專題01運動的描述

專題01運動的描述【知識梳理】【專題過關(guān)】知識點1：質(zhì)點和參考系【必備知識】建構(gòu)理想化模型是一種重要的物理學(xué)方法。質(zhì)點是一個理想的物理模型，不一定是很小的物體，很大的物體也可簡化為質(zhì)點。同一個物體有時可以看作質(zhì)點，有時又不能看作質(zhì)點，要具體問題具體分析。如果在研究的問題中，物體的形狀、大小及物體上各部分運動的差異是次要因素，就可以忽略物體的形狀、大小及物體上各部分運動的差異，從而把物體看做一個質(zhì)點?！纠?】（2023春·河南商丘·高一?？茧A段練習(xí)）1．下列關(guān)于質(zhì)點和參考系的說法中，正確的是（）A．物體越小越可以看作質(zhì)點，像太陽這種較大的物體不能看作質(zhì)點B．柘城縣德盛高級中學(xué)一班某節(jié)體育課中，張三同學(xué)和李四同學(xué)在打乒乓球，研究張三同學(xué)的發(fā)球動作時，可以把張三看作質(zhì)點C．只有靜止的物體才能選作參考系，運動的物體不能作為參考系D．“臥看滿天云不動，不知云與我俱東”這兩句詩中，前一句中“滿天云不動”是以詩人自己為參考系的，后一句中“云與我俱東”是以河岸為參考系的【答案】D【詳解】A．物體能不能看作質(zhì)點，取決于所研究的問題：當(dāng)物體的形狀、大小對所研究的沒有影響或影響很小可以忽略時，就可以把它看作質(zhì)點，不能單純的因為物體自身大小尺寸就確定。像太陽這種較大的物體如果在研究的問題中，其形狀大小可以忽略不計，則可以看作質(zhì)點，故A錯誤；B．研究張三同學(xué)的發(fā)球動作時，張三同學(xué)的大小和形狀不能忽略，不可以把張三看作質(zhì)點，故B錯誤；C．任何物體都可以作為參考系，不一定要選擇靜止的物體作為參考系，也可以選擇運動的物體作為參考系，故C錯誤；D．“臥看滿天云不動”，是指云與我保持相對靜止，故所選參考系是船或船中的詩人自己，“不知云與我俱東”即云與我以相同的速度相對于地球向東運動，所以“云與我俱東”所選擇的參考系是地球或地球上相對于地球保持靜止不動的物體，如河岸，故D正確。故選D?！咀兪接?xùn)練】（2023秋·甘肅武威·高一統(tǒng)考開學(xué)考試）2．關(guān)于質(zhì)點下列說法正確的是（）A．只有體積很小的物體才能看作質(zhì)點B．在太空中進(jìn)行飛船對接的宇航員觀察該飛船，可把飛船看作質(zhì)點C．從地球上的控制中心跟蹤觀察在太空中飛行的宇宙飛船，可把飛船看作質(zhì)點D．質(zhì)點是一個理想化的模型，實際并不存在，所以引入這個概念沒有多大意義【答案】C【詳解】A．當(dāng)物體的體積和形狀對所研究問題的影響可以忽略不計時，物體可以看為質(zhì)點，物體能否看為質(zhì)點與體積的大小無關(guān)，故A錯誤；B．在太空中進(jìn)行飛船對接的宇航員觀察該飛船時，飛船的形狀和體積對所研究問題的影響不可以忽略不計，此時不能將飛船看為質(zhì)點，故B錯誤；C．從地球上的控制中心跟蹤觀察在太空中飛行的宇宙飛船時，飛船的形狀和體積能夠忽略不計，此時飛船能夠看為質(zhì)點，故C正確；D．質(zhì)點是一個理想化的模型，實際并不存在，但是引入質(zhì)點這一概念能夠簡化所研究的問題，即引入質(zhì)點這一概念有很大的意義，故D錯誤。故選C。（2023秋·湖南株洲·高一株洲二中?？茧A段練習(xí)）3．云臺山是全球首批世界地質(zhì)公園，青龍峽景點有“中原第一峽谷”的美譽，這里氣候獨特，水源豐富，植被原始完整，是生態(tài)旅游的好去處。乘坐索道纜車除了能觀賞怡人的風(fēng)景以外，還能感覺懸掛在高空的刺激感。對于正在乘坐索道纜車觀光的某游客來說，以下說法正確的是（）A．以自己為參考系，看到對面的山迎面走來B．以對面的山為參考系，自己靜止不動C．以自己為參考系，看到同一纜車?yán)锏娜讼驅(qū)γ娴纳奖既．以所乘坐的纜車為參考系，兩邊的青山綠樹靜止不動【答案】A【詳解】A．以自己為參考系，看到對面的山迎面走來，選項A正確；B．以對面的山為參考系，自己是運動的，選項B錯誤；C．以自己為參考系，看到同一纜車?yán)锏娜耸庆o止的，選項C錯誤；D．以所乘坐的纜車為參考系，兩邊的青山綠樹是運動的，選項D錯誤。故選A。（2023秋·山西朔州·高一懷仁市第一中學(xué)校?？茧A段練習(xí)）4．關(guān)于質(zhì)點、參考系，下列說法正確的是（）A．研究體積很大的火星公轉(zhuǎn)時可把火星看作質(zhì)點B．研究空中加油，兩飛機的對接情況及記錄此時飛機所處的高度，均可將飛機視為質(zhì)點C．研究行星運動，參考系必須是固定在地面上的物體D．飛機俯沖時，飛行員看到大地迎面撲來，是選擇飛機為參考系的緣故【答案】AD【詳解】A．研究火星公轉(zhuǎn)時，火星的形狀和大小對研究的問題沒有影響，所以火星可以看作質(zhì)點，故A正確；B．研究空中飛機對接情況時，不能把飛機看作質(zhì)點，故B錯誤；C．參考系的選取是任意的，應(yīng)根據(jù)所研究的問題靈活選取，并不是一定是選取地面上的物體為參考系，故C錯誤；D．選擇不同的參考系來觀察同一物體的運動，其結(jié)果會有所不同，飛機俯沖時，飛行員看到大地迎面撲來，是選擇飛機為參考系的緣故，故D正確。故選AD?！練w納總結(jié)】物體可被看做質(zhì)點的幾種情況：（1）平動的物體通?？梢暈橘|(zhì)點。（2）有轉(zhuǎn)動但相對平動而言可以忽略時，也可以把物體視為質(zhì)點。（3）同一物體，有時可看成質(zhì)點，有時不能。當(dāng)物體本身的大小對所研究問題的影響不能忽略時，不能把物體看做質(zhì)點，反之，則可以。知識點2：位移和路程【必備知識】位移用來描述質(zhì)點位置的變化，是質(zhì)點的由初位置指向末位置的有向線段，是矢量；路程是質(zhì)點運動軌跡的長度，是標(biāo)量?！纠?】（2023秋·甘肅武威·高一天祝藏族自治縣第一中學(xué)?？茧A段練習(xí)）5．關(guān)于質(zhì)點的位移和路程，下列說法中錯誤的是（）A．位移是矢量，方向是從初位置指向末位置B．路程是標(biāo)量，即物體運動軌跡的長度C．當(dāng)質(zhì)點做單向直線運動時，路程和位移大小相等D．位移的大小就是路程，即兩點之間的連線長短【答案】D【詳解】ABD．位移是矢量，方向是從初位置指向末位置，大小是兩點之間的連線長短，路程是物體運動軌跡的長度，A、B項正確，D項錯誤；C．當(dāng)質(zhì)點做單向直線運動時，位移大小和路程都是兩點間連線的長度，C項正確。本題選錯誤的，故選D?！咀兪接?xùn)練】（2023秋·寧夏銀川·高一?？茧A段練習(xí)）6．女排運動員在原地拍球，球從處用力拍下，被地板彈回，最高上升到高度處。則球通過的路程和位移的大小分別是（）A．， B．， C．， D．，【答案】B【詳解】路程為位移為故選B。（2023秋·山西運城·高一?？茧A段練習(xí)）7．下列關(guān)于位移和路程關(guān)系的正確說法是（）A．物體沿直線向某一方向運動，通過的路程就是位移B．物體沿直線運動，通過的路程等于位移的大小C．物體通過的路程不等，位移可能相同D．物體通過一段路程，位移不可能為零【答案】C【詳解】A．由于路程是標(biāo)量，路程是運動軌跡的長度；位移是矢量，大小是初、末兩點間的距離，位移的方向從初位置到末位置；物體沿直線向某一方向運動，通過的路程等于位移的大小，但不能路程就是位移。故A錯誤；B．物體沿直線單方向運動，通過的路程等于位移的大??；物體沿直線往返運動，通過的路程大于位移的大小。故B錯誤；C．物體通過的路程不等，但只要初、末位置相同，則它們的位移可以相同；故C正確；D．物體通過一定的路程，若回到出發(fā)點，則位移為零；故D錯誤。故選C。（2023春·山西朔州·高一?？茧A段練習(xí)）8．一個質(zhì)點沿半徑為R的圓周運動一圈，回到原地，其路程與位移的大小分別為（）A． B．C．0，2R D．【答案】D【詳解】質(zhì)點沿半徑為R的圓周運動一周，回到出發(fā)點。在此過程中，路程等于圓周的周長s=2πR初位置和末位置重合，所以位移為0。故選D。【歸納總結(jié)】位移是質(zhì)點初位置指向末位置的有向線段，位移的大小等于有向線段的長度，位移的方向由初位置指向末位置，是有大小有方向的矢量；路程是質(zhì)點在空間運動軌跡的長度，是只有大小沒有方向的標(biāo)量。只有在單方向直線運動中路程才等于位移的大小，其余的情況下，路程都大于位移的大小，即。知識點3：時間與時刻【必備知識】時刻是指某一瞬間，用時間軸上的一個點來表示，它與狀態(tài)量相對應(yīng)；時間是指起始時刻到終止時刻之間的間隔，用時間軸上的一段線段來表示，它與過程量相對應(yīng)?！纠?】（2023秋·陜西榆林·高一?？茧A段練習(xí)）9．生活中我們可能會聽到這樣的表述：①“××次飛機從杭州飛往北京共花了1小時30分鐘”；②××次班車在下午1∶30發(fā)車。則①和②中涉及的時間概念（）A．都表示時刻 B．都表示時間間隔C．①表示時間間隔，②表示時刻 D．①表示時刻，②表示時間間隔【答案】C【詳解】飛機從杭州飛往北京共花了1小時30分鐘”指的是一段時間，所以①中“1小時30分”表示時間間隔；班車在下午1∶30發(fā)車指的是一個時間點，所以②中的“1∶30”表示時刻。故選C?！咀兪接?xùn)練】（2023春·湖北十堰·高一十堰一中?？紝W(xué)業(yè)考試）10．孝感站到武昌站，有K157T369等車次，有關(guān)說法正確的是（）A．K157比T369運行時間要長，則K157比T369運行距離遠(yuǎn)B．K157比T369運行時間要長，但K157與T369運行距離是一樣的C．K157上午08：50從孝感站出發(fā)，上午10：08到達(dá)武昌站，用時1時28分D．這兩個列車運行時間不一樣，可能是走的路線不同【答案】B【詳解】ABD．孝感站到武昌站線路相同，距離相同，B正確，AD錯誤；C．K157上午08：50從孝感站出發(fā)，上午10：08到達(dá)武昌站，用時1時18分，C錯誤。故選B。（2021秋·北京順義·高一?？茧A段練習(xí)）11．以下對話，其含義是指時刻的是（）A．這車還有多久開？B．過一會兒就要開了。C．我離開一下，十分鐘后回來，行不？D．你不能晚過車票上的開車時間。【答案】D【詳解】A．這車還有多久開，多久指的是時間間隔，選項A不符合題意；B．過一會兒就要開了，一會指的是時間間隔，選項B不符合題意；C．我離開一下，十分鐘后回來，十分鐘指的是時間間隔，選項C不符合題意；D．你不能晚過車票上的開車時間，開車時間指的是時刻，選項D符合題意。故選D。（2023秋·廣東梅州·高一大埔縣虎山中學(xué)?？奸_學(xué)考試）12．關(guān)于時間和時刻，下列說法正確是的（）A．時間就是時刻，時刻就是時間B．物體在5s內(nèi)指的是物體在4s末到5s末這1s內(nèi)的時間C．物體在第5s內(nèi)指的是物體在4s末到5s末這1s內(nèi)的時間D．第4s末就是第5s初，指的是時刻【答案】CD【詳解】A．時刻是指某一瞬間，在時間軸上用點表示，時間是兩個時刻間的間隔，在時間軸上用線段表示，故A錯誤；B．物體在5s內(nèi)指的是物體在零時刻到第6s初這5s的時間，故B錯誤；C．物體在第5s內(nèi)指的是物體在4s末到5s末這1s內(nèi)的時間，故C正確；D．第4s末就是第5s初，指的是時刻，故D正確。故選CD?！練w納總結(jié)】時刻是時間軸上的一個點，通常說的“2秒末”、“2秒初”、“**時”、“*點*分”等均表示時刻。時間是兩時刻的間隔，是時間軸上的線段，通常說的“幾秒內(nèi)”、“第幾秒內(nèi)”都是指時間間隔。知識點4：平均速度、瞬時速度、平均速率【必備知識】平均速度是位移與發(fā)生這段位移所用時間的比值，是矢量，其方向就是物體在這段時間內(nèi)的位移的方向，粗略的反映了物體在整個運動過程中的平均快慢情況；瞬時速度是指運動物體在某一時刻（或某一位置）的速度，精確地反映物體在運動過程中每時每刻運動快慢情況；平均速率是路程與發(fā)生這段路程所用時間的比值，是標(biāo)量。在單方向直線運動中平均速度的大小與平均速率才相等，在勻速直線運動中平均速度與瞬時速度才相等?！纠?】（2023秋·河南商丘·高一?？茧A段練習(xí)）13．下列說法正確的是（）A．“復(fù)興號”動車組列車速度計顯示速度為，這里的速度是指瞬時速度B．小球第末的速度為，這里是指平均速度C．汽車從甲站行駛到乙站的速度是，這里是指瞬時速度D．為了解決偏遠(yuǎn)地區(qū)的配送問題，某快遞公司采取“無人機快遞”，無人機從某一投遞站帶著快件到達(dá)指定位置送達(dá)后又返回該投遞站，這一過程中無人機的平均速度為零【答案】AD【詳解】A．“復(fù)興號”動車組列車速度計顯示速度為，這里的速度是指瞬時速度，故A正確；B．小球第末的速度為，這里是指瞬時速度，故B錯誤；C．汽車從甲站行駛到乙站的速度是，這里是指平均速度，故C錯誤；D．為了解決偏遠(yuǎn)地區(qū)的配送問題，某快遞公司采取“無人機快遞”，無人機從某一投遞站帶著快件到達(dá)指定位置送達(dá)后又返回該投遞站，這一過程中無人機的位移為0，則平均速度為零，故D正確。故選AD?！咀兪接?xùn)練】（2023秋·江蘇無錫·高三江蘇省南菁高級中學(xué)?？茧A段練習(xí)）14．某同學(xué)繞濠河跑步健身。如圖所示，該同學(xué)從A位置出發(fā)，途經(jīng)B、C位置后到達(dá)D位置，智能顯示用時，運動的路程為。該同學(xué)從A位置運動到D位置的過程中（）A．位移大小為B．平均速度大小為C．平均速率為D．任意位置的速率均為【答案】C【詳解】A．路程為，由圖可知，位移x小于4.0km，故A錯誤；B．由速度的定義可知，平均速度大小為故B錯誤；C．由平均速率的定義可知，平均速率為故C正確；D．平均速率為8.0km/s，任意位置的速度不一定等于，故D錯誤。故選C。（2023秋·山西朔州·高一懷仁市第一中學(xué)校?？茧A段練習(xí)）15．關(guān)于位移與路程、平均速度與瞬時速度，下列說法正確的是（）A．運動員通過一段路程其位移不為零，則位移的大小不可能等于路程B．在一定條件下，位移大小可以等于路程C．平均速度是反映物體位置變化的物理量，能精確地反映物體運動的快慢D．瞬時速度是物體在某一段時間內(nèi)或在某一段位移內(nèi)的速度【答案】B【詳解】AB．運動員通過一段路程，若回到出發(fā)點，位移為零，當(dāng)運動員做單向直線運動時，位移的大小一定等于路程，故A錯誤，B正確；C．平均速度是反映物體運動平均快慢的物理量，平均速度只能大體上反映物體運動的快慢，故C錯誤；D．瞬時速度是物體在某一位置或某一時刻的速度，故D錯誤。故選B。（2023秋·黑龍江綏化·高一?？茧A段練習(xí)）16．某同學(xué)從地沿直線無折返地運動到地總用時為。已知在時間內(nèi)該同學(xué)運動的平均速度大小為，時間內(nèi)該同學(xué)原地休息，時間內(nèi)該同學(xué)運動的平均速度大小為。求：（1）A、B兩地間的距離大??；（2）該同學(xué)在整個運動過程中的平均速度大小?！敬鸢浮浚?）；（2）【詳解】解：（1）時間內(nèi)的位移大小時間內(nèi)原地休息，移動距離為0時間內(nèi)的位移大小為由于該同學(xué)做單向直線運動，則A、B兩地間距離大小為（2）因為整個過程的平均速度大小為【歸納總結(jié)】速度是用來描述質(zhì)點運動快慢的物理量或描述位置變化快慢的物理量，是矢量。（1）平均速度：是位移與通過這段位移所用時間的比值，其定義式為，方向與位移的方向相同。平均速度對變速運動只能作粗略的描述。（2）瞬時速度：是質(zhì)點在某一時刻或通過某一位置的速度，瞬時速度簡稱速度，它可以精確變速運動。瞬時速度的大小簡稱速率，它是一個標(biāo)量。（3）平均速率：平均速率=，它是一個標(biāo)量。知識點5：加速度【必備知識】（1）加速度是描述物體速度變化快慢的物理量，也稱作速度變化率；其定義式為。加速度是矢量，其方向與速度的變化量方向相同（注意與速度的方向沒有關(guān)系），大小由兩個因素決定?！纠?】（2023秋·黑龍江綏化·高一?？茧A段練習(xí)）17．在同一直線上運動的A、B兩物體加速度分別為和（兩物體所選正方向相同），則下列說法正確的是（）A．物體一定做加速運動，物體一定做減速運動B．兩物體加速度大小相等，但方向相反C．物體加速度的大小比物體加速度的大小大D．物體速度變化比物體速度變化得快【答案】B【詳解】加速度為矢量，其正、負(fù)不代表大小，代表方向，因此兩物體加速度大小相等，兩物體速度變化一樣快，由于兩物體所選正方向相同，但由于兩物體的速度方向未知，故無法確定兩物體是加速或減速，綜上分析可知，B正確，ACD錯誤。故選B?！咀兪接?xùn)練】（2023秋·黑龍江綏化·高一?？茧A段練習(xí)）18．下列關(guān)于速度、速度變化量、加速度的說法正確的是（）A．三者都是矢量，且方向一致B．速度變化量很大，加速度一定很大C．加速度不為零時，速度可以為零D．在相同時間內(nèi)速度變化量越大，則加速度一定越大【答案】CD【詳解】A．三者都是矢量，速度變化量方向與加速度方向一致，但速度方向與加速度方向不一定相同，故A項錯誤；B．物體的速度變化量越大，速度變化不一定快，則加速度不一定大，故B項錯誤；C．加速度大小與速度大小無必然聯(lián)系，例如汽車啟動瞬間，速度為零，但加速度不為零，故C項正確；D．在相等時間內(nèi)速度變化量大，則說明速度變化得快，則加速度一定大，故D項正確。故選CD。（2023秋·河南省直轄縣級單位·高一濟(jì)源高中?？茧A段練習(xí)）19．一做變速直線運動的物體，加速度逐漸減小，直到為零，則該物體的運動情況可能是（）A．速度逐漸增大，加速度為零時速度最大B．速度方向不可能改變C．速度逐漸減小，加速度為零時速度最小D．速度逐漸增大，方向可能改變【答案】AC【詳解】A．若加速度方向與速度方向相同，物體速度逐漸增大，加速度為零時速度最大，故A正確；B．若加速度方向與速度方向相反，物體速度可能先減小，減小為零后速度反向增大，故速度方向可能改變，故B錯誤；C．若加速度方向與速度方向相反，物體速度逐漸減小，加速度為零時速度最小，故C正確；D．物體速度逐漸增大，可知物體加速度方向與速度方向相同，速度方向不可能改變，故D錯誤。故選AC。（2023秋·寧夏銀川·高一?？茧A段練習(xí)）20．夢天實驗艙將由長征五號B遙四運載火箭執(zhí)行發(fā)射任務(wù)。屆時，中國空間站三艙組合體將形成“T”字型的基本構(gòu)型，完成中國空間站的在軌建造。關(guān)于火箭點火升空的速度和加速度的判斷，下列說法正確的是（）A．火箭點火將要升空時，火箭的速度為零，加速度也為零B．火箭的速度增大，加速度也一定增大C．火箭速度變化越來越快時，加速度越來越大D．火箭豎直向上升空過程中若速度增大，加速度方向一定向上【答案】CD【詳解】A．火箭點火將要升空時，火箭的速度為零，加速度不為零，故A錯誤；B．火箭的速度增大時，速度與加速度同向，加速度不一定增大，故B錯誤；C．加速度反映速度變化的快慢，火箭速度變化越來越快時，加速度越來越大，故C正確；D．加速度與速度同向時加速，火箭豎直向上升空過程中若速度增大，加速度方向一定向上，故D正確。故選CD?！練w納總結(jié)】1、速度與加速度沒有必然的關(guān)系，即：（1）速度大，加速度不一定也大；（2）加速度大，速度不一定也大；（3）速度為零，加速度不一定也為零；（4）加速度為零，速度不一定也為零。2、當(dāng)加速度a與速度v方向的關(guān)系確定時，則有：（1）若a與v方向相同時，不管a如何變化，v都增大。（2）若a與v方向相反時，不管a如何變化，v都減小。知識點6xt圖像與vt圖像的理解與應(yīng)用【必備知識】應(yīng)用數(shù)學(xué)圖像解決問題是物理學(xué)中重要的方法，xt圖像及vt圖像分別能直觀地描述直線運動的物體的位置隨著時間、速度隨著時間的變化關(guān)系，應(yīng)用圖像時要理解圖像的斜率、縱軸截距、橫軸截距及圖像交點等的物理含義?！纠?】（2022·高一課時練習(xí)）21．物體沿一條東西方向的水平線做直線運動，取向東為運動的正方向，其速度時間圖像如圖所示，下列說法中正確的是（）A．在末，速度為B．內(nèi)，加速度大小為C．內(nèi)，物體做速度方向向西的加速運動D．內(nèi)，物體做速度方向向東的加速運動【答案】BC【詳解】A．由圖像可知，在8s末，速度為6m/s，故A錯誤；B．0~2s內(nèi)，加速度大小為故B正確；C．由圖像可知，6~8s內(nèi)，物體速度由零向負(fù)方向增加到6m/s，即物體做速度方