2019届二轮复习　运动的描述课件（47张）（全国通用） 47页

第 1 讲　 运动的描述 一 质点和参考系 二 位移和速度 三 加速度 基础过关 考点一 对质点和参考系的理解 考点二 位移和路程 考点三 平均速度和瞬时速度 考点突破 考点四 加速度 一、质点和参考系 1.质点:用来代替物体的有①     质量     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②     地面     或相对于地面不动的物体为参考系。 基础过关 二、位移和速度 1.位移和路程 (1)位移:描述物体(质点)的③     位置     的变化,用从④   初位置   指向 ⑤     末位置     的有向线段表示,是矢量。 (2)路程是物体运动⑥     轨迹     的长度,是标量。 2.速度 (1)平均速度:在变速运动中,物体在某段时间内的位移与 ⑦     发生这段位移     所用时间的比值,即   =⑧             ,是矢量。 (2)瞬时速度:运动物体在⑨     某一时刻     (或某一位置)的速度,是矢量。 3.速率和平均速率 (1)速率:⑩     瞬时速度     的大小,是标量。 (2)平均速率:       路程     与       时间     的比值,不一定等于平均速度的 大小。 三、加速度 1.定义式: a =               ,单位是m/s 2 。 2.物理意义: 描述速度变化的       快慢     。 3.方向: 与速度变化的方向相同。 1. 判断下列说法对错。 (1)参考系必须是静止不动的物体。   (　 ✕ 　) (2)做直线运动的物体,其位移大小一定等于路程。   (　 ✕ 　) (3)平均速度的方向与位移方向相同。   (　 √ 　) (4)瞬时速度的方向就是物体在该时刻或该位置的运动方向。   (　 √ 　) (5)物体的速度很大,加速度不可能为零。   (　 ✕ 　) (6)物体的加速度增大,速度就增大。   (　 ✕ 　) 2. 如图是体育摄影中“平行追拍法”的成功之作,摄影师眼中清晰的滑 板运动员是静止的,而模糊的背景是运动的,摄影师用自己的方式表达 了运动的美。请问摄影师选择的参考系是   (　 C 　)   A.大地　    B.太阳　    C.自己　    D.步行的人 3. (2019湖南常德期末)校运会400 m比赛中,终点在同一条直线上,但起 点不在同一条直线上(如图所示)。关于这样的做法,下列说法正确的是   (　 B 　) A.这样做目的是使参加比赛的同学位移大小相同 B.这样做目的是使参加比赛的同学路程大小相同 C.这样做目的是使参加比赛的同学所用时间相同 D.这样做其实是不公平的,明显对外侧跑道的同学有利 4. 2018年12月8日凌晨,在我国西昌卫星发射基地,一枚火箭载着“嫦娥 四号”月球探测器飞上太空,将完成首次在月球背面着陆,如图所示是 火箭点火升空瞬间的照片,关于这一瞬间的火箭的速度和加速度的判 断,下列说法正确的是   (　 A 　) A.火箭的速度很小,但加速度较大 B.火箭的速度很大,加速度也很大 C.火箭的速度很小,加速度也很小 D.火箭的速度很大,但加速度很小 考点一　对质点和参考系的理解 考点突破 1.对质点的理解 科学抽象 质点是对实际物体的科学抽象,是一种理想化的模型,真正的质点是不存在的 可看做质 点的条件 一个物体能否被看做质点,并非依物体自身大小来判断,而是要看物体的大小、形状在所讨论的问题中是主要因素还是次要因素,若是次要因素,即使物体很大,也能看做质点,相反,若是主要因素,即使物体很小,也不能看做质点 质点与 几何“点” 质点是对实际物体进行科学抽象的模型,有质量,只是忽略了物体的大小和形状;几何中的“点”仅仅表示空间中的某一位置 2.参考系的选取原则 (1)由于运动描述的相对性,凡是提到物体的运动,都应该明确它是相对 哪个参考系而言的,在没有特殊说明的情况下,一般选大地作为参考系。 (2)在同一个问题中,若要研究多个物体的运动或同一物体在不同阶段 的运动,则必须选取同一个参考系。 (3)对于复杂运动的物体,应选取能最简单描述物体运动情况的物体为 参考系。 1. 下列关于物体是否可以被看做质点的说法正确的有   (　 D 　) A.研究游泳名将傅园慧的游泳技术时,傅园慧可以被看做质点 B.研究飞行中的直升机上的螺旋桨的转动情况时,直升机可以被看做质点 C.观察航空母舰上的舰载飞机起飞时,可以把航空母舰看做质点 D.在作战地图上确定航空母舰的准确位置时,可以把航空母舰看做质点 解析      究游泳名将傅园慧的游泳技术时,需研究其不同的动作,所以此时的傅园慧不能被看做质点,故A项错误;研究直升机螺旋桨的转动情况时,不可以把直升机看做质点,否则就无转动可言,故B项错误;舰载飞机在航空母舰上起飞时,航空母舰的大小不能忽略,不可以把航空母舰看做质点,故C项错误;在作战地图上确定航空母舰的准确位置时,航空母舰的大小和形状可以忽略不计,航空母舰可以被看做质点,故D项正确。 2. 钓鱼岛自古以来就是中国领土,其附近海域是渔民祖祖辈辈传统 的谋生渔场。如图,中国海监46船(甲)和中国海监49船(乙),在钓鱼岛领 海内开展例行维权巡航。甲、乙两船并排行驶,甲船上的船员看见钓鱼 岛向东移,乙船内的船员发现甲船没有动。如果以钓鱼岛为参考系,上 述事实说明   (　 D 　)   A.甲船向西运动,乙船不动 B.乙船向西运动,甲船不动 C.甲船向西运动,乙船向东运动 D.甲、乙两船以相等的速度都向西运动 解析 　甲船上的船员看见钓鱼岛向东移,以钓鱼岛为参考系,甲船向 西运动;乙船内的船员发现甲船没有动,甲、乙两船的速度大小、行驶 的方向是一样的,即甲、乙两船以相等的速度都向西运动。故D正确。 考点二　位移和路程 位移与路程的区别和联系 位移 x 路程 s 物理意义 描述物体位置的变化 表示物体运动轨迹的长度 决定因素 由初、末位置决定 由实际的运动路径决定 运算规则 矢量的平行四边形定则 标量的代数运算 大小关系 x ≤ s 1. (多选)(2019河北保定期中)2018年8月15日在清华大学举办的第 三届“登峰杯”机器人大赛中,某机器人在平面内由点(0,0)出发,沿直 线运动到点(3,1),然后又由点(3,1)沿直线运动到点(1,4),然后又由点(1,4) 沿直线运动到点(5,5),最后又由点(5,5)沿直线运动到点(2,2),平面坐标系 横、纵坐标轴的单位长度均为1 m。整个过程中机器人所用时间是 2   s,则   (　 CD 　) A.机器人的运动轨迹是一条直线 B.机器人不会两次通过同一点 C.整个过程中机器人的位移大小为2   m D.整个过程中机器人的位移与由点(5,5)运动到点(2,2)的位移方向相反 解析 　在坐标系中画出机器人的运动轨迹如图所示,可见其运动 轨迹不是一条直线,图线的交点表示机器人两次通过同一点,A、B均错 误;整个过程中机器人的位移为从点(0,0)到点(2,2)的有向线段,大小为 2   m,C正确;(0,0)、(2,2)、(5,5)三个坐标点在同一条直线上,故可得出 整个过程中机器人的位移与由点(5,5)到点(2,2)的位移方向相反,D正确。 2. 如图所示,自行车的车轮半径为 R ,车轮沿直线无滑动地滚动,当气 门芯由轮子的正上方第一次运动到轮子的正下方时,气门芯位移的大小 为   (　 D 　)   A.π R 　    B.2 R 　    C.2π R 　    D. R   解析 　当气门芯由车轮的正上方第一次运动到车轮的正下方时,车 轮向前运动半个周长的距离,气门芯的初位置与末位置如图所示,由几 何知识可得,气门芯的位移大小 x =   = R   ,故D项正确。 考点三　平均速度和瞬时速度 平均速度 平均速率 瞬时速度 物理 意义 描述物体在一段时间(或一段位移)内位置改变的快慢及方向 描述物体沿轨迹运动的平均快慢 描述物体在某一时刻(或某一位置)的运动快慢及方向 标矢性 矢量 标量 矢量 大小 与 方向 对应一段位移或一段时间 (1)平均速度=   (2)方向与位移的方向相同 (1)平均速率=   ,注意:不一定等于平均速度的大小 (2)无方向 (1) v =   ,当Δ t 很小时,物体在 t 时刻的速度大小,叫瞬时速率。通常可用其他运动公式计算 (2)方向就是物体运动的方向 平均速度、平均速率、瞬时速度的比较 1.(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:1 s、2 s、3 s、 4 s。下列说法正确的是   (　 ABC 　) A.物体在 AB 段的平均速度大小为1 m/s B.物体在 ABC 段的平均速度大小为   m/s C. 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 ABC 段的平均速度 解析 　由   =   可得:   =   m/s=1 m/s,   =   m/s,故A、B正确;所 选取的过程离 A 点越近,其阶段的平均速度越接近 A 点的瞬时速度,故C 正确;由 A 经 B 到 C 的过程不是匀变速直线运动过程,故 B 点虽为中间时刻, 但其速度不等于 ABC 段的平均速度,故D错误。 2. (多选)2018年达喀尔拉力赛中,如图所示为某选手在一次训练中 的路线图,他先用地图计算出出发地 A 和目的地 B 的直线距离为9 km,实 际从 A 运动到 B 用时5 min,赛车上的里程表指示的里程数增加了15 km, 当他经过某路标 C 时,车内速度计指示的示数为150 km/h,那么可以确定 的是   (　  BC 　) A.整个过程中赛车的平均速率大小为108 km/h B.整个过程中赛车的平均速度大小为108 km/h C.赛车经过路标 C 时的瞬时速度大小为150 km/h D.赛车经过路标 C 时速度方向为由 A 指向 B 解析 　从 A 到 B 位移为9 km,路程为15 km,用时   h,可得整个过程 的平均速率为180 km/h、平均速度大小为108 km/h,故A错、B对;速度 计显示的是瞬时速度大小,故C对;经过 C 时速度的方向为沿运动轨迹在 C 点的切线方向,故D错。 (1)平均速度的两个计算公式   (2)计算平均速度时应注意的问题 ①平均速度的大小与物体的运动阶段有关,求解平均速度时必须明确是哪一段位移或哪一段时间内的平均速度。 ②粗略计算时可以用极短时间内的平均速度代替某时刻的瞬时速度。 方法技巧 考点四　加速度 1.速度、速度的变化量和加速度的比较 速度 速度的变化量 加速度 物理意义 描述物体运动的快慢,是状态量 描述物体速度的变化,是过程量 描述物体速度变化的快慢,是状态量 定义式 v =   Δ v = v - v 0 a =   =   方向 与位移Δ x 同向,即物体运动的方向 由 v - v 0 的方向决定 与Δ v 的方向一致,由 F 的方向决定,而与 v 0 、 v 的方向无关 2.平均加速度和瞬时加速度   3.判断质点做加速或减速直线运动的方法   例 1 　一质点在 x 轴上运动 , 初速度 v 0 >0, 加速度 a >0, 当加速度 a 的值由零 逐渐增大到某一值后再逐渐减小到零 , 则该质点       ( 　 B 　 ) A.速度先增大后减小,直到加速度等于零为止 B.速度一直在增大,直到加速度等于零为止 C.位移先增大,后减小,直到加速度等于零为止 D.位移一直在增大,直到加速度等于零为止 解析 　由于加速度的方向始终与速度方向相同,质点速度逐渐增大, 当加速度减小到零时,速度达到最大值,选项A错误,B正确;位移逐渐增 大,当加速度减小到零时,速度不再变化,位移将随时间继续增大,选 项C、D错误。 考向1　加速度与速度及速度变化之间的制约关系 1. (多选)(2018河北保定三中月考)有下列几种情境,请根据所学知识,选 择对情境的分析和判断正确的说法   (　 BD 　) A.点火后即将升空的火箭。因火箭还没运动,所以其加速度一定为零 B.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 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,因其 速度很大,所以加速度也一定很大 D.汽车匀速率通过一座拱桥。因为汽车做的是曲线运动,所以其加速度不为零 解析 　点火后即将升空的火箭,虽然速度还为零,但因其所受合外 力不为零,加速度不为零,A项错误;高速行驶的轿车紧急刹车时速度变 化很快,由 a =   可知,其加速度很大,B项正确;高速行驶的磁悬浮列车,虽 然速度很大,若其速度不变化,则加速度为零,C项错误;汽车匀速率过拱 桥时,汽车做曲线运动,汽车的速度方向时刻发生变化,其加速度不为零, D项正确。 考向2　加速度的计算 2. 如图所示,小球以大小为3 m/s的速度 v 1 水平向右运动,碰一墙壁经 Δ t =0.01 s后以大小为2 m/s的速度 v 2 沿同一直线反向弹回,则小球在这 0.01 s内的平均加速度是   (　 C 　) A.100 m/s 2 ,方向向右　    B.100 m/s 2 ,方向向左 C.500 m/s 2 ,方向向左　    D.500 m/s 2 ,方向向右 解析     解法一　取末速度的方向为正方向,由 a =   得, a =   =   m/s 2 =500 m/s 2 ,方向与 v 2 方向相同,水平向左,故选项C正确。 解法二　取初速度的方向为正方向,由 a =   得, a =   =   m/s 2 = -500 m/s 2 ,方向与 v 1 方向相反,水平向左,故选项C正确。 考向3　极限思想在加速度求解中的应用 3. 如图所示,为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为4.0 cm的遮光板。滑块向右做匀加速直线运动依次通过两个光电门 A 和 B 。光电门上的黑点处有极细的激光束,当遮光板挡住光束时开始计时,不遮挡光束时停止计时。现记录了遮光板通过第一个光电门所用的时间为Δ t 1 =0.30 s,通过第二个光电门所用的时间为Δ t 2 =0.10 s,光电门从第一次计时结束到第二次计时开始经历的时间为Δ t 3 =0.30 s,则滑块的加速度大小应为   (　 C 　)   A.0.67 m/s 2 　    B.0.14 m/s 2 C.0.54 m/s 2 　    D.0.22 m/s 2 解析 　遮光板通过第一个光电门的平均速度大小为 v 1 =   =   m/s=0.13 m/s( d 为遮光板的宽度),这个速度就是滑块通过第一个光电门 中间时刻的速度,即计时0.15 s时的瞬时速度;遮光板通过第二个光电门 的平均速度大小为 v 2 =   =   m/s=0.4 m/s,这个速度就是通过第二 个光电门中间时刻的速度,即第二个光电门计时0.05 s时的瞬时速度;因 此加速度大小 a =   =   m/s 2 =0.54 m/s 2 ,C正确。 加速度矢量性的理解和应用 例2     (多选)一物体做匀变速直线运动,某时刻速度大小为4 m/s,1 s后速 度大小为10 m/s,在这1 s内物体的加速度大小为   (　 BC 　) A.可能小于4 m/s 2 　    B.可能等于6 m/s 2 C.可能大于6 m/s 2 　    D.一定等于6 m/s 2 热点题型探究   解析 　设物体在某时刻的速度为 v 1 ,1 s后物体速度为 v 2 ,若 v 1 与 v 2 同向, a =   =   m/s 2 =6 m/s 2 ;若 v 1 与 v 2 反向, a =   =   m/s 2 =14 m/s 2 。故选项B、C正确,A、D错误。 1. ( 多选 ) 如图甲所示 , 火箭发射时 , 速度能在 10 s 内由 0 增加到 100 m/s; 如 图乙所示 , 汽车以 108 km/h 的速度行驶 , 急刹车时能在 2.5 s 内停下来。下 列说法中正确的是   ( 　 BD 　 ) A.10 s 内火箭的速度改变量为 10 m/s B.2.5 s内汽车的速度改变量为-30 m/s C.火箭的速度变化比汽车的快 D.火箭的加速度比汽车的加速度小 解析 　因火箭发射时,速度在10 s内由0增加到100 m/s,故10 s内火 箭的速度改变量为100 m/s,选项A错误;汽车以108 km/h=30 m/s的速度 行驶,急刹车时能在2.5 s内停下来,则2.5 s内汽车的速度改变量为0-30 m /s=-30 m/s,选项B正确;火箭的加速度 a 1 =   =   m/s 2 =10 m/s 2 ;汽车的加 速度 a 2 =   =   m/s 2 =-12 m/s 2 ,故火箭的速度变化比汽车的慢,火箭的加 速度比汽车的加速度小,选项C错误,D正确。 2. (多选)如图所示,物体以5 m/s的初速度沿光滑的斜面向上做减速运动, 经过2 s速度大小变为3 m/s。则物体的加速度可能       (　 BC 　) A.大小为1 m/s 2 ,方向沿斜面向上 B.大小为1 m/s 2 ,方向沿斜面向下 C.大小为4 m/s 2 ,方向沿斜面向下 D.大小4 m/s 2 ,方向沿斜面向上 解析 　取初速度方向为正方向,则 v 0 =5 m/s。若2 s后的速度方向沿 斜面向上, v =3 m/s,则 a =   =   =   m/s 2 =-1 m/s 2 ,即加速度大小为1 m /s 2 ,方向沿斜面向下;若2 s后的速度方向沿斜面向下, v =-3 m/s,则 a =   =   =   m/s 2 =-4 m/s 2 ,即加速度大小为4 m/s 2 ,方向沿斜面向下。故 选项A、D错误,B、C正确。