第 1节 描述运动的基本概念 匀速直线运动 一、机械运动： 一个物体相对于另一个物体位置的 _ _ _ ，包括平动、转动和振动等运动形式 二、运动是 _ _ _ ，而静止则是 _ _ _ 三、参考系：为了描述物体的运动而假定为 _ _ _ 的物体叫做参考系对同一个物体的运动，所选择的参考系不同，对它的运动的描述就会不同 一般情况下选地面或对地匀速运动的物体作参考系 四、质点：用来代替物体的有质量的点叫质点它是一个理想化的物理模型，物体能简化为质点的条件是：在所研究的问题中，物体只 做 _ _ _ ，或物体的形状和大小可以 _ _ _ 时才可以把物体简化为质点 改变 绝对的 相对的 不动 平动 忽略不计 五、位移和路程：位移是做机械运动的物体从初位置指向末位置的 _ _ _ ，路程是物体运动_ _ _ 的长度 六、时间间隔与时刻 时刻是某一瞬间，在时间坐标轴上是一点，时间是两时刻之间的间隔，在时间轴上是一线段例如 1秒末， 2 秒初指的是 _ _ _ 第 1 秒内，开始 2秒内，最后 2 秒内，分别指的是 _ _ _ 七、速度和速率 1 平均速度：运动物体的 _ _ _的比值，叫做 _ _ _ 内的平均速度， 即 _ _ _ _ _ 平均速度是 _ _ _ ，其方向跟_ _ _ 相同 有向线段 所经轨迹 同一时刻 时间 位移和所用时间 这段位移 (或时间 ) v 矢量 位移方向 2 瞬时速度：运动物体 _ _ _ _ 的速度，叫做瞬时速度，其大小叫速率 3 平均速率：物体在某段时间 内 _ _ _ _ 的比值，叫做 _ _ _ 的平均速率，即 _ _ ，它是 _ _ _ ，值得注意的是：它并不是平均速度的大小 在某一时刻 (或经过某一位置 ) 通过的路程 t 这段路程 (或这段时间 ) v 标量 八、加速度 1 定义：在变速运动中，物体 _ _ _跟所用时间的 _ _ _ 2 定义式： a v t. 3 物理意义 ：描述物体速度变化 _ _ _ 的物理量 4 方向： a 的方向与 v 的方向 _ _ _ ( 从加速度的产生上来说，加速度的方向与合外力的方向_ _ _) 九、匀速直线运动：质点在任意相等的时间内通过的 _ _ _ 都相等的运动，运动规律为： _ _ _ 速度的变化量 比值 快慢 相同 相同 位移 x 题型一：对概念的理解 例 1 下列关于质点的说法正确的是 ( ) A 质点是客观存在的一种物体，其体积比分子还小 B 很长的火车一定不可以看做质点 C 为正在参加吊环比赛的陈一冰打分时，裁判们可以把陈一冰看做质点 D 如果物体的形状和大小对所研究的问题无影响，即可把物体看做质点 【解析】 本 题考查了对质点的理解 质点是一种理想化的物理模型，故 A 错误；一个物体能不能看做质点关键是看物体的形状或大小在所研究的问题中是否可以忽略，故 B 错误；吊环比赛要考虑运动员的形状，故此时不能看做质点， C 错误；只有 D 正确 【 答案 】 D 【方法与知识感悟】 1. 对质点的理解： (1) 质点是为了研究物体的运 动而建立的物理模型，是对实际物体科学的抽象，现实中的质点是不存在的 (2) 物体能否看成质点是由所研究问题的性质决定的同一物体在有些情况下可以 看成质点，而在另一些情况下又不能看成质点 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 2 位移和路程的区别 位移是描述物体位置变化大小和方向的物理量，它是运动物体从初位置指向末位置的有向线段位移既有大小又有方向，是矢量，大小只跟运动起点、终点位置有关，跟物体运动所经历的实际路径无关 路程是物体运动所经历的路径长 度，是标量，大小跟物体运动经过的路径有关 位移和路程都属于过程量，物体运动的位移和路程都需要经历一段时间 例 2 物体做方向不变的直线运动，若在任意相等位移内速度变化量 v 相等，则下列说法正确的是 ( ) A 若 v 0 ，则物体做匀速直线运动 B 若 v 0 ，则物体做匀加速直线运动 C 若 v 0 ，则物体做加速度逐渐变大的加速直线运动 D 若 v 0 ，则物体做加速度逐渐变大的减速直线运动 【思路点拨】 理解速度的变化量、加速度、平均速度的定义及相互之间的关系是解决本题的关键 【解析】 解法一：若 v 0 则 a 0 ，物体做匀速直线运动，所以 A 正确；若 v 0 ，则相等位移内物体的平均速度在增加，所用时间在减小，而在这个时间段内速度变化相等，所以加速度在增加，所以 C 正确；若 v 0 则相等位移内物体的平均速度在减小，所用时间在增加，而在这个时间段内速度变化相等，所以加速度减小，所以 D 不正确 解法二：若 v 0 ，则 a 0 ， A 对；作 v t 图象如图， v 相等，两相邻阴影面积相等，则图象 向上弯曲，对应加速度变大，此时 v 0 ， C 对 B 错 ；若 v 0 ， C 对 B 错 ；若 v 0 的情况下，要满足 “ 任意相等的位移内速度变化量相等 ” 的条件， 物体只能做加速度逐渐变大的加速运动 在 v 0 的情况下，要满足以上条件，物体只能做加速度减小的减速直线运动 题型 二：平均速度的计算 例 3 物体由 A 点沿直线运动到 B 点，前一半时间做速度为 v 1 的匀速运动，后一半时间做速度为 v 2 的匀速运动，求整个过程的平均速度若物体前一半位移做速度为 v 1 是匀速运动，后一半位移做速度为 v 2 的匀速运动，整个过程的平均速度又是多少？ 【解析】 根据平均速度的定义式 v 算平均速度时，必须注意时间和位移的对应前者总时间设为 2 t，对应的位移为 t t；后者总位移设为 2 x ，对应的时间为 根据平均速度的定义 式 v v t tv 2 x 案】v 1 v 22 ，2 v 1 v 2v 1 v 2 【方法与知识感悟】 平均速度是反映某一段运动过程中的平均运动快慢的物理量，是这一过程 中的位移与时间的比值 ( v ，适用于所有的运动；而 v 若 v 不能判定该物体是否做匀变速直线运动 题型三：匀速直线运动情景建模 例 4 2013 年 7 月 4 日至 7 月 12 日，中俄举行了 “ 海上联合 2013 ” 军事演习演习过程中，一艘鱼雷快艇以 30 m/s 的速度追击前面同一直线上正在逃跑的敌舰当两者相距 2 ，鱼雷快艇以 v 60 m/s 的速度发射一枚鱼雷，经过 50 s ，艇长通过望远镜看到了鱼雷击中敌舰爆炸的火光，同时发现敌舰仍在继续逃跑，于是马上发出了第二次攻击的命令第二枚鱼雷以同样的速度发射后，又经 30 s ，鱼雷再次击中敌舰并将其击沉求被第一枚鱼雷击中前后，敌舰逃跑的速度 【解析】 设被第一枚鱼雷击中前，敌舰逃跑的速度为 鱼雷快艇与敌舰相距 2 ，发射第一枚鱼雷，经过 50 s 击中敌舰，则有： ( v 20 m/s 第一次击中敌舰时，鱼雷快艇与敌舰的距离为 ( 1 500 m 马上发射第二枚鱼雷，设第一枚鱼雷击中后敌舰的速度为 经 30 s ，鱼雷再次击中敌舰，则有 ( v 1 500 m 代入数据解得 10 m/s 【方法与知识感悟】 解决运动学问题要善于将生活中的实际问题转化为运动模型，并正确画出运动过程示意图，能快速确定求解思路高考常见的模型有：超声波、声波、光、无线电波等测量距离 ( 匀速直线运动模型 ) ；体育运动中的跳高、跳水 ( 竖直上抛模型 ) ；排球 ( 抛体运动模型 ) 等等 1 2016 年奥运会将在巴西里约热内卢举办，在以下几个奥运会比赛项目中，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支撑地面过程中的转动情况时 B 确定马拉松运动员在比赛中的位置时 C 跆拳道比赛中研究运动员动作时 D 乒乓球比赛中研究乒乓球的旋转时 【解析】 能否把某物体视为质点，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 、 D 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 、 D 项错误；而 研 究的问题不受影响，故 B 项正确 B 2 ( 多选 ) 关于位移和路程，下列说法正确的是( ) A 物体做方向不变的直线运动时，位移就是路程 B 物体沿直线运动，通过的路程等于位移的大小 C 物体通过一段路程，其位移可能为零 D 两物体通过的路程不等，位移可能相同 【解析】 位移是矢量，路程是标量， A 错；物体沿 直线运动时，如果运动方向改变，通过的路程不等于位移的大小， B 错；物体通过一段路程回到出发点时，其位移为零， C 对；位移只与物体的初末位置有关，两物体运动的初末位置相同，位移就相同，路程可能不同， D 对 3 ( 多选 ) 以下对于加速度这个物理概念的认识中，错误的是 ( ) A 加速度数值很大的运动物体，速度可以很小 B 加速度数值很大的运动物体，速度的变化量必然很大 C 加速度数值很大的运动物体，速度可以减小得很快 D 加速度数 值减小时，物体运动的速度值也必然随着减小 【解析】 加速度是描述运动物体的速度随时间改变的快慢程度与方向的物理量，加速度与速度本身并没有直接的联系加速度很大，表示运动物体的速度随时间变化得很快，而速度不一定很大，选项 A 正确；加速度很大，说明运动物体的速度变化率很大，而速度的变化量与时间间隔大小的选取有关，故其速度的变化量不一定很大，选项 B 错误；加速度很大，速度可以增加得很快 ( 注意区别 “ 很大 ” 与 “ 很快 ” ) ，也可以减小很快，故选项 C 是正确的；在变速直线运动中 ，运动物体的速