(高三物理一輪復(fù)習(xí))描述運動的基本概念

高二物理一輪復(fù)習(xí)資料PAGEPAGE1必修一第一章運動的描述第1講描述運動的基本概念【自主學(xué)習(xí)回顧】參考系坐標(biāo)系質(zhì)點1．機械運動：物體的隨時間的變化．2．參考系：為了研究物體的運動而假定為不動、用來作的物體．對同一個物體的運動，所選擇的參考系不同，對它運動的描述可能就會，通常以為參考系來描述物體的運動．當(dāng)以相對地面靜止或做勻速直線運動的物體為參考系時，這樣的參考系叫慣性參考系．3．坐標(biāo)系：一般說來，為了定量描述物體的及，需要在參考系上建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系．4．質(zhì)點 (1)定義：用來代替物體的有的點． (2)物體可看做質(zhì)點的條件：研究物體的運動時，物體的和可以忽略．【理解要點】1．參考系的理解與選取原則 (1)運動是絕對的，靜止是相對的．選擇不同的參考系觀察同一個運動，其結(jié)果可能會不同． (2)參考系可以任意選取，但選擇的原則要使運動的描述盡可能簡單． (3)要比較兩個物體的運動情況時，必須選擇同一個參考系．2．對質(zhì)點概念的理解 (1)質(zhì)點是一種科學(xué)抽象，就是要抓住主要特征，忽略次要因素，目的是為了研究的問題更加簡便． (2)把物體看作質(zhì)點的原則是：在我們研究的問題中，物體的形狀、大小以及物體上各部分運動的差異是次要的或不起作用的．這就必須要具體問題具體分析．注意：物體能否看作質(zhì)點與物體的大小無關(guān)．【典例分析】例1.2009年東亞運動會男子110米欄決賽中中國選手劉翔輕松地以13秒66的成績獲得第一，贏得了他復(fù)出之后的第三項賽事冠軍，關(guān)于劉翔的下列說法正確的是() A．劉翔在飛奔的110米中，可以看做質(zhì)點 B．教練為了分析劉翔的動作要領(lǐng)，可以將其看做質(zhì)點 C．無論研究什么問題，均不能把劉翔看做質(zhì)點 D．是否能將劉翔看做質(zhì)點，決定于我們所研究的問題例2．跳水是一項優(yōu)美的水上運動，2008年北京奧運會跳水比賽中小將陳若琳和王鑫在10米跳臺中獲得冠軍，若只研究運動員入水前及入水的下落過程，下列說法中正確的是() A．為了研究運動員的技術(shù)動作，可將正在比賽的運動員視為質(zhì)點 B．運動員在下落過程中，感覺水面在勻速上升 C．以陳若琳為參考系，王鑫做豎直上拋運動 D．跳水過程中陳若琳和王鑫的重心位置相對她們自己是變化的時間間隔與時刻1、時間間隔與時刻時刻時間間隔意義一瞬間一段時間在時間軸上的表示一個點一段間隔對應(yīng)運動量位置、瞬時速度、瞬時加速度位移、位移的變化、速度的變化通常說法(舉例)第幾秒初、第幾秒時、第幾秒末前(頭)幾秒內(nèi)、后幾秒內(nèi)、第幾秒內(nèi)生活中所說的時間有時指時刻，有時指時間間隔．2．位移和路程定義區(qū)別聯(lián)系位移位移表示質(zhì)點的變化，它是質(zhì)點由指向的有向線段位移是矢量，方向由位置指位置(1)在單向直線運動中，位移的大小路程；(2)一般情況下，位移的大小路程路程路程是質(zhì)點的長度路程是標(biāo)量，沒有方向例3．在下面敘述中，哪些指的是時間，哪些指的是時刻？ (1)2008年9月25日21時10分5秒，中國自行研制的第三艘載人飛船“神舟”七號，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心載人航天發(fā)射場由“長征二號F”運載火箭開始點火發(fā)射．歷經(jīng)2天20小時28分，于2008年9月 (2)1997年 (3)中央電視臺的新聞聯(lián)播節(jié)目在19時開播．例4．關(guān)于位移和路程，下列說法中正確的是() A．在某段時間內(nèi)，質(zhì)點運動的位移為零，該質(zhì)點不一定是靜止的 B．在某段時間內(nèi)，質(zhì)點運動的路程為零，該質(zhì)點不一定是靜止的 C．在直線運動中，質(zhì)點位移的大小一定等于其路程 D．在曲線運動中，質(zhì)點位移的大小一定小于其路程三、速度和加速度1．速度和速率 (1)平均速度：運動物體的與所用的比值． (2)瞬時速度：運動物體在某一或某一的速度． (3)速率：瞬時速度的叫速率，是標(biāo)量．2．加速度 (1)定義：a＝，Δv是速度變化量，Δt是時間間隔． (2)物理意義：描述變化的快慢． (3)方向：與Δv的方向相同，單位是.【理解要點】1．平均速度、瞬時速度與平均速率有何區(qū)別？ (1)平均速度是一段時間內(nèi)的位移與這段時間的比值，是運動質(zhì)點在某一時間間隔內(nèi)位置改變的平均快慢，其方向沿初位置指向末位置． (2)瞬時速度是運動物體在某一時刻(或某一位置)的速度．瞬時速度是對變速運動的精確描述． (3)平均速率是物體在某段時間內(nèi)的路程與發(fā)生這段路程所用時間的比值，是標(biāo)量． (4)在勻速直線運動中三者大小是一致的．2．速度和加速度有何不同？ (1)速度描述位置變化的快慢，加速度描述速度變化的快慢． (2)加速度的大小和方向與速度的大小和方向都沒有必然的聯(lián)系．速度大，加速度不一定大，反之亦然． (3)加速度a＝、速度v＝與速度變量Δv三者沒有直接的關(guān)系． v很大，Δv可以很小，甚至為0，a也可大可小．思考：若物體的加速度是－5m/s2，能否由此說明物體在做減速運動？提示：加速度的正負(fù)表示加速度的方向與規(guī)定的正方向相同還是相反，而正方向的規(guī)定是任意的，如果規(guī)定與加速度相反的方向為正方向，則加速度為負(fù)值，此時若速度為負(fù)值，則物體加速，若速度為正值，則物體減速．因此僅由a＝－5m/s2不能判斷物體是在加速還是減速．例5．如圖所示，兩路燈燈桿A、B相距40m，一輛汽車用3.2s時間通過這兩根路燈燈桿，據(jù)此可以計算出汽車在這段位移中的________速度為________m/s.若燈桿A的近旁相距0.42m處有一塊路牌，汽車駛過路牌和燈桿的這一小段距離只用了0.03s，在這段時間里的平均速度為________m/s，可以認(rèn)為汽車駛過燈桿時的________速度為________m/s.例6．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說法() ①點火后即將升空的火箭②高速公路上沿直線高速行駛的轎車為避免事故緊急剎車③運動的磁懸浮列車在軌道上高速行駛④太空中的空間站在繞地球做勻速轉(zhuǎn)動 A．因火箭還沒運動，所以加速度一定為零 B．轎車緊急剎車，速度變化很快，所以加速度很大 C．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．盡管空間站勻速轉(zhuǎn)動，加速度也不為零勻速直線運動1．定義：軌跡為直線，且在任意相等的時間里相等的運動．2．規(guī)律的描述(1)公式：v＝(2)圖象：如圖1－1－4所示．例7.如圖1－1－5所示，是A、B兩質(zhì)點運動的速度圖象，則下列說法錯誤的是() A．A質(zhì)點以10m/s的速度勻速運動 B．B質(zhì)點先以5m/s的速度與A同方向運動1s，而后停了1s， 最后以5m/s相反方向的速度勻速運動 C．B質(zhì)點最初3s內(nèi)的位移是10m D．B質(zhì)點最初3s內(nèi)的路程是10m 必修一第一章運動的描述第1講描述運動的基本概念練習(xí)題1.(重慶市江北中學(xué)高三水平測試)甲、乙、丙三個觀察者同時觀察一個物體的運動．甲說：“它在做勻速運動．”乙說：“它是靜止的．”丙說：“它在做加速運動．”這三個人的說法()A．在任何情況下都不對B．三人中總有一人或兩人的說法是錯誤的C．如果選擇同一參考系，那么三個人的說法都對D．如果各自選擇自己的參考系，那么三個人的說法就可能都對2．(安徽省示范高中聯(lián)考)2012年6月6日，天宇上演“金星凌日”的精彩天象．觀察到日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()A．地球在金星和太陽之間B．觀測“金星凌日”時可將太陽看成質(zhì)點C．以太陽為參考系，金星繞太陽一周位移不為零D．以太陽為參考系，可以認(rèn)為金星是運動的3．(2014·廣州模擬)下面的幾個速度中表示平均速度的是()A．子彈射出槍口的速度是800m/s，以790m/s的速度擊中目標(biāo)B．汽車從甲站行駛到乙站的速度是40km/hC．汽車通過站牌時的速度是72km/hD．汽車通過一隧道的速度為5m/s4．(2014·溫州十校聯(lián)考)在中國海軍護航編隊“巢湖”艦、“千島湖”艦護送下“河北錦繡”、“銀河”等13艘貨輪順利抵達亞丁灣西部預(yù)定海域．此次護航總航程4500海里．若所有船只運動的速度相同，則下列說法正確的是()A．“4500海里”指的是護航艦的位移B．研究艦隊平均速度時可將“千島湖”艦看做質(zhì)點C．以“千島湖”艦為參考系，“巢湖”艦一定是運動的D．根據(jù)本題給出的條件可以求出此次航行過程中的平均速度5．(2014·安徽省示范高中聯(lián)考)以下計時數(shù)據(jù)中指時間間隔的是()A．中華人民共和國第十二屆全國人民代表大會第一次會議會期為12天半B．2013年4月20日8時02分，四川省雅安市蘆山縣發(fā)生里氏7.0級地震，造成人員重大傷亡和財產(chǎn)重大損失C．在第30屆倫敦奧運會上，牙買加選手尤塞恩·博爾特以9秒63的成績奪得百米短跑冠軍，并再次打破自己四年前創(chuàng)造的奧運會紀(jì)錄D．開始上課3min時，小明就睡著了6．(濟南市高三上學(xué)期期中)在2012倫敦奧運會上，牙買加選手博爾特在男子100m決賽和男子200m決賽中分別以9.63s和19.32s的成績獲得兩枚金牌，成為奧運會歷史上連續(xù)兩屆衛(wèi)冕100米和200米冠軍的第一人．關(guān)于他在這兩次決賽中的運動情況，下列說法正確的是()A．200m決賽的位移是100m決賽的兩倍B．200m決賽的平均速度約為10.35m/sC．100m決賽的平均速度約為10.38m/sD．100m決賽的最大速度約為20.76m/s7．關(guān)于質(zhì)點的運動，下列說法中正確的是()A．質(zhì)點運動的加速度為零，則速度為零，速度變化也為零B．質(zhì)點速度變化率越大，則加速度越大C．質(zhì)點某時刻的加速度不為零，則該時刻的速度也不為零D．位移的方向就是質(zhì)點運動的方向8．(2014·瀏陽一中模擬)一個朝著某方向做直線運動的物體，在時間t內(nèi)的平均速度是v，緊接著eq\f(t,2)內(nèi)的平均速度是eq\f(v,2)，則物體在這段時間內(nèi)的平均速度是()A．vB.eq\f(2,3)vC.eq\f(4,3)vD.eq\f(5,6)v9．如圖是火箭點火升空瞬間的照片，關(guān)于這一瞬間的火箭的速度和加速度的判斷，下列說法正確的是()A．火箭的速度很小，但加速度可能較大B．火箭的速度很大，加速度可能也很大C．火箭的速度很小，所以加速度也很小D．火箭的速度很大，但加速度一定很小10．一個質(zhì)點做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為零，則在此過程中()A．速度逐漸減小，當(dāng)加速度減小到零時，速度達到最小值B．速度逐漸增大，當(dāng)加速度減小到零時，速度達到最大值C．位移逐漸增大，當(dāng)加速度減小到零時，位移將不再增大D．位移逐漸減小，當(dāng)加速度減小到零時，位移達到最小值11．(2014·濰坊模擬)關(guān)于位移和路程，下列理解正確的是()A．位移是描述物體位置變化的物理量B．路程是精確描述物體位置變化的物理量C．只要運動物體的初、末位置確定，位移就確定，路程也確定D．物體沿直線向某一方向運動，位移的大小等于路程12．汽車剎車時做勻變速直線運動，某時刻的速度v0＝6m/s，加速度a＝－1m/s2，它表示()A．再過1s，汽車的速度變?yōu)?m/sB．再過1s，汽車的速度變?yōu)?m/sC．汽車的加速度方向與速度方向相反，汽車做減速運動D．汽車的加速度方向與速度方向相反，汽車做加速運動13．一物體做變速直線運動，某時刻速度的大小為5m/s，1s后速度的大小變?yōu)?0m/s.在這1s內(nèi)該物體的()A．速度變化的大小可能小于5m/sB．速度變化的大小可能大于12m/sC．加速度的大小可能小于5m/s2D．加速度的大小可能大于13m/s214．(2014·安徽示范高中聯(lián)考)2011年7月在土耳其伊斯坦布爾舉行的第15屆機器人世界杯賽上，中國科大“藍鷹”隊獲得仿真2D組冠軍和服務(wù)機器人組亞軍，改寫了我國服務(wù)機器人從未進入世界前5的紀(jì)錄，標(biāo)志著我國在該領(lǐng)域的研究取得了重要進展．圖中是科大著名服務(wù)機器人“可佳”，現(xiàn)要執(zhí)行一項任務(wù)，給它設(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(3,1)，然后又由點(3,1)沿直線運動到點(1,4)，然后又由點(1,4)沿直線運動到點(5,5)，然后又由點(5,5)沿直線運動到點(2,2)，整個過程中機器人所用時間是2eq\r(2)s，則()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2eq\r(2)mD．整個過程中機器人的平均速度為1m/s15．一質(zhì)點從t＝0時刻開始沿x軸做直線運動，其位置坐標(biāo)與時間的關(guān)系為x＝2t3－8t＋1(x和t的單位分別為m和s)，則下列說法中正確的是()A．質(zhì)點一直向x軸正方向運動B．質(zhì)點做勻變速直線運動C．質(zhì)點在第2s內(nèi)的平均速度的大小為3m/sD．質(zhì)點在前2s內(nèi)的位移為零16．甲、乙兩車沿平直的公路通過同樣的位移，甲車在前半段位移內(nèi)以v甲1＝40km/h的速度運動，在后半段位移內(nèi)以v甲2＝60km/h的速度運動；乙車在前半段時間內(nèi)以v乙1＝40km/h的速度運動，后半段時間內(nèi)以v乙2＝60km/h的速度運動．則甲、乙兩車在整個位移中的平均速度大小的關(guān)系是()A.eq\x\to(v)甲＝eq\x\to(v)乙 B.eq\x\to(v)甲>eq\x\to(v)乙C.eq\x\to(v)甲<eq\x\to(v)乙 D．無法確定17．(能力挑戰(zhàn)題)某質(zhì)點以20m/s的初速度豎直向上運動，其加速保持不變，經(jīng)2s到達最高點，上升高度為20m，又經(jīng)過2s回到出發(fā)點時，速度大小仍為20m/s，關(guān)于這一運動過程的下列說法中正確的是()A．質(zhì)點運動的加速度大小為10m/s2，方向豎直向下B．質(zhì)點在這段時間內(nèi)的平均速度大小為10m/sC．質(zhì)點在最高點時加速度為零D．質(zhì)點在落回拋出點時的速度與開始離開拋出點時的速度相同18．一位汽車旅游愛好者打算到某風(fēng)景區(qū)去觀光，出發(fā)地和目的地之間是一條近似于直線的公路，他原計劃全程平均速度要達到40km/h，若這位旅游愛好者開出1/3路程之后發(fā)現(xiàn)他的平均速度僅有20km/h，那么他能否完成全程平均速度為40km/h的計劃呢？若能完成，要求他在后eq\f(2,3)的路程里開車的速度應(yīng)達多少？必修一第一章運動的描述第1講描述運動的基本概念答案例1：答案：AD解析：劉翔在飛奔的110米中，我們關(guān)心的是他的速度，無需關(guān)注其跨欄動作的細(xì)節(jié)，可以看做質(zhì)點．教練為了分析其動作要領(lǐng)時，如果作為質(zhì)點，則其擺臂、跨欄等動作細(xì)節(jié)將被掩蓋，無法研究，所以就不能看做質(zhì)點．因此，能否將一個物體看做質(zhì)點，關(guān)鍵是物體自身因素對我們所研究問題的影響，而不能籠統(tǒng)地說行或不行．例2：答案：D解析：跳水比賽時要觀察運動員在空中翻騰的動作，不能視為質(zhì)點，A錯．運動員下落過程中，以自己為參考系，所以感覺水面加速上升，B錯．以其中任意一個運動員為參考系，另一個運動員都是相對靜止的，C項錯誤；由于跳水比賽中重要的一個內(nèi)容就是旋轉(zhuǎn)，所以兩運動員的形體變化導(dǎo)致重心變化．D項正確．例3：答案：(1)2008年9月25日21時10分5秒指點火時刻；歷經(jīng)2天20小時28分指飛船在空中的時間；2008年9月28(2)1997年(3)19時指開播時刻．例4：答案：AD解析：位移為零，只能說明初、末位置是相同的，不能說明物體是否運動，故A選項對；物體只要運動，路程就不會為零，因此，路程為零時，說明物體沒有運動，即物體是靜止的，故B選項錯誤；如果是往返直線運動，則位移的大小小于路程，故C選項錯誤；除了單向直線運動外，其他的運動中位移的大小都小于路程．故D選項正確．速度和加速度例5：答案：平均12.514瞬時14例6：答案：BD解析：選項A中，火箭雖還沒動，但火箭所受合外力不為零，a不為零，故A錯；轎車緊急剎車時，根據(jù)a＝，由于Δt很短，故加速度很大，B對；磁懸浮列車的速度很大，但速度變化并不快，故加速度并不大，C錯；空間站的速度大小不變，但速度方向不斷變化，故加速度并不為零，D對．例7：答案：C解析：勻速直線運動的速度圖線平行于時間軸，圖線在t軸上方為正方向，在t軸下方為負(fù)方向，當(dāng)速度為零時，圖線在t軸上．第1講描述運動的基本概念練習(xí)題答案1、答案：D解析：三個人選擇同一參考系觀察同一物體的運動時，觀察結(jié)果應(yīng)該是相同的；同一物體相對于不同的參考系時，其運動情況可能不同，本題中三個觀察者選取的參考系不同，所以觀察結(jié)果不同．只有選項D正確．2、答案：D解析：金星通過太陽和地球之間時，我們才會看到金星沒有被太陽照亮的一面呈黑色，選項A錯誤；因為太陽的大小對所研究問題的影響起著至關(guān)重要的作用，所以觀測“金星凌日”時不能將太陽看成質(zhì)點，選項B錯誤；金星繞太陽一周，起點與終點重合，位移為零，選項C錯誤；金星相對于太陽的空間位置發(fā)生了變化，所以以太陽為參考系，金星是運動的，選項D正確．3、答案：BD解析：A中的“射出槍口”“擊中目標(biāo)”均是指某一瞬間，是瞬時速度，A錯誤；B中“從甲站行駛到乙站”是一段距離，是平均速度，B正確；C中“通過站牌時”是瞬時速度，C錯誤；D中“通過一隧道”是一段位移，是平均速度，D正確．4、答案：B解析：“4500海里”指的是運動路線的長度即路程；研究艦隊平均速度時，“千島湖”艦的大小與其位移大小相比可忽略不計，所以可將“千島湖”艦看做質(zhì)點；因為“千島湖”艦和“巢湖”艦運動的速度相同，“巢湖”艦相對于“千島湖”艦的空間位置不變，所以以“千島湖”艦為參考系，“巢湖”艦一定是靜止的；題中只給出了航行路程，不知位移和時間，所以不能求出此次航行過程中的平均速度．5、答案：AC解析：時間間隔是指兩個時刻之間的間隔，對應(yīng)時間軸上的一段，即與一段運動過程相對應(yīng)，如選項A中的“12天半”指的是從召開到閉幕的時間間隔，選項C中“9秒63”指的是從起點跑到終點的時間間隔；時刻對應(yīng)時間軸上的一個點，與瞬時位置或瞬時狀態(tài)相對應(yīng)，如選項B中的“2013年4月20日8時02分”指的是地震爆發(fā)的瞬時，選項D中的“3min6、答案：C解析：求解本題需要先了解一些生活常識，那就是100m跑道是直跑道，而200m跑道是彎曲跑道，所以200m決賽的位移一定小于200m，博爾特200m決賽的平均速度也小于10.35m/s,100m決賽的平均速度約為v＝eq\f(100m,9.63s)＝10.38m/s，根據(jù)已知條件無法求出100m決賽的最大速度．本題答案為C.7、答案：B解析：加速度是速度的變化和所用時間的比值，即a＝eq\f(Δv,Δt).加速度為零，速度變化也為零，但速度不一定為零，加速度不為零，速度可能為零，故A、C選項錯誤；質(zhì)點速度變化率越大，則加速度越大，B選項正確；位移是矢量，是由初始位置指向終止位置的有向線段，如果質(zhì)點做往復(fù)運動或曲線運動，位移的方向與質(zhì)點運動的方向可能不一致，故D選項錯誤．8、答案：D解析：根據(jù)平均速度的定義可得：eq\x\to(v)＝eq\f(vt＋\f(1,4)vt,t＋\f(t,2))＝eq\f(5,6)v，即D正確．9、答案：A解析：火箭點火升空瞬間速度很小，火箭得到高速氣體的反沖力，加速度可以較大，A正確，B、D錯誤；加速度的大小與速度的大小無必然聯(lián)系，故C錯誤．10、答案：B解析：因加速度與速度方向相同，故質(zhì)點速度要增加，只是速度增加變慢一些，最后速度達到最大值，A錯誤，B正確；因質(zhì)點沿直線運動方向不變，所以位移一直增大，C、D錯誤．11、答案：AD解析：位移是描述物體位置變化的物理量，是矢量，既可以描述位置變化的大小，也可以描述位置變化的方向，只要初、末位置確定，位移矢量就確定，可以用從初位置指向末位置的有向線段來表示．而路程只表示運動軌跡的長度，不能表示位置的變化情況．初、末位置確定后，可以有許多不同的方式實現(xiàn)位置的變化，每一種運動方式都有相應(yīng)的路程．物體在沿直線向單一方向運動時，位移的大小與路程相等．綜上所述A、D正確．12、答案：AC解析：速度與加速度都是矢量，其正負(fù)表示速度與加速度的方向．速度與加速度方向相反，汽車做減速運動；經(jīng)1s速度減小Δv＝aΔt＝1m/s，所以再過1s汽車的速度變?yōu)?m/s，故選項A、C正確．13、答案：BD解析：當(dāng)同向時，速度的變化量Δv＝vt－v0＝(10－5)m/s＝5m/s，根據(jù)加速度的定義式a1＝eq\f(vt－v0,t)＝eq\f(5,1)m/s2＝5m/s2；當(dāng)反向時，速度的變化量Δv＝vt－v0＝(－10－5)m/s＝－15m/s，根據(jù)加速度的定義式a2＝eq\f(vt－v0,t)＝eq\f(－15,1)m/s2＝－15m/s2，式中負(fù)號表示方向與規(guī)定正方向相反，選項B、D正確．14、答案：CD解析：以坐標(biāo)系的橫軸作為x軸，縱軸作為y軸．根據(jù)描點法先作出題中給定的幾個坐標(biāo)位置，然后用直線連接相鄰兩個位置，即得機器人的運動軌跡，如圖所示．機器人的運動軌跡不是一條直線，機器人會兩次通過同一點，選項A、B錯誤；起點在坐標(biāo)原點，終點在(2,2)，位移大小是這兩點連線長度，