第一章运动的描述匀变速直线运动的研究第1讲描述运动的物理量【教学目标】1、掌握参考系、质点、位移和路程的概念；2、掌握速度与加速度的概念，并理解二者的关系．【重、难点】位移和路程、时间与时刻、速度与速率、速度与加速度的区别及联系【知识梳理】（1）质点是一种理想化模型，实际并不存在．（）（2）体积很大的物体，不能视为质点．（）（3）参考系必须是静止不动的物体．（）13 （4）做直线运动的物体，其位移大小一定等于路程．（）（5）平均速度的方向与位移方向相同．（）（6）瞬时速度的方向就是物体在该时刻或该位置的运动方向．（）（7）物体的速度很大，加速度不可能为零．（）（8）甲的加速度a甲＝2m/s2，乙的加速度a乙＝－3m/s2，a甲＞a乙．（）（9）物体的加速度增大，速度就增大．（）典例精析考点一　参考系的选取1．对质点的三点说明（1）质点是一种理想化模型，实际并不存在。（2）物体能否被看成质点是由要研究的问题决定的，并非依据物体自身的大小和形状来判断。（3）质点不同于几何“点”，质点有质量，而几何中的“点”仅仅表示空间中的某一位置。2．建立质点模型的两个关键（1）明确要研究的问题是什么。（2）判断物体的大小和形状对所研究问题的影响能否忽略。例1、下列情况中所描述的物体可以看做质点的是（　　）A．正在表演娱乐节目的海狮B．用GPS确定在大海中位置的航空母舰C．研究上坡时有无翻倒可能的三轮车D．研究落地时正面朝上还是朝下的硬币考点二　参考系的选取1．参考系可以是运动的物体，也可以是静止的物体，但被选为参考系的物体，我们假定它是静止的．2．比较两物体的运动情况时，必须选同一参考系．3．选参考系的原则是观测运动方便和描述运动尽可能简单．13 13 例2、（多选）甲、乙、丙三人各乘一个热气球，甲看到楼房匀速上升，乙看到甲匀速上升，丙看到乙匀速下降．那么，从地面上看，甲、乙、丙的运动情况可能是（　　）A．甲、乙匀速下降，v乙>v甲，丙停在空中B．甲、乙匀速下降，v乙>v甲，丙匀速上升C．甲、乙匀速下降，v乙>v甲，丙匀速下降，且v丙>v乙D．甲、乙匀速下降，v乙>v甲，丙匀速下降，且v丙<v乙变式1、甲、乙、丙三个观察者同时观察一个物体的运动．甲说：“它在做匀速运动．”乙说：“它是静止的．”丙说：“它在做加速运动．”这三个人的说法（　　）A．在任何情况下都不对B．三人中总有一人或两人的说法是错误的C．如果选择同一参考系，那么三个人的说法都对D．如果各自选择自己的参考系，那么三个人的说法就可能都对考点三　平均速度与瞬时速度的关系1．平均速度与瞬时速度的区别和联系（1）区别：平均速度是过程量，表示物体在某段位移或某段时间内的平均运动快慢程度；瞬时速度是状态量，表示物体在某一位置或某一时刻的运动快慢程度。（2）联系：瞬时速度是运动时间Δt→0时的平均速度。2．平均速度与平均速率的区别平均速度的大小不能称为平均速率，因为平均速率是路程与时间的比值，只有当路程与位移的大小相等时，平均速率才等于平均速度的大小。3．计算平均速度时应注意的两个问题（1）平均速度的大小与物体不同的运动阶段有关，求解平均速度必须明确是哪一段位移或哪一段时间内的平均速度。13 （2）＝是平均速度的定义式，适用于所有的运动。例3、（多选）如图所示，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。下列说法正确的是（　　）A．物体在AB段的平均速度为1m/sB．物体在ABC段的平均速度为m/sC．AB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物体处于A点时的瞬时速度D．物体在B点的速度等于AC段的平均速度变式2、2011年5月31日，国际田联挑战赛捷克俄斯特拉发站比赛结束，牙买加“飞人”博尔特以9.91s的成绩赢得100m大战．博尔特也曾以19.30s的成绩获得2008年北京奥运会200m比赛的金牌．关于他在这两次比赛中的运动情况，下列说法正确的是（　　）A．200m比赛的位移是100m比赛位移的两倍B．200m比赛的平均速度约为10.36m/sC．100m比赛的平均速度约为10.09m/sD．100m比赛的最大速度约为20.18m/s变式3、（多选）如图所示，一个人沿着一个圆形轨道运动，由A点开始运动，经过半个圆周到达B点．下列说法正确的是（　　）A．人从A到B的平均速度方向沿B点的切线方向B．人从A到B的平均速度方向由A指向BC．人在B点瞬时速度方向由A指向B13 D．人在B点瞬时速度方向沿B点的切线方向考点四　加速度与速度的关系1．速度、速度变化量和加速度的对比速度速度变化量加速度物理意义描述物体运动的快慢描述物体速度的变化描述物体速度变化的快慢定义式v＝Δv＝v－v0a＝＝方向与位移x同向，即物体运动的方向由v－v0或a的方向决定与Δv的方向一致，由F的方向决定，而与v0、v方向无关2．加速度的定义式和决定式a＝是加速度的定义式，a＝是加速度的决定式，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．根据a与v的方向关系判断物体做加速还是减速运动⇒⇒例4、（多选）有下列几种情景，请根据所学知识选择对情景的分析和判断正确的说法（　　）A．点火后即将升空的火箭。因火箭还没运动，所以加速度一定为零B．汽车匀速率通过一座拱桥。因为汽车做的是曲线运动，加速度不为零C．运行的磁悬浮列车在轨道上高速行驶。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．高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车。轿车紧急刹车，速度变化很快，所以加速度很大例5、13 一个质点做方向不变的直线运动，加速度的方向始终与速度方向相同，但加速度大小逐渐减小直至为零，则在此过程中（　　）A．速度逐渐减小，当加速度减小到零时，速度达到最小值B．速度逐渐增大，当加速度减小到零时，速度达到最大值C．位移逐渐增大，当加速度减小到零时，位移将不再增大D．位移逐渐减小，当加速度减小到零时，位移达到最小值变式4、关于速度、速度的变化量、加速度，正确的说法是（　　）A．物体运动时速度的变化量越大，它的加速度一定越大B．速度很大的物体，其加速度可以为零C．某时刻物体速度为零，其加速度不可能很大D．加速度很大时，运动物体的速度一定很快变大变式5、在变速直线运动中，下面关于速度和加速度关系的说法，正确的是（　　）A．速度增大时，加速度也一定增加B．速度减小时，加速度也一定减小C．速度为零时，加速度也一定为零D．加速度与速度无必然联系【能力展示】【小试牛刀】1．在研究下述运动时，能把物体看做质点的是（　　）A．研究跳水运动员在空中的跳水动作时B．研究飞往火星的宇宙飞船最佳运行轨道时C．研究直升机上正在转动的螺旋桨D．计算由北京开往上海的火车通过某一路标的时间13 2．如图所示，由于风的缘故，河岸上的旗帜向右飘，在河面上的两条船上的旗帜分别向右和向左飘，两条船的运动状态是（　　）A．A船肯定是向左运动的B．A船肯定是静止的C．B船肯定是向右运动的D．B船可能是静止的3．高速铁路的快速发展正改变着我们的生活，高速列车使我们的出行更加舒适、便捷，下列情况中，可将列车视为质点的是（　　）A．测量列车的长度B．计算列车在两城市间运行的平均速度C．分析列车形状对所受阻力的影响D．研究列车车轮的转动4．下列说法中正确的是（　　）A．物体的加速度增大，速度一定增大B．物体的速度变化量越大，加速度一定越大C．物体的速度很大，加速度不可能为零D．物体的速度变化越快，加速度一定越大5．某动车组列车从甲站出发，沿平直铁路做匀加速直线运动，紧接着又做匀减速直线运动．到乙站恰好停止．在先、后两个运动过程中，动车组列车的（　　）A．位移一定相等B．加速度大小一定相等C．平均速度一定相等D．时间一定相等6．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所示，这是告诫驾驶员在这一路段驾驶车辆时（　　）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13 7．第16届亚运会已于2010年11月12日至27日在中国广州进行．其中，亚运火炬在广东省内21个地级以上城市传递，起点为中山市，终点为广州市，如图所示．则下列说法正确的是（　　）A．计算火炬传递的速度时，可以把火炬当成质点B．研究火炬传递的运动时，只能选择中山市为参考系C．由起点中山市到终点广州市，火炬传递的位移等于传递线路的总长度D．火炬传递的平均速度等于传递线路的总长度与传递时间的比值8．2010年10月1日18时59分57秒，搭载着嫦娥二号卫星的长征三号丙运载火箭在西昌卫星发射中心点火发射．经过5天的飞行和多次的近月制动，它于10月9日进入近月圆轨道，卫星绕月球飞行一圈时间为117分钟．则下列说法正确的是（　　）A．“18时59分57秒”表示“时刻”，“117分钟”表示“时间”B．卫星绕月球飞行一圈，它的位移和路程都为零C．地面卫星控制中心在对卫星进行近月制动调整飞行角度时可以将卫星看成质点D．卫星绕月球飞行一圈过程中每一时刻的瞬时速度都不为零，它的平均速度也不为零9．有研究发现，轿车的加速度变化情况将影响乘客的舒适度：即加速度变化得越慢，乘坐轿车的人就会感到越舒适；加速度变化得越快，乘坐轿车的人就会感到越不舒适．若引入一个新物理量来表示加速度变化的快慢，则该物理量的单位应是（　　）A．m/sB．m/s2C．m/s3D．m2/s13 10．如图所示，飞行员跳伞后飞机上的其他飞行员（甲）和地面上的人（乙）观察跳伞飞行员的运动后，引发了对跳伞飞行员运动状况的争论，下列说法正确的是（　　）A．甲、乙两人的说法中必有一个是错误的B．他们的争论是由于选择的参考系不同而引起的C．研究物体运动时不一定要选择参考系D．参考系的选择只能是相对于地面静止的物体11．两位杂技演员，甲从高处自由落下的同时乙从蹦床上竖直跳起，结果两人同时落到蹦床上，若以演员自己为参考系，此过程中他们各自看到对方的运动情况是（　　）A．甲看到乙先朝上、再朝下运动B．甲看到乙一直朝上运动C．乙看到甲先朝下、再朝上运动D．甲看到乙一直朝下运动12．关于瞬时速度、平均速度，以下说法中正确的是（　　）A．物体做变速直线运动时，平均速度的大小就是平均速率B．做变速直线运动的物体在某段时间内的平均速度，一定和物体在这段时间内各个时刻的瞬时速度的平均值大小相等C．瞬时速度可以看成时间趋于无穷小时的平均速度D．物体做变速直线运动时，平均速度是指物体通过的总路程与所用总时间的比值13 13．（多选）某赛车手在一次野外训练中，先利用地图计算出出发地和目的地的直线距离为9km，从出发地到目的地用了5min，赛车上的里程表指示的里程数值增加了15km，当他经过某路标时，车内速率计指示的示数为150km/h，那么可以确定的是（　　）A．在整个过程中赛车手的路程是9kmB．在整个过程中赛车手的位移大小是9kmC．在整个过程中赛车手的平均速度是180km/hD．经过路标时的瞬时速率是150km/h【大显身手】14．甲、乙两位同学多次进行百米赛跑，每次甲都比乙提前10m到达终点．假若现让甲远离起跑点10m，乙仍在起跑点起跑，则结果将会是（　　）A．甲先到达终点B．两人同时到达终点C．乙先到达终点D．不能确定15．在日常生活中人们常常把物体运动的路程与运动时间的比值叫做物体运动的平均速率．小李坐汽车外出旅行时，汽车行驶在汉宜高速公路上，两次看到路牌和手表的示数如图所示，则小李乘坐汽车行驶的平均速率为（　　）A．16km/hB．96km/hC．240km/hD．480km/h16．一质点沿直线Ox方向做变速运动，它离开O点的距离随时间变化的关系为x＝5＋2t3（m），它的速度随时间t变化的关系为v＝6t2（m/s）．该质点在t＝0到t＝2s间的平均速度和t＝2s到t＝3s间的平均速度大小分别为（　　）A．12m/s，39m/sB．8m/s，38m/sC．12m/s，19.5m/sD．8m/s，12m/s13 17．在街头的理发店门口，常可以看到有这样的标志：一个转动的圆筒，外表有彩色螺旋斜条纹，我们感觉条纹在沿竖直方向运动，但实际上条纹在竖直方向并没有升降，这是由于圆筒的转动而使我们的眼睛产生的错觉。如图所示，假设圆筒上的条纹是围绕圆筒的一条宽带，相邻两圈条纹在沿圆筒轴线方向的距离（即螺距）为L=10cm，圆筒沿逆时针方向（从俯视方向看），以2r/s的转速匀速转动，我们感觉到的升降方向和速度大小分别为（）A．向上10cm/sB．向上20cm/sC．向下10cm/sD．向下20cm/s13 第一章运动的描述匀变速直线运动的研究第1讲描述运动的物理量答案例1、B例2、ABD变式1、D例3、ABC变式2、C变式3、BD例4、BD例5、B变式4、B变式5、D【能力展示】1、B2、C3、B4、D5、C6、C7、A8、A9、C10、B11、B12、C13、BD14、A15、B16、B17、D13