必修1 第1章 运动的描述.docx
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必修1第1章运动的描述
第一章 运动的描述
2012～2016年湖南省高中学业水平测试命题规律总结
考试内容
能力层级
考查频次
了解
认识
理解
应用
1.质点、参考系和坐标系
√
5年4考
2.位移和时间
√
5年7考
3.运动快慢的描述——速度
√
5年2考
4.速度变化快慢的描述——加速度
√
5年3考
5.实验：
用打点计时器测速度
√
5年3考
一、质点、参考系和坐标系
1．质点
（1）定义：
用来代替物体而具有质量的点．
（2）实际物体看做质点的条件：
当物体的大小和形状相对于所要研究的问题可以忽略不计时，物体可看做质点．
2．参考系和坐标系
（1）为了研究物体的运动，确定物体的位置和位移被选来作为参考的其他物体，称为参考系．
（2）同一运动选择不同参考系时，其运动情况可能不同．
（3）为了定量地描述物体的位置及位置变化，需要在参考系上建立适当的坐标系．
二、位移和时间
1．时间与时刻
（1）时刻：
表示某一瞬间，对应于时间轴上的一个点，如“第5s末”和“第6s初”．
（2）时间：
表示两时刻之间的一段间隔，对应于时间轴上的一段线段．如“第7s内”和“2s”．
2．路程与位移
（1）路程是标量，它是物体实际运动轨迹的长度．
（2）位移是从初位置到末位置的有向线段．表示位置变化的物理量．位移既有大小又有方向，它是一个矢量．
（3）一般情况下位移大小小于路程，只有物体做单向直线运动时，物体位移的大小才与路程相等．
三、运动快慢的描述——速度
1．速度：
用来描述物体位置变化快慢的物理量，是矢量．
2．平均速度：
运动物体的位移与时间的比值（
＝
），对应于某一时间（或某一段位移）的速度，方向和位移的方向相同，为矢量．
3．瞬时速度：
运动物体在某一时刻（或某一位置）的速度，简称为速度．速度为矢量，方向与物体_运动方向相同．瞬时速度的大小叫做瞬时速率，简称为速率，是标量．
四、速度变化快慢的描述——加速度
1．加速度是描述物体速度变化快慢的物理量，是矢量．
2．定义式：
a＝
，其方向与Δv的方向相同或与物体受到的合力方向相同．
五、实验：
用打点计时器测速度
1．电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，其工作电压是4～6V，电源的频率是50Hz，它每隔0.02_s打一次点．
2．电火花计时器是利用火花放电在纸带上打出小孔而显示出点迹的计时仪器，使用220V交流电压，当频率为50Hz时，它每隔0.02_s打一次点，电火花计时器工作时，纸带运动所受到的阻力比较小，它比电磁打点计时器实验误差小．
3．计数点的选取：
相邻两点之间相差0.02秒，一般每五个点取一个点，时间间隔为0.1秒．
常见计算：
（注意转化单位）
（1）vB＝
，vC＝
.
（2）a＝
＝
.
图1
1．质点是一种理想化的模型，实际并不存在．物体能否看做质点，要看物体的形状和大小是否可以忽略．
2．研究物体的运动时，选择不同的参考系会得出不同的结果．
3．平均速度是对应某段位移或某段时间的，而瞬时速度对应的是某一位置或某一时刻．
4．加速度是反映速度变化快慢的物理量，速度大加速度不一定大．
【典题1】 （2015·湖南学业水平考试真题）下列关于质点的说法正确的是（ ）
【导学号：
46120000】
A．研究跳水运动员在空中的翻转动作时，运动员可当做质点
B．研究航天器绕地球运动的运行轨道时，航天器可当做质点
C．研究地球自转时，地球可当做质点
D．研究火车车轮的转动时，车轮可当做质点
【解析】 能不能将物体看成质点，关键是看其形状和大小对物体的研究有没有影响，所以绕地球运动时，航天器可当做质点．
【答案】 B
【典题2】 （2013·湖南学业水平考试真题）坐在行驶的公共汽车座位上的乘客认为自己是静止的，他选择的参考系可能为（ ）
A．地面B．坐在他身边的乘客
C．公路边的树木D．公路边的房屋
【解析】 参考系是为了描述物体运动的规律，确定物体的位置、位移而被选作参考的物体，往往是假定不动的物体．乘客认为自己静止是相对参考系而言的，地面、公路边的树木和房屋相对自己是运动的，只有坐在他身边的乘客相对静止．
【答案】 B
【典题3】 （2015·湖南学业水平考试真题）列车员说“火车9点20分到站，停车10分．”在这句话中（ ）
A．“9点20分”是指时刻，“10分”是指时间间隔
B．“9点20分”是指时间间隔，“10分”是指时刻
C．“9点20分”与“10分”均指时刻
D．“9点20分”与“10分”均指时间间隔
【解析】 时刻表示某一时间点，时间间隔表示某一段时间．题干中“9点20分”表示时刻，“停车10分”表示时间间隔．
【答案】 A
【典题4】 （2016·湖南学业水平考试真题）如图2，一个物体从A点出发向右运动10m到达B点，然后向左运动4m到达C点．在整个过程中，物体的位移大小为（ ）
【导学号：
46120001】
图2
A．4mB．6m
C．10mD．14m
【解析】 位移的大小等于初末两位置间的距离，由题图知整个过程中位移的大小为6m．选项B正确．
【答案】 B
【典题5】 （2014·湖南学业水平考试真题）在物理学中，只有大小没有方向的物理量叫做标量．下列物理量属于标量的是（ ）
A．力B．位移
C．速度D．质量
【解析】 力、位移、速度既有大小又有方向，是矢量．质量只有大小没有方向，是标量．故选D.
【答案】 D
【典题6】 （2016·湖南学业水平测试模拟）如图3所示是同一打点计时器打出的4条纸带，图示纸带与实验长度相同，由图可以判断平均速度最大的是（ ）
图3
A．甲B．乙
C．丙D．丁
【解析】 由图可以确定平均速度最大的是丁，故选D.
【答案】 D
【典题7】 某物体在做加速运动，如果加速度在逐渐减小，则物体（ ）
【导学号：
46120002】
A．开始做减速运动B．运动的方向立即反向
C．运动速度逐渐减小D．运动速度逐渐增大
【解析】 加速度是描述物体速度变化快慢的物理量，即速度变化（增大或减小）得快，加速度大，速度变化（增大或减小）得慢，加速度小；当加速度与速度方向相同时，速度增大，当加速度方向与速度方向相反时，速度减小．因为在加速，说明速度方向与加速度方向相同，加速度逐渐减小，只说明单位时间内速度增加量在减小，但速度还是在增大．
【答案】 D
【典题8】 （2016·湖南学业水平考试真题）电磁打点计时器是一种计时仪器，它使用________电源（选填“交流”或“直流”），当电源的频率是50Hz时，它每隔________s打一个点．
【解析】 电磁打点计时器使用的4～6V的交流电源，打点周期等于电源的周期T＝
＝
s＝0.02s.
【答案】 交流 0.02
[达标训练]
一、选择题（共10小题）
1．（2016·衡阳学业水平模拟）下列情况中的物体，可以看做质点的是（ ）
【导学号：
46120003】
A．研究汽车后轮上一点运动情况的车轮
B．体育教练员研究百米赛跑运动员的起跑动作
C．研究从北京开往上海的一列火车的运行速度
D．研究自转时的地球
【解析】 研究从北京开往上海的火车的运行速度时可以将火车看做质点．故选C.
【答案】 C
2．（2016·湖南学业水平考前模拟）诗句“满眼波光多闪烁，看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行”中，“看山恰似走来迎”和“是船行”所选的参考系分别是（ ）
A．船和山B．山和船
C．地面和山D．河岸和流水
【解析】 “看山恰似走来迎”是以船为参考系，“是船行”是以山为参考系，故选A.
【答案】 A
3．关于质点的位移和路程，下列说法正确的是（ ）
A．路程是标量，等于位移的大小
B．质点做单向直线运动时，路程等于位移的大小
C．位移是矢量，位移的方向即为质点运动的方向
D．位移的大小比路程小
【解析】 路程是实际轨迹长度，只有在质点做单向运动时才与位移的大小相等，故B对，A、D错．位移的方向为初位置指向末位置．质点运动的方向为速度方向，两者不一定相同，C错．
【答案】 B
4．在2004年雅典奥运会上，我国运动员刘翔在110m跨栏项目中，以12.91s的骄人成绩力压群雄，一举夺得金牌，并打破了奥运会纪录．假定他在起跑后10m处的速度是8.0m/s，到达终点时的速度是9.6m/s，则他在全程中的平均速度约为（ ）
A．8.0m/sB．9.6m/s
C．8.8m/sD．8.5m/s
【解析】 平均速度是指位移与时间的比值．由题可知，Δx＝110m，Δt＝12.91s，由v＝
，可得v＝8.5m/s.
【答案】 D
5．关于加速度和速度，以下说法正确的是（ ）
A．加速度就是增加的速度
B．运动物体的加速度变小，速度也一定变小
C．加速度的方向和速度方向一定相同
D．物体的速度变化慢，加速度一定小
【解析】 加速度是描述速度变化快慢的物理量，是速度的变化量与时间的比值．
【答案】 D
6．（2016·湖南学业水平考前模拟）描述物体运动快慢的物理量是（ ）
【导学号：
46120004】
A．加速度B．速度
C．位移D．时间
【解析】 描述物体运动快慢的物理量是速度，故选B.
【答案】 B
7．下列速度指的是瞬时速度的是（ ）
①子弹出膛的速度 ②足球被踢出时的速度 ③火车通过甲、乙两地间的速度 ④子弹头过某点的速度
A．①②④B．①②③
C．②③④D．①③④
【解析】 平均速度对应于某一段时间或位移，而瞬时速度对应某一时刻或某一位置．
【答案】 A
8．某物体做直线运动，在A、B两点间的平均速度是5m/s，对此速度理解正确的是（ ）
A．该物体在A、B两点间的位移一定是5m
B．该物体在A、B两点间运动的时间一定是1s
C．该物体在A、B两点间的瞬时速度始终是5m/s
D．若该物体在A、B两点间运动的时间为2s，则该物体在这2s内的位移大小是10m
【解析】 平均速度是指一段时间内的位移和所用时间的比值．不能准确描述质点在各个位置时的速度．
【答案】 D
9．（2016·衡阳学业水平模拟）以下各种说法中，指时间的是（ ）
A．列车员说：
“火车8点42分到站．”
B．列车停车8分钟
C．第3秒初
D．第4秒末
【解析】 列车停车8分钟指的是时间，故选B.
【答案】 B
10．某人站在楼房顶层从O点竖直向上抛出一个小球，上升最大高度为20m，然后落回到抛出点O下方25m的B点，则小球在这一运动过程中通过的路程和位移分别为（规定竖直向上为正方向）（ ）
【导学号：
46120005】
A．25m,25mB．65m,25m
C．25m，－25mD．65m，－25m
【解析】 位移是初末位置的有向线段，按题意向下为负．
【答案】 D
二、填空题（共3小题）
11．（2016·湖南学业水平考前模拟）打点计时器是一种计时仪器，它使用________（选填“直流”或“交流”）电源．某同学在做“用打点计时器测速度”的实验时，用手拉动纸带，所得纸带上的点迹分布不均匀，则点迹稀疏的地方表示纸带运动的速度________（选填“较大”或“较小”）．
【解析】 打点计时器使用的是交流电源，点迹稀疏的地方速度较大．
【答案】 交流 较大
12．（2013·湖南学业水平考试真题）在水平面内有一个半径为5m的圆周，一个小男孩沿着这个圆周运动一周，则小男孩在这一过程中的位移是________m，通过的路程是________m（取π＝3.14）．
【解析】 小男孩沿圆周运动一周，位移是零，路程s＝2πr＝31.4m.
【答案】 0 31.4
13．（2015·湖南学业水平考试真题）一位同学从操场中心A点出发，先向北走了6m到达C点，然后向东走了8m到达B点，可以算出A、B两点间的距离为10m，如图4所示．则该同学的位移大小为________，路程大小为________．
图4
【解析】 位移用从初位置指向末位置的有向线段表示，是矢量，而路程是指物体运动轨迹的长度．某过程位移由初、末位置决定，与运动轨迹无关．所以位移大小为A到B的距离，即为10m；由数学知识知，路程大小为14m.
【答案】 10m 14m
三、计算题（共2小题）
14．坐在行驶汽车上的一位乘客，欲估测前方隧道的长度．在进、出隧道口时，分别看了一下手表，如图5甲、乙所示，汽车通过隧道时的平均速度是30km/h，由此可计算出此隧道的长度大约是多少.
【导学号：
46120006】
甲 乙
图5
【解析】 这是读表题，在进隧道口时，手表读数为1时20分，出隧道口时，手表读数为1时25分，即汽车通过隧道的时间为5分钟．所以x＝vt＝30×
km＝2.5km.
【答案】 2.5km
15．一辆汽车沿平直公路运动，以速度v1＝25m/s匀速通过前
路程，以速度v2＝50m/s通过其余
路程，则汽车在全程中的平均速度是多少？
【解析】 设总路程为x，则
＝
＝
＝
＝
m/s＝37.5m/s.
【答案】 37.5m/s
[突破训练]
1．（2016·衡阳学业水平模拟）某学校田径运动场跑道示意图如图6所示，A点是所有跑步项目的起跑点，也是400m赛跑的终点，B点是100m赛跑的终点．在校运会中，甲同学参加了100m赛跑，乙同学参加了400m赛跑，则（ ）
图6
A．甲、乙的位移相等B．乙的位移大
C．甲、乙的路程相等D．乙的路程大
【解析】 甲同学的位移大，乙同学的路程大，故A、B、C错，D对．
【答案】 D
2．（2016·湖南学业水平模拟）如图7为某质点运动的速度图象．由图象可求得，质点在0～2s内的加速度和3s末的瞬时速度分别是（ ）
【导学号：
46120007】
图7
A．4m/s2,4m/s
B．2m/s2,2m/s
C．2m/s2,4m/s
D．4m/s2,0
【解析】 0～2s内的加速度a＝
＝2m/s2,3s末的瞬时速度v＝4m/s，故C正确．
【答案】 C
3．一辆汽车以20m/s的速度沿平直公路从甲地运动到乙地，又以30m/s的速度从乙地运动到丙地．已知甲、乙两地间的距离与乙、丙两地间的距离相等，求汽车从甲地开往丙地的过程中的平均速度．
【解析】 设甲、乙两地间的距离和乙、丙两地间的距离为L，则位移x＝x甲乙＋x乙丙＝L＋L＝2L，时间t＝t甲乙＋t乙丙，而t甲乙＝
，t乙丙＝
，所以，
＝
＝
＝
＝
m/s＝24m/s.
【答案】 24m/s
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