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第1讲　描述运动的基本概念和物理量
【目标任务】
1.了解质点和位移的概念，知道把物体看成质点的条件。2.了解参考系的作用，会在实例中选择合适的参考系。3.掌握速度、加速度的概念，体会比值定义法和极限思想。
【知识特训】
知识必记
一、运动
物体的　　　　随时间变化，称为机械运动，简称运动。
二、质点和参考系
1.质点
(1)定义：用来代替物体的有　　　的点。
(2)物体可看成质点的条件：研究一个物体的运动时，物体的　　　　和　　　　对研究问题的影响可以忽略。
2.参考系
(1)定义：为了研究物体的运动而假定　　　　的物体。
(2)选取原则：可任意选取，但对同一物体的运动，所选的参考系不同，对它运动的描述可能会　　　　。通常以　　　　为参考系。
三、时间和时刻
1.时刻：指的是某一瞬间。
2.时间：指的是两时刻的间隔。
3.图示：在表示时间的数轴上，时刻用点表示，时间间隔用线段表示。
四、位移和路程
位移 路程
定义 位移表示物体位置的变化，可用由初位置指向　　　　的有向线段表示 路程是物体　　　的长度
区别 位移是矢量，方向由初位置指向　　　 路程是标量，没有方向
联系 在单向直线运动中，位移的大小等于路程；其他情况下，位移的大小　　　　路程
五、速度与速率
1.平均速度：物体发生的位移与发生这段位移所用时间的比值，即=　　　　，是矢量，其方向就是对应　　　　的方向。
2.瞬时速度：运动物体在某一时刻或经过某一　　　　的速度，是矢量，其方向是物体的运动方向或运动轨迹上该点的　　　　方向。
3.速率：　　　　的大小，是标量。
4.平均速率：物体运动的　　　　与通过这段路程所用　　　　的比值，不一定等于平均速度的大小。
六、加速度
1.定义：速度的　　　　与发生这一变化所用　　　　的比值。
2.物理意义：描述物体速度　　　快慢的物理量。
3.定义式：a=　　　　。
4.方向：与　　　　的方向相同，是矢量。
5.决定因素：加速度a由　　　　决定，与Δv、v、Δt无关。
基础必验
1.思考判断
(1)质点是一种理想化模型，实际并不存在。 (　　)
(2)参考系必须是静止不动的物体。 (　　)
(3)做直线运动的物体，其位移大小一定等于路程。 (　　)
(4)平均速度的方向与位移方向相同。 (　　)
(5)瞬时速度的方向就是物体在该时刻或该位置的运动方向。 (　　)
(6)物体的速度很大，加速度不可能为零。 (　　)
(7)物体的加速度增大，速度就增大。 (　　)
2.[参考系的理解](2024·浙江三模)C919是中国首款按照国际通行适航标准自行研制、具有自主知识产权的喷气式中程干线客机。在下列运动的描述中，以C919飞机作为参考系的是(　　)
A.C919从跑道起飞
B.C919平稳地降落
C.C919上的乘务员走向前排
D.C919穿过云层飞向蓝天
3.[位移、速度与加速度]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的方向相同，但加速度大小先保持不变，再逐渐减小至零，则在此过程中 (　　)
A.速度先逐渐增大，然后逐渐减小，当加速度减小到零时，速度达到最小值
B.速度先均匀增大，然后增大得越来越慢，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.位移先逐渐增大，后逐渐减小，当加速度减小到零时，位移达到最小值
【能力特训】
特训点一　质点、参考系、位移(自主冲关类)
1.[质点]关于质点，下列说法正确的是 (　　)
A.质点是体积很小的物体
B.质点是实际存在的有质量的点
C.研究运动员在2024年巴黎奥运会女子10米跳台比赛的动作时，可以将运动员视为质点
D.研究夺得2024年巴黎奥运会女子20公里竞走冠军的中国选手的比赛成绩时，可以将她视为质点
2.[参考系](2023·浙江1月选考)“神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱成功对接后，在轨运行如图所示，则 (　　)
A.选地球为参考系，“天和”是静止的
B.选地球为参考系，“神舟十五号”是静止的
C.选“天和”为参考系，“神舟十五号”是静止的
D.选“神舟十五号”为参考系，“天和”是运动的
3.[位移与路程](2022·辽宁卷)如图所示，桥式起重机主要由可移动“桥架”、“小车”和固定“轨道”三部分组成。在某次作业中桥架沿轨道单向移动了8 m，小车在桥架上单向移动了6 m，该次作业中小车相对地面的位移大小为 (　　)
A.6 m B.8 m
C.10 m D.14 m
1.对质点的理解
(1)建立模型：质点是一种理想化的物理模型，实际上并不存在。
(2)物体能否被看成质点是由所研究问题的性质决定的，并非依据物体自身的大小和形状来判断。
(3)质点不同于几何中的“点”，它是忽略了物体的大小和形状的有质量的点，而几何中的“点”仅仅表示空间中的某一位置。
2.对参考系的认识
(1)任意性：参考系的选择原则上是任意的，通常选地面为参考系。
(2)同一性：比较不同物体的运动必须选择同一参考系。
3.位移与路程的区别
(1)决定因素不同：位移由始末位置决定，与路径无关；路程由实际的运动路径决定。
(2)运算法则不同：位移应用矢量的平行四边形定则运算，路程应用标量的代数运算法则运算。
特训点二　平均速度和瞬时速度(逐点突破类)
1.[平均速度与瞬时速度的理解]如图所示，气垫导轨上的滑块经过光电门时，其上的遮光条将光遮住，电子计时器可自动记录遮光时间Δt，测得遮光条的宽度为Δs，近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度，则下列说法正确的是 (　　)
A.Δt越长，越接近瞬时速度
B.Δt越短，越接近瞬时速度
C.是否接近瞬时速度，与Δt的长短无关
D.为使更接近瞬时速度，可换用宽度更大的遮光条
2.[平均速度与瞬时速度的计算](2024·广东佛山二模)(多选)小明同学乘坐动车时发现，车道旁每隔相同距离会有一根为动车组输电的电线杆，夕阳照射下电线杆会在前行车厢内留下一个个的阴影，于是他将手机平放在车的窗台上，利用手机内置的光传感器得到动车向正北方向前行时，光照强度随时间的变化曲线如图所示。查阅资料可知相邻两根电线杆的间隔均为50 m，则下列说法正确的是 (　　)
A.0~10 s内动车做减速运动
B.0~16 s内动车做加速运动
C.0~10 s内动车的平均速率为25 m/s
D.14 s时动车的速率为50 m/s
平均速度和瞬时速度的区别与联系
区别 平均速度是过程量，与位移和时间有关，表示物体在某段位移或某段时间内的平均运动快慢程度
瞬时速度是状态量，与位置和时刻有关，表示物体在某一位置或某一时刻的运动快慢程度
联系 (1)瞬时速度等于运动时间Δt→0的平均速度，这体现了极限的思想方法，例如用光电门求瞬时速度就体现了这种方法 (2)对于匀速直线运动，瞬时速度与平均速度相等
特训点三　加速度(逐点突破类)
1.[加速度的理解与计算]一物体做加速度不变的直线运动，某时刻速度的大小为4 m/s，2 s后速度的大小为8 m/s，则关于物体在这2 s内的说法错误的是 (　　)
A.速度变化量的大小可能大于8 m/s
B.速度变化量的大小可能小于4 m/s
C.加速度的大小可能大于4 m/s2
D.加速度的大小可能等于2 m/s2
加速度的计算方法
(1)确定正方向。
(2)确定初速度v0、末速度v。
(3)根据公式a==求解。
2.[加速度与速度、速度的变化量的关系]赵凯华教授说过：“加速度是人类认识史上最难建立的概念之一，也是每个初学物理的人最不易真正掌握的概念……”关于加速度，下列说法正确的是(　　)
A.加速度是描述速度变化快慢的物理量，速度大，加速度一定大
B.速度变化得越快，加速度就变化得越快
C.物体加速度变大，则速度也一定是在变大
D.加速度的方向与速度变化量的方向相同
加速度和速度之间的关系：速度是物体的状态量，反映了物体运动的快慢；加速度是由外力产生的，反映了物体速度变化的快慢，两者的大小、方向之间无必然联系。
参考答案
知识特训
知识必记
一、
空间位置
二、
1.(1)质量　(2)大小　形状
2.(1)不动　(2)不同　地面
四、
末位置　运动轨迹　末位置　小于
五、
1.　位移
2.位置　切线
3.瞬时速度
4.路程　时间
六、
1.变化量　时间
2.变化
3.
4.速度变化量
5.
基础必验
1.(1)√　(2)×　(3)×　(4)√　(5)√　(6)×　(7)×
2.C　解析：描述C919的运动都是以别的物体为参考系，A、B、D错误；描述C919上的乘务员在飞机上走动是以飞机为参考系，C正确。
3.B　解析：加速度方向与速度方向相同，速度应增大，当加速度不变时，速度均匀增大；当加速度减小时，速度仍增大，但增大得越来越慢；当加速度为零时，速度达到最大值，然后保持不变，A错误、B正确。因质点速度方向不变，始终向同一方向运动，最终做匀速运动，所以位移一直在增大，C、D错误。
能力特训
特训点一
1.D　解析：质点是理想化模型，在所研究的问题中，如果物体的大小和形状可以忽略不计，可以看成一个有质量的点，即质点，A、B错误；研究跳水比赛中运动员的动作时，运动员的形状和大小不能忽略，所以不可以将运动员视为质点，C错误；研究20公里竞走运动员的比赛成绩时，运动员的体积可以忽略，可以将运动员视为质点，D正确。
2.C　解析：“神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱成功对接后，在轨绕地球做圆周运动，选地球为参考系，二者都是运动的，A、B错误；“神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱成功对接后，二者相对静止，C正确、D错误。
3.C　解析：根据位移概念可知，小车随桥架运动了8 m，小车在桥架上单向运动了6 m，因为桥架与轨道垂直，所以该次作业中小车相对地面的位移大小x== m=10 m，C正确。
特训点二
1.B　解析：是滑块通过光电门的平均速度，当遮光时间趋近于0时，可以认为它是滑块通过光电门的瞬时速度，即Δt越短，越接近瞬时速度，A、C错误，B正确；为使更接近瞬时速度，可换用宽度更小的遮光条，D错误。
2.CD　解析：由图像可知，0~10 s内动车做加速运动，10 s~16 s内动车做匀速运动，A、B错误；0~10 s内动车的平均速率== m/s=25 m/s，14 s时动车的速率v== m/s=50 m/s，C、D正确。
特训点三
1.B　解析：当初、末速度方向相同时，设初速度方向为正，有v0=4 m/s，vt=8 m/s，此时速度变化量Δv=8 m/s-4 m/s=4 m/s，此时加速度a==2 m/s2；当初、末速度方向相反时，设初速度方向为正，有v0=4 m/s，vt=-8 m/s，此时速度变化量Δv'=-8 m/s-4 m/s=-12 m/s，此时加速度a'==-6 m/s2，B错误。
2.D　解析：加速度是反映物体速度变化快慢的物理量，加速度的大小取决于速度的变化率，与速度的大小无关，A错误；速度变化得越快，加速度就越大，但加速度的变化不一定越快，B错误；物体加速度变大，但如果加速度和速度方向相反，则速度在减小，C错误；根据加速度的定义可知，加速度的方向与速度变化量的方向相同，D正确。

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