内容正文:
第1讲 运动的描述
考点一 对质点、参考系、位移的理解(基础自研类)
1.质点
(1)定义:用来替代物体的有质量的点。
(2)物体看成质点的条件:物体的大小和形状对研究问题的影响可以忽略不计。
(3)模型:质点是一种理想化模型,实际并不存在。
2.参考系
(1)定义:在描述一个物体的运动时,用来作为参考的物体。
(2)选取原则:可任意选取,选取不同的物体作为参考系,对同一物体运动的描述可能不同。
3.位移和路程
类别
位移
路程
定义
表示质点的位置变动,它是由初位置指向末位置的有向线段
路程是质点运动轨迹的长度
区别
位移是矢量,方向由初位置指向末位置
路程是标量,没有方向
联系
(1)在单向直线运动中,位移的大小等于路程
(2)除单向直线运动外,位移的大小小于路程
1.【对质点的理解】
(2021·浙江卷)用高速摄影机拍摄的四张照片如图所示,下列说法正确的是( )
A.研究甲图中猫在地板上行走的速度时,猫可视为质点
B.研究乙图中水珠形状形成的原因时,旋转球可视为质点
C.研究丙图中飞翔鸟儿能否停在树桩上时,鸟儿可视为质点
D.研究丁图中马术运动员和马能否跨越障碍物时,马可视为质点
A [研究猫在地板上行走的速度时,可以忽略猫的大小和形状,将其看成质点,选项A正确;研究旋转球周围水珠的形成原因时,由于要考虑旋转球的形状、大小、转速,故不可将其看成质点,选项B错误;研究鸟儿是否能停在树桩上时,由于要考虑鸟儿的姿势,故鸟儿不可看成质点,选项C错误;研究马及运动员能否越过障碍物时,要分析马的形态,所以不可将其看成质点,选项D错误。]
2.【对参考系的理解】
请根据图片中的情况判断下列说法正确的是( )
A.风可能是向左吹的
B.由图中情况可以判断风速大于小红的速度
C.小红的头发相对于小红是向右运动的
D.小红向左运动,风是向右吹的,但无法判断小红的速度与风速的大小关系
D [通过烟囱冒出烟的偏向,可以得出风是向右吹的,A错误;小红是向左运动的,但是无法判断小红的速度与风速的大小关系,B错误,D正确;小红的头发相对于小红静止,C错误。]
3.【对位移的理解】
(2022·辽宁高考) 如图所示,桥式起重机主要由可移动“桥架”“小车”和固定“轨道”三部分组成。在某次作业中桥架沿轨道单向移动了8 m,小车在桥架上单向移动了6 m。该次作业中小车相对地面的位移大小为( )
A.6 m B.8 m C.10 m D.14 m
C [根据位移概念可知,该次作业中小车相对地面的位移为x== m=10 m,故选C。]
1.参考系的“两性”的理解
(1)任意性:参考系的选取原则上是任意的,但是为了研究方便通常选地面为参考系。
(2)同一性:比较不同物体的运动必须选同一参考系。
2.区别位移和路程的“两点”关键
(1)决定因素不同:位移由始、末位置决定,路程由实际的运动路径决定。
(2)运算法则不同:位移应用矢量的平行四边形定则运算,路程应用标量的代数运算。
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考点二 时间、平均速度和瞬时速度(重难共研类)
1.时间间隔与时刻(如图所示)
2.平均速度:物体发生的位移与发生这段位移所用时间之比,即v= ,是矢量,其方向为对应位移的方向。
3.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。
4.速率:瞬时速度的大小。
【微判断】
(1)2022年7月24日14时22分“问天实验舱”准时点火发射,约495秒后“问天实验舱”与火箭成功分离并进入预定轨道。其中“14时22分”是指时刻,“495秒”是指时间。(√)
(2)平均速度的大小就是平均速率。(×)
(3)物体的速度越大,平均速度一定越大(×)
1.平均速度与平均速率的比较
平均速度
平均速率
意义
平均速度是位移与时间之比,是矢量
平均速率是路程与时间之比,是标量
大小关系
(1)单向直线运动中:平均速率等于平均速度的大小。
(2)除单向直线运动外:平均速率大于平均速度的大小。
2.计算平均速度的两点注意
(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段位移或哪段时间的平均速度。
(2)=是平均速度的定义式,适用于所有运动。
一质点沿直线Ox方向做减速直线运动,它离开O点的距离x随时间变化的关系为x=6t-2t3(m),它的速度v随时间t变化的关系为v=6-6t2(m/s),则该质点在t=2 s时的瞬时速度和t=0到t=2 s间的平均速度、平均速率分别为( )
A.-18 m/s、-2 m/s、6 m/s
B.-18 m/s、-2 m/s、2 m/s
C.-2 m/s、-2 m/s、-18 m/s
D.-18 m/s、6 m/s、6 m/s
A [由速度v随时间t变化的关