第1讲　运动的描述【公众号：屋里学家】

第1讲运动的描述学习目标1.了解质点的含义和参考系的作用，知道将物体看成质点的条件。2.理解位移、速度、加速度的概念及关系。3.体会物理问题中的比值定义法和极限思想。1.2.3.4.5.1.思考判断(1)质点是一种理想化模型，实际并不存在。()(2)参考系必须选择静止不动的物体。()(3)做直线运动的物体，其位移大小一定等于路程。()(4)瞬时速度的大小叫速率，平均速度的大小叫平均速率。()(5)物体的速度为零，加速度可能很大。()(6)甲的加速度a甲＝2m/s2，乙的加速度a乙＝－3m/s2，a甲>a乙。()(7)物体的加速度增大，速度一定增大。()2.关于速度和加速度的说法正确的是()A.速度是描述物体运动快慢的物理量，速度越大的物体，加速度一定越大B.加速度是描述速度变化大小和方向的物理量C.平均速度是粗略描述物体运动快慢的物理量，定义式是物体运动的路程与时间之比D.当Δt→0时，eq\o(a,\s\up6(－))＝eq\f(Δv,Δt)可以看作是某时刻的瞬时加速度考点一质点、参考系和位移对三个概念的进一步理解(1)质点不同于几何“点”，它无大小但有质量，实际物体能否看成质点是由研究的问题决定的，而不是依据物体自身大小和形状来判断。(2)研究任何物体的运动都要明确参考系，无特殊说明时，通常以地面作为参考系。(3)位移用来描述物体位置的变化，是由初位置指向末位置的有向线段，线段的长短表示位移的大小，箭头的指向表示位移的方向。1.(2023·浙江台州模拟)2022年11月8日，我国多地观测到了千年难遇的红月现象，如图1所示。此次月全食始于16时01分，终于21时58分，全程历时5小时57分。下列说法正确的是()图1A.“5小时57分”指的是时刻B.研究月食现象时，能将月球视为质点C.研究月球的运动时，选择太阳为参考系比选择地球为参考系更复杂些D.因为月球的体积大，研究月球绕地球转动的规律时，不能将月球视为质点2.(多选)(2024·广东模拟预测)高铁开通后，从铁路售票网12306查询到G232次列车的信息如图2所示，用电子地图测距工具测得青岛站到上海虹桥站的直线距离约为530.3km，下列说法正确的是()图2A.图中16：10表示时间间隔B.图中6时48分表示时间间隔C.530.3km表示青岛站到上海虹桥站的路程D.研究列车在地图上的位置，可视列车为质点3.(2022·辽宁卷，1)如图3所示，桥式起重机主要由可移动“桥架”“小车”和固定“轨道”三部分组成。在某次作业中桥架沿轨道单向移动了8m，小车在桥架上单向移动了6m。该次作业中小车相对地面的位移大小为()图3A.6m B.8m C.10m D.14m考点二平均速度和瞬时速度平均速度和瞬时速度的区别与联系区别平均速度是过程量，表示物体在某段时间或某段位移内的平均运动快慢瞬时速度是状态量，表示物体在某一时刻或某一位置的运动快慢联系瞬时速度是运动时间Δt→0时的平均速度。公式v＝eq\f(Δs,Δt)中，当Δt→0时，v近似为瞬时速度角度平均速度和瞬时速度的理解例1(2024·浙江宁波高三月考)平潭海峡公铁两用大桥全长16.34km，该大桥所处的平潭海峡是世界三大风暴海域之一，以“风大、浪高、水深、涌急”著称。为了保证安全，环境风速超过20m/s时，列车通过该桥的运行速度不能超过300km/h。下列说法正确的是()A.题目中“全长16.34km”指的是位移大小B.“风速超过20m/s”“不能超过300km/h”所指的速度均为瞬时速度C.“风速超过20m/s”指的是平均速度，“不能超过300km/h”指的是瞬时速度D.假设某火车通过该大桥所用时间为0.08h，则平均速度约为204km/h听课笔记(1)判断是否为瞬时速度，关键是看该速度是否对应“位置”或“时刻”。(2)求平均速度要找准对应的“位移”和发生这段位移所需的“时间”。角度平均速度和瞬时速度的计算例2如图4所示，在气垫导轨上安装有两个光电计时装置A、B，A、B间距离为L＝30cm，为了测量滑块的加速度，在滑块上安装了一个宽度为d＝1cm的遮光条，现让滑块以某一加速度通过A、B，记录遮光条通过A、B的时间分别为0.010s、0.005s，滑块从A到B所用时间为0.200s。则下列说法正确的是()图4A.滑块通过A的速度为1cm/sB.滑块通过B的速度为2cm/sC.滑块在A、B间运动的平均速度大小为3m/sD.滑块在A、B间运动的平均速率为1.5m/s听课笔记用极限法求瞬时速度由平均速度eq\o(v,\s\up6(－))＝eq\f(Δs,Δt)可知，当Δt→0时，平均速度就可以认为是某一时刻或某一位置的瞬时速度。测出物体在微小时间Δt内发生的微小位移Δs，就可求出瞬时速度，这样瞬时速度的测量便可转化为微小时间Δt和微小位移Δs的测量。4.汽车和高铁是现在我们出行的重要交通工具，假设甲、乙两地直线距离是50km，从甲地到乙地乘汽车需要1h，乘高铁需要0.5h，则()A.汽车行驶的瞬时速度一定是50km/hB.汽车行驶的平均速率一定是50km/hC.高铁运行的平均速度大于100km/hD.高铁运行的平均速度大小等于100km/h5.(多选)(2023·陕西渭南模拟)一段高速公路上限速120km/h，为监控车辆是否超速，设置了一些“电子警察”系统，其工作原理如图5所示。路面下，距离L埋设两个传感器线圈A和B，当有车辆经过线圈正上方时，传感器能向数据采集器发出一个电信号。若有一辆汽车(在本题中可看作质点)经过该路段，两传感器先后向数据采集器发送信号，时间间隔为Δt，经微型计算机处理后得出该车的速度。若超速，则计算机将控制架设在路面上方的照相机C对汽车拍照，留下违章证据。根据以上信息，下列说法正确的是()图5A.计算汽车速度的表达式v＝eq\f(L,Δt)B.计算汽车速度的表达式v＝eq\f(2L,Δt)C.若L＝8m，Δt＝0.2s，照相机将会拍照D.若L＝8m，Δt＝0.3s，照相机将会拍照考点三加速度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快慢和方向的物理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定义式v＝eq\f(s,t)Δv＝vt－v0a＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(vt－v0,t)决定因素在任一时刻的速度vt的大小由v0、a、Δt决定由Δv＝aΔt知，Δv由a与Δt决定由a＝eq\f(F,m)知，a由F、m决定方向与位移方向相同与加速度的方向相同由F的方向决定，而与v0、vt的方向无关，与Δv同向2.对加速度大小和方向的进一步理解角度加速度的理解例3(2024·四川成都高三统考)关于速度、速度改变量、加速度，下列说法正确的是()A.物体运动的速度改变量很大，它的加速度一定很大B.加速度增大时，运动物体的速度一定增大C.某时刻物体的速度为零，其加速度一定为零D.速度很大的物体，其加速度可以很小，可以为零听课笔记注意六个“不一定”(1)速度大，加速度不一定大；加速度大，速度也不一定大。加速度和速度的大小没有必然联系。(2)速度变化量大，加速度不一定大；加速度大，速度变化量也不一定大。(3)加速度为零，速度不一定为零；速度为零，加速度也不一定为零。角度加速度的计算例4(2024·江苏南通高三模拟)2023年5月，在第57届世界乒乓球锦标赛男单决赛中，假设接触球拍前乒乓球的速度是90km/h，选手将乒乓球反方向击回后速度大小变为126km/h，设球与球拍的作用时间为0.002s。对于此次击球过程，下列说法正确的是()A.乒乓球的速度变化大小为10m/sB.乒乓球的速度变化大小为60m/sC.乒乓球被击打时的加速度大小为5000m/s2D.乒乓球被击打时的加速度大小为3000m/s2听课笔记6.(2024·广东