第一节 描述运动的基本概念

【基础梳理】

【自我诊断】 判一判

(1)研究物体的运动时，不能选择变速运动的物体作为参考系．( )

(2)研究里约奥运会跳水冠军陈艾森的动作时，不能把运动员看做质点．( ) (3)在直线运动中，物体的位移大小一定等于其路程．( ) (4)子弹击中目标的速度属于瞬时速度．( ) (5)加速度是描述速度变化大小的物理量．( )

(6)加速度为正值，表示速度的大小一定越来越大．( ) 提示：(1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)× (6)×

提示：质量 大小 形状 同一 不同 有向线段 直线距离 初位置 末位置 比值

ΔvΔx

运动 快慢 速度变化量 ΔtΔt

做一做

2017年4月20日天舟一号首发成功，如图所示是火箭点火升空瞬间的照片，关于这一瞬间的火箭的速度和加速度的判断，下列说法正确的是( )

A．火箭的速度很小，但加速度可能较大

1

B．火箭的速度很大，加速度可能也很大 C．火箭的速度很小，所以加速度也很小 D．火箭的速度很大，但加速度一定很小 提示：选A.火箭点火升空瞬间速度很小，火箭得到高速气体的反冲力，加速度可能较大，A正确，B、D错误；加速度的大小与速度的大小无必然联系，故C错误． 想一想

以恒定的速率做圆周运动的物体有加速度吗？为什么？ 提示：有，因为速度的方向在变化．

对质点和参考系的理解 【知识提炼】

1．建立质点模型的两个关键点

(1)明确题目中要研究的问题是什么，质点是对实际物体的科学抽象，是研究物体运动时对实际物体进行的近似，真正的质点并不存在．

(2)分析物体的大小和形状对所研究的问题产生的影响能否忽略不计，当物体的大小和形状对所研究运动的影响很小，可以忽略不计时，就可将其视为质点．

2．参考系的选取原则：以观测方便和使运动的描述尽可能简单为原则． (1)研究地面上物体的运动时，常选地面或相对地面静止的物体作为参考系．

(2)研究某一系统中物体的运动时，常选该系统为参考系．例如：研究宇航舱内物体的运动情况时，选取宇航舱为参考系．

【跟进题组】

1．(多选)《中国诗词大会》第二季于2017年春节期间在央视一套、十套播出，备受广大观众喜欢，在中国大地掀起诗词热．在这些脍炙人口的诗词中包含着许多物理知识，下列说法正确的是( )

A．宋代诗人陈与义的诗句“飞花两岸照船红，百里榆堤半日风。卧看满天云不动，不知云与我俱东。”其中“云与我俱东”意思是说诗人和云都向东运动，诗人以两岸或两岸的红花、榆树为参考系

B．唐代诗人李白的诗句“朝辞白帝彩云间，千里江陵一日还”，根据“千里江陵一日还”可估算出诗人李白的平均速度

C．辛弃疾描写月亮的诗句“飞镜无根谁系？姮娥不嫁谁留？”说明万有引力的存在 D．毛泽东诗句“坐地日行八万里，巡天遥看一千河”说明地球在自转

解析：选ACD.宋代诗人陈与义的诗句“卧看满天云不动，不知云与我俱东”中“云与我俱东”意思是说诗人和云都向东运动，根据诗的前两句我们可以推测出诗人是以两岸或两岸的红花、榆树为参考系的，选项A正确；由于李白诗中只给出了时间“一日”和路程“千里”，而没有给出白帝到江陵的位移，所以不能估算出诗人李白的平均速度，选项B错误；辛弃疾描写月亮的诗句“飞镜无根谁系？姮娥不嫁谁留？”诗句中的“飞镜”指月亮，月亮绕地球运动，说明万有引力的存在，选项C正确；毛泽东诗句“坐地日行八万里，巡天遥看一千河”，说明地面上的人随地球自转运动，可以看到日月星辰，这说明地球在自转，选项D正确．

2．(多选)为了提高枪械射击时的准确率，制造时会在枪膛上刻上螺旋形的槽．这样，当子弹在枪管中运动时，会按照旋转的方式前进．离开枪管后，子弹的高速旋转会降低空气密度、侧风等外部环境对子弹的影响，从而提高子弹飞行的稳定性．下列关于子弹运动的说法中正确的是( ) A．当研究子弹的旋转对子弹飞行的影响时可以把子弹看做质点 B．当研究子弹射击百米外的靶子所用的时间时可以把子弹看做质点 C．无论研究什么问题都可以把子弹看做质点

D．能否将子弹看做质点，取决于我们所研究的问题

解析：选BD.研究子弹的旋转对子弹飞行的影响时，子弹不能看成质点，A错误；当研究子弹射击百米外的靶子所用的时间时，子弹的大小和形状可以忽略，可以看成质点，B正确；当物体的形状、大小对所研究的问题没有影响时，我们就可以把它看做质点，所以能否将子弹看做质点，取决于我们所研究的问题，C错误，D正确．

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位移与路程的区别与联系

【知识提炼】

比较项目 决定因素 运算规则 大小关系 位移x 由始、末位置决定 矢量的三角形定则或平行四边形定则 路程l 由实际的运动轨迹长度决定 标量的代数运算 x≤l(路程是位移被无限分割后，所分的各小段位移的绝对值的和) 【跟进题组】

1．(多选)2018年8月16日在清华大学举办第三届“登峰杯”机器人大赛中，某机器人在平面内由点(0，0)出发，沿直线运动到点(3，1)，然后又由点(3，1)沿直线运动到点(1，4)，然后又由点(1，4)沿直线运动到点(5，5)，最后又由点(5，5)沿直线运动到点(2，2)，平面坐标系横、纵坐标轴的单位长度为1 m．整个过程中机器人所用时间是22 s，则下列说法正确的是( ) A．机器人的运动轨迹是一条直线 B．机器人不会两次通过同一点

C．整个过程中机器人的位移大小为22 m

D．整个过程中机器人的位移方向与由点(5，5)运动到点(2，2)的位移方向相反

解析：选CD.在坐标系中画出机器人的运动轨迹如图所示，可见其运动轨迹不是一条直线，图线的交点表示机器人两次通过同一点，A、B均错误；整个过程中机器人的位移为从点(0，0)到点(2，2)的有向线段，大小为22 m，C正确；(0，0)、(2，2)、(5，5)三个坐标点在一条直线上，故可得出整个过程中机器人的位移方向与由点(5，5)到点(2，2)的位移方向相反，D正确．

2．如图所示，自行车的车轮半径为R，车轮沿直线无滑动地滚动，当气门芯由车轮的正上方第一次运动到车轮的正下方时，气门芯位移的大小为( )

A．πR

B．2R

C．2πR D．R4＋π2

解析：选D.当气门芯由车轮的正上方第一次运动到车轮的正下方时，车轮向前运动半个周长，气门芯的初位置与末位置如图所示，由几何知识得，气门芯的位移大小x＝（2R）2＋（πR）2＝R4＋π2.

平均速度与瞬时速度的区别和联系

【知识提炼】

比较项目 定义 定义式 平均速度 物体在某一段时间内完成的位移与所用时间的比值 xv＝(x为位移) t瞬时速度 物体在某一时刻或经过某一位置时的速度 Δxv＝(Δt趋于零) Δt3