【物理一輪】2021高中物理一輪復(fù)習(xí)學(xué)案--第一章第1講描述運動的基本概念

1、2021高中物理一輪復(fù)習(xí)第1講 描述運動的基本概念ZHI SHI SHU LI ZI CE GONG GU知識梳理自測鞏固知識點1參考系和質(zhì)點1.參考系(1)定義：在描述物體的運動時，選來作為參考的另外的物體。(2)參考系的選取選參考系的選取是任意的，但為了觀測方便和運動的描述盡可能簡單，一般 以地面為參考系。參考系既可以是靜止的物體，也可以是運動的物體。比較兩物體的運動情況時，必須選同一參考系。2.質(zhì)點(1)定義：用來代替物體的有質(zhì)量的點叫質(zhì)點。(2)質(zhì)點是為了使研究問題簡化而引入的一個理想他的物理模型，物體簡化為質(zhì)點的條件：物體的大小、形狀在所研究的問題中可以忽略。思考：如圖所示(填“可”

2、或“不可”)知識點2位移、速度1 .位移和路程類別位移路程定義位移表示質(zhì)點的位置變動，它是 質(zhì)點由初位置指向末位置的有_ 向線段路程是質(zhì)點軌跡的長度區(qū)別(1)位移是矢量，方向由初位置指向末位置(2)路程是標(biāo)量，沒有方向聯(lián)系(1)在單向宜線運動中，位移的大小等于路程一般情況卜，位移的大小小于路程2 .速度和速率(1)平均速度 x位移與發(fā)生這段位移所用時間的比值,用 v表示，即 v =；。平均速度是矢量，方向與位移方向相同。(2)瞬時速度運動物體在某一時刻(或某一位置)的速度。瞬時速度是矢量，方向沿軌跡上 該點的切線方向且指向前進的一側(cè)。(3)速率定義:物體瞬時速度的大小。標(biāo)、矢性：速率是標(biāo)量，只

3、有大小,沒有方向。知識點3加速度1 .物理意義：描述速度變化快慢的物理量。2 .定義式a=*。3 .方向：與Av的方向相同。4 .標(biāo)、矢性：加速度是矢量。思考：大街上車輛如梭，有加速的，有減速的，有來有往。(1)汽車做加速運動時，加速度的方向有什么特點？減速時呢?（2）汽車的加速度大（或?。?，對汽車的速度變化有什么影響？答案（1）加速運動時，加速度方向與速度方向相同；減速運動時，加速 度方向與速度方向相反。（2）加速度大（或?。?，說明汽車速度變化得快（或慢）思維診斷：（1）質(zhì)點是一種理想化模型，實際并不存在。（V ）（2）參考系必須是靜止不動的物體。（X ）（3）做直線運動的物體，其位移大小一

4、定等于路程。（x ）（4）瞬時速度的方向就是物體在該時刻或該位置的運動方向。（V ）（5）物體的速度很大，加速度不可能為零。（X ）（6）甲的加速度a甲=2 m/s2,乙的加速度a乙=3 m/s2, aa乙。（ 乂 ）（7）物體的加速度增大，速度就增大。（x ）自測鞏固ZI CE GONG GU1. （2020 江西南昌聯(lián)考）下列說法中正確的是（A ）A.質(zhì)點是一個理想化模型，實際上并不存在B.凡是小的物體，皆可以看作質(zhì)點C.詩句“飛花兩岸照船紅”中的“花”是參考系D.地面上的人看水平飛行的飛機投彈，炸彈的運動是直線運動解析本題考查質(zhì)點與參考系，質(zhì)點是實際物體的一種高度抽象，是一種 理想化模型

5、，實際上并不存在，故A正確；并不是只有很小的物體才能被看作質(zhì) 點，也不是很大的物體就一定不能被看作質(zhì)點， 關(guān)鍵是看物體的大小和形狀對研 究的問題而言是否可以忽略，故B錯誤；詩句“飛花兩岸照船紅”中指出“花” 是移動的，可知該詩句是以“船”為參考系， 故C錯誤；水平飛行的飛機上落下 的炸彈，在水平方向上做勻速直線運動， 在豎直方向上做自由落體運動， 地面上 的人看到炸彈的運動是平拋運動，故 D錯誤。2. （2020 天津三校聯(lián)考）（多選）關(guān)于質(zhì)點運動的位移和路程，下列說法正 確的是（AB ）A.質(zhì)點的位移是從初位置指向末位置的有向線段，是矢量B.路程就是質(zhì)點運動時實際軌跡的長度，是標(biāo)量C.任何質(zhì)

6、點只要做直線運動，其位移的大小和路程相等D.位移大小和路程不可能相等解析本題考查位移和路程的區(qū)別。質(zhì)點的位移是從初位置指向末位置的 有向線段，是矢量，選項A正確；路程就是質(zhì)點運動時實際軌跡的長度， 是標(biāo)量， 選項B正確；質(zhì)點只有做單向的直線運動時，其位移的大小和路程相等，選項C、 D錯誤。3. （2020 富陽區(qū)月考）奧迪車有多種車型，如30TFSI、35TFSI、50TFSI（每 個車型字母前的數(shù)字稱為 G值），G值用來表示該車型的加速性能，數(shù)字越大， 加速越快。G值的大小為車輛從靜止開始加速到 100 km/h的平均加速度數(shù)值（其 單位為國際單位）再乘以10。如圖所示為某一型號的奧迪車的尾

7、標(biāo)，其值為 30TFSI,則該型號車從靜止開始加速到 100 km/h的時間約為（D ）A. 5.6 sB. 6.2 sC. 8.5 sD. 9.3 s解析由題意可得30TFSI的加速度大小為a=3 m/s2,末速度大小為v=100 km/h =27.8 m/s ,由速度時間關(guān)系可得時間為 t=0238 s=9.3 s ,故D 正確，A、B、C錯誤。HE XIN KAO DIAN ZHONG DIAN TU PO核心考點重點突破考點一對質(zhì)點、參考系和位移的理解1 .對質(zhì)點的三點說明（1）質(zhì)點是一種理想化模型，實際并不存在。（2）物體能否被看成質(zhì)點是由要研究的問題決定的，并非依據(jù)物體自身的大 小

8、和形狀來判斷。（3）質(zhì)點不同于幾何“點”，質(zhì)點有質(zhì)量，而幾何中的“點”僅僅表示空間 中的某一位置。2 .對參考系的三點提醒(1)由于運動具有相對性，凡是提到物體的運動，都應(yīng)該明確它是相對哪個 參考系而言的，在沒有特殊說明的情況下，一般選大地作為參考系。(2)在同一個問題中，若要研究多個物體的運動或同一物體在不同階段的運 動，則必須選取同一個參考系。(3)對于復(fù)雜運動的物體，應(yīng)選取最能簡單描述物體運動情況的物體為參考 系。3 .物體的位移與路徑無關(guān)，只與初、末位置有關(guān)，方向總是由初位置指向 末位置例1 (2019 -江蘇泰州10月聯(lián)考)北京時間2019年7月17日晚，在 韓國光州進行的2019年

9、國際泳聯(lián)世錦賽跳水女子十米臺決賽結(jié)束了所有比賽， 中國14歲選手陳芋汐以439.00分獲得冠軍，盧為以377.80分獲得亞軍。這是 中國隊在該項目上第八次獲得冠軍，也是在經(jīng)歷了兩次世錦賽金牌旁落六年之 后，重新奪回冠軍寶座！若只研究運動員入水前的下落過程，下列說法中正確的 是(B )A.為了研究運動員的技術(shù)動作，可將正在比賽中的運動員視為質(zhì)點B.運動員在下落過程中，感覺水面在加速上升C.從開始起跳到入水的整個過程中，運動員的位移大于10 mD.跳水過程中陳芋汐的重心位置相對自己是不變的解析研究運動員的技術(shù)動作時，運動員的大小和形狀不能忽略，故不可 將正在比賽中的運動員視為質(zhì)點， A錯誤；運動員

10、在下落過程中做勻加速下降， 故感覺水面在加速上升，B正確；位移是初位置到末位置的有向線段，從開始起 跳到入水的整個過程中，運動員的路程大于 10 m,但位移不會大于10 m, C錯 誤；跳水過程中運動員由于不斷改變姿勢，故重心位置相對自己是改變的，D錯誤。類題演練1(2020 陜西一模)如圖所示，自行車的車輪半徑為 R,車輪沿直線無滑動地滾動，當(dāng)氣門芯由輪子的正上方第一次運動到輪子的正下方時， 氣門芯的位移大小為(D )C. 2tt RD. R/4+ . 2解析本題借助圓周考查位移的計算，當(dāng)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， 由

11、幾何知識得，氣門芯的位移大小 x = q 2R2+-R2= R4+兀2, D正確?？键c二平均速度和瞬時速度1 .平均速度與瞬時速度的區(qū)別和聯(lián)系(1)區(qū)別：平均速度是過程量，表示物體在某段位移或某段時間內(nèi)的平均運 動快慢；瞬時速度是狀態(tài)量，表示物體在某一位置或某一時刻的運動快慢。(2)聯(lián)系：瞬時速度是運動時間 A t 0時的平均速度。2 .平均速度與平均速率的區(qū)別平均速度的大小不能稱為平均速率，因為平均速率是路程與時間的比值。只 有當(dāng)路程與位移的大小相等時，平均速率才等于平均速度的大小。3 .計算平均速度時應(yīng)注意的兩個問題(1)平均速度的大小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

12、段位移或哪一段時間內(nèi)的平均速度。 Ax 一 .、一、, 一一 .一 . vo+v. 一一(2) v =n是平均速度的定義式，適用于所有的運動。v =2僅適用于 勻變速直線運動。例2 質(zhì)點沿直線Ox方向做減速直線運動，它離開。點的距離x隨 時間變化的關(guān)系為x = 6t2t3(m),它的速度v隨時間t變化的關(guān)系為v=6 6t2(m/s),則該質(zhì)點在t=2 s時的瞬時速度和1=0至11=2 s間的平均速度、 平均速率分別為(A )A. 18 m/s、- 2 m/s、6 m/sB. 18 m/s、- 2 m/s、4 m/sC. 2 m/s、一 2 m/s、 18 m/sD. 18 m/s、6 m/s、

13、6 m/s解析將t=2 s代入公式v=6 6t2中得v=18 m/s。將t=0代入公式x = 6t 2t 3中得X1 = 0,將t = 2 s代入公式x = 6t 2t3中得X2= 4 m?？傻?t = 0至U t = 2 s時間內(nèi)質(zhì)點位移 x = 4 m,由公式v =得v = 2 m/s。由v =6- 6t2得t=1 s時v = 0,將t=1s代入公式x = 6t 2t3中得X3= 4 m,綜上s可知質(zhì)點在2 s內(nèi)運動的路程s = （4+4 + 4）m= 12 m，則平土§速率 v = = 6 m/s。故選A。類題演練2（2019 大興區(qū)期末）如圖所示，氣墊導(dǎo)軌上滑塊經(jīng)過光電門時，

14、其上的遮光 條將光遮住，電子計時器可自動記錄遮光時間Ato測量遮光條的寬度為 Ax,Ax 一. 、.Ax. 一. .、 一用N"近似代表滑塊通過光電門時的瞬時速度。 為使豈更接近瞬時速度，正確的 措施是（C ）A.使滑塊的釋放點更靠近光電門B.提高測量遮光條寬度的精確度C.換用寬度更窄的遮光條D.增大氣墊導(dǎo)軌與水平面的夾角解析本題中利用平均速度等效替代瞬時速度，故只能盡量減小計算平均 速度的位移，即換用寬度更窄的遮光條，即可實現(xiàn) At趨近于0,而當(dāng)靠近光電 門，或者提高測量遮光條寬度的精確度，及增大氣墊導(dǎo)軌與水平面的夾角均不能 達到At趨近于0的條件。C正確，A、B、D錯誤?？键c三加

15、速度與速度及速度變化量的關(guān)系1 .速度、速度變化量和加速度的對比：、 名稱項目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定義式x v=iA v= v voA v v -vo a= At = At方向與位移x同向，即 物體運動的方向由v vo或a的方向決定與Av的方向一致，由F 的方向決定，而與vo、v 方向無關(guān)Av、，一 F 2 a=n是加速度的定義式，加速度的決定式是a=G即加速度的大小由物體受到的合力F和物體的質(zhì)量m共同決定，加速度的方向由合力的方向決定。除 例3 (2020 吉林五地六校聯(lián)考)關(guān)于物體的運動，不可能發(fā)

16、生的是(D )A.加速度大小逐漸減小，速度也逐漸減小B.加速度方向不變，而速度方向改變C.加速度和速度都在變化，加速度最大時，速度最小D.加速度為零時，速度的變化率最大解析根據(jù)加速度大小等于速度的變化率， 可知加速度為零時，速度的變 化率為零，選項D不可能發(fā)生。規(guī)律總結(jié)：對速度與加速度關(guān)系的三點提醒(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，速度變化量的大小由加速度和速 度變化的時間決定。(3)物體做加速運動還是減速運動，關(guān)鍵是看物體的加速度與速度的方向關(guān)系，而不是看加速度的變化情況。加速度的大小只反映速度變化（增加或減小）的快慢。a和v同向 加速直線運

17、動a和v反向 減速直線運動a不變，v隨時間均勻增加 a增大，v增加得越來越快 a減小，v增加得越來越慢 a不變，v隨時間均勻減小 a增大，v減小得越來越快 a減小，v減小得越來越慢（多選）如圖所示，物體以5 m/s的初速度沿光滑的斜面向上做減速運動，經(jīng)類題演練3堅持就是勝利!過2 s速度大小變?yōu)? m/s ,則物體的加速度（BC ）A.大小為1 m/s2,方向沿斜面向上B.大小為1 m/s2,方向沿斜面向下C.大小為4 m/s2,方向沿斜面向下D.大小為4 m/s2,方向沿斜面向上解析取初速度方向為正方向，則vo= 5 m/s o若2 s后的速度方向沿斜 面向上，v=3 m/s ,貝U 2 =

18、 胃=：0=2 m/s 2= - 1 m/s2,即加速度大小為 1 m/s2,方向沿斜面向下；若2 s后的速度方向沿斜面向下，v= 3 m/s ,則am/s2= 4 m/s2,即加速度大小為4 m/s2,方向沿斜面向A v v一vo一3一5At = At =2 下。故選項A D錯誤，B、C正確。E"JIE DUAN PEI YOU CHA QUE BU LOU階段培優(yōu)查缺補漏測量速度的三種方法方法1利用光電計時器測速度. . Ax 一一 .、根據(jù)丫 = 丁，當(dāng)時間很短時，平均速度可近似認(rèn)為等于瞬時速度。例4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d=3.0 cm的遮光板，如

19、圖所示?；瑝K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At 1 = 0.30 s,通過第二個光電門的時間為 At2=0.10 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 At =3.0 s ,則滑塊的加速度約為（A ）竟電門i_ .2B. 0.67 m/s_ .22C. 6.7 m/sA. 0.067 m/sD.不能計算出解析遮光板（滑塊）通過第一個光電門時的速度V1 = 4=003 m/s = t1 0.300.10 m/s,遮光板（滑塊）通過第二個光電門時的速度 V2=O=000 m/s =0.30 V2 V1C .

20、 一.m/s,故滑塊的加速度 a=T0.067 m/s2,選項A正確。方法2利用打點計時器測速度根據(jù)勻變速直線運動中，某段時間內(nèi)中間時刻的瞬時速度等于這段時間的平 均速度，計算瞬時速度。例5某同學(xué)在“用打點計時器測速度”的實驗中，使用的是照明電 路中“220 V、50 Hz”的交流電，記錄的紙帶如圖所示，在紙帶上確定 A B、C、 D E、F、G共7個計數(shù)點。每兩個相鄰的計數(shù)點之間還有 4個點未畫出。（A B r D £ F（1）根據(jù)數(shù)據(jù)計算出B和F點的瞬時速度，vb=040m/s、VF= 0.72 m/s。（要 求保留兩位有效數(shù)字）（2）如果交變電流的頻率是f=49 Hz,而做實驗

21、的同學(xué)并不知道，那么速度 的測量值與實際值相比偏工（填“偏大” “偏小”或“不變”）。解析(1)vb=黑 38 X10- m/s =0.4。m/s2T 2X0.1VF=槳 6.80X 10 2 m/s=0.72 m/s。2T 2X0.1(2)測量頻率偏小，時間問隔偏大，但同學(xué)不知仍按原時間間隔計算，則測 量的速度值偏大。方法3利用超聲波測車速例6如圖是用超聲波測速儀測量車速的示意圖，固定的測速儀 B發(fā) 出和接收超聲波信號，并記錄了不同時刻發(fā)射和接收波的情況。 在t=0時刻，B 第一次發(fā)出超聲波，t=0.4 s時刻，收到汽車的反射波。t = 1.6 s時刻，B第 二次發(fā)出超聲波，t = 2.2

22、s時刻，再次收到反射波。超聲波在空氣中傳播的速度v= 340 m/s ,汽車是勻速行駛的。求：(1)汽車在第一次接收到超聲波時離測速儀B的距離；汽車在第二次接收到超聲波時離測速儀B的距離；(2)汽車的速度。解析(1)汽車兩次接收到信號的位置分別在 P、Q兩處，再次接收到回波 的時間分別為 11 = 0.4 s , 12= 2.2 s 1.6 s =0.6 sP、Q到B的距離分別是X1 = v=340X - m = 68 m22X2=自=340X 竿 m = 102 m 22汽車兩次接收到信號之間運動的距離為：Ax = X2 X1 = 34 m汽車兩次接收到波的時刻分別是：t10.613= =

23、0.2 s , 14= 1.6 s +-2- s=1.9 s兩列波到達汽車的時間差：A t=t413=1.7 s汽車運動的速度為 v = = m/s = 20 m/s At 1.7答案(1)68 m 102 m (2)20 m/s方法提煉：1 .確定汽車兩次接收到波的位置：根據(jù)發(fā)出和接收波的時間差t,可知反1射波運動的時間為2t,求出車在接收到波時到測速儀的距離 X1和X2。2 .確定汽車兩次接收到波之間運動的距離：Ax=X2 X1。3 .確定汽車兩次接收到波之間運動的時間：求汽車兩次接收到波的時刻t 3和 t4, At=t4 t 3o Ax4 .求汽車速度：v=f。2 NIAN GAO KA

24、O MO NI XUN LIAN 2年高考模擬訓(xùn)練1. (2019 海淀區(qū)期末)臺風(fēng)“利奇馬”于2019年8月10日1時45分許在 浙江省溫嶺市城南鎮(zhèn)沿海登陸，登陸時中心附近最大風(fēng)力有16級(52 m/s),這使其成為2019年以來登陸中國的最強臺風(fēng)和 1949年以來登陸浙江第三強的臺 風(fēng)，據(jù)報道臺風(fēng)“利奇馬”移動速度最快可達每小時20公里，給我國某些區(qū)域造成了嚴(yán)重的災(zāi)害損失。關(guān)于上述消息中的“ 52 m/s、每小時20公里”，下述 理解中正確的是(B )A.分別指平均速度和瞬時速度的大小B.分別指瞬時速度和平均速度的大小C均指平均速度的大小D.均指瞬時速度的大小解析52 m/s是指最大風(fēng)速，

25、對應(yīng)一個瞬間的速度，故為瞬時速度；而 每小時20公里是指臺風(fēng)在某段時間內(nèi)的平均速度，故 B正確，A、G D錯誤。2. (2020 福建廈門外國語學(xué)校月考)在一次機器人比賽中給機器人設(shè)定了 如下動作程序：機器人在平面內(nèi)，由點(0,0)出發(fā)，沿直線運動到點(3 m,1 m), 再由點(3 m,1 m)沿直線運動到點(1 m,4 m),然后又由點(1 m,4 m)沿直線運動 到點(5 m,5 m),最后由點(5 m,5 m)沿直線運動到點(2 m , 2 m)。整個過程機器 人所用時間是2亞s ,則(C )A.機器人的運動軌跡是一條直線B.機器人不會兩次通過同一點C.整個過程中機器人的位移大小為 2 2 mD.整個過程中機器人的平均速率為 1 m/s解析本題借助數(shù)學(xué)坐標(biāo)考查位移、平均速度的計算。由題目給定