1、第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究,必修1,1.本章的概念和规律较多,复习时要重在领会概念的实质和把握公式、规律的来龙去脉,以及概念、公式和规律之间内在的必然联系。2.将本章物理规律及v-t图象应用于实际问题中,是近几年高考突出体现的命题方向,因此,复习时要注意体会将实际问题模型化,从而找出适用的物理规律的解题思路。3.解决物体运动类问题时,根据题意画出物体运动的示意图,对分析运动过程、找出解题思路很有帮助,要养成画物体运动示意图的好习惯。“图象法”在本章解题中是一种常用的方法,用图象表示物体的运动直观、清楚、明了。追及类问题注意临界条件、位置关系、画好位置图,搞清物理情景,问题迎刃而解
2、。,学案1 描述运动的基本概念,1.质点(1)质点是对实际物体科学的抽象,是在研究物体运动时,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,真正的质点是不存在的。(2)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)能否把物体看做质点的几种情况研究与物体平动有关的问题时,如果物体的大小远小于所研究的运动的范围,则可看做质点,反之则不能看做质点。例如研究火车从北京到上海的时间时,火车可看做质点,而研究火车过桥时间时,则不能看做质点。研究转动或与转动相关的问题时,物体不能看做质点。物体的大小和形状对所研究运动的影响可以忽略不计时,不论物体大小如何,都可将其视
3、为质点。,考点1 参考系与质点,(1)不能以物体的大小为标准来判断物体是否可以看成质点,关键要看所研究问题的性质。(2)同一物体,有时可看成质点,有时不能。,2.参考系(1)对参考系的理解运动是绝对的,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。参考系的选取可以是任意的。既可以是运动的物体也可以是静止的物体,在讨论问题时,被选为参考系的物体,我们假定它是静止的。确定一个物体的运动性质时,必须首先选取参考系,选择不同的物体作为参考系,可能得出不同的结论。当比较两个物体的运动情况时,必须选择同一个参考系。(2)参考系的选取原则选取参考系时,应以观测方便和对运动的描述尽可能简单
4、为原则,一般应根据研究对象和研究对象所在的系统来决定,如研究地面上物体的运动时,通常选地面或相对地面静止的物体为参考系。,【例1】甲、乙、丙三个观察者同时观察一个物体的运动。甲说:“它在做匀速运动。”乙说:“它是静止的。”丙说:“它在做加速运动。”这三个人的说法 ( )A.在任何情况下都不对B.三个中总有一人或两人的说法是错误的C.如果选择同一参考系,那么三个人的说法都对D.如果各自选择自己的参考系,那么三个人的说法就可能都对,被选作参考系的物体是被假定不动的物体,另外物体相对于参考系发生位置的变化,就是运动的,没有相对位置的改变,则就是静止的。如果被观察物体相对于地面是静止的,甲、乙、丙相对
5、于地面分别做匀速运动、静止、加速运动,再以他们自己为参考系,则三个人的说法都正确,A、B错误,D正确;在上面的情形中,如果他们都选择地面为参考系,三人的观察结果应是相同的,因此C错误。,D,选取不同的参考系,即使是观察同一物体的运动,观察的结果也可能不同,本题中,甲、乙、丙三人的说法均未指明所选参考系。,参考系的选取可以是任意的,选取不同 的参考系,物体的运动情况往往不同。选取参考系时,应以观测方便和使运动 的描述尽可能简单为原则,一般应根据研究 对象和研究对象所在的系统来决定,如研究 地面上物体的运动时,通常选地面或相对地 面静止的物体为参考系。,1.在电视连续剧西游记中,常常有孙悟空“腾云
6、驾雾”的镜头。通常是采用“背景拍摄法”:让“孙悟空”站在平台上,做着飞行的姿式,在他的背后展现出蓝天和急速飘动的白云,同时加上烟雾效果;摄影师把人物动作和飘动的白云及下面的烟雾等一起摄入镜头。放映时,观众就感觉到“孙悟空”在“腾云驾雾”。这时,观察所选的参考系是( )A.孙悟空 B.平台C.飘动的白云 D.镜头,C,1.位移与路程(1)位移只决定于初、末位置,与路径无关。由于位移是从初位置指向末位置的有方向的线段,既有大小又有方向,是矢量,所以确定位移的关键就是明确物体运动的始末位置;而路程是质点所通过的实际轨迹的长度,只有大小,没有方向,是标量,想确定路程,关键确定运动的轨迹。(2)位移的大
7、小和路程可以相等,但不能说位移就是路程,因为位移是矢量,路程是标量,只能说位移大小与路程可能相等。只有当物体做直线运动,且运动方向不变时,位移的大小等于路程,在其他情况下,位移大小总小于路程。2.时间与时刻的区别平常所说的“时间”,有时指时刻,有时指时间间隔,例如:上午第一节课下课时间是8时45分,第二节课上课时间是8时55分,中间是10分钟课间休息时间。这三句话中前两个“时间”都是指时刻,第三个“时间”是指时间间隔。,考点2 位移与路程 时间与时刻,位移是表示物体位置变化的物理量,它是 矢量,其方向由质点初位置指向末位置,其大小是连接 质点始、末位置线段的长度。路程是指质点所通过的实 际轨迹
8、的长度,它只有大小,没有方向,是标量。例如 质点原来在A点,经过一段时间沿轨迹ADB运动到B点, 有向线段 表示其位移,而路程是曲线弧ADB的长度, 在曲线运动中,位移大小不等于路程,即使在直线运动 中,位移的大小也不一定等于路程,如图所示,物体从初位置A运动到C,后从C到末位置B,这时质点的位移是有向线段 ,而路程是AC+CB。事实上,只有做直线运动的质点始终向着同一个方向运动时,位移的大小才等于路程,故选C、D。,【例2】关于质点的位移和路程的下列说法中正确的是( )A.位移是矢量,位移的方向即质点运动的方向B.路程是标量,即位移的大小C.质点沿直线向某一方向运动,通过的路程等于位移的大小
9、D.物体通过的路程不等,位移可能相同,C D,2.如图1-1-1所示,一辆汽车在公路上行驶,t=0时,汽车在十字路口中心的左侧20 m处,过了2 s,汽车正好到达十字路口的中心,再过3 s,汽车行驶到了十字路口中心右侧30 m处,如果把这条马路抽象为一条坐标轴x,十字路口中心定为坐标轴的原点,向右为x轴的正方向,试将汽车在三个观测时刻的位置坐标填入下表,并说明前2 s、后3 s汽车的位移分别为多少?这5 s的位移又是多少?,图1-1-1,-20 m,0,30 m,速度、速度变化量和加速度的关系,考点3 速度与加速度,【例3】关于质点的运动,下列说法中正确的是( )A.质点运动的加速度为零,则速
10、度为零,速度变化也为零B.质点速度变化率越大,则加速度越大C.质点某时刻的加速度不为零,则该时刻的速度也不为零D.位移的方向就是质点运动的方向,(1)加速度与速度没有直接关系:加速度很大时,速度可以很小、可以很大、也可以为零(某瞬时);加速度很小时,速度可以很小、可以很大、也可以为零(某瞬时)。(2)加速度与速度的变化量没有直接关系:加速度很大,速度变化量可以很小、也可以很大;加速度很小,速度变化量可以很大、也可以很小。加速度是“速度的变化率”表示速度变化的快慢,不表示速度变化的大小。,加速度是速度的变化和所用时间的比值,即a=v/t。加速度为零,速度变化也为零,但速度不一定为零,加速度不为零
11、,速度可能为零,故A、C选项错误;质点速度变化率越大,则加速度越大,B选项正确;位移是矢量,是由初始位置指向终止位置的有向线段,如果质点做往复运动或曲线运动,位移的方向与质点运动的方向可能不一致,故D选项错误。,B,3.有些国家的交通管理部门为了交通安全,特别制定了死亡加速度为500g(g=10 m/s2),以醒世人,意思是如果行车加速度超过此值,将有生命危险,那么大的加速度,一般情况下车辆是达不到的,但如果发生交通事故时,将会达到这一数值。试问:(1)一辆以72 km/h的速度行驶的货车与一辆以54 km/h的速度行驶的摩托车相向而行发生碰撞,最终摩托车与汽车以汽车原来的速度运动碰撞时间为2
12、.110-3 s,摩托车驾驶员是否有生命危险?(2)为了防止碰撞,两车的驾驶员同时紧急刹车,货车、摩托车急刹车后到完全静止所需时间分别为4 s、3 s,货车的加速度与摩托车加速度大小之比为多少?(3)为避免碰撞,开始刹车时两车距离至少为多少?,(1)有生命危险 (2)1:1 (3)62.5 m,1.下列说法正确的是( )A.参考系必须是固定不动的物体B.参考系可以是变速运动的物体C.因地球很大,又有自转,研究地球公转时,地球不可视为质点D.研究跳水运动员转体动作时,运动员不可视为质点,2.如图1-1-2所示为高速摄影机拍摄到的子弹穿透苹果瞬间的照片。该照片经放大后分析出,在曝光时间内,子弹影像
13、前后错开的距离约为子弹长度的12。已知子弹飞行速率约为500 m/s,由此可估算出这幅照片的曝光时间最接近( ),图1-1-2,A.10-3 s B.10-6 s C.10-9 s D.10-12 s,B,B D,3.如图1-1-3所示是汽车的速度计,某同学在汽车中观察速度计指针位置的变化。开始时指针指示在如图1-1-3甲所示位置,经过8s后指针指示在如图1-1-3乙所示位置,若汽车做匀变速直线运动,那么它的加速度约为( )A.11 m/s2 B.5.0 m/s2 C.1.4 m/s2 D.0.6 m/s2,C,图1-1-3,4.两木块自左向右运动,现用高速摄影机在同一底 片上多次曝光,记录下木 块每次曝光时的位置,如图1-1-4所示(连续两次曝 光的时间间隔是相等的),由图可知 ( )A.在时刻t2以及时刻t5两木块速度相同B.在时刻t3两木块速度相同C.在时刻t3到时刻t4之间某瞬时两木块速度相同D.在时刻t2到时刻t5之间两木块的平均速度相同,图1-1-4,C D,