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 运动的描述
理想化模型
一、质点、参考系(必修一第一章第1节)
1.质点
(1)定义:用来替代物体的有______的点。
(2)物体可视为质点的条件:物体的______和______对问题的研究与解决的
影响可忽略不计。
2.参考系
在描述运动时,用来作______的物体。
质量
大小
形状
参考
二、位移与路程(必修一第一章第2节)
项目 位移 路程
物理意义 描述物体位置的变化 描述物体运动______的长短
定义 用由________指向________的有向线段表示 物体运动______的长度
区别 位移是_____(选填“矢量”或“标量”),
符合______运算法则 路程是______(选填“矢量”或
“标量”),符合_____运算法则
联系
轨迹
初位置
末位置
轨迹
矢量
矢量
标量
代数
提醒:位移的大小小于等于路程,物体只有做单向直线运动时,位移的大小才等于路程。
三、平均速度、瞬时速度与速率(必修一第一章第3节)
1.平均速度:物体发生的位移与发生这段位移所用时
与位移、时间对应
间之比,即=,是矢量,其方向就是对应______的方向。
2.瞬时速度:运动物体在__________或经过__________的
与位置、时刻对应
速度,是矢量,其方向是物体在这一时刻的运动方向或运动轨迹的______方向。
3.速率:__________的大小,是标量。
位移
某一时刻
某一位置
切线
瞬时速度
四、加速度(必修一第一章第4节)
1.物理意义:描述物体速度__________的物理量。
2.定义:物体______________与发生这一变化所用时间之比。定义式:a=,单
位:m/s2。
3.方向:与____的方向一致,由______的方向决定,而与v0、v的方向______
(选填“有关”或“无关”),是矢量。如图所示,取初速度方向为正方向。
变化快慢
速度的变化量
Δv
合力
无关
【质疑辨析】
(1)体积很大的物体,有些情况下也能看作质点。( )
(2)只有静止的物体才能选作参考系。( )
提示: (2)运动的物体也能选作参考系。
(3)做直线运动的物体,其位移大小一定等于路程。( )
提示: (3)单向直线运动的物体,位移大小才一定等于路程。
(4)瞬时速度的方向与平均速度的方向一定相同。( )
提示: (4)瞬时速度的方向也可能和平均速度方向相反。
(5)物体的加速度很大,其速度可能为零。( )
(6)物体做加速运动,其加速度可能为负值。( )
√
×
×
×
√
√
考点一 质点、参考系
【核心要点】
1.看作质点的两种情况
物体的形状和大小对所研究的问题没有影响或者可以忽略
做平动的物体,物体上的每一个点的运动情况相同,可以用一个有质量的点代替所有点的运动情况
2.参考系的选取
理论上任何物体都可选作参考系,但选取不同的物体作参考系,同一物体的运动形式可能不同。
【典例剖析】
角度1 质点
【典例1】(2024·浙江1月选考)杭州亚运会顺利举行,如图所示为运动会中的四个比赛场景。在下列研究中可将运动员视为质点的是( )
A.研究甲图运动员的入水动作
B.研究乙图运动员的空中转体姿态
C.研究丙图运动员在百米比赛中的平均速度
D.研究丁图运动员通过某个攀岩支点的动作
√
【解析】选C。
选项 选项剖析 对错
A 研究甲图运动员的入水动作时,运动员的形状和体积对所研究问题的影响不能够忽略,此时运动员不能够看为质点 ×
B 研究乙图运动员的空中转体姿态时,运动员的形状和体积对所研究问题的影响不能够忽略,此时运动员不能够看为质点 ×
选项 选项剖析 对错
C 研究丙图运动员在百米比赛中的平均速度时,运动员的形状和体积对所研究问题的影响能够忽略,此时运动员能够看为质点 √
D 研究丁图运动员通过某个攀岩支点的动作时,运动员的形状和体积对所研究问题的影响不能够忽略,此时运动员不能够看为质点 ×
角度2 参考系
【典例2】2024年7月31日巴黎奥运会的跳水女子双人10米台决赛中,中国选手再度展现出了强大的实力。不仅上演“水花消失术”,更为惊艳的是两位运动员动作同步,宛如一人,最终以359.10分的成绩夺冠。关于如图所示情境,下列说法正确的是( )
A.裁判为了研究两人的技术动作,可将图片中的两人看成质点
B.两人在下落过程中,感觉水面是静止的
C.其中一名选手感觉另一名选手是静止的
D.观众观看两人比赛时,可将两人看成质点
√
【解析】选C。裁判为了研究两人的技术动作,两人的大小和形状不可忽略,则不可将图片中的两人看成质点,故A错误;两人在下落过程中,水面相对于两人是运动的,故B错误;在下落过程中,两人的相对位置不变,且动作同步,故其中一名选手感觉另一名选手是静止的,故C正确;观众观看两人比赛时,两人的大小和形状不可忽略,不可将两人看成质点,故D错误。
考点二 位移与速度
【核心要点】
平均速度与平均速率的区别
项目 定义式 标量/矢量 图示
平均
速度 = 矢量,方向就是对应的位移的方向
平均
速率 '= 标量
【典例剖析】
【典例3】(2025·四川高考)2025年4月30日,神舟十九号载人飞船成功返回。某同学在观看直播时注意到,返回舱从高度3 090 m下降到高度2 010 m,用时约130 s。这段时间内,返回舱在竖直方向上的平均速度大小约为( )
A.8.3 m/s B.15.5 m/s
C.23.8 m/s D.39.2 m/s
【解析】选A。返回舱下降的位移为Δh=1 080 m,则返回舱在竖直方向上的平均速度大小约为v=≈8.3 m/s,故选A。
√
考点三 加速度
【核心要点】
速度、速度的变化量和加速度的对比
项目 速度 速度的变化量 加速度
物理意义 描述物体运动的快慢和方向 描述物体速度的改变 描述物体速度变化的快慢
定义式 v= Δv=v2−v1 a=
项目 速度 速度的变化量 加速度
图示
方向 加速度的方向与速度变化量的方向相同,与速度的方向无必然的联系
【典例剖析】
【典例4】(2025·河北区模拟)核潜艇是战略核威慑手段之一,我国自主研制的“094A”核潜艇在世界上处于比较领先的地位。如图所示,在某次实战训练中潜艇遇到情况需要紧急下潜,假设在某段时间内下潜的加速度可视为不变,若在这段时间内5 s末的速度比2 s末的速度小3 m/s,则“094 A”潜艇在该段时间内的加速度大小为( )
A.1 m/s2 B.1.5 m/s2
C.2 m/s2 D.3 m/s2
√
【解析】选A。由加速度定义,规定速度方向为正方向,a== m/s2=
−1 m/s2,负号表示与正方向相反,故加速度大小为1 m/s2。故选A。
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