新教材一輪復(fù)習(xí)魯科版第1章第1講運動的描述學(xué)案

運動的描述勻變速直線運動

課標(biāo)要求考情分析

了解近代實驗科學(xué)產(chǎn)生的背景，

認識實驗對物理學(xué)發(fā)展的推動作

用。

經(jīng)歷質(zhì)點模型的建構(gòu)過程，了解

質(zhì)點的含義。知道將物體抽象為質(zhì)

點的條件，能將特定實際情境中的1.新高考例證

物體抽象成質(zhì)點。體會建構(gòu)物理模2020年山東高考卷第1題,題圖曲線“往

型的思維方式，認識物理模型在探上走”，但實際問題卻是“下樓”，這道

索自然規(guī)律中的作用。題出錯的同學(xué)應(yīng)不在少數(shù)。本題體現(xiàn)了新

理解位移、速度和加速度。通過高考中對逆向思維、考生審題能力及解決

實驗，探究勻變速直線運動的特實際問題能力的考查。

點，能用公式、圖像等方法描述勻2.新高考預(yù)測

變速直線運動，理解勻變速直線運⑴運動圖像的考查仍然是新高考的重點。

動的規(guī)律，能運用其解決實際問⑵注重對題干情境的審查，理清情境、過

題，體會科學(xué)思維中的抽象方法和程并運用圖像解決問題。

物理問題研究中的極限方法。

通過實驗，認識自由落體運動規(guī)

律。結(jié)合物理學(xué)史的相關(guān)內(nèi)容，認

識物理實驗與科學(xué)推理在物理學(xué)

研究中的作用。

運動學(xué)圖像

位移

??~

加速戊

運動的描述勻

變速汽級運動

知識體系底本規(guī)律

勺變速M戊L二7V~_____實驗中的謖■和右效數(shù)Z

自由落體運動

一運動的2禧?―［實*-H做直線運動物體的瞬麗

-nlift運動

第1講運動的描述

--------\必備知識?落實基礎(chǔ)性/------

一、質(zhì)點、參考系

1.質(zhì)點：用來代替物體的具有質(zhì)量的點。

2.參考系：為了研究物體的運動而假定丕動的作為參考的物體。

思考辨析

1.質(zhì)點是一種理想化模型，實際上并不存在。（√）

2.體積很大的物體，不能被視為質(zhì)點。（X）

3.研究物體的運動時，只能選擇靜止的物體作為參考系。（X）

4.“質(zhì)點”與“幾何點”有何區(qū)別？

提示：質(zhì)點是物理上對物體的抽象，是有質(zhì)量的，有物理意義。幾何點沒

有物理意義。

5.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，應(yīng)如何選取參考系？

提示：必須選取同一個參考系。

~二、位移和路程

1.位移：描述物體位置的變化，用一條從初位置指向末位置的有向線段表

示，是矢量，其大小S=以二覆。

2.路程：物體運動軌跡的長度，是標(biāo)量。

思考辨析

1.做直線運動的物體，其位移大小一定等于路程。（X）

2.簡述位移和路程的區(qū)別。

提示：位移描述物體位置的變化，是矢量；路程是物體運動軌跡的長度，

是標(biāo)量。

3.一般情況下，物體的位移大小小于其路程，在什么情況下其位移大小才

等于路程？

提示：物體做單向直線運動時，其位移大小才等于路程。

三'速度和速率

1.平均速度：物體運動的位移與所用時間之比，即方=；,是矢量，方向

與位移方向相同。

2.瞬時速度：物體在某位置（時刻）的速度。

3.速率：瞬時速度的大小。

4.平均速率：物體運動的路程與所經(jīng)歷時間之比，是標(biāo)量。

思考辨析

1.平均速度的方向與位移方向相同。（J）

2.瞬時速度的方向就是物體在該時刻或該位置的運動方向。（√）

3.平均速度、瞬時速度和平均速率，哪些屬于矢量？

提示：平均速度和瞬時速度是矢量，平均速率是標(biāo)量。

4.物體的平均速度大小與其平均速率相等嗎？

提示：不一定相等。只有當(dāng)物體做單向直線運動時，路程與位移的大小相

等，平均速率才等于平均速度的大小。

注意事項/（1）平均速度的大小與物體不同的運動階段有關(guān)，求解平均速度時,

必須明確是哪一段位移或哪一段時間內(nèi)的平均速度。

（2）速率是瞬時速度的大小，是標(biāo)量；但平均速率并不是平均速度的大小。

四、加速度

1.速度變化量：?v=v∕-Vo0

2.加速度：物體運動速度的變化跟發(fā)生這一變化所用時間之比，即a=

~~t-°

思考辨析

1.物體的加速度增大，速度就增大。（X）

2.物體的速度很大，加速度不可能為0。（X）

3.加速度的方向與Ao的方向一致,由合力的方向決定,而與劭＞、F的方

向無關(guān)。

4.以下三幅圖中的小車在運動時有加速度嗎？請說明理由。

40km/h80km/hθkm/h

提示：題圖甲中，小車的速度大小發(fā)生變化；題圖乙中，小車的速度方向

發(fā)生變化；題圖丙中，小車的速度大小和方向均發(fā)生變化，所以三幅圖中的小

車均有加速度。

\關(guān)鍵能力?提升綜合性/

考點1質(zhì)點'參考系和位移（基礎(chǔ)考點）

「題組通關(guān)」

L（多選）下列四幅圖中，各運動物體不能看成質(zhì)點的是（）

?

￡?C?X

A.研究投出的籃B.觀眾欣賞

球的運動路徑體操表演

C.研究地球繞D.研究子彈頭穿

太陽公轉(zhuǎn)過橘子的時間

BD解析：研究投出的籃球的運動路徑時，可以將籃球看成質(zhì)點；觀眾欣

賞體操表演時，不可以把表演者看成質(zhì)點，否則無法欣賞其動作；研究地球繞

太陽公轉(zhuǎn)時，可以忽略地球的大小，地球可以看成質(zhì)點；研究子彈頭穿過橘子

的時間時，不能把子彈頭看成質(zhì)點。本題選不能看成質(zhì)點的，故選B、Do

2.如圖所示，在國慶閱兵式上，空中編隊排出“70”隊形，飛過天安門觀

禮臺上空。下列關(guān)于飛機的運動情況的說法不正確的是（）

A.地面上的人看到飛機飛過，是以地面為參考系的

B.飛行員看到觀禮臺向后掠過，是以飛機為參考系的

C.以編隊中某一飛機為參考系，其他飛機是運動的

D.以編隊中某一飛機為參考系，其他飛機是靜止的

C解析：飛機相對地面及地面上的建筑物向前飛行，而地面上的建筑物相

對飛機向后運動，可見，地面上的人看到飛機飛過是以地面為參考系的，飛行

員看到觀禮臺向后掠過是以飛機為參考系的，A、B正確；由于飛機編隊隊形保

持不變，所以以編隊中某一飛機為參考系，其他飛機均是靜止的，C錯誤，D正

確。

3.在田徑運動會400m比賽中，終點在同一直線上，但起點不在同一直線

上。關(guān)于這樣的做法，下列說法正確的是()

A.這樣做是為了使參加比賽的同學(xué)位移大小相同

B.這樣做是為了使參加比賽的同學(xué)路程相同

C.這樣做是為了使參加比賽的同學(xué)所用時間相同

D.這種做法其實是不公平的，明顯對外側(cè)跑道的同學(xué)有利

B解析：因為跑道外圈半徑大于里圈半徑，當(dāng)終點在同一直線上時，起點

就不在同一直線上，這樣做的目的是使參加比賽的同學(xué)路程相同，選項B正確。

「題后歸納」

抓住“三點”理解質(zhì)點、參考系和位移

(1)質(zhì)點的模型化：建立模型，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。

(2)運動的相對性：選取不同的參考系，對同一運動的描述一般是不同的。

⑶位移的矢量性：一是位移只與初、末位置有關(guān)；二是位移方向是由初位

置指向末位置。

考點2平均速度、瞬時速度和平均速率(能力考點)

「典例導(dǎo)引」

考向1平均速度與平均速率

典例(多選)如圖所示，物體沿曲線軌跡的箭頭方向運動，AB.ABC.ABCD.

A5CDE四段曲線軌跡運動所用的時間分別是Is、2s、3s、4s。下列說法正確

的是()

A.物體在A5段的平均速度大小為1m/s

B.物體在48。段的平均速度大小為害m/s

C.物體在A5C段的平均速率為半m/s

D.物體在B點的速度等于AC段的平均速度

解題指導(dǎo)/(1)應(yīng)用行=：求平均速度時，要注意S與/的對應(yīng)。

(2)平均速度是物體運動的位移與所用時間之比，平均速率是物體運動的路

程與所用時間之比。

(3)一段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，只適用于勻變速直線

運動。

【自主解答】

—s—1—?/?

ms

AB解析：由0=7可得，VAB=Jm∕s=lm/s,vAC=/>故A、

B正確；物體在45C段的平均速率，應(yīng)為路程與時間的比值，QiBC=空也m/s,

故C錯誤；物體由A經(jīng)5到C的過程不是勻變速直線運動過程，5點雖為中間

時刻，但其速度不等于AC段的平均速度，故D錯誤。

【核心歸納】

兩種速度和速率的關(guān)系

(1)無論什么運動，瞬時速率都等于瞬時速度的大小。

(2)只有在單向直線運動中，平均速率才等于平均速度的大小；在其他運動

中，平均速率大于平均速度的大小。

考向2極限法求瞬時速度的大小

典例用如圖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

知固定在滑塊上的遮光條的寬度為4.0mm,遮光條經(jīng)過光電門的遮光時間為

0.040s,則滑塊經(jīng)過光電門位置時的速度大小為（）

A.0.10m/sB.100m/sC.4.0m/sD.0.40m/s

【自主解答】

A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

門的平均速度視為滑塊經(jīng)過光電門位置時的瞬時速度，即。=:=錯誤！m∕s=

0.10m/s,選項A正確。

【技法總結(jié)】

1.方法概述：由平均速度公式石=；可知，當(dāng)，非常小，趨向于極限時，

平均速度就可認為是在某一時刻或經(jīng)過某一位置的瞬時速度。

2.一般物體的運動，用極限法求出的瞬時速度只能粗略地表示物體在這一

極短位移內(nèi)某一位置或這一極短時間內(nèi)某一時刻的瞬時速度，并不精確。時間f

越短，平均速度越接近某時刻的瞬時速度。

3.對于勻變速直線運動，一段時間內(nèi)的平均速度可以精確地表示物體在這

一段時間內(nèi)中間時刻的瞬時速度。

「多維訓(xùn)練」

1.一個朝著某方向做直線運動的物體，在，時間內(nèi)的平均速度是。，緊接

著?時間內(nèi)的平均速度是則物體在這段時間內(nèi)的平均速度是（）

2

A.VB.Ti?

c4n5

C.?rD.er

D解析：由平均速度的定義式方=；,可得物體在這段時間內(nèi)的平均速度

Vt

-vt+l225

故選項D正確。

°=~?=補

t+2

2.（2021?杭州模擬）（多選）2020年9月150,謝震業(yè)以10.31S的成績獲得

2020年全國田徑錦標(biāo)賽男子100m決賽冠軍。假設(shè)謝震業(yè)在前7s跑了68m,7s

末到7.1s末跑了1.02m,跑到終點共用10.31s,則下列說法正確的是（）

A.謝震業(yè)在百米全過程的平均速度大小是9.70m/s

B.謝震業(yè)在前7S的平均速度大小是9.71m/s

C.謝震業(yè)在7s末的瞬時速度大小為9.71m/s

D.無法精確計算謝震業(yè)在7s末的瞬時速度

ABD解析：由石=：可得,謝震業(yè)在百米決賽全過程的平均速度大小是石

=?θθθ?m∕s=9.70m/s,在前7s的平均速度大小是v'=與m/s=9.71m/s,

A、B正確；10.2m/s是他在7s末到7.1s末時間內(nèi)的平均速度大小，而不是7

S末的瞬時速度大小，C錯誤；由于謝震業(yè)不一定做勻加速直線運動，所以無法

具體計算他在7s末的瞬時速度，D正確。

考點3加速度的理解與計算（能力考點）

「典例導(dǎo)引」

考向1加速度與速度及速度變化量之間的關(guān)系

典例（多選）有下列幾種情景，請根據(jù)所學(xué)知識選擇對情景的分析和判斷正確

的是（）

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O

B.高速公路上沿直線高速行駛的轎車為避免事故而緊急剎車，速度變化很

快，所以加速度很大

C.在軌道上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0

【自主解答】

BD解析：點火后即將升空的火箭，雖然速度還為0,但因其所受合外力

?τ）

不為0,故加速度不為O,A錯誤；轎車緊急剎車時，速度變化很快，由a=~^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O,C錯誤；汽車勻速率通過拱橋時，汽車做曲線運動，汽車的

速度方向時刻變化，其加速度不為0,D正確。

【核心歸納】

1.速度的大小與加速度的大小沒有必然聯(lián)系。

2.速度變化量的大小和方向由初速度和末速度共同決定。

3.速度增大或減小是由速度與加速度的方向關(guān)系決定的。

(1)當(dāng)α與。同向或夾角為銳角時，物體加速。

(2)當(dāng)。與。垂直時，物體速度的大小不變，但方向改變。

(3)當(dāng)α與。反向或夾角為鈍角時，物體減速。

考向2加速度的大小計算及方向判斷

典例如圖所示，小球以大小為3m/s的速度S水平向右運動，碰到一墻壁

經(jīng)Af=O.01s后以大小為2m∕s的速度。2沿同一直線反向彈回，則小球在這0.01

S內(nèi)的平均加速度是()

A.100πι∕s2,方向向右

B.100m∕s2,方向向左

C.500m∕s2,方向向左

D.500m∕s2,方向向右

【自主解答】

C解析：方法一：取末速度的方向為正方向，由α=若得，

2—(—3)

=θθ?7m∕s2=500m∕s2,方向與S方向相同，水平向左，故選項C正確。

方法二:取初速度的方向為正方向，由α=*得"j°hoiι3m∕s2

=-500m∕s2,方向與02方向相同，水平向左，故選項C正確。

【技法總結(jié)】

應(yīng)用a瑞計算加速度的步驟

⑴規(guī)定正方向，一般選取初速度方向為正方向；

(2)根據(jù)題意，求出初速度。。和末速度0”利用Ao=Q-Oo,求出Ao；

⑶確定發(fā)生速度變化?v所用的時間Af;

(4)由α=詈?τ)計算加速度，并對。的方向進行說明。

「多維訓(xùn)練」

1.一個質(zhì)點做速度方向不變的直線運動，加速度的方向始終與速度方向相

同，但加速度大小逐漸減小直至為0,在此過程中()

A.速度逐漸減小,當(dāng)加速度減小到0時，速度達到最小值

B.速度逐漸增大，當(dāng)加速度減小到0時，速度達到最大值

C.位移逐漸增大，當(dāng)加速度減小到0時，位移將不再增大

D.位移逐漸減小,當(dāng)加速度減小到0時，位移達到最小值

B解析：由于加速度的方向始終與速度方向相同，質(zhì)點速度逐漸增大，當(dāng)

加速度減小到0時，速度達到最大值，選項A錯誤，選項B正確；位移逐漸增

大，當(dāng)加速度減小到0時，速度不再變化，位移將隨時間繼續(xù)增大，選項C、D

錯誤。

2.(2020?德州模擬)如圖所示，足球比賽中，某運動員將向左沖來的足球向

右踢回，踢球前后足球的速度大小分別為2m/s和5m∕s,腳對球的作用時間為

0.5s,此過程中足球的加速度為(

A.6m∕s2,方向向右B.6m∕s2,方向向左

C.14m∕s2,方向向右D.14m∕s2,方向向左

C解析：以向左的方向為速度的正方向，則初速度加=2m/s,末速度口

=-5m/s,所以足球的加速度為-=一記一m/s2=-14m∕s2,負號表

示加速度的方向向右，故C正確，A、B、D錯誤。

81科學(xué)思維I極限思想的應(yīng)用

典例為了測定氣墊導(dǎo)軌上滑塊的加速度，滑塊上安裝了寬度為d=3.0cm

的遮光板，如圖所示，滑塊在牽引力作用下勻加速先后通過兩個光電門，配套

的數(shù)字毫秒計記錄了遮光板通過