第一章運動的描述勻變速直線運動的研究第1講描述運動的基本概念一、參考系和質(zhì)點1．參考系(1)定義：在描述物體的運動時，選來作為_______的另外的物體。(2)參考系的選?、賲⒖枷档倪x取是任意的，但為了觀測方便和運動的描述盡可能簡單，一般以_______為參考系。②參考系既可以是靜止的物體，也可以是_______的物體。③比較兩物體的運動情況時，必須選_____________。參考地面運動同一參考系2．質(zhì)點(1)定義：用來代替物體的有_______的點叫質(zhì)點。(2)物體可以看成質(zhì)點的兩種情況①物體的_______和_______對所研究問題的影響可以忽略不計。②研究平動物體的運動情況時，可以用一個點代替整個物體的運動。質(zhì)量形狀大小二、位移、速度1．位移和路程類別位移路程定義位移表示質(zhì)點的_______變動，它是質(zhì)點由初位置指向末位置的___________路程是質(zhì)點___________的長度區(qū)別(1)位移是矢量，方向由_____位置指向_____位置(2)路程是標(biāo)量，沒有方向聯(lián)系(1)在單向直線運動中，位移的大小_______路程(2)一般情況下，位移的大小_______路程位置有向線段運動軌跡初末等于小于2．速度和速率(1)平均速度(2)瞬時速度運動物體在某一_______(或某一位置)的速度。瞬時速度是矢量，方向沿軌跡上該點的_______方向且指向前進(jìn)的一側(cè)。時間時刻切線(3)速率①定義：物體瞬時速度的_______。②標(biāo)、矢性：速率是_______，只有大小，沒有方向。大小標(biāo)量三、加速度1．物理意義：描述速度___________的物理量。2．定義式a＝______。3．單位：m/s2。4．方向：與Δv的方向_______。5．標(biāo)、矢性：加速度是_______。變化快慢相同矢量1．只有很小的物體才能看成質(zhì)點，大的物體一定不能看成質(zhì)點。()2．質(zhì)點是一種理想化模型，實際并不存在。()3．參考系必須是靜止不動的物體。()4．做直線運動的物體，其位移大小一定等于路程。()5．瞬時速度的方向就是物體在該時刻或該位置的運動方向。()6．物體的速度很大，加速度不可能為零。()×√××√×7．物體的速度變化量越大，加速度越大。()8．甲的加速度a甲＝2m/s2，乙的加速度a乙＝－3m/s2，a甲>a乙。()9．物體的加速度增大，速度就增大。()10．加速度就是速度對時間的變化率。()×××√1質(zhì)點、參考系、時刻和時間間隔、位移和路程1．對質(zhì)點的三點說明(1)質(zhì)點是一種理想化模型，實際并不存在。(2)物體能否被看成質(zhì)點是由要研究的問題決定的，并非依據(jù)物體自身的大小和形狀來判斷。(3)質(zhì)點不同于幾何“點”，質(zhì)點有質(zhì)量，而幾何中的“點”僅僅表示空間中的某一位置。2．對時刻和時間間隔的兩點提醒(1)第ns內(nèi)與ns內(nèi)的意義不同：前者指時間間隔為1s，后者指時間間隔為ns。(2)第ns末與第(n＋1)s初是同一時刻。3．位移和路程的兩點區(qū)別(1)決定因素不同：位移由初、末位置決定，路程由實際的運動路徑?jīng)Q定。(2)運算法則不同：位移應(yīng)用矢量的平行四邊形定則運算，路程應(yīng)用標(biāo)量的算數(shù)法則運算。【跟蹤訓(xùn)練】(對質(zhì)點和參考系的理解)2023年10月26日11時14分我國長征二號F運載火箭將神舟十七號載人飛船精準(zhǔn)送入預(yù)定軌道，發(fā)射取得圓滿成功，如圖所示。根據(jù)以上信息，下列說法正確的是()A．神舟十七號飛船在與天和核心艙對接的過程，可將它們視為質(zhì)點B．對接成功后，以空間站為參考系，神舟十七號飛船是運動的C．研究空間站繞地球飛行的時間時，可將空間站視為質(zhì)點D．對接成功后，以地球為參考系，整個空間站是靜止的C[解析]

神舟十七號飛船在與天和核心艙對接的過程，需要精準(zhǔn)控制，調(diào)整其姿態(tài)，因此其形狀大小不可忽略，不能將其看成質(zhì)點，故A錯誤；對接成功后，神舟十七號飛船與空間站成為一體，因此以空間站為參考系，神舟十七號飛船是靜止的，故B錯誤；載人空間站建成后，研究空間站繞地球飛行的時間時，因其形狀大小相對于其軌道周長而言可以忽略，因此，可將其看成質(zhì)點，故C正確；對接成功后，以地球為參考系，整個空間站是運動的，故D錯誤。故選C。(對時間、時刻、位移和路程的理解)如圖為某車主手機APP導(dǎo)航圖，下列說法正確的是()A．圖中“9：25”指的是時間間隔B．圖中“1小時2分”指的是時刻C．圖中“41.3公里”指的是路程D．圖中“41.3公里”指的是位移的大小[解析]

圖中“9：25”指的是車到達(dá)終點的時刻，A錯誤；圖中“1小時2分”指的是全過程所用的時間間隔，B錯誤；圖中“41.3公里”指的是實際運動軌跡的長度，即路程，C正確，D錯誤。故選C。C(直線運動的位移和坐標(biāo)的關(guān)系)(多選)一質(zhì)點在x軸上運動(每一秒內(nèi)運動方向不變)，各個時刻和對應(yīng)的位置坐標(biāo)如下表，則此質(zhì)點開始運動后()CDt/s012345x/m05－4－1－71A．第2s內(nèi)的位移為9mB．前2s內(nèi)的位移為4mC．最后3s內(nèi)的位移為5mD．前2s內(nèi)的路程為14m[解析]

由表中數(shù)據(jù)可知，第2s內(nèi)的位移為－9m，A錯誤；前2s內(nèi)的位移為－4m，B錯誤；最后3s內(nèi)的位置從x＝－4m到x＝1m，則位移為5m，C正確；前2s內(nèi)的路程為5m＋9m＝14m，D正確。故選CD。(位移和路程的計算)小明是一個象棋愛好者，在某次與棋友的對弈過程中在三步棋里把自己的“車”從A位置經(jīng)過B位置、C位置最后移到了D位置，如圖所示。設(shè)象棋棋盤上橫格與縱格間的距離都等于a，則下列說法中正確的是()A．這三步棋里棋子的路程為11aB．這三步棋里棋子的路程最大的為第二步，其路程為8aD2平均速度和瞬時速度

(基礎(chǔ)考點·自主探究)1．平均速度與瞬時速度的區(qū)別和聯(lián)系(1)區(qū)別：平均速度是過程量，表示物體在某段位移或某段時間內(nèi)的平均運動快慢；瞬時速度是狀態(tài)量，表示物體在某一位置或某一時刻的運動快慢。(2)聯(lián)系：瞬時速度是運動時間Δt→0時的平均速度。2．平均速度與平均速率的區(qū)別平均速度的大小不能稱為平均速率，因為平均速率是路程與時間的比值。只有當(dāng)路程與位移的大小相等時，平均速率才等于平均速度的大小。3．計算平均速度時應(yīng)注意的兩個問題(1)平均速度的大小與物體不同的運動階段有關(guān)，求解平均速度必須明確是哪一段位移或哪一段時間內(nèi)的平均速度?！靖櫽?xùn)練】(對平均速度和瞬時速度的理解)關(guān)于速度的描述，下列說法中正確的是()A．京滬高速鐵路測試時的列車最高速度可達(dá)484km/h，指的是瞬時速度B．電動自行車限速20km/h，指的是平均速度C．某運動員百米跑的成績是10s，則他沖刺時的速度一定為10m/sD．子彈射出槍口時的速度為500m/s，指的是平均速度A[解析]

京滬高速鐵路測試時的列車最高速度可達(dá)484km/h，指的是瞬時速度，故A正確；電動自行車限速20km/h，指的是瞬時速度，故B錯誤；某運動員百米跑的成績是10s，但他沖刺時的速度不一定是10m/s，故C錯誤；子彈射出槍口時的速度為500m/s，指的是瞬時速度，故D錯誤。故選A。(平均速度和平均速率的計算)(2023·福建卷)“祝融號”火星車沿如圖所示路線行駛，在此過程中揭秘了火星烏托邦平原淺表分層結(jié)構(gòu)，該研究成果被列為“2022年度中國科學(xué)十大進(jìn)展”之首?！白Ｈ谔枴睆闹扅cO處出發(fā)，經(jīng)過61天到達(dá)M處，行駛路程為585米；又經(jīng)過23天，到達(dá)N處，行駛路程為304米。已知O、M間和M、N間的直線距離分別約為463米和234米，則火星車()A．從O處行駛到N處的路程為697米B．從O處行駛到N處的位移大小為889米C．從O處行駛到M處的平均速率約為20米/天D．從M處行駛到N處的平均速度大小約為10米/天D3加速度

(能力考點·深度研析)1．速度、速度的變化量和加速度的對比2．判斷物體做加速運動還是減速運動，關(guān)鍵是看物體的加速度方向與速度的方向關(guān)系。方向關(guān)系運動性質(zhì)變化情況a與v同向加速直線運動a不變，v隨時間均勻增大a增大，v增大得越來越快a減小，v增大得越來越慢a與v反向減速直線運動a不變，v隨時間均勻減小a增大，v減小得越來越快a減小，v減小得越來越慢?考向1速度、速度變化量和加速度的關(guān)系

北京大學(xué)物理系趙凱華教授說過“加速度是人類認(rèn)識史上最難建立的概念之一，也是每個初學(xué)物理的人最不易真正掌握的概念……”。所以對加速度的認(rèn)識應(yīng)該引起大家的重視。下列說法中正確的是()A．物體的速度大，加速度一定大B．速度變化得越快，加速度就變化得越快C．物體加速度變大，則速度也一定是在變大D．加速度的方向與速度變化量的方向相同D[解析]

加速度是反映物體速度變化快慢的物理量，加速度的大小取決于速度的變化率，與速度的大小無關(guān)，A錯誤；速度變化得越快，加速度越大，加速度不一定變化，B錯誤；物體加速度變大，但如果加速度和速度方向相反，則速度在減小，C錯誤；根據(jù)加速度的定義可知，加速度的方向與速度變化量的方向相同，D正確。故選D。?考向2加速度的計算

在一次蹦床比賽中，運動員從高處自由落下，以大小為8m/s的豎直速度著網(wǎng)，與網(wǎng)作用后，沿著豎直方向以大小為10m/s的速度彈回，已知運動員與網(wǎng)接觸的時間Δt＝1.0s，那么運動員在與網(wǎng)接觸的這段時間內(nèi)速度變化量和加速度的大小和方向分別為()A．2.0m/s，豎直向下；2.0m/s2，豎直向下B．2.0m/s，豎直向上；8.0m/s2，豎直向上C．18m/s，豎直向下；10m/s2，豎直向下D．18m/s，豎直向上；18m/s2，豎直向上D?考向3物體加速或減速的判斷(多選)做變速直線運動的物體，若加速度逐漸減小到零，那么該物體運動情況可能是()A．速度不斷增大，到加速度為零時，速度達(dá)到最大，而后做勻速運動B．速度不斷減小，到加速度減小到零時，運動停止C．速度不斷減小，而后向反方向做加速運動，最后做勻速運動D．速度不斷增大，加速度減為零后，物體繼續(xù)做加速運動ABC[解析]

若物體加速度與初速度方向相同，那么物體做加速運動，速度逐漸增大，到加速度為零時，速度達(dá)到最大，而后做勻速運動，故A正確，D錯誤；若物體加速度與初速度方向相反，那么物體做減速運動，速度逐漸減小，若物體加速度減小到零時，速度也剛好減小到零，則物體停止運動，故B正確；若物體加速度與初速度方向相反，那么物體做減速運動，若物體速度減小到零時，加速度還未減小到零，物體將做反向加速運動，加速度減小到零時，達(dá)到反向最大速度，而后物體做勻速運動，故C正確。故選ABC。極限思維法1．方法概述2．常見類型用極限法求瞬時速度和瞬時加速度

用氣墊導(dǎo)軌和數(shù)字計時器能精確地測量物體的瞬時速度。如圖所示，滑塊在牽引力作用下先后通過兩個光電門，配套的數(shù)字毫秒計時器記錄了遮光板通過第一個光電門的時間為Δt1＝0.19s，通過第二個光電門的時間為Δt2＝0.05s，遮光板的寬度為2.0cm。下列問題(2)(3)中計算結(jié)果均保留兩位小數(shù)。(1)滑塊經(jīng)過光電門的速度可用遮光板擋光時間內(nèi)的______