内容正文:
第1课时 运动的描述
考点一 质点、参考系
1.质点 没有大小、形状,但有质量
(1)用来代替物体的有 的点叫作质点。
(2)意义:为了使研究问题简化而引入的一个 的物理模型。
(3)物体可以看作质点的条件:在所研究的问题中,如果物体的 和
对所研究问题的影响可以忽略不计,就可以将物体看作质点。或物体上任意一点的运动完全能反映整个物体的运动,此时物体也能看作质点。
质量
理想化
形状
大小
2.参考系
(1)定义:在描述物体运动时,用来作为 的其他物体。
研究对象自身不能作为参考系
(2)理解:参考系的选取是 的,但选取的参考系不同,结论往往 。一般选静止或匀速直线运动的物体为参考系,通常选 为参考系。
参考
任意
不同
地面
考向1 对质点的理解
典例1 (2025浙江1月卷)我国水下敷缆机器人如图所示,具有“搜寻—挖沟—敷埋”一体化作业能力。下列情况可将机器人看成质点的是( )
A.操控机器人进行挖沟作业
B.监测机器人搜寻时的转弯姿态
C.定位机器人在敷埋线路上的位置
D.测试机器人敷埋作业时的机械臂动作
C
解析 操控机器人进行挖沟作业、监测机器人搜寻时的转弯姿态、测试机器人敷埋作业时的机械臂动作均不能忽略机器人的大小和形状,需要关注机器人本身的变化情况,因此不可以看作质点,定位机器人在敷埋线路上的位置时可以忽略机器人的大小和形状,可以视为质点。
考向2 对参考系的理解
典例2 甲运动员和乙运动员在某次双人10米跳台的比赛中获得冠军。若只研究运动员入水前的下落过程,下列说法正确的是( )
A.运动员在下落过程中,运动员感觉水面在加速下降
B.以乙为参考系,甲做自由落体运动
C.以乙为参考系,甲处于静止状态
D.以甲为参考系,乙做加速下降的运动
C
考点二 位移、速度
1.位移和路程
项目 位移 路程
定义 位移表示物体的位置变化,它是由
指向 的有向线段 路程是物体运动 的长度
区别 (1)位移是 量,方向由初位置指向末位置
(2)路程是 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)其他情况下,位移的大小小于路程
初位置
末位置
轨迹
矢
标
2.速度与速率
(1)平均速度:在变速运动中,物体所发生的位移与发生这段位移所用
的比值,即v= ,是矢量,其方向就是对应 的方向。
时间足够短时,平均速度可以认为等于瞬时速度
(2)瞬时速度:运动物体在某一 或经过某一 的速度,是矢量,其方向是物体的运动方向或运动轨迹的切线方向。
(3)速率: 的大小,是标量。
汽车速度计显示的是速率
(4)平均速率:物体运动的实际 与发生这段路程所用 的比值,不一定等于平均速度的大小。
时间
位移
时刻
位置
瞬时速度
路程
时间
考向1 位移、路程的理解与计算
1.位移由初、末位置决定,路程由实际运动路径决定。
2.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。
典例3 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
解析 桥架沿轨道方向运动,而小车是垂直轨道方向运动,小车先随桥架沿轨道方向上运动8 m,小车自己在垂直轨道方向上运动了6 m,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,选项C正确。
考向2 平均速度和瞬时速度
典例4 如图所示,物体沿曲线轨迹的箭头方向运动,AB、ABC、ABCD、ABCDE四段轨迹运动所用的时间分别是1 s、2 s、3 s、4 s,其中每一小格为边长等于1 m的正方形。下列说法不正确的是( )
A.物体在AB段的平均速度大小为1 m/s
B.物体在ABC段的平均速度大小为 m/s
C.物体在ABC段的平均速率为 m/s
D.物体在B点的速度等于AC段的平均速度
D
对点演练1 (2025宿迁调研)关于速度的描述,下列说法中正确的是( )
A.电动车限速20 km/h,指的是平均速度大小
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.某运动员在奥运会百米半决赛的成绩是9.83 s,则他冲刺时的速度大小一定为10.17 m/s
D.某列车在通沪铁路跑出的最高时速为220 km/h,指的是瞬时速度大小
D
解析 电动车限速20 km/h,指的是瞬时速度大小不能超过20 km/h,故A项错误;子弹射出枪口时的速度大小为500 m/s,指的是瞬时速度大小,故B项错误;某运动员在奥运会百米半决赛的成绩是9.83 s,10.17 m/s是他的平均速度大小,他冲刺时的速度大小与10.17 m/s比未知,故C项错误;某列车在通沪铁路跑出的最高时速为220 km/h,此时为瞬时速度大小,故D项正确。
考点三 加速度
1.加速度
(1)定义:速度的变化量与发生这一变化所用时间的 。
(2)定义式:a= 。单位: 。
(3)方向:与 的方向相同(与物体所受合力方向相同)。
(4)物理意义:描述 的快慢。
比值
m/s2
速度变化量
速度变化
2.速度、速度的变化量、加速度的比较
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
公式 v= Δv=v-v0 a=
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F、m决定,与v、v0、Δv、Δt无关
3.对加速度的理解
考向1 加速度的理解
典例5 物体在一条直线上运动,给出初速度、加速度的正负,下列对运动的描述正确的是( )
A.v0>0,a<0,a的大小增大,物体做加速运动
B.v0>0,a<0,a的大小减小,物体做减速运动
C.v0<0,a>0,a的大小增大,物体做加速运动
D.v0<0,a<0,a的大小减小,物体做减速运动
B
对点演练2 (2025常州期中)做变速运动的物体,下列情况可能出现的是
( )
A.物体加速度等于0,而其速度变化率却不等于0
B.物体具有向东的加速度,而速度变化的方向却向西
C.两物体相比,一个物体加速度较大而其速度却较小
D.两物体相比,一个物体速度变化较快而其加速度却较小
C
解析 根据加速度的定义可知,加速度等于速度的变化率,物体加速度等于0,则其速度变化率一定等于0,故A项错误;根据加速度的定义式可知,加速度的方向与速度变化量的方向相同,即物体具有向东的加速度,速度变化的方向也向东,故B项错误;加速度是表示速度变化快慢的物理量,可知,两物体相比,一个物体加速度较大,则其速度可能较小,但其速度一定变化快,即一个物体速度变化较快则其加速度一定较大,故C项正确,D项错误。
考向2 加速度的计算
典例6 足球以20 m/s的水平速度击中球门横梁,以15 m/s的速度反向水平飞出,足球与横梁的作用时间为0.1 s,此过程中足球加速度大小为( )
A.50 m/s2 B.150 m/s2
C.200 m/s2 D.350 m/s2
D
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