2022-2023年高考物理一輪復(fù)習(xí) 描述直線運動的基本概念課件 (2)(重點難點易錯點核心熱點經(jīng)典考點)

描述直線運動的基本概念必備知識

·

整合

一、參考系、質(zhì)點1.參考系:為了研究物體的運動而假定為不動的物體.2.質(zhì)點(1)定義:用來代替物體的

有質(zhì)量

的點,它是一種理想化的物理模型,實際上并不存在.(2)物體能看做質(zhì)點的條件:物體的

大小和形狀

對所研究問題的影響可以忽略.二、時刻和時間間隔1.時刻指某一瞬間,在時間軸上用

點

來表示,對應(yīng)的是位置、速度、動能等狀態(tài)量.2.時間間隔是兩時刻間的間隔,在時間軸上用

線段

來表示,對應(yīng)的是位移、路程、功等過程量.三、路程和位移項目定義區(qū)別聯(lián)系位移表示物體(質(zhì)點)

位置變化

的物理量,用從

初位置

指向

末位置

的有向線段表示位移是矢量,其方向由初始位置指向末位置,大小與路徑無關(guān)(1)在單向直線運動中,位移的大小

等于

路程;(2)一般情況下,位移的大小

小于

路程路程物體(質(zhì)點)運動軌跡的長度路程是標(biāo)量,沒有方向,

其大小與路徑有關(guān)

項目平均速度瞬時速度定義物體在某一段時間內(nèi)完成的

位移

與所用時間的比值物體在某一時刻或經(jīng)過

某一位置

時的速度定義式

v=

(x為位移)v=

(Δt趨于零)矢量性矢量,平均速度方向與物體位移方向相同矢量,瞬時速度方向與物體運動方向相同,沿其運動軌跡

切線

方向四、對平均速度和瞬時速度的理解五、加速度1.物理意義:描述物體速度

變化快慢

的物理量,是狀態(tài)量.2.定義式:a=

=

.3.決定因素:a不是由Δt、Δv來決定的,而是由

來決定的.4.方向:與Δv的方向一致,由

合外力

的方向決定,而與v0、v的方向無關(guān).1.判斷下列說法對錯.(1)只有質(zhì)量和體積都很小的物體才能看成質(zhì)點.

()(2)研究“神舟十一號”飛船與“天宮二號”對接時,可以把“天宮二號”看

成質(zhì)點.

()(3)參考系可以任意選取,但一般遵循方便描述運動的原則.

()(4)當(dāng)一個物體做豎直上拋運動返回原拋出點時,位移的大小等于上升高度的

兩倍.

()(5)加速度為正值,表示速度的大小一定越來越大.

()??√??2.(多選)(人教版必修1P11第1題改編)下列對參考系的理解中正確的是

(

)A.“一江春水向東流”是江水以河岸為參考系B.“地球的公轉(zhuǎn)”是以太陽為參考系C.“鐘表的時針在轉(zhuǎn)動”是以分針為參考系D.“太陽東升西落”是以地球為參考系A(chǔ)BD3.我國在西昌成功發(fā)射第四顆月球探測器嫦娥四號.12月30日嫦娥四號探測器在環(huán)月軌道成功實施變軌控制,順利進(jìn)入預(yù)定的月球背面著陸準(zhǔn)備軌道.“嫦娥四號”探測器成功著陸在月球背面的東經(jīng)177.6度、南緯45.5度附近,成為世界首個在月球背面軟著陸巡視探測的航天器.

下列有關(guān)說法不正確的是

()A.2019年1月3日10時26分是時刻B.東經(jīng)177.6度、南緯45.5度表示位置DC.在觀測“嫦娥四號”繞月球運行的軌跡時可將其看成質(zhì)點D.在研究“嫦娥四號”在環(huán)月軌道實施變軌的姿態(tài)時可將其看成質(zhì)點4.(多選)(教科版必修1P14第2題改編)下列所說的速度中,指平均速度的是

()A.百米賽跑的運動員以9.5m/s的速度沖過終點線B.列車提速后的速度達(dá)到250km/hC.由于堵車,汽車在隧道內(nèi)的車速僅為1.2m/sD.返回地面的太空艙以8m/s的速度落入太平洋中BC5.新能源電動汽車擁有瞬時扭矩,可以提升加速性能,國產(chǎn)汽車比亞迪唐·100

由靜止加速到100km/h只需要4.9s,這一成績可以媲美價格百萬級別的傳統(tǒng)

燃油汽車.若將加速過程看做是勻加速直線運動,該車的加速度約為

(

)A.20.4m/s2

B.5.7m/s2C.73.4m/s2

D.12.5m/s2

B關(guān)鍵能力

·

突破

考點一質(zhì)點、參考系、時間與位移1.[參考系]萬眾矚目的慶祝中華人民共和國成立70周年閱兵式上,受閱方隊軍容嚴(yán)整、精神抖擻,依次通過天安門,接受祖國和人民的檢閱,出色完成了受閱任務(wù).如圖為戰(zhàn)旗方隊以同一速度通過天安門廣場時的精彩場面,在此過程中,下列說法正確的是

()AA.以戰(zhàn)旗旗桿為參考系,戰(zhàn)旗方隊車輛是靜止的B.以戰(zhàn)旗方隊車輛為參考系,天安門城樓是靜止的C.以該方隊的領(lǐng)隊車輛為參考系,該方隊的其他車輛是運動的D.以地面為參考系,戰(zhàn)旗是靜止的解析以戰(zhàn)旗旗桿為參考系,戰(zhàn)旗方隊車輛是靜止的,選項A正確;以戰(zhàn)旗方

隊車輛為參考系,天安門城樓是運動的,選項B錯誤;以該方隊的領(lǐng)隊車輛為參

考系,該方隊的其他車輛是靜止的,選項C錯誤;以地面為參考系,戰(zhàn)旗是運動

的,選項D錯誤.2.[質(zhì)點]研究下列運動員的比賽成績時,可將運動員看做質(zhì)點的是

(

)C解析擊劍、跳水、體操比賽時,需要對運動員的姿態(tài)進(jìn)行打分,人的形狀

不能忽略,不可以將運動員看做質(zhì)點,故A、B、D錯誤;馬拉松比賽成績是研

究運動時間,人的形狀對研究的過程來說可以忽略不計,所以能看成質(zhì)點,故C

正確.3.[時間與位移]某運動員在男子400米決賽中跑出了45秒14的個人最好成績,一舉打破保持了16年之久的全國紀(jì)錄.關(guān)于這則消息,下列說法正確的是

()A.消息中的“45秒14”是時刻B.消息中的“16年”是時間間隔C.該比賽中運動員的位移是零D.該比賽中,運動員的位移大小和路程相等B解析題中的“45秒14”指的是某一過程所用的時間,故A錯誤;“16年”

是時間間隔,故B正確;400m比賽的起點和終點不一定在同一位置(第一跑道

在同一位置),在該比賽中運動員的位移不一定為零,400m是指路程,故C、D

錯誤.1.物體能否被看成質(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

小和形狀來判斷.2.對于同一個物體運動的描述,選用的參考系不同,其運動性質(zhì)可能不同.在

同一個問題中,若要研究多個物體的運動或同一個物體在不同階段的運動,則

必須選取同一個參考系.3.區(qū)別標(biāo)量和矢量不只看是否有方向或正負(fù)號,關(guān)鍵看運算是否遵循平行四

邊形定則.4.對位移和路程的辨析如表比較項目位移x路程l決定因素由始、末位置決定由實際的運動軌跡決定運算規(guī)則矢量的三角形定則或平行四邊形定則代數(shù)運算大小關(guān)系x≤l

考點二平均速度、瞬時速度1.平均速度(1)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

叫做這段時間內(nèi)的平均速度,即

=

,其方向與位移方向相同.(2)平均速度粗略地反映一段時間內(nèi)物體運動的平均快慢程度,它與一段時間

或一段位移相對應(yīng).2.瞬時速度(1)運動物體在某一時刻(或某一位置)的速度,其方向沿軌跡上物體所在點的

切線方向指向前進(jìn)的一側(cè),是矢量.瞬時速度的大小叫速率,是標(biāo)量.(2)瞬時速度能精確描述物體運動的快慢,它是在運動時間Δt→0時的平均速

度,與某一時刻或某一位置相對應(yīng).(3)平均速率是路程與時間的比值,它與平均速度的大小沒有對應(yīng)關(guān)系.例1

(多選)一小球在水平桌面上做減速直線運動,用照相機對著小球每隔0.

1s拍照一次,得到一幅頻閃照片,用刻度尺量得照片上小球各位置如圖所示,

已知照片與實物的比例為1∶10,則

()

A.圖中對應(yīng)的小球在通過8cm距離內(nèi)的平均速度是2m/sB.圖中對應(yīng)的小球在通過8cm距離內(nèi)的平均速度是1.6m/sC.圖中對應(yīng)的小球通過6cm處的瞬時速度是2.5m/sD.圖中對應(yīng)的小球通過6cm處的瞬時速度是2m/sAD解析由題圖知四段間隔共8cm,則小球的實際位移為80cm,對應(yīng)時間為

0.4s,故平均速度v=

=

m/s=2m/s,故A正確,B錯誤;根據(jù)平均速度等于中間時刻的瞬時速度求解瞬時速度,圖中對應(yīng)的小球通過6cm處的瞬時速度是v'=

m/s=2m/s,故C錯誤,D正確.解題感悟(1)

=

是平均速度的定義式,適用于所有運動.(2)判斷是否為瞬時速度,關(guān)鍵是看該速度是否對應(yīng)“位置”或“時刻”.(3)求平均速度要找準(zhǔn)位移和發(fā)生這段位移所需的“時間”.1.[平均速度與瞬時速度]在某GPS定位器上,顯示了以下數(shù)據(jù):航向267°,

航速36km/h,航程60km,累計100min,時間10:29:57,則此時瞬時速度和開機

后的平均速度為

()A.3.6m/s、10m/s

B.10m/s、10m/sC.3.6m/s、6m/s

D.10m/s、6m/s解析

GPS定位器上顯示的航速為瞬時速度,瞬時速度為36km/h=10m/s,航

程60km,累計100min,平均速度為

m/s=10m/s,故B正確.B2.[平均速度]某運動員在柏林田徑世界錦標(biāo)賽上,創(chuàng)造了200m短跑世界紀(jì)錄19.19s,則

()A.200m指的是位移,19.19s指的是時刻B.200m指的是路程,19.19s指的是時間間隔C.運動員全程的平均速度大小約為10.42m/sD.運動員的沖刺速度大小一定為10.42m/s解析200米比賽為彎道,位移大小不是200米,200m指的是路程,19.19s指

的是時間間隔,故A錯誤,B正確;因為不清楚運動性質(zhì),故無法計算沖刺速度大

小,因為不清楚具體位移,故無法計算平均速度大小,故C、D錯誤.B比較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,是狀態(tài)量描述物體速度改變的物理量,是過程量描述物體速度變化快慢的物理量定義式v=

Δv=v-v0a=

=

決定因素v的大小由v0、a、Δt決定Δv由v與v0進(jìn)行矢量運算,由Δv=aΔt知Δv由a與Δt決定a不是由v、t、Δv來決定的,而是由

決定方向與位移Δx同向,即物體運動的方向由a的方向決定與Δv的方向一致,由F的方向決定,而與v0、v的方向無關(guān)考點三加速度考向1加速度的理解例2

關(guān)于加速度的定義式a=

,下列說法正確的是

()A.加速度a的大小與速度變化量Δv成正比B.加速度a的大小與時間Δt成反比C.加速度a的方向與速度變化量Δv的方向相反D.加速度a的方向與速度變化量Δv的方向相同D解析加速度的定義式a=

,為比值定義法定義出的物理量,則加速度a的大小與Δv的大小無關(guān),與時間Δt也無關(guān),故A、B錯誤.a=

為矢量式,則加速度a的方向與速度變化量Δv的方向相同,加速度的大小等于速度的變化率,故

C錯誤,D正確.例3

如圖,汽車的速度計,某同學(xué)在汽車中觀察速度計指針位置的變化.開始時指針指示在如圖甲所示的位置,經(jīng)過10s后指針指示在如圖乙所示的位置,若汽車做勻變速直線運動,那么它的加速度約為

()A.1.1m/s2

B.1.4m/s2

C.2.2m/s2

D.4.4m/s2

A考向2加速度的計算解析由圖甲知,初速度為20km/h≈5.56m/s,由圖乙知,末速度為60km/h≈

16.67m/s,根據(jù)a=

,可得a=

m/s2≈1.1m/s2,故選A.考向3加速度與速度的關(guān)系例4結(jié)合圖中的情境及數(shù)據(jù),以下判斷不正確的是

()

CA.甲圖高速行駛的磁懸浮列車的加速度可能為零B.乙圖汽車速度為100km/h,緊急剎車距離為31m(可視為勻