1、,第一课时 描述运动的基本概念,1理解参考系、质点等概念,能够区分时间和时刻、位移和路程、速度和速率、平均速度和平均速率 2理解加速度的概念及其物理意义,区分加速度、速度和速度的变化量 3掌握位移、速度、加速度的矢量性区分矢量和标量,1机械运动、参考系、坐标系 (1)机械运动:一个物体相对其他物体的位置变化,叫机械运动,简称运动机械运动是自然界中最简单、最基本的运动形式 (2)参考系:用来描述物体运动的参照物称为参考系,也就是假设静止的物体 同一个运动,如果选不同的物体做参考系,观察结果可能不同研究地面上物体的运动时,通常取地面或相对地面静止的物体做参考系较为方便 (3)坐标系:一般说来,为了
2、定量描述物体的位置及位置的变化,需要在参考系上建立适当的坐标系,运动的描述是相对的,因参考系选取的不同而不同,参考系的选取必须以研究问题方便为原则,2质点 (1)定义:用来代替物体的具有质量的点质点是一个理想化模型,是对实际物体的科学抽象,并不是实际存在的 (2)物体能视为质点的判断依据是:所研究的问题涉及的尺度远远大于物体本身尺度,或者该问题着重研究物体的平动而不是物体的转动,3时刻和时间,4.位移和路程,5.速度和速率,速度是矢量,速率是标量,不能将二者混淆,日常生活中说到的速度有时指“速度”,更多的是指“速率”,6加速度,(1)加速度是矢量,其正负号只表示与规定的正方向相同或相反 (2)
3、物体有加速度时,速度大小不一定变化,即加速度既可描述速度大小变化的快慢,也可描述速度方向变化的快慢,(对应学生用书第2页),1关于质点,下列说法正确的是( C ) A原子体积很小,一定可以看做质点 B原子质量很小,一定可以看做质点 C地球有时可以看做质点 D航天飞机总可以看做质点 解析:原子的体积很小,质量也很小,在研究原子内部电子的转动情况时,原子的大小和形状不能忽略,不能看做质点,故选项A、B错误研究地球公转时,地球可以看做质点,研究地球自转时,地球不可以看做质点,故选项C正确在研究航天飞机的姿态时,航天飞机不能看做质点,选项D错误故本题正确选项为C.,2在2009年10月22日济南全运会
4、田径比赛100米决赛中,福建选手王静在女子百米比赛中以11秒50的成绩夺得冠军,据此我们分析王静的比赛过程,可以得出( A ) A王静在整个比赛过程的平均速度 B任意时刻王静的速度 C既能求全程的平均速度也能求任意时刻的瞬时速度 D既不能求全程的平均速度也不能求任意时刻的瞬时速度,3篮球以6 m/s的速度竖直向下碰撞地面,然后以4 m/s的速度竖直向上反弹,碰地的时间为0.2 s. (1)求篮球在这0.2 s内的速度变化量v.,对质点模型的理解,1质点是理想化模型:质点是对实际物体科学的抽象,是研究物体运动时,抓住主要因素,忽略次要因素,对实际物体进行的近似,是一种理想化模型,真正的质点是不存
5、在的 2质点只占位置不占空间:质点是只有质量而无大小和形状的点,质点占有位置但不占有空间 3物体可被看成质点的几种情况 (1)平动的物体通常可视为质点,如水平传送带上的物体随传送带的运动 (2)有转动但相对平动而言可以忽略时,也可以把物体视为质点如汽车在运行时,虽然车轮转动,但我们关心的是车辆整体的运动快慢,故汽车可看成质点 (3)同一物体,有时可看成质点,有时不能物体本身的大小对所研究问题的影响不能忽略时,不能把物体看成质点,如研究火车过桥的时间时就不能把火车看成质点,但研究火车从北京到上海所用时间时就可把火车看成质点,【例1】 2009年10月22日济南全运动上,江苏队选手陆斌以10.25
6、 s的成绩获得男子100 m冠军则下列说法正确的是( ) A分析陆斌飞奔100米的成绩时,可以将他看成质点 B教练为了分析其动作要领,可以将其看成质点 C无论研究什么问题,均不能把陆斌看成质点 D是否能把陆斌看成质点,决定于我们所研究的对象 思路点拨:正确理解物体看成质点的条件是解题的关键 解析:一个物体能否视为质点,决定于我们所研究的问题,故D错陆斌在100米中若只分析其成绩可以看成质点,若要分析其起跑动作,则不能看成质点,故选项B、C错误,A正确 答案:A.,质点是实际物体的科学抽象,研究物体的运动时,抓住主要因素,忽略次要因素是物理学上一种很重要的思想方法,针对训练11:中国代表团在20
7、08北京奥运会上获得了51枚金牌,名列各国之首下列几种奥运比赛项目中的研究对象可视为质点的是( ) A研究撑杆跳高运动员手中的支撑杆在支撑地面过程中的转动情况时 B帆船比赛中确定帆船在大海中位置时 C研究跆拳道比赛中运动员的动作时 D研究铅球比赛中,铅球被掷出后在空中飞行的情况时,解析:能否把某物体看成质点,关键要看忽略物体的大小和形状后,对所研究的问题是否有影响显然A、C项中的研究对象的大小和形状忽略后,所研究的问题将无法继续,故A、C错B项中的研究对象的大小和形状忽略后,所研究的问题不受影响,故B正确铅球在飞行时有转动,故不能视为质点,D项错 答案:B.,参考系选取的意义及原则,1选择参考
8、系的意义 运动是绝对的,静止是相对的一个物体是运动的还是静止的,都是相对于参考系而言的所以要描述物体的运动必须首先选择参考系 2参考系选取的原则 (1)任意性:在运动学中参考系的选取是任意的,但是选择不同的参考系对物体运动的描述不同 (2)方便性:在实际问题中,参考系的选择应以观测方便和使运动的描述尽可能简单为基本原则例如卫星挣脱地球引力束缚绕月球运动时,应以月球为参考系 (3)合理性:参考系的选择要合理 (4)确定性:在研究同一问题的过程中,参考系选择之后就不宜再变化 (5)研究地面上物体的运动,一般选择地面或相对地面静止不动的物体为参考系,【例2】 (8分)某人划船逆流而上,当船经过一桥时
9、,船上一小木块掉在河水里,但一直航行至上游某处时此人才发现,便立即返航追赶当他返航经过1 h追上小木块时,发现小木块距离桥有5 400 m远,若此人向上和向下航行时船在静水中前进速率相等试求河水的流速为多大?(分别以水或地面为参考系两种方法解答) 思路点拨:参考系的选取原则上是任意的,当没有特殊说明时,一般选地面上不动的物体为参考系,但在本题中,若以水为参考系,解题更简捷一些 规范解答:法一:选水为参考系,小木块是静止的;相对水,船以恒定不变的速度运动,到船“追上”小木块,船往返运动的时间相等,各为1 h;(3分) 桥相对水向上游运动,到船“追上”小木块,桥向上游运动了位移5 400 m,时间
10、为2 h易得水的速度为0.75 m/s.(5分),法二:若以地面为参考系,水的速度设为v1,船在静水中的 速度设为v2,划船者向上游运动时间为t1,向下游运动时间为t2,则对木块:v1(t1t2)5 400 m(3分) 对小船:(v1v2)t2(v2v1)t15 400 m(3分) 已知t23 600 s,解得,t13 600 s,v10.75 m/s.(2分) 答案:0.75 m/s,解决物体的相对运动问题,参考系的选取非常关键,无论静止的还是运动的物体都可选为参考系,但一旦选定就要看成静止的,针对训练21:2009年11月3日“八一飞行队”在北京沙河机场,举办了空军建军60周年飞行及跳伞表
11、演如图是特技跳伞运动员的空中造型图,当运动员们保持该造型下落时,若其中一名运动员以相邻的运动员为参考系,则他自己是_的(填“运动”或“静止”);当他俯视大地时,看到大地迎面而来,他选的参考系是_ 解析:运动员相对位置不发生变化,故以相邻运动员为参考系,自己是静止的;下落过程中看到地面向上运动是以自己为参考系 答案:静止 自己,速度、加速度、速度变化量的比较,(2)在st图象中,图线上各点的斜率等于该时刻质点的速度 (3)在vt图象中,图线上各点的斜率等于该时刻质点的加速度,【例3】 有以下几种情景,根据所学知识选择对情景分析和判断正确的说法( ) 点火后即将升空的火箭 高速公路上沿直线高速行驶
12、的轿车为避免事故紧急刹车 运动的磁悬浮列车在轨道上高速行驶 太空中的空间站在绕地球做匀速圆周运动 A因火箭还没运动,所以加速度一定为零 B轿车紧急刹车,速度变化很快,所以加速度很小 C高速行驶的磁悬浮列车,因速度很大,所以加速度也一定很大 D尽管空间站匀速转动,加速度也不为零 思路点拨:结合加速度的定义和物理意义进行分析,解析:逐顶分析如下.,答案:D.,加速度与速度、速度的变化量之间无必然联系,加速度的大小对应于速度变化量和时间的比值,即速度的变化率的大小,针对训练31:(2010年福建省泉州四校一次摸底)关于做直线运动的物体的速度和加速度的关系,以下结论正确的是( ) A物体的速度越大,加
13、速度就越大 B物体的速度变化越大,加速度就越大 C物体的速度变化越快,加速度就越大 D物体的加速度的方向,就是速度的方向 解析:加速度描述的是速度变化的快慢,不能只由v大小或v大小判断加速度大小,A、B错;加速度的方向与v方向保持一致,D错本题正确答案为C. 答案:C.,考点:加速度的理解 【例题】 (中档题)齐尼亚当选为2010年墨西哥春季联赛最佳球员,在某次比赛中,足球以8 m/s的速度飞来,他在0.2 s的时间内将足球以12 m/s的速度反向踢出足球在这段时间内的平均加速度为_m/s2,方向与_m/s的速度方向相反,答案:100 8,【测控导航】,1.(2011年山东济南模拟)2009年
14、1月,中国海军护航舰艇编队用时10天抵达亚丁湾索马里海域为中国商船护航如图所示,此次护航从三亚启航,经南海、马六甲海峡,穿越印度洋,总航程四千五百海里关于此次护航,下列说法正确的是( C ),A当研究护航舰艇的运行轨迹时,不可以将其看成质点 B“四千五百海里”指的是护航舰艇的航行位移 C“四千五百海里”指的是护航舰艇的航行路程 D根据题中数据我们可以求得此次航行的平均速度,解析:研究护航舰艇的轨迹时,不用考虑舰艇的形状,可以看成质点,故A错误,“四千五百海里”指的是轨迹(如图中所示)的长度,是路程而不是位移,故B错误,C正确因为不知道位移,所以无法求得平均速度,故D错误,2(2010年福州模拟
15、)下列运动的各物体中,能看成质点的是( B ) A研究跳水运动员入水时减小水花的方法 B研究10 000米长跑时运动员的速度 C研究火车进站时的速度和停靠位置 D研究舞蹈演员的优美舞姿 解析:如果物体本身的大小和形状对研究它的运动没有影响或影响很小,我们就可以用一个有质量的点来代替整个物体,可判定B项正确,3(2010年福建宁德三县市二联)为了使高速公路交通有序、安全,路旁立了许多交通标志如图所示,(甲)图是限速路标(白底、红圈、黑字),表示允许行驶的最大速度是110 km/h;(乙)图是路线指示标志,表示到泉州还有100 km.上述两个数据的物理意义是( D ),A110 km/h是平均速度
16、,100 km是位移 B110 km/h是平均速度,100 km是路程 C110 km/h是瞬时速度,100 km是位移 D110 km/h是瞬时速度,100 km是路程 解析:限速路标上标明的允许行驶的最大速度为瞬时速度,而路线指示标志上标的数据是指此处到目的地的路程,故D正确,ABC错误本题正确答案为D.,4甲、乙两物体在同一直线上运动,某时刻甲的速度v甲6 m/s,乙的速度v乙6 m/s,则以下说法不正确的是( A ) A两者速度相同 B两者速率相等 C两者速度大小相等 D甲、乙两物体运动状态不同 解析:速度是矢量,既有大小又有方向甲、乙两物体速度大小(即速率)都等于6 m/s,但运动方
17、向相反,因此它们运动的速度不相同,运动状态不相同故选项A错误,B、C、D正确,5物体在A、B两地间做往返运动设其从A到B的平均速率为v1,从B到A的平均速率为v2,则物体往返一次,平均速度的大小和平均速率分别是( B ),6(2011年福州质检)轿车的加速度大小是衡量轿车加速性能的一项重要指标近来,一些高级轿车的设计师在关注轿车加速度的同时,提出了一个新的概念,叫做“加速度的变化率”,用“加速度的变化率”这一新的概念来描述轿车加速度随时间变化的快慢,并认为,轿车的加速度变化率越小,乘坐轿车的人感觉越舒适下面四个单位中,适合做加速度变化率单位的是( C ) Am/s Bm/s2 Cm/s3 Dm
18、/s4,7(2010年江苏南通市三模)关于速度和加速度,下列说法中正确的是( B ) A速度不变时,加速度可能改变 B加速度增大时,速度可能减小 C速度变化越来越快时,加速度越来越小 D速度方向改变时,加速度的方向也一定改变 解析:速度不变时,加速度一定为零,选项A错误;加速度增大,但加速度方向与速度方向相反时速度减小,选项B正确;加速度是表示速度变化快慢的物理量,速度变化越来越快时,加速度越来越大,选项C错误;速度方向改变时,加速度方向不一定改变,如平抛运动,选项D错误,8(2010年福州模拟)如图所示是一沿笔直公路做匀加速直线运动的汽车的速度计某同学在汽车中观察速度计指针位置的变化,开始时
19、指针指示在如图(甲)所示的位置,经过7 s后指针指示如图(乙),下列说法正确的是( B ),A图(乙)中速度计直接读出的是汽车运动的平均速度 B图(乙)中速度计直接读出的是汽车7 s时的瞬时速率 C汽车运动的加速度约为5.7 m/s2 D汽车运动的加速度约为1.9 m/s2,9下表是在北京西与长沙区间运行的T1/T2次列车运行时刻表假设列车准点到达和准点开出,且做直线运动求:(1)列车由长沙开出到达武昌的过程中的平均速度; (2)列车由郑州开出到达岳阳的过程中的平均速度; (3)T1次列车在5:05的速度和全程的平均速度大小.,答案:(1)104.4 km/h (2)98.6 km/h (3)0 101.6 km/h,10(拓展探究题)某同学为了测定气垫导轨上滑块的加速度,他在滑块上安装了宽度为2 cm的遮光板然后他利用气垫导轨和数值毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门所用的时间为t10.31 s,通过第二个光电门所用的时间为t20.13 s,遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为3.60 s,请你根据上面实验得到的数据,为他计算出滑块的加速度的大小,答案:0.025 m/s2,