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第一节描述运动的基本概念第一节描述运动的基本概念基础知识梳理课堂互动讲练经典题型探究知能优化演练基础知识梳理一、质点和参考系1．质点用来代替物体的有_______的点．它是一种理想化模型．2．参考系：为了研究物体的运动而选定用来作为参考的物体．参考系可以任意选取．通常以________或相对于地面不动的物体为参考系来研究物体的运动．质量地面思考感悟质点与几何点的区别？提示：1.质点有质量，而几何点没有质量．二、时刻和时间间隔的比较时刻时间间隔区别(1)在时间轴上用_____表示(2)时刻与物体的______相对应，表示某一________(1)在时间轴上用________表示(2)时间间隔与物体的________相对应，表示某一________联系两个时刻的________即为时间间隔位置瞬时线段位移间隔名师点拨：日常生活中提到的时间有时指时刻，有时指时间间隔．点过程三、位移和路程的比较位移路程定义位移表示质点的______变动，它是质点由____位置指向____位置的有向线段路程是质点_________的长度区别(1)位移是矢量，方向由初始位置指向末位置(2)路程是标量，没有方向联系(1)在单向直线运动中，位移的大小等于路程(2)一般情况下，位移的大小小于路程位置初末运动轨迹四、速度和速率1．平均速度：运动物体的_________和运动所用时间的比值，叫做这段时间内的平均速度，即v＝ΔsΔt，平均速度是矢量，其方向跟_________的方向相同．位移位移2．瞬时速度：运动物体经过某一时刻(或某一位置)的速度，叫做瞬时速度．瞬时速度精确描述物体在某一时刻(或某一位置)的运动快慢．3．平均速率：物体在某段时间内通过的_________与所用时间的比值，叫做这段时间内的平均速率．它是标量，一般它并不等于平均速度的大小．4．瞬时速率：瞬时速度的大小叫做瞬时速率，是标量．路程五、加速度1．物理意义：加速度是描述____________快慢的物理量．2．定义：在匀变速直线运动中，______________跟发生这一变化所用时间的比值速度变化速度的变化量3．定义式：a＝vt－v0t.4．标矢性：加速度是矢量．方向与_______的方向一致，但与速度v的方向_______在直线运动中，a的方向与v的方向_______5．物体加、减速的判定(1)当a与v同向或夹角为锐角时，物体______(2)当a与v垂直时，物体速度____________(3)当a与v反向或夹角为钝角时，物体______vt－v0无关．共线．加速．大小不变．减速．课堂互动讲练一、对质点概念的正确理解1．质点是对实际物体科学的抽象，是研究物体运动时，抓住主要因素，忽略次要因素，对实际物体进行的近似，是一种理想化模型，真正的质点是不存在的．2．质点是只有质量而无大小和形状的点；质点占有位置但不占有空间．3．能否把物体看做质点的几种情况(1)研究与物体平动有关的问题时，如果物体的大小远小于研究的运动范围，则可看做质点，反之则不能看做质点．例如研究火车从北京到上海的时间时，火车可看做质点，而研究火车过桥时间时，则不能看做质点．(2)研究转动或与转动相关的问题时，物体不能看做质点．(3)物体的大小和形状对所研究运动的影响可以忽略不计时，不论物体大小如何，都可将其视为质点．特别提醒：(1)不能以物体的大小为标准来判断物体是否可以看成质点，关键要看所研究问题的性质．(2)同一物体，有时可看成质点，有时不能．1.(原创题)在下列情况下，物体可以看成质点的是()A．研究一列火车全部通过桥所需的时间B．研究人造地球卫星绕地球飞行C．研究地球昼夜交替D．研究月球圆缺即时应用解析：选B.火车通过桥，车身的长度不能忽略，火车不能视为质点；人造地球卫星的大小与所研究的空间范围相比是一个很小的量，可以把卫星看成质点；昼夜交替现象是地球自转引起的，因此研究转动现象不能将地球看成质点；研究月球圆缺，需要考虑其形状，故不能把月球看成质点．选项B正确．二、对参考系的理解及应用1．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．(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，被选为参考系的物体，我们常假定它是静止的．(5)比较两个物体的运动情况时，必须选择同一个参考系．2．选取参考系的原则选取参考系时，应以观测方便和使运动的描述尽可能简单为原则．一般应根据研究对象和研究对象所在的系统来决定．例如研究地球公转的运动情况，一般选太阳为参考系；研究地面上物体的运动时，通常选地面或相对地面静止的物体为参考系．在今后的学习中如不特别说明，均认为是以地面为参考系．特别提醒：当以相对地面静止或匀速直线运动的物体为参考系时，这样的参考系叫惯性参考系，牛顿第二定律仅适用于惯性参考系．2.(2011年宁夏银川质检)公路上一辆卡车紧急刹车，由于惯性，卡车上的货物相对车厢向前滑行了x＝15cm，为了测出这个距离x，我们选择的最合理的参考系应该是()A．树木B．行人C．卡车D．公路解析：选C.参考系可以任意选择，但使问题简单的参考系才是最合理的．因此C正确．即时应用三、正确区分v、Δv、a物理量速度v速度的变化量Δv加速度a物理意义表示运动的快慢和方向表示速度变化的大小和方向表示速度变化的快慢和方向，即速度的变化率公式及单位v＝ΔsΔtm/sΔv＝(vt－v0)m/sa＝ΔvΔtm/s2关系三者无必然联系，v很大，Δv可以很小，甚至为0，a也可大可小特别提醒：(1)加速度和速度变化量都是矢量，且二者方向相同．(2)公式a＝ΔvΔt是加速度的定义式，不是加速度的决定式，即加速度与Δv和Δt无关．(3)加速度的决定式是a＝Fm，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．3.关于物体的运动，下列说法不可能的是()A．加速度在减小，速度在增加B．加速度方向始终改变而速度不变C．加速度和速度大小都在变化，加速度最大时速度最小，速度最大时加速度最小D．加速度方向不变而速度方向变化即时应用解析：选B.对于加速直线运动，当加速度减小时，速度也在增加，只不过增加变慢，A可能；加速度方向发生改变，即加速度存在，有加速度存在速度就改变，B不可能；加速度仅反映速度改变的快慢，若加速度方向与速度方向相反，加速度最大时，速度减小的最快，当然速度可能最小，若加速度方向与速度方向相同，当加速度最小时，速度增大得最慢，加速度为零时，速度取最大值，C可能；加速度方向不变，物体可能做初速度不为零的匀减速运动，而后做反向的匀加速运动，D可能．故选B.经典题型探究例1参考系的灵活选取一列长为l的队伍，行进速度为v1，通讯员从队尾以速度v2(v2v1)赶到队头，又立即以速度v2返回队尾．求这段时间里队伍前进的距离．【思路点拨】先求出通讯员从队尾到队头和从队头回到队尾的时间，再利用x＝v1t计算队伍前进的距离．【解析】法一：以队伍为参考系，则通讯员从队尾赶到队头这一过程中，相对速度为(v2－v1)；通讯员再从队头返回队尾的这一过程中相对速度为(v1＋v2)，则整个运动时间t＝lv2－v1＋lv1＋v2则队伍在这段时间相对地面前进的距离s为s＝v1t＝v1(lv2－v1＋lv1＋v2)＝2v1v2lv22－v21.法二：以地面为参考系时，则根据通讯员与队伍前进距离间的关系得出，从队尾赶到队头：v2t1－v1t1＝l①从队头赶到队尾：v1t2＋v2t2＝l②由①②解得t1＝lv2－v1，t2＝lv1＋v2所以队伍前进的距离为s＝v1(t1＋t2)＝2v1v2lv22－v21.【答案】2v1v2lv22－v21【规律总结】同一问题选择不同的参考系，解决问题的难易、繁简程度不同，应用时注意参考系的选取．以地面为参考系，通讯员在这段时间内的位移大小和路程各是多少？变式训练解析：通讯员从队尾出发最后又回到队尾，其位移与队伍的位移相同，则s′＝s＝2v1v2lv22－v21通讯员运动的路程：L＝v2t＝v2(lv2－v1＋lv1＋v2)＝2v22lv22－v21.答案：2v1v2lv22－v212v22lv22－v21甲、乙两辆汽车沿平直公路从某地同时驶向同一目标，甲车在前一半时间内以速度v1做匀速直线运动，后一半时间内以速度v2做匀速直线运动；乙车在前一半路程中以速度v1做匀速直线运动，后一半路程中以速度v2做匀速直线运动(v1≠v2)，则()A．甲先到达B．乙先到达C．甲、乙同时到达D．不能确定例2平均速度的求解【思路点拨】由于两车位移相同，所以平均速度大的车先到达，因此只要比较两车的平均速度大小即可．【解析】对甲车：设用时为t，则前一半时间内的位移为s1＝v1·t/2，后一半时间内的位移为s2＝v2·t/2v甲＝s1＋s2t＝v1·t/2＋v2·t/2t＝v1＋v22，对乙车：设整段位移为s，则前一半位移用时为：t1＝s/2v1，后一半位移用时为t2＝s/2v2v乙＝st1＋t2＝ss/2v1＋s/2v2＝2v1v2v1＋v2.∴v甲－v乙＝v1＋v22－2v1v2v1＋v2＝v1－v222v1＋v20故v甲v乙，甲车先到．【答案】A【规律总结】(1)求平均速度的关键是明确所求的是哪一段时间的平均速度或哪一段位移的平均速度．(2)要注意公式v＝v0＋vt2和v＝vt2仅适用于匀变速直线运动，对一般的变速运动，只能用v＝st(定义式)来计算．(满分样板10分)有些国家的交通管理部门为了交通安全，特别制定了死亡加速度为500g(g＝10m/s2)，以醒世人，意思是如果行车加速度超过此值，将有生命危险，那么大的加速度，一般情况下车辆是达不到的，但如果发生交通事故时，将会达到这一数值．试问：例3加速度的计算(1)一辆以72km/h的速度行驶的货车与一辆以54km/h的速度行驶的摩托车相向而行发生碰撞，碰撞时间为2.1×10－3s，摩托车驾驶员是否有生命危险？(2)为了防止碰撞，两车的驾驶员同时紧急刹车，货车、摩托车急刹车后到完全静止所需时间为4s、3s，货车的加速度与摩托车的加速度大小之比为多少？【思路点拨】由于货车的质量远大于摩托车的质量，在都没有采取刹车措施的情况下，两车相撞时，货车的速度变化很小，而摩托车碰撞后的速度与货车相同．解题样板规范步骤，该得的分一分不丢！(1)两车碰撞过程中，取摩托车的初速度方向为正方向，摩托车的速度变化量为Δv＝v2－v1＝－72km/h－54km/h＝－20m/s－15m/s＝－35m/s(2分)两车相碰撞时摩托车的加速度为a＝ΔvΔt＝－35m/s2.1×10－3s≈－16667m/s2(2分)故得1666.7g500g因此摩托车驾驶员有生命危险．(2分)(2)设货车、摩托车的加速度大小分别为a1、a2，根据加速度定义得：a1＝Δv1Δt1，a2＝Δv2Δt2(2分)所以a1∶a2＝Δv1Δt1∶Δv2Δt2＝724∶543＝1∶1.(2分)【答案】(1)有生命危险(2)1∶1【规律总结】在应用公式a＝vt－v0t计算加速度时，要注意以下两个方面：(1)应选取正方向及各量的符号；(2)各物理量单位统一到国际单位．求比值时两项的单位对应即可．知能优化演练本部分内容讲解结束点此进入课件目录按ESC键退出全屏播放谢谢使用