内容正文:
(第 一 章 运动的描述 匀变速直线运动的研究
第1讲 描述运动的基本概念
一、参考系和质点
1.参考系是在描述物体的运动时,选来作为参考的其他物体。
(1)参考系的选取是任意的,但为了观测方便和运动的描述尽可能简单,一般以地面为参考系。
(2)参考系既可以是静止的物体,也可以是运动的物体。
(3)比较两物体的运动时,必须选取同一参考系。
2.质点是用来代替物体的有质量的点。
(1)质点是一个理想化的物理模型。
(2)把物体看成质点的条件:物体的大小、形状对所研究的问题影响很小,可以忽略。
二、位移、速度
1.位移和路程
2.速度和速率
(1)平均速度:物体发生的位移与发生这段位移所用时间的比值,即v=eq \f(x,t),是矢量,其方向就是对应位移的eq \a\vs4\al(方向)。
(2)瞬时速度:运动物体在某一时刻或经过某一位置的速度,是矢量。
(3)速率:瞬时速度的大小,是标量。
三、加速度
加速度是指速度变化快慢的物理量,是矢量,表达式为a=eq \f(Δv,Δt),方向与Δv方向相同。
(判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。)
1.研究物体的运动时,只能选择静止的物体作为参考系。(×)
2.体积很小的物体一定能视为质点。(×)
3.做直线运动的物体,其位移大小一定等于路程。(×)
4.平均速度为零的运动,其平均速率不一定是零。(√)
5.加速度为正值,表示速度大小一定越来越大。(×)
1.(质点与参考系)(多选)如图所示是一架正在进行航拍的四旋翼无人飞机。则下列有关无人机运动情况的说法正确的是( )
A.调整无人机在空中飞行的姿态时可将其看成质点
B.观察无人机的飞行轨迹时不能将其看成质点
C.地面观察者观察无人机在空中的位置时可将其看成质点
D.地面上的人看到无人机从头顶飞过,是以地面为参考系
解析 调整无人机在空中飞行的姿态时,飞机的大小和形状不能忽略不计,不能看作质点,A项错误;观察飞机在空中的位置和飞行轨迹时,飞机的大小和形状是次要因素,可将其看成质点,B项错误,C项正确;地面上的人看到无人机从头顶飞过,是以地面为参考系,D项eq \a\vs4\al(正确)。
答案 CD
2.(平均速度与瞬时速度)(多选)一小球在水平桌面上做减速直线运动,用照相机对着小球每隔0.1 s拍照一次,得到一幅频闪照片,用刻度尺量得照片上小球各位置如图所示,已知照片与实物的比例为1∶10,则( )
A.小球在通过图中8 cm距离内的平均速度大小是2 m/s
B.小球在通过图中8 cm距离内的平均速度大小是eq \a\vs4\al(1.6m/s)
C.小球通过图中6 cm处的瞬时速度大小约为2.5 m/s
D.小球通过图中6 cm处的瞬时速度大小约为2 m/s
解析 照相机每隔0.1 s拍照一次,所以图中0~8 cm所用的时间t=0.4 s,照片与实物的比例为1∶10,所以图中8 cm对应的实际位移x=80 cm=0.8 m,则小球在通过图中8 cm距离内的平均速度eq \o(v,\s\up6(-))=eq \f(x,t)=eq \f(0.8,0.4) m/s=2 m/s,A项正确,B项错误;图中对应小球通过6 cm处的瞬时速度可用图中3.5 cm到7.5 cm这一段的平均速度近似表示,图中3.5 cm到7.5 cm这一段对应的实际位移x′=40 cm=0.4 m,所用的时间t′=0.2 s,所以图中6 cm处的瞬时速度v′=eq \f(0.4,0.2) m/s=2 m/s,C项错误,D项正确。
答案 AD
3.(加速度与速度的关系)(多选)2019年8月21日,成贵高铁兴文至贵阳段建设已完成95%,预计2019年底全线开通。成贵高铁全长约632.6公里,总投资约780亿元,为新建客运专线。设计时速为250公里(预留350公里电气化设计),被称为“世界第一条山区高速铁路”。假设列车某次出站过程,由静止开始加速,当加速度a不断减小至零时,速度达到250 km/h,则此过程中列车的( )
A.速度不断增大,位移不断减小
B.速度不断增大,位移不断增大
C.速度增加越来越快,位移增加越来越快
D.速度增加越来越慢,位移增加越来越快
解析 列车的加速度不断变小,但速度不断变大,只是增加变慢而已,速度变大时,位移增加变快,B、D两项正确。
答案 BD
考点 质点和参考系
考|点|微|探
1.质点不同于几何意义上的点,它无大小但有质量,能否看成质点是由研究问题的性质决定的,而不是依据物体自身大小和形状来判断。
2.参考系可任意选取,选取的参考系不同对同一物体的运动描述也不同。在同一问题中,若要研究多个物体的运动或同一物体在不同阶段的运动,则必须选取同一参考系。
【典例1】 (多选)以下说法正确的是( )
A.分析体操运动员