2023年高考物理一轮复习提升核心素养·1.1描述运动的基本概念-2023年高考物理一轮复习提升核心素养

第一章：运动的描述　匀变速直线运动

1.1描述运动的基本概念

一、质点和参考系

1．质点

（1）用来代替物体的有质量的点叫做质点。

（2）研究一个物体的运动时，如果物体的形状和大小对所研究问题的影响可以忽略，就可以看做质点．

（3）质点是一种理想化模型，实际并不存在。

2．参考系

（1）参考系可以是运动的物体，也可以是静止的物体，但被选为参考系的物体，我们都假定它是静止的。

（2）比较两物体的运动情况时，必须选同一参考系。

（3）选取不同的物体做参考系，对同一物体运动的描述可能不同．通常以地面做参考系。

二、位移和速度

1．位移和路程

2.速度与速率

（1）平均速度：物体发生的位移与发生这段位移所用时间的比值，即$\overline{v}$＝$\frac{\mathrm{\Delta }x}{\mathrm{\Delta }t}$，是矢量，其方向就是对应位移的方向。

（2）瞬时速度：运动物体在某一时刻或经过某一位置的速度，是矢量，其方向是物体的运动方向或运动轨迹的切线方向。

（3）速率：瞬时速度的大小，是标量。

（4）平均速率：物体运动的路程与通过这段路程所用时间的比值，不一定等于平均速度的大小。

三、加速度

1．物理意义：描述物体速度变化快慢的物理量。

2．定义式：a＝$\frac{\mathrm{\Delta }v}{\mathrm{\Delta }t}$＝$\frac{v-v_0}{\mathrm{\Delta }t}$。

3．决定因素：a不是由v、Δt、Δv来决定，而是由$\frac{F}{m}$来决定。

4．方向：与Δv的方向一致，由合外力的方向决定，而与v₀、v的方向无关。

质点、位移和参考系

1．三个概念的进一步理解

（1）质点不同于几何“点”，它无大小但有质量，能否看成质点是由研究问题的性质决定，而不是依据物体自身大小和形状来判断。

（2）参考系一般选取地面或相对地面静止的物体。

（3）位移是由初位置指向末位置的有向线段，线段的长度表示位移的大小。

2．三点注意

（1）对于质点要从建立理想化模型的角度来理解。

（2）在研究两个物体间的相对运动时，选择其中一个物体为参考系，可以使分析和计算更简单。

（3）位移的矢量性是研究问题时应切记的性质。

平均速度和瞬时速度

一、平均速度与瞬时速度的区别和联系

1．区别：平均速度是过程量，表示物体在某段位移或某段时间内的平均运动快慢程度；瞬时速度是状态量，表示物体在某一位置或某一时刻的运动快慢程度．

2．联系：瞬时速度是运动时间Δt→0时的平均速度．

二、平均速度与平均速率的区别

平均速度的大小不能称为平均速率，因为平均速率是路程与时间的比值，只有当路程与位移的大小相等时，平均速率才等于平均速度的大小．

速度、速度变化量和加速度的关系

1．三个概念的比较

2.判断直线运动中的“加速”或“减速”方法

判断物体做加速运动还是减速运动，关键是看物体的加速度与速度的方向关系．

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x－t图像

1．图像的意义：x－t图像反映了做直线运动的物体的位移随时间变化的规律．

2．x－t图像中的“交点”“斜率”“截距”的意义

（1）交点：两图线有交点，说明两物体相遇．

（2）斜率：表示速度的大小及方向．

（3）截距：纵轴截距表示t＝0时刻的初始位置，横轴截距表示位移为零的时刻．

用平均速度法求解瞬时速度——极限思想的应用

1．用极限法求瞬时速度和瞬时加速度

（1）公式v＝$\frac{\mathrm{\Delta }x}{\mathrm{\Delta }t}$中，当Δt→0时v是瞬时速度；

（2）公式a＝$\frac{\mathrm{\Delta }v}{\mathrm{\Delta }t}$中，当Δt→0时a是瞬时加速度；

2．注意

（1）用v＝$\frac{\mathrm{\Delta }x}{\mathrm{\Delta }t}$求瞬时速度时，求出的是粗略值，Δt越小，求出的结果越接近真实值；

（2）对于匀变速直线运动，一段时间内的平均速度可以精确地表示物体在这一段时间内中间时刻的瞬时速度；