内容正文:
高考总复习 物理 人教版
第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究
索引
考点1
考点2
课时跟踪练
考点3
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第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究
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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
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第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究
课程标准 1.了解质点和位移的概念,知道把物体看成质点的条件。2.了解参考系的作用,会在实例中选择合适的参考系。3.掌握速度、加速度的概念,体会比值定义法和极限思想。
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第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究
01
考点1 质点、参考系、位移
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第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究
1.质点
(1)质点是用来代替物体的__________的点,是一种__________模型。
(2)把物体看作质点的条件:物体的________和______对所研究问题的影响可以忽略不计。
2.参考系
在描述物体运动时,用来作为__________的物体叫作参考系,通常以__________为参考系。
具有质量
理想化
形状
大小
参考
地面
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第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究
3.路程和位移
(1)路程是物体__________的长度,它是标量。
(2)位移是由________指向_______的有向线段,它是____量。
(3)在单向直线运动中,位移的大小______路程;其他情况下,位移的大小______路程。
(4)在一维坐标系中物体的位置用位置坐标表示,位移等于末位置与初位置坐标之差。如图所示,物体从A点运动到B点的位移Δx=__________。
运动轨迹
初位置
末位置
矢
等于
小于
x2-x1
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第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究
1.质点是一种理想化模型,实际并不存在。 ( )
2.体积很大的物体,一定不能视为质点。 ( )
3.参考系必须选择静止不动的物体。 ( )
4.做直线运动的物体,其位移大小一定等于路程。 ( )
√
×
×
×
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第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究
(多选)(2026·河南期中)2024年9月25日8时44分,中国人民解放军火箭军向太平洋相关公海海域,成功发射1发携载训练模拟弹头的洲际弹道导弹(以下简称导弹),准确落入预定海域。下列说法正确的是( )
A.“8时44分”是指时间间隔
B.研究导弹全程的运动轨迹时可将导弹视为质点
C.导弹发射过程中以模拟弹头为参考系,导弹是静止的
D.导弹某段时间内的路程可能小于位移大小
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第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究
[解析] “8时44分”是指时刻,选项A错误;研究导弹全程的运动轨迹时,导弹的大小和形状可忽略不计,可将导弹视为质点,选项B正确;导弹发射过程中以模拟弹头为参考系,导弹是静止的,选项C正确;导弹某段时间内的路程大于或等于位移大小,选项D错误。
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第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究
(多选)一位同学从操场中心A点出发,向北走了40 m,到达C点,然后又向东走了30 m,到达B点。下列说法正确的是( )
A.相对于操场中心A点,该同学运动的路程为70 m
B.相对于操场中心A点,该同学运动的位移大小为70 m
C.相对于操场中心A点,该同学运动的位移方向为东偏北37°
D.相对于操场中心A点,该同学运动的位移方向为北偏东37°
[解析] 在操场中心A点看,该同学运动的路程为70 m,最终离A点的距离为 m=50 m,则位移大小为50 m,方向为北偏东θ角,满足sin θ=0.6,即θ=37°。故选A、D。
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第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究
02
考点2 平均速度和瞬时速度
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第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究
1.平均速度:物体发生的______与发生这段位移所用时间之比,叫作平均速
度,即=______。平均速度是矢量,其方向就是对应________的方向。
2.瞬时速度:运动物体在__________或经过__________的速度叫作瞬时速度。瞬时速度是矢量,其方向是物体在这一时刻或位置的运动方向或运动轨迹的__________方向。
3.速率:__________的大小叫作速率,是标量。
位移
位移
某一时刻
某一位置
切线
瞬时速度
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第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究
4.平均速率:物体运动的__________与通过这段路程所用时间的比值叫作平均速率,__________ (填“一定”或“不一定”)等于平均速度的大小。
路程
不一定
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第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究
1.平均速度和瞬时速度的区别与联系
(1)区别:平均速度表示物体在某段时间或某段位移内运动的平均快慢程度,瞬时速度表示物体在某一时刻或某一位置运动的快慢程度。
(2)联系:瞬时速度是运动时间Δt→0时的平均速度,公式v=中,当Δt→0时,v是瞬时速度。
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第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究
2.两个公式的比较
=是平均速度的定义式,适用于所有的运动,求解平均速度要找准“位移”和发生这段位移所需的“时间”;而=只适用于匀变速直线运动。
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第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究
1.瞬时速度的方向就是物体在该时刻或该位置的运动方向。( )
2.瞬时速度的大小叫速率,平均速度的大小叫平均速率。( )
3.一物体在一段时间内的平均速度为零,平均速率也一定为零。( )
4.在直线运动中,物体的平均速度大小等于平均速率。( )
×
×
√
×
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第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究
(人教版必修第一册P19T3改编)如图所示为运动场400 m跑道的平面图,所有径赛的终点线相同,下列有关说法正确的是( )
A.400 m比赛每位运动员的位移大小为400 m
B.4×100 m比赛中最后一棒运动员的位移大小为100 m
C.400 m比赛时,冠军运动员的平均速率最大
D.400 m比赛时,冠军运动员到达终点的瞬时速度最大
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第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究
对平均速度和瞬时速度的理解
(多选)关于速度的描述,下列说法正确的是( )
A.电动车限速20 km/h,指的是瞬时速度大小
B.子弹射出枪口时的速度大小为500 m/s,指的是平均速度大小
C.某运动员百米跑的成绩是12 s,则他冲刺时的速度大小一定为8.33 m/s
D.京沪高速铁路测试时列车最高时速可达484 km/h,指的是瞬时速度大小
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第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究
[解析] 电动车限速20 km/h,指的是瞬时速度大小,故A正确;子弹射出枪口时的速度大小与枪口这一位置对应,因此为瞬时速度大小,故B错误;根据运动员的百米跑成绩是12 s可知,运动员的平均速度大小为8.33 m/s,但其冲刺速度不一定为8.33 m/s,故C错误;列车的最高时速指的是在安全情况下所能达到的最大速度,为瞬时速度大小,故D正确。
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第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究
·方法总结·
(1)判断某速度是否为瞬时速度,关键是看该速度是否对应“位置”或“时刻”。
(2)求平均速度要找准对应的“位移”和发生这段位移所需的“时间”。
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第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究
平均速度和瞬时速度的计算
如图所示,气垫导轨上装有两个光电计时装置A与B,A、B间距离为L=30 cm,为了测量滑块的加速度,在滑块上安装了一个宽度为d=1 cm的遮光条,现让滑块以某一加速度通过A、B,记录遮光条通过A、B的时间分别为0.010 s、0.005 s,滑块从A到B所用时间为0.200 s,则下列说法正确的是( )
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第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究
A.滑块通过A的速度大小为1 cm/s
B.滑块通过B的速度大小为2 cm/s
C.滑块在A、B间运动的平均速度大小为3 m/s
D.滑块在A、B间运动的平均速率为1.5 m/s
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第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究
[解析] 滑块经过A时的速度大小vA== cm/s=100 cm/s,故A错误;滑块经过B时的速度大小vB== cm/s=200 cm/s,故B错误;滑块在A、B间的平均速度大小== m/s=1.5 m/s,故C错误;滑块在A、B间的位移大小和路程相等,所以平均速率也为1.5 m/s,故D正确。
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第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究
·方法总结·
用极限法求瞬时速度
由平均速度=可知,当Δt→0时,平均速度就可以认为等于某一时刻或某一位置的瞬时速度。测出物体在微小时间Δt内发生的微小位移Δx,就可求出瞬时速度,这样瞬时速度的测量便可转化为微小时间Δt和微小位移Δx的测量。
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第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究
平均速度和平均速率
(2026·重庆模拟)某校开展校园趣味活动,八位同学等间距坐在半径为R的环形场地边缘内侧。小李沿着场地边缘从1号同学后方出发,逆时针方向匀速跑动的周期为T,如图所示。下列说法正确的是( )
A.小李在任意两位相邻同学间运动的位移均为
B.小李从1号同学运动到5号同学的路程为2R
C.小李在任意两位相邻同学间运动的平均速度为
D.小李在任意两位相邻同学间运动的平均速率为
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第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究
[解析] 小李在任意两位相邻同学间运动的路程均为,位移小于,A错误;小李从1号同学运动到5号同学的位移为2R,路程为πR,B错误;小李在任意两位相邻同学间运动的平均速度小于,C错误;小李在任意两位相邻同学间运动的平均速率为,D正确。
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第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究
03
考点3 加速度
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第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究
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:加速度的方向与_____的方向一致,由_____的方向决定,而与v0、v的方向______ (填“有关”或“无关”),是矢量。
变化快慢
速度的变化量
Δv
合力
无关
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第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究
4.速度、速度的变化量和加速度的对比
比较项目 速度 速度的变化量 加速度
物理
意义 描述物体运动的________和方向 描述物体速度的改变 描述物体_______________
公式 v= Δv=______ a=_____
快慢
速度的变化快慢
v-v0
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第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究
比较项目 速度 速度的变化量 加速度
决定
因素 匀变速直线运动中,由v=v0+at知,v的大小由v0、a、t决定 由Δv=aΔt知,Δv由a与Δt决定 由a=知,a由____、____决定,与v、Δv、Δt_____
F
m
无关
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第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究
1.物体的速度很大,加速度一定不为零。( )
2.物体的速度为零,加速度可能很大。 ( )
3.物体的速度变化量很大,加速度一定很大。( )
4.物体的加速度增大,速度一定增大。( )
5.物体的正的加速度一定比负的加速度大。( )
√
×
×
×
×
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第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究
对加速度的理解
(多选)(2026·广西玉林期中)关于加速度与速度、速度变化量的关系,下列说法正确的是( )
A.加速度为零的物体,速度一定为零
B.物体的加速度逐渐减小,速度可能减小
C.加速度方向与速度变化量的方向相同,也可能相反
D.加速度方向一定与速度变化量的方向相同
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第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究
[解析] 物体做匀速运动时,加速度为零,但速度不为零,故A错误;物体的加速度逐渐减小,如果加速度方向与速度方向相同,则速度逐渐增大,如果加速度方向与速度方向相反,则速度逐渐减小,故B正确;根据a=可知,加速度方向一定与速度变化量的方向相同,故C错误,D正确。
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第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究
·方法总结·
注意六个“不一定”
(1)速度大,加速度不一定大;加速度大,速度也不一定大。加速度的大小和方向与速度的大小和方向没有必然联系。
(2)速度的变化量大,加速度不一定大;加速度大,速度的变化量不一定大。
(3)加速度为零,速度不一定为零;速度为零,加速度也不一定为零。
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第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究
加速度的计算
小明同学沿某一足够长的光滑斜面向上推出一小球,某时刻小球速度的大小为18 m/s,2 s后速度的大小变为4 m/s,g取9.8 m/s2。这2 s内该物体( )
A.速度变化的大小一定等于14 m/s
B.速度变化的大小可能等于22 m/s
C.速度变化率的大小一定为11 m/s2
D.速度变化率的大小可能为11 m/s2
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第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究
[解析] 由题意可知,小球沿光滑斜面向上运动,2 s后速度的大小变为4 m/s,则这个速度的方向可能与初速度方向相同,也可能与初速度方向相反,与初速度方向相同时,速度变化的大小是14 m/s;与初速度方向相反时,速度变化的大小是22 m/s,由a=知,加速度大小分别为7 m/s2和11 m/s2,因重力加速度g取9.8 m/s2,则速度变化率的大小不可能是11 m/s2,因此速度变化的大小一定等于14 m/s,故A正确。
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第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究
物体“加速”“减速”的判断
(多选)一个物体做变速直线运动,物体的加速度(方向不变)大小从某一值逐渐减小到零,则在此过程中,关于该物体的运动情况的说法可能正确的是( )
A.物体速度不断增大,加速度减小到零时,物体速度最大
B.物体速度不断减小,加速度减小到零时,物体速度为零
C.物体速度减小到零后,反向加速再匀速
D.物体速度不断增大,然后逐渐减小
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第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究
[解析] 物体做变速直线运动,若速度方向与加速度方向相同,加速度逐渐减小,速度不断增大,当加速度减小到零时,速度达到最大,而后做匀速直线运动,A正确;物体做变速直线运动,若速度方向与加速度方向相反,加速度逐渐减小,速度不断减小,当加速度减小到零时,物体速度可能恰好为零,也可能当速度减为零时,加速度不为零,然后物体反向做加速直线运动,加速度等于零后,物体做匀速运动,B、C正确;物体的速度不断增大,说明加速度方向和速度方向相同,在加速度减小到零的过程中,物体的速度不可能出现减小的情况,D错误。
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第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究
·方法总结·
判断物体做加速运动还是减速运动,关键是看物体的加速度与速度的方向关系
(1)a和v同向→
(2)a和v反向→
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