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人教版（2019）物理必修第一册《运动的描述》全章知识点梳理1.1质点参考系1．机械运动和质点(1)机械运动：物体的空间位置随时间的变化，是自然界中最简单、最基本的运动形态，叫作机械运动。
(2)质点的概念：在某些情况下，可以忽略物体的大小和形状，把它简化为一个具有质量的点，这样的点叫作质点。
(3)物体看成质点的另一种情况：物体上各点的运动情况完全相同，从描述运动的角度看，物体上任意一点的运动完全能反映整个物体的运动。
(4)质点的特点①质点不同于几何“点”。
质点是忽略了物体的大小和形状，代替物体的有质量的点，其特点是具有质量，没有大小、体积、形状，它与几何“点”有本质的区别。
②质点是一个理想化的物理模型。
质点是对实际物体的科学抽象，它突出了问题的主要因素，忽略次要因素，在现实中是不存在的。
③一个物体能否看成质点是由所要研究的问题决定的。
同一个物体，由于所要研究的问题不同，有时可以看成质点，有时不能看成质点。
2．参考系(1)运动与静止：自然界的一切物体都处于永恒的运动中，绝对静止的物体是不存在的，即运动是绝对的，静止是相对的。
(2)运动的相对性：描述某个物体的位置随时间的变化时，总是相对于其他物体而言的。
如果两个物体运动的快慢相同，方向相同，我们就说这两个物体是相对静止的。
(3)参考系的定义：在描述物体的运动时，用来作为参考的物体。
(4)参考系的四个性质①标准性：被选为参考系的物体都是假定不动的，被研究的物体是运动还是静止，都是相对于参考系而言的。
②任意性：参考系可以任意选择。
参考系的选取一般以观察方便和使运动的描述尽可能简单为原则。
通常在研究地面上物体的运动时，如果不特殊说明，则默认以地面为参考系。
③统一性：比较多个物体的运动或研究同一物体在不同阶段的运动时应选择同一个参考系。
④差异性：对于同一个物体，选择不同的参考系，观察结果一般不同。
1.2时间位移一、时刻和时间间隔1．时刻：表示某一瞬间，在时间轴上用点表示，如第2 s末、第8 s初等均为时刻．2．时间间隔：表示两个时刻之间的时间．在时间轴上用线段表示，如前4 s内(0至4 s末)、第4 s内(3 s 末至4 s末)等均为时间间隔．二、位置和位移1．坐标系(1)建立目的：定量描述物体的位置及位置的变化．(2)坐标系的三要素：原点、正方向和单位长度．(3)常见的坐标系的种类：直线坐标系、平面坐标系和空间坐标系．2．路程：物体运动轨迹的长度．3．位移(1)物理意义：表示物体(质点)位置变化的物理量．(2)定义：从初位置到末位置的一条有向线段．(3)大小：初、末位置间有向线段的长度．(4)方向：由初位置指向末位置．4．矢量和标量(1)矢量：既有大小又有方向的物理量，如位移等．(2)标量：只有大小、没有方向的物理量，如质量、时间、路程等．三、直线运动的位移研究直线运动时，在物体运动的直线上建立x轴，如图所示．1．物体的初、末位置：可用位置坐标x1、x2表示．2．物体的位移：Δx＝x2－x1．若Δx为正，表示位移方向与x轴正方向相同；若Δx为负，表示位移方向与x轴正方向相反．四、位移－时间图象(1)物理意义：直观地表示物体在每一时刻的位置或每一时间间隔的位移．(2)图象的建立：在直角坐标系中选时间t为横轴，选位置x为纵轴，其上的图线就是位置－时间图象；如果将物体运动的初始位置选作坐标原点O，则图象就成为位移－时间图象．五、位移和时间的测量1．生活中：可以用照相的方法记录物体的位置，用钟表记录物体运动的时刻，也可以用频闪照相的方法同时记录物体运动的时刻和位置．2．实验：练习使用打点计时器(1)打点计时器的原理及使用(2)操作流程 ①连接装置； ②接通电源； ③拉动纸带； ④关闭电源； ⑤处理数据； ⑥误差分析．1.3位置变化快慢的描述——速度一、速度 1．定义物理学中用位移与发生这段位移所用时间之比表示物体运动的快慢，这就是速度(velocity)．用字母v 表示． 2．公式：tx v ∆∆= 3．单位在国际单位制中，速度的单位是米每秒，符号是m/s 或m ·s －1.常用的单位还有千米每时(km/h 或km ·h －1)、厘米每秒(cm/s 或cm ·s －1)等． 4．矢标性速度是矢量，它既有大小，又有方向．速度的方向(物体运动的方向)和位移的方向相同． 5．物理意义速度是描述物体运动快慢的物理量． 二、平均速度和瞬时速度 1．平均速度(1)概念：由求得的速度v ，表示的只是物体在时间Δt 内运动的平均快慢程度，叫作平均速度(average velocity)． (2)公式tx v ∆∆=(3)矢标性：是矢量，方向与Δt 时间内发生的位移的方向相同． 2．瞬时速度(1)概念：用由时刻t 到t ＋Δt 一小段时间内的平均速度来代替时刻t 物体的速度，当Δt 非常非常小时，运动快慢的差异可以忽略不计，此时，我们就把叫作物体在时刻t 的瞬时速度(instantaneous velocity)．(2)匀速直线运动是瞬时速度保持不变的运动．在匀速直线运动中，平均速度与瞬时速度相等．3．速率瞬时速度的大小通常叫作速率(speed)．速率是标量．三、速度—时间图像1．概念以时间t为横轴，速度v为纵轴，坐标中的图像即为速度—时间图像或v—t图像．2．V—t图像的建立(1)用横轴表示时间t，纵轴表示速度v，建立直角坐标系．(2)根据测量的速度v、时间t数据在坐标系中描点．(3)用平滑的曲线把这些点连接起来，即得到如图所示的v t图像．3.物理意义V—t图像非常直观地反映了物体运动的速度随时间变化的规律，它并不表示物体运动的轨迹．四、由x－t图象分析物体的运动1．斜率与速度若物体做匀速直线运动，则x－t图象是一条倾斜的直线．斜率的大小表示速度的大小，斜率的正、负表示物体的运动方向，如图中的a、b所示．若x－t图象为平行于时间轴的直线，表示物体处于静止状态，如图中的c所示．2．截距与初始位置纵轴截距表示运动物体的初始位置，如图所示，a、b物体分别是从原点、x2处开始运动．3．交点的含义图线的交点表示相遇，如图中的交点表示a、b、c三个物体在t1时刻在位移x1的位置处相遇．4．注意事项(1)x－t图象只能用来描述直线运动．(2)x－t图象表示的是位移x随时间t变化的情况，不是物体运动的轨迹．(3)图线上某点切线的斜率的大小表示物体速度的大小． (4)图线上某点切线的斜率的正、负表示物体速度的方向． 五、由v －t 图象表示速度的变化规律1．由图象能看出每一时刻对应的瞬时速度．瞬时速度为正，说明物体沿选定的正方向运动，如图中的1、4、5图线；瞬时速度为负，说明物体沿与选定的正方向相反的方向运动，如图中的2、3图线．2．根据图线斜率判断物体的运动性质．若图线平行于t 轴，则表示物体做匀速直线运动，如图中所示的1、2图线；若图线不平行t 轴，则表示物体做变速运动，如图中的3、4、5图线，且倾斜程度越大，即斜率的绝对值越大，表示速度变化越快． 3．截距v －t 图象在纵轴上的截距表示初始时刻物体的瞬时速度，横轴截距表示物体速度为零的时刻．4．图线交点：两条图线相交，交点表示两物体此时的瞬时速度相同． 5．由v －t 图象求位移物体在某段时间内的位移可以用其v －t 图线与时间轴所围的面积来表示(如图中阴影所示)．若所围的面积在t 轴上方，对应的位移为正；若所围的面积在t 轴下方，则对应的位移为负(第二章会再学习)。
2020-2021年新教材高一必修第一册知识讲学卓越讲义（新人教版）第一章 运动的描述 章末优化整合一、核心概念扫描1．质点(1)定义：用来代替物体的只有质量，没有大小和形状的点，是理想模型． (2)条件：物体的大小和形状在问题中可忽略不计时． 2．参考系(1)定义：为描述物体的运动被选为参考的物体． (2)选定原则：任意物体，一般选大地为参考系． 3．坐标系：定量描述物体的位置和位置变化． 4．时间间隔与时刻(1)时刻指某一瞬时，时间间隔指两时刻之间的间隔． (2)在时间轴上，时刻用点表示，时间间隔用线段表示． 5．位移(1)物理意义：表示物体位置的变化． (2)定义：从初位置指向末位置的有向线段．(3)表示方法：用坐标的变化Δx ＝x 2－x 1表示位移(一条直线上)． 6．速度(1)物理意义：描述物体运动快慢和运动方向． (2)定义：位移和发生这段位移所用时间的比值． (3)公式：v ＝ΔxΔt (位移的变化率)．(4)单位：m/s.(5)矢量：方向是物体运动的方向． 7．加速度(1)物理意义：表示物体速度变化快慢．(2)定义：速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值． (3)公式：a ＝ΔvΔt (速度的变化率)．(4)单位：m/s 2.(5)矢量：方向与速度变化量的方向相同．二、高频考点专题突破 专题一 速度与速率的比较【例1】(2019-2020学年·宁夏育才中学高一期中)北京体育大学青年教师张健于某年8月8日8时整，从旅顺老铁山南岬角准时下水，于8月10日10时22分抵达蓬莱阁东沙滩，游程为123.58 km，直线距离为109 km，不借助任何漂浮物横渡了渤海海峡，创造了男子横渡海峡最长距离的世界纪录．试求：(1)在这次横渡海峡中，张健游泳的平均速率和每游100 m 约需的时间分别是多少？(2)在这次横渡中，张健游泳的平均速度大小是多少？【变式1】．(多选)下列说法正确的是()A．瞬时速度可看作时间趋于无穷小时的平均速度B．平均速度即为速度的平均值C．瞬时速度是物体在某一时刻或在某一位置时的速度D．加速度的方向就是速度的方向【变式2】如图所示，一质点沿半径为r＝20 cm的圆周自A点出发，逆时针运动2 s，运动34圆周到达B点，求：(1)质点的位移和路程；(2)质点的平均速度和平均速率．专题二对加速度的理解和应用1．速度v、速度变化量Δv、加速度a三者的大小无必然联系．(1)速度大，加速度不一定大，速度变化量也不一定大；速度小，加速度不一定小，速度变化量也不一定小．(2)速度变化量大，加速度不一定大；速度变化量小，加速度不一定小．2．速度的方向是物体的运动方向，速度变化量的方向是加速度的方向，加速度与速度的方向关系决定了物体做加速运动还是减速运动．(1)当加速度与速度同向时，物体做加速直线运动．(2)当加速度与速度反向时，物体做减速直线运动．【例1】有两个物体都做加速度恒定的变速直线运动，则以下说法中正确的是()A．经过相同的时间，速度变化大的物体，它的加速度一定大B．若初速度相同，则末速度大的物体加速度一定大C．若加速度相同，初速度大的物体其末速度一定大D．在相同时间内，加速度大的物体其速度必然大【反思小结】1物体运动速度大小与加速度大小无必然联系，判断物体运动性质依据加速度与速度的方向关系.2速度变化量大，加速度不一定大，加速度是速度的变化率，还与时间有关.【变式1】(2019-2020学年·太原高一检测)一物体以初速度v0、加速度a做加速直线运动，若物体从t时刻起，加速度a逐渐减小至零，则物体从t时刻开始()A．速度开始减小，直到加速度等于零为止B．速度开始减小，直到速度等于零为止C．速度继续增大，直到加速度等于零为止D．位移继续增大，直到加速度等于零为止【例2】(2019-2020学年·大连高一检测)爆炸性的加速度往往是跑车的卖点．保时捷911GT3由静止加速至100 km/h 只需4.2 s.(1)求保时捷911GT3的平均加速度大小．(2)假设普通私家车的平均加速度为3 m/s2，它们需要多长时间才能由静止加速至100 km/h?【变式2】世界一级方程式(F1)比赛过程中，赛车在比赛中有一次进站加油的过程．在某次比赛中，处于第一名的赛车进站加油，该赛车进站时一直做减速运动，平均加速度为30 m/s2，出站时一直做加速运动，平均加速度为45 m/s2，加油时间为6 s，进站前和出站后在赛道上的速度均为90 m/s，则该赛车从进站到出站所用时间是多少？专题三对v－t图象的理解和应用1.图像的含义vt图像描述的是物体速度随时间的变化规律．2．图像的应用(1)判断物体的运动性质．(2)根据图像的纵坐标确定物体在某时刻速度的大小和方向．(3)根据图像的斜率确定物体运动加速度的大小和方向．3．速度—时间图像(vt图像)为一倾斜直线，则表明物体的速度均匀变化，如图甲中的图线a和b所示.甲4．图像为曲线时表示物体的速度非均匀变化，如图乙中的图线c、d分别表示物体的速度变化得越来越快和越来越慢．乙5．图线的斜率等于物体的加速度，对于vt图像为曲线的，某时刻的加速度等于该时刻过图线的切线的斜率．如图乙中直线e的斜率等于A点的加速度．6.v－t图象的六看(1)初速度——“看截距”．(2)运动方向——“看上下”(图象与时间轴有交点，表示从该时刻起，物体运动的速度方向与原来的速度方向相反)．(3)运动性质——“看形状”(匀变速直线运动的图象是倾斜的直线，非匀变速直线运动的速度随时间变化具有不确定性，故图象是曲线)．(4)加速度——“看斜率”．(5)多条图线分析——“看交点”(在该时刻两物体速度相同，该交点在以后处理追及相遇问题时尤为重要)．(6)找位移——“看面积”．【例1】．(多选)(2019-2020学年·南京高一月考)如图为某运动物体的速度－时间图象，下列说法中正确的是()A．物体以某初速度开始运动，在0～2 s内加速运动，2～4 s内静止，4～6 s内减速运动B．物体在0～2 s内的加速度是2.5 m/s2，2～4 s内的加速度为零，4～6 s内的加速度是－10 m/s2C．物体在4.5 s时的速度为5 m/sD．物体在0～6 s内始终向同一方向运动【变式1】(多选)如图所示是A、B两个物体做直线运动的vt图像，则下列说法中正确的是()A．物体A做加速直线运动B．物体B做减速直线运动C．物体A的加速度大于B的加速度D．物体B的速度变化比A的速度变化快【变式2】(多选)(2019-2020学年·沈阳高一月考)甲、乙、丙是三个在同一直线上运动的物体，它们运动的v －t图象如图所示，下列说法正确的是()A．丙与甲的运动方向相反B．丙与乙的运动方向相同C．乙的加速度大于甲的加速度D．丙的加速度小于乙的加速度三、章末优化训练1．(2019-2020学年·安徽涡阳高一质检)在某同学的物理笔记上，有一些关于运动学概念的记录，其中记录有误的是()A．质点是一种理想化的物理模型，实际并不存在B．对于匀速直线运动，瞬时速度与平均速度相等C．物体有加速度，速度就增加D．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2．(2019-2020学年·温州期末)手机给人民生活带来很多便利，某些出行软件极大地方便了某些“不识路”的驾车一族，如图，下列说法正确的是()A．图中的“53 分钟”“52分钟”“50分钟”指的是时刻B．图中的“16 公里”“17 公里”“19 公里”指的是位移C．图中推荐的第一种方案驾车距离最短，则路程等于位移大小D．图中研究汽车在导航图中的位置时，可把汽车看做质点3．(2019-2020学年·湖北十堰高一期末)乒乓球运动技巧性强、运动量适中，非常适合亚洲人的特点，成为我国的国球．关于乒乓球运动下列说法正确的是()A．乒乓球较小，任何时候都可以把球看做质点B．研究球的飞行路程时可以把球看做质点C．研究球旋转时一定要把球看做质点D．球在空中飞行的过程中位移的大小等于路程4．(2019-2020学年·北京四中高一检测)近几年，国内房价飙升，在国家宏观政策调控下，房价上涨出现减缓趋势．有同学将房价的“上涨”类比成运动学中的“加速”，将房价的“下跌”类比成运动学中的“减速”，那么“房价上涨出现减缓趋势”可以类比成运动学中的()A．速度增加，加速度减小B．速度增加，加速度增大C．速度减小，加速度增大D．速度减小，加速度减小5.(2019-2020学年·青岛期末)济青高铁于2018年12月26日8时正式通车，正线全长307.9公里，自济南东站引出，到青岛的红岛站共11站，设计时速350公里．对以上信息，下列说法正确的是()A．26日8时是指时间间隔B．济南东站到红岛站的位移大小是307.9公里C．设计时速350公里是指高速列车的平均速率D．研究高速列车通过某站站点所用的时间时可以把列车看为质点6.[2019-2020学年·湖南邵阳高一期中]如图所示，左图为甲、乙两质点的v t图像，右图是在同一直线上运动的物体丙、丁的位移图像．下列说法中正确的是()A．质点甲、乙的速度相同B．不管质点甲、乙是否从同一地点开始运动，它们之间的距离一定越来越大C．丙的出发点在丁前面的x0处D．丙的运动速率大于丁的运动速率7.（多选）(2019-2020学年·咸阳期末)2018年12月8日凌晨2时23分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射嫦娥四号探测器，嫦娥四号经历地月转移、近月制动、环月飞行，最终实现人类首次月球背面软着陆，开展月球背面就位探测及巡视探测，并通过已在使命轨道运行的“鹊桥”中继星，实现月球背面与地球之间的中继通信．下列有关说法不正确的是()A．“12月8日凌晨2时23分”指的是时间间隔B．“嫦娥四号”探测器环月飞行一圈，它的位移和路程都为0C．“嫦娥四号”探测器环月飞行一圈，它的平均速度为0，但瞬时速度不为0D．地面控制中心在对“嫦娥四号”探测器进行飞行姿态调整时可将飞船看做质点8.如图为甲、乙两质点做直线运动的xt图像，由图像可知()A．甲、乙两质点在2 s末相遇B．甲、乙两质点在2 s末速度相同C．在2 s之前甲的速率与乙的速率相等D．乙质点在第4 s末开始反向运动9.一个物体以初速度v0沿直线运动，t1秒末速度为v1，如图所示，则下列说法正确的是()A．t1秒内的平均加速度a＝v1－v0t1B．t1之前，物体的瞬时加速度越来越小C．t＝0时的瞬时加速度为零D．平均加速度和瞬时加速度的方向相同10.(2019-2020学年·山东临朐一中高一上学期月考)物体甲的速度由36 km/h增大到54 km/h用了10 s时间；物体乙在5 s内速度减小了3 m/s；物体丙的加速度等于15 cm/s2；物体丁每秒钟速度的改变量为2 m/s。
