2020版高考物理一轮复习 第1章 第1节 描述运动的基本概念课件 新人教版

第一章运动的描述匀变速直线运动第1节描述运动的基本概念栏目导航知识点二知识点一0102知识点三03知识点四04知识点一质点和参考系1．参考系(1)定义：在描述物体运动时，用来作的物体。(2)参考系的四性：①标准性：选作参考系的物体都假定不动，被研究的物体都以参考系为标准。②任意性：参考系的选取原则上是任意的，通常选为参考系。③同一性：比较不同物体的运动必须选取参考系。④差异性：对于同一运动，选择不同的参考系观察结果一般。答案不同参考地面同一2．质点(1)定义：用来代替物体的有的点。(2)把物体看作质点的条件：物体的和对研究问题的影响可以忽略不计。答案大小质量形状[判断正误](1)参考系必须是固定不动的物体。()(2)参考系可以是做变速运动的物体。()(3)地球很大，又因有自转，研究地球公转时，地球不可视为质点。()×√×考法1质点模型的理解与判断1．(多选)下列关于质点的说法中，正确的是()A．质点就是一个体积很小的球B．只有很小的物体才能视为质点C．质点不是实际存在的物体，只是一种理想化模型D．大的物体有时可以被视为质点CD[质点不是实际存在的物体，更不是小球，它是实际物体的近似，是一种理想化模型。某些情况下大的物体也可以被视为质点。]解析答案2．(2019·遵义模拟)在以下情况中可将所研究的物体看成质点的是()A．观察“辽宁舰”航空母舰上的“歼­15”战斗机起飞时，可以把航空母舰看作质点B．研究“玉兔”号从“嫦娥”的怀抱中“走”出来，即两器分离过程中“玉兔”一连串技术含量极高的“慢动作”C．研究“玉兔”号巡视器巡视月球时的运动轨迹D．研究自行车的运动时，因为车轮在转动，所以无论什么情况下，自行车都不能看成质点解析答案C[观察航空母舰上的舰载飞机起飞时，航空母舰的大小不能忽略，不能看作质点，故A错误；研究两器分离过程中“玉兔”一连串技术含量极高的“慢动作”时，要看动作，不能够看作质点，故B错误；研究“玉兔”号巡视器巡视月球时的运动轨迹时，巡视器的大小和形状能忽略，能看作质点，故C正确；当研究自行车匀速通过一段较长的距离时，可以看作质点，所以D错误。][考法指导]1多数情况下，平动的物体可看作质点。2当问题所涉及的空间位移远大于物体本身的大小时，可以看作质点。3转动的物体一般不可看作质点，但转动可以忽略时，可把物体看作质点。考法2参考系的理解与选取3．(多选)关于参考系及其选取，下列说法正确的是()A．没有特别说明，一般情况下选取地面或相对地面静止的物体作为参考系B．研究地面上物体的运动，只能选取地面为参考系C．相对地面静止或做匀速直线运动的参考系叫作惯性参考系D．相对地面有加速度的参考系叫作非惯性参考系解析答案ACD[参考系的选取是任意的，对于地面上物体的运动，一般情况下选取地面为参考系。地面及相对地面做匀速直线运动的参考系叫作惯性参考系，它的特点是没有加速度，而相对地面有加速度的参考系叫非惯性参考系。(严格说来，地球不仅绕太阳旋转，而且随太阳系绕银河系中心旋转，也是有加速度的，但由于其加速度并不大，所以我们研究地面上物体的运动，可以把地面看作惯性参考系。)]4.(2019·德州质检)如图是体育摄影中“追拍法”的成功之作，摄影师眼中清晰的轮滑运动员是静止的，而模糊的背景是运动的，摄影师用自己的方式表达了运动的美。请问摄影师选择的参考系是()A．大地B．太阳C．轮滑运动员D．步行的人解析答案C[由于轮滑运动员和摄影师以相同的速度运动，故以轮滑运动员作为参考系，摄影师是静止的，故轮滑运动员的图片是清晰的，但由于背景相对于轮滑运动员是运动的，所以背景相对于摄影师是运动的，所以拍摄的背景是模糊的。故在“追拍法”中摄影师选择的参考系是轮滑运动员，故C正确。]考法3根据参考系判断物体的运动5．(多选)甲、乙两辆汽车沿同一平直公路同向匀速行驶，且运动速度v甲v乙，乙车在后，甲车在前。以下关于乙车运动情况的说法中，正确的是()A．以甲车为参考系时，乙车是静止的B．以路旁的树木为参考系时，乙车是运动的C．不论以什么物体为参考系，乙车总是运动的D．以甲车为参考系，乙车是向后运动的解析答案BD[甲、乙两车并非相对静止，但相对地面都是向前运动的，以树木为参考系时，乙车是运动的，而选取速度更快的向前运动的甲车为参考系时，乙车是向后运动的。取乙车内的驾驶员为参考系乙车是静止的。][考法指导]1由于运动描述的相对性，凡是提到物体的运动，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，若要研究多个物体的运动或同一物体在不同阶段的运动，则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。考法4质点、参考系的综合应用6.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()A．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答案D[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。]路程和位移识点二知位移路程定义表示质点的位置变动，它是质点由________指向的有向线段质点的实际长度区别(1)位移是，方向由初位置指向末位置(2)路程是，没有方向联系(1)在单向直线运动中，位移的大小路程(2)其他情况下，位移的大小路程答案小于初位置末位置运动轨迹矢量标量等于[判断正误](1)在某一段时间内物体运动的路程为零，则该物体一定是静止的。()(2)在直线运动中，物体的位移大小一定等于其路程。()(3)在曲线运动中，物体的位移大小可能等于路程。()√××考法1位移的理解及计算1.(2019·黄山模拟)攀岩运动是一种考验人的意志与心理素质的运动形式，户外攀岩运动更加刺激与惊险。如图所示为一户外攀岩运动线路图，该攀岩爱好者从起点A到B，最终到达C，据此图判断下列说法中正确的是()A．图中的线路ABC表示的是攀岩爱好者所走的位移B．线路总长度与攀岩爱好者所走时间的比等于攀岩爱好者的平均速度C．由起点到终点攀岩爱好者所走线路的总长度等于位移D．攀岩爱好者所走路程要比自起点到终点的位移大D[根据路程和位移的定义可知，AC两点的直线距离才为位移大小，线路ABC的长度表示攀岩爱好者走的路程，线路长度比位移大，故选项A、C错误，选项D正确；线路总长度与攀岩爱好者所走时间的比值等于平均速率，而不是平均速度，故选项B错误。]解析答案2．(多选)在清华大学举办第二届“登峰杯”机器人大赛中，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1m。整个过程中机器人所用时间是22s，则()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22mD．整个过程中机器人的位移与由点(5,5)运动到点(2,2)的位移方向相反解析答案CD[在坐标系中画出机器人的运动轨迹如图所示，可见其运动轨迹不是直线，图线的交点表示机器人两次通过同一点，A、B均错误；整个过程中机器人的位移为从点(0,0)到点(2,2)的有向线段，大小为22m，C正确；(0,0)、(2,2)、(5,5)三个坐标点在一条直线上，故可得出整个过程中机器人的位移与由点(5,5)到点(2,2)的位移方向相反，D正确。][考法指导]1无论多么复杂的运动，位移都是从初位置指向末位置的有向线段。2涉及三维空间的复杂运动，要分析清楚不同阶段位移的立体结构，才能有效求得合位移。考法2位移和路程的比较3．(多选)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C．物体通过一段路程，其位移可能为0D．物体通过的路程不等，但位移可能相同解析答案BCD[位移是矢量，路程是标量，即使一个标量与一个矢量的大小相等，也不能说成这个标量就是那个矢量，所以A错误，B正确。路程是物体运动轨迹的实际长度，而位移是从物体运动的起始位置指向终止位置的有向线段。如果物体做的是单向直线运动，路程就和位移的大小相等。如果物体在两位置间沿不同轨迹运动，它们的位移相同，但路程不同。如果物体从某位置开始运动，经一段时间后回到起始位置，位移为0，但路程不为0。所以C、D正确。]4.如图所示，在水平面上一只蚂蚁沿半径为r的半圆弧从a点爬到b点，关于它通过的位移和路程的下列说法，正确的是()A．路程为πr，方向沿圆弧由a指向bB．位移为2r，方向沿ab直线由a指向bC．位移为πr，方向沿圆弧由a指向bD．路程为2r，方向沿ab直线由a指向b解析答案B[蚂蚁经过的路程是它运动轨迹的长度，蚂蚁沿半圆由a爬到b，其路程的大小为πr。路程只有大小没有方向，是标量，所以说“路程的方向沿圆弧由a指向b”或“沿ab直线由a指向b”都是错误的。蚂蚁的位移是其位置的变化，该位移用出发点a指向终止点b的有向线段表示，所以位移的大小为2r，位移是矢量，其方向由出发点指向终止点，即由a指向b，所以只有选项B正确。]知识点三平均速度、平均速率和瞬时速度1．平均速度物体的位移与发生这段位移所用时间的比值，即v＝；表示物体在某段位移或某段时间内的平均运动快慢程度；平均速度是矢量，其方向与的方向相同。2．瞬时速度运动物体在某一或某一的速度，表示物体在某一时刻或某一位置的运动快慢程度；瞬时速度是矢量，其方向沿轨迹上物体所在点的方向。答案ΔxΔt切线位移时刻位置3．平均速率物体的与所用时间的比值。一般情况下，物体的平均速度大小小于其平均速率，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。4．注意事项(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)速率是的大小，是标量；但平均速率并不是平均速度的大小。答案瞬时速度路程[判断正误](1)平均速度的方向与位移方向相同。()(2)平均速度是物体运动路程与所经历时间的比值。()(3)子弹从枪口射出时的速度为瞬时速度。()√×√考法1平均速度和瞬时速度的理解1．据中央气象台消息：2017年第1号台风“梅花(Muifa)”于4月26日在距离菲律宾马尼拉以东方向1640公里的西北太平洋海面上生成(东经136.1°，北纬13.4°)，中心附近最大风速达18m/s(8级风，热带风暴级)。预计“梅花”将以12km/h左右的速度向西北方向移动，强度变化不大。关于上述消息中的“18m/s、12km/h”，下述理解中正确的是()A．分别指平均速度和瞬时速度的大小B．分别指瞬时速度和平均速度的大小C．均指平均速度的大小D．均指瞬时速度的大小B[根据瞬时速度和平均速度的概念可知，“18m/s”是指某位置的瞬时速度；“12km/h”是指平均速度，故选B。]解析答案2．(多选)(2019·黄山模拟)如图所示，物体沿曲线轨迹的箭头方向运动，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()A．物体在AB段的平均速度为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AC段的平均速度解析答案ABC[由v＝xt可得：vAB＝11m/s＝1m/s，vAC＝52m/s，故A、B均正确；所选取的过程离A点越近，该阶段的平均速度越接