本章复习与测试优质课教学设计

第1课时

运动的描述

考纲解读

1.知道参考系、质点、位移的概念，理解物体看成质点的条件和位移的矢量性.2.知道速度与加速度、平均速度和瞬时速度的区别，并理解二者间的关系．

1．

[对质点的理解]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．一枚硬币用力上抛并猜测它落地时正面是朝上还是朝下时

D．研究汽车在上坡时有无翻倒的危险时

答案

B 2．

[对参考系的理解]如图1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

图1

(

)

(

) D．参考系的选择只能是相对于地面静止的物体

答案

B 解析

甲、乙两人的争论是由于选择的参考系不同而引起的，A错，B对；研究物体的运动一定要选择参考系，C错；参考系的选择具有任意性，D错．

3．

[平均速度和瞬时速度的区别]关于瞬时速度和平均速度，以下说法正确的是

A．一般讲平均速度时，必须讲清楚是哪段时间(或哪段位移)内的平均速度

B．对于匀速直线运动，其平均速度跟哪段时间(或哪段位移)无关

C．瞬时速度和平均速度都可以精确描述变速运动

D．瞬时速度是某时刻的速度，只有瞬时速度才能精确描述变速运动物体运动的快慢

答案

ABD 解析

一般情况下，物体在不同时间(或不同位移)内的平均速度不同，但对于匀速直线运动，物体的速度不变，所以平均速度与哪段时间(或哪段位移)无关，故A、B均正确；平均速度只能粗略地描述变速运动，只有瞬时速度才能精确描述变速运动的物体运动的

(

)

快慢，故C错，D正确．

考点梳理

1．

质点

用来代替物体的有质量的点叫做质点，研究一个物体的运动时，如果物体的形状和大小对问题的影响可以忽略，就可以看做质点．

2．

参考系

(1)为了研究物体的运动而假定不动的物体，叫做参考系．

(2)对同一物体的运动，所选择的参考系不同，对它的运动的描述可能会不同．通常以地球为参考系．

3．

位移是位置的变化量，是从初位置指向末位置的有向线段．是矢量．(填“矢”或“标”) 4．

速度

Δx物理学中用位移与发生这个位移所用时间的比值表示物体运动的快慢，即v＝，其是Δt描述物体运动快慢的物理量．

(1)平均速度：在变速运动中，物体在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比x值叫做这段时间内的平均速度，即v＝，其方向与位移的方向相同．

t(2)瞬时速度：运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度，方向沿轨迹上物体所在点的切线方向指向前进的一侧，是矢量．瞬时速度的大小叫速率，是标量．

4．

[速度变化量和加速度的关系]由a＝Δv/Δt可得

A．a与Δv成正比

B．物体的加速度大小由Δv决定

C．a与Δt成反比

D．Δv/Δt叫速度的变化率，就是加速度

答案

D Δv解析

公式a＝是加速度的定义式，a与Δv、Δt无关，故选项A、B、C都错；Δv/ΔtΔt叫速度的变化率，就是加速度，选项D对．

5．

[加速度和速度的关系]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．高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车．因轿车紧急刹车，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，所以加速度也一定很大

D．太空中的空间站绕地球匀速转动，其加速度为零

答案

B 规律总结

1．比值定义法：加速度是速度变化量与发生这一变化所用时间的比值．

Δv2．加速度的大小与v、Δv的大小无关，a＝，因此，加速度又叫速度的变化率．

Δt3．加速度是矢量，方向与Δv的方向相同.

考点一

对质点和参考系的理解

1．

质点

(1)质点是一种理想化模型，实际并不存在．

(2)物体可看做质点的条件：

研究物体的运动时，物体的大小和形状对研究结果的影响可以忽略．

2．

参考系

(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，我们都假定它是静止的．

(2)比较两物体的运动情况时，必须选同一参考系．

(3)选取不同的物体作为参考系，对同一物体运动的描述可能不同．

例1

下列情况下的物体可以看做质点的是

A．研究绕地球飞行时的“神州九号”飞船

B．研究飞行中直升飞机上的螺旋桨的转动情况

C．放在地面上的木箱，在上面的箱角处用水平推力推它，木箱可绕下面的箱角转动

D．研究“蛟龙号”下潜到7 000 m深度过程中的速度时

答案

AD 突破训练1

做下列运动的物体，能当成质点处理的是

A．研究跆拳道比赛中运动员的动作时

B．旋转中的风力发电机叶片

C．研究被运动员踢出的旋转足球时

D．匀速直线运动的火车

答案

D 解析

在研究跆拳道比赛中运动员的动作时，不能把运动员当做质点处理，选项A错；研究风力发电机叶片的旋转时，叶片的形状不能忽略，选项B错；研究足球的旋转时，

(

)

(

)

足球的大小和形状不能忽略，C错；匀速直线运动的火车可作为质点处理，D对．

例2

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

解析

如果被观察物体相对于地面是静止的，甲、乙、丙相对于地面分别是匀速运动、静止、加速运动，再以他们自己为参考系，则三个人的说法都正确，A、B错误，D正确；在上面的情形中，如果他们都选择地面为参考系，三个人的观察结果应是相同的，因此C错误．

答案

D 突破训练2

如图2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

(

)

图2

(

) 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

答案

C 解析

题图中河岸是静止的，由旗帜向右飘，可知此时风向向右(相对河岸而言)．A船上的旗帜向右飘表明，A船有以下三种可能：一是A船不动，风把旗帜吹向右方；二是A船向左运动，风相对A船向右吹，风把旗帜吹向右方；三是A船向右运动，但船速小于风速，风仍能把旗帜吹向右方．对B船，则只有B船向右运动且船速大于风速，风才能把旗帜吹向左方．

考点二

平均速度和瞬时速度的关系

1．

平均速度反映一段时间内物体运动的平均快慢程度，它与一段时间或一段位移相对应．瞬时速度能精确描述物体运动的快慢，它是在运动时间Δt→0时的平均速度，与某一时刻或某一位置相对应．

2．瞬时速度的大小叫速率，但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，它与平均速度的大小没有对应关系．

例3

2012年8月6日在伦敦举行的奥运会100米决赛中，牙买加选手博尔特以9秒63获得金牌．在8月6日举行的110米栏决赛中，美国选手梅里特以12秒92的成绩夺得冠军，刘翔因伤退赛；8月10日，博尔特又以19秒32的成绩，夺得男子200米金牌．关

于这三次比赛中的运动员的运动情况，下列说法正确的是

A．200 m比赛的位移是100 m比赛位移的两倍

B．200 m比赛的平均速率约为10.35 m/s C．110 m栏比赛的平均速度约为8.51 m/s D．100 m比赛的最大速度约为20.70 m/s

(

) 解析

200 m赛道是弯道，100 m赛道是直道，所以运动员跑200 m路程时的位移小于200200 m，A项错.200 m比赛的平均速率为v＝

m/s＝10.35 m/s，B项对；同理C项19.32对．在100 m比赛中，由于运动员在全程中并非做匀加速直线运动，故最大速度不等于平均速度的2倍，D项错误．

答案

BC

物理问题常常与实际生活相联系，本题中200 m跑道不是直的，

而是弯曲的，这是一个实际生活问题，所以学习物理不能脱离生活．

突破训练3

如图3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的平均速度方向由A指向B

B．人从A到B的平均速度方向沿B点的切线方向

C．人在B点的瞬时速度方向由A指向B

D．人在B点的瞬时速度方向沿B点的切线方向

答案

AD 解析

物体在某段时间内平均速度的方向与位移的方向相同，所以人从A到B的平均速度方向由A指向B，A正确，B错误．物体在某一点的瞬时速度的方向就是物体在该点的运动方向，人在B点时的运动方向为沿B点的切线方向，所以人在B点的瞬时速度方向沿B点的切线方向，C错误，D正确．

考点三

速度、速度变化量和加速度的关系

比较项目

物理

意义

速度

描述物体运动快慢和方向的物理量，是状态量

速度变化量

描述物体速度改变的物理量，是过程量

加速度

描述物体速度变化快慢和方向的物理量，是状态量

图3

(

)

定义式

Δxv＝

ΔtΔv＝v－v0

Δva＝

Δt＝v－v0

Δt决定因素

v的大小由v0、a、Δt决定

Δv由v与v0进行矢量运算，由Δv＝aΔt知Δv由a与Δt决定

a不是由v、t、Δv来F决定的，而是由来决m定

与Δv的方向一致，由方向

与位移同向，即物体运动的方向

由Δv或a的方向决定

F的方向决定，而与v0、v方向无关

例4

关于物体的运动，不可能发生的是

(

) A．加速度大小逐渐减小，速度也逐渐减小

B．加速度方向不变，而速度方向改变

C．加速度和速度都在变化，加速度最大时，速度最小

D．加速度为零时，速度的变化率最大

解析

加速度是描述物体速度变化快慢的物理量，当加速度为零时，物体的速度不再变化，速度的变化率为零，故D错误；速度增大还是减小，是由速度与加速度同向还是反向决定的，与加速度的大小及变化无关，故A、B、C均有可能发生．

答案

D

ΔvF1.a＝是加速度的定义式，加速度的决定式是a＝，即加速度的大小由物体受到的

Δtm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．

2．根据a与v方向间的关系判断物体是在加速还是在减速

(1)当a与v同向或夹角为锐角时，物体速度大小变大．

(2)当a与v垂直时，物体速度大小不变．

(3)当a与v反向或夹角为钝角时，物体速度大小变小．

突破训练4

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

答案

B 解析

加速度的方向始终与速度方向相同，故加速度减小并不代表速度减小了，只是说明单位时间内速度的增加量减小了，但仍是加速．

1．

用极限法求瞬时速度

Δx由平均速度公式v＝可知，当Δx、Δt都非常小，趋向于极限时，这时的平均速度就Δt可认为是某一时刻或某一位置的瞬时速度．

Δx测出物体在微小时间Δt内发生的微小位移Δx，然后可由v＝求出物体在该位置的瞬Δt时速度，这样瞬时速度的测量便可转化成为微小时间Δt和微小位移Δx的测量．

例5

为了测定气垫导轨上滑块的加速度，滑块上安装了宽度为3.0 cm 的遮光板，如图4所示，滑块在牵引力作用下先后匀加速通过两

个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间

为Δt1＝0.30 s，通

过第二个光电门的时间为Δt2＝0.10 s，遮光板

图4 从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二

个光电门的时间为Δt＝3.0 s．试估算：

(1)滑块的加速度多大？

(2)两个光电门之间的距离是多少？

解析

(1)遮光板通过第一个光电门的速度

L0.03v1＝＝

m/s＝0.10 m/s Δt10.30遮光板通过第二个光电门的速度

L0.03v2＝＝

m/s＝0.30 m/s Δt20.10v2－v1故滑块的加速度a＝≈0.067 m/s2. Δtv1＋v2(2)两个光电门之间的距离x＝Δt＝0.6 m. 2答案

(1)0.067 m/s2

(2)0.6 m ΔxΔx突破训练5

根据速度定义式v＝，当Δt极短时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速ΔtΔt度，该定义应用了下列物理方法中的

(

)

B．假设法

D．极限法

A．控制变量法

C．微元法

答案

D

解析

在时间间隔Δt较小的情况下，平均速度能比较精确地描述物体运动的快慢程度，

Δt越小，描述越精确，这里利用的是极限法．