高考物理一轮复习第一章运动的描述匀变速直线运动第1节描述运动的基本概念Word文档下载推荐.docx
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综合命题概率100%
(1)匀变速直线运动公式的灵活运用
(2)根据图像分析物体的运动情况,根据题目画出或选择图像
(3)自由落体运动和竖直上抛运动
(4)匀变速直线运动规律在生活中的应用
实验一:
研究匀变速直线运动
15Ⅱ卷T22(6分)
综合命题概率25%
(1)质点是一种理想化模型,实际并不存在。
(√)
(2)体积很大的物体,不能视为质点。
(×
)
(3)参考系必须是静止不动的物体。
(4)做直线运动的物体,其位移大小一定等于路程。
(5)平均速度的方向与位移方向相同。
(√)
(6)瞬时速度的方向就是物体在该时刻或该位置的运动方向。
(7)物体的速度很大,加速度不可能为零。
(8)甲的加速度a甲=2m/s2,乙的加速度a乙=-3m/s2,a甲>a乙。
(9)物体的加速度增大,速度就增大。
突破点
(一) 质点
1.对质点的三点说明
(2)物体能否被看成质点是由要研究的问题决定的,并非依据物体自身的大小和形状来判断。
(3)质点不同于几何“点”,质点有质量,而几何中的“点”仅仅表示空间中的某一位置。
2.建立质点模型的两个关键
(1)明确要研究的问题是什么。
(2)判断物体的大小和形状对所研究问题的影响能否忽略。
[多角练通]
下列物体能够看作质点的是________。
(1)体积很小的原子核
(2)绕太阳公转的地球
(3)用GPS确定在大海中位置的航空母舰
(4)正在表演娱乐节目的海狮
(5)研究直升机上正在转动的螺旋桨
(6)研究上坡时有无翻倒可能的三轮车
(7)研究落地时正面朝上还是朝下的硬币
(8)计算由北京开往上海的火车通过某一路标的时间
答案:
(2)(3)
突破点
(二) 参考系
[典题先试]
1.钓鱼岛群岛自古以来就是中国领土,其附近海域是渔民祖祖辈辈传统的谋生渔场。
如图,中国海监46船(甲)和中国海监49船(乙),在钓鱼岛领海内开展例行维权巡航。
甲、乙两船并排行驶,甲船上的船员看见钓鱼岛向东移,乙船内的船员发现甲船没有动。
如果以钓鱼岛为参照物,上述事实说明( )
A.甲船向西运动,乙船不动
B.乙船向西运动,甲船不动
C.甲船向西运动,乙船向东运动
D.甲、乙两船以相等的速度都向西运动
解析:
选D 甲船上的船员看见钓鱼岛向东移,以钓鱼岛为参照物,甲船向西运动,乙船内的船员发现甲船没有动。
甲、乙两船的速度、行驶的方向应该是一样的,即甲、乙两船以相等的速度都向西运动。
故选D。
2.(2017·
德州质检)如图是体育摄影中“平行追拍法”的成功之作,摄影师眼中清晰的滑板运动员是静止的,而模糊的背景是运动的,摄影师用自己的方式表达了运动的美。
请问摄影师选择的参考系是( )
A.大地 B.太阳 C.自己 D.步行的人
选C 追拍时摄影师和滑板运动员以相同的速度运动,故以摄影师为参考系,滑板运动员是静止的,故拍摄的滑板运动员是清晰的,但由于背景相对于影师是运动的,所以拍摄的背景是模糊的,故摄影师选择的参考系是自己,C正确。
[题后悟通]
对参考系的三点提醒
(1)由于运动描述的相对性,凡是提到物体的运动,都应该明确它是相对哪个参考系而言的,在没有特殊说明的情况下,一般选大地作为参考系。
(2)在同一个问题中,若要研究多个物体的运动或同一物体在不同阶段的运动,则必须选取同一个参考系。
(3)对于复杂运动的物体,应选取能最简单描述物体运动情况的物体为参考系。
突破点(三) 位移和路程
1.关于位移和路程,下列说法正确的是( )
A.在某一段时间内物体运动的位移为零,则该物体一定是静止的
B.在某一段时间内物体运动的路程为零,则该物体一定是静止的
C.在直线运动中,物体的位移大小一定等于其路程
D.在曲线运动中,物体的位移大小可能等于路程
选B 物体运动了一段时间后又回到出发点,位移为零,选项A错误;
物体不运动,则它的路程一定为零,反之物体在某一段时间内运动的路程为零,则它一定静止,选项B正确;
物体只有做单向直线运动时,其位移大小才等于路程,选项C、D错误。
2.对于体育比赛的论述,下列说法正确的是( )
A.运动员跑完800m比赛,指的是路程大小为800m
B.运动员铅球成绩为4.50m,指的是位移大小为4.50m
C.某场篮球比赛打了两个加时赛,共需10min,指的是时刻
D.足球比赛挑边时,上抛的硬币落回地面猜测正反面,该硬币可以看作质点
选A 运动员跑完800m比赛,指的是路程大小为800m,选项A正确;
运动员铅球成绩为4.50m,指的是抛出点和落地点水平距离的大小,选项B错误;
某场篮球比赛打了两个加时赛,共需10min,指的是时间,选项C错误;
足球比赛挑边时,上抛的硬币落回地面猜测正反面,该硬币的大小不能忽略,不可以看作质点,选项D错误。
3.(多选)(2017·
安徽示范高中联考)在机器人大赛中,某机器人在平面内由点(0,0)出发,沿直线运动到点(3,1),然后又由点(3,1)沿直线运动到点(1,4),然后又由点(1,4)沿直线运动到点(5,5),最后又由点(5,5)沿直线运动到点(2,2),平面坐标系横、纵坐标轴的单位长度为1m。
整个过程中机器人所用时间是2
s,则( )
A.机器人的运动轨迹是一条直线
B.机器人不会两次通过同一点
C.整个过程中机器人的位移大小为2
m
D.整个过程中机器人的位移与由点(5,5)运动到点(2,2)的位移方向相反
选CD 在坐标系中画出机器人的运动轨迹如图所示,可见其运动轨迹不是直线,图线的交点表示机器人两次通过同一点,A、B均错误;
整个过程中机器人的位移为从点(0,0)到点(2,2)的有向线段,大小为2
m,C正确;
(0,0)、(2,2)、(5,5)三个坐标点在一条直线上,故可得出整个过程中机器人的位移与由点(5,5)到点(2,2)的位移方向相反,D正确。
位移与路程的区别和联系
位移x
路程s
物理意义
描述物体位置的变化
表示物体运动轨迹的长度
决定因素
由初、末位置决定
由实际的运动路径决定
运算规则
矢量的平行四边形定则
标量的代数运算
大小关系
x≤s
突破点(四) 平均速度和瞬时速度
1.平均速度与瞬时速度的区别和联系
(1)区别:
平均速度是过程量,表示物体在某段位移或某段时间内的平均运动快慢程度;
瞬时速度是状态量,表示物体在某一位置或某一时刻的运动快慢程度。
(2)联系:
瞬时速度是运动时间Δt→0时的平均速度。
2.平均速度与平均速率的区别
平均速度的大小不能称为平均速率,因为平均速率是路程与时间的比值,只有当路程与位移的大小相等时,平均速率才等于平均速度的大小。
3.计算平均速度时应注意的两个问题
(1)平均速度的大小与物体不同的运动阶段有关,求解平均速度必须明确是哪一段位移或哪一段时间内的平均速度。
(2)
=
是平均速度的定义式,适用于所有的运动。
[典例] (2017·
黄山模拟)如图所示,物体沿曲线轨迹的箭头方向运动,AB、ABC、ABCD、ABCDE四段曲线轨迹运动所用的时间分别是:
1s、2s、3s、4s。
下列说法不正确的是( )
A.物体在AB段的平均速度为1m/s
B.物体在ABC段的平均速度为
m/s
C.AB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物体处于A点时的瞬时速度
D.物体在B点的速度等于AC段的平均速度
[解析] 由
可得:
AB=
m/s=1m/s,
AC=
m/s,故A、B均正确;
所选取的过程离A点越近,运动时间越短,其阶段的平均速度越接近A点的瞬时速度,故C正确;
由A经B到C的过程不是匀变速直线运动过程,故B点虽为中间时刻,但其速度不等于AC段的平均速度,D错误。
[答案] D
[易错提醒]
(1)所选取的时间或过程越短,平均速度越接近该过程内某时刻或某位置的瞬时速度。
(2)中间时刻的速度等于这段时间的平均速度,只适用于匀变速直线运动。
本题中由A→C的过程为曲线运动。
[集训冲关]
1.(2015·
浙江高考)如图所示,气垫导轨上滑块经过光电门时,其上的遮光条将光遮住,电子计时器可自动记录遮光时间Δt。
测得遮光条的宽度为Δx,用
近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度。
为使
更接近瞬时速度,正确的措施是( )
A.换用宽度更窄的遮光条
B.提高测量遮光条宽度的精确度
C.使滑块的释放点更靠近光电门
D.增大气垫导轨与水平面的夹角
选A
表示的是Δt时间内的平均速度,遮光条的宽度Δx越窄,则记录的遮光时间Δt越小,
越接近滑块通过光电门时的瞬时速度,选项A正确。
2.
(2017·
南京检测)如图是高速摄影机拍摄的子弹头穿过扑克牌的照片,子弹头飞行的平均速度为900m/s。
已知扑克牌的宽度为5.7cm,子弹头的长度为1.9cm,则子弹头穿过扑克牌的时间约为( )
A.8.4×
10-5s B.6.3×
10-5s
C.1.1×
10-5sD.6.3×
10-4s
选A 子弹头穿过扑克牌的位移为x=(5.7+1.9)cm=7.6cm,所以子弹头穿过扑克牌的时间为t=
s≈8.4×
10-5s,A正确。
3.一质点沿直线Ox方向做减速直线运动,它离开O点的距离x随时间变化的关系为x=6t-2t3(m),它的速度v随时间t变化的关系为v=6-6t2(m/s),则该质点在t=2s时的瞬时速度和t=0到t=2s间的平均速度、平均速率分别为( )
A.-18m/s、-2m/s、6m/s
B.-18m/s、-2m/s、2m/s
C.-2m/s、-2m/s、-18m/s
D.-18m/s、6m/s、6m/s
选A 由速度v随时间t变化的关系式可得,t=2s时的瞬时速度为v=6m/s-6×
22m/s=-18m/s,由位移x随时间t变化关系可知,在t=0到t=2s内发生的位移为Δx=-4m,所以t=0到t=2s间的平均速度为
=-2m/s,质点经时间1s后速度减为0,在t=0到t=1s内发生的位移为x1=4m,所以从t=0到t=2s内发生的路程为s=12m,所以t=0到t=2s间的平均速率为
=6m/s。
由以上分析可知,选项A正确。
突破点(五) 加速度与速度的关系
1.速度、速度变化量和加速度的对比
速度
速度变化量
加速度
描述物体运动的快慢
描述物体速度的变化
描述物体速度变化的快慢
定义式
v=
Δv=v-v0
a=
方向
与位移Δx同向,即物体运动的方向
由v-v0或a的方向决定
与Δv的方向一致,由F的方向决定,而与v0、v方向无关
2.加速度的定义式和决定式
是加速度的定义式,a