2021屆高考物理一輪復(fù)習(xí)第一章運動的描述勻變速直線運動第1講運動的描述教學(xué)案滬科版

1、第一章 運動的描述 勻變速直線運動高考備考導(dǎo)航知識內(nèi)容學(xué)科素養(yǎng)考向指導(dǎo)1.質(zhì)點科學(xué)思維(模型建構(gòu))1.?？紵狳c：運動規(guī)律與其他知識的綜合應(yīng)用，圖象的理解及應(yīng)用等。2.常用物理思想方法：理想模型法、圖象法、逆向思維法、數(shù)理結(jié)合法等。2.參考系、位移、速度和加速度(1)物理觀念(運動觀念)(2)科學(xué)推理3.勻變速直線運動及其公式(1)物理觀念(2)科學(xué)思維(科學(xué)推理)4.直線運動的圖象科學(xué)思維5.實驗：研究勻變速直線運動科學(xué)探究第1講運動的描述知識排查知識點一參考系、質(zhì)點1.參考系(1)定義：在描述物體運動時，用來做參考的物體。(2)選取：可任意選取，但對同一物體的運動，所選的參考系不同，運動的描

2、述可能會不同，通常以地面為參考系。2.質(zhì)點(1)定義：用來代替物體的有質(zhì)量的點。(2)把物體看做質(zhì)點的條件：物體的大小和形狀對研究問題的影響可以忽略不計。知識點二位移、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)路程是物體運動軌跡的長度，是標量。2.速度和速率(1)平均速度：物體的位移與發(fā)生這段位移所用時間的比值，即v，是矢量，其方向與位移的方向相同。(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，方向沿軌跡的切線方向。(3)速率：瞬時速度的大小，是標量。知識點三加速度1.定義：物體速度的變化量與發(fā)生這一變化所用時間的比值。2.

3、定義式：a。單位：m/s2。3.方向：與v的方向一致，由合力的方向決定，而與v0、v的方向無關(guān)。4.物理意義：描述物體速度變化快慢的物理量。小題速練1.思考判斷(1)參考系必須是固定不動的物體。()(2)體積很大的物體可能視為質(zhì)點。()(3)在某一段時間內(nèi)物體運動的位移為零，則該物體一定是靜止的。()(4)平均速度的方向與位移方向相同。()(5)甲的加速度a甲2 m/s2，乙的加速度a乙3 m/s2，a甲a乙。()答案(1)×(2)(3)×(4)(5)×2.(多選)人教版必修1·p11·t1和p14·t1改編下列說法正確的是()a.“

4、一江春水向東流”中江水運動是以河岸為參考系的b.“太陽東升西落”中太陽以地球為參考系c.“火車8點42分到站”，“8點42分”指的是時刻d.“第3 s末”和“第3 s內(nèi)”都是指的時間間隔1 s答案abc3.(多選)人教版必修1·p14·t2和p29·t2改編下列說法可能正確的是()a.出租車的收費標準為1.60 元/公里，其中的“公里”說的是位移b.物體運動的加速度等于0，而速度卻不等于0c.兩物體相比，一個物體的速度變化量比較大，而加速度卻比較小d.物體具有向東的加速度，而速度的方向卻向西答案bcd對質(zhì)點、參考系、位移的理解1.對質(zhì)點的說明(1)建立模型：質(zhì)點是

5、一種理想化物理模型，實際并不存在。(2)物體能否被看做質(zhì)點，一是要明確題目中需要研究的問題；二是看所研究物體的形狀和大小對所研究問題是否有影響。并非依據(jù)物體自身大小和形狀來判斷。2.參考系的“兩性”(1)任意性：參考系的選取原則上是任意的，通常選地面為參考系。 (2)同一性：比較不同物體的運動必須選同一參考系。3.位移和路程的“兩點”區(qū)別(1)決定因素不同：位移由始、末位置決定；路程由實際的運動路徑?jīng)Q定。(2)運算法則不同：位移應(yīng)用矢量的平行四邊形定則運算，路程應(yīng)用標量的代數(shù)運算。1.(2020·蘭州市模擬)2017年9月4日，男子400米決賽成為引爆全運會賽場的首個項目，上海小將郭

6、鐘澤跑出了45秒14的個人最好成績，一舉打破了徐自宙保持了16年之久的全國紀錄。關(guān)于這則消息，下列說法正確的是()圖1a.消息中的“45秒14”是時刻b.消息中的“16年”是時間c.該比賽中的位移一定是零d.該比賽中，運動員的位移大小和路程相等解析消息中的“45秒14”指的是某一過程所用的時間，故a錯誤；消息中的“16年”是時間間隔，故b正確；在比賽中運動員的位移不一定為零，400 m是指路程，故c、d錯誤。答案b2.(多選)中國詩詞大會第二季于2017年春節(jié)期間在央視一套、十套播出，備受廣大觀眾喜愛，在中國大地掀起了詩詞熱潮。有許多膾炙人口的詩詞中蘊涵著許多物理知識，下列說法正確的是()a.

7、宋代詩人陳與義的詩句“飛花兩岸照船紅，百里榆堤半日風(fēng)。臥看滿天云不動，不知云與我俱東。”其中“云與我俱東”意思是說詩人和云都向東運動，詩人以兩岸或兩岸的紅花、榆樹為參考系b.唐代詩人李白的詩句“朝辭白帝彩云間，千里江陵一日還”，根據(jù)“千里江陵一日還”可估算出詩人李白的平均速度c.辛棄疾描寫月亮的詩句“飛鏡無根誰系？姮娥不嫁誰留？”說明萬有引力的存在d.毛澤東的詩句“坐地日行八萬里，巡天遙看一千河”說明地球在自轉(zhuǎn)解析宋代詩人陳與義的詩句“臥看滿天云不動，不知云與我俱東”中“云與我俱東”意思是說詩人和云都向東運動，根據(jù)詩的前兩句我們可以推測出詩人是以兩岸或兩岸的紅花、榆樹為參考系的，選項a正確；由

8、于李白的詩句中只給出了時間“一日”和路程“千里”，而沒有給出白帝到江陵的位移，所以不能估算出詩人李白的平均速度，選項b錯誤；辛棄疾描寫月亮的詩句“飛鏡無根誰系？姮娥不嫁誰留？”詩句中的“飛鏡”指月亮，月亮繞地球運動，說明萬有引力的存在，選項c正確；毛澤東的詩句“坐地日行八萬里，巡天遙看一千河”，說明地面上的人隨地球自轉(zhuǎn)運動，可以看到日月星辰，這說明地球在自轉(zhuǎn)，選項d正確。答案acd3.(原創(chuàng)題)山東省曲阜市的三孔和泰安市的泰山是世界聞名的旅游圣地，2019年上半年以它們醇厚的文化和美麗的風(fēng)景吸引了大量游客。游客甲駕車從泰山南門趕往孔府大門行程84 km，游客乙駕車從孔府大門去泰山南門，行駛85

9、 km；若兩人恰好同時出發(fā)且同時到達，則甲、乙在兩地之間運動的過程中()圖2a.游客甲駕車行駛“84 km”指的是位移b.甲、乙的平均速度不相同c.甲的平均速度比乙的小d.研究兩車的行駛路程時不能將車看做質(zhì)點解析游客甲駕車行駛“84 km”指的是路程，選項a錯誤；甲與乙位移的方向相反，平均速度的大小相等，方向相反，選項b正確，c錯誤；游客甲、乙駕車行駛的路程分別為 84 km、85 km，研究兩車的行駛路程時不必考慮汽車的尺寸，可將車看做質(zhì)點，選項d錯誤。答案b瞬時速度和平均速度1.平均速度與瞬時速度的區(qū)別(1)平均速度是過程量，與位移、時間相對應(yīng)，表示物體在某段位移或某段時間內(nèi)的平均運動快慢

10、。(2)瞬時速度是狀態(tài)量，與位置或時刻相對應(yīng)，表示物體在某一位置或某一時刻的運動快慢。(3)聯(lián)系：瞬時速度是運動時間t0時的平均速度。2.平均速度的計算(1)平均速度與物體不同的運動階段有關(guān)，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.運用極限思想分析瞬時速度用v求瞬時速度時，求出的是粗略值，當x、t都非常小，趨向于極限時，這時的平均速度就認為是某一時刻或某一位置的瞬時速度。1.(2020·江蘇揚州市模擬)關(guān)于速度的描述，下列說法中正確的是()a.圖甲中，電動車限速20 km/h，指的是平均速度大小b.圖乙中，子彈射出槍口

11、時的速度大小為500 m/s，指的是平均速度大小c.圖丙中，某運動員百米跑的成績是10 s，則他沖刺時的速度大小一定為10 m/sd.圖丁中，京滬高速鐵路測試時列車最高時速可達484 km/h，指的是瞬時速度大小解析瞬時速度與某一時刻或某一位置相對應(yīng)，選項a、b、d中的速度均為瞬時速度，故a、b兩項錯誤，d項正確；c項中平均速度是10 m/s，但沖刺時的速度為瞬時速度不能確定，故選項c錯誤。答案d2.(2019·北京西城區(qū)模擬)用如圖3所示的計時裝置可以近似測出氣墊導(dǎo)軌上滑塊的瞬時速度。已知固定在滑塊上遮光條的寬度為4.0 mm，遮光條經(jīng)過光電門的遮光時間為0.040 s，則滑塊經(jīng)過

12、光電門位置時的速度大小為()圖3a.0.10 m/s b.100 m/sc.4.0 m/s d.0.40 m/s解析遮光條經(jīng)過光電門的遮光時間很短，所以可以把遮光條經(jīng)過光電門的平均速度當做滑塊經(jīng)過光電門位置時的瞬時速度，即v m/s0.10 m/s，選項a正確。答案a3.(多選)(2020·安徽黃山模擬)如圖4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()圖4a.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/sc.ab段的平均速度比abc段的平均速度更

13、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段的平均速度解析由可得ab m/s1 m/s，ac m/s，故選項a、b均正確；所選取的過程離a點越近，該階段的平均速度越接近a點的瞬時速度，故選項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，故選項d錯誤。答案abc加速度的理解及計算1.速度、速度變化量和加速度的對比比較項目速度v速度的變化量v加速度a物理意義表示運動的快慢和方向表示速度變化的大小和方向表示速度變化的快慢和方向，其大小即速度的變化率定義式vvvv0a方向即物體運動的方向與a的方向相同與v方向相同，與v0、v的方向

14、無關(guān)2.a是加速度的定義式，加速度的決定式是a，加速度a的方向由合力f的方向決定。【典例】(2020·河南三門峽市模擬)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的方向相同，但加速度大小先保持不變，再逐漸減小至零，則在此過程中()a.速度先逐漸增大，然后逐漸減小，當加速度減小到零時，速度達到最小值b.速度先均勻增大，然后增大得越來越慢，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.位移先逐漸增大，后逐漸減小，當加速度減小到零時，位移達到最小值【核心點撥】(1)加速度方向始終與速度方向相同，則質(zhì)點做加速運動。(2)加速度大小先保持不

15、變，后逐漸減小到零，表示質(zhì)點原來是勻加速運動，然后速度增加的越來越慢。解析加速度方向與速度方向同向，速度應(yīng)增大，當加速度不變時，速度均勻增大；當加速度減小時，速度仍增大，但增大得越來越慢；當加速度為零時，速度達到最大值，保持不變，選項a錯誤，b正確；因質(zhì)點速度方向不變化，始終向前運動，最終做勻速運動，所以位移一直在增大，選項c、d均錯誤。答案b判斷直線運動中“加速”或“減速”的方法1.如圖5所示，“50tfsi”為某品牌汽車的尾部標識，其中“50”稱為g值，g值越大，加速越快。g值的大小為車輛從靜止加速到100 km/h(百公里加速)的平均加速度(其單位為國際單位)的10倍。某車百公里加速時間

16、為6.2 s，由此推算，該車的新尾標應(yīng)該是()圖5a.30tfsi b.35tfsi c.40tfsi d.45tfsi解析根據(jù)加速度定義可得汽車的加速度為a m/s24.5 m/s2，則可知，該車的g值為4.5×1045，所以其新尾標應(yīng)為45tfsi，選項d正確。答案d2.為了測定氣墊導(dǎo)軌上滑塊的加速度，滑塊上安裝了寬度為d3.0 mm的遮光板。如圖6所示，滑塊在牽引力作用下先后勻加速通過兩個光電門，配套的數(shù)字毫秒計記錄了遮光板通過第一個光電門的時間為t10.030 s，通過第二個光電門的時間為t20.010 s，遮光板從開始遮住第一個光電門到開始遮住第二個光電門的時間為t3.0

17、s，則滑塊的加速度約為()圖6a.0.067 m/s2 b.0.67 m/s2c.6.7 m/s2 d.不能計算解析遮光板通過第一個光電門的速度v1 m/s0.10 m/s，遮光板通過第二個光電門的速度v2 m/s0.30 m/s，故滑塊的加速度a0.067 m/s2，選項a正確。答案a3.(2019·山東省實驗中學(xué)月考)如圖7所示，彈丸和足球的初速度均為v110 m/s，方向向右。設(shè)它們分別與木板作用的時間都是0.1 s，那么：圖7(1)子彈擊穿木板后速度大小變?yōu)? m/s，求彈丸擊穿木板時加速度大小及方向；(2)足球與木板作用后反向彈回的速度大小為7 m/s，求足球與木板碰撞反彈

18、時的加速度大小及方向。解析(1)令彈丸初速度方向為正方向，則知子彈的初速度為v110 m/s，末速度為v27 m/s，根據(jù)加速度的定義知，此過程中彈丸的加速度a1 m/s230 m/s2，負號表示加速度的方向與初速度的方向相反。(2)令足球初速度方向為正方向，則知足球的初速度為v110 m/s，末速度為v27 m/s，根據(jù)加速度的定義知，此過程中足球的加速度a2 m/s2170 m/s2，負號表示加速度的方向與初速度的方向相反。答案(1)30 m/s2方向與初速度方向相反(2)170 m/s2方向與初速度方向相反活頁作業(yè)(時間：30分鐘)基礎(chǔ)鞏固練1.(2020·湖南岳陽一中月考)關(guān)

19、于物體運動的速度和加速度的關(guān)系，下列說法正確的是()a.加速度就是增加的速度b.速度越大，加速度也一定越大c.速度變化越快，加速度一定越大d.加速度的方向保持不變，速度方向也一定保持不變解析加速度的大小等于單位時間內(nèi)速度的變化量，不是增加的速度，故a錯誤；速度大，加速度不一定大，比如物體以比較大的速度做勻速直線運動，速度雖然很大，但加速度為0，故b錯誤；加速度是反映速度變化快慢的物理量，加速度大，速度變化快，故c正確；加速度的方向不變，速度的方向可能改變，比如平拋運動，加速度方向不變，速度方向時刻改變，故d錯誤。答案c2.第13屆天津全運會上，下列比賽中可將運動員看成質(zhì)點的是()解析馬拉松比賽

20、時，由于路程長，運動員的大小和形狀可以忽略，可以看成質(zhì)點；跳水、擊劍、體操比賽時，要看運動員的肢體動作，所以不能看成質(zhì)點。故a正確。答案a3.(2020·浙江溫州市檢測)如圖1為張先生從杭州去鎮(zhèn)海的高速公路上，進入?yún)^(qū)間測速路段的導(dǎo)航顯示界面。下列說法正確的是()圖1a.“21：37”指的是時間間隔b.距鎮(zhèn)?！?0.6公里”指的是位移c.區(qū)間車速“106 km/h”指的是平均速度d.當前車速“102 km/h”指的是瞬時速率解析選項a中“21：37”指時刻；選項b中“50.6公里”指路程；選項c中區(qū)間測速是用路程和時間的比值，是平均速率，而非平均速度，選項d表述正確。答案d4.(202

21、0·山東青島二中月考)2017年8月，中國航天科工集團正在論證研制的“最高時速4 000公里”高速飛行列車在網(wǎng)絡(luò)上“刷屏”，被網(wǎng)友稱為“飛鐵”，也引發(fā)了對“北京到上海約半小時”的未來憧憬。若已知北京到上海的鐵路長度約為1 300公里，下列說法正確的是()圖2a.北京到上海的鐵路長度約為1 300公里指的是位移的大小b.由題中數(shù)據(jù)可估算出“飛鐵”從北京到上海的平均速度c.時速4 000公里，是“飛鐵”從北京到上海的平均速率d.時速4 000公里，是“飛鐵”從北京到上海的最大速率解析北京到上海的鐵路長度指的是路程，是實際軌道的長度，a錯誤；由于不知道位移，所以無法計算該“飛鐵”從北京到上

22、海的平均速度，b錯誤；根據(jù)題意，時速4 000公里是瞬時速率，且為運行過程中速率的最大值，故c錯誤，d正確。答案d5.如圖3是體育攝影中“追拍法”的成功之作，攝影師眼中清晰的輪滑運動員是靜止的，而模糊的背景是運動的，攝影師用自己的方式表達了運動的美。請問攝影師選擇的參考系是()圖3a.背景 b.太陽c.輪滑運動員 d.步行的人解析由于輪滑運動員和攝影師以相同的速度運動，故以輪滑運動員作為參考系，攝影師是靜止的，故輪滑運動員的圖片是清晰的，但由于背景相對于輪滑運動員是運動的，所以背景相對于攝影師是運動的，所以拍攝的背景是模糊的。故在“追拍法”中攝影師選擇的參考系是輪滑運動員，故c正確。答案c6.

23、(2020·深圳模擬)如圖4所示，自行車的車輪半徑為r，車輪沿直線無滑動地滾動，當氣門芯由輪子的正上方第一次運動到輪子的正下方時，氣門芯位移的大小為()圖4a.r b.2r c.2r d.r解析當氣門芯由輪子的正上方第一次運動到輪子的正下方時，輪子向前運動半個周長，氣門芯的初位置與末位置如圖所示。由幾何知識得，氣門芯的位移大小xr，故選項d正確。答案d綜合提能練7.(多選)一身高為h的田徑運動員正在參加百米國際比賽，在終點處，有一位站在跑道終點旁的攝影記者用照相機給他拍攝沖線過程，攝影記者使用的照相機的光圈(控制進光量的多少)是16，快門(曝光時間)是 s，得到照片后測得照片中運動員的高度為h，胸前號碼布上模糊部分寬度是l。由以上數(shù)據(jù)可以知道運動員的()a.百米成績 b.沖線速度c.百米內(nèi)的平均速度 d.沖線時 s內(nèi)的位移解析由于無法知道運動員跑100 m經(jīng)歷的時間，故無法確定其平均速度和成績，故a、c均錯誤；由題意可求出沖線時 s內(nèi)運動員跑過的距離xl，進一步求得 s 內(nèi)的平均速度 ，由于時間極短，可把這段時間內(nèi)的平均速度近似看成是沖線時的瞬時速度，故b、d正確。答案bd8.(多選)如圖5所示，小球以5 m/s的初速度沿光滑的斜面向上做減速運動，經(jīng)過2 s速度大小變?yōu)? m/s，則小球的加速度()圖5a.大小為1 m/s2，方向沿斜