2020版高考物理一轮复习 第一章 第1讲 运动的描述课件 新人教版

第一章运动的描述匀变速直线运动的研究第1讲运动的描述考点1质点、参考系和位移1．物体能否被看成质点是由所研究问题的性质决定的，并非依据物体自身大小和形状来判断．2．对于同一个物体运动的描述，选用的参考系不同，其运动性质可能不同．在同一个问题中，若要研究多个物体的运动或同一个物体在不同阶段的运动，则必须选取同一个参考系．3．位移和路程的比较位移路程物理意义描述物体的位置变化描述物体运动轨迹的长度决定因素由物体的初、末位置决定由物体的运动路径决定矢标性矢量，既有大小又有方向标量，只有大小没有方向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，如图所示．下面说法正确的是()DA．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，我们才看到金星没有被太阳照亮的一面呈黑色，选项A错误；因为太阳的大小对所研究问题起着至关重要的作用，所以观测“金星凌日”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．2．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()DA．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：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．3.(2019·深圳模拟)如图所示，自行车的车轮半径为R，车轮沿直线无滑动地滚动，当气门芯由轮子的正上方第一次运动到轮子的正下方时，气门芯位移的大小为()A．πRB．2RC．2πRD．R4＋π2D解析：当气门芯由轮子的正上方第一次运动到轮子的正下方时，轮子向前运动半个周长，气门芯的初位置与末位置如图，由几何知识得，气门芯的位移大小x＝2R2＋πR2＝R4＋π2，故选D.考点2平均速度和瞬时速度1．平均速度与瞬时速度的区别和联系(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．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＝ΔvΔt是平均速度的定义式，适用于所有的运动．1．(2019·江西新余一中二模)(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9km，从出发地到目的地用了5min，赛车上的里程表指示的里程数值增加了15km，当他经过某路标时，车内速度计指示的示数为150km/h，那么可以确定的是()A．在整个过程中赛车手的位移大小是9kmB．在整个过程中赛车手的路程是9kmC．在整个过程中赛车的平均速度大小是180km/hD．经过路标时赛车的瞬时速率是150km/hAD解析：位移为初位置到末位置的有向线段，则赛车手位移大小为9km，故A正确；赛车上的里程表指示的里程数值增加了15km，可知路程是15km，故B错误；平均速度大小等于位移大小与时间的比值，即v＝xt＝9000300m/s＝30m/s＝108km/h，故C错误；车内速度计指示的示数150km/h为瞬时速率的大小，故D正确．2．(多选)如图所示，每个小方格是边长为1m的正方形，物体沿曲线轨迹的箭头方向运动，沿AB、ABC、ABCD、ABCDE四段曲线轨迹运动所用的时间分别是：1s、2s、3s、4s．下列说法正确的是()ABCA．物体在AB段的平均速度是1m/sB．物体在ABC段的平均速度为52m/sC．AB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B点的速度等于ABC的平均速度解析：由图可知，AB段位移为1m，由平均速度公式v＝xt得，v＝1m/s，A正确；同理ABC段位移为5m，平均速度为52m/s，B正确；Δt越小，该时间段内的平均速度越接近该位移内的某点瞬时速度，C正确；只有做匀变速直线运动的物体，中间时刻的瞬时速度才等于该段位移的平均速度，D错误．3.某质点沿一边长为2m的正方形轨道运动，每秒钟匀速移动1m，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2s末的瞬时速度大小为2m/sB．前3s内的平均速度为53m/sC．前4s内的平均速率为0.5m/sD．前2s内的平均速度为2m/sB解析：第2s末在B点，瞬时速度大小为1m/s，A错误．前3s，物体由A经B到d，位移为由初位置指向末位置的有向线段，得xAd＝5m，则v＝xAdt3＝53m/s，B正确．前4s内，物体由A→c→B→d→C，路程为4m，故平均速率v＝1m/s，C错误．前2s内的平均速度v′＝xABt2＝22m/s，D错误．故选B.1.平均速度的两个计算公式2．计算平均速度时应注意的问题(1)平均速度的大小与物体的运动阶段有关，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)粗略计算时可以用极短时间内的平均速度来求某时刻的瞬时速度．考点3加速度1．速度、速度的变化量和加速度的比较速度速度的变化量加速度物理意义描述物体运动的快慢，是状态量描述物体速度的变化，是过程量描述物体速度变化的快慢，是状态量速度速度的变化量加速度定义式v＝ΔxΔtΔv＝v－v0a＝ΔvΔt＝v－v0Δt方向与位移Δx同向，即物体运动的方向由v－v0或a的方向决定与Δv的方向一致，由F的方向决定，而与v0、v的方向无关2.速度和加速度的关系(1)速度的大小和加速度的大小无直接关系．速度大，加速度不一定大，加速度大，速度也不一定大；加速度为零，速度可以不为零，速度为零，加速度也可以不为零．(2)速度的方向和加速度的方向无直接关系．加速度与速度的方向可能相同，也可能相反，两者的方向还可能不在一条直线上．1．关于速度、速度的变化量和加速度，下列说法正确的是()A．物体运动的速度变化量越大，它的加速度一定越大B．速度很大的物体，其加速度可能为零C．某时刻物体的速度为零，其加速度不可能很大D．加速度很大时，物体运动的速度一定很快变大B解析：由a＝ΔvΔt可知，在Δv很大，但不知道Δt的大小时，无法确定加速度的大小，故选项A错误；高速匀速飞行的战斗机，速度很大，但速度不变化，加速度为零，故选项B正确；炮筒中的炮弹，在火药刚刚燃烧的时刻，炮弹的速度为零，但加速度很大，故选项C错误；加速度很大，说明速度变化很快，速度可能很快变大，也可能很快变小，故选项D错误．2．(多选)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．v00，a0，物体做加速运动B．v00，a0，物体做减速运动C．v00，a0，物体做减速运动D．v00，a0，物体做加速运动CD解析：当速度方向和加速度方向相同时，物体做加速运动；当速度方向和加速度方向相反时，物体做减速运动．速度和加速度的正方向是任意规定的，不能只根据加速度的正负来判断物体是做加速运动还是减速运动．故选项C、D正确．3．(2019·河南开封模拟)(多选)如图所示，物体以5m/s的初速度沿光滑的斜面向上做减速运动，经过2s速度大小变为3m/s，则物体的加速度()A．大小为1m/s2，方向沿斜面向上B．大小为1m/s2，方向沿斜面向下C．大小为4m/s2，方向沿斜面向下D．大小为4m/s2，方向沿斜面向上BC解析：取初速度方向为正方向，则v0＝5m/s.若2s后的速度方向沿斜面向上，v＝3m/s，则a＝ΔvΔt＝v－v0Δt＝3－52m/s2＝－1m/s2，即加速度大小为1m/s2，方向沿斜面向下；若2s后的速度方向沿斜面向下，v＝－3m/s，则a＝ΔvΔt＝v－v0Δt＝－3－52m/s2＝－4m/s2，即加速度大小为4m/s2，方向沿斜面向下．故选项A、D错误，B、C正确．对加速度大小和方向的进一步理解考点4用极限法求瞬时速度和加速度1．极限法极限法是把某个物理量推向极端，即极大和极小，并依此做出科学的推理分析，从而给出判断或导出一般结论．极限法只能用于在选定区间内所研究的物理量连续、单调变化(单调增大或单调减小)的情况．2．用极限法求瞬时速度和瞬时加速度(1)在公式v＝ΔxΔt中，当Δt→0时v是瞬时速度．(2)在公式a＝ΔvΔt中，当Δt→0时a是瞬时加速度．光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图甲所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．图乙中MN是水平桌面，Q是木板与桌面的接触点，1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出．让滑块d从木板的顶端滑下，光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为2.5×10－2s和1.0×10－2s，小滑块d的宽度为0.5cm，则可测出滑块通过光电门1的速度v1＝________，滑块通过光电门2的速度v2＝________.滑块从开始遮住第1个光电门到开始遮住第2个光电门的时间为Δt＝3.0s，则滑块的加速度a＝________.0.2m/s0.5m/s0.1m/s2【解析】由v＝xt可知，v1＝dt1＝0.5×10－22.5×10－2m/s＝0.2m/sv2＝dt2＝0.5×10－21.0×10－2m/s＝0.5m/s由a＝ΔvΔt可知，a＝v2－v1Δt＝0.5－0.23.0m/s2＝0.1m/s2.1用v＝ΔxΔt求瞬时速度时，求出的是粗略值，ΔtΔx越小，求出的结果越接近真实值.,2在实际问题中，只要满足测量精度要求，都可以把平均速度理解为瞬时速度，精确的瞬时速度由其它公式计算.1.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Δx，用ΔxΔt近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度．为使ΔxΔt更接近瞬时速度，正确的措施是()AA．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解析：ΔxΔt表示的是Δt时间内的平均速度，遮光条的宽度Δx越窄，则记录遮光时间Δt越小，ΔxΔt越接近滑块通过光电门时的瞬时速度，选项A正确．2．(2019·西城区模拟)用如图所示的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4.0mm，遮光条经过光电门的遮光时间为0.040s，则滑块经过光电门位置时的速度大小为()A．0.10m/sB．100m/sC．4.0m/sD．0.40m/sA解析：遮光条经过光电门的遮光时间很短，所以可以把遮光条经过光电门的平均速度当作滑块经过光电门位置时的瞬时速度，即v＝dt＝4.0×10－30.040m/s＝0.10m/s，A正确．