2cb )·b 2=0,如此质点的平均速度为零,故C 正确;因为从t =0到t =b这段时间内质点的位移为零,即质点做往返运动,根据运动的对称性可知整个过程中的路程为从t =0到t =b 2内位移大小的2倍,所以s =2[c ·b 2+12·(-2c b )·(b 2)2]=bc2,D 错误.变式3 (2019·安徽省巢湖市调研)如图11所示为从静止开始做直线运动的物体的加速度—时间图像,关于物体的运动如下说法正确的答案是( )图11A .物体在t =6s 时,速度为0B .物体在t =6s 时,速度为18m/sC .物体运动前6s 的平均速度为9m/sD .物体运动前6s 的位移为18m 答案 B解析 a -t 图像与t 轴所围面积为物体速度变化量,如此t =6s 时,物体的速度v =0+Δv =12×6×6m/s=18 m/s ,选项B 正确,A 错误;因物体加速度越来越小,其v -t 图像如下列图,可知平均速度大于9m/s ,位移大于54m ,应当选项C 、D 错误.变式4 (多项选择)(2018·河北省邢台市上学期期末)一质点以一定的初速度从A 点开始向相距8m 的B 点做直线运动,运动过程中其速度的二次方v 2与位移x 之间的关系图线如图12所示,如下说法正确的答案是( )图12A .质点做加速度增大的变加速运动B .质点做匀加速运动,其加速度大小为2m/s 2C .质点运动的初速度大小为2m/sD .质点从A 点运动到B 点所用的时间为8s 答案 BC解析 根据v 2=v 02+2ax 可知图像斜率为2a ,如此2a =369m/s 2=4 m/s 2,如此a =2m/s 2,故质点做匀加速直线运动,选项B 正确,A 错误;代入点(8,36)可得,v 0=2 m/s ,选项C 正确;质点末速度v =6m/s ,质点从A 点运动到B 点所用的时间为t =v -v 0a =6-22s =2s ,选项D 错误.拓展点2 图像间的相互转化例4一物体由静止开始沿直线运动,其加速度随时间变化的规律如图13所示.取物体开始运动的方向为正方向,如此如下关于物体运动的v-t图像正确的答案是( )图13答案 C命题点二追与相遇问题1.分析思路可概括为“一个临界条件〞“两个等量关系〞.(1)一个临界条件:速度相等.它往往是物体间能否追上或两者距离最大、最小的临界条件,也是分析判断问题的切入点;(2)两个等量关系:时间等量关系和位移等量关系,通过画草图找出两物体的时间关系和位移关系是解题的突破口.2.能否追上的判断方法物体B追赶物体A:开始时,两个物体相距x0,到v A=v B时,假设x A+x0<x B,如此能追上;假设x A+x0=x B,如此恰好不相撞;假设x A+x0>x B,如此不能追上.3.特别提醒假设被追赶的物体做匀减速直线运动,一定要注意判断被追上前该物体是否已经停止运动.4.三种方法(1)临界法:寻找问题中隐含的临界条件,例如速度小者加速追赶速度大者,在两物体速度相等时有最大距离;速度大者减速追赶速度小者,假设追不上如此在两物体速度相等时有最小距离.(2)函数法:设两物体在t时刻相遇,然后根据位移关系列出关于t的方程f(t)=0,假设方程f (t )=0无正实数解,如此说明这两个物体不可能相遇;假设方程f (t )=0存在正实数解,说明这两个物体能相遇. (3)图像法①假设用位移图像求解,分别作出两个物体的位移图像,如果两个物体的位移图像相交,如此说明两物体相遇.②假设用速度图像求解,如此注意比拟速度图线与时间轴包围的面积.例5 甲、乙两车在同一直线轨道上同向行驶,甲车在前,速度为v 1=8m/s ,乙车在后,速度为v 2=16 m/s ,当两车相距x 0=8m 时,甲车因故开始刹车,加速度大小为a 1=2m/s 2,为防止相撞,乙车立即开始刹车,如此乙车的加速度至少为多大? 答案 6m/s 2解析 方法一:临界法设两车减速后速度一样时为v ,所用时间为t ,乙车的加速度大小为a 2,如此v 1-a 1t =v 2-a 2t =v ,v 1+v 2t =v 2+v 2t -x 0,解得t =2s ,a 2=6m/s 2,即t =2 s 时,两车恰好未相撞,显然此后到停止运动前,甲的速度始终大于乙的速度,故可防止相撞.满足题意的条件为乙车的加速度至少为6 m/s 2. 方法二:函数法甲运动的位移x 甲=v 1t -12a 1t 2,乙运动的位移x 乙=v 2t -12a 2t 2防止相撞的条件为x 乙-x 甲≤x 0 即12(a 2-a 1)t 2+(v 1-v 2)t +x 0≥0 代入数据有(a 2-2)t 2-16t +16≥0由数学知识得,不等式成立的条件是162-4×16(a 2-2)≤0,且a 2-2>0 解得a 2≥6m/s 2.变式5 (多项选择)(2016·全国卷Ⅰ·21)甲、乙两车在平直公路上同向行驶,其v -t 图像如图14所示.两车在t =3s 时并排行驶,如此( )图14A .在t =1s 时,甲车在乙车后B .在t =0时,甲车在乙车前7.5mC .两车另一次并排行驶的时刻是t =2sD .甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40m 答案 BD解析 由题中v -t 图像得a 甲=10m/s 2,a 乙=5 m/s 2,两车在t =3s 时并排行驶,此时x甲=12a 甲t 2=12×10×32m =45m ,x 乙=v 0t +12a 乙t 2=10×3m+12×5×32m =52.5m ,所以t =0时甲车在前,距乙车的距离为L =x 乙-x 甲=7.5m ,B 项正确;t =1s 时,x 甲′=12a 甲t ′2=5m ,x乙′=v 0t ′+12a 乙t ′2=12.5m ,此时x 乙′-x 甲′=L ,所以另一次并排行驶的时刻为t =1s ,故A 、C 项错误;两次并排行驶的位置沿公路方向相距L ′=x 乙-x 乙′=40m ,故D 项正确. 变式6 (多项选择)小张和小王分别驾车沿平直公路同向行驶,在某段时间内两车的v -t 图像如图15所示,初始时,小张在小王前方x 0处.如下说法正确的答案是( )图15A .假设x 0=18m ,两车相遇1次B .假设x 0<18m ,两车相遇2次C .假设x 0=36m ,两车相遇1次D .假设x 0=54m ,两车相遇1次 答案 AB变式7 (2019·四川省德阳市质检)如图16甲所示,A 车原降临时停在一水平路面上,B 车在后面匀速向A 车靠近,A 车司机发现后启动A 车,以A 车司机发现B 车为计时起点(t =0),A 、B 两车的v -t 图像如图乙所示.B 车在第1s 内与A 车的距离缩短了x 1=12m.图16(1)求B 车运动的速度v B 和A 车的加速度a 的大小.(2)假设A 、B 两车不会相撞,如此A 车司机发现B 车时(t =0)两车的距离x 0应满足什么条件? 答案 (1)12m/s 3 m/s 2(2)x 0>36m解析 (1)在t 1=1s 时A 车刚启动,两车间缩短的距离x 1=v B t 1代入数据解得B 车的速度v B =12m/sA 车的加速度a =vB t 2-t 1将t 2=5s 和其余数据代入解得A 车的加速度大小a =3m/s 2(2)两车的速度达到相等时,两车的距离达到最小,对应于v -t 图像的t 2=5s 时刻,此时两车已发生的相对位移为梯形的面积,如此x =12v B (t 1+t 2)代入数据解得x =36m因此,假设A 、B 两车不会相撞,如此两车的距离x 0应满足条件:x 0>36m.1.(2018·江西省横峰中学、铅山一中等校联考)如图1所示,A 、B 两质点同时同地沿同一直线运动,如下说法正确的答案是( )图1A .A 质点沿正方向做匀加速运动B .B 质点沿正方向先减速后加速C .经过4s ,A 质点的位移小于B 质点的位移D .0~4s 内,两质点间的距离先增大后减小 答案 D解析 x -t 图像的斜率等于质点的速度,如此由题图可知,A 质点沿正方向做匀速运动,B 质点先沿正方向减速运动,后沿负方向加速运动,选项A 、B 错误;经过4s ,A 质点的位移等于B质点的位移,选项C错误;由题图可知,0~4s内,两质点间的距离先增大后减小,选项D正确.2.(多项选择)(2018·广东省揭阳市学业水平考试)某汽车在启用ABS刹车系统和未启用该刹车系统紧急刹车时,其车速与时间的变化关系分别如图2中的①、②图线所示.由图可知,启用ABS后( )图2A.t1时刻车速比未启用ABS大B.0~t1时间内的加速度比未启用ABS小C.加速度总比未启用ABS时小D.刹车后前行的距离比未启用ABS更短答案ABD解析由题图看出,启用ABS后t1时刻车速更大,故A正确;由v-t图像的斜率大小等于加速度的大小得到,启用ABS后0~t1时间内加速度比未启用ABS时小,t1~t2时间内加速度比未启用ABS时大,故B正确,C错误;根据速度图像的“面积〞等于位移大小看出,启用ABS时刹车后前行的距离比未启用ABS更短,故D正确.3.(2018·辽宁师大附中上学期期中)质点做直线运动时的加速度随时间变化的关系如图3所示,该图线的斜率为k,图中阴影局部面积为S,如下说法正确的答案是( )图3A.斜率k表示速度变化的快慢B.斜率k表示速度变化的大小C.面积S表示t1~t2的过程中质点速度的变化量D.面积S表示t1~t2的过程中质点的位移答案 C解析 斜率k =ΔaΔt ,表示加速度变化的快慢,故A 、B 错误;将a -t 图线分成无数段,每一段加速度可以看成不变,如此每一小段所围成的面积Δv 1=a 1Δt 1,Δv 2=a 2Δt 2,Δv 3=a 3Δt 3,…如此总面积为Δv 1+Δv 2+Δv 3+…=Δv .阴影局部的面积S 表示速度的变化量,故C 正确,D 错误.4.(2018·福建省三明市上学期期末)A 、B 两物体沿同一方向运动,它们的v -t 图像如图4所示,如下判断正确的答案是 ( )图4A .在0~t 1这段时间内,B 物体的位移比A 物体的位移大 B .在t 1时刻前,B 物体的速度始终比A 物体增加得快C .在t 1时刻前,B 物体始终在A 物体的前面D .在t 1时刻两物体不可能相遇 答案 A解析 在v -t 图像中,图像与时间轴所围的面积表示物体运动的位移,故在0~t 1这段时间内,B 物体的位移比A 物体的位移大,故A 正确;在v -t 图像中,斜率表示加速度,在t 1时刻前,B 物体的加速度先大于A 的加速度,后小于A 的加速度,如此B 物体的速度先比A 物体速度增加得快,后比A 物体速度增加得慢,故B 错误;A 、B 出发的位置不确定,无法判断A 、B 的位置关系,故C 错误;由于不知道出发时的位置关系,故在t 1时刻两物体有可能相遇,故D 错误.5.(多项选择)(2018·四川省攀枝花市第二次统考)从t =0时刻起,a 、b 两物体从同一位置沿同一直线运动,它们的v -t 图像如图5所示,如下说法中正确的答案是( )图5A .40s 时,a 、b 两物体速度一样B .40s 时,a 、b 两物体相遇C .60s 时,物体a 在物体b 的前方D .a 加速时的加速度大于b 的加速度 答案 AC解析 在0~20s 内,a 做匀加速直线运动,b 静止,a 在b 的前方;在20~40s 内,a 做匀速直线运动,b 做匀加速直线运动,a 的速度大于b 的速度,两者距离逐渐增大;40~60s 内,a 在b 的前方,a 的速度小于b 的速度,两者距离逐渐减小;40s 时二者的速度一样,如此在40s 时两者相距最远,故A 正确,B 错误;由v -t 图像与t 轴所围面积知,60s 时a 的位移大于b 的位移,两者又是从同一位置出发的,如此物体a 在物体b 的前方,故C 正确;a 、b 加速时,a 图线的斜率小于b 图线的斜率,物体a 的加速度小于物体b 的加速度,故D 错误. 6.(2018·山西省孝义市第一次模拟)t =0时刻汽车a 和b 沿两条平直的平行车道以一样速度同时经过同一地点,如图6所示,直线a 和曲线b 分别是这两车行驶的速度-时间图像,由图可知( )图6A .在t 1时刻,两车运动方向相反B .在t 1时刻,两车再次相遇C .在0~t 1这段时间内,b 车的速度先增大后减小,但方向不变D .在0~t 1这段时间内,b 车的平均速度等于v 1+v 22答案 C解析 在0~t 1这段时间内,b 车的速度先增大后减小,两车速度方向一直一样,且b 的位移一直大于a 的位移,两车不可能相遇,故A 、B 项错误,C 项正确.速度-时间图像与时间轴围成的面积表示对应时间内的位移,如此在0~t 1这段时间内x b >x a .在0~t 1这段时间内,a 车做匀变速直线运动,平均速度v a =x a t =v 1+v 22,b 车平均速度v b =x b t >v 1+v 22,故D 项错误.7.(2019·河南省新乡市模拟)如图7所示为甲、乙两物体做直线运动的x -t 图像,对于0~t 1时间内两物体的运动,如下说法中正确的答案是( )图7A .甲物体加速度方向与速度方向一样B .乙物体加速度方向与速度方向相反C .甲物体的平均速度大于乙物体的平均速度D .乙物体位移变小,速度变大 答案 B解析 由x -t 图像切线的斜率等于速度,可知甲物体速度逐渐减小,做减速运动,加速度方向与速度方向相反,选项A 错误;由题图可知乙物体速度逐渐减小,做减速运动,加速度方向与速度方向相反,选项B 正确;由题图可知,两物体在0~t 1时间内的位移大小相等,如此平均速度大小相等,选项C 错误;乙物体位移变小,速度变小,选项D 错误.8.(2018·吉林省吉林市第二次调研)甲、乙两物体同时从同一地点沿同一方向做直线运动的速度—时间图像如图8所示,如此如下说法中正确的答案是( )图8A .两物体两次相遇的时刻是2s 末和6s 末B .4s 末甲在乙前面C .在0~6s 内,两物体相距最远的时刻是1s 末D .乙物体先向前运动2s ,随后向后运动 答案 A解析 v -t 图像中图线与坐标轴围成图形的面积表示位移,前2s 内乙的位移为:x =12×2×4m=4m ,甲的位移为x ′=2×2m=4m ,两者位移一样,又是从同一地点出发,故2s 末时二者相遇,同理可判断6s 末二者也相遇,故A 正确;前4s 内甲的位移为x 甲=4×2m=8m ,乙的位移为:x 乙=12×4×6m-12×2×2m=10m ,甲的位移小于乙的位移,故4s 末甲在乙后面,故B 错误;如下列图,1s 末两物体相距的距离等于0~1s 之间三角形阴影的面积S 1,而4s 末两物体相距的距离等于2~4s 之间三角形阴影的面积S 2,明显S 2>S 1,故C 错误;乙的运动方向始终未发生变化,故D 错误.9.(2018·贵州省安顺市适应性监测三)如图9所示为谢思埸(可视为质点)参加跳板跳水比赛时,其竖直方向的速度随时间变化的图像,以他离开跳板时为计时起点,不计空气阻力,如此( )图9A .t 1时刻开始进入水面B .t 2时刻开始进入水面C .t 2时刻达到最高点D .t 1~t 2时间内速度方向竖直向上 答案 B解析 运动员起跳时的速度方向向上,如此t 1时刻达到最高点,故A 错误;0~t 2时间内v -t 图像为直线,加速度不变,所以在0~t 2时间内运动员在空中,t 2时刻后进入水中,故B 正确,C 错误;0~t 1时间内,速度方向竖直向上,t 1~t 2时间内速度方向竖直向下,故D 错误.10.(多项选择)(2018·湖北省武汉市二月调研)甲、乙两个物体在同一直线上运动,其x -t 图像如图10所示,其中直线b 与曲线a 相切于点(4,-15).甲做匀变速直线运动,如下说法正确的答案是( )图10A .前4s 内两物体运动方向一样B .前4s 内甲的平均速度是乙的平均速度的157倍C .t =0时刻,甲的速度大小为9m/sD .甲的加速度大小为2m/s 2答案 AD解析 x -t 图像的斜率的正负表示运动的方向,故前4s 内两物体运动方向一样,均为负方向,故A 正确;甲做匀变速直线运动,如此甲的x -t 图像对应曲线a ,前4s 内甲的平均速度为:v 1=-15-94m/s =-6 m/s ,乙的x -t 图像对应直线b ,前4s 内乙的平均速度为:v 2=-15--74m/s =-2 m/s ,故前4s 内甲的平均速度是乙的平均速度的3倍,故B 错误;直线b 与曲线a 相切于点(4,-15),如此可知t =4s 时甲的速度为v t =-15--74=-2m/s ,甲做匀变速直线运动,如此0~4s 内有v 1=v 0+v t2,v t =v 0+at ,解得v 0=-10m/s ,a =2 m/s 2,故C 错误,D 正确.11.(2019·四川省成都市调研)一物体由静止开始运动,其加速度a 与位移x 的关系图线如图11所示.如下说法正确的答案是( )图11A .物体最终静止B .物体的最大速度为2a 0x 0C .物体的最大速度为3a 0x 0D .物体的最大速度为32a 0x 0答案 C解析 物体由静止开始运动,由v t 2=2ax 可得物体的最大速度的平方为a -x 图线与坐标轴所围面积的2倍,如此物体的最大速度的平方v t 2=2(a 0x 0+12a 0x 0),解得v t =3a 0x 0,故C 项正确.12.(2018·东北三省三校一模)A 、B 两物体运动的v -t 图像如图12所示,由图像可知( )。
教科版物理高考第一轮复习——运动学的基本概念问题(学案)

高三第一轮复习:运动学的基本概念问题一、教学内容:运动学的基本概念问题二、学习目标:1、理解参考系、质点、位移、速度和加速度等基本概念的意义,会根据条件建立质点模型。
2、理解位移和路程的概念,知道二者之间的区别和联系。
3、理解变速直线运动中平均速度、瞬时速度、速率等概念。
(一)机械运动1. 机械运动:一个物体相对另一个物体位置的改变叫做机械运动. 它包括平动、转动和振动等运动形式. 宇宙中的任何物体(无论大小)都在不停地运动,因此运动是绝对的,而静止是相对的. 运动轨迹分为直线运动和曲线运动。
2. 参考系(1)定义:在描述一个物体的运动时,选来作为标准的假定不动的物体,叫做参考系。
(2)对同一个运动,取不同的参考系,观察的结果可能不同。
(3)运动学中的同一公式中所涉及的各物理量应以同一参考系为标准,如果没有特别指明,都是取地面为参考系。
(4)研究机械运动必须选择参考系,而参考系的选取是任意的,并不一定是要静止的物体,运动的物体也可作为参考系。
问题1、参考系概念的理解问题例题:甲、乙、丙三人各乘一个热气球,甲看到楼房匀速上升,乙看到甲匀速上升,甲看到丙匀速上升,丙看到乙匀速下降,那么,从地面上看,甲、乙、丙的运动情况可能是()A. 甲、乙匀速下降,v乙>v甲,丙停在空中B. 甲、乙匀速下降,v乙>v甲,丙匀速上升C. 甲、乙匀速下降,v乙>v甲,丙匀速下降,且v丙>v甲D. 以上说法均不对答案:AB变式1:甲、乙、丙三架观光电梯,甲中乘客看一高楼在向下运动;乙中乘客看甲在向下运动;丙中乘客看甲、乙都在向上运动.这三架电梯相对地面的运动情况是()A. 甲向上、乙向下、丙不动B. 甲向上、乙向上、丙不动C. 甲向上、乙向上、丙向下D. 甲向上、乙向上、丙也向上,但比甲、乙都慢答案:BCD(二)质点1. 定义:质点是指有质量而不考虑大小和形状的物体.2. 质点是物理学中的一个理想化模型,能否将物体看作质点,取决于所研究的具体问题,而不是取决于这一物体的大小、形状及质量。
[精品]新高考物理一轮复习第1课时描述运动的基本概念导学案
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第二章直线运动考纲导航 内容[#####][,,,,,]要求[][]高考要求[][。
][]能力层级说明1机械运动,质点 Ⅰ 对描述运动的基本物量的物意义解深刻,能够灵活应用图象解决实际问题2位移和路程Ⅱ3匀速直线运动,速度,速率,位移公式=v,-图,v-图Ⅱ4变速直线运动,平均速度Ⅱ 5瞬时速度(简称速度)Ⅰ 6匀变速直线运动,加速度,公式:v=v 0+,=v0+122,v 2-v 20=2,v-Ⅱ能够根据题意建立正确的物图景,将公式应用熟练图象命题取向近几年高考对本章的考查重点是匀变速直线运动的规律及v-图象,主要以选择题的形式出现,以本章知识单独命题的计算题很少,较多的是将本章知识与牛顿运动定律\,电场中带电粒子的运动等知识结合起进行考查预计在今后的高考中,考查热点不会有所改变,就试题难度讲,更加注重知识的应用,如汽车过路的问题,高速公路上的车距问题等备考方略建议同们要注意区别速度与加速度、路程与位移、速度与平均速度、时间与时刻等概念要重点掌握课本中出现的公式及其适用条件,不能乱套公式本章题目常可一题多解,各种解法繁简差距较大要选择最佳解题方案就应该仔细研究题目的已知条件和特点,选用最适合的公式还要尽可能用图象语言准确地描述它要建立感性认识,通过一些具体的实例,通过对这些实例中物现象的分析\,物情景的构建\,物过程的认识去形成物概念和规律,这样有生动的物实例做基础形成的概念和规律,我们对它们就会有更好的解要做好本章的两个实验特别是“研究匀变速直线运动”这个实验,不仅是高考的热点,也是做好其他力实验的基础位移图象和速度图象也不要忽视第一课时描述运动的基本概念第一关:基础关展望高考基础知识一、质点知识讲解用代替物体的有质量的点称为质点,是一个想模型在中物中,可视为质点的运动物体有以下三种情况1运动物体的大小跟它所研究的对象间的距离相比可忽略不计时,可将该物体当作质点2做平动的物体,由于物体上各个点运动的情况相同,可以选物体上任一点的运动代表物体的运动,故平动的物体在研究其运动性质时,可将它视为质点3有转动,但相对平动而言可以忽略时,也可以把物体视为质点如汽车在运行时,虽然车轮有转动,但我们关心的是车辆整体运动的快慢,故汽车可以看成质点活活用1在下列各物体中,可视作质点的物体有()A研究公路上行驶的汽车B研究转动的汽车轮胎上各质点的运动情况表演精彩动作的芭蕾舞演员D参加百米赛跑的运动员E乒乓球运动员接球时的弧旋球答案:AD二、参考系知识讲解在描述一个物体的运动时,选作为标准的假定不动的另外物体①描述一个物体是否运动,决定于它相对于所选的参考系的位置是否变,由于所选取的参考系并不是真正静止的,所以物体运动的描述只能是相对的②描述同一运动时,若以不同的物体作为参考系,观察的结果可能不同如坐在行驶火车上的人,若以车为参考系,他是静止的,若以地面为参考系,他是随车厢一起运动的③参考系的选取原则上是任意的但实际问题中,应以研究问题方便,对运动的描述尽可能简单为原则地面上运动的物体,一般选地面为参考系活活用2在平直公路上行驶的汽车内,一乘客以自己的车为参考系向车外观察,他看到的下列现象中肯定错误的是()A与汽车同向行驶的自行车,车轮转动正常,但自行车向后行驶B公路两旁的树因为有根扎在地里,所以是不动的有一辆汽车总在自己的车前不动D路旁的房屋是运动的解析:当汽车在自行车前方以大于自行车的速度行驶时,乘客观察到自行车的车轮转动正常,自行车向后退,故选项A是可能的以行驶的车为参考系,公路两旁的树\,房屋都是向后退的,故选项B错误,选项D正确当另一辆汽车与乘客乘坐的车以相同的速度行驶时,乘客观察到前面的车静止不动,故选项是可能的答案:B三、时刻和时间知识讲解1时刻时刻指的是某一瞬时,在时间轴上,用一个点表示,如第2末\,第2初等是状态量如图2时间时间指的是两时刻的间隔,在时间轴上用一段线段表示,如前2内\,第2内等是过程量如图活活用3关于时间和时刻,下列说法正确的是()A物体在5时指的是物体在5末时,指的是时刻B物体在5内指的是物体在4末到5这1的时间物体在第5内指的是物体在4末到5初这1的时间D第4末和第5初,指的是时刻解析:5时指的是5末这一时刻;5内指的是前5这一段时间;第5内指4末到5初这1的时间;前1末和后1初是同一时刻,故第4末和第5初是同一时刻答案:AD四、位移和路程知识讲解1位移表示物体位置的变,可用由初位置指向末位置的有向线段表示有向线段的长度表示位移的大小,有向线段的方向表示位移的方向2路程是物体运动轨迹的实际长度路程是标量,与路径有关如图所示,AB表示位移,折线AB和弧线ADB的长度表示路程3位移和路程的区别与联系位移路程区别描述质点位置变,是从初位置指向末位置的有向线段描述质点实际运动轨迹的长度矢量,有大小,也有方向标量,有大小,无方向由质点的初,末位置决定,与质点运动轨迹无关既与质点的初,末位置有关,也与运动路径有关联系①都是描述质点运动的空间特征②都是过程量③一般说,位移的大小不大于相应的路程,只有质点做单向直线运动时,位移的大小才等于路程活活用4关于位移和路程,下列说法正确的是()A物体沿直线向某一方向运动,通过的路程就是位移B物体沿直线向某一方向运动,通过的路程等于位移的大小物体通过一段路程,其位移可能为0D物体通过的路程不等,但位移可能相同答案:BD五、速度与速率知识讲解1平均速度①定义运动物体的位移和所用时间的比值,叫做这段位移(或时间内)的平均速度②表达式v=Δ/Δ(或者写成v=/)③方向与位移方向相同2瞬时速度①定义运动物体经过某一位置(或在某时刻)的速度 ②大小v=xt∆∆(其中Δ→0),在—图象中等于该时刻对应斜率的大小③方向:在—图象中,如果斜率为正值,则表明某点瞬时速度的方向与规定的正方向相同注意平常我们所说的速度既可能是平均速度,也可能是瞬时速度,要根据上,下文判断3瞬时速率和平均速率 ①瞬时速率瞬时速度大小②平均速率物体运动的路程与所用时间的比值 公式平均速率=路程时间4速度和速率的比较 项目 速度速率定义运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度叫瞬时速度,简称速度瞬时速度的大小,叫做瞬时速率,简称速率 意义描述质点的运动快慢和运动方向描述质点的运动快慢,不描述运动方向性质矢量标量关系两者大小总是相等5平均速度和平均速率的比较项目平均速度平均速率定义位移与时间的比值路程与时间的比值意义粗略描述运动的快慢和方向仅表示运动快慢性质矢量标量关系平均速度大小一般小于平均速率,仅物体单向直线运动时,两者大小才相等6平均速度与瞬时速度的比较项目平均速度瞬时速度区别粗略描述,对应一段时间精确描述,对应某一时刻共同点描述物体运动的快慢和方向,都是矢量,单位都是/联系匀速直线运动中,平均速度等于瞬时速度,瞬时速度是极短时间内的平均速度活活用5物体运动一段时间后,下列说法正确的是()A物体的平均速度大小等于物体的平均速率B物体的平均速率的大小不小于物体的平均速率物体的平均速度的大小不大于物体的平均速率D物体的平均速度的大小可以等于零,但平均速率一定大于零解析:该题考查的是对“平均速度”和“平均速率”两个基本定义的解,“平均速度=位移时间”、“平均速率=路程时间”对运动的物体说“位移的大小≤路程”,由此知道物体的“平均速度的大小≤平均速率”,答案对;对运动的物体说,物体位移可以为零,但物体路程一定不为零,故答案D 也对答案:D 六、加速度 知识讲解1定义:物体速度的变(Δv=v-v0)与完成这一变所用时间的比值,叫做物体的加速度2加速度的表达式t 0v v a ,t-=式子中表示加速度,v 表示经过一段时间末了时刻的速度(末速度),v0表示物体开始时刻的速度(初速度)3单位在国际单位制中,加速度的单位是/2,读作米每二次方秒 4加速度的物意义表示物体速度改变快慢的一个物量值上等于单位时间内速度的变量,加速度大,表示运动物体速度改变得快;加速度小,表示运动物体速度改变得慢解时应注意加速度不是反映运动快慢的,也不是反映速度变量的大小,而是反映速度变的快慢,即速度的变率(Δv/Δ)5矢量性加速度既有大小,也有方向,是矢量,加速度的方向与速度的变量Δv 的方向相同,与速度方向没有必然联系6加速度的方向加速度是矢量,它的方向始终与速度变(v-v0)的方向相同在匀加速直线运动中,速度不断增大,v-v 0>0,为正值,即加速度方向与运动方向相同;在匀减速直线运动中,速度不断减小,v-v0<0,为负值,即加速度的方向与速度方向相反千万不要错误地认为加速度为负,物体就在减速7速度,速度改变量,加速度的比较 比较项目 速度加速度速度改变量物 意义描述物体运动快慢和方向的物量,是一状态量描述物体速度变快慢和方向的物量,是一状态量描述物体速度改变程度的物量,是一过程量定义式 v=/ =t 0v v t-或=Δv/ Δv=v-v0 单位//2/ 决定 因素v 的大小由与决定 不是由v,,Δ决定的,由Δv/的比值决定Δv 由v 与v0决定,而且v a t ∆=,也由与决定方向与位移同向,即物体运动的方向与Δv方向一致,而与v0,v方向无关由Δv=v-v0或Δv a t决定的方向大小位移与时间的比值速度改变量与所用时间的比值Δv=v-v0活活用6关于速度和加速度的关系,下列说法正确的是()A速度变得越多,加速度就越大B速度变得越快,加速度就越大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解析:“速度变得越多”是指Δv越大,但若所用时间Δ也很大,则Δv/Δ就不一定大,故A错;“速度变得越快”,是指速度的变率越大,即加速度越大,B正确;加速度方向保持不变,速度方向可能变,也可能不变,当物体做减速直线运动时,v=0以后就反向运动,故错;物体在运动过程中,若加速度的方向与速度方向相同,尽管加速度在变小,但物体仍在加速,直到加速度=0时,速度就达到最大了,故D 错所以正确答案为B答案:B第二关:技法关解读高考解题技法一、位移、速度、加速度的矢量性问题技法讲解速度是描述物体运动快慢的物量,是位移和时间的比值;加速度是描述物体速度变快慢的物量,是速度变量和时间的比值,速度的方向是物体运动的方向而加速度的方向不是速度的方向,是速度变量的方向,在解题时可确定一个方向为正,而相反方向则是负值位移、速度、加速度都是矢量,解题时,切不可只顾这些物量的大小,而忽视其方向例1中给定的已知条件仅是速度的大小,而方向是任意的,导致两种可能性的出现典例剖析例1一物体做匀变速直线运动,某时刻速度的大小为4/,1后速度的大小变为10/,在这1内该物体的()A位移的大小可能小于4B 位移的大小可能大于10 加速度的大小可能小于4/2 D 加速度的大小可能大于10/2 解析:本题的关键是位移、速度和加速度的矢量性,规定初速度v 0的方向为正方向,则仔细分析“做匀变速直线运动的物体,1后速度大小变为10/”这句话,可知1后物体速度可能为10/,也可能是-10/,因而同向时22100t 11v v v v 104410a m /s 6 m /s s t 1 m 7 m t 122-+-+=====⨯=反向时22t 00t 22v v v v 104410a m /s 14 m /s s t 1 m 3 m t 1 22-+---===-==⨯=-式中负号表示方向跟规定正方向相反因此正确答案为A 、D答案:AD二、平均速度的计算方法 技法讲解计算平均速度时,要找准对应时间内的位移,严格按照平均速度的定义“位移与所用时间的比值”计算平均速度的常用计算方法有:①利用定义式s v t=,这种方法适合于任何运动形式 ②利用t 0v v v 2+=,只适用于匀变速直线运动 ③利用t 2v v =(即某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度),也只适用于匀变速直线运动典例剖析 例2一质点做单向直线运动(1)若前一半时间的平均速度为v1,后一半时间的平均速度为v2,则全程的平均速度为多少?(2)若前一半位移的平均速度为v1′,后一半位移的平均速度为v2′,则全程的平均速度为多少?解析:(1)根据平均速度的定义s v t=设全程的时间为2,则前一半时间的位移1=v1,后一半时间的位移2=v2,则全程位移=1+2=(v1+v 2),故全程的平均速度()()1212v v t 1v v v 2t2+==+(2)设全程位移为2,则前一半位移的时间为1212s s t ,t .v v '='=''后一半位移的时间为 故全程的平均速度为1212122v v 2s v .s sv v v v ''=='+'+''三、运动的相对性问题 技法讲解运动都是相对于某一参考系而言的,同一运动相对于不同的参考系,会有不同的结果比如,一辆匀速运动的汽车,对等速同向运动的汽车、对速度比它小的同向运动汽车,分别是静止和向前运动研究地面上物体的运动,常以地面为参考系,有时为了研究的方便,也可以巧妙地选用其他物体做参考系(如两车的追及问题、同时开始的自由落体问题等),从而可简求解过程典例剖析 例3一列长为的队伍,行进速度为v 1,通讯员从队尾以速度v2赶到排头,又立即以速度v2返回队尾求出这段时间里队伍前进的距离解析:若以队伍为参考系,则通讯员从队尾赶到排头这一过程中,相对速度为(v2-v1);通讯员再从队头返回队尾的这一过程中相对速度为(v1+v2),则整个运动时间1221l lt v v v v =++-则队伍在这段时间相对地面前进的距离为 221112212121l ls v t v 2v v l /v v .v v v v ==+=--+()()第三关:训练关笑对高考随堂训练1某班同去部队参加代号为“猎狐”的军事习,甲、乙两个小分队同时从同一处O 出发,并同时捕“狐”于A 点,指挥部在荧光屏上描出两个小分队的行军路径如图所示,则()①两个小分队运动的平均速度相等②甲队的平均速度大于乙队③两个小分队运动的平均速率相等④甲队的平均速率大于乙队A①④B①③②④D③④解析:此图为轨迹图,甲、乙两队的初末位置相同,因而位移是相同的,又由于时间相同,故平均速度相等;甲队的路程大于乙队的,故甲队的平均速率大于乙队选项A正确答案:A2甲、乙、丙三人各乘一架飞艇,甲看到楼房匀速上升,乙看到甲艇匀速上升,丙看到乙艇匀速下降,甲看到丙艇匀速上升,则甲、乙、丙艇相对于地面的运动情况不可能是()A甲和乙匀速下降,且v乙>v甲,丙静止B甲和乙匀速下降,且v乙>v甲,丙匀速上升甲和乙匀速下降,且v乙>v甲,丙匀速下降D甲匀速下降,乙匀速上升,丙静止不动解析:以地面为参考系,甲看到楼房匀速上升,说明甲艇在匀速下降乙看到甲艇匀速上升,说明乙艇也在匀速下降,但乙艇下降的速度大于甲艇下降的速度,即v乙>v甲要满足丙看到乙艇匀速下降,甲看到丙艇匀速上升,丙的运动相对于地面可以有三种情况:(1)静止;(2)匀速上升;(3)匀速下降,但v丙<v甲综上分析,该题答案为D 答案:D3关于速度和加速度的关系,下列说法正确的是()A物体加速度的方向为正方向时,则速度一定增加B物体的速度变越快,则加速度就越大物体加速度的方向保持不变,则速度方向也保持不变D物体加速度的大小不断变小,则速度大小也不断变小答案:B4一位旅客可用三种方法从常州到苏州旅游:第一种是乘普客汽车经312国道到达;第二种是乘快客汽车经沪宁高速公路到达;第三种是乘火车到达下面是三种车的发车时刻及里程表已知普客汽车全程平均时速为60/,快客汽车全程平均时速为100/,两车途中均不停站火车在中途需停靠无锡站5,设火车进站和出站都做匀变速直线运动,加速度大小是2400/2,途中匀速行驶,速率为120/若现在时刻是上午8点05分,这位旅客想早点赶到苏州,请你通过计算说明他该选择乘坐什么车解析:按题给时刻(上午8点05分),应选择820或840、833的车次第一种乘普客汽车111s 75t h 75v 60∆=== 820发车,935到达 第二种乘快客汽车222s 80t v 100∆===48 840发车,928到达第三种乘火车,其出站匀加速或进站匀减速时间1v 120t a 2400===005火车进、出站各两次,其匀变速运动时间为 41=02火车匀变速运动路程 1=1v 4t =60×02=12火车匀速运动路程2=(72-12)=60 火车匀速运动时间222s 60t v 120===05 火车停靠无锡站时间3=5 火车所需总时间Δ=41+2+3=478;33发车,9;20到达,所以选择乘坐火车 答案:火车5如图所示,物体从光滑斜面上的A 点由静止开始下滑,经过B 点后进入水平面(设经过B 点前后速度大小不变),最后停在点每隔02秒钟通过速度传感器测量物体的瞬时速度,下表给出了部分测量据(重力加速度g 取10/2)求:(1)斜面的倾角α;(2)物体与水平面之间的动摩擦因μ; (3)=06时的瞬时速度v解析:(1)由前三列据可知物体在斜面上匀加速下滑时的加速度为21va 5 m /s t∆==∆,g α=1,可得α=30° (2)由后两列据可知物体在水平面上匀减速滑行时的加速度大小为22va 2 m /s t∆==∆,μg=2,可得,μ=02 (3)由2+5=11+2(08-),解得=01,即物体在斜面上下滑的时间为05,则=06时物体在水平面上,其速度为v=v12+2=23/答案:(1)30°(2)02(3)23/ 课时作业六描述运动的基本概念1一只蜜蜂和一辆汽车在平直公路上以同样大小的速度并列运动如果这只蜜蜂眼睛紧盯着汽车车轮边缘上某一点(如粘着的一块口香糖),那么它看到的这一点的运动轨迹是()解析蜜蜂和汽车速度相同,因此就好像是蜜蜂在车轴上看车轮边缘上一点的运动一样,其运动轨迹是圆,A 正确考查参考系和相对运动问题考生必须站在蜜蜂的角度想问题答案A2已知物体时刻的末位置Q,要完全确定该物体在=0时的初位置P,还必须知道()A位移B路程平均速率D平均功率解析从=0时刻的初位置P经过时间运动到末位置Q,全过程位移是唯一确定的,即从P到Q的有向线段故若已知末位置Q,只有知道位移才能够确定物体在=0时刻的初位置P答案A3一个做直线运动的物体,某时刻的速度是10/,那么,这个物体()A在这个时刻之前01内的位移一定是1B从这个时刻起1内的位移一定是10从这个时刻起10内的位移可能是50D从这个时刻起做匀速直线运动,则通过100的路程所用时间为10解析某时刻的速度只能反映该时刻的运动快慢,不能反映出物体前后的运动情况,故选项A、B错误,选项正确而从该时刻如果物体开始做匀速直线运动,通过100的路程所用的时间为10,故选项D 正确答案D4如图所示,由于风的缘故,河岸上的旗帜如图飘扬在河面上的两条船上的旗帜分别如图示状态,则关于两条船的运动状态的判断,结论正确的是()A甲船肯定是向左运动的B甲船肯定是静止的乙船肯定是向右运动的D乙船可能是静止的答案5T1次列车从北京西始发,途经郑州、武昌等城市,最后到达长沙,其时刻表如下若列车准点到站和发车,则列车从郑州到武昌的运行过程中T1次列车时刻表A时间为368B时间为376平均速率为243/D位移为536答案A6如图所示是汽车的速度计,某同在汽车中观察速度计指针位置的变开始时指针指示在如图甲所示位置,经过8后指针指示在如图乙所示位置,若汽车做匀变速直线运动,那么它的加速度约为()A11/2 B50/2 14/2 D06/2解析()2t06020 km/hv va1.4m/s C.t8 s--==≈,故选项正确答案7有下列几种情景,请根据所知识选择对情景的分析和判断正确的说法()①点火后即将升空的火箭②高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车③运动的磁悬浮列车在轨道上高速行驶④太空的空间站在绕地球做匀速转动A①因火箭还没运动,所以加速度一定为零B②轿车紧急刹车,速度变很快,所以加速度很大③高速行驶的磁悬浮列车,因速度很大,所以加速度很大D④尽管空间站匀速转动,加速度也不为零解析判断加速度是否存在的依据是看合外力是否为零,看速度变的快慢,而不是看速度大小,所以选项B正确一个物体运动速度大,但速度不发生变,如匀速直线运动,它的加速度为零,所以选项错误曲线运动的速度方向发生了变,速度就发生了变,所以一定有加速度,选项D正确点火后虽然火箭速度为零,但由于合外力很大而具有很大的加速度,所以选项A错误答案BD8用同一张底片对着小球运动的路径每隔110拍一次照,得到的照片如图所示,则小球在图中过程运动的平均速度是()A025/B02/017/D无法确定解析由图象可知时间为03,位移为(6-1)c=5c,据平均速度公式可求得s0.17 m/sv==t答案9从高出地面3的位置竖直向上抛出一个小球,它上升5后回落,最后到达地面,如图所示,分别以地面和抛出点为原点建立坐标系,方向均以向上为正,填写以下表格:解析本题中的物体沿直线运动,可以在该直线上建立直线坐标系,定量描述物体的位置,若以地面为原点,则出发点、最高点、落地点的坐标分别为1=3,2=8,3=0;若以抛出点为原点,则′=0,2′=5,3′=-310如图所示,图(甲)是高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图,测速仪发出并接收超声波脉冲信号,根据发出和接收到信号间的时间差,测出被测物体的速度图(乙)中P1、P2是测速仪发出的超声波信号,1、2分别是P1、P2被汽车反射回的信号,设测速仪匀速扫描,P 1、P 2之间的时间间隔Δ=10,超声波在空气中传播的速度是340/,若汽车是匀速行驶的,则根据图(乙)可知,汽车在接收到P 1、P 2两个信号之间的时间内前进的距离是,汽车的速度是/解析设汽车在接收到P 1、P 2两个信号时距测速仪的距离分别为1、2,则有21-22=v Δ′、Δ′为P 2由发出到接收比P 1少用的时间由图乙记录据可列比例为:t t1.70.5 4.4 3.5 3.50.5∆'∆=----,()()所以Δ′=01汽车在接收到P 1、P 2两个信号之间的时间内前进的距离与信号P 2由发到收比P 1由发到收少走的单向距离相等即12t s s 2v∆'-==3400.1m 2⨯=17汽车前进(1-2)这段距离所用时间为t 0.1t t 1.0s 0.95s.22∆'∆"=∆-=-=()所以汽车运动速度z 12s s 17v /17.9/t 0.95m s m s -'===∆"答案:17179 11如图所示,在运动场的一条直线跑道上,每隔5远放置一个空瓶,运动员在进行折返跑训练时,从中间某一瓶子处出发,跑向出发点右侧最近的空瓶,将其扳倒后返回并扳倒出发点处的瓶子,之后再反向跑回并扳倒前面最近处的瓶子,这样,每扳倒一个瓶子后跑动方向就反方向改变一次,当他扳倒第6个空瓶时,他跑过的路程是多大?位移是多大?在这段时间内,人一共几次经过出发点?。
高三物理第一轮复习学案运动的描述

高三物理第一轮复习学案运动的描述【学习目标】1、明白得并把握质点、位移、速度、加速度等差不多概念2、清晰相似物理量之间的区不与联系【自主学习】1、机械运动:定义:。
宇宙间的一切物体,大到宇宙天体,小到分子、原子都处在永恒的运动中,因此运动是的.平常讲的静止,是指那个物体相关于其他另一个物体的位置没有发生变化,因此静止是的.2、参考系:⑴定义:为了研究物体的运动而的物体。
⑵同一个运动,假如选不同的物体作参考系,观看到的运动情形可能不相同。
例如:甲、乙两辆汽车由西向东沿同一直线,以相同的速度15m/s并列行驶着.假设两车都以路旁的树木作参考系,那么两车差不多上以15m/s速度向东行驶;假设甲、乙两车互为参考系,那么它们差不多上的.⑶参考系的选取原那么上是任意的,但在实际咨询题中,以研究咨询题方便、对运动的描述尽可能简单为原那么;研究地面上运动的物体,一样选取为参考系。
3、质点:⑴定义:⑵是否大的物体一定不能看成质点,小的物体一定能够看成质点?试讨论物体可看作质点的条件:⑶它是一种科学的抽象,一种理想化的物理模型,客观并不存在。
4、位移:⑴定义:⑵位移是量〔〝矢〞或〝标〞〕。
⑶意义:描述的物理量。
⑷位移仅与有关,而与物体运动无关。
5、路程:⑴定义:指物体所通过的。
⑵路程是量〔〝矢〞或〝标〞〕。
注意区分位移和路程:位移是表示质点位置变化的物理量,它是由质点运动的起始位置指向终止位置的矢量。
位移能够用一根带箭头的线段表示,箭头的指向代表,线段的长短代表。
而路程是质点运动路线的长度,是标量。
只有做直线运动的质点始终朝着一个方向运动时,位移的大小才与运动路程相等6、时刻:定义:7、时刻:定义:注意区分时刻和时刻:时刻:表示某一瞬时,没有长短意义,在时刻轴上用点表示,在运动中时刻与位置想对应。
时刻间隔〔时刻〕:指两个时刻间的一段间隔,有长短意义,在时刻轴上用一线段表示。
在研究物体运动时,时刻和位移对应。
如:第4s末、第5s初〔也为第4s末〕等指的是;4s内〔0至第4s末〕、第4s内〔第3s末至4s末〕、第2s至第4s内〔第2s末至第4s末〕等指的是。
高三物理一轮复习第一章 第1讲 描述运动的基本概念精品学案及答案

第一章第1讲描述运动的基本概念课标要求1.了解近代实验科学产生的背景,认识实验对物理学发展的推动作用。
2 经历质点模型的建构过程,了解质点的含义。
知道将物体抽象为质点的条件,能将特定实际情境中的物体抽象成质点。
体会建构物理模型的思维方式,认识物理模型在探索自然规律中的作用。
3 理解位移、速度和加速度。
必备知识自主梳理关键能力考点突破考点一对质点和参考系的理解例题1.第32届夏季奥林匹克运动会将于2020年在日本的东京举行.东京成为奥运史上亚洲第一个举办两次奥运会的城市.在评判下列运动员的比赛成绩时,运动员可视为质点的是()例题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三代战斗机“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”战斗机里的飞行员要点总结1.理想化模型为了使研究的问题得以简化或研究问题方便而进行的一种科学的抽象,实际并不存在.以研究目的为出发点,突出问题的主要因素,忽略次要因素而建立的“物理模型”.2.参考系的选取原则:以观测方便和使运动的描述尽可能简单为原则.考点二位移与路程例题3 (多选)2019年8月6日第十八届全国大学生机器人大赛机甲大师赛在广东深圳举行,比赛中某机器人在平面内由点(0,0)出发,沿直线运动到点(3,1),然后又由点(3,1)沿直线运动到点(1,4),然后又由点(1,4)沿直线运动到点(5,5),最后又由点(5,5)沿直线运动到点(2,2),平面坐标系横、纵坐标轴的单位长度为1 m.整个过程中机器人所用时间是2 2 s,则下列说法正确的是()A.机器人的运动轨迹是一条直线B.机器人不会两次通过同一点C.整个过程中机器人的位移大小为2 2 mD.整个过程中机器人的位移方向与由点(5,5)运动到点(2,2)的位移方向相反要点总结:位移是矢量,路程是标量。
高中物理一轮复习全套教案(上)

第一章运动的描述匀变速直线运动的研究第1单元直线运动的基本概念1、机械运动:一个物体相对于另一物体位置的改变(平动、转动、直线、曲线、圆周)参考系:假定为不动的物体(1)参考系可以任意选取,一般以地面为参考系(2)同一个物体,选择不同的参考系,观察的结果可能不同(3)一切物体都在运动,运动是绝对的,而静止是相对的2、质点:在研究物体时,不考虑物体的大小和形状,而把物体看成是有质量的点,或者说用一个有质量的点来代替整个物体,这个点叫做质点。
(1)质点忽略了无关因素和次要因素,是简化出来的理想的、抽象的模型,客观上不存在。
(2)大的物体不一定不能看成质点,小的物体不一定就能看成质点。
(3)转动的物体不一定不能看成质点,平动的物体不一定总能看成质点。
(4)某个物体能否看成质点要看它的大小和形状是否能被忽略以及要求的精确程度。
3、时刻:表示时间坐标轴上的点即为时刻。
例如几秒初,几秒末。
时间:前后两时刻之差。
时间坐标轴线段表示时间,第n秒至第n+3秒的时间为3秒(对应于坐标系中的线段)4、位移:由起点指向终点的有向线段,位移是末位置与始位置之差,是矢量。
路程:物体运动轨迹之长,是标量。
路程不等于位移大小(坐标系中的点、线段和曲线的长度)5、速度:描述物体运动快慢和运动方向的物理量,是矢量。
平均速度:在变速直线运动中,运动物体的位移和所用时间的比值,υ=s/t(方向为位移的方向)平均速率:为质点运动的路程与时间之比,它的大小与相应的平均速度之值可能不相同(粗略描述运动的快慢)即时速度:对应于某一时刻(或位置)的速度,方向为物体的运动方向。
(tsvt∆∆=→∆0lim)即时速率:即时速度的大小即为速率;【例1】物体M从A运动到B,前半程平均速度为v1,后半程平均速度为v2,那么全程的平均速度是:( D )A.(v1+v2)/2 B.21vv⋅C.212221vvvv++D.21212vvvv+【例2】某人划船逆流而上,当船经过一桥时,船上一小木块掉在河水里,但一直航行至上游某处时此人才发现,便立即返航追赶,当他返航经过1小时追上小木块时,发现小木块距离桥有5400米远,若此人向上和向下航行时船在静水中前进速率相等。
高中物理第一轮总复习 第1章 第1讲 描述运动的基本概念学案(教师版)新人教版

力和运动的关系问题是力学的中心问题,而运动学问题是力学部分的基础,在整个力学中的地位是很重要的.本章研究物体做直线运动的规律,即物体的位移、速度、加速度等概念,贯穿几乎整个高中物理内容,近几年高考对本章的考查比较多,考查涉及题型有选择题,实验题和计算题.1.近年高考单独命题考查的重点是匀变速直线运动的规律及图象.近些年高考中图象问题及对运动过程分析和解题中的技巧要求较高,它属于数学方法在物理中应用的一个重要方面.2.本章知识较多与牛顿运动定律、电场、磁场中带电粒子的运动等知识结合起来进行考查.3.将物理规律与实际问题(高科技活动、生物体的运动及体育素材等)结合密切,要求能构建物体运动过程,还原其运动本质.在复习这部分内容时应着重于概念、规律的形成过程的理解和掌握,搞清知识的来龙去脉,弄清它的物理实质,而不仅仅是记住几个条文背几个公式.例如,复习“质点”概念时,不是仅去记住定义,更重要的是领会物理实质,它包含了如何建立理想化的模型,去除次要因素抓住本质去研究问题的科学方法.要把所学到的知识应用到生动的实例中去,这些知识就不会再是枯燥的、生硬的结论,而是生动的物理现象、物理情境、物理过程.直线运动一、基本概念二、基本规律接下页直线运动接上页直线运动1.机械运动:一个物体相对于其他物体的位置随时间发生变化叫做机械运动,常简称为运动.2.参考系:描述一个物体运动时,选来做为参考的物体,叫做参考系,也就是假定不动的物体.同一个运动,如果选不同的物体做参考系,观察的结果可能不同.研究地面上物体的运动时,通常取地面或相对地面静止的物体做参考系比较方便.3.质点:用来代替物体的有质量的点叫做质点.质点是一种理想模型,是一种科学抽象,可以使物体运动问题的分析得到简化,这是研究物理问题的一种重要方法.4.时间和时刻:(1)时间和时刻都可以在时间轴上表示出来,在时间轴上,每一个点都表示一个时刻,每两点之间的线段表示一段时间.我们可以理解为时刻就是时间“点”,时间是时间“段”.(2)时间的计量单位是秒(s)、分(min)、时(h).在实验室中常用秒表和打点计时器来测量时间.5.位移是表示质点位置的变动的物理量,符号是x,用初位置指向末位置的有向线段表示,它既有大小、又有方向,所以是矢量.路程是质点运动轨迹的长度,只有大小,没有方向,是标量.6.匀速直线运动:物体在一条直线上运动,如果任意相等的时间内位移相等,这种运动就叫做匀速直线运动.(3)平均速度:做变速运动的物体的位移Δx跟发生这段位移所用时间Δt的比值.在变速直线运动中,不同时间(或不同位移)内的平均速度一般是不同的,因此,在谈到平均速度时一定要指明是哪段时间或哪段位移的平均速度.(4)瞬时速度能精确地描述做变速直线运动的物体经过某一时刻(或某一位置)时的快慢程度.瞬时速度大小,叫瞬时速率,简称速率.(3)加速度是矢量,加速度的方向跟速度变化量(Δv)的方向相同,在加速直线运动中,加速度方向跟初速度方向相同.若规定初速度方向为正方向,则a取正,在减速直线运动中,加速度方向与初速度的方向相反,则a取负,加速度的正负号只表示加速度的方向与规定的正方向相同或相反,不表示加速度大小.1.何种情况下物体可以看成质点?解答:用质点代替物体,可以使问题简化,便于研究.这种建立理想模型的方法是一种重要的科学研究方法.但把物体抽象成质点来研究是有条件的:①从运动学的角度认识,物体上各点的运动状态相同或可视为相同时,可以将物体视为质点.如果一个或几个物体的加速度相同时一般也可以处理为质点.②物体的线度对所运动的空间来说可忽略不计,则物体可被当做质点来处理.比如,当研究地球的自转时,地球不能被当做质点;而研究地球的公转时,地球的大小跟公转的半径比较可以忽略不计,因此可以把地球当做质点.1.质点和参考系例1:(2009·广东理基)做下列运动的物体,能当做质点处理的是()A.自转中的地球B.旋转中的风力发电机叶片C.在水面上旋转的花样滑冰运动员D.匀速直线运动的火车D方法点拨:运动的物体能否视为质点,不能只看它的几何尺寸,只要物体的大小对所研究的问题(位移、速度)的影响可以忽略不计时,物体可被看成质点.变式训练1:车辆在行进中,要研究车轮的运动,下列选项中正确的是( )A.车轮只做平动B.车轮只做转动C.车轮的平动可以用质点模型分析D.车轮的转动可以用质点模型分析解析:行驶中车辆的车轮既有平动,又有转动.研究其平动时,可忽略车轮各点运动情况的差异,故可用质点模型分析;研究其转动时,不能忽略车轮各点运动情况的差异,故不可用质点模型分析.C例2:甲、乙两车以相同的速度v0同轨道直线前进,甲在前,乙在后,两车上分别有a、b两人各用石子瞄准对方,以相对自身v0的速度同时水平打击对方.若石子的竖直下落很小,则()A.a先被击中B.b先被击中C.a、b同时被击中D.石子可以击中b而不能击中a解析:选取甲、乙两车的中任何一辆为参考系,则两石子相对甲(或乙)车的速度大小相同,且击中对方的相对位移也相同,因而可以得出a、b两人同时被击中的结论,故C正确.答案:C方法点拨:在解题时,适当选择参考系,可使问题简化.变式训练2:某游艇沿直线河流匀速逆水航行,在某处丢失了一个救生圈,丢失后经时间t才发现,于是游艇立即返航去追赶,结果在丢失点下游距丢失点s处追上,设水流速恒定,游艇往返的划行速率不变,求水速.2.位移与路程例3:在运动场的一条直线跑道上,每隔5m放置一个空瓶,运动员在进行折返跑训练时,从中间某个瓶子处出发,跑向最近的空瓶将其扳倒后返回再扳倒出发点处的空瓶子,之后再折返扳倒前面最近处的瓶子,依次下去,当他扳倒第6个空瓶时,他跑过的路程是多少?位移是多大?解析:设从O处出发,其运动情景如图所示,由路程是轨迹的长度得:L=(5+5+10+15+20+25)m=80m,由位移的概念有:x=10m.方法点拨:本题主要考查对位移和路程的理解,作出运动员运动的示意图,使运动过程直观形象,易于求解.变式训练3:某同学从学校的门口A处开始散步,先向南走了50m到达B处再向东走了100m到达C处,最后又向北走了150m到达D处,则:(1)此人散步的总路程和位移各是多少?(2)要确切地表示这人散步过程中的各个位置,应采用什么数学手段较妥,分别应如何表示?(3)要比较确切地表示此人散步的位置变化,应用位移还是路程?(2)应用直角坐标系中的坐标表示,以A为坐标原点,向东为x轴正向,向北为y轴正向,则A点为(0,0),B(0,-50),C(100,-50),D(100,100).(3)应用位移可准确表示此人散步的位置变化.方法点拨:位移是矢量,分析问题时根据运动过程确定物体的初、末位置,从而确定位移的方向,位移方向与物体运动的路径无关.3.速度与速率例4:一列火车沿平直轨道运行,先以10m/s的速度匀速行驶15min,随即改以15m/s的速度匀速行驶10min,最后在5min内又前进1000m而停止.则该火车在前25min及整个30min内的平均速度各为多大?它通过最后2000m的平均速度是多大?方法点拨:匀速直线运动的问题要着重分析物体的运动情景,可根据题目要求作出物体的运动情景图,根据题目要求确定物体在何时处于何处,做什么运动,再列式求解.4.匀速直线运动例5:如图111所示,相邻两车站间距相等,在一条直线上.车在两站间匀速行驶时速度均为v车,每次靠站停顿时间均为t.某同学位于车站1与车站2之间离车站2较近的某一位置,当车从车站3开动的同时,他向车站2以速度v人匀速奔跑,并恰能赶上汽车,车长不计.于是该同学得出结论:若他仍以此平均速度从原位置向车站1奔跑,也一定能赶得上这辆班车.请你通过计算判断这位同学的结论是否正确?并分析此结论成立的初位置须满足的条件是什么?变式训练5:一辆客车在某高速公路上行驶,在经过某直线路段时,司机驾车做匀速直线运动.司机发现其正要通过正前方高山悬崖上的隧道,于是鸣笛,5s后听到回声,听到回声后行驶10s司机第二次鸣笛,3s后听到回声,请根据以上数据帮助司机算一下客车的速度,看客车是否超速行驶,以便提醒司机安全驾驶.已知此高速公路的最高限速为120km/h,声音在空气中的传播速度为340m/s.解析:设客车行驶速度为v1,声速为v2,客车第一次鸣笛时客车离悬崖的距离为L.由题意在第一次鸣笛到听到回声的过程中,应有2L-5v1=5v2当客车第二次鸣笛时,客车距离悬崖的距离为L′=L-15v1同理2L′-3v1=3v2即2(L-15v1)-3v1=3v2由以上可得v1=v2/14=24.3m/sv1=24.3m/s=87.5km/h,小于120km/h,故客车未超速.。
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【本讲教育信息】一、教学内容:运动学的基本概念问题二、学习目标:1、理解参考系、质点、位移、速度和加速度等基本概念的意义,会根据条件建立质点模型。
2、理解位移和路程的概念,知道二者之间的区别和联系。
3、理解变速直线运动中平均速度、瞬时速度、速率等概念。
考点地位:运动学的基本概念问题在高考中属基础知识部分,单独出现的纯概念性辨析题很少见,一般不单独命题考查,更多的是与其它运动学或力学知识结合,隐性考查,近几年来,对于本部分内容的考查主要集中在位移、平均速度、加速度这些基本概念上,同时也考查本部分内容所蕴含的物理思想,考题形式主要以选择题形式出现。
三、重难点解析:(一)机械运动1. 机械运动:一个物体相对另一个物体位置的改变叫做机械运动. 它包括平动、转动和振动等运动形式. 宇宙中的任何物体(无论大小)都在不停地运动,因此运动是绝对的,而静止是相对的. 运动轨迹分为直线运动和曲线运动。
2. 参考系(1)定义:在描述一个物体的运动时,选来作为标准的假定不动的物体,叫做参考系。
(2)对同一个运动,取不同的参考系,观察的结果可能不同。
(3)运动学中的同一公式中所涉及的各物理量应以同一参考系为标准,如果没有特别指明,都是取地面为参考系。
(4)研究机械运动必须选择参考系,而参考系的选取是任意的,并不一定是要静止的物体,运动的物体也可作为参考系。
问题1、参考系概念的理解问题例题:甲、乙、丙三人各乘一个热气球,甲看到楼房匀速上升,乙看到甲匀速上升,甲看到丙匀速上升,丙看到乙匀速下降,那么,从地面上看,甲、乙、丙的运动情况可能是()A. 甲、乙匀速下降,v乙>v甲,丙停在空中B. 甲、乙匀速下降,v乙>v甲,丙匀速上升C. 甲、乙匀速下降,v乙>v甲,丙匀速下降,且v丙>v甲D. 以上说法均不对答案:AB变式1:甲、乙、丙三架观光电梯,甲中乘客看一高楼在向下运动;乙中乘客看甲在向下运动;丙中乘客看甲、乙都在向上运动.这三架电梯相对地面的运动情况是()A. 甲向上、乙向下、丙不动B. 甲向上、乙向上、丙不动C. 甲向上、乙向上、丙向下D. 甲向上、乙向上、丙也向上,但比甲、乙都慢答案:BCD(二)质点1. 定义:质点是指有质量而不考虑大小和形状的物体.2. 质点是物理学中的一个理想化模型,能否将物体看作质点,取决于所研究的具体问题,而不是取决于这一物体的大小、形状及质量。
只有当所研究物体的大小和形状对所研究的问题没有影响或影响很小,可以将其形状和大小忽略时,才能将物体看作质点.3. 物体可视为质点的三种主要情形(1)物体只做平动时.(2)物体的位移远远大于物体本身的尺度时,如地球绕太阳公转,地球尽管很大,但仍可当作质点来处理,而研究其自转时,却不能当作质点.(3)只研究物体的平动,而不考虑其转动效果时.4. 物理学中的理想化方法、理想化模型物理学的研究对象受许多因素的影响,如果同时考虑这诸多因素,那就无法使用数学知识达到定量研究的目的. 物理学及其他许多学科,都是把非本质的次要因素找出来,加以剔除,而把本质的起主要作用的因素突出出来,在此基础上进行概括抽象,把十分复杂的问题归结为比较简单的问题进行研究,这就是物理学研究中的理想化方法. 用这种方法建立起来的代替研究对象的想象出的模型就叫做理想化模型,如“质点”就是一个典型的理想化模型。
问题2、对于质点概念的理解问题:北京时间2008年8月24日北京奥运会正式落下帷幕,中国代表团以51枚金牌、21枚银牌和28枚铜牌的骄人战绩位列奖牌榜第一位,创造了中国代表团历次参加奥运会的最好成绩,下列几种奥运比赛项目中的研究对象可视为质点的是()A. 在撑杆跳高比赛中研究运动员手中的支撑杆在支持地面过程中的转动情况时B. 帆船比赛中确定帆船在大海中的位置时C. 跆拳道比赛中研究运动员动作时D. 铅球比赛中研究铅球被掷出后在空中飞行时间时答案:BD变式2:下列情况下的物体,哪些可以看作质点()A. 研究在水平推力作用下沿水平地面运动的木箱B. 研究从北京开往上海的一列火车C. 研究一列火车通过南京长江大桥所用的时间时,这列通过大桥的火车D. 研究绕地球飞行的航天飞机答案:ABD(三)描述运动的基本物理量1. 时间与时刻(1)时刻:指某一瞬时,在时间轴上表示为某一点(2)时间:指两个时刻之间的间隔,在时间轴上表示为两点间线段的长度。
(3)时刻与物体运动过程中的某一位置相对应;时间与物体运动过程中的位移(或路程)相对应。
2. 位移与路程(1)位移:表示物体位置的变化,是一个矢量,物体的位移是指从初位置到末位置的有向线段,其大小就是此线段的长度,方向从初位置指向末位置。
(2)路程:路程等于物体运动轨迹的长度,是一个标量。
(3)位移与路程的区别和联系:①位移是矢量,路程是标量。
②位移只与初、末位置有关,与路径无关;路程除与初、末位置有关外,还与路径有关。
如图所示,AB 表示位移,折线ACB 和弧线ADB 的长度表示路程.③位移的大小不会大于路程,只有单方向的直线运动,位移的大小才等于路程.问题3、对路程和位移概念的理解问题:在2004年雅典奥运会上,甲、乙两运动员分别参加了在主体育场举行的400m 和100m 田径决赛,且两个都是在最内侧跑道完成了比赛,则两人在各自的比赛过程中通过的位移大小甲s 、乙s 和通过的路程大小乙 甲、s s ''之间的关系是( )A. 乙甲乙甲s s ,s s '<'> B. 乙甲乙甲s s ,s s '>'< C. 乙甲乙甲s s ,s s '>'> D. 乙甲乙甲s s ,s s '<'< 答案:B变式3:从高为5m 处以某一初速度竖直向下抛出一个小球,在与地面相碰后弹起,上升到高为2m 处被接住,则这段过程中( )A. 小球的位移为3m ,方向竖直向下,路程为7mB. 小球的位移为7m ,方向竖直向上,路程为7mC. 小球的位移为3m ,方向竖直向下,路程为3mD. 小球的位移为7m ,方向竖直向下,路程为3m答案:A变式4:一实心木块体积为b c a ,c b a >>⨯⨯且,如图所示,有一小虫自A 点爬行到B 点,求:(1)爬行的最短路程。
(2)在从A 爬行到B 的过程中,小虫的位移为多大?答案:(1)22)c b (a ++ (2)222c b a ++3. 速度、平均速度、瞬时速度、速率、平均速率(1)速度:是表示质点运动快慢的物理量,在匀速直线运动中它等于位移与发生这段位移所用时间的比值. 速度是矢量,它的方向就是物体运动的方向。
(2)平均速度①物理意义;是粗略地描述一段时间内(或一段位移)物体运动快慢的物理量. ②定义,在变速直线运动中,运动物体的位移和所用时间的比值叫做这段时间内的平均速度.③公式:ts v =,其中s 是位移. 在如图所示的s -t 图象中对应切线的斜率. 在变速运动中v 一般不等于速度的算术平均值:2v v v 21+=,但在匀变速直线运动中.2v v v 21+=④方向:跟位移方向相同,平均速度是矢量。
(3)瞬时速度①意义:精确地描述在某时刻(或某位置)物体运动的快慢的物理量。
②定义:运动物体在某一时刻或经过某一位置的速度,叫做瞬时速度,瞬时速度的大小简称速率. 在如图所示的s -t 图象中对应图线的切线斜率.③瞬时速度的方向与该时刻轨迹的切线方向一致.④对瞬时速度的认识要注意两点:一是其方向性,速度和速率不同,速率只能反映质点运动的快慢而速度却反映质点运动的快慢和方向。
二是瞬时速度具有即时性,它反映质点在某位置或时刻的情况,而平均速度却反映质点在某段位移和时间上的情况.(4)速率①定义:瞬时速度的大小叫速率,是标量。
②速率和速度的最大区别是:速度是矢量,速率是标量. 当求某时刻的速度时,不仅要回答大小,还要回答方向.(5)平均速率①定义:质点通过的路程和发生该段路程所用时间的比值。
②公式:,t /s v =单位m/s.③平均速率不是平均速度的大小,平均速度是矢量,与质点的运动过程无关,只由s 和t 决定。
平均速率是标量,与质点运动的中间过程有关. 平均速率往往大于平均速度,只在单向直线运动中二者才在数值上相等.问题4、平均速度、瞬时速度的理解和应用问题:例题:某同学在百米比赛中,以6m/s 的速度迅速从起点冲出,测得他到达50m 处的速度是8.2m/s ,跑完全程的中间时刻t 1=6.25s 时的速度为8.3m/s ,且最后以8.4m/s 的速度冲过终点,则他全程的平均速度的大小为 m/s 。
答案:8/m s变式5:甲乙两辆汽车沿平直公路从某地同时驶向同一目标。
甲车在前一半时间内以速度v 1做匀速运动,后一半时间内以速度v 2做匀速运动,乙车在前一半路程中以速度v 1做匀速运动,后一半路程中以速度v 2做匀速运动,则A. 甲先到达B. 乙先到达C. 甲乙同时到达 D . 不能确定答案:A变式6:一位汽车旅游爱好者打算到某风景区去观光,出发地和目的地之间是一条近似于直线的公路,他原计划全程平均速度要达到40km/h ,可是开出一半路程之后发现前半段路程他的平均速度仅有20km/h ,如果他仍然打算将全程的平均速度提高到原计划水平,那么在后半段路程里他开车的平均速度应达到多少?解析:先设后半段路程的平均速度为v ,总路程为s ,要算全程的平均速度就必须知道行驶全程所用时间,所以需要计算前半程和后半程分别用的时间,最后根据全程平均速度列出方程分析求解.设所求平均速度为v ,总路程为s 在前2s 里用时:h/km 40s h /km 202/s t 1== 在后2s 里用时:v2s v 2/s t 2== 全程平均速度.40v 2s 40s s =+ 结果发现v →∞,上式才成立所以这位旅行者要完成预定计划是不可能的.变式7:物体在A 、B 两地间往返运动,设其从A 到B 的平均速率为v 1,从B 到A 的平均速率为v 2,则物体往返一次,平均速度的大小和平均速率分别是( ) A. 2v v ,021+ B. 2121v v v v 2,0+ C. 都是2121v v v v 2+ D. 都是0 答案:B4. 加速度(1)意义:加速度是描述物体速度变化快慢的物理量,是一个矢量,方向与速度变化的方向相同。
(2)定义:做匀变速直线运动的物体,速度的变化量与发生这一变化所需时间的比值叫加速度。
(3)公式:.tv v t v a 0t -=∆∆= (4)对加速度的理解要点:①注意速度和加速度两个概念的区别。
速度是描述物体运动快慢和方向的物理量,是位移和时间的比值;加速度是描述物体速度变化快慢和方向的物理量,是速度变化和时间的比值. 速度和加速度都是矢量,速度的方向就是物体运动的方向,而加速度的方向不是速度的方向,而是速度变化的方向,所以加速度方向和速度方向没有必然的联系。