1第第 1 1 讲讲 运动的描述运动的描述考试标准知识内容必考要求加试要求说明质点、参考系和坐标系bb时间和位移bb速度cc加速度cc1.对运动描述的转换只要求参考系与物体运动方向在同一直线上2.只要求一维情况下的位移矢量运算3.不要求用极限的方法定义瞬时速度4.不要求选用变速运动物体作参考系求解问题5.不要求引入平均速率概念6.不要求讨论加速度变化的问题注：表中 a、b、c、d 表示对考试内容掌握程度的要求，其含义如下：a.识记：指能再认或表达物理事实、物理量及单位；能用文字、图示或数学表达式表示物理现象、概念或规律b.理解：指能理解物理现象和过程，明确物理概念和规律的内涵，识别概念和规律的外延，并能运用物理概念和规律解释有关现象c.简单应用：指能将物理事实、现象与概念、规律建立联系，认识规律适用的条件，并用以解决简单的问题d.综合应用：指能选用多个物理概念和规律以及相应的物理方法和思维策略，求解较复杂问题.一、质点、参考系和坐标系1质点：质点是一种理想化模型，当物体的形状和大小对所研究的问题影响可忽略时，就可以看做质点22参考系(1)比较两物体的运动情况时，必须选同一参考系(2)选取不同的物体作为参考系，对同一物体运动的描述可能不同通常以地面为参考系3坐标系：为了定量地描述物体的位置及位置变化，需要在参考系上建立适当的坐标系自测 1 在以下比赛项目中，可将运动员视为质点的是( )答案 C自测 2 如图 1 所示，飞行员跳伞后，飞机上的其他飞行员(甲)和地面上的人(乙)观察跳伞飞行员的运动后，引发了对跳伞飞行员运动状况的争论，下列说法正确的是( )图 1A甲、乙两人的说法中必有一个是错误的B他们的争论是由于选择的参考系不同而引起的C研究物体的运动时不一定要选择参考系D参考系只能是相对于地面静止的物体答案 B解析 甲、乙两人的争论是由于选择的参考系不同而引起的，A 错，B 对；研究物体的运动一定要选择参考系，C 错；参考系的选择具有任意性，D 错二、时间和位移1时间与时刻(1)时间在时间轴上对应为一线段，与时间对应的物理量为过程量(2)时刻在时间轴上对应于一点，与时刻对应的物理量为状态量2位移与路程(1)位移：表示质点的位置变化，它是由质点的初位置指向末位置的有向线段(2)与路程的区别：位移是矢量，路程是标量只有在单向直线运动中，位移的大小才等于路程自测 3 2016 年杭州 G20 峰会于 9 月 45 日在杭州奥体博览城(如图 2)召开，每天都有3多个议程从萧山国际机场到博览城打车约 23.5 km，下列说法正确的是( )图 2A9 月 45 日指时刻，23.5 km 是指路程B9 月 45 日指时间，23.5 km 是指路程C9 月 45 日指时间，23.5 km 是位移大小D9 月 45 日指时刻，23.5 km 是位移大小答案 B三、速度和加速度1平均速度(1)在变速运动中，物体在某段时间内的位移与发生这段位移所用的时间的比值叫做这段时间内的平均速度，即 ，其方向与位移的方向相同vx t(2)平均速度反映一段时间内物体运动的平均快慢程度，它与一段时间或一段位移相对应2瞬时速度(1)运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度，方向沿轨迹上物体所在点的切线方向指向前进的一侧，是矢量瞬时速度的大小叫速率，是标量(2)瞬时速度能精确描述物体运动的快慢，与某一时刻或某一位置相对应3加速度(1)物理意义：描述物体速度变化快慢和方向的物理量，是状态量(2)定义式：a.v tvv0 t(3)决定因素：a不是由v、t、v来决定，而是由 来决定F m(4)方向：与 v的方向一致，由合外力的方向决定，而与v0、v的方向无关自测 4 下列说法中的“快” ，哪个是指加速度较大( )A从高速公路走很快就能到B某运动员的冲刺在比赛选手中是最快的C汽车紧急制动时很快就停下来D某新型战机在 20 000 米高空飞行得很快答案 C4命题点一命题点一 质点、参考系和位移质点、参考系和位移1质点的模型化：建立模型，一是要明确题目中需要研究的问题；二是看物体的形状和大小对所研究问题是否有影响2运动的相对性：选取不同的参考系，对同一运动的描述一般是不同的3位移的矢量性：一是位移只与初、末位置有关；二是位移方向由初位置指向末位置例 1 在“金星凌日”的精彩天象中，观察到太阳表面上有颗小黑点缓慢走过，持续时间达六个半小时，那便是金星，如图 3 所示下面说法正确的是( )图 3A地球在金星与太阳之间B观测“金星凌日”时可将太阳看成质点C以太阳为参考系，金星绕太阳一周位移不为零D以太阳为参考系，可以认为金星是运动的答案 D解析 金星通过太阳和地球之间时，我们才看到金星没有被太阳照亮的一面呈黑色，选项A 错误；因为太阳的大小对所研究问题起着至关重要的作用，所以观测“金星凌日”不能将太阳看成质点，选项 B 错误；金星绕太阳一周，起点与终点重合，位移为零，选项 C 错误；金星相对于太阳的空间位置发生了变化，所以以太阳为参考系，金星是运动的，选项D 正确变式 1 在研究下述运动时，能把物体看做质点的是( )A研究短跑运动员的起跑动作时B研究飞往火星的宇宙飞船最佳运行轨道时C将一枚硬币用力上抛并猜测它落地时正面是朝上还是朝下时D研究汽车在上坡时有无翻倒的危险时答案 B解析 研究起跑动作、硬币的正面朝上朝下时，大小和形状不能忽略，故运动员和硬币都不能看做质点；研究汽车翻倒是转动问题，不能看做质点，研究飞船运行轨道时，可把飞5船看做质点，故 B 正确变式 2 在行驶的汽车上的乘客，看到道路两旁的树木不断向后退，这是因为乘客选择的参考系是( )A乘客所乘坐的汽车 B地面上的建筑物C道路旁的树木 D路边站着的人答案 A变式 3 校运动会 400 m 比赛中，终点在同一直线上，但起点不在同一直线上(如图 4 所示)关于这样的做法，下列说法正确的是( )图 4A这样做目的是为了使参加比赛的同学位移大小相同B这样做目的是为了使参加比赛的同学路程大小相同C这样做目的是为了使参加比赛的同学所用的时间相同D这样做其实是不公平的，明显对外侧比赛的同学有利答案 B变式 4 地面上的观察者以地面作为参考系，观察从水平匀速飞行的飞机上被投下的物体的运动，如图 5 所示，则下列说法中正确的是( )图 5A物体是竖直下落的，其位移的大小等于飞机的高度B物体是沿着曲线下落的，其位移的大小等于飞机的高度C物体是沿着曲线下落的，其位移的大小等于路程D物体是沿着曲线下落的，其位移的大小小于路程答案 D命题点二命题点二 平均速度和瞬时速度平均速度和瞬时速度1平均速度与瞬时速度的区别与联系(1)区别：平均速度是过程量，表示物体在某段位移或某段时间内的平均运动快慢程度；瞬6时速度是状态量，表示物体在某一位置或某一时刻的运动快慢程度(2)联系：瞬时速度是运动时间 t0 时的平均速度2平均速度的大小与物体不同的运动阶段有关，求解平均速度必须明确是哪一段位移或哪一段时间内的平均速度3. 是平均速度的定义式，适用于所有的运动vx t例 2 三个质点A、B、C均由N点沿不同路径运动至M点，运动轨迹如图 6 所示，三个质点同时从N点出发，同时到达M点，下列说法正确的是( )图 6A三个质点从N点到M点的平均速度相同B三个质点任意时刻的速度方向都相同C三个质点从N点出发到任意时刻的平均速度都相同D三个质点从N点到M点的位移不同答案 A变式 5 为了使公路交通有序、安全，路旁立了许多交通标志如图 7 所示，甲图是限速标志，表示允许行驶的最大速度是 80 km/h；乙图是路线指示标志，表示到杭州还有 100 km.上述两个数据的物理意义是( )图 7A80 km/h 是平均速度，100 km 是位移B80 km/h 是平均速度，100 km 是路程C80 km/h 是瞬时速度，100 km 是位移D80 km/h 是瞬时速度，100 km 是路程答案 D变式 6 用同一张底片对着小球运动的路程每隔 s 拍一次照，得到的照片如图 8 所示，1 10则小球在图示这段距离内运动的平均速度约是( )7图 8A0.25 m/s B0.20 m/sC0.17 m/s D无法确定答案 C解析 由 0.17 m/s.故 C 正确vx t5 cm 0.3 s变式 7 一个朝着某方向做直线运动的物体，在时间t内的平均速度是v，紧接着 时间内t 2的平均速度是 ，则物体在这段时间内的平均速度是( )v 2Av B.v C.v D.v2 34 35 6答案 D解析 物体做直线运动，由x t可知，物体在时间t内的位移x1vt，在紧接着 时间vt 2内的位移为x2 vt，则物体在t 时间内的平均速度 v，v 2t 21 4t 2vx1x2tt2vt14vt 3 2t5 6故 D 正确命题点三命题点三 速度和加速度速度和加速度1速度、速度变化量和加速度的对比比较项目速度速度变化量加速度物理意义描述物体运动的快慢和方向描述物体速度的变化描述物体速度变化的快慢和方向定义式vx tvvv0av tvv0 t方向物体运动的方向由vv0或a的方向决定与 v的方向一致，由合力F的方向决定，而与v0、v的方向无关2a是加速度的定义式，a 是加速度的决定式，即加速度的大小由物体受到的合力v tF mF和物体的质量m共同决定，加速度的方向由合力的方向决定例 3 一个质点做方向不变的直线运动，加速度的方向始终与速度方向相同，但加速度大8小逐渐减小直至为零，则在此过程中( )A速度逐渐减小，当加速度减小到零时，速度达到最小值B速度逐渐增大，当加速度减小到零时，速度达到最大值C位移逐渐增大，当加速度减小到零时，位移将不再增大D位移逐渐减小，当加速度减小到零时，位移达到最小值答案 B解析 因质点的加速度方向与速度方向始终相同，故质点一直加速，直到加速度为零，速度达到最大值，A 错误，B 正确；因质点的速度方向不变且不为零，故质点的位移逐渐增大，无最大值，C、D 均错误变式 8 如图 9 所示，汽车向右沿直线运动，原来的速度是v1，经过一小段时间之后，速度变为v2，v表示速度的变化量由图中所示信息可知( )图 9A汽车在做加速直线运动B汽车的加速度方向与v1的方向相同C汽车的加速度方向与 v的方向相同D汽车的加速度方向与 v的方向相反答案 C变式 9 关于速度、速度的变化量、加速度，正确的说法是( )A物体运动时，速度的变化量越大，它的加速度一定越大B速度很大的物体，其加速度可以为零C某时刻物体的速度为零，其加速度不可能很大D加速度很大时，运动物体的速度一定很快变大答案 B解析 由a可知，在 v越大，但不知道 t的大小时，无法确定加速度的大小，故v tA 错；高速匀速飞行的战斗机，速度很大，但速度变化量为零，加速度为零，所以 B 对；炮筒中的炮弹，在火药刚刚燃烧的时刻，炮弹的速度为零，但加速度很大，所以 C 错误；加速度很大，说明速度变化很快，速度可能很快变大，也可能很快变小，故 D 错误变式 10 一足球以 12 m/s 的速度飞来，被一脚踢回，踢出时速度大小为 24 m/s，球与脚接触时间为 0.1 s，则此过程中足球的加速度为( )A120 m/s2，方向与踢出方向相同9B120 m/s2，方向与飞来方向相同C360 m/s2，方向与飞来方向相同D360 m/s2，方向与踢出方向相同答案 D解析 设踢出方向为正方向，由a m/s2360 m/s2，v tvv0 t2412 0.1方向与踢出方