高考物理一轮复习 第1章 运动的描述 匀变速直线运动 第1节 描述运动的基本概念教案
高考物理一轮复习第一章运动的描述匀变速直线运动的研究第1讲运动的描述课件
B．12 m/s
C．12.75 m/s
D．11.75 m/s
答案：B
答案：ABC
答案：B
考点三 加速度 1．加速度和速度的关系：
加速度的大小 和速度的大小
无直接关系．速度大，加速度不一定大，加速度 大，速度也不一定大；加速度为零，速度不一定 为零；速度为零，加速度也可以不为零
加速度的方向 无直接关系．加速度与速度的方向可能相同，也
答案：B
角度3 加速度的计算
例3 [2022·山东省实验中学月考]如图所示，子弹和足球的初速度均 为v1＝10 m/s，方向水平向右．设它们与木板作用的时间都是0.1 s， 那么：
(1)子弹击穿木板后速度大小变为7 m/s，方向不变，求子弹击穿木板 时的加速度大小及方向；
(2)足球与木板作用后反向弹回的速度大小为7 m/s，求足球与木板碰 撞反弹时的加速度大小及方向．
【跟进训练】 1.校运会400 m比赛中，终点在同一直线上，但起点不在同一直线上(如图 所示)，下列说法正确的是( ) A.这样做的目的是使参加比赛的同学位移大小 相同 B．这样做的目的是使参加比赛的同学路程相 同 C．这样做的目的是使参加比赛的同学所用时 间相同 D．这种做法其实是不公平的，明显对外侧跑道的同学有利
答案：D
角度2 加速度的理解及“加速”“减速”的判断 例2 [2022·河南三门峡市模拟]一个质点做方向不变的直线运动，加速度的 方向始终与速度的方向相同，但加速度大小先保持不变，再逐渐减小至零， 则在此过程中( ) A．速度先逐渐增大，然后逐渐减小，当加速度减小到零时，速度达到最 小值 B．速度先均匀增大，然后增大得越来越慢，当加速度减小到零时，速度 达到最大值 C．位移逐渐增大，当加速度减小到零时，位移将不再增大 D．位移先逐渐增大，后逐渐减小，当加速度减小到零时，位移达到最小 值
高考物理一轮复习 第一章 运动的描述 匀变速直线运动 第1讲 描述直线运动的基本概念教学案(含解析)
第1讲描述直线运动的基本概念➢教材知识梳理一、质点用来代替物体的________的点．质点是理想模型．二、参考系研究物体运动时，假定________、用作参考的物体．通常以________为参考系．三、时刻和时间1．时刻指的是某一瞬时，在时间轴上用一个________来表示，对应的是位置、瞬时速度、动能等状态量．2．时间是两时刻的间隔，在时间轴上用一段________来表示，对应的是位移、路程、功等过程量．四、路程和位移1．路程指物体________的长度，它是标量．2．位移是由初位置指向末位置的________，它是矢量．五、速度1．定义：物体运动________和所用时间的比值．定义式：v＝________．2．方向：沿物体运动的方向，与________同向，是矢量．六、加速度1．定义：物体________和所用时间的比值．定义式：a＝________．2．方向：与________一致，由F合的方向决定，而与v0、v的方向无关，是矢量．,答案：一、有质量二、不动地面三、1.点 2.线段四、1 运动轨迹 2.有向线段五、1.位移Δx Δt2.位移六、1.速度的变化量ΔvΔt2.Δv的方向[思维辨析](1)参考系必须是静止的物体．( )(2)做直线运动的物体，其位移大小一定等于路程．( )(3)平均速度的方向与位移方向相同．( )(4)瞬时速度的方向就是物体在该时刻或该位置的运动方向．( )(5)甲的加速度a甲＝12 m/s2，乙的加速度a乙＝－15 m/s2，a甲＜a乙．( )(6)物体的加速度增大，速度可能减小．( )答案：(1)(×)(2)(×)(3)(√)(4)(√)(5)(√)(6)(√)➢考点互动探究考点一质点、参考系、位移1．(质点、参考系、位移)[2016·会昌中学模拟] 在中国海军护航编队“某某〞舰、“千岛湖〞舰护送下，“某某锦绣〞“银河〞等13艘货轮顺利抵达亚丁湾西部预定海域，此次护航总航程4500海里．假设所有船只运动速度相同，那么以下说法中正确的选项是( )A．“4500海里〞指的是护航舰艇的位移B．研究舰队平均速度时可将“千岛湖〞舰看作质点C．以“千岛湖〞舰为参考系，“某某〞舰一定是运动的D．根据此题给出的条件可以求出此次航行过程中的平均速度答案：B[解析] 船舰航行轨迹的长度为4500海里，指的是路程，A、C错误；由于舰的大小对航行的位移的影响可以忽略不计，因此可将“千岛湖〞舰看作质点，B正确；因为所有船只运动速度相同，所以它们是相对静止的，C错误；由于不知道航行的位移和时间，所以无法求出平均速度，D错误．2．(质点与参考系)在“金星凌日〞的精彩天象中，观察到太阳表面上有颗小黑点缓慢走过，那便是金星．图111为2012年6月6日上演的“金星凌日〞过程，持续时间达六个半小时．下面说法正确的选项是( )图111A．地球在金星与太阳之间B．观测“金星凌日〞时可将太阳看成质点C．图中9：30：41为凌甚时间D．以太阳为参考系，可以认为金星是运动的答案：D[解析] 金星通过太阳和地球之间时，我们才会看到金星没有被太阳照亮的一面呈黑色，选项A错误；因为太阳的大小对所研究问题起着至关重要的作用，所以观测“金星凌日〞时不能将太阳看成质点，选项B 错误；9：30：41为凌甚时刻，选项C 错误；金星相对于太阳的空间位置发生了变化，所以以太阳为参考系，金星是运动的，选项D 正确．3．(位移与路程)[2016·惠阳高三检测] 如图112所示，物体沿两个半径为R 的圆弧由A 到C ，那么它的位移和路程分别为( )图112A.5π2R ，由A 指向C ；10R B.5π2R ，由A 指向C ；5π2R C.10R ，由A 指向C ；5π2RD.10R ，由C 指向A ；5π2R答案：C[解析] 从A 到C 的直线距离l ＝〔3R 〕2＋R 2＝10R ，所以位移为10R ，由A 指向C ；从A 到C 的路径长度为πR ＋34×2πR ＝52πR ，所以路程为52πR .■ 要点总结1．质点是理想模型，实际并不存在．模型化处理是分析、解决物理问题的重要思想．物理学中理想化的模型有很多，如质点、轻杆、轻绳、轻弹簧等；还有一些过程类理想化模型，如自由落体运动、平抛运动等．2．参考系的选取是任意的．对于同一个物体运动的描述，选用的参考系不同，其运动性质可能不同． 3．对位移和路程的辨析如下表比较项目 位移x路程l决定因素 由始、末位置决定由实际的运动轨迹决定运算规那么 矢量的三角形定那么或平行四边形定那么代数运算大小关系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)考点二 平均速度、瞬时速度平均速度瞬时速度定义物体在某一段时间内完成的位移与所用时间的比值物体在某一时刻或经过某一位置时的速度定义式v ＝xt(x 为位移)v ＝ΔxΔt(Δt 趋于零)矢量性矢量，平均速度方向与物体位移方向相同矢量，瞬时速度方向与物体运动方向相同，沿其运动轨迹切线方向实际 应用物理实验中通过光电门测速，把遮光条通过光电门时间内的平均速度视为瞬时速度1 如图113所示，气垫导轨上滑块经过光电门时，其上的遮光条将光遮住，电子计时器可自动记录遮光时间Δt.测得遮光条的宽度为Δx ，用Δx Δt 近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度．为使ΔxΔt 更接近瞬时速度，正确的措施是( )图113A ．换用宽度更窄的遮光条B ．提高测量遮光条宽度的精确度C ．使滑块的释放点更靠近光电门D ．增大气垫导轨与水平面的夹角 答案：A[解析] 遮光条的宽度越窄，对应的平均速度越接近通过光电门时的瞬时速度，应选项A 正确．提高测量遮光条宽度的精确度，只是提高测量速度的精度，应选项B 错误．改变滑块的释放点到光电门的距离，只是改变测量速度的大小，应选项C 错误．改变气垫导轨与水平面的夹角，只是改变测量速度的大小，应选项D 错误．式题 [2016·西城质检] 用如图114所示的计时装置可以近似测出气垫导轨上滑块的瞬时速度，固定在滑块上的遮光条的宽度为4.0 mm ，遮光条经过光电门的遮光时间为0.040 s ，那么滑块经过光电门位置时的速度大小为( )图114A ．0.10 m/sB ．100 m/sC ．4.0 m/sD ．0.40 m/s 答案：A[解析] 遮光条经过光电门的遮光时间很短，所以可以把遮光条经过光电门的平均速度当作滑块经过光电门位置时的瞬时速度，即v ＝d t ＝4.0×10－30.040m/s ＝0.10 m/s ，A 正确．■ 要点总结用极限法求瞬时速度应注意的问题(1)一般物体的运动，用极限法求出的瞬时速度只能粗略地表示物体在这一极短位移内某一位置或这一极短时间内某一时刻的瞬时速度，并不精确；Δt 越小，ΔxΔt越接近瞬时速度．(2)极限法只能用于在选定区间内所研究的物理量连续单调变化(单调增大或单调减小)的情况． 考点三 加速度1．速度、速度变化量和加速度的对比比较项目速度速度变化量加速度物理意义描述物体运动快慢和方向的物理量，是状态量描述物体速度改变的物理量，是过程量描述物体速度变化快慢和方向的物理量，是状态量 定义v ＝Δx ΔtΔv ＝v －v 0 a ＝Δv Δt ＝v －v 0Δt2．两个公式的说明a ＝Δv Δt 是加速度的定义式，加速度的决定式是a ＝Fm ，即加速度的大小由物体受到的合力F 和物体的质量m 共同决定，加速度的方向由合力的方向决定．考向一 加速度的理解1．(多项选择)跳伞运动员做低空跳伞表演，当飞机在离地面某一高度静止于空中时，运动员离开飞机自由下落，下落一段时间后打开降落伞，运动员以5 m/s 2的加速度匀减速下降，那么在运动员展开伞后匀减速下降的任一秒内( )A ．这一秒末的速度比前一秒初的速度小5 m/sB ．这一秒末的速度是前一秒末的速度的15C ．这一秒末的速度比前一秒末的速度小5 m/s D ．这一秒末的速度比前一秒初的速度小10 m/s 答案：CD[解析] 这一秒末与前一秒初的时间间隔为2 s ，所以Δv ＝10 m/s ，选项A 错误，选项D 正确；这一秒末与前一秒末的时间间隔为1 s ，所以Δv 1＝5 m/s ，选项C 正确，选项B 错误．考向二 加速度的计算2．[2016·江门模拟] 如图115所示，小球以v 1＝3 m/s 的速度水平向右运动碰到一墙壁，经Δt ＝0.01 s 后以v 2＝2 m/s 的速度沿同一直线反向弹回，小球在这0.01 s 内的平均加速度是( )图115 A．100 m/s2，方向向右B．100 m/s2，方向向左C．500 m/s2，方向向左D．500 m/s2，方向向右答案：C[解析] 取水平向左为正方向，那么v1＝－3 m/s，v2＝2 m/s，由加速度的定义式可得a＝v2－v1Δt＝2 m/s－〔－3 m/s〕0.01 s＝500 m/s2，方向水平向左，故C正确．考向三加速度与速度的关系3．(多项选择)[2016·某某质检] 我国新研制的隐形战机歼—20已经开始挂弹飞行．在某次试飞中，由静止开始加速，当加速度a不断减小直至为零时，飞机刚好起飞，那么此过程中飞机的( ) A．速度不断增大，位移不断减小B．速度不断增大，位移不断增大C．速度增加越来越快，位移增加越来越慢D．速度增加越来越慢，位移增加越来越快答案：BD[解析] 根据题意，飞机的速度与加速度同向，飞机的速度和位移都在增大，选项A错误，选项B正确；由于加速度减小，所以速度增加越来越慢，而速度增大会使位移变化越来越快，选项C错误，选项D 正确．■ 要点总结(1)速度的大小与加速度的大小没有必然联系，加速度的大小和方向由合力决定．(2)速度变化量的大小与加速度的大小没有必然联系，速度变化量的大小由加速度和速度变化的时间决定．(3)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，而不是看加速度的变化情况．加速度的大小只反映速度变化(增加或减小)的快慢．考点四 匀速直线运动规律的应用匀速直线运动是一种理想化模型，是最基本、最简单的运动形式，应用广泛．例如：声、光的传播都可以看成匀速直线运动，下面是涉及匀速直线运动的几个应用实例.实例计算声音传播时间计算子弹速度或曝光时间 雷达测速由曝光位移求高度 图示说明声波通过云层反射，视为匀速直线运动子弹穿过苹果照片中，子弹模糊部分的长度即曝光时间内子弹的位移通过发射两次(并接收两次)超声波脉冲测定汽车的速度 曝光时间内下落石子的运动视为匀速运动2 [2016·某某卷] 如图116所示为一种常见的身高体重测量仪．测量仪顶部向下发射波速为v的超声波，超声波经反射后返回，被测量仪接收，测量仪记录发射和接收的时间间隔．质量为M 0的测重台置于压力传感器上，传感器输出电压与作用在其上的压力成正比．当测重台没有站人时，测量仪记录的时间间隔为t 0，输出电压为U 0，某同学站上测重台，测量仪记录的时间间隔为t ，输出电压为U ，那么该同学的身高和质量分别为( )图116A ．v(t 0－t)，M 0U 0UB.12v(t 0－t)，M 0U 0U C ．v(t 0－t)，M 0U 0(U －U 0)D.12v(t 0－t)，M 0U 0(U －U 0) 答案：D[解析] 当没有站人时，测量仪的空间高度为h 0＝vt 02，U 0＝kM 0，站人时，测量仪中可传播超声波的有效空间高度h ＝vt 2，U ＝kM ，故人的高度为H ＝h 0－h ＝v 〔t 0－t 〕2，人的质量为m ＝M －M 0＝M 0U 0(U －U 0)，选项D 正确．式题1 如图117所示为高速摄影机拍摄到的子弹穿过苹果瞬间的照片．该照片经过放大后分析出，在曝光时间内，子弹影像前后错开的距离约为子弹长度的1%～2%.子弹飞行速度约为500 m/s ，那么这幅照片的曝光时间最接近( )图117A ．10－3s B ．10－6s C ．10－9s D ．10－12s答案：B[解析] 根据匀速直线运动位移公式x ＝vt 可得，曝光时间(数量级)等于子弹影像前后错开的距离(模型建立的关键点)除以子弹速度，所以，必须知道子弹影像前后错开距离和子弹速度的数量级．根据题意，子弹长度一般不超过10 cm ，所以弹头长度的数量级为10－2m ；根据“子弹影像前后错开的距离约为子弹长度的1%～2%〞可得，“子弹影像前后错开的距离〞的数量级应该是10－4m ，而弹头速度500 m/s 的数量级为102m/s ，所以曝光时间最接近的数量级为10－6s.式题2 [2016·某某四校摸底] 一辆客车在某高速公路上行驶，在经过某直线路段时，司机驾车做匀速直线运动．司机发现其将要通过正前方高山悬崖下的隧道，于是鸣笛，5 s 后听到回声，听到回声后又行驶10 s 司机第二次鸣笛，3 s 后听到回声．此高速公路的最高限速为120 km/h ，声音在空气中的传播速度为340 m/s.请根据以上数据帮助司机计算一下客车的速度，看客车是否超速行驶，以便提醒司机安全行驶．答案：客车未超速[解析] 设客车行驶速度为v1，声速为v2，客车第一次鸣笛时距悬崖距离为L，那么2L－v1t1＝v2t1当客车第二次鸣笛时，设客车距悬崖距离为L′，那么2L′－v1t3＝v2t3又知L′＝L－v1(t1＋t2)将t1＝5 s、t2＝10 s、t3＝3 s代入以上各式，联立解得v1＝87.43 km/h<120 km/h故客车未超速．■ 建模点拨在涉及匀速直线运动的问题中，无论是求解距离、时间、速度，其核心方程只有一个：x＝vt，知道该方程中任意两个量即可求第三个量．解答此类问题的关键主要表现在以下两个方面：其一，空间物理图景的建立；其二，匀速直线运动模型的建立．[教师备用习题]1．(多项选择)[2016·某某模拟] 从水平匀速飞行的直升机上向外自由释放一个物体，不计空气阻力，在物体下落过程中，以下说法正确的选项是( )A．从直升机上看，物体做自由落体运动B．从直升机上看，物体始终在直升机的后方C．从地面上看，物体做平抛运动D．从地面上看，物体做自由落体运动[解析] AC 由于惯性，物体在释放后在水平方向上做匀速直线运动，故在水平方向上和直升机不发生相对运动，而物体在竖直方向上初速度为0，加速度为g，故在竖直方向上做自由落体运动，所以从直升机上看，物体做自由落体运动，应选项A正确，B错误；从地面上看，物体做平抛运动，应选项C正确，选项D错误．2．如下图是做直线运动的某物体的位移—时间图像，根据图中数据可以求出P点的瞬时速度．下面四个选项中最接近P点瞬时速度的是( )word11 /11 A ．2 m/s B ．2.2 m/s C ．2.21 m/s D ．无法判断[解析] C 根据公式v ＝Δx Δt，时间Δt 取得越短，平均速度越接近瞬时速度，A 项的时间段是1 s ，B 项的时间段是0.1 s ，C 项的时间段是0.01 s ，因此选项C 正确．3．用同一X 底片对着小球运动的路径每隔110s 拍一次照，得到的照片如下图，那么小球在图示过程中的平均速度大小是()A ．0.25 m/sB ．0.2 m/sC ．0.17 m/sD ．无法确定[解析] C 图示过程中，x ＝6 cm －1 cm ＝5 cm ＝0.05 m ，t ＝3×110 s ，故v ＝x t＝0.17 m/s ，选项C 正确．4．一质点沿直线Ox 方向做变速运动，它离开O 点的距离x 随时间t 变化的关系为x ＝(5＋2t 3) m ，它的速度随时间t 变化的关系为v ＝6t 2 m/s ，该质点在t ＝0到t ＝2 s 间的平均速度大小和t ＝2 s 到t ＝3 s 间的平均速度大小分别为( )A ．12 m/s 、39 m/sB ．8 m/s 、38 m/sC ．12 m/s 、19.5 m/sD ．8 m/s 、13 m/s[解析] B t ＝0时，x 0＝5 m ；t ＝2 s 时，x 2＝21 m ；t ＝3 s 时，x 3＝59 m ．平均速度v ＝Δx Δt ，故v 1＝x 2－x 02 s＝8 m/s ，v 2＝x 3－x 21 s ＝38 m/s.。
浙江专版2025届高考物理一轮总复习第1单元运动的描述匀变速直线运动第1讲描述直线运动的基本概念
B.小英测算蚂蚁拖动饭粒时,蚂蚁1 min爬行的路程,蚂蚁可被看作质点
C.在跳水比赛中,裁判员给跳水运动员评分,跳水运动员可被看作质点
D.在跳高训练中,教练观察跳高运动员的过杆动作,跳高运动员可被看作
质点
解析 小敏观察蚂蚁拖动饭粒时,蚂蚁的肢体是如何分工的,蚂蚁的大小、
动的位移与时间的 (1)科学思维。经历匀变速直线 直线运动的规
变间
关系式,会应用速 运动的速度公式的推导过程、 律;生活中自由
速 的关系
度与位移的关系式 极限方法分析位移与时间的关 落体运动的判
直
系,通过推理,获得结论。利用公 断及相关计算;
线
了解伽利略对自由
式和图像研究匀变速直线运动。结合打点计时
第1讲
描述直线运动的基本概念
必备知识
质点、 了解质点,了解参考系
参考系 的概念
知道时间间隔与时刻的
时间、
区别,位移与路程的区
位移
别,标量与矢量的区别
运
理解平均速度、瞬时速
动 速度
度的区别
的
描
述
理解加速度的概念,会
区分加速度与速度、速
加速度
度变化量;能用图像表
达物体的运动
能力素养
命题情境
1.关键能力:模型建构能力、利用数
探究、推理、论证及在不同环境下的具体应用;加强对自然现象和规律的
文字表达、函数表达和图像表达的理解及应用,能够做到三种表达形式之
间的相互转换及合理选择。利用生产生活中与直线运动紧密联系的实践
活动,加强对直线运动规律的应用与探究。加强典型学科方法,如函数法、
(高三物理一轮复习)描述运动的基本概念
必修一第一章运动的描述第1讲描述运动的基本概念【自主学习回顾】一、参考系坐标系质点1．机械运动：物体的随时间的变化．2．参考系：为了研究物体的运动而假定为不动、用来作的物体．对同一个物体的运动，所选择的参考系不同，对它运动的描述可能就会，通常以为参考系来描述物体的运动．当以相对地面静止或做匀速直线运动的物体为参考系时，这样的参考系叫惯性参考系．3．坐标系：一般说来，为了定量描述物体的及，需要在参考系上建立适当的坐标系．4．质点(1)定义：用来代替物体的有的点．(2)物体可看做质点的条件：研究物体的运动时，物体的和可以忽略．【理解要点】1．参考系的理解与选取原则(1)运动是绝对的，静止是相对的．选择不同的参考系观察同一个运动，其结果可能会不同．(2)参考系可以任意选取，但选择的原则要使运动的描述尽可能简单．(3)要比较两个物体的运动情况时，必须选择同一个参考系．2．对质点概念的理解(1)质点是一种科学抽象，就是要抓住主要特征，忽略次要因素，目的是为了研究的问题更加简便．(2)把物体看作质点的原则是：在我们研究的问题中，物体的形状、大小以及物体上各部分运动的差异是次要的或不起作用的．这就必须要具体问题具体分析．注意：物体能否看作质点与物体的大小无关．【典例分析】例1. 2009年东亚运动会男子110米栏决赛中中国选手刘翔轻松地以13秒66的成绩获得第一，赢得了他复出之后的第三项赛事冠军，关于刘翔的下列说法正确的是()A．刘翔在飞奔的110米中，可以看做质点B．教练为了分析刘翔的动作要领，可以将其看做质点C．无论研究什么问题，均不能把刘翔看做质点D．是否能将刘翔看做质点，决定于我们所研究的问题例2．跳水是一项优美的水上运动，2008年北京奥运会跳水比赛中小将陈若琳和王鑫在10米跳台中获得冠军，若只研究运动员入水前及入水的下落过程，下列说法中正确的是() A．为了研究运动员的技术动作，可将正在比赛的运动员视为质点B．运动员在下落过程中，感觉水面在匀速上升C．以陈若琳为参考系，王鑫做竖直上抛运动D．跳水过程中陈若琳和王鑫的重心位置相对她们自己是变化的二、时间间隔与时刻1、时间间隔与时刻2．位移和路程例3．在下面叙述中，哪些指的是时间，哪些指的是时刻？(1)2008年9月25日21时10分5秒，中国自行研制的第三艘载人飞船“神舟”七号，在酒泉卫星发射中心载人航天发射场由“长征二号F”运载火箭开始点火发射．历经2天20小时28分，于2008年9月28日17时37分，“神舟”七号飞船返回舱成功着陆于主着陆场．(2)1997年7月1日零时，中国对香港恢复行使主权．这一刻被永载史册．(3)中央电视台的新闻联播节目在19时开播．例4．关于位移和路程，下列说法中正确的是( )A ．在某段时间内，质点运动的位移为零，该质点不一定是静止的B ．在某段时间内，质点运动的路程为零，该质点不一定是静止的C ．在直线运动中，质点位移的大小一定等于其路程D ．在曲线运动中，质点位移的大小一定小于其路程三、速度和加速度1．速度和速率(1)平均速度：运动物体的 与所用 的比值．(2)瞬时速度：运动物体在某一 或某一 的速度． (3)速率：瞬时速度的 叫速率，是标量．2．加速度(1)定义：a ＝ ，Δv 是速度变化量，Δt 是时间间隔．(2)物理意义：描述 变化的快慢． (3)方向：与Δv 的方向相同，单位是 .【理解要点】1．平均速度、瞬时速度与平均速率有何区别？(1)平均速度是一段时间内的位移与这段时间的比值tx v =，是运动质点在某一时间间隔内位置改变的平均快慢，其方向沿初位置指向末位置．(2)瞬时速度是运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度．瞬时速度是对变速运动的精确描述．(3)平均速率是物体在某段时间内的路程与发生这段路程所用时间的比值，是标量． (4)在匀速直线运动中三者大小是一致的．2．速度和加速度有何不同？(1)速度描述位置变化的快慢，加速度描述速度变化的快慢． (2)加速度的大小和方向与速度的大小和方向都没有必然的联系．速度大，加速度不一定大，反之亦然．(3)加速度a ＝t v ∆、速度v ＝t x 与速度变量Δv 三者没有直接的关系． v 很大，Δv 可以很小，甚至为0，a 也可大可小．思考：若物体的加速度是－5 m/s 2，能否由此说明物体在做减速运动？提示：加速度的正负表示加速度的方向与规定的正方向相同还是相反，而正方向的规定是任意的，如果规定与加速度相反的方向为正方向，则加速度为负值，此时若速度为负值，则物体加速，若速度为正值，则物体减速．因此仅由a＝－5 m/s2不能判断物体是在加速还是减速．例5．如图所示，两路灯灯杆A、B相距40 m，一辆汽车用3.2 s时间通过这两根路灯灯杆，据此可以计算出汽车在这段位移中的________速度为________ m/s.若灯杆A的近旁相距0.42 m处有一块路牌，汽车驶过路牌和灯杆的这一小段距离只用了0.03 s，在这段时间里的平均速度为________ m/s，可以认为汽车驶过灯杆时的________速度为________ m/s.例6．有下列几种情景，请根据所学知识选择对情景的分析和判断正确的说法()①点火后即将升空的火箭②高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车③运动的磁悬浮列车在轨道上高速行驶④太空中的空间站在绕地球做匀速转动A．因火箭还没运动，所以加速度一定为零B．轿车紧急刹车，速度变化很快，所以加速度很大C．高速行驶的磁悬浮列车，因速度很大，所以加速度也一定很大D．尽管空间站匀速转动，加速度也不为零三、匀速直线运动1．定义：轨迹为直线，且在任意相等的时间里相等的运动．2．规律的描述x(1)公式：v ＝t(2)图象：如图1－1－4所示．例7. 如图1－1－5所示，是A、B两质点运动的速度图象，则下列说法错误的是()A．A质点以10 m/s的速度匀速运动B．B质点先以5 m/s的速度与A同方向运动1 s，而后停了1s，最后以5 m/s相反方向的速度匀速运动C．B质点最初3 s内的位移是10 mD．B质点最初3 s内的路程是10 m必修一第一章运动的描述第1讲描述运动的基本概念练习题1.(重庆市江北中学高三水平测试)甲、乙、丙三个观察者同时观察一个物体的运动．甲说：“它在做匀速运动．”乙说：“它是静止的．”丙说：“它在做加速运动．”这三个人的说法() A．在任何情况下都不对B．三人中总有一人或两人的说法是错误的C．如果选择同一参考系，那么三个人的说法都对D．如果各自选择自己的参考系，那么三个人的说法就可能都对2．(安徽省示范高中联考)2012年6月6日，天宇上演“金星凌日”的精彩天象．观察到日面上有颗小黑点缓慢走过，持续时间达六个半小时．那便是金星，这种天文现象称为“金星凌日”．如图所示，下面说法正确的是()A．地球在金星和太阳之间B．观测“金星凌日”时可将太阳看成质点C．以太阳为参考系，金星绕太阳一周位移不为零D．以太阳为参考系，可以认为金星是运动的3．(2014·广州模拟)下面的几个速度中表示平均速度的是()A．子弹射出枪口的速度是800 m/s，以790 m/s的速度击中目标B．汽车从甲站行驶到乙站的速度是40 km/hC．汽车通过站牌时的速度是72 km/hD．汽车通过一隧道的速度为5 m/s4．(2014·温州十校联考)在中国海军护航编队“巢湖”舰、“千岛湖”舰护送下“河北锦绣”、“银河”等13艘货轮顺利抵达亚丁湾西部预定海域．此次护航总航程4 500海里．若所有船只运动的速度相同，则下列说法正确的是()A．“4 500海里”指的是护航舰的位移B．研究舰队平均速度时可将“千岛湖”舰看做质点C．以“千岛湖”舰为参考系，“巢湖”舰一定是运动的D．根据本题给出的条件可以求出此次航行过程中的平均速度5．(2014·安徽省示范高中联考)以下计时数据中指时间间隔的是()A．中华人民共和国第十二届全国人民代表大会第一次会议会期为12天半B．2013年4月20日8时02分，四川省雅安市芦山县发生里氏7.0级地震，造成人员重大伤亡和财产重大损失C．在第30届伦敦奥运会上，牙买加选手尤塞恩·博尔特以9秒63的成绩夺得百米短跑冠军，并再次打破自己四年前创造的奥运会纪录D．开始上课3 min时，小明就睡着了6．(济南市高三上学期期中)在2012伦敦奥运会上，牙买加选手博尔特在男子100 m 决赛和男子200 m决赛中分别以9.63 s和19.32 s的成绩获得两枚金牌，成为奥运会历史上连续两届卫冕100米和200米冠军的第一人．关于他在这两次决赛中的运动情况，下列说法正确的是() A．200 m决赛的位移是100 m决赛的两倍B．200 m决赛的平均速度约为10.35 m/sC．100 m决赛的平均速度约为10.38 m/sD．100 m决赛的最大速度约为20.76 m/s7．关于质点的运动，下列说法中正确的是()A．质点运动的加速度为零，则速度为零，速度变化也为零B．质点速度变化率越大，则加速度越大C．质点某时刻的加速度不为零，则该时刻的速度也不为零D．位移的方向就是质点运动的方向8．(2014·浏阳一中模拟)一个朝着某方向做直线运动的物体，在时间t内的平均速度是v，紧接着t2内的平均速度是v2，则物体在这段时间内的平均速度是()A．v B.23v C.43v D.56v9．如图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10．一个质点做方向不变的直线运动，加速度的方向始终与速度方向相同，但加速度大小逐渐减小为零，则在此过程中()A．速度逐渐减小，当加速度减小到零时，速度达到最小值B．速度逐渐增大，当加速度减小到零时，速度达到最大值C．位移逐渐增大，当加速度减小到零时，位移将不再增大D．位移逐渐减小，当加速度减小到零时，位移达到最小值11．(2014·潍坊模拟)关于位移和路程，下列理解正确的是()A．位移是描述物体位置变化的物理量B．路程是精确描述物体位置变化的物理量C．只要运动物体的初、末位置确定，位移就确定，路程也确定D．物体沿直线向某一方向运动，位移的大小等于路程12．汽车刹车时做匀变速直线运动，某时刻的速度v0＝6 m/s，加速度a＝－1 m/s2，它表示() A．再过1 s，汽车的速度变为5 m/sB．再过1 s，汽车的速度变为7 m/sC．汽车的加速度方向与速度方向相反，汽车做减速运动D．汽车的加速度方向与速度方向相反，汽车做加速运动13．一物体做变速直线运动，某时刻速度的大小为5 m/s，1 s后速度的大小变为10 m/s.在这1 s 内该物体的()A．速度变化的大小可能小于5 m/sB．速度变化的大小可能大于12 m/sC．加速度的大小可能小于5 m/s2D．加速度的大小可能大于13 m/s214．(2014·安徽示范高中联考)2011年7月在土耳其伊斯坦布尔举行的第15届机器人世界杯赛上，中国科大“蓝鹰”队获得仿真2D组冠军和服务机器人组亚军，改写了我国服务机器人从未进入世界前5的纪录，标志着我国在该领域的研究取得了重要进展．图中是科大著名服务机器人“可佳”，现要执行一项任务，给它设定了如下动作程序：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)，然后又由点(5,5)沿直线运动到点(2,2)，整个过程中机器人所用时间是2 2 s，则() 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2 2 mD．整个过程中机器人的平均速度为1 m/s15．一质点从t＝0时刻开始沿x轴做直线运动，其位置坐标与时间的关系为x＝2t3－8t＋1(x和t的单位分别为m和s)，则下列说法中正确的是()A．质点一直向x轴正方向运动B．质点做匀变速直线运动C．质点在第2 s内的平均速度的大小为3 m/sD ．质点在前2 s 内的位移为零16．甲、乙两车沿平直的公路通过同样的位移，甲车在前半段位移内以v 甲1＝40 km/h 的速度运动，在后半段位移内以v 甲2＝60 km/h 的速度运动；乙车在前半段时间内以v 乙1＝40 km/h 的速度运动，后半段时间内以v 乙2＝60 km/h 的速度运动．则甲、乙两车在整个位移中的平均速度大小的关系是( )A.v 甲＝v 乙B.v 甲>v 乙C.v 甲<v 乙 D ．无法确定17．(能力挑战题)某质点以20 m/s 的初速度竖直向上运动，其加速保持不变，经2 s 到达最高点，上升高度为20 m ，又经过2 s 回到出发点时，速度大小仍为20 m/s ，关于这一运动过程的下列说法中正确的是( )A ．质点运动的加速度大小为10 m/s 2，方向竖直向下B ．质点在这段时间内的平均速度大小为10 m/sC ．质点在最高点时加速度为零D ．质点在落回抛出点时的速度与开始离开抛出点时的速度相同18．一位汽车旅游爱好者打算到某风景区去观光，出发地和目的地之间是一条近似于直线的公路，他原计划全程平均速度要达到40 km/h ，若这位旅游爱好者开出1/3路程之后发现他的平均速度仅有20 km/h ，那么他能否完成全程平均速度为40 km/h 的计划呢？若能完成，要求他在后23的路程里开车的速度应达多少？必修一 第一章 运动的描述第1讲 描述运动的基本概念答案例1：答案：AD 解析：刘翔在飞奔的110米中，我们关心的是他的速度，无需关注其跨栏动作的细节，可以看做质点．教练为了分析其动作要领时，如果作为质点，则其摆臂、跨栏等动作细节将被掩盖，无法研究，所以就不能看做质点．因此，能否将一个物体看做质点，关键是物体自身因素对我们所研究问题的影响，而不能笼统地说行或不行．例2：答案：D解析：跳水比赛时要观察运动员在空中翻腾的动作，不能视为质点，A 错．运动员下落过程中，以自己为参考系，所以感觉水面加速上升，B 错．以其中任意一个运动员为参考系，另一个运动员都是相对静止的，C 项错误；由于跳水比赛中重要的一个内容就是旋转，所以两运动员的形体变化导致重心变化．D 项正确．例3：答案：(1)2008年9月25日21时10分5秒指点火时刻；历经2天20小时28分指 飞船在空中的时间；2008年9月28日17时37分，指着陆时刻．(2)1997年7月1日零时，指回归时刻．(3)19时指开播时刻．例4：答案：AD解析：位移为零，只能说明初、末位置是相同的，不能说明物体是否运动，故A 选项对；物体只要运动，路程就不会为零，因此，路程为零时，说明物体没有运动，即物体是静止的，故B 选项错误；如果是往返直线运动，则位移的大小小于路程，故C 选项错误；除了单向直线运动外，其他的运动中位移的大小都小于路程．故D 选项正确．速度和加速度例5：答案：平均 12.5 14 瞬时 14例6：答案：BD解析：选项A 中，火箭虽还没动，但火箭所受合外力不为零，a 不为零，故A 错；轿车紧急刹车时，根据a ＝t v ，由于Δt 很短，故加速度很大，B 对；磁悬浮列车的速度很大，但速度变化并不快，故加速度并不大，C 错；空间站的速度大小不变，但速度方向不断变化，故加速度并不为零，D 对．例7：答案：C解析：匀速直线运动的速度图线平行于时间轴，图线在t 轴上方为正方向，在t 轴下方为负方向，当速度为零时，图线在t 轴上．第1讲描述运动的基本概念练习题答案1、答案：D 解析：三个人选择同一参考系观察同一物体的运动时，观察结果应该是相同的；同一物体相对于不同的参考系时，其运动情况可能不同，本题中三个观察者选取的参考系不同，所以观察结果不同．只有选项D正确．2、答案：D 解析：金星通过太阳和地球之间时，我们才会看到金星没有被太阳照亮的一面呈黑色，选项A错误；因为太阳的大小对所研究问题的影响起着至关重要的作用，所以观测“金星凌日”时不能将太阳看成质点，选项B错误；金星绕太阳一周，起点与终点重合，位移为零，选项C错误；金星相对于太阳的空间位置发生了变化，所以以太阳为参考系，金星是运动的，选项D正确．3、答案：BD 解析：A中的“射出枪口”“击中目标”均是指某一瞬间，是瞬时速度，A错误；B中“从甲站行驶到乙站”是一段距离，是平均速度，B正确；C中“通过站牌时”是瞬时速度，C错误；D中“通过一隧道”是一段位移，是平均速度，D正确．4、答案：B 解析：“4 500海里”指的是运动路线的长度即路程；研究舰队平均速度时，“千岛湖”舰的大小与其位移大小相比可忽略不计，所以可将“千岛湖”舰看做质点；因为“千岛湖”舰和“巢湖”舰运动的速度相同，“巢湖”舰相对于“千岛湖”舰的空间位置不变，所以以“千岛湖”舰为参考系，“巢湖”舰一定是静止的；题中只给出了航行路程，不知位移和时间，所以不能求出此次航行过程中的平均速度．5、答案：AC 解析：时间间隔是指两个时刻之间的间隔，对应时间轴上的一段，即与一段运动过程相对应，如选项A中的“12天半”指的是从召开到闭幕的时间间隔，选项C中“9秒63”指的是从起点跑到终点的时间间隔；时刻对应时间轴上的一个点，与瞬时位置或瞬时状态相对应，如选项B中的“2013年4月20日8时02分”指的是地震爆发的瞬时，选项D中的“3 min 时”指的是小明睡着的瞬时．6、答案：C 解析：求解本题需要先了解一些生活常识，那就是100 m跑道是直跑道，而200 m 跑道是弯曲跑道，所以200 m决赛的位移一定小于200 m，博尔特200 m决赛的平均速度也小于10.35 m/s,100 m决赛的平均速度约为v＝100 m9.63 s＝10.38 m/s，根据已知条件无法求出100 m决赛的最大速度．本题答案为C.7、答案：B 解析：加速度是速度的变化和所用时间的比值，即a＝ΔvΔt.加速度为零，速度变化也为零，但速度不一定为零，加速度不为零，速度可能为零，故A、C选项错误；质点速度变化率越大，则加速度越大，B选项正确；位移是矢量，是由初始位置指向终止位置的有向线段，如果质点做往复运动或曲线运动，位移的方向与质点运动的方向可能不一致，故D 选项错误．8、答案：D 解析：根据平均速度的定义可得：v ＝vt ＋14vt t ＋t 2＝56v ，即D 正确． 9、答案：A 解析：火箭点火升空瞬间速度很小，火箭得到高速气体的反冲力，加速度可以较大，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．10、答案：B 解析：因加速度与速度方向相同，故质点速度要增加，只是速度增加变慢一些，最后速度达到最大值，A 错误，B 正确；因质点沿直线运动方向不变，所以位移一直增大，C 、D 错误．11、答案：AD 解析：位移是描述物体位置变化的物理量，是矢量，既可以描述位置变化的大小，也可以描述位置变化的方向，只要初、末位置确定，位移矢量就确定，可以用从初位置指向末位置的有向线段来表示．而路程只表示运动轨迹的长度，不能表示位置的变化情况．初、末位置确定后，可以有许多不同的方式实现位置的变化，每一种运动方式都有相应的路程．物体在沿直线向单一方向运动时，位移的大小与路程相等．综上所述A 、D 正确．12、答案：AC 解析：速度与加速度都是矢量，其正负表示速度与加速度的方向．速度与加速度方向相反，汽车做减速运动；经1 s 速度减小Δv ＝a Δt ＝1 m/s ，所以再过1 s 汽车的速度变为5 m/s ，故选项A 、C 正确．13、答案：BD 解析：当同向时，速度的变化量Δv ＝v t －v 0＝(10－5) m/s ＝5 m/s ，根据加速度的定义式a 1＝v t －v 0t ＝51m/s 2＝5 m/s 2；当反向时，速度的变化量Δv ＝v t －v 0＝(－10－5) m/s ＝－15 m/s ，根据加速度的定义式a 2＝v t －v 0t ＝－151m/s 2＝－15 m/s 2，式中负号表示方向与规定正方向相反，选项B 、D 正确．14、答案：CD 解析：以坐标系的横轴作为x 轴，纵轴作为y 轴．根据描点法先作出题中给定的几个坐标位置，然后用直线连接相邻两个位置，即得机器人的运动轨迹，如图所示．机器人的运动轨迹不是一条直线，机器人会两次通过同一点，选项A 、B 错误；起点在坐标原点，终点在(2,2)，位移大小是这两点连线长度，故位移大小为22＋22＝2 2 m ，选项C 正确．整个过程中机器人的平均速度大小为1 m/s ，选项D 正确．15、答案：D 解析：利用位置坐标与时间的关系得出各个时刻的位置坐标后再判断．由题给的直线运动的位移与时间的关系式可知A 、B 选项错误．根据平均速度的定义式结合题目所给关系式可知t ＝0，x ＝1 m ；t ＝1 s ，x ＝－5 m ；t ＝2 s ，x ＝1 m ．即质点在2 s 末回到出发点，故质点在第2 s 内的平均速度的大小为6 m/s 而不是3 m/s ，故C 选项错误，D 正确．16、答案：C 解析：设总位移为x ，则甲车运动的总时间t 甲＝x 2v 甲1＋x 2v 甲2＝v 甲1＋v 甲22v 甲1v 甲2x ，所以甲车的平均速度v 甲＝x t 甲＝2v 甲1v 甲2v 甲1＋v 甲2＝48 km/h ；设乙车运动的总时间为t 乙，则乙车的总位移x ＝v 乙1·t 乙2＋v 乙2·t 乙2＝v 乙1＋v 乙22t 乙，所以乙车的平均速度v 乙＝x t 乙＝v 乙1＋v 乙22＝50 km/h.故C 项正确． 17、答案：A 解析：根据加速度的定义知，取竖直向上为正方向，则a ＝－20－2040m/s 2＝－10 m/s 2，负号表示加速度方向与规定的正方向相反，即竖直向下，选项A 正确；由位移的定义知，这段时间内的总位移为零，而路程为40 m ，根据平均速度的定义知，平均速度为零，但平均速率却为v ＝404m/s ＝10 m/s ，即选项B 错误；质点做匀变速运动，每时每刻的加速度都相同，在最高点速度为零，但加速度大小仍为10 m/s 2，方向竖直向下，所以选项C 错误；在抛出点两时刻的瞬时速度大小相等，但方向相反，选项D 错误．18、答案：80 km/h解析：设后23路程上的平均速度为v ，总路程为s 在前s /3里用时：t 1＝s /320在后2s /3里用时：t 2＝2s /3v所以全程的平均速度为：ss 60＋2s 3v ＝40 km/h 解得v ＝80 km/h由结果可知，这位旅行者能完成他的计划，他在后2s /3的路程里，速度应达80 km/h .。
高考物理运动的描述匀变速直线运动的研究 描述运动的基本概念试题
避躲市安闲阳光实验学校第一章运动的描述匀变速直线运动的研究第一节描述运动的基本概念第一节描述运动的基本概念一、质点和参考系1．质点：用来代替物体的有质量的点．它是一种理想化模型．2．参考系：为了研究物体的运动而选定用来作为参考的物体．参考系可以任意选取．通常以地面或相对于地面不动的物体为参考系来研究物体的运动．1.2016年8月5日夏季奥运会在巴西里约热内卢举办，在以下几个奥运会比赛项目中，研究对象可视为质点的是( )A．在撑杆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．确定马拉松运动员在比赛中的位置时C．跆拳道比赛中研究运动员动作时D．乒乓球比赛中研究乒乓球的旋转时提示：选B.能否把某物体视为质点，关键要看忽略物体的大小和形状后，对所研究的问题是否有影响．显然，将A、C、D项中的研究对象的大小和形状忽略后，所研究的问题将无法继续，故A、C、D项不符合题意；而将B项中的研究对象的大小和形状忽略后，所研究的问题不受影响，故B项符合题意．二、位移和速度1．位移和路程(1)位移：描述物体(质点)的位置的变化，用从初位置指向末位置的有向线段表示，是矢量．(2)路程是物体运动轨迹的长度，是标量．2．速度(1)平均速度：在变速运动中，物体在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值，即v＝ΔxΔt，是矢量．(2)瞬时速度：运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度，是矢量．3．速率和平均速率(1)速率：瞬时速度的大小，是标量．(2)平均速率：路程与时间的比值，不一定等于平均速度的大小．2.在8月里约奥运会上，牙买加选手博尔特以9秒81、19秒78连夺男子100 m、200 m两项冠，下列说法正确的是( )A．100 m和200 m均为位移大小B．200 m为路程C．100 m的平均速度大小约为10.31 m/sD ．200 m 的平均速度大小约为10.23 m/s 提示：B 三、加速度1．定义式：a ＝Δv Δt ，单位是m/s 2.2．物理意义：描述速度变化的快慢．3．方向：与速度变化的方向相同．3.2016年10月17日神舟十一号飞船成功发射，如图所示是点火升空瞬间时的照片，关于这一瞬间的的速度和加速度的判断，下列说法正确的是( )A ．的速度很小，但加速度可能较大B ．的速度很大，加速度可能也很大C ．的速度很小，所以加速度也很小D ．的速度很大，但加速度一定很小提示：选A.点火升空瞬间速度很小，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．对质点和参考系的理解【知识提炼】1．物体可被看做质点主要有三种情况(1)多数情况下，平动的物体可看做质点．(2)当问题所涉及的空间位移远大于物体本身的大小时，可以看做质点． (3)转动的物体一般不可看做质点，但转动可以忽略时，可把物体看做质点． 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．【典题例析】下列说法中正确的是( )A ．研究短跑运动员的起跑动作时，可将运动员看做质点B ．研究汽车在上坡时有无翻倒的危险时，可将汽车看做质点C ．“两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山”是以“万重山”为参考系的D ．升国旗时，观察到国旗冉冉升起，观察者是以“国旗”为参考系的[解析] 研究短跑运动员的起跑动作时，所研究对象的大小和形状不能忽略，故运动员不能看做质点；研究汽车翻倒是转动问题，不能看做质点，故A 、B 错误．选项C 中的研究对象是“轻舟”，已过“万重山”，是以“万重山”为参考系，该选项正确；选项D 中的研究对象是“国旗”，是以地面或旗杆为参考系的，该选项错误．[答案] C判断物体能否看成质点的两个关键(1)明确要研究的问题是什么．(2)判断物体的大小和形状对所研究问题的影响能否忽略．(多选)第31届夏季奥林匹克运动会于2016年8月5日～21日在巴西里约热内卢举行．运动会包括射箭、体操、田径、击剑等39个比赛项目．下列关于运动项目的描述正确的是( )A．研究马拉松运动员跑步的过程，评判比赛成绩时，可将运动员视为质点B．在双人同步跳水运动中，以其中一名运动员为参考系，另一名运动员是相对静止的C．在评判击剑运动员的比赛成绩时，运动员可视为质点D．研究体操运动员的体操动作时，可将其视为质点解析：选AB.C、D两项中都要关注运动员的动作细节，故这两个项目中的运动员不能看做质点；A项中评判成绩不用关注跑步动作细节，故该项中的运动员可看做质点；B项中在双人同步跳水运动中，两人动作完全一致，故以其中一名运动员为参考系，另一名运动员是相对静止的．位移和速度【知识提炼】平均速度、平均速率、瞬时速度的比较物理量平均速度平均速率瞬时速度物理意义描述物体在一段时间(或一段位移)内位置改变的快慢及方向描述物体沿轨迹运动的平均快慢描述物体在某一时刻(或某一位置)的运动快慢标矢性矢量标量矢量大小与方向对应一段位移或一段时间(1)平均速度＝位移时间；(2)方向与位移的方向相同(1)平均速率＝路程时间，注意：不一定等于平均速度的大小；(2)无方向(1)v＝ΔxΔt，当Δt很小时，物体在t时刻的速度大小，叫瞬时速率．通常可用其他运动公式计算；(2)方向就是物体运动的方向【典题例析】(多选)如图所示，物体沿曲线轨迹的箭头方向运动，AB、ABC、ABCD、ABCDE四段曲线轨迹运动所用的时间分别是：1 s、2 s、3 s、4 s．下列说法正确的是( )A．物体在AB段的平均速度为1 m/sB．物体在ABC段的平均速度为52m/sC．AB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物体处于A点时的瞬时速度D．物体在B点的速度等于AC段的平均速度[审题指导] (1)应用v ＝xt求平均速度时，要注意x 与t 的对应．(2)时间t 越短，平均速度 v 越接近某位置的瞬时速度．(3)一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，只适用于匀变速直线运动．[解析] 由v ＝x t 可得：v AB ＝11 m/s ＝1 m/s ，v AC ＝52m/s ，故A 、B 均正确；所选取的过程离A 点越近，其阶段的平均速度越接近A 点的瞬时速度，故C 正确；由A 经B 到C 的过程不是匀变速直线运动过程，故B 点虽为中间时刻，但其速度不等于AC 段的平均速度．[答案] ABC(1)无论什么运动，瞬时速率都等于瞬时速度的大小．(2)只有在单向直线运动中，平均速率才等于平均速度的大小；在其他运动中，平均速率大于平均速度的大小．【跟进题组】考向1 矢量位移的理解与计算1．(多选)2016年10月7日在中科大举行的机器人大赛中，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2 2 s ，则( )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2 2 mD ．整个过程中机器人的位移与由点(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2 2 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与由点(5，5)到点(2，2)的位移方向相反，D 正确．考向2 矢量速度的求解2.(多选)达喀尔拉力赛中，如图所示为某选手在一次训练中的路线图，他先用地图计算出出发地A 和目的地B 的直线距离为9 km ，实际从A 运动到B 用时5 min ，赛车上的里程表指示的里程数增加了15 km ，当他经过某路标C 时，车内速度计指示的示数为150 km/h ，那么可以确定的是 ( )A ．整个过程中赛车的平均速率大小为108 km/hB ．整个过程中赛车的平均速度大小为108 km/hC ．赛车经过路标C 时的瞬时速度大小为150 km/hD ．赛车经过路标C 时速度方向为由A 指向B解析：选BC.从A 到B 位移为9 km ，路程为15 km ，用时112 h ，可得整个过程的平均速率为180 km/h 、平均速度大小为108 km/h ，故A 错、B 对；速度计显示的是瞬时速度大小，故C 对；经过C 时速度的方向为沿运动轨迹在C 点的切线方向，故D 错．考向3 极限法求瞬时速度的大小3．(2017·北京西城区模拟)用如图所示的计时装置可以近似测出气垫导轨上滑块的瞬时速度．已知固定在滑块上遮光条的宽度为4.0 mm ，遮光条经过光电门的遮光时间为0.040 s ，则滑块经过光电门位置时的速度大小为( )A ．0.10 m/sB ．100 m/sC ．4.0 m/sD ．0.40 m/s解析：选A.遮光条经过光电门的遮光时间很短，所以可以把遮光条经过光电门的平均速度当做滑块经过光电门位置时的瞬时速度，即v ＝d t ＝4.0×10－30.040m/s ＝0.10 m/s ，选项A 正确．加速度【知识提炼】1．速度、速度的变化量和加速度的比较速度速度的变化量加速度物理意义描述物体运动的快慢，是状态量描述物体速度的变化，是过程量描述物体速度变化的快慢，是状态量定义式v ＝ΔxΔtΔv ＝v －v 0a ＝Δv Δt ＝v －v 0Δt方向与位移Δx 同向，即物体运动的方向由v －v 0或a 的方向决定与Δv 的方向一致，由F 的方向决定，而与v 0、v 的方向无关2.a ＝ΔvΔt是加速度的定义式．当Δt →0时，a 是瞬时加速度；加速度的决定式是a ＝Fm，即加速度的大小由物体受到的合力F 和物体的质量m 共同决定，加速度的方向由合力的方向决定．3．物体加、减速的判定(1)当a 与v 同向或夹角为锐角时，物体加速． (2)当a 与v 垂直时，物体速度大小不变． (3)当a 与v 反向或夹角为钝角时，物体减速． 【典题例析】一个质点做方向不变的直线运动，加速度的方向始终与速度方向相同，但加速度大小逐渐减小直至为零，则在此过程中( )A．速度逐渐减小，当加速度减小到零时，速度达到最小值B．速度逐渐增大，当加速度减小到零时，速度达到最大值C．位移逐渐增大，当加速度减小到零时，位移将不再增大D．位移逐渐减小，当加速度减小到零时，位移达到最小值[解析] 加速度方向与速度方向相同，物体做加速运动，加速度减小到零，速度达到最大，由于速度方向不变，则位移逐渐增大，加速度减小到零，位移继续增大．故B正确，A、C、D错误．[答案] B(1)速度的大小与加速度的大小没有必然联系．(2)速度变化量与加速度没有必然的联系，速度变化量的大小不仅与加速度有关，还与速度变化的时间有关．(3)速度增大或减小是由速度与加速度的方向关系决定的，即“同增反减”．【跟进题组】考向1 加速度与速度及速度变化之间的制约关系1．(2017·杭州模拟)关于速度、速度变化量、加速度，正确的说法是( ) A．物体运动时，速度的变化量越大，它的加速度一定越大B．速度很大的物体，其加速度可能为零C．某时刻物体的速度为零，其加速度不可能很大D．加速度很大时，运动物体的速度一定很快变大解析：选B.由a ＝ΔvΔt可知，在Δv越大，但不知道Δt的大小时，无法确定加速度的大小，故A错误；高速匀速飞行的战斗机，速度很大，但速度变化量为零，加速度为零，所以B正确；炮筒中的炮弹，在火药刚刚燃烧的时刻，炮弹的速度为零，但加速度很大，所以C错误；加速度很大，说明速度变化很快，速度可能很快变大，也可能很快变小，故D错误．考向2 加速度的大小计算及方向判断2.如图所示，小球以大小为3 m/s的速度v1水平向右运动，碰一墙壁经Δt＝0.01 s后以大小为 2 m/s的速度v2沿同一直线反向弹回，则小球在这0.01 s内的平均加速度是( )A．100 m/s2，方向向右B．100 m/s2，方向向左C．500 m/s2，方向向左 D．500 m/s2，方向向右解析：选C.法一：取末速度的方向为正方向，由a＝ΔvΔt得，a＝v2－（－v1）Δt＝2－（－3）0.01m/s2＝500 m/s2，方向与v2方向相同，水平向左，故选项C正确．法二：取初速度的方向为正方向，由a＝ΔvΔt得，a＝－v2－v1Δt＝－2－30.01m/s2＝－500 m/s2，方向与v2方向相同，水平向左，故选项C正确．考向3 极限思想在求解加速度中的应用3．(2017·浙江湖州中学月考)如图所示，为了测定气垫导轨上滑块的加速度，滑块上安装了宽度为3.0 cm的遮光板．滑块向右做匀加速直线运动依次通过两个光电门A和B.光电门上的黑点处有极细的激光束，当遮光板挡住光束时开始计时，不遮挡光束时停止计时．现记录了遮光板通过第一个光电门所用的时间为Δt1＝0.30 s，通过第二个光电门所用的时间为Δt2＝0.10 s，光电门从第一次计时结束到第二次计时开始经历的时间为Δt3＝0.30 s，则滑块的加速度大小应为( )A．0.67 m/s2 B．0.14 m/s2C．0.40 m/s2D．0.22 m/s2解析：选C.遮光板通过第一个光电门的平均速度大小为v1＝dΔt1＝3.0×10－20.30m/s＝0.1 m/s(d为遮光板的宽度)，这个速度就是滑块通过第一个光电门中间时刻的速度，即计时0.15 s时的瞬时速度；遮光板通过第二个光电门的平均速度大小为v2＝dΔt2＝3.0×10－20.10m/s＝0.3 m/s，这个速度就是通过第二个光电门中间时刻的速度，即第二个光电门计时0.05 s时的瞬时速度；因此加速度大小为a＝v2－v1Δt＝0.3－0.10.30＋0.15＋0.05m/s2＝0.40 m/s2，因此C正确．1．在“金星凌日”的精彩天象中，观察到太阳表面上有颗小黑点缓慢走过，持续时间达六个半小时，那便是金星，这种天文现象称为“金星凌日”，如图所示．下面说法正确的是( )A．地球在金星与太阳之间B．观测“金星凌日”时可将太阳看成质点C．以太阳为参考系，金星绕太阳一周位移不为零D．以太阳为参考系，可以认为金星是运动的解析：选D.金星通过太阳和地球之间时，我们才看到金星没有被太阳照亮的一面呈黑色，选项A错误；因为太阳的大小对所研究问题起着至关重要的作用，所以观测“金星凌日”不能将太阳看成质点，选项B错误；金星绕太阳一周，起点与终点重合，位移为零，选项C错误；金星相对于太阳的空间位置发生了变化，所以以太阳为参考系，金星是运动的，选项D正确．2．小磊同学沿着半径为R的圆形跑道跑了1.75圈时，他的( )A．路程和位移的大小均为3.5πRB．路程为3.5πR、位移的大小为2RC．路程和位移的大小均为2RD．路程为0.5πR、位移的大小为2R解析：选B.本题考查的是路程与位移．小磊同学的路程为2πR ×1.75＝3.5πR ，位移大小为2R ，故选项B 正确．3．(多选)一辆玩具汽车，以2 m/s 的速度向正东方向运动了4 m ，接着以3 m/s 的速度向正北方向运动了3 m ．下列对玩具汽车在整个运动过程中的描述正确的是( )A ．平均速率为1.5 m/sB ．平均速度大小为73 m/sC ．平均速率为73 m/sD ．平均速度大小为53m/s解析：选CD.运动的总时间t ＝x 1v 1＋x 2v 2＝42 s ＋33 s ＝3 s ，运动的总路程s ＝x 1＋x 2＝(4＋3) m ＝7 m ，运动的总位移大小x ＝x 12＋x 22＝42＋32 m ＝5 m ，故平均速率＝s t ＝73 m/s ，平均速度大小＝x t ＝53m/s ，显然C 、D 正确．4．(多选)根据给出的速度和加速度的正负，对下列运动性质的判断正确的是( )A ．v 0>0，a <0，物体做加速运动B ．v 0<0，a <0，物体做减速运动C ．v 0<0，a >0，物体做减速运动D ．v 0>0，a >0，物体做加速运动解析：选CD.当速度方向和加速度方向相同时，物体做加速运动；当速度方向和加速度方向相反时，物体做减速运动．不能只根据加速度的正负来判断物体是做加速运动还是减速运动．选项C 、D 正确．5．9月“海上联合——2016”联合事演习在东海空域举行．假设有一架直升机以加速度a 从地面由静止开始竖直向上起飞，已知直升机在上升过程中每秒钟的耗油量V ＝pa ＋q (p 、q 均为常数)，若直升机欲加速上升到某一高度处，且耗油量最小，则其加速度大小应为( )A.pq B ．q pC.p ＋q pD ．p ＋q q解析：选B.由h ＝12at 2知直升机的运动时间t ＝2ha，则其上升过程中耗油总量V 总＝Vt ＝(pa ＋q )2h a＝2h （p 2a ＋q 2a＋2pq ），由数学知识得要使V 总最小，应有p 2a ＝q 2a ，即a ＝q p，B 正确．一、单项选择题1．正在月球上开展科学探测工作的嫦娥三号着陆器和巡视器(“玉兔”号月球车)进行互成像实验，“两器”顺利互拍，如图所示的甲、乙两图是着陆器拍到的画面，甲图的巡视器和背景都是清晰的，乙图的巡视器模糊而背景是清晰的，据此分析着陆器拍照时( )A．甲、乙两图巡视器都静止，都以月面为参考系B．甲图巡视器静止以月面为参考系；乙图巡视器运动以巡视器为参考系C．甲图巡视器静止以月面为参考系；乙图巡视器运动以月面为参考系D．甲图巡视器运动以巡视器为参考系；乙图巡视器运动以月面为参考系解析：选C.甲图的巡视器和背景都清晰说明巡视器是静止的，着陆器拍照以月面或巡视器为参考系；乙图的巡视器模糊而背景清晰说明巡视器是运动的，着陆器拍照以月面为参考系，故选C.2．在田径运动会的400米比赛中，第1跑道和第8跑道的运动员同时到达终点．下列说法错误的是( )A．两个运动员的平均速度相等B．两个运动员的平均速率相等C．研究运动员全程的平均速率时，可以把运动员看做质点D．研究运动员是否同时到达终点时，不能把运动员看做质点解析：选A.第1跑道运动员的路程是400米，而位移为0，第8跑道运动员的路程是400米，位移不为零，故A错误、B正确；运动员的大小与400米路程相比很小，可看做质点，C正确；在冲线时，要研究运动员最靠前的部分是否同时撞线，因此不能看做质点，故D正确．3.如图所示，汽车向右沿直线运动，原来的速度是v1，经过一小段时间之后，速度变为v2，Δv表示速度的变化量．由图中所示信息可知( )A．汽车在做加速直线运动B．汽车的加速度方向与v1的方向相同C．汽车的加速度方向与v1的方向相反D．汽车的加速度方向与Δv的方向相反解析：选C.根据题图，汽车的速度变小，做的是减速直线运动，选项A错误；汽车的加速度与Δv方向相同，所以与v1、v2的方向都相反，选项B、D错误，选项C正确．4．(2015·高考浙江卷)如图所示，气垫导轨上滑块经过光电门时，其上的遮光条将光遮住，电子计时器可自动记录遮光时间Δt.测得遮光条的宽度为Δx，用ΔxΔt近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度．为使ΔxΔt更接近瞬时速度，正确的措施是( )A．换用宽度更窄的遮光条B．提高测量遮光条宽度的精确度C．使滑块的释放点更靠近光电门D ．增大气垫导轨与水平面的夹角解析：选A.ΔxΔt 表示的是Δt 时间内的平均速度，遮光条的宽度Δx 越窄，则记录遮光时间Δt 越小，ΔxΔt 越接近滑块通过光电门时的瞬时速度，选项A 正确．5.2016年10月17日，在青海玉树州发生6.3级地震，一辆汽车正在前往救援的平直公路上匀速行驶，由于前方道路遭到严重破坏，司机采取紧急刹车，依次经过a 、b 、c 、d 四点，如图所示，已知通过ab 、bc 和cd 位移所用时间之比为1∶2∶3，ab 和cd 距离分别为x 1和x 2，则bc 段的距离为( )A.x 1＋x 22B ．2x 1x 2x 1＋x 2C.3x 1＋4x 24D ．5x 1＋x 24解析：选D.设通过ab 所用时间为t ，则通过bc 所用时间为2t ，通过cd所用时间为3t ，ab 、bc 和cd 中点时刻速度分别为v 1＝x 1t 、v ＝x 2t 、v 2＝x 23t，根据加速度定义式有a ＝v －v 132t ＝v 2－v52t ，解得x ＝5x 1＋x 24，选项D 对．二、多项选择题6.某人骑自行车在平直道路上行进，图中的实线记录了自行车开始一段时间内的v －t 图象，某同学为了简化计算，用虚线作近似处理，下列说法正确的是 ( )A ．0～t 1这段时间内的平均速度一定小于v 1t 12t 3B ．0～t 3这段时间内的平均速度一定小于v 12C ．在t 1时刻，实际加速度一定大于v 1t 3D ．在t 3～t 4时间内，自行车的速度恒定解析：选AC.设t 1时刻对应的速度为v 0，0～t 1这段时间内的位移小于自行车做匀变速直线运动的位移(题图中虚线)，因而平均速度v ＜v 02.根据几何知识有v 0v 1＝t 1t 3，则v 0＝v 1t 1t 3，则v ＜v 02＝v 1t 12t 3，选项A 正确；若自行车做匀变速直线运动，则0～t 3这段时间内的平均速度为0＋v 12，由题图可知，车的实际位移不一定小于虚线所围面积，选项B 错误；图线在t 1时刻的斜率大于虚线在该处的斜率，表明实际加速度一定大于v 1t 3，选项C 正确；在t 3～t 4时间内，速度图线为曲线，说明速度是变化的，选项D 错误．7．某质点以20 m/s 的初速度竖直向上运动，其加速度保持不变，经2 s到达最高点，上升高度为20 m ，又经过2 s 回到出发点时，速度大小仍为20 m/s ，关于这一运动过程的下列说法中正确的是( )A ．质点运动的加速度大小为10 m/s 2，方向竖直向下 B ．质点在这段时间内的平均速度为零C ．质点在最高点时加速度为零D ．质点在落回抛出点时的速度与开始离开抛出点时的速度相同解析：选AB.取竖直向上为正方向，根据加速度的定义知，a ＝－20－204 m/s2＝－10 m/s 2，负号表示加速度方向与规定的正方向相反，即竖直向下，选项A 正确；由位移的定义知，这段时间内的总位移为零，根据平均速度的定义知，平均速度为零，故选项B 正确；质点做匀变速运动，每时每刻的加速度都相同，在最高点速度为零，但加速度大小仍为10 m/s 2，方向竖直向下，所以选项C 错误；在抛出点两时刻的瞬时速度大小相等，但方向相反，选项D 错误．8．(2017·台州模拟)酒后驾驶会导致许多安全隐患，这是因为驾驶员的反应时间变长．反应时间是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间．下表中“思考距离”是指驾驶员发现情况到采取制动的时间内汽车的行驶距离；“制动距离”是指驾驶员发现情况到汽车停止行驶的距离(假设汽车制动加速度都相同)．A ．驾驶员正常情况下反应时间为0.5 sB ．驾驶员酒后反应时间比正常情况多0.5 sC ．驾驶员采取制动措施后汽车加速度大小为3.75 m/s 2D ．当车速为25 m/s 时，发现前方60 m 处有险情，酒驾者不能安全停车 解析：选ABD.反应时间＝思考距离车速，因此正常情况下反应时间为0.5 s ，酒后反应时间为1 s ，故A 、B 正确；设汽车从开始制动到停车的位移为x ，则x ＝x 制动－x 思考，根据匀变速直线运动公式：v 2＝2ax ，解得a ＝v 22（x 制动－x 思考）＝7.5 m/s 2，C 错误；根据表格，车速为25 m/s 时，酒后制动距离为66.7 m>60 m ，故不能安全停车，D 正确．三、非选择题9．一辆汽车沿平直公路以速度v 1行驶了23的路程，接着又以速度v 2＝20 km/h行驶完剩余13的路程，如果汽车全程的平均速度为28 km/h ，求此汽车在前23路程内的速度的大小．解析：设全程的路程为x ，由平均速度公式可以计算出汽车行驶全程和后13的路程所用时间分别为t ＝x v ，t 2＝x 2v 2＝13xv 2则行驶前23路程所用时间为t 1＝t －t 2＝x v －13x v 2＝x 28－13x 20＝2x105所以v 1＝x 1t 1＝23x 2x105＝35 km/h.答案：35 km/h10．有些国家的交通管理部门为了交通安全，特别制定了死亡加速度为500g (g ＝10 m/s 2)，以醒世人，意思是如果行车加速度超过此值，将有生命危险，那么大的加速度，一般情况下车辆是达不到的，但如果发生交通事故时，将会达到这一数值．试问：(1)若一辆以72 km/h 的速度行驶的货车与一辆以54 km/h 的速度行驶的摩托车相向而行发生碰撞，碰撞时间为2.1×10－3s ，摩托车驾驶员是否有生命危险？(2)为了防止碰撞，两车的驾驶员同时紧急刹车，货车、摩托车急刹车后到完全静止所需时间分别为4 s 、3 s ，货车的加速度与摩托车的加速度之比为多少？解析：(1)两车碰撞过程中，取摩托车的初速度方向为正方向，摩托车的速度变化量约为Δv ＝v 2－v 1＝－72 km/h －54 km/h ＝－20 m/s －15 m/s ＝－35 m/s两车相碰撞时摩托车的加速度为a ＝Δv Δt ＝－352.1×10－3 m/s 2≈－16 667 m/s 2，负号表示与选取的正方向相反，由于16 667 m/s 2>500g ，因此摩托车驾驶员有生命危险．(2)设货车、摩托车的加速度大小分别为a 1、a 2，根据加速度定义得：a 1＝Δv 1Δt 1，a 2＝Δv 2Δt 2所以a 1∶a 2＝Δv 1Δt 1∶Δv 2Δt 2＝204∶153＝1∶1.答案：见解析 四、选做题11．甲、乙两人同时由相同位置A 沿直线运动到同一位置B ，甲先以速度v 1匀速运动了一半路程，然后以速度v 2匀速走完了剩下的后一半路程；乙在由A 地运动到B 地的过程中，前一半时间内运动速度为v 1，后一半时间内运动速度为v 2，若v 1＜v 2，则甲与乙相比较( )。
2024届高考物理一轮复习：匀变速直线运动图像和追及相遇问题
第一章 运动的描述 匀变速直线运动匀变速直线运动图像和追及相遇问题【考点预测】1.匀变速直线运动的v －t 图像、a －t 图像、xt －t 图像、v 2－x 图像等2. 追及相遇问题 【方法技巧与总结】 (1)a －t 图像由Δv ＝aΔt 可知图像中图线与横轴所围面积表示速度变化量，如图甲所示． (2)xt－t 图像 由x ＝v 0t ＋12at 2可得x t ＝v 0＋12at ，截距b 为初速度v 0，图像的斜率k 为12a ，如图乙所示．(3)v 2－x 图像由v 2－v 02＝2ax 可知v 2＝v 02＋2ax ，截距b 为v 02，图像斜率k 为2a ，如图丙所示．(4)追及相遇问题可概括为“一个临界条件”“两个等量关系”．(1)一个临界条件：速度相等．它往往是物体间能否追上或两者距离最大、最小的临界条件，也是分析、判断问题的切入点；(2)两个等量关系：时间等量关系和位移等量关系．通过画草图找出两物体的位移关系是解题的突破口． 【题型归纳目录】题型一： 区分x －t 图像和v －t 图像 题型二：用函数思想分析图像 题型三：图像间的相互转化 题型四： 公式法求解追及相遇问题题型五：图像法在追及相遇问题中的应用 【题型一】区分x －t 图像和v －t 图像 【典型例题】例1．（2023·西藏日喀则·统考一模）图（a ）所示的医用智能机器人在巡视中沿医院走廊做直线运动，图（b ）是该机器人在某段时间内的位移时间图像（后10s 的图线为曲线，其余为直线）。
以下说法正确的是（ ）A ．机器人在0-30s 内的位移大小为7mB ．10-30s 内，机器人的平均速度大小为0.35m/sC ．0-10s 内，机器人做加速直线运动D ．机器人在5s 末的速度与15s 末的速度相同 【方法技巧与总结】1．无论x －t 图像、v －t 图像是直线还是曲线，所描述的运动都是直线运动，图像的形状反映了x 与t 、v 与t 的函数关系，而不是物体运动的轨迹．2．x －t 图像中两图线的交点表示两物体相遇，v －t 图像中两图线的交点表示该时刻两物体的速度相等，并非相遇．3．位置坐标x －y 图像则能描述曲线运动，图线交点表示物体均经过该位置，但不一定相遇，因为不知道时间关系．练1．（2023·河北邢台·河北巨鹿中学校联考三模）高铁改变生活，地铁改变城市！地铁站距短需要频繁启停，为缩短区间的运行时间需要较大的启动加速度。
2021高考人教版物理一轮复习讲义：第1章第1讲描述运动的基本概念(含解析)
第一章运动的描述匀变速直线运动第1讲描述运动的基本概念主干梳理对点激活知识点° 参考系、质点I1 . 参考系(1)定义：在描述物体的运动时，用来做|~01|参考的物体。
⑵参考系的选取①参考系的选取是［P2任意的，既可以是|03运动的物体，也可以是|04静止的物体，通常选［05地面为参考系。
②比较两物体的运动情况时，必须选［06同一参考系。
③对于同一物体，选择不同的参考系结果可能C07不同，可能［08相同2. 质点⑴定义：用来代替物体的有_09质量的点。
⑵把物体看做质点的条件：物体的至大小和了形状对研究的问题的影响可以忽略不计。
知识点2|| 位移、速度n1. 位移和路程2.速度和速率(1)速度：物体的L09位移与发生这个位移所用［10时间的比值。
①定义式：v = 書，单位：m/s。
②矢量性：速度是迫矢量，既有大小，也有方向。
速度的大小在数值上等于单位时间内物体［12位移的大小，速度的方向就是物体运动的方向。
③物理意义：表示物体位置变化快慢的物理量。
⑵平均速度：物体在某一时间间隔内，运动的位移与所用时间的比值，v=舟, 只能J3粗略地描述物体运动快慢。
平均速度是［14矢量，方向就是物体位移的方向。
(3) 瞬时速度：运动物体在\15某一时刻或〔16某一位置的速度，表示物体在某一位置或某一时刻的运动快慢程度，瞬时速度是矢量，方向即物体在这一位置或这一时刻的运动方向。
能够卫精确地描述物体的运动情况。
（4）速率：丄8瞬时速度的大小叫速率，是标量。
（5）平均速率：指物体通过的19路程和所用时间的比值，是标量。
知识点•目I加速度n1. 定义速度的变化量与发生这一变化所用卫2时间的比值。
2. 定义式a= _03弓，单位：04 m/s2。
3. 方向加速度为矢量，方向与_05速度变化量的方向相同。
4. 物理意义描述物体_06速度变化快慢的物理量。
一堵点疏通1. 研究物体的运动时，只能选择静止的物体做参考系。
2021高考物理一轮复习考点演练：第1章 运动的描述 匀变速直线运动（解析版）
Evaluation Only. Created with Aspose.Words. Copyright 2003-2016 Aspose Pty Ltd.第一章运动的描述匀变速直线运动第1节描述运动的基本概念班级姓名成绩(时间：45分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，前9题每小题7分，第10题12分，每题只有一个答案正确，共75分)1.下列情况的物体哪些可以看做质点( )A. 放在地面上的木箱，在上面的箱角处用水平推力推它，木箱可绕下面的箱角转动B. 放在地面上的木箱，在其箱高的中点处用水平推力推它，木箱在地面上滑动C. 做花样滑冰的运动员D. 研究钟表时针的转动情况2.下列描述的运动中可能存在的是( )A.速度变化很快，加速度却很小B.速度方向为正，加速度方向为负C.速度变化方向为正，加速度方向为负D.速度变化越来越快，加速度越来越小3.对于平均速度、瞬时速度与速率的说法错误的是( )A.平均速度的大小不一定等于平均速率B.平均速度的大小等于初速度和末速度的平均值C.瞬时速度的大小等于瞬时速率D.极短时间内的平均速度就是瞬时速度4.关于加速度，下面说法正确的是( )A.加速度的大小在数值上等于单位时间内速度的改变量，因此加速度就是加出来的速度B.加速度的大小在数值上等于单位时间内速度的改变量，因此每秒钟速度的增量在数值上等于加速度的大小C.加速度为正值，物体做加速运动；加速度为负值，物体做减速运动D.加速度增大，速度不可能减少；加速度减小，速度不可能增大5.(原创题)2007年10月中国首枚绕月探测卫星“嫦娥一号”卫星升空后经过三次绕地球变轨，然后进入月地转移轨道，再三次绕月球变轨，最后绕月球做圆周运动，如图所示是“嫦娥一号”运行路线图，下列说法正确的是( )A. 图中描述卫星绕地球运动情景的四个椭圆轨道是以地球为参考系B. 图中描述卫星绕月球运动情景的三个椭圆轨道是以地球为参考系C. 图中描述卫星在月地转移轨道的运动情景是以地球为参考系D. 图中描述卫星运动情景的所有轨道均是以太阳为参考系6. 质点做匀变速直线运动，加速度大小为4 m/s2，则以下说法中正确的是( )A. 质点运动速度每秒钟变化4 m/sB. 质点运动速率每秒钟变化4 m/sC. 质点运动速度每秒钟增加4 m/sD. 质点在后一秒的平均速度比前一秒的平均速度一定增大4 m/s7. (原创题)在2009年柏林田径世锦赛上，牙买加田径运动员博尔特，在男子100 m决赛和男子200 m决赛中分别以9.58 s和19.19 s的成绩打破此前由他在北京奥运会上保持两项世界纪录，并获得两枚金牌.关于他在这两次决赛中的运动情况，下列说法正确的是( )A.200 m决赛中的位移是100 m决赛的两倍B.200 m决赛中的平均速度约为10.42 m/sC.100 m决赛中的平均速度约为10.44 m/sD.100 m决赛中的最大速度约为20.88 m/s8.(2008·北京模拟)有一个方法可以快速确定闪电处至观察者之间的直线距离(如图所示).数出自观察到闪光起至听到雷声起的秒数n，所得结果就是以千米为单位的闪电处至观察者之间的直线距离x,则x约为( )A.nB.n/2C.n/3D.n/49.甲、乙、丙三人各乘一个热气球，甲看到楼房在向下运动，乙看到甲在向下运动，丙看到甲、乙都在向上运动，那么，从地面上看，甲、乙、丙的运动情况可能是( )A.甲向上、乙向下、丙静止B.甲向上、乙向上、丙静止C.甲向上、乙向下、丙向下D.甲向上、乙向下、丙向上10.一质点在x轴上运动，各个时刻的位置坐标如下表所示,t/s 0 1 2 3 4 5x/m 0 5 -4 -1 -7 1此质点开始运动后，求：(1)前几秒内的位移最大( )A.1 sB.2 sC.3 sD.4 s(2)第几秒内的位移最大( )A.第1 sB.第2 sC.第4 sD.第5 s(3)前几秒内的路程最大( )A. 2 sB.3 sC.4 sD.5 s二、计算题(本题共2小题，共25分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)11.(10分)骑自行车的人沿直线以速度v行驶了三分之二的路程，接着以5 m/s的速度跑完其余三分之一的路程.若全程的平均速度为3 m/s，则速度v是多少？12.(15分)（2009·南京模拟）上海到南京的列车已迎来第六次大提速，速度达到v1=180 km/h.为确保安全，在铁路与公路交叉的道口处需装有自动信号灯.当列车还有一段距离才到达公路道口时，道口应亮起红灯，警告未越过停车线的汽车迅速制动，已越过停车线的汽车赶快通过.如果汽车通过道口的速度v2=36 km/h，停车线至道口栏木的距离s0=5 m，道口宽度s=26 m，汽车长l=15 m,如图所示,并把火车和汽车的运动都看成匀速直线运动.问：列车离道口的距离L 为多少时亮红灯，才能确保已越过停车线的汽车安全驶过道口?第一章第2节匀变速直线运动规律班级姓名成绩(时间：45分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题7分，每题只有一个答案正确，共70分)1.一列火车有n节相同的车厢，一观察者站在第一节车厢的前端，当火车由静止开始做匀加速直线运动时( )A.每节车厢末端经过观察者时的速度之比是1∶2∶3∶…∶nB.每节车厢经过观察者所用的时间之比是1:(21):(32):1n n---…:(-)C.在相等时间里，经过观察者的车厢节数之比是1∶2∶3∶…∶nD.如果最后一节车厢末端经过观察者时的速度为v，那么在整个列车经过观察者的过程中平均速度为v/n2.某一时刻a、b两物体以不同的速度经过某一点，并沿同一方向做匀加速直线运动，已知两物体的加速度相同，则在运动过程中( )A.a、b两物体速度之差保持不变B.a、b两物体速度之差与时间成正比C.a、b两物体位移之差保持不变D.a、b两物体位移之差与时间平方成正比3.两木块自左向右运动，现用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录下木块每次曝光时的位置，如图所示.连续两次曝光的时间间隔是相等的，由图可知( )A.在t2时刻以及t5时刻两木块速度相同B.在t1时刻两木块速度相同C.在t3时刻和t4时刻之间某瞬时两木块速度相同D.在t4时刻和t5时刻之间某瞬时两木块速度相同4.以v=36 km/h的速度沿平直公路行驶的汽车,遇障碍刹车后获得大小为a=4 m/s2的加速度，刹车后3 s内汽车走过的路程为( )A. 12 mB. 12.5 mC. 90 mD. 126 m5.(创新题)航空母舰上一般有帮助舰载机起飞的弹射系统，已知舰载机在跑道上加速时的加速度为4.5 m/s2,若该飞机滑行100 m时速度达到50 m/s而起飞，则弹射系统使飞机具有的初速度为( )A.30 m/sB.40 m/sC.20 m/sD.10 m/s6.物体沿一直线运动，在t时间内通过的路程为s，它在中间位置12s处的速度为v1，在中间时刻12t时的速度为v2，则v1和v2的关系不可能是( )A.当物体做匀加速直线运动时，v1＞v2B.当物体做匀减速直线运动时，v1＞v2C.当物体做匀速直线运动时，v1=v2D.当物体做匀减速直线运动时，v1＜v27. （2010·安徽屯溪一中高三期中）在风景旖旎的公园往往都有喷泉以增加观赏性.现有一喷泉喷出的水柱高达h,已知水的密度为ρ，喷泉出口的面积为S，则空中水的质量为（）A．ρhS B. 2ρhS C. 3ρhS D. 4ρhS8.(改编题)某物体以30 m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g取10 m/s2.5 s内物体的( )A.路程为65 mB.位移大小为25 m，方向向下C.速度改变量的大小为10 m/sD.平均速度大小为13 m/s，方向向上9.(改编题)如图所示，以10 m/s匀速行驶的汽车即将通过路口，绿灯还有2 s将熄灭，此时汽车距离停车线25 m.该车加速时最大加速度大小为2 m/s2，减速时最大加速度大小为5 m/s2.此路段允许行驶的最大速度为15 m/s，下列说法中正确的有( )A.如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前汽车可能通过停车线B.如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前通过停车线汽车一定超速C.如果立即做匀减速运动，在绿灯熄灭前汽车一定能通过停车线D.如果距停车线5 m处减速，汽车能停在停车线处10.科技馆中有一个展品，如图所示，在较暗处有一个不断均匀滴水的水龙头，在一种特殊的灯光照射下，可观察到一个个下落的水滴，缓慢调节水滴下落时间间隔到适当情况，可看到一种奇特现象，水滴似乎不再下落，而是像固定在图中A、B、C、D四个位置不动.一般要出现这种现象，照明光源应该满足( g = 10 m/s2) ( )A. 普通光源即可B. 间歇发光，间歇时间0.02 sC. 间歇发光，间歇时间0.1 sD. 间歇发光，间歇时间0.15 s二、计算题(本题共2小题，共30分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)11.(12分)气球以10 m/s的速度匀速竖直上升，从气球上掉下一个物体，经17 s到达地面,求物体刚脱离气球时气球的高度.(g=10 m/s2)12.(原创题)(18分)如图所示，甲、乙两辆同型号的轿车，它们的外形尺寸如下表所示.正在通过十字路口的甲车正常匀速行驶，车速v甲=10 m/s，车头距中心O的距离为20 m，就在此时，乙车闯红灯匀速行驶，车头距中心O的距离为30 m.(1)求乙车的速度在什么范围之内，必定会造成撞车事故.(2)若乙的速度v乙=15 m/s，司机的反应时间为0.5 s，为了防止撞车事故发生，乙车刹车的加速度至少要多大？会发生撞车事故吗？轿车外形尺寸及安全技术参数This document was truncated here because it was created in the Evaluation Mode.。
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第1章 运动的描述 匀变速直线运动第1节 描述运动的基本概念一、参考系 质点1．参考系(1)定义：为了研究物体的运动而假定不动的物体。
(2)选取原则：可任意选取，但对同一物体的运动，所选的参考系不同，对它运动的描述可能会不同。
通常以地面为参考系。
2．质点(1)定义：用来代替物体的有质量的点。
(2)物体可看作质点的条件：研究一个物体的运动时，物体的大小和形状对研究问题的影响可以忽略。
二、位移 速度1．位移和路程(1)位移描述物体位置的变化，用从初位置指向末位置的有向线段表示，是矢量。
(2)路程是物体运动轨迹的长度，是标量。
2．速度和速率(1)平均速度：物体的位移与发生这段位移所用时间的比值，即v ＝Δx Δt ，其方向与位移的方向相同，是矢量。
(2)瞬时速度：运动物体在某一时刻或某一位置的速度，方向沿轨迹上物体所在点的切线方向指向前进的一侧，是矢量。
(3)速率：瞬时速度的大小，是标量。
(4)平均速率：路程与时间的比值，不一定等于平均速度的大小。
三、加速度1．定义：速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值。
2．定义式：a ＝ΔvΔt 。
3．方向：与速度变化的方向相同，是矢量。
4．物理意义：描述物体速度变化快慢的物理量。
1．思考辨析(正确的画“√”，错误的画“×”)(1)参考系必须是固定不动的物体。
(×) (2)质点是一种理想化模型，实际并不存在。
(√) (3)在某一段时间内物体运动的位移为零，则该物体一定是静止的。
(×)(4)平均速度的方向与位移方向相同。
(√)(5)甲的加速度a 甲＝2 m/s 2，乙的加速度a 乙＝－3 m/s 2，a 甲>a 乙。
(×) 2．(多选)(人教版必修1P 11T 1和P 14T 1改编)下列说法正确的是( )A ．“一江春水向东流”中江水运动是以河岸为参考系的B ．“太阳东升西落”中太阳以地球为参考系C ．“火车8点42分到站”，“8点42分”指的是时刻D ．“第3 s 末”和“第3 s 内”都是指的时间间隔1 s[答案] ABC3．(多选)(人教版必修1P 14T 2和P 29T 2改编)下列说法可能正确的是() A ．出租车的收费标准为1.60元/公里，其中的“公里”说的是位移B ．物体运动的加速度等于0，而速度却不等于0C ．两物体相比，一个物体的速度变化量比较大，而加速度却比较小D ．物体具有向东的加速度，而速度的方向却向西[答案] BCD4．(教科版必修1P 14T 2改编)下列所说的速度中，指平均速度的是() A ．百米赛跑的运动员以9.5 m/s 的速度冲过终点线B ．子弹以800 m/s 的速度撞击到墙上C．由于堵车，汽车的车速仅为1.2 m/sD．返回地面的太空舱以8 m/s的速度落入太平洋中[答案] C质点和参考系[依题组训练]1．(2019·遵义模拟)在以下情况中，可将所研究的物体看成质点的是( )A．观察“辽宁舰”航空母舰上的“歼15”战斗机起飞时，可以把航空母舰看作质点B．研究“玉兔”号从“嫦娥”的怀抱中“走”出来，即两器分离过程中“玉兔”一连串技术含量极高的“慢动作”C．研究“玉兔”号巡视器巡视月球时的运动轨迹D．研究自行车的运动时，因为车轮在转动，所以无论什么情况下，自行车都不能看成质点C[观察航空母舰上的舰载飞机起飞时，航空母舰的大小不能忽略，不能看作质点，故A错误；研究两器分离过程中“玉兔”一连串技术含量极高的“慢动作”时，要看动作，不能够看作质点，故B错误；研究“玉兔”号巡视器巡视月球时的运动轨迹时，巡视器的大小和形状能忽略，能看作质点，故C正确；当研究自行车匀速通过一段较长的距离时，可以看作质点，所以D错误。
]2.(多选)2019年国际航空展于10月14日—16日在德国慕尼黑举行，如图所示是西班牙空军“鹰巡逻队”在上届柏林国际航空展上进行飞行表演。
下列关于“鹰巡逻队”特技飞行表演的说法正确的是( )A．地面上的人看到飞机飞过，是以地面为参考系B．飞行员看到观礼台向后掠过，是以飞机为参考系C．若飞机保持队形飞行时，以编队中某一飞机为参考系，其他飞机是静止的D．若飞机保持队形飞行时，以编队中某一飞机为参考系，其他飞机是运动的ABC[地面上的人看到飞机飞过，是以地面为参考系，飞行员看到观礼台向后掠过，是以飞机为参考系观察的结果，A、B选项正确；因飞机保持队形飞行，速度相同，故无论以编队中的哪一架飞机为参考系，其他飞机都是静止的，故C正确，D错误。
] 3．下列说法中正确的是( )A．研究短跑运动员的起跑动作时，可将运动员看作质点B．研究汽车在上坡时有无翻倒的危险时，可将汽车看作质点C．“两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山”是以“万重山”为参考系的D．升国旗时，观察到国旗冉冉升起，观察者是以“国旗”为参考系的C[研究短跑运动员的起跑动作时，所研究对象的大小和形状不能忽略，故运动员不能看作质点；研究汽车翻倒是转动问题，不能看作质点，故A、B错误；选项C中的研究对象是“轻舟”，已过“万重山”，是以“万重山”为参考系，C正确；选项D中的研究对象是“国旗”，是以地面或旗杆为参考系的，D错误。
]理解质点、参考系的“三情况”“两注意”1．看作质点的常见三种情况(1)多数情况下，平动的物体可看作质点。
(2)当问题所涉及的物体位移远大于物体本身的大小时，可以看作质点。
(3)转动的物体一般不可看作质点，但转动可以忽略时，可把物体看作质点。
2．选取参考系的“两注意”(1)对同一物体的运动，所选的参考系不同，对其运动的描述可能会不同。
(2)在同一个问题中，若要研究多个物体的运动或同一个物体在不同阶段的运动，一般选取同一个参考系。
路程和位移[依题组训练]1.(2019·黄山模拟)攀岩运动是一种考验人的意志与心理素质的运动形式，户外攀岩运动更加刺激与惊险。
如图所示为一户外攀岩运动线路图，该攀岩爱好者从起点A到B，最终到达C，据此图判断，下列说法中正确的是( )A．图中的线路ABC表示的是攀岩爱好者所走的位移B．线路总长度与攀岩爱好者所走时间的比等于攀岩爱好者的平均速度C．由起点到终点，攀岩爱好者所走线路的总长度等于位移D．攀岩爱好者所走路程要比自起点到终点的位移的大小大D[根据路程和位移的定义可知，AC两点的直线距离才为位移大小，线路ABC的长度表示攀岩爱好者走的路程，线路长度比位移的大小大，故选项A、C错误，选项D正确；线路总长度与攀岩爱好者所走时间的比值等于平均速率，而不是平均速度，故选项B错误。
]2.如图所示，在水平面上一只蚂蚁沿半径为r的半圆弧从a点爬到b点，下列关于它通过的位移和路程的说法，正确的是( )A．路程为πr，方向沿圆弧由a指向bB．位移为2r，方向沿ab直线由a指向bC．位移为πr，方向沿圆弧由a指向bD．路程为2r，方向沿ab直线由a指向bB[蚂蚁经过的路程是它运动轨迹的长度，蚂蚁沿半圆由a爬到b，其路程的大小为πr。
路程只有大小没有方向，是标量，所以说“路程的方向沿圆弧由a指向b”或“沿ab直线由a指向b”都是错误的。
蚂蚁的位移是其位置的变化，该位移用出发点a指向终止点b的有向线段表示，所以位移的大小为2r，位移是矢量，其方向由出发点指向终止点，即由a 指向b，所以只有选项B正确。
]位移和路程的“三点”区别(1)物理意义不同：位移描述物体位置变化，路程描述物体运动轨迹的长度。
(2)决定因素不同：位移由始、末位置决定，路程由实际的运动路径决定。
(3)运算法则不同：位移应用矢量的平行四边形定则运算，路程应用标量的代数运算。
平均速度、瞬时速度和平均速率[分考向训练] 1．平均速度与瞬时速度的区别与联系(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。
2．平均速度与平均速率的区别和联系(1)平均速度等于位移与时间的比值，平均速率等于路程与时间的比值。
(2)通常情况下，平均速度的大小不等于平均速率，在单方向的直线运动过程中二者大小相等。
平均速度和瞬时速度的理解1.(2019·盐城调研)如图所示，物体沿曲线轨迹的箭头方向运动，沿AB、ABC、ABCD、ABCDE 四段轨迹运动所用的时间分别是1 s 、2 s 、3 s 、4 s 。
图中方格的边长均为1 m 。
下列说法不正确．．．的是( )A ．物体在AB 段的平均速度大小为 1 m/sB ．物体在ABC 段的平均速度大小为52m/s C ．AB 段的平均速度比ABC 段的平均速度更能反映物体处于A 点时的瞬时速度D ．物体在B 点时的速度大小等于物体在ABC 段的平均速度大小D [物体在AB 段的位移为1 m ，因此平均速度为v ＝x t ＝11m/s ＝1 m/s ，故A 正确；物体在ABC 段的位移大小为：x ＝12＋22 m ＝ 5 m ，所以有v ＝xt ＝52 m/s ＝52m/s ，故B 正确；当物体位移无限小，时间无限短时，物体的平均速度可以代替某点的瞬时速度，位移越小，平均速度越能代表某点的瞬时速度，故C 正确；物体做曲线运动，物体在B 点的速度不等于ABC 段的平均速度，故D 错误。
]运用极限思想分析瞬时速度2.如图所示，气垫导轨上滑块经过光电门时，其上的遮光条将光遮住，电子计时器可自动记录遮光时间Δt 。
测得遮光条的宽度为Δx ，用Δx Δt近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度。
为使Δx Δt更接近瞬时速度，正确的措施是( )A ．换用宽度更窄的遮光条B ．提高测量遮光条宽度的精确度C ．使滑块的释放点更靠近光电门D ．增大气垫导轨与水平面的夹角A [Δx Δt表示的是Δt 时间内的平均速度，遮光条的宽度Δx 越窄，则记录遮光时间Δt越小，ΔxΔt越接近滑块通过光电门时的瞬时速度，选项A正确。
]平均速度和平均速率的理解与计算3．(2019·伊春模拟)一个质点做变速直线运动，以v1＝10 m/s的平均速度完成前13位移，以v2＝30 m/s的平均速度完成剩下23的位移，则全过程的平均速度为( ) A．20 m/s B．18 m/sC．23.3 m/s D．40 m/sB[设全程位移为x，则前13位移所需的时间t1＝13x10，后23位移所需的时间t2＝23x30。
所以全程的平均速度v＝xt1＋t2＝x13x10＋23x30m/s＝18 m/s，故B正确。
]理解平均速度、瞬时速度的“四点”注意(1)判断是否为瞬时速度，关键是看该速度是否对应“位置”或“时刻”。
(2)求平均速度要找准“位移”和发生这段位移所需的“时间”。