1第第 1 1 课时课时 描述运动的基本概念描述运动的基本概念考点 1 质点和参考系一、质点1定义：用来代替物体的有质量的点。质点不同于几何“点” ，几何中的“点”仅仅表示空间中的某一位置。2物体可看成质点的条件：研究一个物体的运动时，物体的大小和形状对研究问题的影响可以忽略。3对质点的三点说明(1)质点是一种理想化模型，实际并不存在。(2)物体能否被看成质点是由要研究的问题决定的，并非依据物体自身的大小和形状来判断。(3)质点不同于几何“点” ，质点有质量，而几何中的“点”仅仅表示空间中的某一位置。4建立质点模型的两个关键(1)明确要研究的问题是什么。(2)判断物体的大小和形状对所研究问题的影响能否忽略。二、参考系1定义：为了研究物体的运动而假定不动的物体。描述某个物体的运动时，必须明确它是相对哪个参考系而言的。2选取原则：可任意选取，但对同一物体的运动，所选的参考系不同，对其运动的描述可能会不同。通常以地面为参考系。在同一个问题中，若要研究多个物体的运动或同一个物体在不同阶段的运动，则必须选取同一个参考系。3参考系的“四性”标准性选作参考系的物体都假定不动，被研究的物体都以参考系为标准任意性参考系的选取原则上是任意的，通常选地面为参考系同一性比较不同物体的运动必须选同一参考系差异性观察某一物体的运动，选择不同的参考系，观察结果一般不同1(多选)下列关于物体是否可以看做质点的说法中正确的有( )A研究奥运游泳冠军叶诗文的游泳技术时，叶诗文不能看成质点B研究飞行中直升机上的螺旋桨的转动情况时，直升飞机可以看做质点C观察航空母舰上的舰载飞机起飞时，可以把航空母舰看做质点2D在作战地图上确定航空母舰的准确位置时，可以把航空母舰看做质点答案 AD解析 研究奥运游泳冠军叶诗文的游泳技术时，叶诗文的大小和形状不能忽略不计，故叶诗文不能看成质点，A 正确；研究飞行中直升机上的螺旋桨的转动情况时，直升机的大小和形状不能忽略不计，故不可以看做质点，B 错误；观察航空母舰上的舰载飞机起飞时，航母的大小和形状不能忽略不计，故不可以把航空母舰看做质点，C 错误；在作战地图上确定航空母舰的准确位置时，航母的大小和形状可以忽略不计，故可以把航空母舰看做质点，D 正确。2下列运动的物体，能当成质点处理的是( )A研究地球四季的变化时，自转中的地球B研究前进中汽车车轮的转动时，前进中的汽车C裁判员在打分过程中冰面上旋转的花样滑冰运动员D研究火车从北京到上海的行驶时间时，做匀速运动的火车答案 D解析 研究地球公转时，地球可以看成质点处理，研究自转时不可以；研究车轮的转动时，汽车不可以当成质点处理，因为研究对象是汽车的某个部分；花样滑冰运动员要靠动作评分，不可作为质点处理；火车远距离行驶计算运动时间时，其长度对运动时间的计算几乎没有影响。故选 D。3(人教版必修 1 P11T1 改编)(多选)下列对参考系的理解中正确的是( )A “一江春水向东流”是江水相对于河岸为参考系B “地球的公转”是以太阳为参考系C日常说“钟表的时针在转动”是以分针为参考系D “太阳东升西落”是以地球为参考系答案 ABD解析 日常说“钟表的时针在转动”是以钟表面为参考系的，C 错误。考点 2 位移和路程1位移描述物体位置的变化，用从初位置指向末位置的有向线段表示，是矢量。2路程是物体运动轨迹的长度，是标量。3一般情况下，物体的位移小于其路程，只有在物体做单向直线运动时，其位移大小才等于路程。4位移与路程的比较31(多选)关于位移和路程，下列说法中正确的是( )A沿直线运动的物体，位移和路程是相等的B质点沿不同的路径由A到B，其位移是相同的C质点通过一段路程，其位移可能是零D质点运动的位移大小可能大于路程答案 BC解析 沿直线运动的物体，若没有往复运动，也只能说位移的大小等于路程，而不能说位移等于路程，若有往复时，则其大小不相等，选项 A 错误。在有往复的直线运动和曲线运动中，位移的大小是小于路程的，位移只取决于始末位置，与路径无关，而路程是与路径有关的，故选项 B、C 正确，位移大小只能小于等于路程，不可能大于路程，选项 D 错误。22016 年在巴西里约热内卢举行的奥运会上，甲、乙两名运动员均参加了 400 m 比赛，其中甲在第 2 跑道起跑，乙在第 3 跑道起跑，最后都通过终点线，则甲、乙通过的位移大小x甲、x乙和通过的路程x甲、x乙之间的关系是( )4Ax甲x乙，x甲x乙，x甲x乙Cx甲v甲，丙停在空中B甲、乙匀速下降，且v乙v甲，丙匀速上升C甲、乙匀速下降，且v乙v甲，丙匀速下降，且v丙v甲，丙匀速下降，且v丙v甲答案 ABC解析 甲看到楼房匀速上升，则甲相对楼房是向下运动的，以地面为参考系，甲是向下运动的。乙看到甲匀速上升，说明乙相对甲向下运动，以地面为参考系，乙是向下运动的，而且速度比甲大。甲看到丙匀速上升，丙看到乙匀速下降，则丙的情况稍微复杂些，以地面为参考系可能是向下运动，但速度比甲和乙都要小，也可能是静止的，也可能是向上运动的。故选 A、B、C。4攀岩运动是一种考验人的意志与心理素质的运动形式，户外攀岩运动更加刺激与惊险。如图所示为一户外攀岩运动的场景与运动线路图，该攀岩爱好者从起点a到b，最终到达c，据此图判断下列说法中正确的是( )12A图中的线路abc表示的是攀岩爱好者所走的位移B攀岩爱好者所走路程要比自起点到终点的位移大C由起点到终点攀岩爱好者所走线路的总长度等于位移D线路总长度与攀岩爱好者所走时间的比等于他的平均速度答案 B解析 图中的线路是攀岩者所走路程，大于自起点到终点的位移，所以 B 正确，A、C错误；线路总长度与攀岩爱好者所走时间的比值等于他的平均速率，D 错误。5在田径运动会的 200 米比赛中，第 1 跑道和第 8 跑道的运动员同时到达终点。下列说法错误的是( )A两个运动员的平均速度相等B两个运动员的平均速率相等C研究运动员全程的平均速率时，可以把运动员看做质点D研究运动员是否同时到达终点时，不能把运动员看做质点答案 A解析 200 米比赛，赛道有一段是弯道，第 1 跑道和第 8 跑道的起点不同，终点相同，所以位移不同，平均速度不同，A 错误；路程相同，时间相等，平均速率相等，B 正确；研究运动员全程的平均速率时，运动员的身体没有影响，可以看成质点，而研究运动员到达终点时，要看谁先撞线，故不能看成质点，C 错误，D 正确。6某赛车手在一次野外训练中，先利用地图计算出A、B两地的直线距离为 9 km，实际中他从A地到B地所用时间为 5 min，赛车上的里程表指示的里程数值增加了 15 km，当他经过某路标P时，车内速度计指示的示数为 150 km/h，那么可以确定的是( )A研究赛车通过某个弯道的技术动作时，能把该车看成质点B在整个过程中赛车手的路程是 9 kmC在整个过程中赛车手的平均速度大小是 150 km/hD经过路标P时的瞬时速率是 150 km/h答案 D解析 研究赛车通过某个弯道的技术动作时，不能忽略赛车的大小和形状，所以不能把该车看成质点，故 A 错误；位移是从初位置指向末位置的有向线段，路程是运动轨迹的长度，故赛车手的位移为 9 km，路程为 15 km，故 B 错误；整个过程中赛车手的平均速度13为v 9 km/h108 km/h，故 C 错误；车内速度计指示的是赛车通过某位置的瞬时x t60 5速率，故 D 正确。7. (多选)一质点沿一边长为 2 m 的正方形轨道运动，每秒钟匀速移动 1 m，初始位置在bc边的中点A，由b向c运动，如图所示，A、B、C、D分别是bc、cd、da、ab边的中点，则下列说法正确的是( )A第 2 s 末的瞬时速度大小是 1 m/sB前 2 s 内的平均速度大小为 m/s22C前 4 s 内的平均速率为 0.5 m/sD前 4 s 内的平均速度大小为 2 m/s答案 AB解析 质点每秒钟匀速移动 1 m，故第 2 s 末瞬时速度大小为 1 m/s，A 正确；前 2 s内的位移大小为x1|AB| m m，平均速度 m/s，B 正Ac2Bc212122vx1 t122确；前 4 s 内质点通过的路程为 4 m，平均速率为 1 m/s，在第 4 s 末到达C点，前 4 s 通过的位移x2|AC|2 m，平均速度为2 m/s0.5 m/s，C、D 错误。vx2 t22 48. A、B、C三物体同时、同地、同向出发做直线运动，如图所示是它们运动的位移时间图象，由图象可知它们在t0时间内( )A.ABCvvvB.ABCvvv14Ct0时刻之前A一直在B、C的后面DA的速度一直比B、C的要大答案 A解析 位移时间图象表示物体的位置随时间的变化规律，图象上任意一点表示该时刻物体的位置，图象的斜率表示该时刻物体的速度，斜率的正负表示速度的方向。由题图可知，三物体的初位置、末位置相同，则位移相同，平均速度 也相同，故 A 正确，Bvx t错误；t0时刻之前，A在任意时刻的位置坐标大于B、C的位置坐标，所以A一直在B、C的前面，故 C 错误；图象的斜率表示该时刻的速度，所以A的速度先比B、C的大，后比B、C的小，故 D 错误。9(2016全国卷)一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动，在时间间隔t内位移为s，动能变为原来的 9 倍。该质点的加速度为( )A. B. C. D.s t23s 2t24s t28s t2答案 A解析 设质点的初速度为v0，由末动能为初动能的 9 倍，得末速度为初速度的 3 倍，即vt3v0，由匀变速直线运动规律可知， 2v0，由加速度的定义可知质点的s tv03v0 2加速度a，由以上两式可知，a，A 正确，B、C、D 错误。3v0v0 t2v0 ts t210. (2015浙江高考)如图所示，气垫导轨上滑块经过光电门时，其上的遮光条将光遮住，电子计时器可自动记录遮光时间 t。测得遮光条的宽度为 x，用近似代表滑x t块通过光电门时的瞬时速度。为使更接近瞬时速度，正确的措施是( )x tA换用宽度更窄的遮光条B提高测量遮光条宽度的精确度C使滑块的释放点更靠近光电门15D增大气垫导轨与水平面的夹角答案 A解析 瞬时速度表示运动物体在某一时刻(或经过某一位置)的速度， ，当vx tt0 时，可看成物体的瞬时速度，x越小，t也就越小，A 项正确；提高测量遮x t光条宽度的精确度，不能减小 t，B 项错误；使滑块的释放点更靠近光电门，滑块通过光电门的速度更小，时间更长，因此 C 项错误；增大气垫导轨与水平面的夹角只能使加速度增大，并不一定能使更接近瞬时速度，D 项错误。x t11(2017咸阳一模)关于物体运动的速度和加速度的关系，下列说法正确的是( )A加速度就是增加的速度B速度越大，加速度也越大C速度变化越快，加速度一定越大D加速度的方向保持不变，速度的方向也一定保持不变答案 C解析 加速度的大小等于单位时间内速度的变化量，不是增加的速度，故 A 错误；速度越大，加速度不一定越大，如物体以较大的速度做匀速直线运动，速度虽然很大，但加速度为 0，故 B 错误；加速度是反映速度变化快慢的物理量，速度变化越快，加速度越大，故 C 正确；加速度的方向不变，速度的方向可能改变，如平抛运动，加速度方向不变，速度的方向时刻改变，故 D 错误。12(2017山西孝义一模)(多选)一质点做直线运动，当时间tt0时，位移x0，速度v0，加速度a0，此后a逐渐减小，则它的( )A速度逐渐减小B位移始终为正值，速度变为负值C速度的变化越来越慢D位移的变化越来越快答案 CD解析 速度v0，加速度a0，加速度方向与速度方向相同，物体做加速运动，速度逐渐增大，加