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描述运动的基本概念、匀速运动
编稿:张金虎审稿：
【考纲要求】
1.理解参考系、质点、位移、路程、速度、平均速度、加速度等运动学基本概念的确切含义；
2.掌握位移、速度、加速度的矢量性及匀速直线运动的相关规律.
【考点梳理】
考点一：参考系、质点
要点诠释：
1．参考系：为了研究物体的运动而假定不动的物体．
(1)描述一个物体是否运动，决定于它相对于所选的参考系的位置是否发生变化，由于所选的参考系并不是真正静止的，所以物体运动的描述具有相对性.
(2)描述同一运动时，若以不同的物体作为参考系，描述的结果可能不同．
(3)参考系的选取原则上是任意的，但是有时选运动物体作为参考系，可能会给问题的分析、求解带来简便，一般情况下如无说明，通常都是以地面作为参考系来研究物体的运动．
2．质点
(1)定义：用来代替物体的有质量的点叫做质点．质点是一个理想化的模型，现实中并不存在．
(2)可视为质点的两种情况
①物体的形状和大小在所研究的问题中可以忽略，则可以把物体当做质点．
②做平动的物体由于各点的运动情况相同，可以选物体上任意一个点的运动来代表整个物体的运动，此时可将物体当做质点处理．
考点二：时间和时刻、位移和路程
要点诠释：
考点三：瞬时速度、速率、平均速度和平均速率
要点诠释：
考点五：匀速直线运动
要点诠释：
1.定义：物体在一直线上运动且速度大小、方向都不变的运动称为匀速直线运动.
2.理解：
（1）匀速直线运动也是一种理想模型, 它是运动中最简单的一种（研究复杂的问题, 从最简单的开始, 是一种十分有益的研究方法）.
（2）实际上物体的匀速直线运动是不存在的, 不过不少物体的运动可以按匀速直线处理.这里对物体在一直线上运动就不好做到, 而如果在相等的时间里位移相等, 应理解为在任意相等的时间, 不能只理解为
一小时、一分钟、或一秒钟, 还可以更小…….认真体会“任意”相等的时间里位移都相等的含意, 才能理解到匀速的意义.
【典型例题】
类型一、对质点概念的理解
例1、在研究物体的运动时，下列物体中可以当作质点处理的是()
A．在研究乒乓球运动的发球时
B．研究步枪射击的子弹时
C．研究哈雷彗星绕太阳公转时
D．用GPS定位系统研究汽车位置时
【答案】BCD
【解析】乒乓球比赛中运动员发出的乒乓球有转动，这种转动不能忽略，所以不能把乒乓球看做质点；研究子弹的运动时，由于子弹各部分的运动情况都相同，所以可以看做质点；研究哈雷彗星绕太阳公转时，可以忽略哈雷彗星自转，也可以看做质点；用GPS定位系统研究汽车位置时，不需要考虑汽车各部分运动的差异，汽车可以看做质点，所以选项B、C、D正确．
【总结升华】(1)不能以物体的大小和形状为标准来判断物体是否可以看做质点，关键要看所研究的问题的性质．当物体的大小和形状对所研究的问题的影响可以忽略不计时，物体可视为质点．
(2)质点并不是质量很小的点，要区别于几何学中的“点”．
(3)物理学中理想化的模型还有很多，如“点电荷”、“自由落体运动”、“纯电阻电路”等，都是突出主要因素，忽略次要因素而建立的模型．
举一反三
【变式】奥运会中，下列几种奥运比赛项目中的研究对象可视为质点的是()
A．在撑竿跳高比赛中研究运动员手中的支撑杆在支撑地面过程中的转动情况时
B．帆船比赛中确定帆船在大海中的位置时
C．跆拳道比赛中研究运动员的动作时
D．铅球比赛中研究铅球被掷出后在空中的飞行时间时
【答案】BD
【解析】撑竿跳高中的运动员的动作和支撑杆的转动情况对比赛结果影响极大，不能视为质点；同理，跆拳道比赛中运动员的动作对比赛结果影响也很大，不能视为质点．其余两项可视为质点．
类型二、对位移、路程的考查
例2、（2016 全国新课标Ⅰ卷）甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其v－t图像如图所示。已知两车在t=3s 时并排行驶，则（）
A.在t=1s时，甲车在乙车后
B.在t =0时，甲车在乙车前7.5m
C.两车另一次并排行驶的时刻是t =2s
D.甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40m
【答案】BD
【解析】根据v －t 图，甲、乙都沿正方向运动。t =3s 时，甲、乙相遇，v 甲=30m/s ，v 乙=25m/s ，，由位
移和v －t 图面积对应关系，0~3s 内位移1=330m=45m 2x ⨯⨯甲，()1
=310+25m=52.5m 2
x ⨯⨯乙。故t =0时，
甲乙相距1=7.5m x x x ∆=-乙甲，即甲在乙前方7.5m ，B 选项正确；0~1s 内，1
=110m=5m 2
x '⨯⨯甲，
()1
=110+15m=12.5m 2
x '⨯⨯乙，2=7.5m x x x ''∆=-乙甲，说明甲、乙第一次相遇。A 、C 错误；乙两次相遇地
点之间的距离为=45m 5m=40m x x x '=--甲甲，所以D 选项正确。
故选BD 。
【总结升华】对基本概念要理解到位，准确把握相近概念的区别是关键. 举一反三
【变式】为了使公路交通有序、安全，路旁立了许多交通标志，如图所示，甲图是限速标志，表示允许行驶的最大速度是80 km/h ；乙图是路线指示标志，此处到青岛还有150 km.上述两个数据表达的物理意义是 ( )
A ．80 km/h 是平均速度，150 km 是位移
B ．80 km/h 是瞬时速度，150 km 是路程
C ．80 km/h 是瞬时速度，150 km 是位移
D ．80 km/h 是平均速度，150 km 是路程
【答案】B
类型三、考查对速度概念的理解
例3、在公路的每个路段都有交通管理部门设置的限速标志，如图所示，这是告诫驾驶员在这一路段驾驶车辆时 ( )
A ．必须以这一规定速度行驶
B ．平均速度大小不得超过这一规定数值
C ．瞬时速度大小不得超过这一规定数值
D ．汽车上的速度计指示值，有时还是可以超过这一规定值的
【答案】C
【解析】限速标志上的数值为这一路段汽车行驶的瞬时速度的最大值，汽车上的速度计指示值为汽车行驶
