江苏专版2020版高考物理一轮复习第一章第1节描述运动的基本概念讲义含解析
2020版高考物理教科版大一轮复习讲义课件:第一章 第1讲 运动的描述

大一轮复习讲义第一章 运动的描述 匀变速直线运动第1讲 运动的描述NEIRONGSUOYIN内容索引过好双基关研透命题点课时作业回扣基础知识 训练基础题目细研考纲和真题 分析突破命题点限时训练 练规范 练速度一、质点和参考系1.质点(1)用来代替物体的有的点叫做质点.(2)研究一个物体的运动时,如果物体的 和 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.质量形状大小2.参考系(1)参考系可以是运动的物体,也可以是 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 .(3)选取不同的物体作为参考系,对同一物体运动的描述可能 .通常以 ____为参考系.静止参考系不同地面自测1 (多选)关于质点和参考系的理解,下列说法正确的是A.研究2018年印尼亚运会男子100米冠军苏炳添最后冲线的动作时可以把苏炳 添看成质点B.研究女子50米步枪比赛中杜丽射出的子弹轨迹可以将子弹看成质点C.“一江春水向东流”是以地面为参考系D.未起飞的舰载机以航母甲板为参考系是静止的√√√二、位移和速度1.位移和路程位移路程定义位移表示物体的位置变化,可用由初位置指向的有向线段表示路程是物体的长度区别位移是矢量,方向由初位置指向______路程是标量,没有方向联系在单向直线运动中,位移的大小等于路程;其他情况下,位移的大小路程末位置运动轨迹末位置小于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 = ,是矢量,其方向就是对应的方向.(2)瞬时速度:运动物体在某一时刻或经过某一 的速度,是矢量,其方向是物体的运动方向或运动轨迹的方向.(3)速率:的大小,是标量.(4)平均速率:物体运动实际 与发生这段路程所用 的比值,不一定等于平均速度的大小.位移位置切线瞬时速度路程时间自测2 在伦敦奥运会上,牙买加选手博尔特在男子100 m决赛(直跑道)和男子200 m决赛(弯曲跑道)中分别以9.63 s和19.32 s的成绩获得两枚金牌.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/s√C.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/s解析 200 m比赛跑道是弯曲的,位移小于200 m,100 m比赛跑道是直线,位移等于100 m,A错;最大速度由已知条件无法求出,D错.三、加速度1.物理意义:描述物体速度和方向的物理量.变化快慢合外力3.决定因素:a不是由v t、Δt、Δv来决定,而是由来决定.4.方向:与Δv的方向一致,由的方向决定,而与v0、 v t的方向无关.自测3 (多选)(2018·深圳市高级中学综合测试)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A.点火后即将升空的火箭.因火箭还没运动,所以加速度一定为零B.高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车.轿车紧急刹车时,速度变化很快,所以加速度很大C.运行的磁悬浮列车在轨道上高速行驶.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.汽车匀速率通过一座拱桥.因为汽车做的是曲线运动,所以加速度不为零√√解析 点火后即将升空的火箭,虽然速度还为零,但因其所受合外力不为零,则加速度不为零,A错误;高速行驶的磁悬浮列车,虽然速度很大,若其速度不变化,则加速度为零,C 错误;汽车匀速率过拱桥时,汽车做曲线运动,汽车速度方向时刻变化,其加速度不为零,D正确.命题点一 质点、参考系和位移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.例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,如图1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图1√解析 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;因为观测“金星凌日”时太阳的大小对所研究问题起着至关重要的作用,所以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.变式1 (2018·陕西省铜川市模拟)下列关于运动学概念的论述,正确的是A.运动员跑完800 m比赛,指的是路程为800 mB.运动员铅球成绩为4.50 m,指的是铅球的位移大小为4.50 mC.足球比赛挑边时,上抛的硬币落回地面猜测正反面,硬币可以看做质点D.阅兵预演空中梯队通过天安门上空时,以编队中某一飞机为参考系,地面上的观众是静止的√命题点二 平均速度和瞬时速度1.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.方法和技巧(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”.例2 (2018·湖南省常德市期末检测)在某GPS定位器上,显示了以下数据:航向267°,航速36 km/h,航程60 km,累计100 min,时间10∶29∶57,则此时瞬时速度和开机后平均速度为A.3.6 m/s、10 m/sB.10 m/s、10 m/sC.3.6 m/s、6 m/sD.10 m/s、6 m/s√解析 GPS定位器上显示的航速为瞬时速度36 km/h=10 m/s,航程60 km,累计100 min,平均速度为 m/s=10 m/s,故B正确.变式2 (多选)骑自行车的人沿斜坡直线向下行驶,在第1 s 、第2 s 、第3 s 、第4 s 内通过的位移分别是1 m 、2 m 、3 m 、4 m ,有关其运动的描述,下列说法中正确的是A.整个过程中的平均速度是2.5 m/sB.在第3、4两秒内的平均速度是3.5 m/sC.第3 s 末的瞬时速度为3 m/sD.该运动一定是匀加速直线运动√√变式3 (2019·河南省洛阳市期中)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+2t3) m,它的速度v随时间t变化的关系为v=6t2 (m/s),该质点在t=2 s时的速度和t=2 s到t=3 s时间内的平均速度的大小分别为√A.12 m/s 39 m/sB.24 m/s 38 m/sC.12 m/s 19.5 m/sD.24 m/s 13 m/s解析 由v=6t2 (m/s)得,当t=2 s时,v=24 m/s;根据质点离开O点的距离随时间变化的关系为x=(5+2t3) m得:当t=2 s时,x2=21 m,t=3 s时,x3=59 m;则质点在t=2 s到t=3 s时间内的位移Δx=x3-x2=38 m,平均速度=38 m/s,故选B.用平均速度法求解瞬时速度拓展点——极限思想的应用1.用极限法求瞬时速度和瞬时加速度2.注意(1)用v=求瞬时速度时,求出的是粗略值,Δt(Δx)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中间时刻的瞬时速度.例3 为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为d =3.0 cm 的遮光板,如图2所示,滑块在牵引力作用下先后匀加速通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为Δt 1=0.30 s ,通过第二个光电门的时间为Δt 2=0.10 s ,遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为Δt =3.0 s ,则滑块的加速度约为A.0.067 m /s 2B.0.67 m/s 2C.6.7 m/s 2D.不能计算出√图2变式4 (2019·湖北省荆州市质检)如图3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,用近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度.为使更接近瞬时速度,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√图31.三个概念的比较命题点三 速度、速度变化量和加速度的关系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定义式Δv=v t-v0决定因素v的大小由v0、a、Δt决定Δv由v t与v0进行矢量运算,由Δv=aΔt知Δv由a与Δt决定a不是由v t、t、Δv来决定的,而是由来决定方向平均速度与位移同向由v t-v0或a的方向决定与Δv的方向一致,由F的方向决定,而与v0、v t的方向无关2.判断直线运动中的“加速”或“减速”方法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.(1) a和v同向(加速直线运动)―→(2)a和v反向(减速直线运动)―→例4 (多选)一物体做匀变速直线运动,某时刻速度大小为4 m /s,1 s 后速度的大小变为10 m/s ,在这1 s 内该物体的可能运动情况为A.加速度的大小为6 m/s 2,方向与初速度的方向相同B.加速度的大小为6 m/s 2,方向与初速度的方向相反C.加速度的大小为14 m/s 2,方向与初速度的方向相同D.加速度的大小为14 m/s 2,方向与初速度的方向相反√√解析 以初速度的方向为正方向,若初、末速度方向相同,加速度a== m/s2=6 m/s2,方向与初速度的方向相同,A正确,B错误;变式5 (2018·山东省济南一中阶段检测)关于物体的运动,下列说法正确的是A.物体的加速度等于零,速度具有最大值B.物体的速度变化量大,加速度一定大√C.物体具有向东的加速度时,速度的方向可能向西D.做直线运动的物体,加速度减小,速度也一定减小解析 当加速度方向与速度方向相同,加速度为零时,速度达到最大,当加速度的方向与速度方向相反,加速度为零时,速度达到最小,故A、D错误;根据加速度定义式:a=,可知物体的速度变化量大,加速度不一定大,故B错误;物体具有向东的加速度时,速度的方向可能向西,即加速度方向与速度方向相反,那么速度就会减小,故C正确.变式6 (2018·云南省统一检测)一物体做加速度为-1 m/s2的直线运动,t=0时速度为-5 m/s,下列说法正确的是A.初速度为-5 m/s说明物体在做减速运动B.加速度为-1 m/s2说明物体在做减速运动C.t=1 s时物体的速度为-4 m/s√D.初速度和加速度方向相同,物体在做加速运动解析 当速度方向与加速度方向相同时,物体做加速运动,根据速度公式v t =v0+at,当t=1 s时物体速度为v1=-5 m/s+(-1)×1 m/s=-6 m/s,故A、B、C错误,D正确.1.“嫦娥三号”月球探测器成功完成月面软着陆,并且着陆器与巡视器(“玉兔号”月球车)成功分离,这标志着我国的航天事业又一次腾飞,下面有关“嫦娥三号”的说法正确的是A.“嫦娥三号”刚刚升空的时候速度很小,加速度也很小B.研究“玉兔号”月球车在月球表面运动的姿态时,可以将其看成质点C.研究“嫦娥三号”飞往月球的运行轨道时,可以将其看成质点D.“玉兔号”月球车静止在月球表面时,其相对于地球也是静止的双基巩固练√解析 “嫦娥三号”在刚刚升空的时候速度很小,但是速度变化很快,加速度很大,故选项A错误;研究“玉兔号”月球车在月球表面运动的姿态时,“玉兔号”月球车的大小和形状不能被忽略,不能看成质点,故选项B错误;研究“嫦娥三号”飞往月球的运行轨道时,“嫦娥三号”的大小和形状可以被忽略,可以看成质点,故选项C正确;“玉兔号”月球车静止在月球表面时,相对月球是静止的,相对地球是运动的,故选项D错误.2.甲、乙两个物体在同一直线上沿正方向运动,a甲=4 m/s2,a乙=-4 m/s2,那么对甲、乙两物体判断正确的是A.甲的加速度大小大于乙的加速度大小√B.甲做加速直线运动,乙做减速直线运动C.甲的速度比乙的速度变化快D.甲、乙在相等时间内速度变化可能相同3.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1所A.这样做目的是使参加比赛的同学位移大小相同√B.这样做目的是使参加比赛的同学路程相同C.这样做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图1解析 校运会400 m比赛,其跑道是弯的,为了保证其路程均为400 m,终点在同一直线上,起点不在同一直线上,故B正确.4.(多选)(2018·福建省南平市模拟)下面关于瞬时速度和平均速度的说法正确的是A.若物体在某段时间内任一时刻的瞬时速度都等于零,则它在这段时间内的平 均速度一定等于零B.若物体在某段时间内的平均速度等于零,则它在这段时间内任一时刻的瞬时速度一定都等于零C.匀速直线运动中,物体在任意一段时间内的平均速度等于它任一时刻的瞬时 速度D.变速直线运动中,物体在任意一段时间内的平均速度一定不等于它在某一时 刻的瞬时速度√√解析 若物体在某段时间内任一时刻的瞬时速度都等于零,则物体静止,这段时间内的平均速度等于零,A选项对;若物体在某段时间内的平均速度等于零,任一时刻的瞬时速度不一定都为零,例如物体做圆周运动运动一周时,平均速度为零,任一时刻的瞬时速度都不为零,B选项错;在匀速直线运动中,物体的速度恒定不变,任一时刻的瞬时速度都相等,都等于任意一段时间内的平均速度,C选项对;在变速直线运动中,物体的速度在不断变化,某一时刻的瞬时速度可能等于某段时间内的平均速度,D选项错.5.如图2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的方向相反图2解析 根据题图,汽车的速度大小变小,做的是减速直线运动,选项A错误;汽车的加速度方向与Δv方向相同,所以与v1、v2的方向都相反,选项B、D错误,C正确.√6.人们越来越多地使用手机进行导航,如图3所示是某人从杭州市民中心驾车去武林广场的手机导航的截屏画面,该地图提供了①、②、③三种驾车线路规划方案及相对应的数据,实际行驶中导航提示:“前方有测速,限速50千米……”.下列说法不正确的是A.①②③三条线路方案的位移相等B.研究汽车在地图上的实时位置时,汽车可以被看成质点C.图中显示23分钟和6.9公里分别指的是时间间隔和路程√D.导航提示的“限速50千米”指的是限制汽车的平均速度不超过50 km/h图3解析 因汽车起点与终点相同,故位移相同,选项A正确;研究汽车在地图上的实时位置时,汽车的形状、大小可以忽略,汽车可以视为质点,选项B正确;23分钟与6.9公里的含义分别是需要行驶的时间和这段时间内汽车行驶的路程,选项C正确;限速50千米是指限制汽车的瞬时速度不超过50 km/h,选项D错误.7.(2018·江西省六校第五次联考)下列有关速度、加速度的说法中正确的是A.汽车上的速度计是用来测量汽车平均速度大小的仪器B.平均速度就是速度的平均值,是标量C.物体加速度的方向保持不变,则速度方向也一定保持不变√D.物体的速度变化越快,则加速度就越大解析 汽车上的速度计显示的是汽车的瞬时速度,A错误;平均速度等于总位移除以总时间,平均速度是矢量,故B错误;加速度的方向不变,速度的方向可能改变,比如平抛运动,加速度的方向一直是竖直向下的,但速度的方向时刻在变,C错误;加速度是描述速度变化快慢的物理量,速度变化越快,加速度越大,D正确.解析 根据题意,飞机速度与加速度同向,飞机速度和位移都在增大,选项A 错误,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,会使位移增加越来越快,选项C 错误,D 正确.8.(多选)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 不断减小至零时,飞机刚好起飞,则此过程中飞机的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√综合提升练√9.(2018·四川省成都市调研)如图4所示,一小球在光滑的V形槽中由A点释放,经B点到达与A点等高的C点,设A点的高度为1 m,则全过程中小球通过的路程和位移大小分别为√图410.(2018·广东省广州市4月模拟)由同一位置同向先后开出甲、乙两汽车,甲先以初速度v、加速度a做匀加速直线运动;乙在甲开出t0时间后,以同样的加速度a由静止开始做匀加速直线运动.在乙开出后,若以乙为参考系,则甲A.以速度v做匀速直线运动B.以速度at0做匀速直线运动√C.以速度v+at0做匀速直线运动D.停在乙车前方距离为v t0+at02的地方解析 乙车开始运动时,甲车的速度为v甲=v+at0,则由于乙车的加速度与甲车相同,故以乙车为参考系,甲车以速度v+at0做匀速直线运动,且两车的间距以Δx=v甲Δt的关系增加,故选项C正确,A、B、D错误.。
备考2020年高考物理一轮复习:第一章第1讲描述运动的基本概念练习含解析

板块三限时规范特训时间:45分钟满分:100分一、选择题(本题共10小题,每小题7分,共70分。
其中1~6为单选,7~10为多选)1.下列关于质点的叙述中正确的是()A.质点是真实存在的B.原子很小,所以原子就是质点C.质点是一种忽略次要因素的理想化模型D.地球的质量和体积都很大,所以不能看作质点答案 C解析质点是忽略了物体的形状和大小而假想的有质量的点,是一种忽略次要因素的理想化模型,因此A错误,C正确;原子虽然很小,但是在研究其内部结构时,不能将原子看成质点,B错误;地球的质量和体积虽然很大,但在研究地球的公转时地球本身的形状和大小可以忽略,地球可以看成质点,D错误。
2.《西游记》中,常常有孙悟空“腾云驾雾”的镜头,即使在科技日新月异的今天通常也采用“背景拍摄法”:让“孙悟空”站在平台上,做着飞行的动作,在他的背后展现出蓝天和急速飘动的白云,同时加上烟雾效果;摄影师把人物动作和飘动的白云及下面的烟雾等一起摄入镜头。
放映时,观众就感受到“孙悟空”在“腾云驾雾”。
这时,观众所选的参考系是()A.孙悟空B.平台C.飘动的白云D.镜头答案 C解析“背景拍摄法”实际是利用了相对运动的原理,拍摄时“孙悟空”整体不动,而“白云”移动,放映时,观众以“白云”为参考系,认为其“静止”,就会感觉到“孙悟空”在“腾云驾雾”。
故C正确。
3.[2018·枣庄模拟]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艘货轮从南海顺利抵达亚丁湾西部预定海域。
此次护航总航程4500海里。
若所有船只运动速率相同,则下列说法正确的是()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,“巢湖”舰一定是运动的D.根据题中数据可求出此次航行过程中的平均速度答案 B解析“4500海里”指的是护航舰艇的路程,研究舰队平均速度时可将“千岛湖”舰看作质点,但题中未给出位移与时间,无法计算平均速度。
2020版高考物理新增分大一轮复习第一章运动的描述匀变速直线运动第1讲运动的描述课件

大一轮复习讲义第一章运动的描述匀变速直线运动第1讲运动的描述NEIRONGSUOYIN 内容索引过好双基关研透命题点随堂测试回扣基础知识训练基础题目细研考纲和真题分析突破命题点随堂检测检测课堂学习效果课时作业限时训练练规范练速度过好双基关一、质点和参考系1.质点(1)用来代替物体的有的点叫做质点.(2)研究一个物体的运动时,如果物体的和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.质量形状大小2.参考系(1)参考系:我们描述某个物体运动时,事先假定为的那个物体.(2)比较两物体的运动情况时,必须选.(3)选取不同的物体做参考系,对同一物体运动的描述可能.通常以为参考系.静止同一参考系不同地面自测1以下情景中,人或物体可以看成质点的是A.研究一列火车通过长江大桥所需的时间B.乒乓球比赛中,运动员发出的旋转球C.研究航天员翟志刚在太空出舱挥动国旗的动作√D.用GPS确定打击海盗的“武汉”舰在大海中的位置二、位移和路程位移路程定义位移表示物体的位置变化,可用由初位置指向的有向线段表示路程是物体实际的长度区别位移是矢量,方向由初位置指向______路程是标量,没有方向联系在单向直线运动中,位移的大小等于路程;其他情况下,位移的大小路程末位置运动轨迹末位置小于1.平均速度:在变速运动中,物体发生的位移与发生这段位移所用时间的比值,即v =,是矢量,其方向就是对应的方向.2.瞬时速度:运动物体在某一时刻或经过某一的速度,是矢量.方向:物体的运动方向或运动轨迹的方向.3.速率:的大小,是标量.4.平均速率:物体运动实际与发生这段路程所用的比值,不一定等于平均速度的大小.位移位置切线瞬时速度Δx Δt路程时间三、速度与速率自测2在伦敦奥运会上,牙买加选手博尔特在男子100m决赛(直跑道)和男子200m决赛(弯曲跑道)中分别以9.63s和19.32s的成绩获得两枚金牌,成为奥运会历史上连续两届获得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.200m决赛的位移是100m决赛的两倍B.200m决赛的平均速度约为10.35m/s√C.100m决赛的平均速度约为10.38m/sD.100m决赛的最大速度约为20.76m/s四、加速度1.物理意义:描述物体速度的物理量.变化快慢合外力3.决定因素:a 不是由v 、Δt 、Δv 来决定,而是由来决定.4.方向:与Δv 的方向一致,由的方向决定,而与v 0、v 的方向无关.2.定义式:a =Δv Δt = .v -v 0Δt F m自测3(多选)下列说法中的运动可能发生的是A.物体运动的加速度等于0,而速度却不等于0B.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C.物体具有向东的加速度,而速度变化的方向却向西D.物体做直线运动,后一阶段的加速度比前一阶段小,但速度却比前一阶段大√√√研透命题点命题点一质点参考系1.对质点的理解(1)质点是用来代替物体的有质量的点,其突出的特点是“具有质量”和“占有位置”,但没有大小、形状、体积,与几何中的“点”有本质的区别.(2)质点是实际物体的一种高度抽象,实际中并不存在,是一种“理想化模型”.(3)能否把一个物体看做质点,关键是看物体的大小、形状对所研究的问题的影响是否能忽略不计,与物体大小无关,与物体形状无关,与物体的运动是平动还是转动无关.2.对参考系的理解(1)由于运动描述的相对性,凡是提到物体的运动,都应该明确它是相对哪个参考系而言的,在没有特殊说明的情况下,一般选大地做参考系.(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,则必须选取同一个参考系.例1(2018·仪征中学学情检测)研究下列现象,涉及的物体可看做质点的是A.研究地球绕太阳运动的轨迹B.研究撬棒用力大小与支点位置关系C.研究旋转的乒乓球旋转方向D.研究旋转的电风扇扇叶所受阻力大小的影响因素√例2(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√√√命题点二位移和路程位移与路程的计算方法(1)找出研究过程的初位置和末位置,则由初位置指向末位置的有向线段就是位移.线段的长度表示位移大小.(2)画出物体在运动过程中的运动轨迹示意图,则实际路径的总长度就是路程.(3)位移的矢量性是研究问题时应切记的性质.例3下列有关体育比赛的论述正确的是A.运动员跑完800m比赛,指的是路程为800mB.运动员铅球成绩为4.50m,指的是铅球的位移大小为4.50mC.某场篮球比赛打了两个加时赛,共需10min,10min指的是时刻D.足球比赛挑边时,上抛的硬币落回地面猜测正反面,硬币可以看做质点√1.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.3.为平均速度定义式,适用于任何运动,应用公式时要找准“位移”和发生这段位移所需“时间”.命题点三平均速度和瞬时速度v =Δx Δt例4(多选)(2018·盐城中学质检)如图1所示,某赛车手在一次野外训练中,先用地图计算出出发地A和目的地B的直线距离为9km,实际从A运动到B用时5min,赛车上的里程表指示的里程数增加了15km.当他经过某路标C时,车内速度计指示的示数为150km/h,那么可以确定的是A.整个过程中赛车的平均速度为180km/hB.整个过程中赛车的平均速度为108km/hC.赛车经过路标C时的瞬时速度大小为150km/hD.赛车经过路标C时速度方向为由A指向B√√图1变式1(2018·运河中学期中)2010年11月22日,在2010年广州亚运会男子100米决赛中,中国选手劳义以10秒24获得冠军,中国男飞人站在了亚洲之巅.劳义之所以能够取得最佳成绩,取决于他在100米中的A.某时刻的瞬时速度大B.撞线时的瞬时速度大√C.平均速度大D.起跑时的加速度大用平均速度法求解瞬时速度拓展点——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 =Δx Δt 中,当Δt →0时v 是瞬时速度.(2)公式a =Δv Δt 中,当Δt →0时a 是瞬时加速度.2.注意Δx Δt (1)用v =求瞬时速度时,求出的是粗略值,Δt (Δx )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中间时刻的瞬时速度.例5(2019·海安中学期初)为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为d=3.0cm的遮光板,如图2所示,滑块在牵引力作用下先后匀加速通过=两个光电门,配套的数字计时器记录了遮光板通过第一个光电门的时间为Δt1 0.30s,通过第二个光电门的时间为Δt2=0.10s,遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为Δt=3.0s,则滑块的加速度约为√A.0.067m/s2B.0.67m/s2C.6.7m/s2D.不能计算出图21.速度、速度变化量与加速度的理解命题点四加速度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描述物体速度改变的物理量描述物体速度变化快慢的物理量定义式Δv=v-v决定因素v的大小由v0、a、Δt决定Δv由v与v进行矢量运算,由Δv=aΔt知Δv由a与Δt决定a不是由v、t、Δv来决定的,而是由来决定a=ΔvΔt=v-v0t v=ΔxΔtFm方向平均速度与位移同向由v-v或a的方向决定与Δv的方向一致,由F的方向决定,而与v、v的方向无关2.对加速度大小和方向的进一步理解例6(2018·高邮市期初)如图3所示,小球以v 1=4m /s 的速度水平向右运动,碰到墙壁经Δt =0.01s 后以v 2=3m/s 的速度沿同一直线反弹.小球在这0.01s 内的平均加速度为A.100m /s 2,方向向右B.100m/s 2,方向向左C.700m /s 2,方向向左D.700m/s 2,方向向右√图3解析 令水平向右运动方向为正方向,则加速度a =v 2-v 1Δt =-3-40.01m /s 2=-700 m/s 2,负号表示加速度的方向水平向左.变式2(多选)一物体做匀变速直线运动,某时刻速度大小为4m /s,1s 后速度的大小变为10m/s ,在这1s 内该物体可能的运动情况为A.加速度的大小为6m/s 2,方向与初速度的方向相同B.加速度的大小为6m/s 2,方向与初速度的方向相反C.加速度的大小为14m/s 2,方向与初速度的方向相同D.加速度的大小为14m/s 2,方向与初速度的方向相反√解析若初、末速度方向相同时,加速度a =m /s 2=6m/s 2,方向与初速度的方向相同,A 正确,B 错误;若初、末速度方向相反时,加速度a ′=m /s 2=-14m/s 2,方向与初速度的方向相反,C 错误,D 正确.v -v 0t =10-41 √v ′-v 0t =-10-41随堂测试1.从波兰中部城市罗兹往返四川成都的直达火车线路“蓉欧快铁”开通于2013年,全长9826千米,行车时间约13天,比历时40至50天的海路运输快许多,它是中国雄心勃勃的“一带一路”计划的一部分.关于“蓉欧快铁”,下列说法中正确的是√A.研究“蓉欧快铁”线路上的班列行程时,可以将班列看成质点B.分析班列通过某山口的时间时,可以将班列看成质点C.班列长度太大,任何时候都不能看成质点D.只要班列处于运动状态,就可以看成质点2.如图4所示是体育摄影中“追拍法”的成功之作,摄影师眼中的滑板运动员是清晰的,而背景是模糊的,摄影师用自己的方式表达了运动之美.请问摄影师选择的参考系是A.大地B.太阳C.滑板运动员D.步行的人√图4解析照相机有曝光时间,只有相机的速度与运动员的速度相同,运动员才是清晰的,C 正确.3.(2018·宿迁市模拟)如图5所示,物体沿曲线轨迹的箭头方向运动,直线AB 、曲线ABC 、曲线ABCD 、曲线ABCDE 四段轨迹运动所用的时间分别是1s 、2s 、3s 、4s ,则下列说法错误的是A.物体在AB 段的平均速度为1m/sB.物体在ABC 段的平均速度为m/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 段的平均速度图5√524.(多选)(2018·徐州市第三中学月考)关于速度、速度的变化和加速度的关系,下列说法中正确的是A.速度变化的方向为正,加速度的方向也为正B.物体加速度增大,速度一定越来越大C.速度越来越大,加速度一定越来越大D.加速度可能既不与速度同向,也不与速度反向√√5.甲、乙两个物体在同一直线上沿正方向运动,a甲=4m/s2,a乙=-4m/s2,那么对甲、乙两物体判断正确的是A.甲的加速度大于乙的加速度√B.甲做加速直线运动,乙做减速直线运动C.甲的速度变化比乙的速度变化快D.甲、乙在相等时间内速度变化可能相同6.汽车沿直线从甲地开往乙地.(1)若在前一半路程的平均速度为v 1,后一半路程的平均速度为v 2,则汽车全程的平均速度为多少?答案 2v 1v 2v 1+v 2 解析设总路程为2s ,则v 1=2s s v 1+s v 2=2v 1v 2v 1+v 2(2)若汽车在全程所用时间的前一半时间的平均速度为v1,后一半时间的平均速度为v2,则全程的平均速度为多少?答案v1+v2 2解析设全程所用时间为2t,则v2=v1t+v2t2t=v1+v22(3)若v 1≠v 2,两种情况下的平均速度哪个大?答案第二种情况平均速度较大即第二种情况下的平均速度大.解析 v 2-v 1=v 1+v 22-2v 1v 2v 1+v 2=(v 1+v 2)2-4v 1v 22(v 1+v 2)=(v 1-v 2)22(v 1+v 2)v 1≠v 2,则v 2-v 1>0,课时作业双基巩固练1.下列选项的四个图中,各运动物体不能看做质点的是√2.中国选手孙杨曾在第31届奥林匹克运动会上以1分44秒的成绩获得男子200m 自由泳比赛冠军(国际标准游泳池长50m).下列说法正确的是√A.“1分44秒”指的是时间间隔B.孙杨200m自由泳的平均速度为1.92m/sC.在研究孙杨技术动作时,可以把孙杨看成质点D.在游泳过程中,以游泳池里的水为参考系,孙杨是静止的解析“1分44秒”是孙杨游泳全程的时间,指的是时间间隔,选项A正确;孙杨200m自由泳的位移为零,故平均速度为零,选项B错误;在研究孙杨的技术动作时,不能把孙杨看成质点,否则将无动作可言,选项C错误;以游泳池里的水为参考系,孙杨相对水的位置在发生变化,故孙杨是运动的,选项D错误.3.下列说法中正确的是A.高速公路路牌上显示“南京100km”,表示该处到南京的位移大小为100km √B.博尔特比别的运动员起跑快,是因为他的加速度比别的运动员大C.磁悬浮列车运动得很快,我们说它的加速度很大D.马拉松运动员完成赛程,又跑回原来出发的地点,我们说他的位移很大4.(2018·伍佑中学调研)在田径运动会的200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5.如图1所示是一张天文爱好者经长时间曝光拍摄的“星星的轨迹”照片.这些有规律的弧线的形成,说明了A.太阳在运动B.月球在公转√C.地球在公转D.地球在自转图16.(多选)(2018·淮安市、宿迁市学业质量检测)一质点沿一边长为2m 的正方形轨道运动,每秒钟匀速移动1m ,初始位置在bc 边的中点A ,由A 向c 运动,如图2所示,A 、B 、C 、D 分别是bc 、cd 、da 、ab 边的中点,则下列说法正确的是A.第2s 末的瞬时速度是1m/sB.前2s 内的平均速度为m/sC.前4s 内的平均速度为0.5m/sD.前2s 内的平均速度为2m/s√图222√√7.(2018·铜山中学模拟)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.质点运动的加速度变大,则速度一定变大解析加速度为零,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错误;质点速度变化率越大,则加速度越大,B正确;当速度与加速度反向时,加速度增大,速度会减小,并且减小得越来越快,D 错误.解析题图所示过程中x =6cm -1cm =5cm =0.05m ,t =3×s =0.3s ,8.(2019·江都中学月考)同一张底片对着小球单向运动的路径每隔s 拍一次照,得到的照片如图3所示,则小球在图示过程中的平均速度的大小约为A.0.25m /sB.0.2m/sC.0.17m/sD.无法确定√综合提升练图3110110故v =xt ≈0.17 m/s ,选项C 正确.9.如图4所示,汽车向右沿直线运动,原来的速度是v 1,经过一小段时间之后,速度变为v 2,Δv 表示速度的变化量.结合图中所示信息可知A.汽车在做加速直线运动B.汽车的加速度方向与v 1的方向相同C.汽车的加速度方向与v 1的方向相反D.汽车的加速度方向与Δv 的方向相反√图4解析根据题图,汽车的速度变小,做的是减速直线运动,选项A 错误;汽车的加速度方向与Δv 的方向相同,所以与v 1、v 2的方向都相反,选项B 、D 错误,选项C 正确.10.如图5所示为高速摄像机拍摄的子弹头射过扑克牌的照片,已知子弹头经过扑克牌的时间大约为6.25×10-5s ,试估算子弹头经过扑克牌的平均速度约为 A.8m /s`B.80m/sC.800m /sD.8000m/s√解析由于扑克牌宽度约5cm ,子弹头长度约1.5cm ,子弹头穿过扑克牌所运动的位移为x =5cm +1.5cm =6.5cm ,图5所以子弹头经过扑克牌的平均速度为v =x t =6.5×10-26.25×10-5m /s =1.04×103m/s , 故选项C 正确.11.(多选)如图6所示,物体以5m /s 的初速度沿光滑的固定斜面向上做匀减速运动,经过2s 速度大小变为3m/s ,则物体的加速度A.大小为1m/s 2,方向沿斜面向上B.大小为1m/s 2,方向沿斜面向下C.大小为4m/s 2,方向沿斜面向下D.大小为4m/s 2,方向沿斜面向上√图6√12.(2019·涟水中学模拟)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取10m/s2),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)一辆以72km/h的速度行驶的货车与一辆以54km/h的速度行驶的摩托车相向而行发生碰撞,摩托车驾驶员被以与碰撞前货车相同的速度撞飞,碰撞时间为2.1×10-3s,摩托车驾驶员是否有生命危险?答案见解析(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4s 、3s ,货车的加速度与摩托车的加速度大小之比为多少?解析设货车、摩托车的加速度大小分别为a 1、a 2,答案见解析根据加速度定义得a 1=|Δv 1|Δt 1,a 2=|Δv 2|Δt 2所以a 1∶a 2=|Δv 1|Δt 1∶|Δv 2|Δt 2=204∶153=1∶1.。
2020年高考物理一轮复习知识梳理:必修1 第一章 运动的描述

必修 1第一章运动的描述第1讲描述运动的基本概念考情剖析·指明方向(注:①考纲要求中Ⅰ代表了解和认识,Ⅱ代表理解和应用;②命题难度中的A代表容易,B代表中等,C代表难)考查内容考纲要求考查年份考查详情能力要求命题难度描述运动的基本概念Ⅰ14年T5—选择,速度位移关系图象T15—计算,运动的合成和分解、力的合成和分解、力分析综合、和运动的关系、功能关系、速度位移公式应用数学处理物理问题B15年T6—选择,加速度-时间关系图象的应用分析综合、应用数学处理物理问题B16年T5—选择,速度-位移关系图象T14—计算,力和运动的关系、速度位移公式分析综合、应用数学处理物理问题B总结, 1.小结:质点、参考系和坐标系(非惯性系不作要求)一般会在运动学模型中与受力分析、牛顿第二定律等进行综合性考查,较少单独出题.2.复习指导:速度和速率、加速度及路程和位移一般结合牛顿第二定律进行考查,较少单独出现.知识整合·翻新学习知识网络基础自测知识网络基础自测一、机械运动机械运动指一个物体相对另一个物体的________________,简称“运动”.注意:1.运动是绝对的,静止是相对的.(正确!)(万物皆运动,静止只相对.)2.运动也是相对的.(正确!)(参考系选择不同,结果描述可能不同.)二、质点1.定义:是指用来代替物体的有质量的而不考虑________________的点.(具有物理意义和质量)2.质点是物理学中一个________________,能否将物体看作质点,取决于所研究的具体问题,而不是取决于这一物体的大小、形状及质量,只有当所研究物体的大小和形状对所研究的问题没有影响或________________,可以将其形状和大小忽略时,才能将物体看作质点.可理解为只看问题,不看物体!试判断:1.小的物体一定能看作质点,大的物体一定不能看作质点.(错!) 2.平动的物体一定能看作质点,转动的物体一定不能看作质点.(错!)3.直线运动的物体一定能看作质点,曲线运动的物体一定不能看作质点.(错!)4.同一物体的运动有时可以看作质点,有时不能看作质点.(正确!)·针对训练1·研究下列现象,涉及的物体可看作质点的是()A B C DA.研究地球绕太阳运动的轨迹B.研究撬棒用力大小与支点位置关系C.研究旋转的乒乓球旋转方向D.研究旋转的电扇扇叶所受阻力大小的影响因素三、参考系1.定义:在描述一个物体的运动时,选来作为标准的假定________的物体,叫做参考系.(标准性)2.对同一运动,取不同的________,观察的结果可能不同.(相对性)3.运动学中的同一公式中涉及的各物理量应以同一参考系为标准,如果没有特别指明,都是取________为参考系.(统一性) 4.参考系的选取具有(任意性),但原则是让描述的运动最为简单.·针对训练2·第二届青年夏季奥运会于2014年8月16日在南京开幕.观察图中的旗帜和甲、乙两火炬手所传递的圣火火焰.关于甲、乙两火炬手相对于静止旗杆的运动情况,下列说法中正确的是(旗杆和甲、乙两火炬手在同一地区)()A.甲、乙两火炬手一定向左运动B.甲、乙两火炬手一定向右运动C.甲火炬手可能运动,乙火炬手向右运动D.甲火炬手可能静止,乙火炬手向左运动四、位移和路程1.位置:可以用________表示位置,它与时刻对应.(一维、二维、三维坐标系,我们生活的空间为四维空间,第四维为时间.) 2.位移:表示物体位置的变化,是一个矢量,物体的位移是指从__________________________________________,其大小就是__________,方向从初位置指向末位置.(矢量性)3.路程:路程等于运动轨迹的________,是一个标量.仅在单向直线运动中路程才等于位移的大小.(只要运动还在继续,路程就一直在增大)·针对训练3·(多选)在机器人大赛中,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22s, 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22mD.整个过程中机器人的位移与由点(5,5)运动到点(2,2)的位移方向相反五、矢量和标量1.矢量:运算采用平行四边形法则的物理量.中学阶段学过的矢量有:________________________________________________________________________________________________________________________________________________.2.标量:运算采用算术加法的物理量.我们学习过的标量有: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________.3.一个物理量只有大小,没有方向,那么它一定是标量.一个物理量既有大小又有方向,却不一定是矢量.4.矢量的正负一定不代表大小(代表方向);标量的正负不一定代表大小(如功和重力势能就不同!)六、速度1.速度:指位移与时间的比值,表示质点运动的________.速度是矢量,它的方向就是____________的方向.2.平均速度:位移与发生这段位移所用时间的比值叫做这段时间(或位移)的____________,用v -表示,即v -=ΔsΔt.(1)平均速度v -方向与________的方向相同.(2)公式v -=v 0+v t2是匀变速直线运动的公式,在非匀变速运动中不能使用.(3)v-与Δs(或Δt)具有对应关系,所选的Δs(或Δt)不同,对应的v-也不同.3.瞬时速度:运动物体在____________(或__________)的速度,方向沿轨迹上质点所在点的____________方向指向前进的一侧,瞬时速度是对变速运动的精确描述.·针对训练4·(多选)(回归教材必修1第一章第1节)日常生活中,对平均速度和瞬时速度我们都称“速度”,下列的速度中,指瞬时速度的是()A.子弹以800m/s的速度从枪口射出B.百米跑的运动员以9.5m/s的速度到达终点C.由于堵车,在隧道内的车速仅为1.2m/sD.经提速后列车的速度可达到150km/h七、速率1.速率只有大小,没有方向,是标量.2.平均速率:质点在某段时间内通过的________和所用时间Δt的比值叫做这段时间内的平均速率,即v-=sΔt.在一般变速运动中平均速度的大小不一定等于平均速率,只有在____________________________中,二者才相等.注意:平均速度、平均速率对应的是位移、路程和时间,瞬时速度、瞬时速率对应的是时刻或位置.八、加速度1.加速度是描述物体的________________的物理量,是一个矢量,方向与速度变化的方向相同.2.速度的变化量与发生这一变化所需时间的比值叫加速度,其表达式为:__________________.3.对加速度的理解要点:(1)注意速度和加速度两个概念的区别,速度的方向就是物体运动的方向,而加速度的方向不一定是速度的方向,而是速度变化的方向,所以加速度方向和速度方向没有联系.(合力、加速度、速度变化三个方向才永远一致!)(2)加速度的定义式a =Δv Δt=v t -v 0t 不是加速度的决定式,在该式中加速度并不是由速度变化量和时间t 决定,不能由此得出a 与Δv 成正比、与时间t 成反比的结论,加速度的决定式为a =Fm ,即物体的加速度由合外力和物体的质量决定,加速度跟合外力成正比,跟质量成反比,加速度的方向与合外力的方向相同.(3)根据a 与v 方向间的关系判断物体加速还是在减速 ①当a 与v 同向或夹角为锐角时,物体速度大小________. ②当a 与v 垂直时,物体速度大小________.③当a 与v 反向或夹角为钝角时,物体速度大小________. (4)加速度a 可分为切向加速度a τ和法向加速度a n ,它们分别用以改变速度的大小和方向!(如匀速圆周运动中的向心加速度就是指法向加速度a n )(5)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的快慢和方向,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快慢,是状态量定义式v=x/t Δv=v-v0a=v/t 单位m/s m/s m/s2决定因素由v0、a、t决定由Δv=at知Δv由a与t决定由F/m决定方向与位移x同向,物体运动的方向由v-v0或a的方向决定与Δv的方向一致,由F的方向决定,而与v0、v方向无关大小①三者无必然联系,v很大,Δv可以很小,甚至为0,a也可大可小,也可能为零②a减小,v可以变大九、对打点计时器的认识与使用1.打点计时器的情况(1)打点计时器是一种记录运动物体在一定时间内________的仪器,使用________电源.(2)当电源的频率是50Hz时,每隔T=____________ s打一个点.2.打点计时器的分类(1)电磁打点计时器:工作电压在________ V以下.(2)电火花计时器:工作电压在________ V.3.关于纸带(1)纸带应穿过________.(2)纸带上记录的是________________内运动物体通过的位移.4.练习使用打点计时器(1)打点计时器固定在桌面上.并了解它的结构.(2)按照说明把纸带装好.(3)启动________,用手水平地拉动________,纸带上就打出一行小点.随即立刻________电源.方法技巧·考点突破实例指导实例指导·典型例题1·下列几种奥运比赛项目中的研究对象可视为质点的是()A.百米赛跑的运动员冲刺压线时B.帆船比赛中确定帆船在大海中的位置时C.跆拳道比赛中研究运动员动作时D.铅球比赛中研究铅球被掷出后在空中飞行时间时【测量目标】本题考查了质点的定义,测量考生的理解能力.【练练手】·举一反三1·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”,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【测量目标】本题考查了质点的定义,参考系的选取问题以及位置的判定和位移的概念,测量考生的理解能力.·典型例题2·下图是一张天文爱好者经长时间曝光拍摄的“星星的轨迹”照片.这些有规律的弧线的形成,说明了()A.太阳在运动B.月球在公转C.地球在公转D.地球在自转【测量目标】本题考查对参考系的理解,测量考生的理解能力.【练练手】·举一反三2·一船夫划船逆流而上,驾船沿河道逆水航行,经过一桥时,不慎将心爱的葫芦落于水中,被水冲走,但一直划行至上游某处时才发现,便立即返航经过1小时追上葫芦时,发现葫芦离桥5400m远,若此船向上游和向下游航行时相对静水的速率是相等的,试求河水的速度.【测量目标】本题考查对参考系的理解,合理选择参考系对解题的影响,测量考生的理解能力.·典型例题3·某同学用打点计时器测做匀加速直线运动的物体的加速度,电源频率f=50Hz,在纸带上打出的点中,选出零点,每隔4个点取1个计数点,因保存不当,纸带被污染,如图所示,A、B、C、D是依次排列的4个计数点,但仅能读出其中3个计数点到零点的距离:x A=16.6mm,x B=126.5mm,x D=624.5mm.若无法再做实验,可由以上信息推知:(1)相邻两计数点的时间间隔为________ s;(2)打C点时物体的速度大小为________ m/s(取2位有效数字).【测量目标】本题考查了对实验基础知识的理解,测量考生的实验与探究能力.【练练手】·举一反三3·为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为3.0cm的遮光板,如图所示,滑块在牵引力作用下先后匀加速通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为Δt1=0.30s,通过第二个光电门的时间为Δt2=0.10s,遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为Δt=3.0s.试估算:(1)滑块的加速度多大?(2)两个光电门之间的距离是多少?【测量目标】本题考查了对实验中速度测量的理解,测量考生的实验与探究能力.当堂检测·小试牛刀1.如图所示,飞行员跳伞后飞机上的其他飞行员(甲)和地面上的人(乙)观察跳伞飞行员的运动后,引发了对跳伞飞行员运动状况的争论,下列说法正确的是()第1题图A.甲、乙两人的说法中必有一个是错误的B.他们的争论是由于选择的参考系不同而引起的C.研究物体运动时不一定要选择参考系D.参考系的选择只能是相对于地面静止的物体2.某人向正东方向运动了s米,然后再沿东偏北60°方向又运动了s米,则该人运动的位移大小为()A.s米B.2s米C.3s米D.2s米3.(多选)(改编题)结合图片中交代的情景及数据,以下判断正确的是()A B C D第3题图A.高速行驶的磁悬浮列车的加速度可能为零B.轿车时速为100 km/h,紧急刹车距离为31米(可视为匀减速至静止),由此可得轿车刹车阶段的加速度大小为a=12.5 m/s2C.位于点燃火药的炮膛中的炮弹的速度、加速度可能均为零D.根据图中数据可求出刘翔在110 m栏比赛中通过全程的平均速率为v=8.42 m/s4.一辆汽车从静止开始匀加速开出,然后保持匀速运动,最后匀减速运动,直到停止,下表给出了不同时刻汽车的速度:时刻/s 1.0 2.0 3.0 5.0 7.0 9.5 10.5 速度/(m·s-1) 3 6 9 12 12 9 3(1)汽车做匀速运动时的速度大小是否为12m/s?汽车做加速运动时的加速度和减速运动时的加速度大小是否相等?(2)汽车从开出到停止总共经历的时间是多少?。
2020版高考物理总复习第一章第1节描述运动的基本概念练习含解析

第1节描述运动的基本概念1.根据速度定义式v=,当Δt极短时,就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义应用了下列物理方法中的( D )A.控制变量法B.假设法C.微元法D.极限法解析:Δt极短时,就可以表示t时刻的瞬时速度,所以应用了极限法,故D正确.2.下列语句中划横线部分描绘的运动情景中选取山为参考系的是( A )A.两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山B.小小竹排江中游,巍巍青山两岸走C.满眼风波多闪灼,看山恰似走来迎D.两岸青山相对出,孤帆一片日边来解析:“轻舟已过万重山”中舟的运动应是相对于山,故诗人选取的参考系为山,故A正确;“巍巍青山两岸走”是以竹排为参考系的,故B错误;“看山恰似走来迎”选择的参考系是自己或者船与船上静止不动的物体,故C错误;“两岸青山相对出”是相对于船来说的,故D 错误.3.下面关于加速度的描述中,正确的是( B )A.匀速行驶的和谐号动车,由于其速度很大,所以加速度也很大B.加速度的方向与速度方向可能相同,也可能相反,但一定与速度变化量的方向相同C.加速度不变(且不为零)时,速度也有可能保持不变D.加速度逐渐增加时,物体一定做加速运动解析:加速度是描述速度变化快慢的物理量,速度大,加速度不一定大,选项A错误;根据a=可知,加速度的方向一定与速度变化量的方向相同,选项B正确;根据a=,只要加速度不为零,速度一定会发生变化,选项C错误;若加速度方向与速度方向相反,加速度越大,速度减小得越快,选项D错误.4.对于体育比赛的论述,下列说法正确的是( A )A.运动员跑完800 m比赛,指的是路程大小为800 mB.运动员铅球成绩为4.50 m,指的是位移大小为4.50 mC.某场篮球比赛打了两个加时赛,共需10 min,指的是时刻D.足球比赛挑边时,上抛的硬币落回地面猜测正反面,该硬币可以看成质点解析:运动员跑完800 m比赛,指的是路程大小为800 m,故A正确;运动员铅球成绩为4.50 m,指的是水平位移大小为4.50 m,故B错误;某场篮球比赛打了两个加时赛,共需10 min,指的是时间,故C错误;足球比赛挑边时,上抛的硬币落回地面猜测正反面,该硬币不可以看成质点,故D错误.5.(2018·浙江桐乡高三测试改编)如图,一小朋友从右侧用5 s的时间爬上滑梯,停10 s后从左侧的滑梯由静止开始滑到水平地面,用时3 s.下列说法正确的是( B )A.他爬上去和滑下来的位移相同B.他整个过程用时18 s,指的是时间间隔C.他爬上去和滑下来的平均速度相同D.他爬上去和滑下来的路程一定相等解析:位移为初位置到末位置的有向线段,由图可知他爬上去和滑下来的位移大小不相等,方向不同,所以位移不相同,故A错误;他整个过程用时18 s,18 s是全程所用的时间间隔,故B 正确;由于位移方向不同,可知平均速度方向不同,所以平均速度不同,故C错误;爬上过程与滑下过程的路径不一样,路程不一定相同,故D错误.6.甲物体以乙物体为参考系是静止的,甲物体以丙物体为参考系是运动的,那么,以乙物体为参考系,丙物体( B )A.一定是静止的B.一定是运动的C.有可能是运动的,也有可能是静止的D.条件不足,无法判断解析:甲物体以乙物体为参考系是静止的,说明甲物体相对乙的位置没有改变,甲物体以丙物体为参考系是运动的,说明甲相对于丙的位置是改变的,则以乙物体为参考系,丙物体的位置一定是改变的,即丙物体一定是运动的,故B正确.7.(2018·湖南益阳期末)做单向直线运动的物体,在前四分之一位移内的平均速度为 4 m/s,剩余四分之三位移内的平均速度为8 m/s,则全程的平均速度是( A )A.6.4 m/sB.6.0 m/sC.7.0 m/sD.以上都不对解析:设前四分之一位移为,所用时间为t1,剩余四分之三位移为,所用时间为t2,则t1=,t2=,所以全程的平均速度==,代入数据解得=6.4 m/s,故选项A正确.8.春运是中国在农历春节前后出现的一种大规模的交通运输高压力现象.某同学买了贵阳北到北京西的高铁票,如图所示,从铁路售票网查询到该趟车历时8小时46分钟,行程为2 026 km,则下列说法正确的是( B )A.图中19:21表示一段时间B.该列车高速行驶时,可以取10 m位移的平均速度,近似看成这10 m起点位置处的瞬时速度C.该趟列车全程的平均速度为231 km/hD.该趟列车的最高速度为231 km/h解析:图中19:21表示出发时间,为时刻,故A错误;高速运动时,速度很大,10 m所用的时间很短,故这10 m内的平均速度可看成这10 m起点位置处的瞬时速度,故B正确;全程的路程为s=2 026 km,全程所用时间为8小时46分钟,可求出平均速率,由于不知道位移,所以不能求解平均速度,根据题意不知道列车的最高速度,故C,D错误.9.如图是汽车中的速度计,某同学在汽车中观察速度计指针位置的变化.开始时指针在如图(甲)所示的位置,经过7 s后指针指示如图(乙)所示位置.若汽车做匀变速直线运动,那么它的加速度大小约为( C )A.7.1 m/s2B.5.7 m/s2C.1.6 m/s2D.2.6 m/s2解析:a== m/s2=1.6 m/s2,故C正确.10.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( C )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: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,C正确.11.有研究发现,轿车的加速度的变化情况将影响乘客的舒适度.若引入一个新的物理量(加速度的变化率)来表示加速度变化的快慢,该物理量的单位是( C )A.m/sB.m/s2C.m/s3D.m2/s解析:加速度的变化率的计算式应为,加速度的单位是m/s2,时间的单位是s,所以的单位是m/s3,选项C正确.12.最近几年,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.王强同学将房价的“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”,据此,你认为“房价上涨出现减缓趋势”可以类比成运动学中的( A )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,加速度减小解析:房价类比成速度,房价上涨快慢类比成加速度,房价上涨出现减缓趋势,相当于加速度减小,但房价仍然在上涨,相当于加速度与速度方向相同,速度仍然增大.故A正确,B,C,D错误.13.(多选)在土耳其伊斯坦布尔举行的第15届机器人世界杯赛上,中国科技大学的“蓝鹰”队获得仿真2D组冠军和服务机器人组亚军,标志着我国在该领域的研究达到世界领先的水平.如图是中国科技大学的著名服务机器人“可佳”.现要“可佳”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 s,则( BC )A.机器人的运动轨迹是一条直线B.机器人有两次通过同一点C.整个过程中机器人的位移大小为2 mD.整个过程中机器人的平均速率为1 m/s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,且有两次通过同一点,A错误,B正确;起点在坐标原点,终点在(2,2),位移大小是这两点连线的长,故位移大小为 m=2 m,C正确;整个过程中机器人的位移为2 m,则平均速度大小为= m/s=1 m/s,而整个过程机器人的路程大于位移大小,故平均速率大于1 m/s,D错误.14.如图,“50TFSI”为某品牌汽车的尾部标识,其中“50”称为G值,G值越大,加速越快.G值的大小为车辆从静止加速到100 km/h(百公里加速)的平均加速度的10倍.某车百公里加速时间为6.2 s,由此推算,该车的尾标应该是( D )A.30TFSIB.35TFSIC.40TFSID.45TFSI解析:根据加速度定义可得汽车的加速度a== m/s2=4.5 m/s2,则可知,该车的G值为4.5×10=45,所以其尾标应为45TFSI,故D正确.15.已知一汽车在平直公路上运动,它的位移—时间图像如图(甲) 所示.(1)根据图像在图(乙)所示的位置坐标轴上标出O,A,B,C,D,E各点代表的汽车的位置;(2)求前4 s内的平均速度;(3)求第5 s末的瞬时速度;(4)求第7 s末的瞬时速度.解析:(1)O,A,B,C,D,E各点在坐标轴的位置,如图所示.(2)由图读出,前4 s内的位移为100 m,其平均速度== m/s=25 m/s.(3)在4 s末到6 s末,汽车的位移不变,表示汽车处于静止状态,则第5 s末的速度为0.(4)在6 s末至8 s末,汽车的xt图像是一条倾斜直线,表示汽车做匀速直线运动,在这个过程中有=-50 m/s,则第7 s末的瞬时速度v=-50 m/s,负号表示方向与正方向相反.答案:(1)图见解析(2)25 m/s (3)0(4)50 m/s,方向与正方向相反。
2020版物理新增分大一轮江苏专用版讲义:第一章 运动的描述 匀变速直线运动 专题突破一 含解析

专题突破一运动学图象追及相遇问题一、运动学图象1.直线运动的x-t图象(1)图象的物理意义反映了做直线运动的物体的位移随时间变化的规律.(2)图线斜率的意义①图线上某点切线斜率的大小表示物体速度的大小.②图线上某点切线斜率的正负表示物体速度的方向.(3)交点两图线交点,表示两物体相遇.2.直线运动的v-t图象(1)图象的物理意义反映了做直线运动的物体的速度随时间变化的规律.(2)图线斜率的意义①图线上某点切线斜率的大小表示物体加速度的大小.②图线上某点切线斜率的正负表示物体加速度的方向.(3)两种特殊的v-t图象①匀速直线运动的v-t图象是与横轴平行的直线.②匀变速直线运动的v-t图象是一条倾斜的直线.(4)图象与时间轴围成的面积的意义(如图1)图1①图象与时间轴围成的面积表示位移.②若此面积在时间轴的上方,表示这段时间内的位移方向为正;若此面积在时间轴的下方,表示这段时间内的位移方向为负.(5)交点两图线交点表示此时两物体速度相同.自测1甲、乙两物体在同一直线上运动,其位移-时间图象如图2所示,由图象可知()图2A.甲比乙运动得快B.乙开始运动时,两物体相距20 mC.在前25 s内,两物体距离先增大后减小D.在前25 s内,两物体位移大小相等答案 C解析位移-时间图象的斜率等于速度,斜率越大,速度越大,由题图可知甲比乙运动得慢,故A错误;由题图知:乙从原点出发,乙开始运动时,甲的位置坐标大于20 m,则两物体相距大于20 m,故B错误;在0~10 s这段时间内,乙静止在原点,甲沿正向做匀速直线运动,则两物体间的距离逐渐增大,在10~25 s这段时间内,甲的运动速率小于乙的运动速率,甲在乙的前方,则两者距离逐渐减小,故C正确;在前25 s内,甲的位移为x1=(40-20) m =20 m,乙的位移为x1=(40-0) m=40 m,故D错误.自测2某同学在开展研究性学习的过程中,利用速度传感器研究某一物体以初速度1 m/s做直线运动的速度v随时间t变化的规律,并在计算机上得到了前4 s内物体速度随时间变化的关系图象,如图3所示.则下列说法正确的是()图3A.物体在第1 s末速度方向改变B.物体在第3 s末加速度方向改变C.前4 s内物体的最大位移只出现在第3 s末,大小为3.5 mD.物体在第2 s末与第4 s末的速度相同答案 C解析由题图可知,0~1 s内物体沿正方向做匀加速运动,1~3 s沿正方向做匀减速运动,在3~4 s内反向做匀加速运动,故在第3 s末物体的速度为0,位移最大,x=1+22×1 m+12×2×2 m=3.5 m,第1 s末速度方向没有改变,v-t图线的斜率表示加速度,故由题图可知第3 s末加速度方向不变,物体在第2 s末与第4 s末的速度大小相等,方向相反,故A、B、D错误,C正确.二、追及相遇问题1.概述当两个物体在同一条直线上运动时,由于两物体的运动情况不同,所以两物体之间的距离会不断发生变化,就会涉及追及、相遇或避免碰撞等问题. 2.追及问题的两类情况(1)若后者能追上前者,则追上时,两者处于同一位置,后者的速度一定不小于前者的速度. (2)若后者追不上前者,则当后者的速度与前者的速度相等时,两者相距最近. 3.相遇问题的常见情况(1)同向运动的两物体追及并相遇:两物体位移大小之差等于开始时两物体间的距离. (2)相向运动的两物体相遇:各自发生的位移大小之和等于开始时两物体间的距离.自测3 平直公路上的甲车以10 m /s 的速度做匀速直线运动,乙车静止在路面上,当甲车经过乙车旁边时,乙车立即以大小为1 m/s 2的加速度沿相同方向做匀加速运动,从乙车加速开始计时,则( ) A .乙车追上甲车所用的时间为10 s B .乙车追上甲车所用的时间为20 s C .乙车追上甲车时,乙车的速度是15 m/s D .乙车追上甲车时,乙车的速度是10 m/s 答案 B解析 设乙车追上甲车所用的时间为t ,则有v 甲t =12at 2,解得t =20 s ,选项A 错误,B 正确;由v =at 得,乙车追上甲车时,乙车速度v 乙=20 m/s ,选项C 、D 错误.命题点一 运动学图象的理解和应用x -t 图象与v -t 图象的比较注意:(1)x-t图象与v-t图象都只能描述直线运动,且均不表示物体运动的轨迹;(2)v-t图象不包含起点位置信息,x-t图象中0时刻位移为出发点离0位移点的位移.(3)分析图象要充分利用图象与其所对应的物理量的函数关系;(4)识图方法:一轴、二线、三斜率、四面积、五截距、六交点.例1(多选)(2018·南师附中5月模拟)如图4所示为一个质点运动的位移x随时间t变化的图象,由此可知质点在0~4 s内()图4A.先沿x轴正方向运动,后沿x轴负方向运动B.一直做匀变速运动C.t=2 s时速度一定最大D.速率为5 m/s的时刻有两个答案CD解析由题图可知正向位移减小,故质点一直朝着负方向运动,A错误;x-t图线的切线斜率表示速度大小,由题图可知图线的切线斜率先增大后减小,说明物体速率先增大后减小,做变速运动,但不能判断是不是做匀变速直线运动,t=2 s时,斜率最大,速度最大,B错误,C正确;因为斜率先增大后减小,并且平均速度的大小为5 m/s,故增大过程中有一时刻速度的大小为5 m/s,减小过程中有一时刻速度的大小为5 m/s,共有两个时刻速度大小为5 m/s,D正确.例2一质点位于x=-1 m处,t=0时刻沿x轴正方向做直线运动,其运动的v-t图象如图5所示.下列说法正确的是()图5A.0~2 s内和0~4 s内,质点的平均速度相同B.t=4 s时,质点在x=2 m处C.第3 s内和第4 s内,质点位移相同D.第3 s内和第4 s内,质点加速度的方向相反答案 B解析根据v-t图象中图线与时间轴围成的面积表示位移,在时间轴上方的面积表示位移为正,下方的面积表示位移为负,则知0~2 s 内和0~4 s 内,质点的位移相同,但所用时间不同,则平均速度不同,故A 错误,0~2 s 内质点的位移为Δx =12×(1+2)×2 m =3 m,2~4 s 内位移为零,则t =4 s 时质点的位移是3 m ,t =0时质点位于x =-1 m处,则t =2 s 和t =4 s 时,质点在x ′=x +Δx =2 m 处,故B 正确;第3 s 内和第4 s 内,质点位移大小相同,但方向不同,选项C 错误;速度-时间图线的斜率表示加速度,第3 s 内和第4 s 内图线的斜率一定,加速度是一定的,则知第3 s 内和第4 s 内,质点加速度的方向相同,故D 错误.变式1 (2019·淮安中学期初)下列所给的做直线运动物体的位移-时间图象或速度-时间图象中,不可能正确反映物体从某点开始运动又重新回到初始位置的图象是( )答案 B变式2 (2018·无锡市期中)如图6甲所示为一运动员(可视为质点)进行三米板跳水训练的场景,某次跳水过程的v -t 图象如图乙所示,t =0时是其向上起跳的瞬间,则该运动员从跳板弹起能上升的高度最接近( )图6A .0.38 mB .0.80 mC .1.10 mD .3.00 m答案 A解析 设跳水运动员起跳的速度大小为v ,上升的最大高度为h .由v -t 图象中图线与时间轴围成的面积表示位移,可知:3v ·3t 12-v t 12=3 m又h =v t 12,联立解得:h =0.375 m ≈0.38 m ,故选A.拓展点 非常规图象1.几种图象的理解(1)a -t 图象:由v =v 0+at 可知图象与横轴所围面积表示速度变化量Δv ,如图7甲所示; (2)a -x 图象:由v 2-v 02=2ax 可知图象与横轴所围面积表示v 2-v 022,如图乙所示;(3)x t -t 图象:由x =v 0t +12at 2可得x t =v 0+12at ,图象的斜率为12a ,如图丙所示.图7(4)v 2-x 图象:由v 2-v 02=2ax 可知v 2=v 02+2ax ,图象斜率为2a . (5)v -x 图象:由v 2-v 02=2ax 可得v =v 02+2ax ,图象为曲线. 2.解题技巧图象反映了两个变量(物理量)之间的函数关系,因此要由运动学公式推导出两个物理量间的函数关系,来分析图象的意义.例3 (2018·苏锡常镇一调)如图8所示为从静止开始做直线运动的物体的加速度-时间图象,关于物体的运动,下列说法正确的是( )图8A .物体在t =6 s 时,速度为0B .物体在t =6 s 时,速度为18 m/sC .物体运动前6 s 平均速度为9 m/sD .物体运动前6 s 位移为18 m 答案 B解析 设物体初速度为v 0,因物体从静止开始运动,则v 0=0,根据a -t 图象中图线与时间轴所围面积表示速度变化量Δv ,则物体从静止到t =6 s 时,速度变化量Δv =12×6×6 m/s =18 m/s ,则物体在t =6 s 时,速度为v =v 0+Δv=0+18 m/s =18 m/s ,故B 正确,A 错误;因物体做变加速运动,无法求解前6 s 的位移和平均速度,故C 、D 错误. 变式3 (多选)一质点以一定的初速度从A 点开始向相距8 m 的B 点做直线运动,运动过程中其速度的二次方v 2与位移x 之间的关系图象如图9所示,下列说法正确的是( )图9A .质点做加速度增大的变加速运动B .质点做匀加速运动,其加速度大小为2 m/s 2C .质点运动的初速度大小为2 m/sD .质点从A 点运动到B 点所用的时间为8 s 答案 BC解析 根据v 2=v 02+2ax ,代入题图中的数据解得a =2 m/s 2,v 0=2 m/s ,则质点做匀加速直线运动,选项B 、C 正确,A 错误;由题图可知,质点在B 点的速度v =6 m/s ,质点从A 点运动到B 点所用的时间为t =v -v 0a =6-22 s =2 s ,选项D 错误.变式4 (多选)(2018·高邮市期初)一质点沿x 轴正方向做直线运动,通过坐标原点时开始计时,其xt -t 的图象如图10所示,则( )图10A .质点做匀速直线运动,速度为0.5 m/sB .质点做匀加速直线运动,加速度为1 m/s 2C .质点在第2 s 末速度为2 m/sD .质点在第2 s 内的位移为2.5 m 答案 BD解析 由题图得:x t =1+0.5t .根据x =v 0t +12at 2,得:x t =v 0+12at ,对比可得:v 0=1 m/s ,12a =0.5 m/s 2,则加速度为 a=2×0.5 m/s 2=1 m/s 2,质点的加速度不变,说明质点做匀加速直线运动,故A 错误,B 正确;质点的初速度 v 0=1 m/s ,在第2 s 末速度为 v =v 0+at =1 m/s +1×2 m/s =3 m/s ,故C 错误;质点做匀加速直线运动,在第2 s 内的位移大小为 x =v 0t 2+12at 22-v 0t 1-12at 12=2.5 m ,故D 正确.命题点二 追及相遇问题1.两个类型(1)“慢追快”型(匀加速追匀速、匀速追匀减速、匀加速追匀减速):两者间距先增加,速度相等时达到最大,后逐渐减小,相遇一次,追匀减速运动的物体时要注意判断追上时是否已停下.(2)“快追慢”型(匀减速追匀速、匀速追匀加速、匀减速追匀加速):两者间距先减小,速度相等时相距最近,此时追上是“恰好不相撞”,此时还没追上就追不上了.若在此之前追上,则此后还会相遇一次.2.解题思路(1)分析思路: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时间关系和位移关系是解题的突破口.(2)能否追上的判断方法.物体B追赶物体A:开始时,两个物体相距x0,到v A=v B时,若x A+x0<x B,则能追上;若x A+x0=x B,则恰好不相撞;若x A+x0>x B,则不能追上.(3)若被追赶的物体做匀减速直线运动,一定要注意判断被追上前该物体是否已经停止运动.例4(2019·淮安中学期初)甲、乙两物体同时从同一地点沿同一直线朝同一方向运动,它们的位移随时间变化的关系式分别为x甲=20t,x乙=10t+t2(所有物理量均取国际单位制单位).求:(1)乙的初速度和加速度分别多大;(2)乙经过多长时间追上甲;(3)乙追上甲前,甲、乙间的最大距离是多少.答案(1)10 m/s 2 m/s2(2)10 s(3)25 m解析(1)由x甲=20t,x乙=10t+t2知v0甲=20 m/s,甲做匀速直线运动,v0乙=10 m/s,a乙=2 m/s2(2)乙追上甲时,有x甲=x乙,即20t=10t+t2解得t=10 s(t=0舍去)(3)乙追上甲前,v甲=v乙时,两者之间距离最大,设最大距离为d,时间为t1,则v0甲=v0乙+a乙t1解得t1=5 sd=20t1-(10t1+t12)=25 m.变式5(2019·田家炳中学期初)在同一水平面上有A、B两物体,相距s=7 m,A在后B在前,A以v A=4 m/s向右做匀速直线运动,此时B的瞬时速度为v B=10 m/s,方向也向右,且以大小为2 m/s2的加速度做匀减速直线运动.从此位置开始计时,A追上B所需时间为()A.6 s B.8 s C.9 s D.10 s答案 B解析B从开始运动至速度减为0,运动的位移为x B=0-v B22a=25 m,所需时间为t B=0-v Ba=5 s,此时A的位移x A=v A t B=20 m<x B+s,所以A追上B所需时间为t=x B+sv A=25+74s=8 s,B正确.变式6甲、乙两个质点同时同地向同一方向做直线运动,它们的v-t图象如图11所示,则()图11A.乙比甲运动得快B.t=2 s时,乙追上甲C.0~4 s,甲的平均速度大于乙的平均速度D.乙追上甲时距出发点40 m远答案 D解析 2 s前甲运动得快,2 s时甲、乙速度相等,2 s后乙运动得快,故选项A错误;在v-t图象中图线与时间轴所围的面积表示位移,t=2 s时,甲、乙速度相等,甲的位移大于乙,乙没有追上甲,选项B错误;由题图可知t=4 s时乙追上甲,此时甲、乙距出发点10×4 m=40 m,选项D正确;由v=xt知,0~4 s甲与乙的平均速度相等,选项C错误.1.(2018·常熟市期中)如图12所示是某物体做直线运动的v-t图象,则该物体()图12A.做匀速直线运动B.做匀加速直线运动C.一直朝某一方向运动D.在某一线段上做两个来回运动答案 C解析由题图可知,在整个运动过程中,物体的速度一直为正值,表示运动方向不变,一直朝某一方向运动,先做匀加速直线运动,再做匀减速直线运动,然后重复之前的运动,故C正确,A、B、D错误.2.(2018·镇江市模拟)甲、乙、丙、丁四辆小车从同一地点向同一方向运动的图象如图13所示,下列说法正确的是()图13A. 甲车做直线运动,乙车做曲线运动B. 在0~t1时间内,甲车平均速度小于乙车平均速度C. 在0~t2时间内,丙、丁两车在t2时刻相距最远D. 在0~t2时间内,丙、丁两车加速度总是不相同的答案 C3.(多选)(2018·无锡市高三期末)宇航员的训练、竞技体育的指导、汽车的设计等多种工作都用到急动度(jerk)的概念.加速度对时间的变化率称为急动度,其方向与加速度的变化方向相同.一质点从静止开始做直线运动,其加速度随时间的变化关系如图14.下列说法正确的是()图14A.t=1 s时急动度是0.5 m/s3B.t=3 s时的急动度和t=5 s时的急动度等大反向C.2~4 s内的质点做减速运动D.0~6 s内质点速度方向不变答案AD4.(2018·阜宁中学调研)一物体由静止开始沿直线运动,其加速度随时间变化的规律如图15所示.取物体开始运动的方向为正方向,则下列关于物体运动的v-t图象正确的是()图15答案 C5.(多选)(2019·淮安中学期初)甲、乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动,在描述两车运动的v-t图象中(如图16所示),直线a、b分别描述了甲、乙两车在0~20 s的运动情况.在这20 s内,关于两车运动,下列说法正确的是()图16A.在0~10 s内乙车位移大小为75 mB.在t=10 s时两车之间距离最大C.在t=20 s时两车在公路上相遇D.若以两车之间的距离d与运动时间t为坐标轴建立坐标系,图象为抛物线的一部分答案AD6.(2016·江苏单科·5)小球从一定高度处由静止下落,与地面碰撞后回到原高度再次下落,重复上述运动,取小球的落地点为原点建立坐标系,竖直向上为正方向.下列速度v和位置x的关系图象中,能描述该过程的是()答案 A解析由运动学公式可得小球与地面碰撞后上升过程中的速度v与位置x的关系为v=v02-2gx,从最高点下落时二者的关系为v =-2g (x 0-x ),对比图象可知A 项正确.1.一质点沿x 轴做直线运动,其v -t 图象如图1所示.质点在t =0时位于x =5 m 处,开始沿x 轴正向运动.当t =8 s 时,质点在x 轴上的位置为( )图1A .x =3 mB .x =8 mC .x =9 mD .x =14 m答案 B解析 由题图知,质点在8 s 内的位移Δx =12×(2+4)×2 m -12×(2+4)×1 m =3 m .t =0时,质点位于x =5 m 处,故第8 s 末质点位置x =5 m +Δx =8 m ,B 正确.2.A 、B 两个物体在同一直线上运动,速度-时间图象如图2所示,下列说法正确的是( )图2A .A 、B 运动方向相反 B .0~4 s 内,A 、B 的位移相同C .t =4 s 时,A 、B 的速度相同D .A 的加速度比B 的加速度大 答案 C解析 由题图可知,A 、B 两物体的速度都是正值,说明其方向是相同的,选项A 错误;因为速度-时间图象中,图线与时间轴所围成的面积表示位移的大小,所以0~4 s 内,A 、B 的位移不相同,B 的位移大于A 的位移,选项B 错误;在t =4 s 时,两图象相交于一点,说明此时A 、B 的速度相同,选项C 正确;经计算可知,A 的加速度大小为54 m/s 2,B 的加速度大小也为54m/s 2,所以它们的加速度大小相等,选项D 错误.3.(2018·淮安中学期中)某军事试验场正在水平地面上试射地对空导弹,若某次竖直向上发射导弹时发生故障,造成导弹的v -t 图象如图3所示,则下列说法中正确的是( )图3A.0~1 s内导弹匀速上升B.1~2 s内导弹静止不动C.3 s末导弹上升到最高点D.前5 s内导弹的平均速度为-30 m/s答案 C4.(多选)(2019·宝应中学模拟)在研究小车做匀变速直线运动时,小明同学把纸带每隔0.1 s剪断,得到若干短纸条,再将这些纸条并排贴在一张纸上,使这些纸条下端对齐作为时间轴,最后将纸条上端中心点连起来,如图4所示.下列说法中正确的是()图4A.直线的斜率表示小车的速度大小B.直线的斜率表示小车的加速度大小C.每条纸带上端中心纵坐标等于对应的0.1 s内小车位移大小D.上端中心点连起来的直线表示小车位移与时间的关系答案BC解析因为剪断的纸带所用的时间都是t=0.1 s,即时间t相等,所以纸带的长度之比等于此段纸带的平均速度之比,而此段纸带的平均速度等于这段纸带中间时刻的速度,故纸带的高度之比等于中间时刻速度之比.速度—时间图象中直线的斜率表示加速度大小,故选B、C.5.(多选)(2018·前黄中学质检)在某次军事演习中,空降兵从悬停在高空的直升机上跳下,当下落到距离地面适当高度时打开降落伞,最终安全到达地面,空降兵从跳离飞机到安全到达地面过程中在竖直方向上运动的v-t图象如图5所示,则以下判断中正确的是()图5A.空降兵在0~t1时间内做自由落体运动B .空降兵在t 1~t 2时间内的加速度方向竖直向上,大小先逐渐减小C .空降兵在0~t 1时间内的平均速度v =12v 2D .空降兵在t 1~t 2时间内的平均速度v ′<12(v 1+v 2)答案 BD解析 若空降兵做自由落体运动,其v -t 图象是斜直线,而题图中0~t 1时间内是曲线,选项A 错误;在t 1~t 2时间内,空降兵的速度向下,加速度的方向竖直向上,在v -t 图象中,图线的斜率的绝对值大小等于空降兵运动的加速度大小,斜率的绝对值先逐渐减小,后不变,加速度先逐渐减小,后不变,选项B 正确;在v -t 图象中图线与坐标轴围成的面积大小等于空降兵的位移大小,若在0~t 1时间内空降兵做匀变速直线运动,在此段时间内平均速度为 12v 2,其对应的位移比实际运动对应的位移小,故空降兵在0~t 1时间内的平均速度v >12v 2,选项C 错误;若在t 1~t 2时间内空降兵做匀变速直线运动,在此段时间内平均速度为12(v 1+v 2),其对应的位移比实际运动对应的位移大,故空降兵在t 1~t 2时间内的平均速度v ′<12(v 1+v 2),选项D 正确.6.某同学绘出了沿直线运动的物体的位移x 、速度v 、加速度a 随时间t 变化的图象如图所示,若该物体在t =0时刻初速度为零,则下列图象中该物体在0~4 s 内位移一定不为零的是( )答案 C7.(2018·南师附中模拟)质点做直线运动的位移x 和时间平方t 2的关系图象如图6所示,则该质点( )图6A .加速度大小为1 m/s 2B .任意相邻1 s 内的位移差都为2 mC .第2 s 内的位移为2 mD .第3 s 内的平均速度大小为3 m/s 答案 B8.(2018·第二次全国大联考(江苏卷))某物体在竖直方向上运动,规定竖直向下为正方向,其v -t 图象如图7所示.由此可知( )图7A .t =0.5 s 时刚好到达最高点B .t =0.9 s 时刚好触地C .前0.9 s 内通过的路程为0.45 mD .前0.9 s 内的平均速度大小为0.5 m/s 答案 D解析 根据题图可知,t =0.5 s 时速度最大,刚好触地,选项A 错误;t =0.9 s 时速度为零,应到达最高点,选项B 错误;根据图线与横轴所包围的面积表示位移的大小可得,前0.9 s 内通过的路程为5×0.52 m +4×0.42 m =2.05 m ,选项C 错误;前0.9 s 内的位移为5×0.52 m -4×0.42 m =0.45 m ,故平均速度大小为0.5 m/s ,选项D 正确.9.(多选)(2018·南京市期中)甲、乙两车在平直公路上同向行驶,其v -t 图象如图8所示.已知两车在t =3 s 时并排行驶,则( )图8A .在t =1 s 时,甲车在乙车后B .在t =0时,甲车在乙车前7.5 mC .两车另一次并排行驶的时刻是t =1 sD .甲、乙两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40 m 答案 BCD10.(多选)如图9,直线a 和曲线b 分别是在平直公路上行驶的汽车a 和b 的位移—时间(x -t )图线,由图可知( )图9A .在时刻t 1,a 车追上b 车B .在时刻t 2,a 、b 两车运动方向相反C .在t 1到t 2这段时间内,b 车的速率先减少后增加D .在t 1到t 2这段时间内,b 车的速率一直比a 车的大 答案 BC解析 由题图可知,t 1时刻,b 车追上a 车,故A 错误.x -t 图象的斜率表示速度,由于t 2时刻a 、b 两图象的斜率一正、一负,故两车运动方向相反,B 正确;由b 图线的斜率的变化可以看出t 1到t 2这段时间b 车的速率先减少后反向增加,C 正确;如图所示,在t 3时刻b 图线的斜率与a 图线的斜率相等,此时两车的速率相等,故D 错误.11.(2018·南京十三中模拟)某质点做直线运动,运动速率的倒数1v 与位移x 的关系如图10所示.下列关于质点运动的说法中正确的是( )图10A .质点做匀加速直线运动B.1v -x 图线斜率等于质点运动加速度C .四边形AA ′B ′B 面积可表示质点运动时间D .四边形BB ′C ′C 面积可表示质点运动时间 答案 D12.A 、B 两列火车,在同一直轨道上同向行驶,A 车在前,其速度v A =10 m /s ,B 车在后,速度v B =30 m/s ,因大雾能见度很低,B 车在距A 车x 0=75 m 时才发现前方有A 车,这时B 车立即刹车,但B 车要经过180 m 才能停下来. (1)B 车刹车时A 仍按原速率行驶,两车是否会相撞?(2)若B 车在刹车的同时发生信号,A 车司机经过Δt =4 s 收到信号后加速前进,则A 车的加速度至少多大才能避免相撞?答案 (1)两车相撞 (2)0.83 m/s 2解析 (1)B 车刹车至停下来过程中,由0-v B 2=2a B x 解得a B =-v B 22x =-2.5 m/s 2减速到零所用时间t =0-v B a B=12 s画出A 、B 两列火车的v -t 图象如图所示.根据图象计算出两列火车达到相同速度时所用时间t 1=10-30-2.5s =8 s ,则两列火车达到相同速度时的位移分别为x A=10×8 m =80 m ,x B =30+102×8 m =160 m因x B >x 0+x A =155 m ,故两车会相撞.(2)设A 车加速度为a A 时两车不相撞,在B 车发出信号t 时间后两车速度相等,有v B +a B t =v A +a A (t -Δt ) B 车位移x B =v B t +12a B t 2A 车位移x A =v A t +12a A (t -Δt )2为使两车不相撞,两车的位移关系满足x B ≤x 0+x A 联立以上各式解得a A ≥0.83 m/s 2 即A 车的加速度至少为0.83 m/s 2.。
2020版高考物理总复习课件:第一章1第1节描述运动的基本概念课件
求解平均速度必须明确是哪一段位移或哪一段时间内的平均速
度.
(2)v=ΔΔ
x是平均速度的定义式,适用于所有的运动. t
(3)平均速度的大小不是平均速率,平均速率是路程与时间的比
值.
【典题例析】 (2019·湖州高二期中)一质点做单向直线运动. (1)若前一半时间的平均速度为 v1,后一半时间的平均速度为 v2,则全程的平均速度为多大? (2)若前一半位移的平均速度为 v′1,后一半位移的平均速度为 v′2,则全程的平均速度为多大?
③速率:物体运动的__瞬__时____速度的大小. 2.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=ΔΔ vt ,单位是__m__/_s2___. (3)物理意义:描述___速__度___变化的快慢. (4)方向:与____速__度__变__化__量____的方向相同. (5)根据 a 与 v___方__向___间的关系判断物体在加速还是减速.
路程
(1)都是描述质点运动的空间特征的物理量
(2)都是过程量
(3)位移的大小不大于相应的路程,只有质点做
单向直线运动时,位移的大小才等于路程
平均速度与瞬时速度 【知识提炼】 1.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 内运动的平均快慢程度;瞬时速度是状态量,表示物体在某一 位置或某一时刻运动的快慢程度. (2)联系:瞬时速度是运动时间Δ t→0 时的平均速度.
第一章 运动的描述 匀变速直线运动规律
知识内容
5.匀变速直线运动的 速度与时间的关系
考试要求
真题统计
2016.10 2017.4 2017.11 2018.4 2018.11
通用版2020届高考物理总复习第一章第1讲描述运动的基本概念(含答案解析)
2020高考一轮第一章第1讲描述运动的基本概念(通用版)物 理[基础知识·填一填][知识点1] 质点、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)定义:要描述一个物体的运动,首先要选定某个其他物体做 参考 ,这个用来做参考的物体称为参考系. (2)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.(3)比较两物体的运动情况时,必须选同一 参考系 .(4)选取不同的物体作为参考系,对同一物体运动的描述可能 不同 .通常以 地球 为参考系.判断正误,正确的划“√”,错误的划“×”.(1)研究物体的运动时,只能选择静止的物体作为参考系.(×)(2)“坐地日行八万里,巡天遥看一千河”只是诗人的一种臆想,没有科学道理.(×) (3)研究花样游泳运动员的动作时,不能把运动员看做质点.(√) [知识点2] 位移和速度 1.位移和路程2.速度(1)物理意义:描述物体运动快慢和 方向 的物理量,是状态量. (2)定义式:v =ΔxΔt.(3)决定因素:v 的大小由v 0、a 、Δt 决定. (4)方向:与位移同向,即物体 运动 的方向. 3.平均速度(1)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叫做这段时间内的平均速度,即:v =ΔxΔt,其方向与 位移 的方向相同. (2)平均速度反映一段时间内物体运动的平均快慢程度,它与一段时间或一段 位移 相对应. 4.瞬时速度(1)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.瞬时速度的大小叫 速率 ,是标量.(2)瞬时速度能精确描述物体运动的快慢,它是在运动时间Δt →0时的 平均 速度,与某一时刻或某一位置相对应.(3)平均速率是 路程 与时间的比值,它与平均速度的大小没有对应关系.判断正误,正确的划“√”,错误的划“×”.(1)电台报时说“现在是北京时间8点整”,这里的“8点整”实际上指的是时刻.(√) (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.(√) [知识点3] 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 =Δv Δt,单位: m/s 2. 3.方向与速度 变化量 的方向相同. 4.物理意义描述物体 速度变化 快慢的物理量.判断正误,正确的划“√”,错误的划“×”. (1)物体有加速度,速度就增加.(×) (2)物体的速度变化越快,加速度就越大.(√) (3)物体的速度变化量Δv 越大,加速度就越大.(×) (4)物体的加速度等于零,则物体一定静止. (×) (5)有加速度的物体一定做加速运动.(×)[教材挖掘·做一做]1.(人教版必修1 P11第1题改编)(多选)下列对参考系的理解中正确的是( )A.“一江春水向东流”是江水相对于河岸为参考系B.“地球的公转”是以太阳为参考系C.“钟表的时针在转动”是以分针为参考系D.“太阳东升西落”是以地球为参考系答案:ABD2.(人教版必修1 P12第2题改编)宋代诗人陈与义乘着小船出游时,曾经写了一首诗: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.诗中“云与我俱东”所选取的参考系是( ) A.河岸B.云朵C.诗人D.小船答案:A3.(人教版必修1 P14第3题改编)同学们都喜欢上体育课,一年一度的学校运动会同学们更是期待.如图所示为某学校田径运动场跑道的示意图,其中A点是所有跑步项目的终点,也是400 m、800 m赛跑的起跑点,B点是100 m赛跑的起跑点.在一次校运动会中,甲参加了100 m赛跑,乙参加了400 m赛跑,丙参加了800 m赛跑,则从开始比赛到比赛结束( )A.甲的位移最大B.乙的位移最大C.丙的位移最大D.乙、丙的路程相等答案:A4.(人教版必修1 P18第3题改编)如图所示,小明骑自行车由静止沿直线运动,他在第1 s内、第2 s内、第3 s内、第4 s内通过的位移分别为1 m,2 m,3 m,4 m,则( )A.他4 s末的瞬时速度大小为4 m/sB.他第2 s内的平均速度大小为1.5 m/sC.他4 s内的平均速度大小为2.5 m/sD.他1 s末的速度大小为1 m/s答案:C5.(人教版必修1 P29第2题改编)(多选)下列说法中可能发生的运动是( )A.物体运动的加速度等于0,而速度却不等于0B.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C.物体具有向东的加速度,而速度的方向却向西D.物体做直线运动,后一阶段的加速度比前一阶段小,但速度却比前一阶段大答案:ABCD考点一对质点和参考系的理解[考点解读]1.对质点的三点说明(1)质点是一种理想化物理模型,实际并不存在.(2)物体能否被看做质点是由所研究问题的性质决定的,并非依据物体自身大小和形状来判断.(3)质点不同于几何“点”,是忽略了物体的大小和形状的有质量的点,而几何中的“点”仅仅表示空间中的某一位置.2.对参考系“两性”的认识(1)任意性:参考系的选取原则上是任意的,通常选地面为参考系.(2)同一性:比较不同物体的运动必须选同一参考系.[题组巩固]1.在2018年第十八届雅加达亚运会上,下列比赛中可将运动员看做质点的是( )解析:A [马拉松赛跑测量的是运动员跑完全程的时间,与运动员的形状和大小无关;跳水、击剑、体操比赛时,要看运动员的肢体动作,所以不能看成质点.]2.运动研究的是物体空间位置随时间变化的规律,下列关于运动的描述正确的是( )A.物体的位置没有变化就是不运动B.两物体间的距离没有变化,两物体一定都是静止的C.为了研究物体的运动,应先选参考系,平时常说的运动和静止是相对地球而言的D.自然界中找不到不运动的物体,运动和静止都是绝对的解析:C [运动是相对于其他物体的位置变化,所以物体的位置不变时相对其他物体也在运动,故A错误;两物体间的距离没有变化只能是相对静止,但它们对地仍可能是运动的,故B错误;为了研究物体的运动,应先选参考系,平时常说的运动和静止是相对地球而言的,故C正确;自然界中找不到不运动的物体,运动是绝对的,而静止是相对的,故D错误.]3.质点是一种理想模型.下列活动中,可将月球视为质点的是( )A.测量月球的自转周期B.研究月球绕地球的运行轨道。
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描述运动的基本概念 (1)质点是一种理想化模型,实际并不存在。(√) (2)体积很大的物体,不能视为质点。(×) (3)参考系必须是静止不动的物体。(×) (4)做直线运动的物体,其位移大小一定等于路程。(×) (5)平均速度的方向与位移方向相同。 (√) (6)瞬时速度的方向就是物体在该时刻或该位置的运动方向。(√) (7)物体的速度很大,加速度不可能为零。(×) (8)甲的加速度a甲=2 m/s2,乙的加速度a乙=-3 m/s2,a甲>a乙。(×) (9)物体的加速度增大,速度就增大。(×)
突破点(一) 质点 1.对质点的三点说明 (1)质点是一种理想化模型,实际并不存在。 (2)物体能否被看成质点是由要研究的问题决定的,并非依据物体自身的大小和形状来判断。 (3)质点不同于几何“点”,质点有质量,而几何中的“点”仅仅表示空间中的某一位置。 2.建立质点模型的两个关键 (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。 [题点全练] 下列物体能够看成质点的是________。 (1)体积很小的原子核 (2)给“嫦娥四号”选择着陆点的月球 (3)用GPS确定在大海中位置的航空母舰 (4)观摩体操运动员的空中动作 (5)研究绕太阳公转的地球 (6)研究上坡时有无翻倒可能的三轮车 (7)研究落地时正面朝上还是朝下的硬币 (8)计算由北京开往上海的火车通过某一路标的时间 答案:(3)(5)
突破点(二) 参考系 [题点全练] 1.(2019·苏州月考)第24届冬奥会将于2022年在我国举行。如图为某位自由式滑雪运动员在一次训练过程中的运动轨迹,其中a为运动起点,b为ac间的最低点,c为腾空跃起的最高点,d是腾空后的落地点,最后停在e点。空气阻力可以忽略,雪地与滑雪板之间的摩擦力不可忽略。运动员从起点a往下滑行时,发现赛道两边树木飞快地向后移动,运动员选择的参考系是( ) A.天空 B.地面 C.自己 D.树木 解析:选C 自己向前运动,以自己为参照物,两旁的树木向后运动,故选项C正确,选项A、B、D错误。 2.(2019·宿迁模拟)中国空军在某次“绕岛巡航”训练中多型战机从早上8:00起飞,到达终点用时约1小时,飞行轨迹如图所示。下列说法正确的是( ) A.8:00起飞,8:00为飞行时间间隔 B.用时约1小时,1小时为时刻 C.歼击机进行空中加油时,歼击机相对加油机是静止的 D.在巡航过程中相对台湾岛,歼击机可能是静止的 解析:选C 8:00起飞,8:00是一个时间点,为飞行时刻,故A错误;用时约1小时,1小时为飞行时间段,为飞行时间间隔,故B错误;歼击机进行空中加油时,歼击机和加油机距离不变,相对加油机是静止的,故C正确;在巡航过程中绕台湾岛飞行大半圈,歼击机相对台湾岛是运动的,故D错误。
[题后悟通] 对参考系的三点提醒 (1)由于运动描述的相对性,凡是提到物体的运动,都应该明确它是相对哪个参考系而言的,在没有特殊说明的情况下,一般选大地作为参考系。 (2)在同一个问题中,若要研究多个物体的运动或同一物体在不同阶段的运动,则必须选取同一个参考系。 (3)对于复杂运动的物体,应选取能最简单描述物体运动情况的物体为参考系。
突破点(三) 位移和路程
[题点全练] 1.关于位移和路程,下列说法正确的是( ) A.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 B.在某一段时间内物体运动的路程为零,则该物体一定是静止的 C.在直线运动中,物体的位移大小一定等于其路程 D.在曲线运动中,物体的位移大小可能等于路程 解析:选B 物体运动了一段时间后又回到出发点,位移为零,选项A错误;物体不运动,则它的路程一定为零,反之物体在某一段时间内运动的路程为零,则它一定静止,选项B正确;物体只有做单向直线运动时,其位移大小才等于路程,选项C、D错误。 2.(2019·宿迁期考)为了推动“阳光体育运动”的开展,促进师生身心健康发展,展现学生良好的精神风貌。宿迁中学于2018年10月17~19日举行了本校第一届阳光体育节暨秋季运动会。整个比赛过程中,秩序井然,过程流畅,全体运动员顽强拼搏,积极进取,创造出许多优异的成绩。下列描述正确的是( ) A.某同学百米赛跑的成绩是13 s,13 s指的是时刻 B.200 m跑比赛中,200 m指的是运动员的位移大小 C.小明跳远成绩为4.87 m,4.87 m指的是位移大小 D.另一名同学的铅球成绩为7.59 m,7.59 m指的是位移大小 解析:选C 某同学百米赛跑的成绩是13 s,13 s指的是时间间隔,选项A错误; 200 m跑比赛中,200 m指的是运动员的路程大小,选项B错误;小明跳远成绩为4.87 m,4.87 m指的是位移大小,选项C正确;铅球的成绩等于落地点到投掷区圆心的距离再减去投掷区内沿的半径,选项D错误。
[题后悟通] 位移与路程的区别和联系 位移x 路程s 物理意义 描述物体位置的变化 表示物体运动轨迹的长度 决定因素 由初、末位置决定 由实际的运动路径决定 运算规则 矢量的平行四边形定则 标量的代数运算 大小关系 x≤s
突破点(四) 平均速度和瞬时速度 1.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。 2.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。 3.计算平均速度时应注意的两个问题 (1)平均速度的大小与物体不同的运动阶段有关,求解平均速度必须明确是哪一段位移或哪一段时间内的平均速度。 (2)v=ΔxΔt是平均速度的定义式,适用于所有的运动。 [典例] [多选](2019·盐城模拟)物体沿曲线轨迹的箭头方向运动,在AB、ABC、ABCD、ABCDE四段轨迹上运动所用的时间分别是1 s、2 s、3 s、4 s,已知方格的边长为1 m。则( ) A.物体在AB段的平均速度为1 m/s
B.物体在ABC段的平均速度为52 m/s C.物体在ABCDE段的平均速度的大小大于在ABCD段的平均速度的大小 D.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
[解析] 物体在AB段的位移为1 m,因此由公式v=xt,得v=11 m/s=1 m/s,A正确;
物体在ABC段的位移大小为x=12+22 m=5 m,所以v1=xt=52 m/s,B正确;物体在ABCDE段的平均速度的大小v2=xt=34 m/s,物体在ABCD段的平均速度的大小v3=22+323
m/s=133 m/s>v2,C错误;根据公式v=xt可知,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正确。
[答案] ABD
[易错提醒] (1)所选取的时间或过程越短,平均速度越接近该过程内某时刻或某位置的瞬时速度。 (2)中间时刻的速度等于这段时间的平均速度,只适用于匀变速直线运动。本题中由A→C的过程为曲线运动。
[集训冲关] 1.[多选](2018·常州模拟)某赛车手在一次野外训练中,先利用地图计算出出发地和目的地的直线距离为9 km,从出发地到目的地用了5 min,赛车上的里程表指示的里程数值增加了15 km,当他经过某路标时,车内速率计指示的示数为150 km/h,那么可以确定的是( ) A.在整个过程中赛车手的位移大小是9 km B.在整个过程中赛车手的路程是9 km C.在整个过程中赛车手的平均速度是180 km/h D.经过路标时的瞬时速率是150 km/h 解析:选AD 利用地图计算出的出发地和目的地之间的直线距离为整个运动过程的位移大小,里程表显示的是路程,平均速度v=xt=9 km112 h=108 km/h,A正确,B、C错误;车
内速率计示数为对应位置的瞬时速率,故D正确。 2.(2019·黄石月考)关于速度的描述,下列说法中正确的是( )
A.京沪高速铁路测试时的列车最高时速可达484 km/h,指的是瞬时速度 B.电动自行车限速20 km/h,指的是平均速度 C.子弹射出枪口时的速度为500 m/s,指的是平均速度 D.某运动员百米跑的成绩是10 s,则他冲刺时的速度一定为10 m/s 解析:选A 列车的最高时速指的是在安全情况下所达到的最大速度,为瞬时速度,A正确;电动自行车限速20 km/h,限制的是瞬时速度,不是平均速度,B错误;子弹射出枪口时的速度与枪口这一位置点对应,因此为瞬时速度,C错误;根据运动员的百米跑成绩是10 s,可求得其平均速度为10 m/s,而其冲刺速度不一定为10 m/s,D错误。 3.(2019·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。则滑块经过光电门时的速度大小为( ) A.0.10 m/s B.100 m/s C.4.0 m/s D.0.40 m/s
解析:选A 由瞬时速度定义可知,滑块经过光电门时的速度大小为v=dt=4.0×10-30.040 m/s=0.10 m/s,选项A正确。 突破点(五) 加速度与速度的关系 1.速度、速度变化量和加速度的对比 速度 速度变化量 加速度 物理意义 描述物体运动的快慢 描述物体速度的变化 描述物体速度变化的快慢
定义式 v=ΔxΔt Δv=v-v0 a
=ΔvΔt=v-v0Δt
方向 与位移Δx同向,即物体运动的方向 由v-v0或a的方向决定 与Δv的方向一致,由F的方向决定,而与v0、v