1-1-1直线运动1

必修一必修一 第一章第一章 运动的描述运动的描述 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究考纲展示考纲展示高考瞭望高考瞭望知识点知识点要求要求参考系、质点参考系、质点1.高考对本章的考查主要体现在位移、速度、加速度等物理高考对本章的考查主要体现在位移、速度、加速度等物理概念、匀变速直线运动的基本规律、物体的运动图象的掌握概念、匀变速直线运动的基本规律、物体的运动图象的掌握等方面，这些知识是学习后面物理知识的重要基础等方面，这些知识是学习后面物理知识的重要基础2.高考对基本概念单独命题进行考查的概率不大，但对匀变高考对基本概念单独命题进行考查的概率不大，但对匀变速直线运动规律、运动图象可能会单独命题，并且更多地体速直线运动规律、运动图象可能会单独命题，并且更多地体现在实际问题中与动力学、电磁学等知识综合起来考查，这现在实际问题中与动力学、电磁学等知识综合起来考查，这是高考命题热点的一个视角要视为备考复习的重点是高考命题热点的一个视角要视为备考复习的重点3.高考命题的题型可为选择题、实验题和计算题高考命题的题型可为选择题、实验题和计算题位移、速度和位移、速度和加速度加速度匀变速直线运匀变速直线运动及其公式图动及其公式图象象实验：研究匀实验：研究匀变速直线运动变速直线运动注：注：对各部分知识内容要求掌握的程度，在对各部分知识内容要求掌握的程度，在“ “考纲展示考纲展示” ”中用字母中用字母 、 标出标出 、 的含义的含义如下：如下：. .较低要求，对所列知识要知道其内容及含义，并能在有关问题中识别和直接使用，与较低要求，对所列知识要知道其内容及含义，并能在有关问题中识别和直接使用，与课程标准中课程标准中“ “了解了解” ”和和“ “认识认识” ”相当相当 . .较高要求，对所列知识要理解其确切含义及与其他知识点之间的联系，并且会熟练较高要求，对所列知识要理解其确切含义及与其他知识点之间的联系，并且会熟练应用应用. .第第1 1课时课时 描述运动的基本概念描述运动的基本概念课前摸底课前摸底1 、北北京时间京时间12月月11日日15时时22分，分，2009年东亚运动会结束了男子年东亚运动会结束了男子110米栏决赛争夺，中国选手刘翔轻松地以米栏决赛争夺，中国选手刘翔轻松地以13秒秒66的成绩获得第一，赢得了他复的成绩获得第一，赢得了他复出之后的第三项赛事冠军，关于刘翔的下列说法正确的是出之后的第三项赛事冠军，关于刘翔的下列说法正确的是()A刘翔在飞奔的刘翔在飞奔的110米中，可以看做质点米中，可以看做质点B教练为了分析刘翔的动作要领，可以将其看做质点教练为了分析刘翔的动作要领，可以将其看做质点C无论研究什么问题，均不能把刘翔看做质点无论研究什么问题，均不能把刘翔看做质点D是否能将刘翔看做质点，决定于我们所研究的问题是否能将刘翔看做质点，决定于我们所研究的问题 解析：解析：刘刘翔在飞奔的翔在飞奔的110米中，我们关心的是他的速度，无需关注其跨米中，我们关心的是他的速度，无需关注其跨 栏动作的细节，可以看做质点教练为了分析其动作要领时，如果作栏动作的细节，可以看做质点教练为了分析其动作要领时，如果作 为质点，则其摆臂、跨栏等动作细节将被掩盖，无法研究，所以就不为质点，则其摆臂、跨栏等动作细节将被掩盖，无法研究，所以就不 能看做质点因此，能否将一个物体看做质点，关键是物体自身因素能看做质点因此，能否将一个物体看做质点，关键是物体自身因素 对我们所研究问题的影响，而不能笼统地说行或不行对我们所研究问题的影响，而不能笼统地说行或不行 答案：答案：AD课前摸底课前摸底 2 跳跳水是一项优美的水上运动，图水是一项优美的水上运动，图112中是中是2008年北年北京奥运会跳水比赛中小将陈若琳和王鑫在跳台上腾空而起的英姿她京奥运会跳水比赛中小将陈若琳和王鑫在跳台上腾空而起的英姿她们站在离水面们站在离水面10 m高的跳台上跳下，若只研究运动员入水前及入水的高的跳台上跳下，若只研究运动员入水前及入水的下落过程，下列说法中正确的是下落过程，下列说法中正确的是()A为了研究运动员的技术动作，为了研究运动员的技术动作，可将正在比赛的运动员视为质点可将正在比赛的运动员视为质点B运动员在下落过程中，感觉水面运动员在下落过程中，感觉水面在匀速上升在匀速上升C以陈若琳为参考系，王鑫做竖直上抛运动以陈若琳为参考系，王鑫做竖直上抛运动D跳水过程中陈若琳和王鑫的重心位置相对她们自己是变化的跳水过程中陈若琳和王鑫的重心位置相对她们自己是变化的解析：解析：跳跳水比赛时要观察运动员在空中翻腾的动作，水比赛时要观察运动员在空中翻腾的动作，不能视为质点，不能视为质点，A错运动员下落过程中，以自己为错运动员下落过程中，以自己为参考系，所以感觉水面加速上升，参考系，所以感觉水面加速上升，B错错以其中任意一个运动员为参考系，另一个运动员都是相对静止的，以其中任意一个运动员为参考系，另一个运动员都是相对静止的，C项错误；由于项错误；由于跳水比赛中重要的一个内容就是旋转，所以两运动员的形体变化导致重心变化跳水比赛中重要的一个内容就是旋转，所以两运动员的形体变化导致重心变化D项正确项正确答案：答案：D课前摸底课前摸底3 、在在下面叙述中，哪些指的是时间，哪些指的是时刻？下面叙述中，哪些指的是时间，哪些指的是时刻？(1)2008年年9月月25日日21时时10分分5秒，中国自行研制的第三艘载人飞船秒，中国自行研制的第三艘载人飞船“神舟神舟”七号，七号，在酒泉卫星发射中心载人航天发射场由在酒泉卫星发射中心载人航天发射场由“长征二号长征二号F”运载火箭开始点火发运载火箭开始点火发射历经射历经2天天20小时小时28分，于分，于2008年年9月月28日日17时时37分，分，“神舟神舟”七号飞船返回七号飞船返回舱成功着陆于主着陆场舱成功着陆于主着陆场(2)1997年年7月月1日零时，中国对香港恢复行使主权这一刻被永载史册日零时，中国对香港恢复行使主权这一刻被永载史册(3)中央电视台的新闻联播节目在中央电视台的新闻联播节目在19时开播时开播 答案：答案：(1)2008年年9月月25日日21时时10分分5秒指点火时刻；历经秒指点火时刻；历经2天天20小时小时28分指分指 飞船在空中的时间；飞船在空中的时间；2008年年9月月28日日17时时37分，指着陆时刻分，指着陆时刻 (2)1997年年7月月1日零时，指回归时刻日零时，指回归时刻 (3)19时指开播时刻时指开播时刻课前摸底课前摸底4关关于位移和路程，下列说法中正确的是于位移和路程，下列说法中正确的是()A在某段时间内，质点运动的位移为零，该质点不一定是静止的在某段时间内，质点运动的位移为零，该质点不一定是静止的B在某段时间内，质点运动的路程为零，该质点不一定是静止的在某段时间内，质点运动的路程为零，该质点不一定是静止的C在直线运动中，质点位移的大小一定等于其路程在直线运动中，质点位移的大小一定等于其路程D在曲线运动中，质点位移的大小一定小于其路程在曲线运动中，质点位移的大小一定小于其路程 解析：解析：位位移为零，只能说明初、末位置是相同的，不能说明物体是否运移为零，只能说明初、末位置是相同的，不能说明物体是否运 动，故动，故A选项对；物体只要运动，路程就不会为零，因此，路程为零时，选项对；物体只要运动，路程就不会为零，因此，路程为零时， 说明物体没有运动，即物体是静止的，故说明物体没有运动，即物体是静止的，故B选项错误；如果是往返直线运选项错误；如果是往返直线运 动，则位移的大小小于路程，故动，则位移的大小小于路程，故C选项错误；除了单向直线运动外，其他选项错误；除了单向直线运动外，其他 的运动中位移的大小都小于路程故的运动中位移的大小都小于路程故D选项正确选项正确 答案：答案：AD课前摸底课前摸底5有有下列几种情景，请根据所学知识选择对情景的下列几种情景，请根据所学知识选择对情景的分析和判断正确的说法分析和判断正确的说法()点火后即将升空的火箭点火后即将升空的火箭高速公路上沿直线高速行驶高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车的轿车为避免事故紧急刹车运动的磁悬浮列车在轨道运动的磁悬浮列车在轨道上高速行驶上高速行驶太空中的空间站在绕地球做匀速转动太空中的空间站在绕地球做匀速转动A因火箭还没运动，所以加速度一定为零因火箭还没运动，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一定很大D尽管空间站匀速转动，加速度也不为零尽管空间站匀速转动，加速度也不为零解析：解析：选选项项A中，火箭虽还没动，但火箭所受合外力不为零，中，火箭虽还没动，但火箭所受合外力不为零，a不为零，故不为零，故A错；轿车紧急刹车时，根据错；轿车紧急刹车时，根据a ，由于，由于t很短，故加速度很大，很短，故加速度很大，B对；磁对；磁悬浮列车的速度很大，但速度变化并不快，故加速度并不大，悬浮列车的速度很大，但速度变化并不快，故加速度并不大，C错；空间站错；空间站的速度大小不变，但速度方向不断变化，故加速度并不为零，的速度大小不变，但速度方向不断变化，故加速度并不为零，D对对答案：答案：BD课前摸底课前摸底6. 如如图图115所示，是所示，是A、B两质点运动的速度图象，两质点运动的速度图象，则下列说法错误的是则下列说法错误的是()AA质点以质点以10 m/s的速度匀速运动的速度匀速运动BB质点先以质点先以5 m/s的速度与的速度与A同方向运动同方向运动1 s，而后停了，而后停了1 s，最后以，最后以5 m/s相反方向的速度相反方向的速度匀速运动匀速运动CB质点最初质点最初3 s内的位移是内的位移是10 mDB质点最初质点最初3 s内的路程是内的路程是10 m解析：解析：匀匀速直线运动的速度图线平行于时间轴，图线在速直线运动的速度图线平行于时间轴，图线在t轴上方为正方向，轴上方为正方向，在在t轴下方为负方向，当速度为零时，图线在轴下方为负方向，当速度为零时，图线在t轴上轴上答案：答案：C1参考系的理解与选取原则参考系的理解与选取原则(1)运运动是绝对的，静止是相对的选择不同的参考系观察同一个运动，其动是绝对的，静止是相对的选择不同的参考系观察同一个运动，其结果可能会不同结果可能会不同(2)参考系可以任意选取，但选择的原则要使运动的描述尽可能简单参考系可以任意选取，但选择的原则要使运动的描述尽可能简单(3)要比较两个物体的运动情况时，必须选择同一个参考系要比较两个物体的运动情况时，必须选择同一个参考系2对质点概念的理解对质点概念的理解(1)质质点是一种科学抽象，就是要抓住主要特征，忽略次要因素，目的是点是一种科学抽象，就是要抓住主要特征，忽略次要因素，目的是为了研究的问题更加简便为了研究的问题更加简便(2)把物体看作质点的原则是：在我们研究的问题中，物体的形状、大小把物体看作质点的原则是：在我们研究的问题中，物体的形状、大小以及物体上各部分运动的差异是次要的或不起作用的这就必须要具体以及物体上各部分运动的差异是次要的或不起作用的这就必须要具体问题具体分析注意：物体能否看作质点与物体的大小无关问题具体分析注意：物体能否看作质点与物体的大小无关3平均速度与瞬时速度有何区别？平均速度与瞬时速度有何区别？(1)平平均速度是一段时间内的位移与这段时间的比值均速度是一段时间内的位移与这段时间的比值 ，是运动质点在某一时间间隔内位置改变的平均快慢，其方向是运动质点在某一时间间隔内位置改变的平均快慢，其方向沿初位置指向末位置沿初位置指向末位置(2)瞬时速度是运动物体在某一时刻瞬时速度是运动物体在某一时刻(或某一位置或某一位置)的速度的速度瞬时速度是对变速运动的精确描述瞬时速度是对变速运动的精确描述 (3)在匀速直线运动中三者大小是一致的在匀速直线运动中三者大小是一致的4速度和加速度有何不同？速度和加速度有何不同？(1)速速度描述位置变化的快慢，加速度描述速度变化的快慢度描述位置变化的快慢，加速度描述速度变化的快慢(2)加速度的大小和方向与速度的大小和方向都没有必然的联系速度大，加加速度的大小和方向与速度的大小和方向都没有必然的联系速度大，加速度不一定大，反之亦然速度不一定大，反之亦然(3)加速度加速度a 、速度、速度v 与速度变量与速度变量v三者没有直接的关系三者没有直接的关系v很大，很大，v可以很小，甚至为可以很小，甚至为0，a也可大可小也可大可小5平平均速度的常用计算方法有：均速度的常用计算方法有：(1)利用定义式利用定义式 ，这种方法适合于任何运动形式，这种方法适合于任何运动形式(2)利用利用 ，只适用于匀变速直线运动，只适用于匀变速直线运动(3)利用利用 vt/2(即某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度即某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度)，也只适用于匀变速直线运动也只适用于匀变速直线运动注意：求平均速度的关键是明确所求的是哪一段时间内的平均速度或哪一段位移注意：求平均速度的关键是明确所求的是哪一段时间内的平均速度或哪一段位移的平均速度的平均速度11(2010广东月考广东月考)甲甲、乙、丙三个观察者，同时观察一个物体的运动，、乙、丙三个观察者，同时观察一个物体的运动， 甲说：甲说：“它在做匀速运动它在做匀速运动”乙说：乙说：“它是静止的它是静止的”丙说：丙说：“它在它在 做加速运动做加速运动”这三个人的说法这三个人的说法() A在任何情况下都不对在任何情况下都不对 B三人中总有一人或两人是讲错的三人中总有一人或两人是讲错的 C如果选择同一参考系，那么三人的说法就都对了如果选择同一参考系，那么三人的说法就都对了 D如果各自选择自己的参考系，那么三人的说法就可能都对了如果各自选择自己的参考系，那么三人的说法就可能都对了解析：解析：被被选作参考系的物体是被假定不动的物体，另外物体相对于参考系发生选作参考系的物体是被假定不动的物体，另外物体相对于参考系发生位置的变化，就是运动的，没有相对位置的改变，即静止的如果被观察物体位置的变化，就是运动的，没有相对位置的改变，即静止的如果被观察物体相对于地面是静止的，甲、乙、丙相对于地面分别做匀速运动、静止、加速运相对于地面是静止的，甲、乙、丙相对于地面分别做匀速运动、静止、加速运动，再以他们自己为参考系，则三人说的都正确，动，再以他们自己为参考系，则三人说的都正确，A、B错误，错误，D正确；在上正确；在上面的情形中，如果他们都选择地面为参考系，则只有乙正确，面的情形中，如果他们都选择地面为参考系，则只有乙正确，C错误错误答案：答案：D【例【例2】 汽汽车从甲地由静止出发，沿直线运动到丙地，乙在甲丙两地的中点汽车车从甲地由静止出发，沿直线运动到丙地，乙在甲丙两地的中点汽车从甲地匀加速运动到乙地，经过乙地速度为从甲地匀加速运动到乙地，经过乙地速度为60 km/h；接着又从乙地匀加速运；接着又从乙地匀加速运动到丙地，到丙地时速度为动到丙地，到丙地时速度为120 km/h；求汽车从甲地到达丙地的平均速度；求汽车从甲地到达丙地的平均速度解析：解析：设设甲丙两地距离为甲丙两地距离为2l，汽车通过甲乙两地时间为，汽车通过甲乙两地时间为t1，通过乙丙两地的时间为通过乙丙两地的时间为t2. 甲到乙是匀加速运动，由甲到乙是匀加速运动，由l t1得得t1从乙到丙也是匀加速运动，由从乙到丙也是匀加速运动，由l t2得得t2所以所以 km/h45 km/h.答案：答案：45 km/h21如如图图116所示，物体沿曲线轨迹的箭头方向运动，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：四段曲线轨迹运动所用的时间分别是：1 s,2 s,3 s,4 s下列说法正确的是下列说法正确的是()A物体在物体在AB段的平均速度为段的平均速度为1 m/sB物体在物体在ABC段的平均速度为段的平均速度为 m/sCAB段的平均速度比段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物体处于段的平均速度更能反映物体处于A点时的瞬时速度点时的瞬时速度D物体在物体在B点的速度等于点的速度等于AC段的平均速度段的平均速度5解析：解析： ，AB段段位移为位移为1 m， 1 m/s，A对；同理对；同理ABC段位移段位移为为 m，平均速度为，平均速度为 m/s，B错；错；t越小，该时间内的平均速度越接近越小，该时间内的平均速度越接近该位移内的某点瞬时速度，所以该位移内的某点瞬时速度，所以C对；做匀变速直线运动的物体，才是中间对；做匀变速直线运动的物体，才是中间时刻的速度等于该段位移的平均速度，时刻的速度等于该段位移的平均速度，D错错答案：答案：AC31一辆一辆汽车从静止开始匀加速开出，然后保持匀速运动，最后匀减速运动，汽车从静止开始匀加速开出，然后保持匀速运动，最后匀减速运动，直到停止下表给出了不同时刻汽车的速度：直到停止下表给出了不同时刻汽车的速度：(1)汽车做匀速运动时的速度大小是否为汽车做匀速运动时的速度大小是否为12 m/s？汽车做加速运动时的加速度和？汽车做加速运动时的加速度和减速运动时的加速度大小是否相等？减速运动时的加速度大小是否相等？(2)汽车从开出到停止共经历的时间是多少？汽车从开出到停止共经历的时间是多少？(3)汽车通过的总路程是多少？汽车通过的总路程是多少？时刻时刻/s1.02.03.05.07.09.510.5速度速度/ms1369121293解析：解析：(1)是是；不相等；加速运动从；不相等；加速运动从0增到增到12 m/s；减速运动从；减速运动从12 m/s到到0，变，变化量的大小一样，但所需时间不一样化量的大小一样，但所需时间不一样(2)汽车匀减速运动的加速度汽车匀减速运动的加速度a2 m/s26 m/s2.设汽车经设汽车经t秒停止，秒停止，t s0.5 s总共经历的时间为总共经历的时间为10.5 s0.5 s11 s.(3)汽汽车匀加速运动的加速度车匀加速运动的加速度a1 m/s23 m/s2汽车匀加速运动的时间：汽车匀加速运动的时间：t1 s4 s，汽车匀速运动的速度为，汽车匀速运动的速度为v12 m/s.减速时间减速时间t3 2 s，匀速时间，匀速时间t212426 s则汽车总共运动的路程则汽车总共运动的路程s 108 m.答案：答案：(1)是不相等是不相等(2)11 s(3)108 m如图如图117所示，在所示，在2008年北京奥运会上，牙买加选手博尔特是公认的世界飞年北京奥运会上，牙买加选手博尔特是公认的世界飞人，他在男子人，他在男子100 m决赛和男子决赛和男子200 m决赛中分别以决赛中分别以9.69 s和和19.30 s的成绩打破两的成绩打破两项世界纪录，获得两枚金牌关于他在这两次决赛中的运动情况，下列说法正确项世界纪录，获得两枚金牌关于他在这两次决赛中的运动情况，下列说法正确的是的是()A200 m决赛的位移是决赛的位移是100 m决赛的两倍决赛的两倍B200 m决赛的平均速度约为决赛的平均速度约为10.36 m/sC100 m决赛的平均速度约为决赛的平均速度约为10.32 m/sD100 m决赛的最大速度约为决赛的最大速度约为20.64 m/s 一是对位移和平均速度的概念理解不准确误认为一是对位移和平均速度的概念理解不准确误认为200 m决赛的位移是决赛的位移是200 m，从而错选从而错选A、B；二是把全过程中的运动当成匀加速直线运动，认为冲刺时的速；二是把全过程中的运动当成匀加速直线运动，认为冲刺时的速度最大，再根据度最大，再根据 ，得出，得出v m/s20.64 m/s，错选，错选D. 【错因分析【错因分析】大家都知道，大家都知道，200 m赛道是弯道，赛道是弯道，100 m赛道是直道，所以运动员跑赛道是直道，所以运动员跑200 m路程路程时的位移小于时的位移小于200 m，所以，所以A、B项均错误，项均错误，C项正确；由于运动员在全程中并非项正确；由于运动员在全程中并非做匀加速直线运动，故最大速度不一定等于平均速度的做匀加速直线运动，故最大速度不一定等于平均速度的2倍，倍，D项错误答案为项错误答案为C.【正确解答【正确解答】要准确理解描述运动的基本概念，这是学好运动学乃至整个动力学的基础，可在要准确理解描述运动的基本概念，这是学好运动学乃至整个动力学的基础，可在对比三组概念中掌握：对比三组概念中掌握：位移和路程：位移是由始位置指向末位置的有向线段，位移和路程：位移是由始位置指向末位置的有向线段，是矢量；路程是物体运动轨迹的实际长度，是标量，一般来说位移的大小不等于是矢量；路程是物体运动轨迹的实际长度，是标量，一般来说位移的大小不等于路程；路程；平均速度和瞬时速度：前者对应一段时间，后者对应某一时刻，这里要平均速度和瞬时速度：前者对应一段时间，后者对应某一时刻，这里要特别注意公式特别注意公式 只适用于匀变速直线运动；只适用于匀变速直线运动；平均速度和平均速率：平均速度和平均速率：平均速度平均速度 ，平均速率，平均速率 .【纠错心得【纠错心得】