高中物理課件第01章運(yùn)動的描述勻變速直線運(yùn)動的研究第1講運(yùn)動的描述

高中物理課件第1講運(yùn)動的描述第一章運(yùn)動的描述勻變速直線運(yùn)動的研究【課程標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容及要求】

1.了解近代實(shí)驗(yàn)科學(xué)產(chǎn)生的背景，認(rèn)識實(shí)驗(yàn)對物理學(xué)發(fā)展的推動作用。2.經(jīng)歷質(zhì)點(diǎn)模型的建構(gòu)過程，了解質(zhì)點(diǎn)的含義。知道將物體抽象為質(zhì)點(diǎn)的條件，能將特定實(shí)際情境中的物體抽象成質(zhì)點(diǎn)。3.理解位移、速度和加速度。通過瞬時速度和加速度概念的建構(gòu)，體會物理問題研究中的極限方法和抽象思維方法。4.理解勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律，能運(yùn)用其解決實(shí)際問題。5.通過實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識自由落體運(yùn)動規(guī)律。結(jié)合物理學(xué)史的相關(guān)內(nèi)容，認(rèn)識物理實(shí)驗(yàn)與科學(xué)推理在物理學(xué)研究中的作用。實(shí)驗(yàn)一：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律。夯實(shí)必備知識研透命題要點(diǎn)目錄CONTENTS//////////////提升素養(yǎng)能力///////一、質(zhì)點(diǎn)和參考系1.質(zhì)點(diǎn)(1)忽略物體的大小和形狀，把它簡化為一個具有______的點(diǎn)，這樣的點(diǎn)叫作質(zhì)點(diǎn)。(2)一個物體能否看成質(zhì)點(diǎn)是由所要研究的問題決定的。(3)質(zhì)點(diǎn)是一種________模型，實(shí)際并不存在。質(zhì)量理想化2.參考系(1)參考系可以是運(yùn)動的物體，也可以是靜止的物體，但被選為參考系的物體，我們都假定它是______的。(2)比較兩物體的運(yùn)動情況時，必須選同一參考系。(3)描述一個物體的運(yùn)動時，參考系可以______選擇。但是，選擇不同的參考系來觀察同一個物體的運(yùn)動，其結(jié)果會有所不同。通常選擇______為參考系。靜止任意地面二、位移和速度1.路程和位移(1)路程是物體__________的長度，它是標(biāo)量。(2)位移是由________指向________的有向線段，它是______。(3)在單向直線運(yùn)動中，位移的大小______路程；其他情況下，位移的大小______路程。運(yùn)動軌跡初位置末位置矢量等于小于2.速度與速率(2)瞬時速度：運(yùn)動物體在某一時刻或經(jīng)過某一______的速度，是矢量，其方向是物體的運(yùn)動方向或運(yùn)動軌跡上該點(diǎn)的______方向。(3)速率：__________的大小，是標(biāo)量。(4)平均速率：物體運(yùn)動的______與通過這段路程所用______之比，不一定等于平均速度的大小。位置切線瞬時速度路程時間三、加速度1.物理意義：描述物體速度__________的物理量。變化快慢3.決定因素：a不是由v、Δt、Δv決定，而是由F、m決定。4.方向：與______的方向一致，由________的方向決定，而與v0、v的方向無關(guān)。Δv合力F【自測】

(2021·浙江名校聯(lián)考)如圖1所示是我國時速600公里高速磁懸浮試驗(yàn)樣車，阻力比普通的高鐵小很多，其速度可達(dá)600公里/小時，可在大型樞紐城市間形成高速“走廊”。高速磁懸浮擁有“快起快?！钡募夹g(shù)優(yōu)點(diǎn)，能發(fā)揮出速度優(yōu)勢，也適用于中短途客運(yùn)。下列說法正確的是(

)A.因阻力比普通的高鐵小很多，所以磁懸浮列車慣性比較小B.速度可達(dá)600公里/小時，這是指平均速度C.能“快起快?！?，是指加速度大D.考查磁懸浮列車在兩城市間的運(yùn)行時間時可視為質(zhì)點(diǎn)，這種研究方法叫“微元法”圖1C解析質(zhì)量是慣性大小的量度，與阻力大小無關(guān)，因此磁懸浮列車慣性不變，A錯誤；

速度可達(dá)600公里/小時，這是指瞬時速率，B錯誤；

加速度是描述速度變化快慢的物理量，能“快起快停”，是指加速度大，C正確；

考查磁懸浮列車在兩城市間的運(yùn)行時間時可視為質(zhì)點(diǎn)，這種研究方法叫“理想模型法”，D錯誤。命題點(diǎn)二平均速度和瞬時速度命題點(diǎn)一質(zhì)點(diǎn)、參考系和位移命題點(diǎn)三速度、速度變化量和加速度的關(guān)系命題點(diǎn)一質(zhì)點(diǎn)、參考系和位移對三個概念的進(jìn)一步理解(1)質(zhì)點(diǎn)不同于幾何“點(diǎn)”，它無大小但有質(zhì)量，實(shí)際物體能否看成質(zhì)點(diǎn)是由研究的問題決定的，而不是依據(jù)物體自身大小和形狀來判斷。(2)研究任何物體的運(yùn)動都要明確參考系，無特殊說明時，通常以地面作為參考系。(3)位移用來描述物體位置的變化，是由初位置指向末位置的有向線段，線段的長度表示位移的大小，箭頭的指向表示位移的方向?！菊骖}示例1】

(2021·浙江6月選考，2)用高速攝影機(jī)拍攝的四張照片如圖所示，下列說法正確的是(

)A.研究甲圖中貓?jiān)诘匕迳闲凶叩乃俣葧r，貓可視為質(zhì)點(diǎn)B.研究乙圖中水珠形狀形成的原因時，旋轉(zhuǎn)球可視為質(zhì)點(diǎn)C.研究丙圖中飛翔鳥兒能否停在樹樁上時，鳥兒可視為質(zhì)點(diǎn)D.研究丁圖中馬術(shù)運(yùn)動員和馬能否跨越障礙物時，馬可視為質(zhì)點(diǎn)A解析研究甲圖中貓?jiān)诘匕迳闲凶叩乃俣葧r，貓的大小可忽略不計(jì)，可將貓看作質(zhì)點(diǎn)，選項(xiàng)A正確；

研究乙圖中水珠形狀形成的原因時，旋轉(zhuǎn)球的大小和形狀不能忽略，旋轉(zhuǎn)球不能看作質(zhì)點(diǎn)，選項(xiàng)B錯誤；

研究圖丙中飛翔鳥兒能否停在樹樁上時，鳥兒的大小不能忽略，不能將鳥兒看作質(zhì)點(diǎn)，選項(xiàng)C錯誤；

研究丁圖中馬術(shù)運(yùn)動員和馬能否跨越障礙物時，馬的大小不能忽略不計(jì)，不能把馬看作質(zhì)點(diǎn)，選項(xiàng)D錯誤?！踞槍τ?xùn)練1】

在韓國光州進(jìn)行的2019年國際泳聯(lián)世錦賽跳水女子十米臺決賽中，中國選手陳芋汐獲得冠軍，這是中國隊(duì)在該項(xiàng)目上第八次獲得冠軍。若只研究運(yùn)動員入水前的下落過程，下列說法中正確的是(

)圖2A.為了研究運(yùn)動員的技術(shù)動作，可將正在比賽中的運(yùn)動員視為質(zhì)點(diǎn)B.運(yùn)動員在下落過程中，感覺水面在加速上升C.從開始起跳到入水的整個過程中，運(yùn)動員的位移大于10mD.跳水過程中陳芋汐的重心位置相對自己是不變的B解析

研究運(yùn)動員的技術(shù)動作時，運(yùn)動員的大小和形狀不能忽略，故不可將正在比賽中的運(yùn)動員視為質(zhì)點(diǎn)，A錯誤；

運(yùn)動員在下落過程中做勻加速下降，故感覺水面在加速上升，B正確；

位移是初位置到末位置的有向線段，從開始起跳到入水的整個過程中，運(yùn)動員的路程大于10m，但位移不會大于10m，C錯誤；

跳水過程中運(yùn)動員由于不斷改變姿勢，故重心位置相對自己是改變的，D錯誤。命題點(diǎn)二平均速度和瞬時速度1.區(qū)別與聯(lián)系2.判斷方法和技巧(1)判斷是否為瞬時速度，關(guān)鍵是看該速度是否對應(yīng)“位置”或“時刻”。(2)求平均速度要找準(zhǔn)對應(yīng)的“位移”和發(fā)生這段位移所需的“時間”。【例2】

暑假中某同學(xué)在公園跑步時，用手機(jī)計(jì)步器記錄了自己的鍛煉情況，如圖3所示，則下列說法正確的是(

)A.圖中的5.0km/h為平均速度B.圖中的5.0km/h為瞬時速度C.圖中的5.0km/h為平均速率

D.圖中的5.0km/h為平均速度的大小平均速度和瞬時速度的理解圖3C解析

由于人行走的路線不是直線，所以圖中的6.65公里是路程，而不是位移，所以圖中的5.0km/h不可能為平均速度，更不可能為瞬時速度，選項(xiàng)A、B錯誤；

因?yàn)槠骄俾实扔诼烦膛c所用時間之比，圖中的5.0km/h為平均速率，注意平均速率不是平均速度的大小，選項(xiàng)C正確，D錯誤?！纠?】

一質(zhì)點(diǎn)沿直線Ox方向做變速運(yùn)動，它離開O點(diǎn)的距離x隨時間t變化的關(guān)系式為x＝(5＋2t3)m，它的速度隨時間t變化的關(guān)系為v＝6t2m/s，該質(zhì)點(diǎn)在t＝2s時的速度和t＝2s到t＝3s間的平均速度的大小分別為(

)平均速度和瞬時速度的求解BA.12m/s

39m/s B.24m/s

38m/sC.12m/s

19.5m/s D.24m/s

13m/s【針對訓(xùn)練2】

如圖4是高速上某一區(qū)間測速的標(biāo)牌，該路段全長66km、全程限速100km/h，一輛汽車通過監(jiān)測起點(diǎn)和終點(diǎn)的速度分別為95km/h和90km/h，通過測速區(qū)間的時間為30min。下列判斷正確的是(

)A.全長66km表示位移B.通過起點(diǎn)的速度95km/h表示瞬時速度C.該汽車全程的平均速度是92.5km/hD.該汽車沒有超速圖4B

用極限法求解瞬時速度1.用極限法求瞬時速度和瞬時加速度

2.注意【例4】如圖5所示，在氣墊導(dǎo)軌上安裝有兩個光電門A、B，A、B間距離為L＝30cm。為了測量滑塊的加速度，在滑塊上安裝了一寬度為d＝1cm的遮光條。現(xiàn)讓滑塊以某一加速度通過光電門A、B?，F(xiàn)記錄了遮光條通過兩光電門A、B的時間分別為0.010s、0.005s，滑塊從光電門A到B的時間為0.200s。則下列說法正確的是(

)A.滑塊經(jīng)過A的速度為1cm/sB.滑塊經(jīng)過B的速度為2cm/sC.滑塊的加速度為5m/s2D.滑塊在A、B間的平均速度為3m/s圖5C命題點(diǎn)三速度、速度變化量和加速度的關(guān)系1.三個概念的比較決定因素v的大小由v0、a、Δt決定Δv由v與v0進(jìn)行矢量運(yùn)算，由Δv＝aΔt知Δv由a與Δt決定a不是由v、Δt、Δv決定的，而是由F、m決定方向與位移方向相同與加速度的方向相同由F的方向決定，而與v0、v的方向無關(guān)，與Δv同向2.直線運(yùn)動中的“加速”或“減速”的判斷【例5】

(2021·山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)月考)新型冠狀病毒感染的肺炎疫情發(fā)生以來，全國人民同舟共濟(jì)、眾志成城，打響了一場沒有硝煙的疫情阻擊戰(zhàn)。如果將“總確診病例人數(shù)的增加”類比成運(yùn)動學(xué)中的“加速”，將“總確診病例人數(shù)的減少”類比成運(yùn)動學(xué)中的“減速”，將增加和減少的快慢類比成“加速度”，據(jù)此，“確診人數(shù)增加出現(xiàn)減緩趨勢”可以類比成運(yùn)動學(xué)中的(

) A.速度增大，加速度減小 B.速度增大，加速度增大 C.速度減小，加速度增大 D.速度減小，加速度減小A加速度的理解解析

“確診人數(shù)增加出現(xiàn)減緩趨勢”相當(dāng)于加速度減小，但總確診人數(shù)還在增加，相當(dāng)于加速度與速度方向相同，速度仍然在增大。故A正確?！纠?】

(多選)一物體做勻變速直線運(yùn)動，某時刻速度大小為4m/s，1s后速度的大小變?yōu)?0m/s，則關(guān)于該物體的加速度的說法正確的是(

) A.加速度的大小為6m/s2，方向與初速度的方向相同 B.加速度的大小為6m/s2，方向與初速度的方向相反 C.加速度的大小為14m/s2，方向與初速度的方向相同 D.加速度的大小為14m/s2，方向與初速度的方向相反加速度的計(jì)算AD【針對訓(xùn)練3】

(多選)(2021·北大附中模擬)下列說法正確的是(

)A.加速度的方向總是和速度方向相同B.加速度的方向總是和速度變化量的方向相同C.物體具有向東的加速度時，速度的方向可能向西D.做直線運(yùn)動的物體，加速度減小，速度也一定減小BC（限時：25分鐘）1.(2021·浙江1月選考)2020年11月10日，我國“奮斗者”號載人潛水器在馬里亞納海溝成功坐底，坐底深度10909m。“奮斗者”號照片如圖1所示，下列情況中“奮斗者”號一定可視為質(zhì)點(diǎn)的是(

)A.估算下降總時間時B.用推進(jìn)器使其轉(zhuǎn)彎時C.在海溝中穿越窄縫時D.科學(xué)家在其艙內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時A對點(diǎn)練質(zhì)點(diǎn)、參考系和位移圖12.如圖2所示，為有力支援武漢“抗疫”，空軍在2020年2月2日凌晨出動8架大型運(yùn)輸機(jī)，分別從沈陽、蘭州、廣州、南京起飛，向武漢緊急空運(yùn)795名支援湖北醫(yī)療隊(duì)隊(duì)員和58噸物資，上午9時30分全部抵達(dá)武漢天河機(jī)場。對以上描述下列說法正確的是(

)A.計(jì)算運(yùn)輸機(jī)飛行時間時，運(yùn)輸機(jī)不能看成質(zhì)點(diǎn)B.在分析運(yùn)輸機(jī)著陸動作時，運(yùn)輸機(jī)可以看成質(zhì)點(diǎn)C.“上午9時30分”指的是最后一架運(yùn)輸機(jī)的飛行時間D.“上午9時30分”指的是最后一架運(yùn)輸機(jī)抵達(dá)武漢的時刻D圖23.(2021·廣東新高考模擬)中國海軍護(hù)航編隊(duì)“巢湖”艦歷經(jīng)36h、航行約8330km，護(hù)送13艘貨輪順利抵達(dá)亞丁灣西部預(yù)定海域，“巢湖”艦屬于903A型大型綜合補(bǔ)給艦，艦長178.5m，寬24.8m，滿載時排水量達(dá)20000多噸，下列說法正確的是(

)A.求平均速度時可將“巢湖”艦視為質(zhì)點(diǎn)B.“8330km”指的是護(hù)航艦隊(duì)全程的位移C.此次護(hù)航過程的平均速度大約是231.4km/hD.以“巢湖”艦為參考系，13艘貨輪全程任何時刻都是靜止的A4.(2021·浙江杭州模擬)某同學(xué)用手機(jī)計(jì)步器記錄了自己周末去逛西湖的運(yùn)動情況，如圖3所示。下列說法正確的是(

)A.圖中的8.52公里為位移B.圖中的8.52公里為路程C.圖中7.19km/h為瞬時速度D.圖中7.19km/h為平均速度B對點(diǎn)練平均速度和瞬時速度圖3C5.小明同學(xué)在標(biāo)準(zhǔn)的田徑賽道上跑200m的成績是25s，跑100m的成績是13s，則(

)A.小明跑200m的平均速度大于跑100m的平均速度B.小明跑100m的平均速率大于跑200m的平均速率C.小明跑100m的平均速度為7.69m/sD.小明跑200m的平均速度為8.00m/s6.質(zhì)點(diǎn)以加速度a做勻變速直線運(yùn)動，經(jīng)過一段時間t，質(zhì)點(diǎn)的速度為v，速度的變化量為Δv，則(

)A.a越大，v也越大

B.a越大，Δv可能越小C.a與Δv方向一定相同 D.a與Δv方向一定相反C對點(diǎn)練速度、速度變化量和加速度C7.將小球豎直向上拋出，忽略空氣阻力的影響，小球在空中運(yùn)動過程中，到達(dá)最高點(diǎn)前的最后1s內(nèi)和離開最高點(diǎn)后的第1s內(nèi)(

) A.位移相同

B.路程不同 C.加速度相同

D.速度變化量不同BD8.(多選)如圖4甲所示，火箭發(fā)射時，速度能在10s內(nèi)由0增加到100m/s；如圖乙所示，汽車以108km/h的速度行駛，急剎車時能在2.5s內(nèi)停下來，下列說法中正確的是(

)

圖4A.10s內(nèi)火箭的速度改變量為10m/sB.2.5s內(nèi)汽車的速度改變量為－30m/sC.火箭的速度變化比汽車的速度變化快D.火箭的加速度比汽車的加速度小D9.在“金星凌日”的精彩天象中，觀察到太陽表面上有顆小黑點(diǎn)緩慢運(yùn)動，持續(xù)時間達(dá)六個半小時，那便是金星，如圖5所示。下列說法正確的是(

)A.地球在金星與太陽之間B.觀測“金星凌日”時可將太陽看成質(zhì)點(diǎn)C.以太陽為參考系，金星繞太陽一周位移不為零D.以太陽為參考系，可以認(rèn)為金星是運(yùn)動的圖5C10.(2021·福建龍巖市質(zhì)檢)1929年5月20日，毛澤東率領(lǐng)紅四軍在群眾的幫助下，乘坐插著紅色軍旗的木船，順利渡過汀江。行軍