（新课标）2020年高考物理一轮总复习 第一章 第一讲 描述运动的基本概念课件

基础复习课第一讲描述运动的基本概念抓基础·双基夯实研考向·考点探究栏目导航随堂练·知能提升一、参考系质点1．参考系(1)定义：为了研究物体的运动而假定的物体．(2)选取原则：可任意选取，但对同一物体的运动，所选的参考系不同，对它运动的描述可能会．通常以为参考系．不动不同地面或相对于地面静止的物体2．质点(1)定义：用来代替物体的有的点．(2)物体可看作质点的条件：研究一个物体的运动时，物体的和对研究问题的影响可以忽略．质量大小形状二、位移速度1．位移和路程位移路程定义表示质点位置的变化，它是质点由指向的有向线段等于质点的长度区别(1)位移是，方向由初位置指向末位置(2)路程是标量，没有联系(1)在单向直线运动中，位移的大小路程(2)其他情况下，位移的大小路程初位置末位置运动轨迹矢量方向等于小于2.速度和速率(1)平均速度：物体的位移与发生所用时间的比值，即v＝ΔxΔt，其方向与的方向相同，是矢量．(2)瞬时速度：运动物体在某一或某一的速度，方向沿运动轨迹上物体所在点的切线方向指向前进的一侧，是矢量．(3)速率：的大小，是标量．(4)平均速率：与的比值，不一定等于平均速度的大小．这段位移位移时刻位置瞬时速度路程时间三、加速度1．定义：速度的与发生这一变化所用的比值．2．定义式：a＝ΔvΔt.3．方向：与的方向相同，是矢量．4．物理意义：描述物体快慢的物理量．变化量时间速度变化量速度变化[小题快练]1．判断题(1)研究物体的运动时，只能选择静止的物体作为参考系．()(2)研究花样游泳运动员的动作时，不能把运动员看作质点．()(3)电台报时说：“现在是北京时间8点整”，这里的“8点整”实际上指的是时刻．()×√√(4)平均速度的方向与位移方向相同．()(5)子弹击中目标的速度属于瞬时速度．()(6)加速度减小时，速度可能是增大的．()(7)甲的加速度a甲＝2m/s2，乙的加速度a乙＝－3m/s2，a甲＞a乙．()√√√×2．(多选)如图所示，2015年9月3日，20架直升机组成“70”字样，将抗战胜利70周年大写在天安门广场上空．下列关于飞机运动情况的说法正确的是()A．地面上的人看到飞机飞过，是以地面为参考系B．飞行员看到观礼台向后掠过，是以飞机为参考系C．以编队中某一飞机为参考系，其他飞机是静止的D．以编队中某一飞机为参考系，其他飞机是运动的ABC3．钓鱼岛自古以来就是我国的固有领土，在距温州市约356km、距福州市约385km、距基隆市约190km的位置．若我国某海监船为维护我国对钓鱼岛的主权，从温州出发去钓鱼岛巡航，到达钓鱼岛时共航行了480km，则下列说法中不正确的是()A．该海监船的位移大小为480km，路程为356kmB．该海监船的位移大小为356km，路程为480kmC．确定该海监船在海上的位置时可以将该海监船看成质点D．若知道此次航行的时间，则可求出此次航行的平均速度A4．(多选)关于速度和加速度，下列说法正确的是()A．加速度是描述速度变化快慢的物理量B．加速度的方向可能与速度的方向相反C．物体的加速度越大，它的速度也一定越大D．物体的加速度为零，它的速度也一定为零AB考点一质点参考系(自主学习)1．对质点的理解(1)对质点的三点说明①质点是一种理想化模型，实际并不存在．②物体能否被看作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．③质点不同于几何“点”，是忽略了物体的大小和形状的有质量的点，而几何中的“点”仅仅表示空间中的某一位置．(2)建立质点模型的两个关键点①明确要研究的问题是什么．②判断物体的大小和形状对所研究问题的影响能否忽略．2．选取参考系的原则(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，一般选地面作为参考系．(2)在同一个问题中，若要研究多个物体的运动或同一个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．1－1.[质点]在物理学中，突出问题的主要方面，忽略次要因素，建立理想化的物理模型，是经常采用的一种科学研究方法．质点就是这种物理模型之一．关于地球能否被看作质点，下列说法正确的是()A．地球的质量太大，不能把地球看作质点B．地球的体积太大，不能把地球看作质点C．研究地球的自转时可以把地球看作质点D．研究地球绕太阳公转时可以把地球看作质点解析：地球能否被看成质点，关键要把地球放到所研究的问题中，看地球的大小和形状对所研究的问题是否产生影响．若不产生影响或产生的影响极小，则可以把地球看作质点，否则不能看作质点，故D正确．答案：D1－2.[质点]如图所示是一架正在进行航拍的四旋翼无人飞机。则下列情况下能将无人飞机看作质点的是()A．调整无人机在空中飞行的姿态B．调整无人机上摄像镜头的方向C．增大无人机旋翼的转速D．地面观察者观察无人机在空中的位置解析：在调整无人机在空中飞行的姿态时，或者调整无人机上摄像镜头的方向时，或者增大无人机旋翼的转速时，无人机的大小都不能忽略，不能看做质点；而地面观察者观察无人机在空中的位置时，无人机的大小可以忽略不计，可看作质点，故选项A、B、C错误．答案：D1－3.[参考系]如图所示，由于风的缘故，河岸上的旗帜向右飘，在河面上的两条船上的旗帜分别向右和向左飘，两条船运动状态是()A．A船肯定是向左运动的B．A船肯定是静止的C．B船肯定是向右运动的D．B船可能是静止的解析：由岸上的旗帜向右摆动，知风向右吹．A旗帜向右摆动，可判断A可以静止，可以向左运动，也可以向右以小于风速的速度运动；B旗帜向左摆动，知B必向右运动，C对．答案：C1－4.[质点、参考系]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：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，A错误；因为太阳的大小对所研究的问题起着至关重要的作用，所以观测“金星凌日”时不能将太阳看成质点，B错误；金星绕太阳一周，起点与终点重合，位移为零，C错误；金星相对于太阳的空间位置发生了变化，以太阳为参考系，金星是运动的，D正确．答案：D考点二位移和路程(自主学习)位移与路程的比较位移x路程s物理意义描述物体位置的变化表示物体运动轨迹的长度决定因素由始、末位置决定由实际的运动路径决定运算法则矢量的平行四边形定则标量的代数运算大小关系x≤s2－1.[对路程和位移的理解]下列关于路程和位移的说法，正确的是()A．位移用来描述直线运动，路程用来描述曲线运动B．若物体做直线运动，位移的大小就等于路程C．位移是标量，有大小而无方向，路程是矢量，既有大小又有方向D．位移取决于物体的始末位置，路程取决于物体实际运动轨迹解析：位移是从初位置指向末位置的有向线段，路程是物体的实际轨迹长度，位移和路程可描述一切运动，A错误，D正确；当物体做单向直线运动时位移大小才等于路程，B错误；位移是矢量，既有大小又有方向，路程是标量，只有大小没有方向，C错误．答案：D2－2[位移与路程的理解与计算](2018·昆明实验学校期中)某质点在x轴上运动，各个时刻的位置坐标如下表所示：t/s012345x/m05－4－1－71由表可以看出此质点开始运动后：(1)何时离坐标原点最远？最远时，离原点的距离是多少？(2)第2s内质点的位移的大小是多少？(3)哪段时间间隔内质点的位移最大？最大值是多少？(4)在第一个2s内质点的位移和通过的路程分别为多少？解析：(1)由表中数据可知，1s末物体距起点5m；2s末－4m；3s末－1m；4s末－7m；5s末1m；故4秒时刻离坐标原点最远，距离为7m.(2)由表中数据可知，第1s末的位置为5m；第2s末的位置为－4m，所以第2s内的位置坐标变化量为－9m，位移的大小是9m.(3)由表中数据可知，第1s末的位置为5m；第2s末的位置为－4m；第3s末的位置为－1m；第4s末的位置为－7m；第5s末的位置为1m；故从1s到4s末位置坐标变化量最大，最大为－12m，则位移最大，最大值为12m.(4)在第一个2s内质点的位移为－4m，通过的路程为2×5＋4＝14m.答案：(1)第4s末7m(2)9m(3)第1s末到第4s末12m(4)－4m14m2－3.[位移与路程的计算]如图所示，一小球在光滑的V形槽中由A点释放，经B点(与B点碰撞所用时间不计)到达与A点等高的C点，设A点的高度为1m，则全过程中小球通过的路程和位移大小分别为()A.233m，233mB.233m，433mC.433m，233mD.433m,1m解析：小球通过的路程为小球实际运动轨迹的长度，则小球的路程为s＝2lAB＝2×1sin60°m＝433m；位移是由初位置指向末位置的有向线段，则小球的位移大小为x＝lAC＝1sin60°m＝233m．C正确．答案：C考点三平均速度和瞬时速度(师生共研)1．平均速度与瞬时速度的区别与联系(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＝ΔxΔt是平均速度的定义式，适用于所有的运动．(3)v＝v0＋v2＝vt2适用于匀变速直线运动．4.求平均速度的一般解题思路一般的直线运动，需要确定位移和时间，然后根据平均速度的定义式求解，多数题目并不直接给出位移和时间，通常有两种情况：一是位移一定，将位移分段，需要分别确定两段位移对应的时间，然后确定出总的时间，二是总时间一定，需要分别确定第一段时间和第二段时间内的位移，然后确定出总位移，应用平均速度公式v＝ΔxΔt结合位移关系或时间关系列方程求解．[典例1]如图所示，物体沿曲线轨迹由A开始运动，AB、ABC、ABCD、ABCDE四段曲线轨迹运动所用的时间分别是：1s、2s、3s、4s．下列说法不正确的是()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：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，这个过程的平均速度越接近A点的瞬时速度，故C正确；由A经B到C的过程不是匀变速直线运动过程，故B点虽为中间时刻，但其速度不等于AC段的平均速度，D错误．答案：D[反思总结]极限法的理解与应用1．方法理解：如果把一个复杂的物理全过程分解成几个小过程，且这些小过程的变化是单一的，选用极限法能使求解过程简单、直观．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．方法应用：用极限法求瞬时速度和瞬时加速度(1)公式v＝ΔxΔt中，当Δt→0时，v是瞬时速度．(2)公式a＝ΔvΔt中，当Δt→0时，a是瞬时加速度．3－1.[平均速度和瞬时速度]教练员分析运动员百米赛跑的全程录像带，测得运动员在第1s内的位移是8m，前7s跑了63m，跑到终点共用了10s，则()A．运动员在第1s内的平均速度是8m/sB．运动员在第7s内的平均速度是9m/sC．运动员在第7s末的瞬时速度是9m/sD．运动员在百米终点冲刺速度为10m/s解析：运动员在第1s内的位移是8m，故运动员在第1s内的平均速度v1＝81m/s＝8m/s，故A正确；运动员在第