1.1 几个描述运动的基本概念
★一、考情直播 1．考纲解读
考纲内容 能力要求 考向定位
1．参考系、质点 1．认识在哪些情况下可以把物体看成质点1．在研究物理问题过程中构建物2．位移、速度和加速度的，知道不引入参考系就无法确定质点的位置 理模型，再现物理情景．
和运动． 2．对参考系、质点只作Ⅰ级要2．理解位移、速度和加速度 求，对位移、速度和加速度则作Ⅱ
级要求
2.考点整合
考点1 机械运动、参考系、位置、位移和路程
1、机械运动：一个物体相对于另一个物体位置的改变．包括平动、转动和振动等形式．参考系：为了研究物体的运动而假设为不动的物体． 参考系的选取是任意的，对同一物体的运动，选取的参考系不同，对物体的运动描述结果不同．
2、位移描述物体位置的变化，是从物体运动的初位置指向末位置的矢量，即位移大小和方向由始、末位置决定，与物体运动路径无关；路程是物体运动轨迹的长度，是标量． 既有大小又有方向，运算遵循平行四边形定则的物理量，叫做矢量; 只有大小而没有方向的物理量，叫做标量．
特别提醒：
位移和路程容易混淆，常见错误认识是认为做直线运动的物体的位移大小与路程相等【例1】关于位移和路程，以下说法正确的是（ ） A．位移是矢量，路程是标量 B．物体的位移是直线，而路程是曲线 C．在直线运动中，位移与路程相同
D．只有在质点做单向直线运动时，位移的大小才等于路程
解析：位移描述物体位置的变化，它是从物体初位置指向末位置的物理量，它是矢量；路程是从物体初位置到末位置所经过的路径轨迹长度．路程是标量．A正确．位移和路程都是物理量，不存在直线或曲线问题，B错．位移和路程是两个不同的物理量，前者是矢量后者是标量，即使大小相等也不能说二者相同，C错，D正确．
答案：AD．
[规律总结]①抓住运动轨迹有直线和曲线运动之分；②位移和路程是两个不同性质的物理量；③位移是初位置指向末位置的有向线段，而路程是轨迹的长度．
【例2】[易错题]对参考系的理解，以下说法正确的是 A．不选参考系，就无法研究某一物体是怎样运动的 B．参考系一定要选取不动的物体
C．研究车轮边缘上一点的运动时，只能以轮轴为参考系 D．同一物体的运动，对不同的参考系有相同的观察结果
解析：研究物体运动必须选择参考系，参考系的选择是任意的，对同一物体的运动，选取的参考系不同，对物体的描述结果不同，故只有A项正确．
答案：A．
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[方法技巧]选择参考系其实是选择一个用来与所描述的对象进行比较的物体，任何物体都可以选做参考系，但选择不同的参考系，所描述的运动简易情况不同．当求解的问题涉及两个运动对象时，通过可通过巧妙地选择参考系，简化研究运动情景． 考点2速度、速率、平均速度与平均速率
速度：是描述物体运动快慢的物理量，是矢量．物体速度方向与运动方向相同． 物体在某段时间内的位移跟发生这段位移所用的时间的比值，叫做这段位移内（或这段时间内）的平均速度，即定义式为：
，平均速度方向与
方向相同，平均速度是矢量．瞬时速度是
运动物体在某一时刻的速度，瞬时速度方向沿物体运动轨迹上相应点的切线指向前进方向一侧的方向．平均速率是质点在某段时间
内通过的路程与
的比值，是标量，不一定等于平
均速度的大小．速率：速度的大小就是速率，只有大小，没有方向，是标量．
【例3】骑自行车的人沿直线以速度行驶了三分之二的路程，接着以其余三分之一的路程．若全程的平均速度为
解析：由平均速度的定义式
，则是多少？
的速度跑完
可求得．设总位移为，前一段运动所需时间为，
后一段运动所需时间为，则：，，；
又，即：，解得：
答案：．
[误区警示]不同时间段的平均速度可能不同，求解平均速度时要用位移和对应的时间来计算，另外平均速度是矢量要注意方向．
【例4】[拓展题]甲、乙两辆汽车沿平直公路从某地同时驶向同一目标，甲车在前一半时间内以速度V1做匀速直线运动，后一半时间内以速度V2做匀速直线运动；乙车在前一半路程中以速度V1做匀速直线运动，后一半路程中以速度V2做匀速直线运动，则:
A．甲先到达；B.乙先到达； C.甲、乙同时到达； D.不能确定．
解析：设甲、乙车从某地到目的地距离为S，则对甲车有;对于乙车有
，所以，由数学知识知
,故t甲 答案：A． 考点3加速度 2 / 11 加速度是描述速度变化快慢的物理量，它是速度改变量与对应时间的比值，即加速度是速度对时间的变化率，即定义式：同，它是矢量． [例5]有下列①、②、③、④所述的四种情景，请根据所学知识从A、B、C、D四个选项中选择对情景的分析和判断的正确说法（ ） ①点火后即将升空的火箭 ②高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车 ③运行的磁悬浮列车在轨道上高速行驶 ④太空的空间站在绕地球匀速转动 A．因火箭还没运动，所以加速度一定为零 B．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．尽管空间站做匀速转动，但加速度也不为零 解析：加速度是描述速度变化快慢的物理量，它是速度改变量与对应时间的比值，即加速度是速度对时间的变化率，速度变化快，则加速度一定大，故B正确．一个物体速度大，但速度不发生变化，如匀速直线运动，它的加速度就等于零，所以C错．曲线运动的速度方向不断改变，即速度变化了，一定有加速度，D正确．速度为零，加速度不一定为零，加速度和速度的大小没有关系，所以A错误． 答案：BD． [误区警示]（1）加速度是描述速度变化快慢的物理量，不是描述速度大小的物理量，所以与速度的大小没有必然联系；（2）加速度实质是由物体的受力和物体的质量决定的．从运动量的角度来看，加速度由速度的变化与变化所用时间的比值来度量，说明加速度不是仅仅由速度的变化决定的；（3）加速度的方向与速度的方向没有必然联系，但与速度变化的方向一致，其实质是与物体所受到的合外力方向一致． 【例6】[拓展题] 下列说法中，正确的是 A.物体在一条直线上运动，如果在相等的时间里变化的位移相等，则物体的运动就是匀变速直线运动 B.加速度大小不变的运动就是匀变速直线运动 C.匀变速直线运动是加速度不变的运动 D.加速度方向不变的运动一定是匀变速直线运动 解析：匀变速运动的特点是加速度不变，即加速度大小和方向均不变，故C正确． 答案：C． ★二、高考重点、热点题型探究 参考系、质点虽然是Ⅰ级要求，但有时也有单独的命题，位移、速度、平均速度和加速度作为Ⅱ级要求，是高考的重点内容之一．高考真题中，这些考点一般以选择题出现． 重点1：匀速直线运动公式的应用 [真题1]（05广东理综）“大洋一号”配备有一种声呐探测系统，用它可测量海水深度．其原理是：用超声波发生器垂直向海底发射超声波，超声波在海底会反射回来，若已知超声波在海水中的波速，通过测量从发射超声波到接受到反射波的时间，就可推算出船所在位置的海水深度．现已知超声波在海水中的波速为1500m/s，船静止时，测量从发射 ，它的方向与速度改变量方向相 3 / 11 超声波到接受到反射波的时间为8s,试计算该船所在位置的海水深度． [解析] 海水深度 [答案]6000m [名师指引]考点：匀速运动位移公式及要用．注意该题所用时间为超声波往返时间． 重点1：建构直线运动的物理模型，再现直线运动的物理情景 [真题2]（2006全国Ⅰ）天空有近似等高的浓云层．为了测量云层的高度，在水平地面上与观测者的距离为d=3.0km处进行一次爆炸，观测者听到由空气直接传来的爆炸声和由云层反射来的爆炸声时间上相差Δt=6.0s．试估算云层下表面的高度．已知空气中的声速v= km/s． [解析] 如图1-1-1，A表示爆炸处，O表示观测者所在处，h表示云层下表面的高度，用t1表示爆炸声直接传到O处所经时间，则有 d=v t1 ① 用t2表示爆炸声经云层反射到达O处所在经时间，因为入射角等于反射角，故有 ② 已知t2- t1=Δt ③ 联立①、②、③，可得 ④ 代入数值得[答案] ⑤ h O d 图1-1-1 A [名师指引]考点：匀速运动规律及要用．高考常用超声波、声波、光、无线电波等测量距离，求解时画出示意图能快速确定求解思路． [新题导练]（原创题）以下说法中，正确的是（ ） A．枪膛中的子弹的加速度约为度大，速度变化就大 B．质子在加速器中可获得 加速度，所以质子在加速器中加速1s后可获得的 ，射出时速度可达 左右，所以加速 的速度 C．汽车的加速性能是反映汽车质量优劣的一项重要指标，因为加速度大，汽车速度变化快，启动性能好 D．嫦娥一号卫星在离月球表面200km的轨道上绕月球作匀速圆周运动，因此它的加速度等于零 【解析】C．速度变化量是由加速度和加速过程所用的时间共同决定的，选项A错误；当速度达到一定值时，速度增加，物体的质量也相应会增加，物体的速度不会超过光速，另外，质子在加速器中可获得加速度，只是说明在加速这段时间内速度变化的快慢，相当于每秒增加，但由于质子加速的时间远远小于1s，故选项B错误；作匀速圆周运动，因速度的方向不断改变，物体具有向心加速度． 4 / 11 ★三、抢分频道 ◇限时基础训练（20分钟） 班级 姓名 成绩 1．如图1-1-6所示为高速摄影机拍摄到的子弹穿过苹果瞬间的照片．该照片经过放大后分析出，在曝光时间内，子弹影响前后错开的距离约为子弹长度的1%~2%．已知子弹飞行速度约为500m/s，因此可估算出这幅照片的曝光时间最接近（ ） 图1-1-6 -3-6-9-12 A．10s B．10s C．10s D．10s 2．对于平均速度、即时速度与速率，正确的说法是( ) A．平均速度的大小等于平均速率 B．平均速度大小等于初速度和末速度的平均值 C．瞬时速度大小等于瞬时速率 D．极短时间内的平均速度就是瞬时速度 3．（原创题）2007年10月24日18时29分，搭载中国首枚绕月探测卫星“嫦娥一号”的“长征三号甲”火箭成功地将嫦娥一号卫星送入大空，在嫦娥一号卫星飞向38万公里外月球的漫长旅途中，需要进行一系列高度复杂又充满风险的动作，即三次绕地球变轨，然后进入月地转移轨道，再三次绕月球变轨，最后绕月球做圆周运动，如图1-1-3所示，是“嫦娥一号”升空路线图，下列说法正确的是( ) A．图中描述卫星绕地球运行情景的四个椭圆轨道 图1-1-3 是以地球作参考系 B．图中描述卫星绕月球运动情景的三个椭圆轨道是以地球作参考系 C．图中描述卫星在月地转移轨道的运动情景是以太阳作参考系 D．图中描述卫星运动情景的所有轨道均是以太阳作参考系 4．质点做匀变速直线运动，加速度大小为 ，则以下说法中正确的是（ ） A．质点运动速度每秒钟变化 B．质点运动速率每秒钟变化 C．质点运动速度每秒钟增加 D．质点在连续的两个一秒钟内的平均速度一定相差 5．关于加速度，下面说法正确的是 A．加速度的大小在数值上等于单位时间内速度的改变量，因此加速度就是加出来的速度 B．加速度的大小在数值上等于单位时间内速度的改变量，因此每秒钟速率的增量在数值上等于加速度的大小 C．加速度为正值，物体做加速运动；加速度为负值，物体做减速运动 D．加速度增大，而速度有可能减少；加速度减小，而速度有可能增大 6．关于质点瞬时速度、加速度 ，下面说法中错误的是（ ） A．为零时，可能不为零，可能不为零 B．当大小不变时，必为零，也必为零 5 / 11
高中物理第一章运动的描述1.1几个描述运动的基本概念教案苏教版必修1
