第講描述運(yùn)動(dòng)的基本概念[教材閱讀指導(dǎo)](對(duì)應(yīng)人教版必修第一冊(cè)相關(guān)內(nèi)容及問(wèn)題)第一章第1節(jié)[思考與討論]，在研究如何才能踢出“香蕉球”時(shí)，能把足球看作質(zhì)點(diǎn)嗎？研究什么樣的問(wèn)題可以把足球看作質(zhì)點(diǎn)？提示：不能。研究足球的運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)可以把足球看作質(zhì)點(diǎn)。第一章第1節(jié)“物體和質(zhì)點(diǎn)”部分第2個(gè)旁批，什么是理想化模型？提示：在物理學(xué)中，突出問(wèn)題的主要因素，忽略次要因素的一種科學(xué)研究方法。第一章第1節(jié)[練習(xí)與應(yīng)用]T3，詩(shī)中描述的物體的運(yùn)動(dòng)分別以什么物體作為參考系？描述物體的運(yùn)動(dòng)必須選擇參考系嗎？選取參考系有什么原則？提示：“臥看滿(mǎn)天云不動(dòng)”是以船為參考系，“云與我俱東”是說(shuō)以榆堤為參考系，云與船均向東運(yùn)動(dòng)。描述物體的運(yùn)動(dòng)，首先要選定某個(gè)其他物體作為參考系。參考系的選取可以任意，但參考系的選取得當(dāng)，會(huì)使問(wèn)題的研究變得簡(jiǎn)潔、方便。第一章第2節(jié)閱讀“位置和位移”這一部分內(nèi)容，路程與運(yùn)動(dòng)過(guò)程有關(guān)嗎？位移與運(yùn)動(dòng)過(guò)程有關(guān)嗎？我們學(xué)過(guò)的矢量都有哪些？提示：有關(guān)系。沒(méi)有關(guān)系。速度、線(xiàn)速度、角速度、加速度、位移、力、沖量、動(dòng)量、電場(chǎng)強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度等。第一章第2節(jié)圖1.2-5，如何在坐標(biāo)系上用位置坐標(biāo)的變化量表示位移？位移的正負(fù)表示什么？提示：初位置指向末位置的有向線(xiàn)段。與規(guī)定的正方向相同或相反。第一章第3節(jié)閱讀“平均速度和瞬時(shí)速度”這一部分內(nèi)容，體會(huì)利用極限的思想方法由平均速度推導(dǎo)瞬時(shí)速度。提示：當(dāng)Δt非常非常小時(shí)，運(yùn)動(dòng)快慢的差異可以忽略不計(jì)，此時(shí)我們把由時(shí)刻t到t＋Δt一小段時(shí)間內(nèi)的平均速度叫作物體在時(shí)刻t的瞬時(shí)速度。第一章第4節(jié)“加速度”部分旁批，a＝eq\f(Δv,Δt)這一表達(dá)式定義物理量的方法是什么方法？提示：比值定義法。第一章第4節(jié)圖1.4-1“加速度方向與速度方向的關(guān)系示意圖”，說(shuō)明如何判斷物體加速還是減速？提示：當(dāng)加速度方向與速度方向相同時(shí)，物體做加速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)加速度方向與速度方向相反時(shí)，物體做減速運(yùn)動(dòng)。第一章第4節(jié)圖1.4-3，你能根據(jù)飛機(jī)間距的關(guān)系做出什么判斷？提示：飛機(jī)正在加速前進(jìn)。必備知識(shí)梳理與回顧一、參考系、質(zhì)點(diǎn)1．參考系(1)定義：在描述物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，用來(lái)作為eq\x(\s\up1(01))參考的物體。(2)參考系的選?、賲⒖枷档倪x取是eq\x(\s\up1(02))任意的，既可以是eq\x(\s\up1(03))運(yùn)動(dòng)的物體，也可以是eq\x(\s\up1(04))靜止的物體，通常選eq\x(\s\up1(05))地面為參考系。②比較兩物體的運(yùn)動(dòng)情況時(shí)，必須選eq\x(\s\up1(06))同一參考系。③對(duì)于同一物體，選擇不同的參考系結(jié)果可能eq\x(\s\up1(07))不同，也可能eq\x(\s\up1(08))相同。2．質(zhì)點(diǎn)(1)定義：用來(lái)代替物體的具有eq\x(\s\up1(09))質(zhì)量的點(diǎn)。(2)一個(gè)物體能看成質(zhì)點(diǎn)的條件：物體的eq\x(\s\up1(10))大小和eq\x(\s\up1(11))形狀對(duì)研究的問(wèn)題的影響可以忽略不計(jì)。二、位移、速度1．位移和路程定義區(qū)別聯(lián)系位移位移表示物體eq\x(\s\up1(01))位置的變化，它是從eq\x(\s\up1(02))初位置指向eq\x(\s\up1(03))末位置的有向線(xiàn)段(1)位移是eq\x(\s\up1(04))矢量，方向由初位置指向末位置；(2)位移與初、末位置有關(guān)(1)在單向直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中，位移的大小eq\x(\s\up1(07))等于路程；(2)其他情況下，位移的大小eq\x(\s\up1(08))小于路程路程路程是物體eq\x(\s\up1(05))運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度(1)路程是eq\x(\s\up1(06))標(biāo)量，沒(méi)有方向；(2)路程與路徑有關(guān)2.速度和速率(1)速度：eq\x(\s\up1(09))位移與發(fā)生這段位移所用eq\x(\s\up1(10))時(shí)間之比。①定義式：v＝eq\f(Δx,Δt)，單位：m/s。②矢量性：速度是eq\x(\s\up1(11))矢量，既有大小，也有方向。速度的大小在數(shù)值上等于單位時(shí)間內(nèi)物體eq\x(\s\up1(12))位移的大小，速度的方向與時(shí)間Δt內(nèi)的位移Δx的方向相同。③物理意義：表示物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量。(2)平均速度：物體在某一段時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的位移與所用時(shí)間之比，即eq\o(v,\s\up6(－))＝eq\f(Δx,Δt)。只能eq\x(\s\up1(13))粗略地描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢。平均速度是eq\x(\s\up1(14))矢量，方向就是物體位移的方向。(3)瞬時(shí)速度：運(yùn)動(dòng)物體在eq\x(\s\up1(15))某一時(shí)刻或eq\x(\s\up1(16))某一位置的速度。表示物體在某一時(shí)刻或某一位置的運(yùn)動(dòng)快慢程度。瞬時(shí)速度是矢量，方向即物體在這一時(shí)刻或這一位置的運(yùn)動(dòng)方向。能夠eq\x(\s\up1(17))精確地描述物體運(yùn)動(dòng)的情況。(4)速率：eq\x(\s\up1(18))瞬時(shí)速度的大小叫作速率，是標(biāo)量。(5)平均速率：指物體通過(guò)的eq\x(\s\up1(19))路程和所用時(shí)間之比，是標(biāo)量。三、加速度1．定義速度的eq\x(\s\up1(01))變化量與發(fā)生這一變化所用eq\x(\s\up1(02))時(shí)間之比。2．定義式a＝eq\x(\s\up1(03))eq\f(Δv,Δt)，單位：eq\x(\s\up1(04))m/s2。3．方向加速度為矢量，方向與eq\x(\s\up1(05))速度變化量的方向相同。4．物理意義描述物體eq\x(\s\up1(06))速度變化快慢的物理量。一、堵點(diǎn)疏通1．研究物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，只能選擇靜止的物體作為參考系。()2．體積很大的物體，不能視為質(zhì)點(diǎn)。()3．做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體，其位移大小一定等于路程。()4．某物體在一段時(shí)間內(nèi)的平均速度為零，其平均速率不一定為零。()5．加速度為正值，表示速度的大小一定越來(lái)越大。()6．甲的加速度a甲＝3m/s2，乙的加速度a乙＝－4m/s2，a甲<a乙。()答案1.×2.×3.×4.√5.×6.√二、對(duì)點(diǎn)激活1．(人教版必修第一冊(cè)·第一章第1節(jié)[練習(xí)與應(yīng)用]T2改編)(多選)下列對(duì)參考系的理解中正確的是()A．“一江春水向東流”是以河岸為參考系B．“地球的公轉(zhuǎn)”是以太陽(yáng)為參考系C．“鐘表的時(shí)針在轉(zhuǎn)動(dòng)”是以分針為參考系D．“太陽(yáng)東升西落”是以地球?yàn)閰⒖枷荡鸢窤BD解析“鐘表的時(shí)針在轉(zhuǎn)動(dòng)”是以表盤(pán)為參考系，故C錯(cuò)誤。2．(粵教版必修第一冊(cè)·第一章第二節(jié)圖1-2-3改編)(多選)某游客從廣州白云機(jī)場(chǎng)下飛機(jī)后，到佛山祖廟參觀游覽。他用手機(jī)導(dǎo)航軟件搜索后，軟件界面顯示了三條不同的駕車(chē)路線(xiàn)(下表是三條路線(xiàn)的主要信息)，則下列關(guān)于這三條路線(xiàn)的說(shuō)法正確的是()路線(xiàn)一距離最短1小時(shí)23分56公里￥25路線(xiàn)二時(shí)間最短1小時(shí)12分65公里￥14路線(xiàn)三免費(fèi)1小時(shí)41分66公里A．顯示“距離最短”的路線(xiàn)，這里的“距離”指的是位移大小B．顯示“時(shí)間最短”的路線(xiàn)，說(shuō)明走這條路線(xiàn)的平均速度最大C．顯示“免費(fèi)”路線(xiàn)中的“1小時(shí)41分”指的是到達(dá)祖廟的時(shí)刻D．無(wú)論走哪條路線(xiàn)，位移都相同答案BD解析顯示“距離最短”的路線(xiàn)，這里的“距離”指的是從白云機(jī)場(chǎng)到祖廟的路程，A錯(cuò)誤；無(wú)論走哪條路線(xiàn)，初始位置均為白云機(jī)場(chǎng)，末位置均為祖廟，故其位移都相同，D正確；位移相同，走顯示“時(shí)間最短”的路線(xiàn)時(shí)，由于所用時(shí)間最短，故其平均速度最大，B正確；顯示“免費(fèi)”路線(xiàn)中的“1小時(shí)41分”指的是走這條路線(xiàn)所用的時(shí)間間隔，C錯(cuò)誤。3．(人教版必修第一冊(cè)·第一章第4節(jié)[練習(xí)與應(yīng)用]T2改編)(多選)下列說(shuō)法中可能正確的是()A．物體運(yùn)動(dòng)的加速度等于0，而速度卻不等于0B．兩物體相比，一個(gè)物體的速度變化量比較大，而加速度卻比較小C．物體具有向東的加速度，而速度的方向卻向西D．物體的速度在減小，加速度則不可能增大答案ABC解析做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體，加速度等于0，而速度卻不等于0，故A正確；速度變化量比較大，若Δt較大，則a可能比較小，故B正確；物體向西做減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體的加速度向東，速度方向向西，故C正確；物體的速度減小，若速度減小得越來(lái)越快，則加速度增大，故D錯(cuò)誤。關(guān)鍵能力發(fā)展與提升考點(diǎn)一對(duì)質(zhì)點(diǎn)、參考系的理解深化理解1．對(duì)質(zhì)點(diǎn)的三點(diǎn)說(shuō)明(1)質(zhì)點(diǎn)是一種理想化模型，實(shí)際并不存在。類(lèi)似的理想化模型還有“輕桿”“光滑平面”“點(diǎn)電荷”等，這些都是突出主要因素、忽略次要因素而建立的物理模型，目的是使一些復(fù)雜的問(wèn)題簡(jiǎn)單化。(2)物體能否被看成質(zhì)點(diǎn)是由所研究問(wèn)題的性質(zhì)決定的，并非依據(jù)物體自身的大小和形狀來(lái)判斷。(3)質(zhì)點(diǎn)不同于幾何“點(diǎn)”，是忽略了物體的大小和形狀的有質(zhì)量的點(diǎn)，而幾何中的“點(diǎn)”僅僅表示空間中的某一位置。2．參考系的四性考向1質(zhì)點(diǎn)的理解例1(2022·浙江1月選考)下列說(shuō)法正確的是()A．研究甲圖中排球運(yùn)動(dòng)員扣球動(dòng)作時(shí)，排球可以看成質(zhì)點(diǎn)B．研究乙圖中乒乓球運(yùn)動(dòng)員的發(fā)球技術(shù)時(shí)，乒乓球不能看成質(zhì)點(diǎn)C．研究丙圖中羽毛球運(yùn)動(dòng)員回?fù)粲鹈騽?dòng)作時(shí)，羽毛球大小可以忽略D．研究丁圖中體操運(yùn)動(dòng)員的平衡木動(dòng)作時(shí)，運(yùn)動(dòng)員身體各部分的速度可視為相同[答案]B[解析]研究排球運(yùn)動(dòng)員扣球動(dòng)作時(shí)，排球的大小和形狀不能忽略，因此排球不能看成質(zhì)點(diǎn)，故A錯(cuò)誤；研究乒乓球運(yùn)動(dòng)員的發(fā)球技術(shù)時(shí)，需要考慮乒乓球的旋轉(zhuǎn)，乒乓球的大小和形狀不能忽略，因此乒乓球不能看成質(zhì)點(diǎn)，故B正確；研究羽毛球運(yùn)動(dòng)員回?fù)粲鹈騽?dòng)作時(shí)，擊打在羽毛球不同位置將產(chǎn)生不同作用效果，因此不能忽略羽毛球的大小，故C錯(cuò)誤；研究體操運(yùn)動(dòng)員的平衡木動(dòng)作時(shí)，運(yùn)動(dòng)員的姿態(tài)不斷變化，此時(shí)運(yùn)動(dòng)員身體各部分的速度不能視為相同，故D錯(cuò)誤?？枷?參考系的理解例2(2023·浙江1月選考)“神舟十五號(hào)”飛船和空間站“天和”核心艙成功對(duì)接后，在軌運(yùn)行如圖所示，則()A．選地球?yàn)閰⒖枷?，“天和”是靜止的B．選地球?yàn)閰⒖枷?，“神舟十五?hào)”是靜止的C．選“天和”為參考系，“神舟十五號(hào)”是靜止的D．選“神舟十五號(hào)”為參考系，“天和”是運(yùn)動(dòng)的[答案]C[解析]“神舟十五號(hào)”飛船和空間站“天和”核心艙成功對(duì)接后，在軌繞地球運(yùn)動(dòng)，選地球?yàn)閰⒖枷?，二者都是運(yùn)動(dòng)的，A、B錯(cuò)誤；“神舟十五號(hào)”飛船和空間站“天和”核心艙成功對(duì)接后，二者相對(duì)靜止，以其中任意一個(gè)為參考系，另一個(gè)均是靜止的，C正確，D錯(cuò)誤。(1)建立質(zhì)點(diǎn)模型的兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)①明確題目中要研究的問(wèn)題是什么。如例1A選項(xiàng)中研究的是排球運(yùn)動(dòng)員的扣球動(dòng)作。②分析物體的大小和形狀對(duì)所研究的問(wèn)題的影響能否忽略不計(jì)。當(dāng)物體的大小和形狀對(duì)所研究的問(wèn)題影響很小，可以忽略不計(jì)時(shí)，可將其視為質(zhì)點(diǎn)。如排球運(yùn)動(dòng)員扣球時(shí)擊打在排球的不同位置會(huì)對(duì)排球的運(yùn)動(dòng)情況造成不同的影響，此時(shí)排球的大小和形狀不能忽略。(2)在研究?jī)蓚€(gè)物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，選擇其中一個(gè)物體為參考系，可以使分析和計(jì)算更簡(jiǎn)單。考點(diǎn)二位移速度對(duì)比分析1．位移和路程的兩點(diǎn)區(qū)別(1)決定因素不同：位移由初、末位置決定，路程由實(shí)際的運(yùn)動(dòng)路徑?jīng)Q定。(2)運(yùn)算法則不同：位移應(yīng)用矢量的平行四邊形定則運(yùn)算，路程應(yīng)用標(biāo)量的算數(shù)法則運(yùn)算。2．平均速度與瞬時(shí)速度的對(duì)比分析(1)區(qū)別與聯(lián)系①區(qū)別：平均速度是過(guò)程量，表示物體在某段位移或某段時(shí)間內(nèi)的平均運(yùn)動(dòng)快慢程度；瞬時(shí)速度是狀態(tài)量，表示物體在某一位置或某一時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)快慢程度。②聯(lián)系：瞬時(shí)速度是運(yùn)動(dòng)時(shí)間Δt→0時(shí)的平均速度。對(duì)于勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，瞬時(shí)速度與平均速度相等。(2)方法和技巧①判斷是否為瞬時(shí)速度，關(guān)鍵是看該速度是否對(duì)應(yīng)“某位置”或“某時(shí)刻”。②求平均速度要找準(zhǔn)“位移”和發(fā)生這段位移所用的“時(shí)間”?？枷?位移、路程的理解例3駕車(chē)從天安門(mén)到北京大學(xué)東門(mén)，手機(jī)導(dǎo)航軟件提供了三條推薦路線(xiàn)，如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A．三條路線(xiàn)的路程相同B．三條路線(xiàn)的位移相同C．三條路線(xiàn)的平均速度相同D．“距離最短”路線(xiàn)的平均速度最大[答案]B[解析]位移為起點(diǎn)到終點(diǎn)的有向線(xiàn)段，而路程是指實(shí)際軌跡的長(zhǎng)度，所以三條路線(xiàn)的位移相同，路程不同，平均速度為位移與時(shí)間的比值，由于位移相同，經(jīng)歷的時(shí)間不同，三條路線(xiàn)的平均速度不相同，“距離最短”路線(xiàn)所用的時(shí)間最長(zhǎng)，則其平均速度最小，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤。考向2速度的理解例4(多選)如圖所示，某賽車(chē)手在一次野外訓(xùn)練中，先用地圖計(jì)算出出發(fā)地A和目的地B的直線(xiàn)距離為9km，實(shí)際從A運(yùn)動(dòng)到B用時(shí)5min，賽車(chē)上的里程表指示的里程數(shù)增加了15km。當(dāng)他經(jīng)過(guò)某路標(biāo)C時(shí)，車(chē)內(nèi)速度計(jì)指示的示數(shù)為150km/h，那么可以確定的是()A．整個(gè)過(guò)程中賽車(chē)的平均速度為180km/hB．整個(gè)過(guò)程中賽車(chē)的平均速度為108km/hC．賽車(chē)經(jīng)過(guò)路標(biāo)C時(shí)的瞬時(shí)速度大小為150km/hD．賽車(chē)經(jīng)過(guò)路標(biāo)C時(shí)速度方向?yàn)橛葾指向B[答案]BC[解析]從A到B位移為9km，用時(shí)5min＝eq\f(1,12)h，由平均速度定義式可得整個(gè)過(guò)程的平均速度為eq\f(9km,\f(1,12)h)＝108km/h，故A錯(cuò)誤，B正確；速度計(jì)顯示的是瞬時(shí)速度大小，故C正確；賽車(chē)經(jīng)過(guò)C時(shí)速度的方向沿該時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)方向，并不是由A指向B，故D錯(cuò)誤。平均速度和瞬時(shí)速度的三點(diǎn)注意(1)求解平均速度必須明確是哪一段位移或哪一段時(shí)間內(nèi)的平均速度。如例4A、B選項(xiàng)分析的是從A運(yùn)動(dòng)到B的平均速度。(2)eq\o(v,\s\up6(－))＝eq\f(Δx,Δt)是平均速度的定義式，適用于所有的運(yùn)動(dòng)。(3)粗略計(jì)算時(shí)我們可以用很短時(shí)間內(nèi)的平均速度來(lái)代替這段時(shí)間內(nèi)某時(shí)刻的瞬時(shí)速度。【跟進(jìn)訓(xùn)練】1.(2021·福建高考)一游客在武夷山九曲溪乘竹筏漂流，途經(jīng)雙乳峰附近的M點(diǎn)和玉女峰附近的N點(diǎn)，如圖所示。已知該游客從M點(diǎn)漂流到N點(diǎn)的路程為5.4km，用時(shí)1h，M、N間的直線(xiàn)距離為1.8km，則從M點(diǎn)漂流到N點(diǎn)的過(guò)程中()A．該游客的位移大小為5.4kmB．該游客的平均速率為5.4m/sC．該游客的平均速度大小為0.5m/sD．若以所乘竹筏為參考系，玉女峰的平均速度為0答案C解析該游客的位移指的是從M點(diǎn)到N點(diǎn)的有向線(xiàn)段，故位移大小為1.8km，故A錯(cuò)誤；該游客從M點(diǎn)漂流到N點(diǎn)的路程為5.4km，用時(shí)1h，則平均速率為eq\o(v,\s\up6(－))率＝eq\f(s,t)＝eq\f(5.4,1)km/h＝5.4km/h＝1.5m/s，故B錯(cuò)誤；該游客的平均速度大小為eq\o(v,\s\up6(－))＝eq\f(x,t)＝eq\f(1.8,1)km/h＝1.8km/h＝0.5m/s，故C正確；以玉女峰為參考系，所乘竹筏的平均速度大小為0.5m/s，若以所乘竹筏為參考系，玉女峰的平均速度大小也為0.5m/s，故D錯(cuò)誤?？键c(diǎn)三加速度對(duì)比分析1．速度、速度變化量和加速度的對(duì)比比較項(xiàng)目速度速度變化量加速度物理意義描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢描述物體速度的變化，是過(guò)程量描述物體速度變化的快慢定義式v＝eq\f(Δx,Δt)Δv＝v2－v1a＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(v2－v1,Δt)方向物體運(yùn)動(dòng)的方向由v1和v2決定與Δv的方向一致，由F的方向決定2．速度增大或減小由速度與加速度的方向關(guān)系決定考向１加速度的理解例5(多選)甲、乙兩個(gè)物體沿同一直線(xiàn)向同一方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，取物體的初速度方向?yàn)檎椎募铀俣群銥?m/s2，乙的加速度恒為－3m/s2，則下列說(shuō)法中正確的是()A．兩物體都做加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，乙的速度變化快B．每經(jīng)過(guò)1s，甲的速度增加2m/sC．乙做減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，它的速度變化率大D．甲的加速度比乙的加速度大[答案]BC[解析]加速度的正負(fù)代表與規(guī)定的正方向相同還是相反，不代表大小，所以a乙>a甲。甲的加速度方向與初速度