優(yōu)化方案高考物理大一輪復習 第一章 第一節(jié) 描述運動的基本概念教學講義.doc

第一章 第一節(jié) 描述運動的基本概念考綱展示1參考系、質(zhì)點2位移、速度和加速度3勻變速直線運動及其公式、圖象實驗一：研究勻變速直線運動說明：勻變速直線運動圖象只限于vt圖象 熱點視角1高考對本章的考查頻率較高，題型既有選擇題、計算題，也有實驗題，但試題難度不大2勻變速直線運動規(guī)律的應用、追及相遇問題、速度圖象及圖象法處理實驗數(shù)據(jù)是本章高考命題的熱點第一節(jié)描述運動的基本概念一、質(zhì)點、參考系1質(zhì)點：用來代替物體的有質(zhì)量的點它是一種理想化模型2參考系：為了研究物體的運動而選定用來作為參考的物體參考系可以任意選取通常以地面或相對于地面不動的物體為參考系來研究物體的運動1.(多選)北京時間2014年10月26日，國際泳聯(lián)跳水大獎賽馬來西亞站，我國跳水“夢之隊”持續(xù)神奇表現(xiàn)，如圖所示為運動員陳艾森/張雁全在男子雙人十米臺比賽中，則下列說法正確的是()a教練為了研究兩人的技術動作，可將圖片中兩人視為質(zhì)點b兩人在下落過程中，感覺水面在上升c陳艾森感覺張雁全是靜止的d觀眾觀看兩人比賽時，可將兩人視為質(zhì)點答案：bc二、位移和速度1位移和路程(1)位移：描述物體位置的變化，用從初位置指向末位置的有向線段表示，是矢量(2)路程是物體運動路徑的長度，是標量2速度(1)平均速度：在變速運動中，物體在某段時間內(nèi)的位移與發(fā)生這段位移所用時間的比值，即，是矢量(2)瞬時速度：運動物體在某一時刻(或某一位置)的速度，是矢量3速率和平均速率(1)速率：瞬時速度的大小，是標量(2)平均速率：路程與時間的比值，不一定等于平均速度的大小2.(多選)在2014年10月仁川亞運會田徑比賽上，卡塔爾選手奧古諾德以9秒93、20秒14連奪男子100米、200米兩項冠軍，則()a100 m和200 m均為位移b200 m為路程c100 m的平均速度約為10.07 m/sd200 m的平均速度約為9.93 m/s答案：bc三、加速度1定義式：a；單位是m/s2.2物理意義：描述速度變化的快慢3方向：與速度變化的方向相同3.(單選)下列說法中正確的是()a物體有加速度，速度就增加b物體的速度變化越快，加速度就越大c物體的速度變化量v越大，加速度就越大d物體的加速度等于零，則物體一定靜止答案：b考點一對質(zhì)點模型的理解1質(zhì)點是一種理想化的物理模型，實際并不存在2物體能否被看做質(zhì)點是由所研究問題的性質(zhì)決定的，并非依據(jù)物體自身大小來判斷3物體可被看做質(zhì)點主要有三種情況：(1)多數(shù)情況下，平動的物體可看做質(zhì)點(2)當問題所涉及的空間位移遠大于物體本身的大小時，可以看做質(zhì)點(3)有轉(zhuǎn)動但轉(zhuǎn)動可以忽略時，可把物體看做質(zhì)點(單選)(2015杭州模擬)在研究下述運動時，能把物體看做質(zhì)點的是()a研究短跑運動員的起跑動作時b研究飛往火星的宇宙飛船最佳運行軌道時c將一枚硬幣用力上拋并猜測它落地時正面是朝上還是朝下時d研究汽車在上坡時有無翻倒的危險時解析研究起跑動作、硬幣的上下面時，大小和形狀不能忽略，故運動員和硬幣都不能看做質(zhì)點；研究汽車翻倒是轉(zhuǎn)動問題，不能看做質(zhì)點；研究飛船運行軌道時，可把飛船看做質(zhì)點故b正確答案b總結(jié)提升(1)不能以物體的大小為標準來判斷物體是否可以看成質(zhì)點，關鍵要看所研究問題的性質(zhì)(2)同一物體，有時可看成質(zhì)點，有時不能1.(單選)2016年夏季奧運會將在巴西里約熱內(nèi)盧舉辦，在以下幾個奧運會比賽項目中，研究對象可視為質(zhì)點的是()a在撐竿跳高比賽中研究運動員手中的支撐竿在支撐地面過程中的轉(zhuǎn)動情況時b確定馬拉松運動員在比賽中的位置時c跆拳道比賽中研究運動員動作時d乒乓球比賽中研究乒乓球的旋轉(zhuǎn)時解析：選b.能否把某物體視為質(zhì)點，關鍵要看忽略物體的大小和形狀后，對所研究的問題是否有影響顯然a、c、d項中的研究對象的大小和形狀忽略后，所研究的問題將無法繼續(xù)，故a、c、d項不符合題意；而b項中的研究對象的大小和形狀忽略后，所研究的問題不受影響，故b項符合題意考點二平均速度和瞬時速度 1平均速度與瞬時速度的區(qū)別平均速度與位移和時間有關，表示物體在某段位移或某段時間內(nèi)的平均快慢程度；瞬時速度與位置或時刻有關，表示物體在某一位置或某一時刻的快慢程度2平均速度與瞬時速度的聯(lián)系(1)瞬時速度是運動時間t0時的平均速度(2)對于勻速直線運動，瞬時速度與平均速度相等(多選)(2015成都模擬)如圖所示，某賽車手在一次野外訓練中，先用地圖計算出出發(fā)地a和目的地b的直線距離為9 km，實際從a運動到b用時5 min，賽車上的里程表指示的里程數(shù)增加了15 km，當他經(jīng)過某路標c時，車內(nèi)速度計指示的示數(shù)為150 km/h，那么可以確定的是()a整個過程中賽車的平均速度為180 km/hb整個過程中賽車的平均速度為108 km/hc賽車經(jīng)過路標c時的瞬時速度為150 km/hd賽車經(jīng)過路標c時速度方向為由a指向b解析從a到b位移為9 km，用時小時，由平均速度定義式可得整個過程的平均速度為108 km/h，故a錯b對；速度計顯示的是瞬時速度大小，故c對；經(jīng)過c時速度的方向為過c點的切線方向，故d錯答案bc方法總結(jié)平均速度與瞬時速度的求解方法(1)平均速度的大小與物體的不同運動階段有關，求解平均速度必須明確是哪一段位移或哪一段時間內(nèi)的平均速度(2)是平均速度的定義式，適用于所有的運動(3)用極短時間內(nèi)的平均速度來表示某時刻的瞬時速度2.(多選)(2015河北衡水中學高三模擬)如圖所示，物體沿曲線軌跡的箭頭方向運動，ab、abc、abcd、abcde四段曲線軌跡運動所用的時間分別是：1 s、2 s、3 s、4 s下列說法正確的是()a物體在ab段的平均速度為1 m/sb物體在abc段的平均速度為 m/scab段的平均速度比abc段的平均速度更能反映物體處于a點時的瞬時速度d物體在b點的速度等于ac段的平均速度解析：選abc.由可得：ab m/s1 m/s，ac m/s，故a、b均正確；所選取的過程離a點越近，其階段的平均速度越接近a點的瞬時速度，故c正確；由a經(jīng)b到c的過程不是勻變速直線運動過程，故b點雖為中間時刻，但其速度不等于ac段的平均速度考點三速度、速度變化量和加速度的關系1速度、速度變化量和加速度的比較速度速度變化量加速度物理意義描述物體運動的快慢和方向，是狀態(tài)量描述物體速度的變化，是過程量描述物體速度變化快慢，是狀態(tài)量定義式vvvv0a單位m/sm/sm/s2決定因素由v0、a、t決定由vat知v由a與t決定由決定方向與位移x同向，即物體運動的方向由vv0或a的方向決定與v的方向一致，由f的方向決定，而與v0、v方向無關2.物體加、減速的判定(1)當a與v同向或夾角為銳角時，物體加速(2)當a與v垂直時，物體速度大小不變(3)當a與v反向或夾角為鈍角時，物體減速(單選)(2015廈門高三質(zhì)檢)關于速度、速度的變化量、加速度，正確的說法是()a物體運動時，速度的變化量越大，它的加速度一定越大b速度很大的物體，其加速度可以為零c某時刻物體的速度為零，其加速度不可能很大d加速度很大時，運動物體的速度一定很快變大思路探究解答本題的關鍵是明確速度、速度的變化量、速度變化快慢(變化率)的關系，知道影響各物理量大小的因素解析由a可知， 在v越大，但不知道t的大小時，無法確定加速度的大小，故a錯；高速勻速飛行的戰(zhàn)斗機，速度很大，但速度變化量為零，加速度為零，所以b對；炮筒中的炮彈，在火藥剛剛?cè)紵臅r刻，炮彈的速度為零，但加速度很大，所以c錯誤；加速度很大，說明速度變化很快，速度可能很快變大，也可能很快變小，故d錯誤答案b規(guī)律總結(jié)(1)速度的大小與加速度的大小沒有必然聯(lián)系(2)速度變化量與加速度沒有必然的聯(lián)系，速度變化量的大小不僅與加速度有關，還與速度變化的時間有關(3)速度增大或減小是由速度與加速度的方向關系決定的3.(單選)一個質(zhì)點做方向不變的直線運動，加速度的方向始終與速度方向相同，但加速度大小逐漸減小直至為零，則在此過程中()a速度逐漸減小，當加速度減小到零時，速度達到最小值b速度逐漸增大，當加速度減小到零時，速度達到最大值c位移逐漸增大，當加速度減小到零時，位移將不再增大d位移逐漸減小，當加速度減小到零時，位移達到最小值解析：選b.加速度減小并不代表速度減小了，只是說明單位時間內(nèi)速度的增加量小了，但仍是加速物理思想用極限法求瞬時物理量1極限法：如果把一個復雜的物理全過程分解成幾個小過程，且這些小過程的變化是單一的那么，選取全過程的兩個端點及中間的極限來進行分析，其結(jié)果必然包含了所要討論的物理過程，從而能使求解過程簡單、直觀，這就是極限思想方法極限法只能用于在選定區(qū)間內(nèi)所研究的物理量連續(xù)、單調(diào)變化(單調(diào)增大或單調(diào)減小)的情況2用極限法求瞬時速度和瞬時加速度(1)公式v中當t0時v是瞬時速度(2)公式a中當t0時a是瞬時加速度光電計時器是一種研究物體運動情況的常用計時儀器，其結(jié)構如圖甲所示，a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置，當有物體從a、b間通過時，光電計時器就可以顯示物體的擋光時間，圖乙中mn是水平桌面，q是木板與桌面的接觸點，1和2是固定在木板上適當位置的兩個光電門，與之連接的兩個光電計時器沒有畫出，讓滑塊d從木板的頂端滑下，光電門1、2各自連接的計時器顯示的擋光時間分別為2.5102 s和1.0102 s，小滑塊d的寬度為0.5 cm.可測出滑塊通過光電門1的速度v1_m/s，滑塊通過光電門2的速度v2_m/s.解析因為通過每個光電門的時間都很短，所以通過光電門的瞬時速度可認為等于平均速度由v得：v1 m/s0.2 m/sv2 m/s0.5 m/s.答案0.20.5 總結(jié)提升測出物體在微小時間t內(nèi)發(fā)生的微小位移x，然后可由v求出物體在該位置的瞬時速度，t越小，越接近瞬時速度4.(單選)(2015浙江湖州中學月考)如圖所示，為了測定氣墊導軌上滑塊的加速度，滑塊上安裝了寬度為3.0 cm的遮光板滑塊向右勻加速直線運動依次通過兩個光電門a和b.光電門上的黑點處有極細的激光束，當遮光板擋住光束時開始計時，不遮擋光束時停止計時現(xiàn)記錄了遮光板通過第一個光電門所用的時間為t10.30 s，通過第二個光電門所用的時間為t20.10 s，光電門從第一次計時結(jié)束到第二次計時開始經(jīng)歷的時間為t30.30 s，則滑塊的加速度應為()a0.67 m/s2b0.14 m/s2c0.40 m/s2 d0.22 m/s2解析：選c.遮光板通過第一個光電門的平均速度v1 m/s0.1 m/s，這個速度就是滑塊通過第一個光電門中間時刻的速度，即計時0.15 s時的瞬時速度；遮光板通過第二個光電門的平均速度v2 m/s0.3 m/s，這個速度就是通過第二個光電門中間時刻的速度，即第二個光電門計時0.05 s時的瞬時速度；因此加速度a m/s20.40 m/s2，因此c正確1(單選)(2015杭州模擬)下列情況下的物體可以看做質(zhì)點的是()a研究嫦娥三號在月球表面的著陸動作b研究飛行中直升機上的螺旋槳的轉(zhuǎn)動情況c研究汽車通過某路標的時間時d研究“蛟龍?zhí)枴毕聺摰? 000 m深度過程中的速度時答案：d2(多選)(2015山東菏澤一模)如圖所示為甲、乙兩質(zhì)點做直線運動時，通過打點計時器記錄的兩條紙帶，兩紙帶上各計數(shù)點間的時間間隔都相同關于兩質(zhì)點的運動情況的描述，正確的是()a兩質(zhì)點在t0t4時間內(nèi)的平均速度相同b兩質(zhì)點在t2時刻的速度大小相等c兩質(zhì)點速度相等的時刻在t3t4之間d兩質(zhì)點不一定是從同一地點出發(fā)的，但在t0時刻甲的速度為0解析：選abd.由題圖可知，甲、乙兩質(zhì)點在t0t4時間內(nèi)的位移和時間都相同，故平均速度相同，a正確；由題圖可知，甲在相鄰的相等時間內(nèi)的位移差等于一常數(shù)，且相等時間內(nèi)的位移滿足1357的關系，故甲做初速度為零的勻加速直線運動，而乙在相等時間內(nèi)的位移相等，故乙做勻速直線運動，所以d正確；兩質(zhì)點在t2時刻的速度都等于t1t3時間內(nèi)的平均速度，而該時間內(nèi)平均速度相等，故b正確，c錯誤3(單選)(2015海南三亞一中月考)關于速度、速度改變量和加速度，正確的說法是()a物體運動的速度改變量很大，它的加速度一定很大b速度很大的物體，其加速度可以很小c某時刻物體的速度為零，其加速度為零d加速度很大時，運動物體的速度一定很大解析：選b.速度反映的是物體運動的快慢，速度的變化量指的是速度變化的多少，即vv2v1，而加速度指的是速度變化的快慢，即速度的變化率a，由此可知，只有b正確4(單選)下列情況的物體，哪些可看做質(zhì)點()a放在地面上的木箱，在上面的箱角處用水平推力推它，木箱可繞下面的箱角轉(zhuǎn)動b放在地面上的木箱，在其外壁的中心處用水平推力推它，木箱在地面上滑動c比賽中的體操運動員d研究鐘表時針的轉(zhuǎn)動情況解析：選b.a項中研究木箱的轉(zhuǎn)動，不能看做質(zhì)點；b項中木箱發(fā)生平動，能看做質(zhì)點；c項中研究運動員的動作姿態(tài)，不能看做質(zhì)點；d項中研究時針轉(zhuǎn)動，運動到不同位置速度方向不同，不能看做質(zhì)點5(多選)如圖所示，一個人沿著一個圓形軌道運動，由a點開始運動，經(jīng)過半個圓周到達b點下列說法正確的是()a人從a到b的平均速度方向由a指向bb人從a到b的平均速度方向沿b點的切線方向c人在b點的瞬時速度方向由a指向bd人在b點的瞬時速度方向沿b點的切線方向解析：選ad.平均速度的方向與位移方向相同，a對b錯；瞬時速度的方向沿曲線上該點的切線方向，c錯d對6(多選)一物體做勻變速直線運動，某時刻速度大小為v14 m/s,1 s后速度大小為v210 m/s，在這1 s內(nèi)物體加速度大小為()a可能小于4 m/s2 b可能等于6 m/s2c可能大于6 m/s2 d一定等于6 m/s2解析：選bc.若v1與v2同向，a m/s26 m/s2；若v1與v2反向，a m/s214 m/s2，故b、c正確，a、d錯誤(溫馨提示：凡題號前標“”的為難度稍大的題目)一、單項選擇題1關于質(zhì)點和參考系，下列說法正確的是()aak47步槍子彈速度很快，殺傷力大，什么時候都能認為是質(zhì)點b研究男子3米板跳水運動員在空中的跳水動作時，不能把他看成質(zhì)點c研究物體的運動時不一定要選擇參考系d殲15在“遼寧號”航母上的起飛速度大約為300 km/h，是相對航母甲板來說的答案：b2(2015蘇州模擬)物體做勻加速直線運動，已知加速度為5 m/s2，那么任意1 s內(nèi)()a物體的末速度一定等于初速度的5倍b物體的末速度一定比初速度大5 m/sc物體的初速度一定比前1 s內(nèi)的末速度大5 m/sd物體的末速度一定比前1 s內(nèi)的初速度大5 m/s答案：b3(2015江西景德鎮(zhèn)一檢)北京奧運火炬實現(xiàn)了成功登上珠峰的預定目標，如圖所示是火炬手攀登珠峰的線路圖，請根據(jù)此圖判斷下列說法正確的是()a由起點到終點火炬手所走線路的總長度是火炬的位移b線路總長度與火炬手所走時間的比等于登山的平均速度c在計算登山運動的速度時可以把火炬手當成質(zhì)點d峰頂?shù)闹亓铀俣纫壤_的重力加速度大解析：選c.由起點到終點的線路總長度是路程，所以a錯誤；線路總長度與所走時間的比值為平均速率，所以b錯誤；計算登山運動的速度時，人的大小與線路總長度相比可以忽略，火炬手可當做質(zhì)點，所以c正確；高度越高，重力加速度越小，所以d錯誤4兩位雜技演員，甲從高處自由落下的同時乙從蹦床上豎直跳起，結(jié)果兩人同時落到蹦床上，若以演員自己為參考系，此過程中他們各自看到對方的運動情況是()a甲看到乙先朝上、再朝下運動b甲看到乙一直朝上運動c乙看到甲先朝下、再朝上運動d甲看到乙一直朝下運動解析：選b.乙上升過程，甲、乙間距越來越小，故甲看到乙向上運動；乙下降過程，因甲的速度大于乙的速度，甲、乙間距仍然變小，故甲看到乙還是向上運動，只有b項正確5.(2014高考廣東卷)如圖是物體做直線運動的vt圖象由圖可知，該物體()a第1 s內(nèi)和第3 s內(nèi)的運動方向相反b第3 s內(nèi)和第4 s內(nèi)的加速度相同c第1 s內(nèi)和第4 s內(nèi)的位移大小不相等d02 s和04 s內(nèi)的平均速度大小相等解析：選b.第1 s內(nèi)和第3 s內(nèi)的速度均為正值，方向相同，選項a錯誤；vt圖象的斜率代表加速度，第3 s內(nèi)和第4 s內(nèi)斜率相同，所以加速度相同，選項b正確；圖象與時間軸所圍面積在數(shù)值上等于位移的大小，第1 s內(nèi)的位移x111 m0.5 m，第4 s內(nèi)的位移x411 m0.5 m，兩段時間內(nèi)位移大小相等，選項c錯誤；02 s內(nèi)的平均速度： m/s0.75 m/s，04 s內(nèi)的平均速度 m/s0.375 m/s，選項d錯誤6(2015福建福州質(zhì)檢)某物體做直線運動的vt圖象如圖所示，根據(jù)圖象提供的信息可知，該物體()a在04 s內(nèi)與46 s內(nèi)的平均速度相等b在04 s內(nèi)的加速度大于78 s內(nèi)的加速度c在6 s末離起始點最遠d在4 s末離起始點最遠解析：選c.根據(jù)平均速度的公式可知，在04 s內(nèi)的平均速度是6 m/s，在46 s內(nèi)的平均速度是4 m/s，a錯誤根據(jù)加速度的公式a，在04 s內(nèi)的加速度是1 m/s2，在78 s內(nèi)的加速度是4 m/s2，b錯誤在6 s末，物體運動方向改變，離起始點最遠，c正確，d錯誤二、多項選擇題7(2015長沙模擬)對加速度的理解，下列說法正確的是()a加速度增大，速度可能減小b速度變化量v越大，加速度就越大c物體有加速度，速度就增大d物體速度很大，加速度可能為零解析：選ad.當a與v同向時，不論加速度是否增大，速度必增大，當a與v反向時，不論加速度是否增大，速度必減小，故a正確c錯速度變化率越大，加速度越大，而速度變化量大，加速度不一定大，b錯速度很大，若不變，加速度等于零，故d正確8(2015濰坊模擬)甲、乙兩個物體在同一直線上沿正方向運動，a甲4 m/s2，a乙4 m/s2，那么對甲、乙兩物體判斷正確的是()a甲的加速度大于乙的加速度b甲做加速直線運動，乙做減速直線運動c甲的速度比乙的速度變化快d甲、乙在相等時間內(nèi)速度變化的大小相等答案：bd9(高考改編題)一物體自t0時開始做直線運動，其速度圖線如圖所示下列選項正確的是()a在06 s內(nèi)，物體離出發(fā)點最遠為30 mb在06 s內(nèi)，物體經(jīng)過的路程為40 mc在04 s內(nèi)，物體的平均速率為7.5 m/sd在4 s6 s內(nèi)，物體的平均速度為0解析：選bcd.物體05 s內(nèi)的位移x1(25)10 m35 m,5 s6 s內(nèi)的位移x2110 m5 m，即物體先沿正方向運動35 m，然后反向運動5 m，故t5 s時物體離出發(fā)點最遠，最遠距離為35 m,06 s內(nèi)經(jīng)過的路程為40 m，a錯誤，b正確同理，可求出04 s內(nèi)物體的路程為30 m，故此段時間內(nèi)物體的平均速率7.5 m/s，c正確物體在4 s5 s與5 s6 s內(nèi)的位移大小相等、方向相反，總位移為0，故d正確10.(2015浙大附中高三月考)某人騎自行車在平直道路上行進，圖中的實線記錄了自行車開始一段時間內(nèi)的vt圖象，某同學為了簡化計算，用虛線作近似處理，下列說法正確的是()a0t1這段時間內(nèi)的平均速度一定小于b0t3這段時間內(nèi)的平均速度一定小于c在t1時