1、第一章运动的描述匀变速直第一章运动的描述匀变速直线运动的研究线运动的研究机械运动参考系质点机械运动参考系质点 位移和路程位移和路程 匀速直线运动速度、速率、位移公式匀速直线运动速度、速率、位移公式xvt.xt图图vt图图 变速直线运动、平均速度变速直线运动、平均速度 瞬时速度瞬时速度(简称速度简称速度)匀变速直线运动、加速度公式匀变速直线运动、加速度公式vv0at,xv0tat2,v2v2ax.vt 实验:长度的测量实验:长度的测量实验:研究匀变速直线运动实验:研究匀变速直线运动第一讲描述运动的基本概念第一讲描述运动的基本概念一、质点参考系一、质点参考系1质点质点(1)定义:根据研究问题的特点
2、,有时可以不考定义:根据研究问题的特点,有时可以不考虑物体的虑物体的_和和_,将物体简化为一个有,将物体简化为一个有_的点,称为质点的点,称为质点(2)物体可被看成质点的条件:若物体的物体可被看成质点的条件:若物体的_和和_对所研究的问题没有影响,或者其影响对所研究的问题没有影响,或者其影响可以可以_时,该物体可被看成质点时,该物体可被看成质点大小大小形状形状质量质量形状形状大小大小忽略忽略2参考系参考系(1)定义:为了描述物体的运动,被假定定义:为了描述物体的运动,被假定_,用来做参考的物体用来做参考的物体(2)选取:可以任意选取,但选取:可以任意选取,但_系不同,系不同,对物体运动的描述往
3、往对物体运动的描述往往_,通常以,通常以_作为参考系作为参考系不动不动参考参考不同不同地面地面二、时刻和时间间隔二、时刻和时间间隔时刻时刻时间间隔时间间隔区区别别(1)在时间轴上用在时间轴上用_表示表示(2)时刻与物体的时刻与物体的_相对应,表相对应,表示某一瞬时示某一瞬时(1)在时间轴上用在时间轴上用_表示表示(2)时间间隔与物时间间隔与物体的体的_相对相对应,表示某一过程应,表示某一过程联系联系两个时刻两个时刻的的_即即为时间间隔为时间间隔点点位置位置线段线段位移位移间隔间隔三、位移和路程三、位移和路程定义定义区别区别联系联系位位移移位移表示位移表示质点质点_的的变化变化,可用由可用由_指
4、向指向_的的有向线段有向线段表示表示(1)位移是矢量位移是矢量,方向由方向由_指指向向_;路;路程程是标量,是标量,没有没有方向方向(2)位移与位移与路径路径无关无关,路程,路程与与路径路径有关有关(1)在单向在单向直直线线运动中运动中,位移位移的的大小大小_路程路程(2)一般一般情况情况下下,位移,位移的的大小大小_路路程程路路程程路程是质点路程是质点_的的长度长度位置位置初位置初位置末位置末位置初位置初位置末位置末位置运动轨迹运动轨迹小于小于等于等于位移位移位移位移2瞬时速度:运动物体经过某一瞬时速度:运动物体经过某一_(或或某一位置某一位置)的速度,叫做瞬时速度瞬时速度的速度,叫做瞬时速
5、度瞬时速度精确描述物体在某一时刻精确描述物体在某一时刻(或某一位置或某一位置)的运的运动动_它总是与一个时刻或位置相对它总是与一个时刻或位置相对应应时刻时刻快慢快慢3速率:瞬时速度的速率:瞬时速度的_叫做速率,是叫做速率,是标量标量4平均速率:物体在某段时间内通过的平均速率:物体在某段时间内通过的_与所用时间的比值,叫做这段时间与所用时间的比值,叫做这段时间内的平均速率它是标量,它并不是平均内的平均速率它是标量,它并不是平均速度的大小速度的大小大小大小路程路程快慢快慢相同相同相同相同一、对质点概念的正确理解一、对质点概念的正确理解1质点是研究物体运动时抓住主要因素,质点是研究物体运动时抓住主要
6、因素,忽略次要因素,对实际物体进行的近似,是忽略次要因素,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一种理想化模型,真正的质点是不存在的2物体可被看做质点的几种情况物体可被看做质点的几种情况(1)平动的物体在研究其运动性质时可视为质平动的物体在研究其运动性质时可视为质点,如水平传送带上的物体随传送带的运点,如水平传送带上的物体随传送带的运动动(2)有转动但相对平动而言可以忽略时,也可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车轮转动,但我们关心的是车辆整体的运动快慢,故汽车
7、可看成质点快慢,故汽车可看成质点(3)同一物体,有时可看成质点,有时不同一物体,有时可看成质点,有时不能当物体本身的大小对所研究问题的影响能当物体本身的大小对所研究问题的影响不能忽略时,不能把物体看做质点,如研究不能忽略时,不能把物体看做质点,如研究火车过桥的时间时就不能把火车看做质点,火车过桥的时间时就不能把火车看做质点,但研究火车从北京到上海所用时间时就可把但研究火车从北京到上海所用时间时就可把火车看做质点火车看做质点二、对参考系的进一步理解二、对参考系的进一步理解1对参考系的理解对参考系的理解(1)运动是绝对的,静止是相对的一个物体是运动是绝对的,静止是相对的一个物体是运动的还是静止的,
8、是相对于参考系而言的运动的还是静止的,是相对于参考系而言的(2)参考系的选取可以是任意的参考系的选取可以是任意的(3)判断一个物体是运动还是静止,如果选择不判断一个物体是运动还是静止,如果选择不同的物体作为参考系,可能得出不同的结论同的物体作为参考系,可能得出不同的结论(4)参考系本身既可以是运动的物体,也可以参考系本身既可以是运动的物体,也可以是静止的物体在讨论问题时,被选为参考是静止的物体在讨论问题时,被选为参考系的物体,我们常假定它是静止的系的物体,我们常假定它是静止的(5)比较两个物体的运动情况时,必须选择同比较两个物体的运动情况时,必须选择同一个参考系一个参考系2选取参考系的原则选取
9、参考系的原则选取参考系时,应以观测方便和使运动的描选取参考系时,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例如研究地和研究对象所在的系统来决定例如研究地球公转的运动情况,一般选太阳作为参考系;球公转的运动情况,一般选太阳作为参考系;研究地面上物体的运动时,通常选地面或相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;研究物体在运对地面静止的物体为参考系;研究物体在运动的火车上的运动情况时,通常选火车为参动的火车上的运动情况时,通常选火车为参考系考系.(1)不管是静止的物体还是运动的物体都可以不管是静
10、止的物体还是运动的物体都可以被选作参考系,但是,一旦被选为参考系后被选作参考系,但是,一旦被选为参考系后均认为是静止的均认为是静止的(2)如果没有特别说明,通常以地面为参考如果没有特别说明,通常以地面为参考系系三、平均速度与瞬时速度的区别和联系三、平均速度与瞬时速度的区别和联系1瞬时速度:运动物体经过某一时刻瞬时速度:运动物体经过某一时刻(或某或某一位置一位置)的速度叫瞬时速度瞬时速度的大的速度叫瞬时速度瞬时速度的大小小速率,只与时刻速率,只与时刻(或位置或位置)有关,瞬时有关,瞬时速度的方向与物体经过某一位置时的运动方速度的方向与物体经过某一位置时的运动方向相同技术上通常用速度计来测瞬时速向
11、相同技术上通常用速度计来测瞬时速率率它是运动时间它是运动时间t 0时的平均速度时的平均速度四、加速度与速度、速度变化量的关系四、加速度与速度、速度变化量的关系1加速度是描述速度变化快慢的物理量,加速加速度是描述速度变化快慢的物理量,加速度的大小与速度的大小没有必然的联系,加速度的大小与速度的大小没有必然的联系,加速度的方向与速度的方向不一定相同度的方向与速度的方向不一定相同只要速度在变化,就有加速度;只要速度变化只要速度在变化,就有加速度;只要速度变化快,物体的加速度就大,无论此时速度是大、快,物体的加速度就大,无论此时速度是大、是小或是零,即加速度很大时,速度可以很小、是小或是零,即加速度很
12、大时,速度可以很小、可以很大、也可以为零可以很大、也可以为零2加速度是速度变化量和所用时间的比值,加速度是速度变化量和所用时间的比值,加速度的方向就是速度变化量的方向,但加加速度的方向就是速度变化量的方向,但加速度的大小与速度变化量的大小没有直接关速度的大小与速度变化量的大小没有直接关系系加速度很大,速度变化量可以很小,也可以加速度很大,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、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也可以很小加速度是“变化率变化率”表示表示速度变化的快慢,不表示变化量的大小速度变化的快慢,不表示变化量的大小3物体运动状态的判断物体运动状
13、态的判断物体是否做加速运动,决定于加速度和速度物体是否做加速运动,决定于加速度和速度的方向关系,而与加速度的大小无关的方向关系,而与加速度的大小无关(1)当加速度方向与速度方向相同时,物体做当加速度方向与速度方向相同时,物体做加速运动,速度增大若加速度增大,速度加速运动,速度增大若加速度增大,速度增大得越来越快;若加速度减小,速度也在增大得越来越快;若加速度减小,速度也在增大,但增大得越来越慢增大,但增大得越来越慢(2)当加速度方向与速度方向相反时,物体做当加速度方向与速度方向相反时,物体做减速运动,速度减小;若加速度增大,速度减速运动,速度减小;若加速度增大,速度减小得越来越快;若加速度减小
14、,速度也在减小得越来越快;若加速度减小,速度也在减小,但减小得越来越慢减小,但减小得越来越慢1.北京奥运会上中国代表团参加了包括田径、体北京奥运会上中国代表团参加了包括田径、体操、柔道在内的所有操、柔道在内的所有28个大项的比赛,下列几种个大项的比赛,下列几种奥运比赛项目中的研究对象可视为质点的是奥运比赛项目中的研究对象可视为质点的是()A在撑竿跳高比赛中研究运动员手中的支撑竿在撑竿跳高比赛中研究运动员手中的支撑竿在支撑地面过程中的转动情况时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的位置时帆船比赛中确定帆船在大海中的位置时C跆拳道比赛中研究运动员的动作时跆拳道比赛中研究运动员的
15、动作时D铅球比赛中研究铅球被掷过程中运动员的动铅球比赛中研究铅球被掷过程中运动员的动作时作时解析:解析:撑竿跳高中的运动员的动作和支撑撑竿跳高中的运动员的动作和支撑竿的转动情况对比赛结果影响极大,不能视竿的转动情况对比赛结果影响极大,不能视为质点,同理,跆拳道比赛和铅球被掷过程为质点,同理,跆拳道比赛和铅球被掷过程中运动员的动作对比赛结果影响也很大,不中运动员的动作对比赛结果影响也很大,不能视为质点其余两项可视为质点能视为质点其余两项可视为质点答案:答案:B2.(2010广东月考广东月考)甲、乙、丙三个观察者,同时观察甲、乙、丙三个观察者,同时观察一个物体的运动,甲说:一个物体的运动,甲说:“
16、它在做匀速运动它在做匀速运动”乙说:乙说:“它是静止的它是静止的”丙说:丙说:“它在做加速运动它在做加速运动”这三这三个人的说法个人的说法()A在任何情况下都不对在任何情况下都不对B三人中总有一人或两人是讲错的三人中总有一人或两人是讲错的C如果选择同一参考系,那么三人的说法就都对了如果选择同一参考系,那么三人的说法就都对了D如果各自选择自己的参考系,那么三人的说法就如果各自选择自己的参考系,那么三人的说法就可能都对了可能都对了答案:答案:D3关于位移和路程,下列说法正确的是关于位移和路程,下列说法正确的是()A位移和路程都是标量位移和路程都是标量B物体的位移是直线,而路程是曲线物体的位移是直线
17、,而路程是曲线C在直线运动中,位移的大小和路程相同在直线运动中,位移的大小和路程相同D只有在物体做单向直线运动时,位移的只有在物体做单向直线运动时,位移的大小才等于路程大小才等于路程解析:解析:由于位移是矢量,而路程是标量,由于位移是矢量,而路程是标量,所以位移的大小多数情况下不和路程相同,所以位移的大小多数情况下不和路程相同,只有在物体做单向直线运动时位移的大小才只有在物体做单向直线运动时位移的大小才等于路程,否则路程大于位移的大小,不可等于路程,否则路程大于位移的大小,不可能小于位移的大小能小于位移的大小答案:答案:D4关于时间和时刻,下列说法中不正确的关于时间和时刻,下列说法中不正确的是
18、是()A物体在物体在5 s时指的是物体在时指的是物体在5 s末这一时刻末这一时刻B物体在物体在5 s内指的是物体在内指的是物体在4 s末到末到5 s末这末这1 s的时间的时间C物体在第物体在第5 s内指的是物体在内指的是物体在4 s末到末到5 s末末这这1 s的时间的时间D第第4 s末就是第末就是第5 s初,指的是时刻初,指的是时刻解析:解析:5 s时指的是时指的是5 s末这一时刻,末这一时刻,5 s内指内指的是前的是前5 s这一段时间第这一段时间第5 s内指的是内指的是4 s末到末到5 s末这末这1 s的时间,前的时间,前1 s末和后末和后1 s初是同一初是同一时刻,故第时刻,故第4 s末和
19、第末和第5 s初是同一时刻初是同一时刻答案:答案:B5关于物体的运动,下面说法不可能的是关于物体的运动,下面说法不可能的是()A加速度在减小,速度在增加加速度在减小,速度在增加B加速度方向始终改变而速度不变加速度方向始终改变而速度不变C加速度和速度大小都在变化,加速度最加速度和速度大小都在变化,加速度最大时速度最小,速度最大时加速度最小大时速度最小,速度最大时加速度最小D加速度方向不变而速度方向变化加速度方向不变而速度方向变化解析:解析:对于加速直线运动,当加速度减小对于加速直线运动,当加速度减小时,速度也在增加,只不过增加变慢,时,速度也在增加,只不过增加变慢,A可可能;加速度方向发生改变,
20、即加速度存在,能;加速度方向发生改变,即加速度存在,有加速度存在速度就改变,有加速度存在速度就改变,B不可能;不可能;加速度仅反映速度改变的快慢,若加速度方加速度仅反映速度改变的快慢,若加速度方向与速度方向相反,加速度最大时,速度减向与速度方向相反,加速度最大时,速度减小的最快,当然速度可能最小,若加速度方小的最快,当然速度可能最小,若加速度方向与速度方向相同,当加速度最小时,速度向与速度方向相同,当加速度最小时,速度增大得最慢,加速度为零时,速度取最大值,增大得最慢,加速度为零时,速度取最大值,C可能;加速度方向不变,物体可能做初速可能;加速度方向不变,物体可能做初速度不为零的匀减速运动,而
21、后做反向的匀加度不为零的匀减速运动,而后做反向的匀加速运动,速运动,D可能故选可能故选B.答案:答案:B答案:答案:平均平均12.514瞬时瞬时14对质点概念的理解对质点概念的理解以下运动物体可以视为质点的是以下运动物体可以视为质点的是()A裁判眼中的体操运动员裁判眼中的体操运动员(正在进行体操比赛正在进行体操比赛)B火车从上海开往北京,在计算其行车的时间时火车从上海开往北京,在计算其行车的时间时C研究温哥华冬奥会短道速滑女子研究温哥华冬奥会短道速滑女子1 500米冠军周米冠军周洋的滑冰动作时洋的滑冰动作时D绕太阳公转的地球,研究其自转时绕太阳公转的地球,研究其自转时解析:解析:运动物体能否看
22、成质点运动物体能否看成质点,是看它的大小和形状在研究的,是看它的大小和形状在研究的问题中能否忽略裁判眼中的体问题中能否忽略裁判眼中的体操运动员,必须考虑运动员的动操运动员,必须考虑运动员的动作变化;研究滑冰运动员周洋的作变化;研究滑冰运动员周洋的滑冰动作时,要考虑其肢体动作,滑冰动作时,要考虑其肢体动作,研究地球自转时也不能把它看作质研究地球自转时也不能把它看作质点,所以点,所以A、C、D均不能看成质点均不能看成质点答案:答案:B11:如下图所示,下列物体或人,可以看做:如下图所示,下列物体或人,可以看做质点的是质点的是()奥运期间从北京开往天津的一列高速列车奥运期间从北京开往天津的一列高速列
23、车研究绕月球运动时的研究绕月球运动时的“嫦娥二号嫦娥二号”飞船的周飞船的周期期邹凯在北京奥运会的单杠比赛中邹凯在北京奥运会的单杠比赛中正正在表演精彩芭蕾舞时的演员在表演精彩芭蕾舞时的演员A BC D答案:答案:A速度和速率、平均速度和瞬时速度的比较速度和速率、平均速度和瞬时速度的比较关于速度的相关概念,下列说法正确的是关于速度的相关概念,下列说法正确的是()A速度只描述运动快慢,不能表示方向速度只描述运动快慢,不能表示方向B平均速度等于位移与所用时间的比值平均速度等于位移与所用时间的比值C平均速度等于初、末瞬时速度的平均值平均速度等于初、末瞬时速度的平均值D瞬时速度只能描述速度的大小,其大小瞬
24、时速度只能描述速度的大小,其大小就是速率就是速率解析:解析:速度是矢量,既能描述运动快慢,速度是矢量,既能描述运动快慢,也能描述运动方向,也能描述运动方向,A项错根据平均速度项错根据平均速度的定义可知的定义可知B项正确,项正确,C项错瞬时速度的大项错瞬时速度的大小叫瞬时速率,分别简称速度和速率,瞬时小叫瞬时速率,分别简称速度和速率,瞬时速度也能描述运动方向,速度也能描述运动方向,D项错项错答案:答案:B求解平均速度,一定要按定义求解,切不可求解平均速度,一定要按定义求解,切不可以为任何条件下平均速度等于初、末瞬时速以为任何条件下平均速度等于初、末瞬时速度的平均值度的平均值21:关于速度,下列说
25、法正确的是:关于速度,下列说法正确的是()A瞬时速度的方向就是物体运动的方向,平瞬时速度的方向就是物体运动的方向,平均速度的方向也一定是物体运动的方向均速度的方向也一定是物体运动的方向B平均速度小的物体,其瞬时速度一定小平均速度小的物体,其瞬时速度一定小C某段时间内的平均速度为零,说明这段时某段时间内的平均速度为零,说明这段时间内,物体一定是静止不动的间内,物体一定是静止不动的D甲、乙、丙都做直线运动,丙的平均速度甲、乙、丙都做直线运动,丙的平均速度最大,则在相同的时间内,丙的位移最大最大,则在相同的时间内,丙的位移最大答案:答案:D(1)滑块的加速度多大?滑块的加速度多大?(2)两个光电门之
26、间的距离是多少?两个光电门之间的距离是多少?31:右图是某质点运动的速度图象,由图象右图是某质点运动的速度图象,由图象得到的正确结果是得到的正确结果是()A01 s内的平均速度是内的平均速度是2 m/sB02 s内的位移大小是内的位移大小是5 mC01 s内的加速度大于内的加速度大于24 s内的加速度内的加速度D01 s内的运动方向与内的运动方向与24 s内的运动方向内的运动方向相反相反答案:答案:C对速度、速度变化量和加速度的理解对速度、速度变化量和加速度的理解有下列几种情景请根据所学知识选择对情有下列几种情景请根据所学知识选择对情景的分析和判断正确的选项是景的分析和判断正确的选项是()点火
27、后即将升空的火箭点火后即将升空的火箭高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车事故紧急刹车运动的磁悬浮列车在轨道上高速行驶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,速度变化很大,所以加速度轿车紧急刹车,速度变化很大,所以加速度很大很大C高速行驶的磁悬浮列车,因速度很大,所以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加速度也一定很大D尽管空间站做匀速圆周运动,加速度也不为尽管空间站做匀速圆周运动,加速度也不为零零答案:答案:D答案:答案:A答案:答案:DA地面、地面地面、地面B地面、汽车地面、汽车C汽车、地面汽车、地面 D汽车、汽车汽车、汽车 解析:解析:题中司机说乘车人题中司机说乘车人“你没动你没动”,这是,这是司机选择汽车为参考系观察到的结果;路上司机选择汽车为参考系观察到的结果;路上的小女孩说他运动得的小女孩说他运动得“真快真快”,这是小女孩选,这是小女孩选择地面为参考系观察到的结果,故选项择地面为参考系观察到的结果,故选项C正正确确答案:答案:C答案:答案:C答案:答案:C