運動的描述核心考點點擊

徐漢屏

《課程標準》對“運動的描述”這章內容的相關要求是：通過對質點的認識，了解物理學研究中物理模型的特點，體會物理模型在探索自然規律中的作用。理解位移、速度和加速度。

在高考《考試大綱》中，“參考系”、“質點”屬Ⅰ級要求，“位移”、“速度”和“加速度”屬Ⅱ級要求。由于本章內容的基礎性，上述考點在學業水平測試（簡稱“學測”）中時有涉及，而在高考中則較少單獨命題，更多的是將之與有關運動的其他考點綜合起來考查。本章的核心考點主要有：

核心考點一參考系

參考系的定義：在描述物體運動時用來做參考的假定不動的物體叫做參考系。

參考系的選擇：選擇參考系是對運動進行描述和研究的前提。從運動學的角度看，參考系的選取原則上是任意的。同一物體選擇不同的參考系時，觀察的結果可能不同。因此，要比較不同物體的運動，必須選取同一個參考系。對一個具體的運動學問題，為了追求對問題描述的簡潔性，我們應從方便出發，將簡化對運動的描述作為選擇參考系的一個基本原則（除非問題中對參考系有特別的要求）。在研究地球上物體的運動時，一般情況下選取地球或相對地球靜止的物體為參考系。

例1（2013年湖南學測解讀）電視連續劇《西游記》里，常常有“孫悟空騰云駕霧”的鏡頭。這通常是采用“背景拍攝法”：讓“孫悟空”站在平臺上，做著飛行的動作，在他的背后展現出藍天和急速飄動的白云，同時加上煙霧效果，攝影師把人物動作和飄動的白云及下面的煙霧等一齊拍入鏡頭。放映時，觀眾就感覺到“孫悟空”在“騰云駕霧”。這里，觀眾所選的參考系是（）。

A.飄動的白云B.平臺

C.“孫悟空”D.煙霧

描述某一物體的運動必須以其他物體作為參考系，“孫悟空騰云駕霧”描述的是“孫悟空”的運動，觀眾不可能取“孫悟空”本身為參考系。平臺已被煙霧遮擋而未拍入鏡頭，觀眾也無法將平臺作為參考系。若取煙霧為參考系，則觀眾應該感覺到“孫悟空”位于原處。只有選取飄動的白云為參考系，觀眾才會感覺到“孫悟空”在“騰云駕霧”。正確選項為A。本題以電視鏡頭為素材，凸顯了人文因素，增加了趣味性，令人耳目一新。求解此類問題，要領會參考系的概念。以某物體為參考系，觀察者就須處于參考系中（與參考系保持相對靜止）來進行觀察，可以形象地講：就是在參考系上長一個大眼睛，用它來觀察其他物體的運動。

質點的定義：用來代替物體的有質量的點叫做質點，即質點是沒有大小和形狀，而具有物體全部質量的點。

物體能夠視為質點的條件：一個物體能否視為質點是相對的，是看物體的形狀對研究的問題有無影響。如果物體的形狀與研究的問題無關，則物體可視為質點；如果有關，則不能視為質點。物體能否視為質點，與物體本身的大小沒有必然的關系，與物體做直線運動還是曲線運動也沒有必然的關系。

理想物理模型：在物理學中，突出問題的主要方面，忽略次要因素，建立理想化的物理模型，并將其作為研究對象，是經常采用的一種科學研究方法。理想物理模型是運用理想化的思維方法得到的理想化的事物，建立理想化物理模型的過程是反映事物本質特性的過程。質點就是這種物理模型之一。

例2（2013年江蘇南京學測模擬）第二屆夏季青年奧林匹克運動會（簡稱青奧會）將于2014年8月在南京舉行，青奧會比賽將在“三大場館區”的15個不同競賽場館進行26個項目比賽，將向世界奉獻一屆精彩的青奧會。在考察參加下列比賽的運動員的比賽成績時，可視為質點的是（）。

A.馬拉松B.跳水

C.擊劍D.體操

考察馬拉松比賽成績時，運動員的大小和形狀可以忽略，故可視為質點。考察跳水、擊劍與體操比賽成績時，需要考察運動員的動作，其大小和形狀不能忽略，故不能視為質點。正確選項為A。

本題以即將在南京舉行的青奧會為背景，涉及幾個項目的體育比賽中能否將運動員視為質點的判斷。抓住將物體視為質點的條件——物體的大小和形狀可以忽略，是分析此類問題的關鍵。

核心考點三位移

位移的定義：描述物體位置的變化，需要確切地描述物體位置變化的大小和方向。為此，需要引入“位移”的概念。位移可以用從初始位置指向末位置的有向線段來表示。物體的位移僅由初始位置和末位置決定，而與運動過程無關。

位移與路程的區別：位移是描述物體位置變化的物理量，而路程則是描述物體運動路徑（軌跡）長短的物理量。位移既有大小又有方向，是矢量；而路程只有大小沒有方向，是標量。位移的大小等于物體初始位置到末位置的直線距離，與運動路徑無關；而路程是按運動路徑計算的實際長度。由于物體運動的路徑可能是直線，也可能是曲線，兩點間又以直線距離為最短，所以物體位移的大小只能小于或等于路程，不可能大于路程。事實上，只有物體做單向直線運動時，其位移的大小才等于路程。

美國航天局宣布，開普勒天文望遠鏡已觀測到太陽系外迄今最像地球的行星，這里溫度條件適宜，理論上其表面可保有液態水，甚至可能有少許大氣。這一發現使“人類向找到一個類似家園的地方又走近了一點”。例3（2012年江蘇學測）出租車載小明到車站接人后返回出發地，司機打出全程的發票如圖1所示。則此過程出租車運動圖1的路程和位移大小分別是（）。

發票中的“里程”即為路程，圖中的發票顯示“里程”為4.3km，故出租車運動的路程為4.3km。出租車載小明到車站接人后返回出發地，終點與起點為同一點，而位移的大小等于物體初始位置到末位置的直線距離，故出租車運動的位移為0。正確選項為B。

本題以乘坐出租車為素材，將部分已知條件隱含在題圖中，考查對路程和位移概念的理解。求解此類問題，除要有扎實的物理基礎知識外，還需具有挖掘隱含條件、汲取有效信息的能力。

核心考點四速度

平均速度與平均速率的區別：平均速度是位移與時間的比值，而平均速率則是路程與時間的比值。平均速度是矢量，其方向與位移的方向相同，而平均速率則是標量，沒有方向。平均速度描述了物體位置變化的快慢與方向，而平均速率則描述了物體沿路徑移動的快慢。

用圖像表示速度：建立一個平面直角坐標系，用橫軸表示時間，用縱軸表示速度，畫出速度和時間的關系圖線，這種圖像叫做速度-時間圖像，簡稱為速度圖像。應用速度圖像，可以求出物體在任意時刻的速度，也可以反過來求物體運動過程中對應于某一速度的時刻。速度圖像中，圖線與橫軸間的“面積”表示位移的大小。

例4（2013年江蘇徐州學測模擬）2012年7月29日，孫楊在倫敦奧運會男子400m自由泳決賽中以3min40s的成績奪冠，并打破奧運會紀錄。關于他在決賽中的運動速度，下列說法正確的是（）。

核心考點五加速度

加速度與速度的區別：從定義上看——速度是描述物體運動方向和快慢的物理量，是位置的變化（位移）和時間的比值；加速度是描述物體速度變化方向和快慢的物理量，是速度的變化量（速度增量）和時間的比值。從方向上看——速度、加速度都是矢量，速度的方向就是物體運動的方向，而加速度的方向不是速度的方向，而是速度變化的方向，故加速度方向與速度方向沒有必然的聯系。只有在直線運動中，加速運動時加速度與速度方向一致，減速運動時加速度與速度方向相反。從量值上看——加速度“大”，只意味著速度變化“快”，不表示速度變化量大，也不表示速度大。速度大，加速度不一定大；速度小，加速度不一定小。加速度減小而速度可能增大，加速度不為零而速度大小可能不變。

睡前躺著玩手機有八大危害：影響生物鐘，導致慢性勞損，影響視力，頸椎反弓，影響智力，損害皮膚，手指麻木，過敏。從v-t圖像看加速度：v-t圖像中，圖線的斜率表示物體運動的加速度。在同一個坐標平面上，斜率越大，即直線越陡，表示加速度越大。

跟蹤訓練參考答案：

1.以流水為參考系，才會感覺“橋流水不流”，故“橋流”是以流水為參考系的。正確選項為A。

2.蹦床比賽需關注運動員的動作，旋轉的乒乓球各部分運動狀態不同，研究航天器的飛行姿態，其大小和形狀均不能忽略，故均不能視為質點。確定遠洋海輪在大海中的位置時，海輪的大小和形狀可以忽略，可視為質點。正確選項為D。

3.限速標志上的數值為這一路段汽車行駛的瞬時速度的最大值，80km/h是瞬時速度。路線指示標志上的數值反映路標所在地到指示地尚有多遠，100km是路程。正確選項為D。

4.加速度是描述物體速度變化快慢的物理量。物體的速度改變越快，其加速度也越大。加速度的大小與速度的大小之間沒有必然的聯系。物體的速度越大，其加速度不一定越大；物體的速度為零，其加速度也不一定為零。加速度是速度變化與時間的比值。物體的速度改變量越大，其加速度不一定越大，因為還需看速度發生改變所經歷的時間長短。正確選項為A。（責任編輯趙平）