第一講　描述運(yùn)動(dòng)的基本概念

第一章運(yùn)動(dòng)的描述勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的研究

參考系、質(zhì)點(diǎn) Ⅰ位移、速度和加速度 Ⅱ勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)及其公式、圖象 Ⅱ?qū)嶒?yàn)一：研究勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)第一講描述運(yùn)動(dòng)的基本概念

一、質(zhì)點(diǎn)參考系1．質(zhì)點(diǎn)(1)定義：根據(jù)研究問(wèn)題的特點(diǎn)，有時(shí)可以不考慮物體的

，將物體簡(jiǎn)化為一個(gè)

的點(diǎn)，稱(chēng)為質(zhì)點(diǎn)．(2)物體可被看成質(zhì)點(diǎn)的條件：若物體的

對(duì)所研究的問(wèn)題沒(méi)有影響，或者其影響可以

時(shí)，該物體可被看成質(zhì)點(diǎn)．2．參考系(1)定義：為了描述物體的運(yùn)動(dòng)，被假定

，用來(lái)做

的物體．(2)選取：可以任意選取，但參考系不同，對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的描述往往

，通常以

作為參考系．大小和形狀有質(zhì)量形狀和大小忽略不動(dòng)參考不同地面二、時(shí)刻和時(shí)間間隔點(diǎn)線(xiàn)段位置位移間隔三、位移和路程位置初位置末位置初位置末位置等于小于運(yùn)動(dòng)軌跡四、速度和速率1．平均速度：運(yùn)動(dòng)物體的

和運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間的比值，叫做這段時(shí)間內(nèi)的平均速度，即 ，平均速度是矢量，其方向跟

的方向相同．它總是與一段時(shí)間或位移相對(duì)應(yīng)．2．瞬時(shí)速度：運(yùn)動(dòng)物體經(jīng)過(guò)某一

(或某一位置)的速度，叫做瞬時(shí)速度．瞬時(shí)速度精確描述物體在某一時(shí)刻(或某一位置)的運(yùn)動(dòng)

．它總是與一個(gè)時(shí)刻或位置相對(duì)應(yīng)．3．速率：瞬時(shí)速度的

叫做速率，是標(biāo)量．4．平均速率：物體在某段時(shí)間內(nèi)通過(guò)的

與所用時(shí)間的比值，叫做這段時(shí)間內(nèi)的平均速率．它是標(biāo)量，它并不是平均速度的大?。灰莆灰茣r(shí)刻快慢大小路程五、加速度1．定義：在變速運(yùn)動(dòng)中，物體速度的變化量跟隨所用時(shí)間的比值．2．定義式：a＝3．物理意義：描述物體速度變化

的物理量．4．方向：a的方向與Δv的方向

．(從加速度的產(chǎn)生上來(lái)說(shuō)，加速度的方向與合外力的方向

)快慢相同相同一、對(duì)質(zhì)點(diǎn)概念的正確理解1．質(zhì)點(diǎn)是研究物體運(yùn)動(dòng)時(shí)抓住主要因素，忽略次要因素，對(duì)實(shí)際物體進(jìn)行的近似，是一種理想化模型，真正的質(zhì)點(diǎn)是不存在的．2．物體可被看做質(zhì)點(diǎn)的幾種情況(1)平動(dòng)的物體在研究其運(yùn)動(dòng)性質(zhì)時(shí)可視為質(zhì)點(diǎn)，如水平傳送帶上的物體隨傳送帶的運(yùn)動(dòng)．(2)有轉(zhuǎn)動(dòng)但相對(duì)平動(dòng)而言可以忽略時(shí)，也可以把物體視為質(zhì)點(diǎn)．如汽車(chē)在運(yùn)行時(shí)，雖然車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，但我們關(guān)心的是車(chē)輛整體的運(yùn)動(dòng)快慢，故汽車(chē)可看成質(zhì)點(diǎn)．(3)同一物體，有時(shí)可看成質(zhì)點(diǎn)，有時(shí)不能．當(dāng)物體本身的大小對(duì)所研究問(wèn)題的影響不能忽略時(shí)，不能把物體看做質(zhì)點(diǎn)，如研究火車(chē)過(guò)橋的時(shí)間時(shí)就不能把火車(chē)看做質(zhì)點(diǎn)，但研究火車(chē)從北京到上海所用時(shí)間時(shí)就可把火車(chē)看做質(zhì)點(diǎn)．二、對(duì)參考系的進(jìn)一步理解1．對(duì)參考系的理解(1)參考系的選取可以是任意的．(2)判斷一個(gè)物體是運(yùn)動(dòng)還是靜止，如果選擇不同的物體作為參考系，可能得出不同的結(jié)論．(3)參考系本身既可以是運(yùn)動(dòng)的物體，也可以是靜止的物體．在討論問(wèn)題時(shí)，被選為參考系的物體，我們常假定它是靜止的．(4)比較兩個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)情況時(shí)，必須選擇同一個(gè)參考系．2．選取參考系的原則選取參考系時(shí)，應(yīng)以觀測(cè)方便和使運(yùn)動(dòng)的描述盡可能簡(jiǎn)單為原則．一般應(yīng)根據(jù)研究對(duì)象和研究對(duì)象所在的系統(tǒng)來(lái)決定．例如研究地球公轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)情況，一般選太陽(yáng)作為參考系；研究地面上物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，通常選地面或相對(duì)地面靜止的物體為參考系；研究物體在運(yùn)動(dòng)的火車(chē)上的運(yùn)動(dòng)情況時(shí)，通常選火車(chē)為參考系.

(1)不管是靜止的物體還是運(yùn)動(dòng)的物體都可以被選作參考系，但是，一旦被選為參考系后均認(rèn)為是靜止的．(2)如果沒(méi)有特別說(shuō)明，通常以地面為參考系．三、平均速度與瞬時(shí)速度的區(qū)別和聯(lián)系1．瞬時(shí)速度：運(yùn)動(dòng)物體經(jīng)過(guò)某一時(shí)刻(或某一位置)的速度叫瞬時(shí)速度．瞬時(shí)速度的大小——速率，只與時(shí)刻(或位置)有關(guān)，瞬時(shí)速度的方向與物體經(jīng)過(guò)某一位置時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向相同．技術(shù)上通常用速度計(jì)來(lái)測(cè)瞬時(shí)速率．它是運(yùn)動(dòng)時(shí)間Δt→0時(shí)的平均速度．1.(2011·金太陽(yáng)教育研究所)北京奧運(yùn)會(huì)上中國(guó)代表團(tuán)參加了包括田徑、體操、柔道在內(nèi)的所有28個(gè)大項(xiàng)的比賽，下列幾種奧運(yùn)比賽項(xiàng)目中的研究對(duì)象可視為質(zhì)點(diǎn)的是()A．在撐竿跳高比賽中研究運(yùn)動(dòng)員手中的支撐竿在支撐地面過(guò)程中的轉(zhuǎn)動(dòng)情況時(shí)B．帆船比賽中確定帆船在大海中的位置時(shí)C．跆拳道比賽中研究運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作時(shí)D．鉛球比賽中研究鉛球被擲出后在空中的飛行時(shí)間時(shí)解析：

撐竿跳高中的運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作和支撐竿的轉(zhuǎn)動(dòng)情況對(duì)比賽結(jié)果影響極大，不能視為質(zhì)點(diǎn)，同理，跆拳道比賽中運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作對(duì)比賽結(jié)果影響也很大，不能視為質(zhì)點(diǎn)．其余兩項(xiàng)可視為質(zhì)點(diǎn)．答案：

BD2.(2011·廣東月考)甲、乙、丙三個(gè)觀察者，同時(shí)觀察一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)，甲說(shuō)：“它在做勻速運(yùn)動(dòng)．”乙說(shuō)：“它是靜止的．”丙說(shuō)：“它在做加速運(yùn)動(dòng)．”這三個(gè)人的說(shuō)法()A．在任何情況下都不對(duì)B．三人中總有一人或兩人是講錯(cuò)的C．如果選擇同一參考系，那么三人的說(shuō)法就都對(duì)了D．如果各自選擇自己的參考系，那么三人的說(shuō)法就可能都對(duì)了答案：

D3．關(guān)于位移和路程，下列說(shuō)法正確的是()A．位移是矢量，路程是標(biāo)量B．物體的位移是直線(xiàn)，而路程是曲線(xiàn)C．在直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中，位移的大小和路程相同D．只有在物體做單向直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，位移的大小才等于路程解析：

由于位移是矢量，而路程是標(biāo)量，所以位移的大小多數(shù)情況下不和路程相同，只有在物體做單向直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)位移的大小才等于路程，否則路程大于位移的大小，不可能小于位移的大?。鸢福?/p>

AD4．關(guān)于時(shí)間和時(shí)刻，下列說(shuō)法正確的是()A．物體在5s時(shí)指的是物體在5s末這一時(shí)刻B．物體在5s內(nèi)指的是物體在4s末到5s末這1s的時(shí)間C．物體在第5s內(nèi)指的是物體在4s末到5s末這1s的時(shí)間D．第4s末就是第5s初，指的是時(shí)刻解析：

5s時(shí)指的是5s末這一時(shí)刻，5s內(nèi)指的是前5s這一段時(shí)間．第5s內(nèi)指的是4s末到5s末這1s的時(shí)間，前1s末和后1s初是同一時(shí)刻，故第4s末和第5s初是同一時(shí)刻．答案：

ACD5．關(guān)于物體的運(yùn)動(dòng)，下面說(shuō)法不可能的是()A．加速度在減小，速度在增加B．加速度方向始終改變而速度不變C．加速度和速度大小都在變化，加速度最大時(shí)速度最小，速度最大時(shí)加速度最小D．加速度方向不變而速度方向變化解析：

對(duì)于加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速度減小時(shí)，速度也在增加，只不過(guò)增加變慢，A可能；加速度方向發(fā)生改變，即加速度存在，有加速度存在速度就改變，B不可能；加速度僅反映速度改變的快慢，若加速度方向與速度方向相反，加速度最大時(shí)，速度減小的最快，當(dāng)然速度可能最小，若加速度方向與速度方向相同，當(dāng)加速度最小時(shí)，速度增大得最慢，加速度為零時(shí)，速度取最大值，C可能；加速度方向不變，物體可能做初速度不為零的勻減速運(yùn)動(dòng)，而后做反向的勻加速運(yùn)動(dòng)，D可能．故選B.答案：

B6．如下圖所示，兩路燈燈桿A、B相距40m，一輛汽車(chē)用3.2s時(shí)間通過(guò)這兩根路燈燈桿，據(jù)此可以計(jì)算出汽車(chē)在這段位移中的________速度為_(kāi)_______m/s.若燈桿A的近旁相距0.42m處有一塊路牌，汽車(chē)駛過(guò)路牌和燈桿的這一小段距離只用了0.03s，在這段時(shí)間里的平均速度為_(kāi)_______m/s，可以認(rèn)為汽車(chē)駛過(guò)燈桿時(shí)的________速度為_(kāi)_______m/s.答案：

平均12.514瞬時(shí)14對(duì)質(zhì)點(diǎn)概念的理解 以下運(yùn)動(dòng)物體可以視為質(zhì)點(diǎn)的是()A．裁判眼中的體操運(yùn)動(dòng)員(正在進(jìn)行體操比賽)B．火車(chē)從上海開(kāi)往北京，在計(jì)算其行車(chē)的時(shí)間時(shí)C．研究溫哥華冬奧會(huì)短道速滑女子1500米冠軍周洋的滑冰動(dòng)作時(shí)D．繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的地球，研究其公轉(zhuǎn)時(shí)解析：

運(yùn)動(dòng)物體能否看成質(zhì)點(diǎn)，是看它的大小和形狀在研究的問(wèn)題中能否忽略．裁判眼中的體操運(yùn)動(dòng)員，必須考慮運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作變化；研究滑冰運(yùn)動(dòng)員周洋的滑冰動(dòng)作時(shí)，要考慮其肢體動(dòng)作，所以A、C均不能看成質(zhì)點(diǎn)．答案：

BD1－1：如下圖所示，下列物體或人，可以看做質(zhì)點(diǎn)的是()A．奧運(yùn)期間從北京開(kāi)往天津的一列高速列車(chē)B．研究繞月球運(yùn)動(dòng)時(shí)的“嫦娥二號(hào)”飛船的周期C．鄒凱在北京奧運(yùn)會(huì)的單杠比賽中D．正在表演精彩芭蕾舞時(shí)的演員答案：

AB 關(guān)于速度的相關(guān)概念，下列說(shuō)法正確的是()A．速度只描述運(yùn)動(dòng)快慢，不能表示方向B．平均速度等于位移與所用時(shí)間的比值C．平均速度等于初、末瞬時(shí)速度的平均值D．瞬時(shí)速度只能描述速度的大小，其大小就是速率解析：

速度是矢量，既能描述運(yùn)動(dòng)快慢，也能描述運(yùn)動(dòng)方向，A項(xiàng)錯(cuò)．根據(jù)平均速度的定義可知B項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯(cuò)．瞬時(shí)速度的大小叫瞬時(shí)速率，分別簡(jiǎn)稱(chēng)速度和速率，瞬時(shí)速度也能描述運(yùn)動(dòng)方向，D項(xiàng)錯(cuò)．答案：

B求解平均速度，一定要按定義求解，切不可以為任何條件下平均速度等于初、末瞬時(shí)速度的平均值．2－1：關(guān)于速度，下列說(shuō)法正確的是()A．瞬時(shí)速度的方向就是物體運(yùn)動(dòng)的方向，平均速度的方向不一定是物體運(yùn)動(dòng)的方向B．平均速度小的物體，其瞬時(shí)速度一定小C．某段時(shí)間內(nèi)的平均速度為零，說(shuō)明這段時(shí)間內(nèi)，物體一定是靜止不動(dòng)的D．甲、乙、丙都做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，丙的平均速度最大，則在相同的時(shí)間內(nèi)，丙的位移最大答案：

AD

為了測(cè)定氣墊導(dǎo)軌上滑塊的加速度，滑塊上安裝了寬度為3.0cm的遮光板，如下圖所示，滑塊在牽引力作用下先后勻加速通過(guò)兩個(gè)光電門(mén)，配套的數(shù)字毫秒計(jì)記錄了遮光板通過(guò)第一個(gè)光電門(mén)的時(shí)間為Δt1＝0.30s，通過(guò)第二個(gè)光電門(mén)的時(shí)間為Δt2＝0.10s，遮光板從開(kāi)始遮住第一個(gè)光電門(mén)到開(kāi)始遮住第二個(gè)光電門(mén)的時(shí)間為Δt＝3.0s．試估算：(1)滑塊的加速度多大？(2)兩個(gè)光電門(mén)之間的距離是多少？答案：(1)0.067m/s2(2)0.6m3－1：(2010·廣東理綜)下圖是某質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的速度圖象，由圖象得到的正確結(jié)果是()A．0～1s內(nèi)的平均速度是2m/sB．0～2s內(nèi)的位移大小是3mC．0～1s內(nèi)的加速度大于2～4s內(nèi)的加速度D．0～1s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)方向與2～4s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)方向相反答案：BC 有下列幾種情景．請(qǐng)根據(jù)所學(xué)知識(shí)選擇對(duì)情景的分析和判斷正確的選項(xiàng)是()①點(diǎn)火后即將升空的火箭②高速公路上沿直線(xiàn)高速行駛的轎車(chē)為避免事故緊急剎車(chē)③運(yùn)動(dòng)的磁懸浮列車(chē)在軌道上高速行駛④太空中的空間站在繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)A．因火箭還沒(méi)運(yùn)動(dòng)，所以加速度一定為零B．轎車(chē)緊急剎車(chē)，速度變化很快，所以加速度很大C．高速行駛的磁懸浮列車(chē)，因速度很大，所以加速度也一定很大D．盡管空間站做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，加速度也不為零解析：

火箭雖還沒(méi)動(dòng)，但火箭的加速度不為零，故A錯(cuò)；轎車(chē)緊急剎車(chē)時(shí)，根據(jù)a＝ ，由于Δv很大Δt很小，故加速度很大，B對(duì)；磁懸浮列車(chē)的速度很大，但速度變化并不快，故加速度并不大，C錯(cuò)；空間站的速度大小不變，但速度方向不斷變化，故加速度并不為零，D對(duì)．答案：

BD4－1：(2011·溫州模擬)在變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中，下面關(guān)于速度和加速度關(guān)系的說(shuō)法，正確的是()A．加速度與速度無(wú)必然聯(lián)系B．速度減小時(shí)，加速度也一定減小C．速度為零，加速度也一定為零D．速度增大時(shí)，加速度也一定增大解析：

速度和加速度無(wú)必然聯(lián)系，A對(duì)；速度減小時(shí)，加速度也可以增大或不變；B錯(cuò)；速度為零，加速度不一定為零，C錯(cuò)；速度增大，加速度也可以不變或減小，D錯(cuò)．答案：

A

1.為了使高速公路交通有序、安全，路旁立了許多交通標(biāo)志．如右圖所示，甲圖是限速路標(biāo)，表示允許行駛的最大速度是110km/h；乙圖是路線(xiàn)指示標(biāo)志，表示到泉州還有100km.上述兩個(gè)數(shù)據(jù)的物理意義是()A．110km/h是平均速度，100km是位移B．110km/h是平均速度，100km是路程C．110km/h是瞬時(shí)速度，100km是位移D．110km/h是瞬時(shí)速度，100km是路程答案：

D2．如下圖所示的漫畫(huà)，圖中司機(jī)說(shuō)乘車(chē)人“你沒(méi)動(dòng)”，而路上的小女孩說(shuō)他運(yùn)動(dòng)得“真快”．關(guān)于司機(jī)和小女孩對(duì)乘車(chē)人運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的描述所選取的參考系分別為()A．地面、地面 B．地面、汽車(chē)C．汽車(chē)、地面 D．汽車(chē)、汽車(chē)解析：

題中司機(jī)說(shuō)乘車(chē)人“你沒(méi)動(dòng)”，這是司機(jī)選擇汽車(chē)為參考系觀察到的結(jié)果；路上的小女孩說(shuō)他運(yùn)動(dòng)得“真快”，這是小女孩選擇地面為參考系觀察到的結(jié)果，故選項(xiàng)C正確．答案：

C3．(2011·無(wú)錫模擬)關(guān)于位移和路程，下列說(shuō)法正確的是()A．物體沿直線(xiàn)向某一方向運(yùn)動(dòng)，通過(guò)的路程就是位移B．物體沿直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)的路程等于位移的大小C．物體通過(guò)一段路程，其位移可能為零D