文档内容
第 1 讲 描述运动的物理量
学习目标
明 确目标 确定方向
1、掌握参考系、质点的概念
2、掌握理解位移、速度、加速度的概念,公式。
【 知识回归 】 回 归课本 夯实基础
一、质点和参考系
1.质点
(1)研究问题的方便,把物体看成没有大小和形状,只有质量的点
(2)条件:物体的大小和形状对所研究问题没有影响
2.参考系
(1)定义:描述物体的运动,选作参考的物体,叫做参考系
(2)选取: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,我们假定它是静止
的。
(3)选参考系的原则:观测运动方便和描述运动尽可能简单。
二、位移和路程
1.: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。
2.区别:(1)意义不同:位移描述物体空间位置的变化;路程描述物体运动轨迹的长度。
(2)定义不同:位移是初位置指向末位置的有向线段;路程由实际的运动路径决定。
(3)性质不同:位移是矢量,路程是标量
三、平均速度与瞬时速度
1.平均速度与瞬时速度的区别与联系
区别:(1)平均速度表示物体在某段位移或某段时间内的平均运动快慢程度;瞬时速度是表示物体在某
一位置或某一时刻的运动快慢程度。
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
平均速度的大小是位移与时间的比值
平均速率是路程与时间的比值,
四、速度、速度变化量和加速度的关系
1.速度、速度变化量和加速度的对比
速度 速度变化量 加速度
物理意义 描述物体运动快慢物 描述物体速度改变的 描述物体速度变化的快
理量,是状态量 多少,是过程量 物理量,是状态量
定义式 v= Δv=v-v a==
0方向 与位移同向,即物体 由Δv或a的方向决定 与Δv的方向一致,由F
运动的方向 的方向决定,而与v、v
0
方向无关
【 典例分析 】 精 选例题 提高素
养
【例1】12022年冬季奥林匹克运动会在北京开幕,北京冬奥会让更多的人爱上了冰雪运动,下列说法正确
的是( )
A. 北京冬奥会的吉祥物“冰墩墩”是个“小可爱”,所以一定可以看作质点
B. “男子1500m速滑冰”是历史最悠久的滑冰运动,这里的1500m是指位移
C. 研究谷爱凌在坡面障碍技巧赛中旋转过障碍的技巧时,她和滑板可以看作质点
的
D. 单板滑雪运动员在场地上运动轨迹为一段弧线时,他所受 合外力一定不为零
例1【答案】D
【解析】A.一个物体能否看成质点,是由研究问题的性质决定的,A错误;
B.1500m是运动轨迹的长度,是路程,B错误;
C.技巧赛需要考虑起跳飞行和落地时的姿态,不能看成质点,C错误;
D.当物体做曲线运动时,速度发生的变化,加速度不为零,由牛顿第二定律可知,物体所受合力一定不
为零,D正确。
故选D。
【例2】. 图为高空特技跳伞运动员在极速下降过程中的一个画面,在保持图示的队形继续下落过程中,
其中一个运动员分别以地面和他对面运动员为参照物,则他自己的运动状态分别是( )
A. 静止的和运动的 B. 运动的和运动的
C. 静止的和静止的 D. 运动的和静止的
例2【答案】D
【解析】高空特技跳伞运动员在极速下降过程中,一个运动员以地面为参照物,这个运动员与地面越来越近,与地面之间的位置在发生变化,则他是运动的;如果以对面的运动员为参照物,他与参照物之间没有
位置上的变化,则他是静止的,故ABC错误,D正确。
故选D 。
【例3】 下列说法正确的是( )
A. “北京时间8点整”指的是时间间隔
B. 列车在广州停15分钟,指的是时刻
C. 第n s内就是(n-1)s末到n s末这1 s时间(n为任意正整数)
D. 不管是前5 s还是第5 s,都是指时刻
例3【答案】C
【解析】A.时刻指时间轴上的一个点,而时间间隔是时间轴上的一段时间。 “北京时间8点整”指的是时
刻,A错误;B.列车在广州停15分钟,指的是时间间隔,B错误;C.第n s内就是(n-1) s末到n s
末这1 s时间间隔(n为任意正整数),C正确;D.不管是前5 s还是第5 s,都是指时间间隔,D错误。
故选C。
【例4】. 关于瞬时速度、平均速度、平均速率下列说法中正确的是( )
①平均速度是质点在某段时间内运动的位移与所用时间的比值;
②平均速率就是平均速度的大小;
③瞬时速度是质点在某一位置或某一时刻的速度;
④做变速运动的质点平均速度是通过的路程与所用时间的比值。
A. ①② B. ③④ C. ①③ D. ②④
【例4】C
【例5】.如图所示,物体沿两个半径为R的圆弧由A到C,则它的位移和路程分别为( )
A.R,A指向C;R
B.R,A指向C;R
C.R,A指向C;R
D.R,C指向A;R
例5【答案】C
【解析】从A到C的直线距离l==R,所以位移为R,从A指向C;从A到C的路程长度为πR,所以路程
为πR。【 巩固练习 】 一 举反三 巩固提升
1. 图为高空特技跳伞运动员在极速下降过程中的一个画面,在保持图示的队形继续下落过程中,其中一个
运动员分别以地面和他对面运动员为参照物,则他自己的运动状态分别是( )
A. 静止的和运动的 B. 运动的和运动的
C. 静止的和静止的 D. 运动的和静止的
1【答案】D【解析】高空特技跳伞运动员在极速下降过程中,一个运动员以地面为参照物,这个运动员与
地面越来越近,与地面之间的位置在发生变化,则他是运动的;如果以对面的运动员为参照物,他与参照
物之间没有位置上的变化,则他是静止的,故ABC错误,D正确。
故选D 。
(多选)2. 下面描述的几个速度中,说法正确的是( )
A. 子弹以790 m/s的速度击中目标时的速度指平均速度
B. 信号沿运动神经传播的速度大约为10 m/s指瞬时速度
C. 京沪高速铁路测试时的列车最高时速可达484 km/h,指的是瞬时速度
D. 台风以360 km/h的速度向东北方向移动指平均速度
2【答案】CD
【解析】A.子弹击中目标时对应一个瞬间,为瞬时速度,A错误;
B.信号沿运动神经传播的速度大约为10 m/s,是一段过程中的速度,为平均速度,B错误;
C.列车的最高时速,指的是在安全情况下所达到的最大速度484 km/h,为瞬时速度,C正确;
D.台风以360 km/h的速度向东北方向移动,指的是平均速度,D正确。
故选CD。
3、下面关于加速度的描述中正确的是( )
A.列车启动时的速率为零,而加速度也为零
B.匀速行驶的磁悬浮列车,由于其速度很大,所以加速度很大
C.加速度逐渐减小时,物体一定在做匀减速运动D.加速度与速度方向相同时,物体一定在做加速运动
3D
4.下列说法中正确的是( )
A.平均速度就是速度的平均值
B.瞬时速率是指瞬时速度的大小
C.火车以速度v经过某一段路,v是指瞬时速度
D.子弹以速度v从枪口射出,v是平均速度
4B
5.在评判下列运动员的比赛成绩时,运动员可视为质点的是( )
5【答案】A
【解析】
马拉松比赛时,由于路程长,运动员的体积可以忽略,可以将其视为质点,故A符合题意;击剑时,评委
需要观察运动员的肢体动作,不能将其视为质点,故B不符合题意;跳水时,评委要关注运动员的动作,
所以不能将运动员视为质点,故C不符合题意;体操比赛时,评委主要根据体操运动员的肢体动作进行评
分,所以不能将其视为质点,故D不符合题意。
6.在多哈世界田径锦标赛上,中国队创造了26年来的最佳战绩,金牌数、奖牌数和团体总分全面超越上届。
在考查下列运动员的比赛成绩时,运动员可被视为质点的是( )
A.跳水 B.双杠
C.体操 D.马拉松
6【答案】D
【解析】
跳水、双杠、体操比赛成绩都与运动员的形体动作有关,所以不能视为质点,故A、B、C错误,D正确。
7.物理的发展,科技的进步给人民生活带来很多便利,如图所示为某款出行软件给“不识路”的驾车一族提供的导航界面,下列说 法正确的是( )
A.图中推荐的三种方案位移都相同
B.图中的“12公里”“15公里”“16公里”指的是位移的大小
C.图中推荐的第一种方案驾车距离最短,则位移大小等于路程
D.图中研究汽车在导航图中的位置时,不可以把汽车看作质点
7【答案】A
【解析】
由于初位置与末位置相同,所以三种方案位移都相同,选项 A正确;图中的“12公里”“15公里”“16
公里”指的是路程,选项B错误;由于汽车行驶的轨迹不是直线,所以位移大小不等于路程,选项 C错误;
由于距离比汽车大小大得多,所以研究汽车在导航图中的位置时,可以将汽车看作质点,选项D错误。
8.两列火车平行地停在一站台上,过了一会儿,甲车内的乘客发现窗外树木在向西移动,乙车内的乘客
发现甲车仍没有动,若以地面为参考系,上述事实说明( )
A.甲车向东运动,乙车不动
B.乙车向东运动,甲车不动
C.甲车向西运动,乙车向东运动
D.甲、乙两车以相同的速度向东运动
8答案 D
解析 甲车内的乘客发现窗外树木在向西移动,说明甲车在向东运动,乙车内的乘客发现甲车仍没有动,
说明乙车相对甲车静止,由于甲车相对地面向东运动,所以乙车相对地面也向东运动,且与甲车速度相同,
故D正确.
9.(多选)小明上午从家门口打车,经过一段时间又乘坐同一出租车回到小区门口.车票如方框中所示,则
下列说法正确的是( )
车号:E-4G580
日期:2016-1-17
上车:8∶01
下车:8∶16
单位:1.80元
里程:5.0 km
全程:11.00元A.小明全程的平均速度为20 km/h
B.小明全程的平均速度为0
C.小明全程的平均速率为20 km/h
D.小明全程的平均速率为0
9答案 BC
解析 小明全程路程为5.0 km,位移为0,所用时间为15 min= h.故全程小明的平均速度为0,平均速率
==20 km/h.
10. 足球运动员在罚点球时,用脚踢球使球获得30m/s的速度,设脚与球作用时间为0.1s,球又在空中飞
行1s(假设球做匀速直线运动)后被守门员挡住,守门员双手与球接触时间为0.2s,且球被挡出后以大小
为10m/s的速度沿原路弹回,求:
(1)球被踢出过程中的加速度;
(2)球被守门员挡出过程中的加速度
10【答案】(1) ,方向为球被踢出的方向;(2) ,方向为球被踢出的反方向
【解析】(1)设球被踢出的方向为正方向,罚点球时的速度由v=0变到v=30m/s,用时t=0.1s,由
0 1 1
得罚点球时球的加速度为
方向为球被踢出的方向
(2)接球时速度由v=30m/s变到v=-10m/s,用时t=0.2s
1 2 2
则接球过程球的加速度为
方向为球被踢出的反方向