教科版（2019）必修 第一册第一章 描述运动的基本概念复习课1 运动的描述复习课 课件（共75张PPT）

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第一章　运动的描述
《运动的描述》复习课(2课时)
一、三个基本概念
[知识回顾]
三
个
概
念
质量
理想化模型
忽略
不动
地球
位置
位置变化
[方法规律]
1．假设法判断物体能否当作质点
(1)确定问题的性质，即研究目的、观察的重点是什么．
(2)假设物体的形状、大小被忽略，成了一个有质量的“点”．
(3)思考所要研究的问题，所进行的观察是否受影响．若受影响，物体不能被当作质点；若不受影响，物体就能被当作质点．
2．判断参考系的两种方法
(1)静物法：明确观察到的现象中，什么物体是运动的，什么物体是静止的，静止的物体可能就是参考系．
(2)假设法：假设以某物体为参考系，看对物体运动的描述是否与描述中的结果一致．若一致，该物体可能就是参考系．
3．位置坐标的“相对性”和位置变化的“绝对性”
(1)位置坐标的相对性：物体的位置坐标与坐标系原点的选取、坐标轴正方向的规定有关．同一位置，建立某种坐标系时所选的原点不同，或选定的正方向不同，物体的位置坐标就不同．
(2)位置变化的绝对性：物体的位置变化与坐标系原点的选取无关．对于相同的初、末位置，改变坐标系的原点位置，坐标差值不变，即位置变化是绝对的．
[反馈练习]
1．物理学中的“质点”是一种理想化模型，研究下列物体的运动时，研究对象可视为质点的是(　　)
A．研究运动员跳高时的过杆动作
B．研究车轮边缘的速度
C．计算轮船在海洋中的航行速度
D．研究乒乓球的接发球技术
解析：运动员在跳高过杆时，要看运动员的动作是否符合要求，所以此时不能将运动员看成质点，选项A错误．研究车轮边缘的速度时车轮的大小和形状是不能忽略的，否则就没有车轮的边缘可言了，选项B错误．轮船的大小相对于海洋的大小来说是微不足道的，所以计算轮船在海洋中的航行速度时，可以忽略轮船的大小，能将轮船看成质点，选项C正确．研究乒乓球的接发球技术时，要考虑乒乓球的转动情况，不能将乒乓球看成质点，选项D错误．
答案：C
2．(多选)下列关于参考系的说法中正确的是(　　)
A．研究任何物体的运动，都要选别的物体做参考系
B．研究某物体的运动时，必须选特定的物体做参考系，不能任意选取
C．参考系就是绝对不动的物体
D．一个物体相对于一个参考系是静止的，相对于另一个参考系不一定是静止的
解析：运动是相对的，一个物体是否运动，以及做何种运动，都是相对于别的物体来说的，因此，研究任何物体的运动，都要选取参考系，而且参考系可以任意选取，一个物体相对于不同的参考系，位置是否变化及如何变化，都可能不同．选项A、D正确．
答案：AD
二、描述运动的几个物理量
[知识回顾]
[方法规律]
1．时刻与时间间隔的两种判断方法
(1)根据上下文判断：分析所给的说法，根据题意去体会和判断．时刻对应的是某一事件或运动的状态，时间间隔对应的是事件或运动的过程．
(2)利用时间轴判断：画出时间轴，把所给的时刻和时间间隔表示出来，对应一个点的是时刻，对应一段线段的是时间间隔．
2．位移与路程的求解
(1)位移的求解：确定物体的初位置、末位置，由几何知识求解两点之间的直线距离就是位移的大小；方向由初位置指向末位置．
(2)路程的求解：确定物体的运动过程，画出物体的运动轨迹，根据几何知识求解轨迹的长度．
3．速度方向的表示方法
(1)速度是矢量，物体做直线运动时，可沿运动方向建立直线坐标系，物体的速度就可用正、负号表示，速度的方向与规定的正方向相同时取正值，相反时取负值．
(2)物体做直线运动时，一般规定速度的正方向与位移的正方向相同，即在同一坐标系中同时分析速度和位移的问题．
[反馈练习]
1．关于位移与路程，下列说法中正确的是(　　)
A．在某一段时间内物体运动的位移为零，则该物体一定是静止的
B．在某一段时间内物体运动的路程为零，则该物体一定是静止的
C．在直线运动中，物体的位移大小一定等于其路程
D．在曲线运动中，物体的位移大小可能大于其路程
解析：本题疑难点在于对物体静止的含义的理解．物体静止指物体一直没有运动，位移的大小和路程一定同时为零，而物体的位移为零，该物体不一定是静止的．物体从某位置出发，经一段时间又返回到该位置，此过程位移为零，但它运动了，选项A错误；物体的运动路程为零，说明它没有动，反之物体若静止不动，它的运动路程一定为零，选项B正确；只有在单向直线运动中，物体的位移大小才等于路程，选项C错误；在曲线运动中，物体的位移大小一定小于路程，因为曲线长度(路程)一定大于直线长度(位移的大小)，选项D错误．
答案：B
2．在全国室内田径锦标赛南京站男子60米决赛中，苏炳添跑出6秒55的成绩，刷新了自己保持的全国纪录．关于他在这次决赛中的运动情况，下列说法正确的是(　　)
A．60米比赛中的位移是60米
B．60米比赛中的平均速度约为8.67米/秒
C．60米比赛中跑到30米处的速度约为4.58米/秒
D．60米比赛中冲过终点的速度约为18.32米/秒
解析：田径赛场中60米比赛是在直道上进行的，选项A正确；60米比赛中的平均速度等于位移与时间的比值，数值为9.16米/秒，选项B错误；比赛中每一位置的瞬时速度不一定等于平均速度，位移中点速度也不一定等于平均速度的一半，选项C错误；比赛中平均速度不是初末速度的平均值，选项D错误．
答案：A
3．甲、乙两物体在同一水平面上做匀变速直线运动，甲做加速运动，经过1 s速度由5 m/s增加到10 m/s；乙做减速运动，经过4 s速度由20 m/s减小到0.用Δv甲和Δv乙表示甲、乙两物体的速度变化量大小，用a甲和a乙表示甲、乙两物体的加速度大小，则有(　　)
A．Δv甲>Δv乙，a甲＝a乙　
B．Δv甲<Δv乙，a甲＝a乙
C．Δv甲<Δv乙，a甲D．Δv甲>Δv乙，a甲>a乙
答案：B
三、匀变速直线运动
[知识回顾]
2．用匀变速直线运动规律解题的步骤：
(1)认真审题，弄清题意和物体的运动过程，必要的时候画出物体的运动过程示意图．
(2)明确已知物理量和要求的物理量．
(3)规定正方向(一般取初速度的方向为正方向)，从而确定已知量和未知量的正、负号，对于无法确定方向的未知量，可以先假设此量方向为正方向．
(4)选择恰当的公式求解．
(5)判断结果是否合乎题意，根据正负号确定所求物理量的方向．
答案：C
2．(多选)一个物体做匀变速直线运动，当t＝0时，物体的速度大小为12 m/s，方向向东；当t＝2 s时，物体的速度大小为8 m/s，方向仍向东．当t为多少时，物体的速度大小变为2 m/s(　　)
A．3 s　　 B．5 s
C．7 s　　 D．9 s
答案：BC
3．滑雪运动员不借助雪杖，以加速度a1由静止从山坡顶匀加速滑下，测得其20 s后的速度为20 m/s,50 s后到达坡底，又以加速度a2沿水平面减速20 s后停止．求：
(1)a1和a2的大小；
(2)滑雪运动员到达坡底后再经过6 s的速度大小．
答案：(1)1 m/s2　2.5 m/s2　(2)35 m/s
四、匀变速直线运动的图像
[知识回顾]
匀变速直线运动的图像包括v t图像与x t图像，能直观描述物体的运动规律与特征，在应用时应首先明确x t图像与v t图像的区别，其次还要根据图像得出正确的信息．
　　 x t图像 v t图像
位移 纵______ 图线与时间轴
围成的______
速度 图线的______ 纵______
加速度 图线的______
与横轴的交点 ______方向变化 ______方向变化
图线的拐点 速度变化 __________变化
坐标
面积
斜率
坐标
斜率
位移
速度
加速度
x t图像与v t图像的应用
[方法规律]
1．匀变速直线运动的v t图线与横轴t所围面积的数值等于物体在该段时间内的位移的大小．
(1)当“面积”在t轴上方时，位移取正值，这表示物体的位移与规定的正方向相同．
(2)当“面积”在t轴下方时，位移取负值，这表示物体的位移与规定的正方向相反．
2．x t图像表示质点的位移随时间变化的情况．由x t图像可以知道：
(1)物体在某一时刻所处的位置．
(2)任何时间内的位移(大小和方向)或发生一段位移所需要的时间．
(3)匀速直线运动的x t图像为倾斜直线，斜率的大小表示速度的大小．匀变速直线运动的x t图像为抛物线(或抛物线的一部分)，斜率的大小是变化的，由斜率的变化情况可以得知速度的变化情况．
3．利用x t图像、v t图像判断物体是否相遇
(1)在x t图像中，图像相交，表示两个运动质点在此时位于同一位置即相遇，所以可根据两个图像是否有交点判断两个物体是否相遇，以及判断相遇的时间和位置．
(2)在v t图像中，判断物体是否相遇，需先根据题干信息，确定两个质点的起点距离，再根据v t图像与时间轴所围的面积判断质点的位移，然后再判断物体是否相遇．
[反馈练习]
1．如图是甲、乙两物体做直线运动的v t图像．下列表述正确的是(　　)
A．乙做匀加速直线运动
B．第1 s末甲和乙相遇
C．甲和乙的加速度方向相同
D．甲的加速度比乙的小
解析：由图可知，甲做匀减速直线运动，乙做匀加速直线运动，选项A正确；第1 s末甲、乙速度相等，无法判断是否相遇，选项B错误；根据v t图像的斜率可知，甲、乙的加速度方向相反，且甲的加速度比乙的大，选项C、D错误．
答案：A
2．利用速度传感器与计算机结合，可以自动作出物体运动的图像．某同学在一次实验中得到的运动小车的速度—时间图像如图所示，以下说法错误的是(　　)
A．小车先做加速运动，再做匀速运动，后做减速运动
B．小车运动的最大速度约为0.8 m/s
C．小车的位移一定大于8 m
D．小车的运动轨迹是曲线
解析：由v t图像可以看出，小车的速度先增加，再不变，后减小，最大速度约为0.8 m/s，故选项A、B正确；小车的位移为v t图像与t轴所围的“面积”，x＝87×0.1×1 m＝8.7 m>8 m，选项C正确；图线弯曲表明小车速度变化不均匀，不表示小车轨迹是曲线，故选项D错误．
答案：D
解析：(1)设t＝10 s,40 s,60 s时汽车的速度分别为v1，v2，v3.由a t图像知在0～10 s内汽车以加速度大小为2 m/s2匀加速行驶，由运动学公式得v1＝2×10 m/s＝20 m/s
由a t图像知在10～40 s内汽车匀速行驶，因此v2＝20 m/s
由a t图像知在40～60 s内汽车以加速度大小为1 m/s2匀减速行驶
由运动学公式得v3＝(20－1×20) m/s＝0
则汽车在0～60 s内的v t图线如图所示．
答案：(1)见解析　(2)900 m
五、追及、相遇问题
[知识回顾]
1．追及问题
(1)特点：两个物体在同一时刻到达同一位置．
(2)满足的位移关系：x2＝x0＋x1.
其中x0为开始追赶时两物体之间的距离，x1表示前面被追赶物体的位移，x2表示后面物体的位移．
(3)临界状态：v1＝v2.
当两个物体的速度相等时，可能出现恰好追上、恰好避免相撞、相距最远、相距最近等临界、最值问题．
2．相遇问题
(1)特点：在同一时刻两物体处于同一位置．
(2)条件：同向运动的物体追上即相遇；相向运动的物体，各自发生的位移的绝对值之和等于开始时两物体之间的距离时即相遇．
[方法规律]
处理“追及与相遇”问题的三种方法
(1)物理方法：通过对物理情景和物理过程的分析，找到临界状态和临界条件，然后列出方程求解．
(2)数学方法：由于匀变速运动的位移表达式是时间t的一元二次方程，我们可利用判别式进行讨论：在追及问题的位移关系式中，若Δ>0，即有两个解，并且两个解都符合题意，说明相遇两次；Δ＝0，有一个解，说明刚好追上或相遇；Δ<0，无解，说明不能够追上或相遇．
(3)图像法：对于定性分析的问题，可利用图像法进行分析，避开繁杂的计算，快速求解．
[反馈练习]
1．某段高速公路最大限速为30 m/s，一辆汽车以25 m/s的速度在该路段紧急刹车，滑行距离为62.5 m．(汽车刹车过程可认为做匀减速直线运动)
(1)求该汽车刹车时的加速度大小；
(2)若该汽车以最大限速在该路段行驶，驾驶员的反应时间为0.3 s，求该汽车的安全距离．(安全距离即驾驶员从发现障碍物至车停止运动的距离)
答案：(1)5 m/s2　(2)99 m
答案：(1)5 s　36 m　(2)否
六、自由落体运动
[知识回顾]
自由落体运动
只受重力
gt
2gh
[方法规律]
自由落体运动问题的分析方法
(1)确定研究对象，选取研究过程．
(2)明确物体的运动是否符合自由落体运动的条件．
对于密度较大体积又较小，下落速度不是太大的物体，空气阻力远小于物体的重力时，可以把物体的运动看成是自由落体运动．
(3)充分利用v0＝0的匀加速直线运动的相关公式及推论．
(4)取竖直向下为正方向列方程，求解结果．
[反馈练习]
1．如图所示，能反映自由落体运动的是(　　)
解析：由于自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，所以速度v＝gt，D选项正确．
答案：D
2．一位同学在某星球上完成自由落体运动实验：让一个质量为2 kg的小球从一定的高度自由下落，测得其在第5 s内的位移是18 m，则(　　)
A．小球在2 s末的速度是20 m/s
B．小球在第5 s内的平均速度是3.6 m/s
C．小球在第2 s内的位移是20 m
D．小球在5 s内的位移是50 m
答案：D
3.屋檐每隔相同时间滴下一滴水，当第5滴正欲滴下时，第1滴刚好落到地面，而第3滴与第2滴分别位于高1 m的窗子的上、下沿，如图所示．求此屋檐离地面的高度及滴水的时间间隔．(g取10 m/s2)
答案：3.2 m　0.2 s
答案：(1)见解析　(2)11.60(11.30～11.60均对)　表示A点的瞬时速度　(3)0.5 m/s2
2．一位同学用打点计时器测量自由落体运动的加速度．
(1)现有下列器材可供选择：铁架台、电磁打点计时器及复写纸、纸带若干、低压直流电源、天平、停表、导线、开关．其中不必要的器材是___________________；
缺少的器材是________________________．
(2)这位同学从打出的几条纸带中，挑出较为理想的一条纸带．把开始打的第一个点标为A，随后连续的几个点依次标记为点B、C、D、E和F，测量出各点间的距离，如图所示．请你在这位同学工作的基础上，思考求纸带加速度的方法，写出你所依据的公式_________．
(3)根据你的计算公式，设计表格记录需要的数据，计算纸带下落的加速度．(结果保留两位有效数字)
(4)试分析误差的来源及减小误差的方法．
谢谢观看！