1描述直线运动的基本概念

2024/8/16第1讲描述直线运动的基本概念运动的描述和匀变速直线运动第一章2024/8/16编读互动

1．本讲重点复习描述物体运动的基本概念，通过复习使学生能够区分位移和路程、时间和时刻、速度和速率、瞬时速度和平均速度，理解速度、速度变化量、速度变化率和加速度等概念，加速度的概念是本单元的复习要点．

2．本讲教学可以按下面的思路安排：

(1)由于本单元概念较多，可以先让学生自学，完成课时作业，然后再针对学生存在的问题有针对性地讲解．教师讲解应着眼于对有关概念的形成过程的理解，使学生领会概念的实质.2024/8/16

(2)通过例1及变式题掌握运动物体简化为质点的处理方法，讲清楚一般物体看成质点的条件．

(3)通过例2及变式题考查学生对平均速度、平均速率、瞬时速率的理解和应用．

(4)通过例3及变式题考查学生对速度和加速度的联系及区别的辨析能力．

(5)通过例4及变式题考查学生对匀速直线运动的理解和实际应用能力．2024/8/16考点自主梳理►知识点一质点与参考系

1．质点：用来代替物体的有________的点．

(1)质点是一个________模型，实际上并不存在．

(2)当物体的大小和形状对所研究问题的影响________时，物体可看作质点．

2．参考系：为了研究物体的运动而假定不动的物体，通常以________和相对地面静止的物体为参考系．质量

理想可以忽略地面

2024/8/16►知识点二位移和路程

1．位移：位移是描述质点__________的物理量，它是由质点的初位置指向末位置的有向线段，是矢量．

2．路程：路程是质点实际________的长度，是标量．

[说明：(1)一般情况下，路程不等于位移的大小，只有质点做单向直线运动时，位移的大小才等于路程；(2)位移和路程都是过程量，质点发生一段位移或通过一段路程都需要经历一段时间]位置变化运动轨迹

2024/8/16►知识点三时间和时刻

1．时刻：时刻指的是某一时间点，在时间轴上用一个确定的________表示，对应的运动量是位置、瞬时速度、瞬时加速度．

2．时间：时间是两个时刻间的一段间隔，在时间轴上用一段________表示，对应的运动量是位移、平均速度、速度变化量．点线段2024/8/16►知识点四速度与加速度

1．速度：描述质点运动快慢及方向的物理量，是矢量．

(1)定义：速度是质点的________与发生__________所用时间的比值(

)，方向与位移方向相同．

(2)瞬时速度与瞬时速率：瞬时速度指物体在________(或________)的速度，方向沿轨迹的切线方向；________的大小叫瞬时速率．前者是矢量，后者是标量．

(3)平均速度与平均速率

①物体在某段时间的________跟发生这段位移所用时间的比值称为平均速度，是矢量，方向与位移方向相同．位移该段位移某一时刻某一位置瞬时速度位移2024/8/16

②物体在某段时间内运动的________与所用时间的比值叫平均速率，是标量．

2．加速度：描述质点的速度改变快慢及方向的物理量，是矢量．

(1)定义：质点的________________跟发生这一改变所用时间的比值(

)．

(2)大小：加速度的大小在数值上等于运动质点在单位时间内________________，即速度的变化率．

(3)方向：加速度方向与__________的方向相同.路程速度的变化量速度的变化量速度变化2024/8/16►知识点五匀速直线运动

1．定义：在__________相等的时间内完成的位移不变的直线运动．

2．特点：(1)________为恒量；(2)加速度为________．

3．规律：(1)x＝vt；(2)图象：如图1－1所示．甲乙图1－1任意连续速度零2024/8/16考向互动探究►探究考向一对质点和参考系概念的理解

【模型解读】

1．质点：将物体抽象为没有大小只有质量的点；质点只占有位置，但不占有空间．

(1)将物体看成质点的条件：研究物体的运动时，若物体的大小和形状可以忽略，可以将物体视为质点；在具体问题中，要考虑物体的运动情况及所要研究的实际问题，如观看运动员百米竞赛可将运动员看成质点，研究运动员在百米竞赛中的技术要领时则不能将运动员看成质点．2024/8/16

(2)质点是一个理想模型，实际上并不存在，质点不是质量很小的点，与几何中的“点”不同．

2．对参考系的理解

(1)运动是绝对的，静止是相对的．一个物体是运动的还是静止的，都是相对于参考系而言的．

(2)参考系的选取可以是任意的．

(3)判断一个物体是运动还是静止，如果选择不同的物体作为参考系，可能得出不同的结论．

2024/8/16(4)参考系本身既可以是运动的物体也可以是静止的物体，在讨论问题时，我们假定被选为参考系的物体是静止的．(5)比较两个物体的运动情况时必须选择同一个参考系．2024/8/16

例1

[2012·荆州质检]下列说法正确的是(

)

A．参考系必须是固定不动的物体

B．参考系可以是变速运动的物体

C．地球很大，又因有自转，研究地球公转时，地球不可视为质点

D．研究跳水运动员转体动作时，运动员可视为质点

【建模点拨】辨别有关参考系的问题，必须跳出日常生活均以地面为参考系的思维习惯．物体能否视为质点，关键是看其大小和形状对所研究问题的影响是否能够忽略．2024/8/16

[答案]B

[解析]没有绝对静止的物体，根据研究问题的需要，可以将处于任何运动状态的物体视为参考系，选项A错误、B正确；研究地球公转时，地球大小和形状可以忽略，此时地球可视为质点，选项C错误；研究跳水运动员转体动作时，运动员不可视为质点，选项D错误．2024/8/16【建模点拨】辨别有关参考系的问题，必须跳出日常生活均以地面为参考系的思维习惯．物体能否视为质点，关键是看其大小和形状对所研究问题的影响是否能够忽略．2024/8/16

变式题

[2011·青岛模拟]

2008年北京奥运会已成功举办，中国代表团参加了包括田径、体操、柔道在内的所有28个大项的比赛，下列几种奥运比赛项目中的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杆在支撑地面过程中的转动情况时

B．帆船比赛中确定帆船在大海中的位置时

C．跆拳道比赛中研究运动员的动作时

D．铅球比赛中研究铅球被掷出后在空中的飞行时间时2024/8/16

[答案]BD

[解析]研究撑竿跳高运动员手中支撑的杆的转动情况时，支撑杆上各点转动情况不同，不能将其视为质点；同理，跆拳道比赛中运动员的动作对比赛结果影响也很大，不能视为质点．其余两项可视为质点，选项B、D正确．2024/8/16►

探究考向二对平均速度、平均速率和瞬时速度的理解

对平均速度、平均速率和瞬时速度的考查主要涉及其基本含义以及三者的区别和联系，详见下表．2024/8/162024/8/16

例2

如图1－2所示，物体沿曲线轨迹的箭头方向运动，AB、ABC、ABCD、ABCDE四段曲线轨迹运动所用的时间分别是1s、2s、3s、4s．下列说法错误的是(

)图1－22024/8/162024/8/16

[答案]D2024/8/16

[点评]对于平均速度、平均速率和瞬时速度，首先要准确理解其定义和定义式，并准确理解其相关概念，如位移和路程，同时要注意该物理量是矢量还是标量，另外要注意是过程量还是状态量．下面的变式题即考查学生对瞬时速度的理解．2024/8/16

变式题

[2012·广州模拟]在公路的每个路段都有交通管理部门设置的限速标志，如图1－3所示，这是告诫驾驶员在这一路段驾驶车辆时(

)图1－32024/8/16

A．必须以这一规定速度行驶

B．平均速度大小不得超过这一规定数值

C．瞬时速度大小不得超过这一规定数值

D．汽车上的速度计指示值有时还是可以超过这一规定值的

[答案]Ｃ

[解析]限速标志上的数值为这一路段汽车行驶的瞬时速度的最大值，汽车上的速度计指示值为汽车行驶的瞬时速度值，不能超过这一规定值，故只有C正确．2024/8/16►探究考向三对速度和加速度关系的理解

1.速度、速度改变量和加速度的比较2024/8/162024/8/162024/8/16

例3

[2012·淮南联考]物体做匀加速直线运动，加速度为2m/s2，那么(

)

A．物体的末速度一定比初速度大2m/s

B．每秒钟物体的速度增加2m/s

C．第3秒初的速度比第2秒末的速度大2m/s

D．第3秒末的速度比第2秒初的速度大2m/s2024/8/16

[答案]Ｂ

[解析]

根据加速度定义可知选项A错误、B正确；第3秒初与第2秒末是同一时刻，选项C错误；第3秒末与第2秒初的时间间隔为2s，可知第3秒末的速度比第2秒初的速度大Δv＝at＝4m/s，选项D错误.2024/8/16

变式题

[2011·济南模拟]有以下几种情景：①点火后即将升空的火箭；②高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车；③运行的磁悬浮列车在轨道上高速行驶；④太空的空间站在绕地球匀速转动．

下列对情景的分析和判断的说法中，正确的是(

)

A．因火箭还没运动，所以加速度一定为零

B．轿车紧急刹车，速度变化很快，所以加速度很大

C．高速行驶的磁悬浮列车因速度很大，所以加速度也一定很大

D．尽管空间站匀速转动，但加速度不为零2024/8/16

[答案]ＢＤ

[解析]即将升空的火箭，速度为零，但合外力不为零，加速度不为零，选项A错误；由于紧急刹车，速度的变化率大，故加速度大，选项B正确；磁悬浮列车以很大的速度匀速行驶，加速度为零，选项C错误；空间站匀速转动，速度大小不变，但方向时刻改变，存在向心加速度，选项D正确．2024/8/16►探究考向四对匀速直线运动规律的考查

求解多物体或多过程运动问题的方法：

(1)审清题意，分析各个物体和各个运动过程，构建运动图景，并尽量画出草图．

(2)分段分析各阶段运动特点，找准各阶段运动的区别与联系．

(3)灵活应用运动规律处理有关实际问题．2024/8/16

例4

2011·澧县模拟如图1－4所示，在一次海上军事演习中，一艘鱼雷快艇以30m/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L0＝2km时，以60m/s的速度发射一枚鱼雷，经过t1＝50s，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，第二枚鱼雷以同样速度发射后，又经t2＝30s，鱼雷再次击中敌舰并将其击沉．被第一枚鱼雷击中前后，敌舰逃跑的速度v1、v2分别为多大？

图1－42024/8/16

[答案]20m/s

10m/s

[解析]设第一枚鱼雷击中前，敌舰逃跑的速度v1，当鱼雷快艇与敌舰相距L0＝2km时，发射第一枚鱼雷，在t1＝50s时击中敌舰，则有(v－v1)t1＝L0

即：(60－v1)×50＝2000

解得v1＝20m/s

击中敌舰时，鱼雷快艇与敌舰的距离为

L0－(v′－v1)t1＝1500m

马上发射第二枚鱼雷，设被第一枚鱼雷击中后敌舰的速度为v2，经t2＝30s鱼雷再次击中敌舰，则有(v－v2)t2＝15002024/8/16

即：(60－v2)×30＝1500

解得v2＝10m/s.

[点评]对于匀速直线运动规律的实际应用问题，要特别注意研究对象在时间和空间上的相关性，必要时要根据题意画出运动的示意图．2024/8/16变式题

2024/8/16

[答案]25km/h2024/8/16

[备选理由]

侧重于考查和巩固速度和加速度的基本关系：同向加速、反向减速．

1．[2011·临沂模拟]关于速度和加速度的关系，下列说法正确的是(

)

A．速度变化得越大，加速度就越大

B．速度变化得越快，加速度就越大

C．加速度方向保持不变，速度方向也保持不变

D．加速度大小不断变小，速度大小也不断变小备用习题2024/8/16

[答案]B

[解析]加速度是用来描述质点速度变化快慢的物理量，质点速度变化量大，不一定速度变化得快，选项A错误、B正确；质点的