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1、1.1 描述运动的（精讲）1认识在哪些情况下可以把物体看成质点的，知道不引入参考系就无法确定质点的位置和运动。2理解位移、速度和加速度。3在研究物理问题过程中构建物理模型，再现物理情景。4对参考系、质点只作级要求，对位移、速度和加速度则作级要求。知识点一 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
2、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
3、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，观察结果一般不同知识点二 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位移与路程的比较知识点三 平均速度和瞬时速度1平均速度物体的位移与发生这段位移所用时间的比值，即v；表示物体在某段位移或某段时间内的平均运动快慢程度；平均速度是矢量，其方向与位移的方向相同。2瞬时速度运动物体在某一时刻或某一位置的速度，表示物体在某一
4、时刻或某一位置的运动快慢程度；瞬时速度是矢量，其方向沿轨迹上物体所在点的切线方向。3平均速率物体的路程与所用时间的比值。一般情况下，物体的平均速度小于其平均速率，只有当路程与位移的大小相等时，平均速率才等于平均速度的大小。4速度与速率的比较平均速度瞬时速度实际应用定义物体在某一段时间内完成的位移与所用时间的比值物体在某一时刻或经过某一位置时的速度-定义式v(x为位移)v(t趋于零)在实验中通过光电门测速把遮光条通过光电门时间内的平均速度视为瞬时速度矢量性矢量，平均速度方向与物体位移方向相同矢量，瞬时速度方向与物体运动方向相同，沿其运动轨迹切线方向【特别提醒】(1)平均速度的大小不能称为平均速率
5、，因为平均速度对应的物理量是位移和时间，而平均速率对应的物理量是路程和时间，只有当路程和位移的大小相等、时间相等时，平均速率才等于平均速度的大小。(2)对于速度的定义式v的理解，适用于任何运动。在一段时间内的位移对应的是平均速度，而对于x、t都非常小，趋向于极限零时，这时的速度对应的就是某时刻或某位置的瞬时速度了，在实际应用中，当已知物体在相对很小的一段时间t内发生相对很小的位移x时，可由v粗略的求瞬时速度。 知识点四 加速度1速度、速度变化量、加速度的比较速度速度变化量加速度物理意义描述物体运动快慢和方向的物理量，是状态量描述物体速度改变的物理量，是过程量描述物体速度变化快慢的物理量，是状态
6、量定义式vvvv0a单位m/sm/sm/s2方向与位移x同向，即物体运动的方向由vvv0或a的方向决定与v的方向一致，由F的方向决定，而与v0、v的方向无关2.速度和加速度的关系(1)速度的大小和加速度的大小无直接关系速度大，加速度不一定大，加速度大，速度也不一定大；加速度为零，速度可以不为零，速度为零，加速度也可以不为零(2)速度的方向和加速度的方向无直接关系加速度与速度的方向可能相同，也可能相反，两者的方向还可能不在一条直线上3加速度的两个表达式a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F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。4根据a与v方向的关
7、系判断物体是加速还是减速(1)当a与v同向或夹角为锐角时，物体加速。(2)当a与v垂直时，物体速度的大小不变。(3)当a与v反向或夹角为钝角时，物体减速。5对加速度大小和方向的理解5加速度a也称为“速度的变化率”表示在单位时间内速度的变化量，反映了速度变化的快慢。6对于速度和加速度的加深理解(1)速度的大小与加速度的大小没有必然联系。(2)速度变化量的大小由加速度和速度变化的时间共同决定。(3)速度增大或减小是由速度与加速度的方向关系决定的。考点一 质点、参考系和位移【典例1】(多选) (2019广东省中山一中月考)以下说法正确的是( ) A分析体操运动员在单杠上的翻杠动作时，可将运动员视为质
8、点B站在铁路旁的人，若测定一列火车通过他所用的时间，则火车不可视为质点；若描述乘客在车厢内的运动情况，则以地面为参考系最好C计算一列火车从北京到上海行驶中的平均速度时，可将火车视为质点D铅球比赛中研究铅球被掷出后在空中的飞行时间时，可将铅球视为质点【答案】CD【解析】运动员在翻杠时，身体各部分的运动情况是不同的，A选项错误；火车通过路旁的人所用时间，跟火车的大小(列车长度)有关，以火车为参考系，乘客在车厢内的运动情况最简单，B选项错误；平均速度由北京到上海的位移和所用时间决定，火车的大小跟这一位移相比，完全可以忽略，C选项正确；铅球的飞行时间跟铅球的大小、形状无关，可视为质点，D选项正确。【易
9、错警示】参考系理解的两点注意(1)由于运动描述的相对性，凡是提到物体的运动，都应该明确它是相对哪个参考系而言的，在没有特殊说明的情况下，一般选大地作为参考系(2)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【变式1】(2019山东省烟台一中期末)在中国海军护航编队“巢湖”舰、“千岛湖”舰护送下，“河北锦绣”“银河”等13艘货轮顺利抵达亚丁湾西部预定海域，此次护航总航程4 500海里若所有船只运动速度相同，则下列说法中正确的是( ) A“4 500海里”指的是护航舰艇的位移B研究舰队平均速度时可将“千岛湖”舰看作质点C以“千岛湖”舰为参考系，“巢湖”
10、舰一定是运动的D根据本题给出的条件可以求出此次航行过程中的平均速度【答案】B【解析】船舰航行轨迹的长度为4 500海里，所指的是路程，A错误；由于舰的大小对于航行的时间影响可以忽略不计，因此可将“千岛湖”舰看作质点，B正确；因为所有船只运动速度相同，所以它们是相对静止的，C错误；由于不知道航行的位移和时间，所以无法求出平均速度，D错误。考点二 平均速度瞬时速度【典例2】(2019河北省衡水中学调研)某人爬山，从山脚爬上山顶，然后又沿原路返回到山脚，上山的平均速度为v1，下山的平均速度为v2，则往返的平均速度的大小和平均速率分别是( ) A.、 B.、C0、 D0、【答案】D【解析】平均速度是位
11、移与时间的比值，由于此人爬山往返一次，位移x0，平均速度0；平均速率是路程与时间的比值，由于此人往返一次，路程为从山脚到山顶路程的2倍，平均速率为，选项D正确 【规律方法】计算平均速度时应注意的两个问题1.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。2.是平均速度的定义式，适用于所有的运动。【变式2】(多选)(2019南京师大附中模拟)一小球在水平桌面上做减速直线运动，用照相机对着小球每隔0.1 s拍照一次，得到一幅频闪照片，用刻度尺量得照片上小球各位置如图115所示，已知照片与实物的比例为110，则( ) 图115A图中对应的小球在通过8
12、 cm距离内的平均速度是2 m/sB图中对应的小球在通过8 cm距离内的平均速度是1.6 m/sC图中对应的小球通过6 cm处的瞬时速度是2.5 m/sD图中对应的小球通过6 cm处的瞬时速度是2 m/s【答案】AD【解析】照相机每隔0.1 s拍照一次，所以图中08 cm所用的时间t0.4 s；照片与实物的比例为110，所以图中8 cm对应的实际位移x80 cm0.8 m则小球在通过图中8 cm距离内的平均速度 m/s2 m/s，A正确，B错误；图中对应小球通过6 cm处的瞬时速度可用图中3.5 cm到7.5 cm这一段的平均速度近似表示图中3.5 cm到7.5 cm这一段对应的实际位移x40
13、 cm0.4 m，所用的时间t0.2 s，所以图中6 cm处的瞬时速度v m/s2 m/s，C错误，D正确。考点三 速率、速度、加速度【典例3】（2018年浙江高考）某驾驶员使用定速巡航，在高速公路上以时速110公里行驶了200公里，其中“时速110公里”、“行驶200公里”分别是指A. 速度、位移 B. 速度、路程C. 速率、位移 D. 速率、路程【答案】 D【解析】“行驶200公里”是指经过的路程的大小，“时速110公里”是指某一时刻的速度，是瞬时速度的大小，D正确。【规律方法】判断加速、减速直线运动的方法【变式3】(2019江苏省扬州一中模拟)伽利略是第一个提出并研究加速度概念的科学家，
14、哲学家罗素给予了极高的评价：“加速度的重要性，也许是伽利略所有发现中具有永久价值和最有效果的一个发现”下列关于加速度的说法正确的是( ) A加速度恒定的运动，速度大小恒定B加速度恒定的运动，速度的方向恒定不变C速度为零，加速度可能不为零D速度变化率很大，加速度可能很小【答案】C【解析】加速度恒定的运动是匀变速运动，速度均匀变化，速度大小变化，速度方向也可能变化，例如平抛运动是匀变速曲线运动，速度的大小和方向都变化，选项A、B错误速度为零，而加速度可能不为零，例如竖直上抛运动中，物体到达最高点时，速度为零，加速度为g，选项C正确加速度等于速度变化率，所以速度变化率很大，加速度一定很大，选项D错误。