高考物理一輪復習講義第一章第1節(jié)描述運動的基本概念

第一章eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(,,,,,,,))運動的描述勻變速直線運動第1節(jié)描述運動的基本概念(1)質點是一種理想化模型，實際并不存在。(√)(2)體積很大的物體，不能視為質點。(×)(3)參考系必須是靜止不動的物體。(×)(4)做直線運動的物體，其位移大小一定等于路程。(×)(5)平均速度的方向與位移方向相同。(√)(6)瞬時速度的方向就是物體在該時刻或該位置的運動方向。(√)(7)物體的速度很大，加速度不可能為零。(×)(8)甲的加速度a甲＝2m/s2，乙的加速度a乙＝－3m/s2，a甲＞a乙。(×)(9)物體的加速度增大，速度就增大。(×)突破點(一)質點1．對質點的三點說明(1)質點是一種理想化模型，實際并不存在。(2)物體能否被看成質點是由要研究的問題決定的，并非依據(jù)物體自身的大小和形狀來判斷。(3)質點不同于幾何“點”，質點有質量，而幾何中的“點”僅僅表示空間中的某一位置。2．建立質點模型的兩個關鍵(1)明確要研究的問題是什么。(2)判斷物體的大小和形狀對所研究問題的影響能否忽略。[題點全練]下列物體能夠看成質點的是________。(1)體積很小的原子核(2)給“嫦娥四號”選擇著陸點的月球(3)用GPS確定在大海中位置的航空母艦(4)觀摩體操運動員的空中動作(5)研究繞太陽公轉的地球(6)研究上坡時有無翻倒可能的三輪車(7)研究落地時正面朝上還是朝下的硬幣(8)計算由北京開往上海的火車通過某一路標的時間答案：(3)(5)突破點(二)參考系[題點全練]1.(2019·蘇州月考)第24屆冬奧會將于2022年在我國舉行。如圖為某位自由式滑雪運動員在一次訓練過程中的運動軌跡，其中a為運動起點，b為ac間的最低點，c為騰空躍起的最高點，d是騰空后的落地點，最后停在e點?？諝庾枇梢院雎?，雪地與滑雪板之間的摩擦力不可忽略。運動員從起點a往下滑行時，發(fā)現(xiàn)賽道兩邊樹木飛快地向后移動，運動員選擇的參考系是()A．天空 B．地面C．自己 D．樹木解析：選C自己向前運動，以自己為參照物，兩旁的樹木向后運動，故選項C正確，選項A、B、D錯誤。2．(2019·宿遷模擬)中國空軍在某次“繞島巡航”訓練中多型戰(zhàn)機從早上8：00起飛，到達終點用時約1小時，飛行軌跡如圖所示。下列說法正確的是()A．8：00起飛，8：00為飛行時間間隔B．用時約1小時，1小時為時刻C．殲擊機進行空中加油時，殲擊機相對加油機是靜止的D．在巡航過程中相對臺灣島，殲擊機可能是靜止的解析：選C8：00起飛，8：00是一個時間點，為飛行時刻，故A錯誤；用時約1小時，1小時為飛行時間段，為飛行時間間隔，故B錯誤；殲擊機進行空中加油時，殲擊機和加油機距離不變，相對加油機是靜止的，故C正確；在巡航過程中繞臺灣島飛行大半圈，殲擊機相對臺灣島是運動的，故D錯誤。[題后悟通]對參考系的三點提醒(1)由于運動描述的相對性，凡是提到物體的運動，都應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)對于復雜運動的物體，應選取能最簡單描述物體運動情況的物體為參考系。突破點(三)位移和路程[題點全練]1．關于位移和路程，下列說法正確的是()A．在某一段時間內物體運動的位移為零，則該物體一定是靜止的B．在某一段時間內物體運動的路程為零，則該物體一定是靜止的C．在直線運動中，物體的位移大小一定等于其路程D．在曲線運動中，物體的位移大小可能等于路程解析：選B物體運動了一段時間后又回到出發(fā)點，位移為零，選項A錯誤；物體不運動，則它的路程一定為零，反之物體在某一段時間內運動的路程為零，則它一定靜止，選項B正確；物體只有做單向直線運動時，其位移大小才等于路程，選項C、D錯誤。2．(2019·宿遷期考)為了推動“陽光體育運動”的開展，促進師生身心健康發(fā)展，展現(xiàn)學生良好的精神風貌。宿遷中學于2018年10月17～19日舉行了本校第一屆陽光體育節(jié)暨秋季運動會。整個比賽過程中，秩序井然，過程流暢，全體運動員頑強拼搏，積極進取，創(chuàng)造出許多優(yōu)異的成績。下列描述正確的是()A．某同學百米賽跑的成績是13s,13s指的是時刻B．200m跑比賽中，200m指的是運動員的位移大小C．小明跳遠成績?yōu)?.87m,4.87m指的是位移大小D．另一名同學的鉛球成績?yōu)?.59m,7.59m指的是位移大小解析：選C某同學百米賽跑的成績是13s,13s指的是時間間隔，選項A錯誤；200m跑比賽中，200m指的是運動員的路程大小，選項B錯誤；小明跳遠成績?yōu)?.87m，4.87m指的是位移大小，選項C正確；鉛球的成績等于落地點到投擲區(qū)圓心的距離再減去投擲區(qū)內沿的半徑，選項D錯誤。[題后悟通]位移與路程的區(qū)別和聯(lián)系位移x路程s物理意義描述物體位置的變化表示物體運動軌跡的長度決定因素由初、末位置決定由實際的運動路徑決定運算規(guī)則矢量的平行四邊形定則標量的代數(shù)運算大小關系x≤s突破點(四)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的平均運動快慢程度；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程度。(2)聯(lián)系：瞬時速度是運動時間Δt→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，求解平均速度必須明確是哪一段位移或哪一段時間內的平均速度。(2)eq\x\to(v)＝eq\f(Δx,Δt)是平均速度的定義式，適用于所有的運動。[典例][多選](2019·鹽城模擬)物體沿曲線軌跡的箭頭方向運動，在AB、ABC、ABCD、ABCDE四段軌跡上運動所用的時間分別是1s、2s、3s、4s，已知方格的邊長為1m。則()A．物體在AB段的平均速度為1m/sB．物體在ABC段的平均速度為eq\f(\r(5),2)m/sC．物體在ABCDE段的平均速度的大小大于在ABCD段的平均速度的大小D．AB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[解析]物體在AB段的位移為1m，因此由公式eq\x\to(v)＝eq\f(x,t)，得eq\x\to(v)＝eq\f(1,1)m/s＝1m/s，A正確；物體在ABC段的位移大小為x＝eq\r(12＋22)m＝eq\r(5)m，所以eq\x\to(v)1＝eq\f(x,t)＝eq\f(\r(5),2)m/s，B正確；物體在ABCDE段的平均速度的大小eq\x\to(v)2＝eq\f(x,t)＝eq\f(3,4)m/s，物體在ABCD段的平均速度的大小eq\x\to(v)3＝eq\f(\r(22＋32),3)m/s＝eq\f(\r(13),3)m/s>eq\x\to(v)2，C錯誤；根據(jù)公式eq\x\to(v)＝eq\f(x,t)可知，當物體位移無限小，時間無限短時，物體的平均速度可以代替某點的瞬時速度，位移越小，平均速度越能代表某點的瞬時速度，故AB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正確。[答案]ABD[易錯提醒](1)所選取的時間或過程越短，平均速度越接近該過程內某時刻或某位置的瞬時速度。(2)中間時刻的速度等于這段時間的平均速度，只適用于勻變速直線運動。本題中由A→C的過程為曲線運動。[集訓沖關]1．[多選](2018·常州模擬)某賽車手在一次野外訓練中，先利用地圖計算出出發(fā)地和目的地的直線距離為9km，從出發(fā)地到目的地用了5min，賽車上的里程表指示的里程數(shù)值增加了15km，當他經過某路標時，車內速率計指示的示數(shù)為150km/h，那么可以確定的是()A．在整個過程中賽車手的位移大小是9kmB．在整個過程中賽車手的路程是9kmC．在整個過程中賽車手的平均速度是180km/hD．經過路標時的瞬時速率是150km/h解析：選AD利用地圖計算出的出發(fā)地和目的地之間的直線距離為整個運動過程的位移大小，里程表顯示的是路程，平均速度v＝eq\f(x,t)＝eq\f(9km,\f(1,12)h)＝108km/h，A正確，B、C錯誤；車內速率計示數(shù)為對應位置的瞬時速率，故D正確。2．(2019·黃石月考)關于速度的描述，下列說法中正確的是()A．京滬高速鐵路測試時的列車最高時速可達484km/h，指的是瞬時速度B．電動自行車限速20km/h，指的是平均速度C．子彈射出槍口時的速度為500m/s，指的是平均速度D．某運動員百米跑的成績是10s，則他沖刺時的速度一定為10m/s解析：選A列車的最高時速指的是在安全情況下所達到的最大速度，為瞬時速度，A正確；電動自行車限速20km/h，限制的是瞬時速度，不是平均速度，B錯誤；子彈射出槍口時的速度與槍口這一位置點對應，因此為瞬時速度，C錯誤；根據(jù)運動員的百米跑成績是10s，可求得其平均速度為10m/s，而其沖刺速度不一定為10m/s，D錯誤。3.(2019·西城區(qū)模擬)用如圖所示的計時裝置可以近似測出氣墊導軌上滑塊的瞬時速度。已知固定在滑塊上的遮光條的寬度為4.0mm，遮光條經過光電門的遮光時間為0.040s。則滑塊經過光電門時的速度大小為()A．0.10m/s B．100m/sC．4.0m/s D．0.40m/s解析：選A由瞬時速度定義可知，滑塊經過光電門時的速度大小為v＝eq\f(d,t)＝eq\f(4.0×10－3,0.040)m/s＝0.10m/s，選項A正確。突破點(五)加速度與速度的關系1．速度、速度變化量和加速度的對比速度速度變化量加速度物理意義描述物體運動的快慢描述物體速度的變化描述物體速度變化的快慢定義式v＝eq\f(Δx,Δt)Δv＝v－v0a＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(v－v0,Δt)方向與位移Δx同向，即物體運動的方向由v－v0或a的方向決定與Δv的方向一致，由F的方向決定，而與v0、v方向無關2．加速度的定義式和決定式a＝eq\f(Δv,Δt)是加速度的定義式，a＝eq\f(F,m)是加速度的決定式，即加速度的大小由物體受到的合力F和物體的質量m共同決定，加速度的方向由合力的方向決定。3．根據(jù)a與v的方向關系判斷物體加速還是減速eq\a\vs4\al(1a和v同向,加速直線運動)?eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a不變，v隨時間均勻增大,a增大，v增大得越來越快,a減小，v增大得越來越慢))eq\a\vs4\al(2a和v反向,減速直線運動)?eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(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))[典例][多選](2018·永嘉模擬)有下列幾種情景，請根據(jù)所學知識選擇對情景的分析和判斷正確的說法()A．點火后即將升空的火箭。因火箭還沒運動，所以加速度一定為零B．高速公路上沿直線高速行駛的轎車為避免事故緊急剎車。轎車緊急剎車，速度變化很快，所以加速度很大C．運行的磁懸浮列車在軌道上高速行駛。高速行駛的磁懸浮列車，因速度很大，所以加速度也一定很大D．汽車勻速率通過一座拱橋。因為汽車做的是曲線運動，加速度不為零[解析]點火后即將升空的火箭，雖然速度還為零，但因其合外力不為零，加速度不為零，A錯誤；轎車緊急剎車時速度變化很快，由a＝eq\f(Δv,Δt)可知，其加速度很大，B正確；高速行駛的磁懸浮列車，雖然速度很大，若其不變化，則加速度為零，C錯誤；汽車勻速率過拱橋時，汽車做曲線運動，汽車速度方向時刻變化，其加速度不為零，D正確。[答案]BD[易錯提醒](1)速度的大小與加速度的大小沒有必然聯(lián)系。(2)速度變化量的大小由加速度和速度變化的時間共同決定。(3)速度增大或減小是由速度與加速度的方向關系決定的。[集訓沖關]1．(2019·鹽城調研)關于物體A的加速度為3m/s2，物體B的加速度為－5m/s2，下列說法中正確的是()A．物體A的加速度比物體B的加速度大B．物體B的速度變化比物體A的速度變化快C．物體A的速度一定在增加D．物體B的速度一定在減小解析：選B加速度的符號只代表方向，不代表大小，則物體B的加速度大于物體A的加速度，可知物體B的速度變化比較快，故A錯誤，B正確。由于物體A、B的加速度方向與速度方向的關系未知，則無法判斷物體A、B的速度是增加還是減小，故C、D錯誤。2．[多選]如圖甲所示，火箭發(fā)射時，速度能在10s內由0增加到100m/s；如圖乙所示，汽車以108km/h的速度行駛，急剎車時能在2.5s內停下來，下列說法中正確的是()A．10s內火箭的速度改變量為10m/sB．2.5s內汽車的速度改變量為－30m/sC．火箭的速度變化比汽車的快D．火箭的加速度比汽車的加速度小解析：選BD因火箭發(fā)射時，速度在10s內由0增加到100m/s，故10s內火箭的速度改變量為100m/s，選項A錯誤；汽車以108km/h＝30m/s的速度行駛，急剎車時能在2.5s內停下來，則2.5s內汽車的速度改變量為0－30m/s＝－30m/s，選項B正確；火箭的加速度為：a1＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(100,10)m/s2＝10m/s2；汽車的加速度為：a2＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(－30,2.5)m/s2＝－12m/s2，故火箭的速度變化比汽車的慢，火箭的加速度比汽車的加速度小，選項C錯誤、D正確?？肌盎睢彼季S的STS問題物理與現(xiàn)實生活結合比較緊密，在高考中，這方面內容顯得十分搶眼，此類試題大多以生活常識、體育運動、交通運輸、社會生產、能源環(huán)保、現(xiàn)代科技等信息為載體，考查學生活學活用物理知識的能力。此類問題之所以常失分，皆因不能準確審題、不會思維遷移造成。本書在一些章節(jié)設此欄目，旨在讓學生多做多練、多感多悟，消除對STS問題的恐懼感。與描述運動的概念有關的STS問題1．(2019·揚州中學月考)在“金星凌日”的精彩天象中，觀察到太陽表面上有顆小黑點緩慢走過，持續(xù)時間達六個半小時，那便是金星，這種天文現(xiàn)象稱為“金星凌日”，如圖所示。下面說法正確的是()