( )
答案 1.× 2.× 3.× 4.√ 5.× 6.√
二、对点激活
1.
[参考系](多选)如图所示,2015年9月3日,20架直升机组成“70”字样,将抗战胜利70周年大写在天安门广场上空。
下列关于飞机运动情况的说法正确的是( )
A.地面上的人看到飞机飞过,是以地面为参考系
B.飞行员看到观礼台向后掠过,是以飞机为参考系
C.以编队中某一飞机为参考系,其他飞机是静止的
D.以编队中某一飞机为参考系,其他飞机是运动的
答案 ABC
解析 地面上的人看到飞机飞过,是以地面为参考系,飞行员看到观礼台向后掠过,是以飞机为参考系,A、B选项正确;因20架表演机保持队形飞行,速度相同,故无论以编队中的哪一架飞机为参考系,其他飞机都是静止的,故C正确,D错误。
2.[质点][2016·徐州模拟]以下比赛项目中,可将运动员视为质点的是( )
答案 C
解析 研究运动员蹦床时的技巧,跳水时的动作,花样游泳时的动作时,运动员的形状和大小均不能忽略,所以不能视为质点,故C正确。
3.[平均速度与瞬时速度][2016·杭州模拟](多选)为使交通有序、安全,高速公路设立了许多交通标志,甲、乙两幅图是高速公路指示牌,下列说法中正确的是( )
A.甲图中“25km”是指从此处到下一个出口的位移是25km
B.甲图中“25km”是指从此处到下一个出口的路程是25km
C.乙图中“80km/h”是指要求汽车在该路段行驶的瞬时速度小于80km/h
D.乙图中“80km/h”是指要求汽车在该路段行驶的平均速度小于80km/h
答案 BC
解析 公路指示牌甲图中距下一出口25km,指的是此处到下一个出口的路程是25km,因为公路不都是直线。
80km/h指的是要求该路段行驶的瞬时速度小于80km/h,故B、C正确。
4.[加速度与速度的关系]下列说法正确的是( )
A.物体的速度变化越快,加速度就越大
B.物体有加速度,速度就增加
C.物体的速度变化量Δv越大,加速度就越大
D.物体运动的加速度等于零,则物体一定静止
答案 A
解析 由a=
可知,速度变化越快,加速度就越大,而Δv越大,加速度不一定越大,故A正确、C错误。
物体有加速度,速度可能减小,故B错误。
加速度等于零,物体处于静止或匀速直线运动,故D错误。
考点 参考系 质点和位移 自主练透
1.参考系和质点的说明
(1)选取不同的参考系,对同一运动的描述一般不同,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。
(2)质点是一种理想化模型,实际并不存在,建立模型:
一是明确题目中需要研究的问题;二是看所研究物体的形状和大小,对所研究问题是否有影响。
2.位移与路程的“区别与联系”
(1)区别:
①决定因素不同:
位移由始、末位置决定;路程由实际的运动路径决定。
②运算法则不同:
位移应用矢量的平行四边形定则;路程应用标量的代数运算。
(2)联系:
位移x与路程s的大小关系为x≤s,只有物体做单向直线运动时,其位移大小才等于路程。
1.
[2016·德州质检]如图是体育摄影中“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.滑板运动员D.步行的人
答案 C
解析 由于滑板运动员和摄影师以相同的速度运动,故以滑板运动员作为参考系,摄影师是静止的,故滑板运动员的图片是清晰的,但由于背景相对于滑板运动员、摄影师是运动的,所以拍摄的背景是模糊的。
故在“追拍法”中摄影师选择的参考系是滑板运动员,故C正确。
2.[2016·南阳模拟]下列几种比赛项目中的研究对象可视为质点的是( )
A.跳高比赛中研究运动员跳跃的姿势时
B.研究男子千米比赛中运动员的位置时
C.研究投篮过程中篮球能否进入篮筐时
D.100米终点裁判在分析运动员冲线过程时
答案 B
解析 跳高比赛中研究运动员跳跃的姿势,不能将运动员视为质点,故A错误。
研究男子千米比赛中运动员的位置,可以不考虑其体积,能看作质点,故B正确。
研究投篮过程中篮球能否进入篮筐时,篮球的大小不能忽略,不能看成质点,故C错误。
100米终点裁判在分析运动员冲线过程时,可以是身体的不同位置接触终点线,此时不能看作质点,故D错误。
3.如图所示,一小球在光滑的V形槽中由A点释放,经B点(与B点碰撞所用时间不计)到达与A点等高的C点,设A点的高度为1m,则全过程中小球通过的路程和位移大小分别为( )
A.
m,
mB.
m,
m
C.
m,
mD.
m,1m
答案 C
解析 小球通过的路程为小球实际运动轨迹的长度,则小球的路程为s=2lAB=2×
m=
m;位移是由初位置指向末位置的有向线段,则小球的位移大小为x=lAC=
m=
m。
选项C正确。
4.[2016·太原中学月考]一个小球从距离地面4m高处被抛下,被地面弹回,在距离地面1m高处被接住。
坐标原点选在抛出点下方2m处,向下为坐标轴的正方向,则小球抛出点、接住点的坐标和该过程的位移、路程分别是( )
A.2m,-1m,-3m,5mB.-2m,1m,3m,5m
C.4m,1m,-3m,3mD.-4m,-1m,3m,3m
答案 B
解析 由题意建立直线坐标系如图。
A点为抛出点,B点为落地点,C点为接住点。
位移为由A指向C的有向线段,路程为轨迹的长度即AB+BC,所以B选项正确。
考点 平均速度与瞬时速度 名师点拨
1.平均速度与瞬时速度的区别与联系
(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。
(3)对于匀速直线运动,瞬时速度与平均速度相等。
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。
例1 下列所说的速度中,哪些是平均速度,哪些是瞬时速度?
①百米赛跑的运动员以9.5m/s的速度冲过终点线;
②经提速后列车的速度达到150km/h;
③由于堵车,车在隧道内的速度仅为1.2m/s;
④返回地面的太空舱以8m/s的速度落入太平洋中;
⑤子弹以800m/s的速度撞击在墙上。
表示平均速度的是________,表示瞬时速度的是_____________。
(1)如何区分某一速度是平均速度还是瞬时速度?
提示:
平均速度对应时间和位移,瞬时速度对应时刻和位置。
(2)平均速度能精确描述运动快慢吗?
提示:
不能,只能粗略描述运动快慢。
尝试解答 ②③__①④⑤。
①中运动员冲过终点时的速度,④中太空舱落入太平洋中的速度,⑤中子弹撞击墙时的速度,这三个速度强调的是某一位置或某一时刻的速度属于瞬时速度。
②③中提到的速度只是粗略描述列车行驶过程中的运动快慢,属于平均速度。
1.[2017·四川成都模拟]如图所示,某赛车手在一次野外训练中,先用地图计算出出发地A和目的地B的直线距离为9km,实际从A运动到B用时5min,赛车上的里程表指示的里程数增加了15km,当他经过某路标C时,车内速度计指示的示数为150km/h,那么可以确定的是( )
A.整个过程中赛车的平均速度为180km/h
B.整个过程中赛车的平均速度为150km/h
C.赛车经过路标C时的瞬时速度为150km/h
D.赛车经过路标C时速度方向为由A指向B
答案 C
解析 平均速度等于位移与时间的比值即v=
=
=108km/h,故A、B错误。
赛车经过C点时的瞬时速度大小为150km/h,故C正确。
赛车经过路标C时的瞬时速度方向为运动方向,并不是由A指向B,故D错误。
2.[2016·无锡模拟](多选)如图所示,一人骑自行车晨练,由静止开始沿直线运动,她在第1s内、第2s内、第3s内、第4s内通过的位移分别为1m、2m、3m、4m,则( )
A.她在4s末的瞬时速度为4m/s
B.她在第2s内的平均速度为2m/s
C.她在4s内的平均速度为2.5m/s
D.她在1s末的速度为1m/s
答案 BC
解析 题中已知的是每秒时间内的位移的大小,不能确定具体运动的情况,所以不能确定瞬时速度的大小,故A、D错误。
第2s内的位移为2m,所以第2s内平均速度v=
=
=2m/s,故B正确。
4s内的位移大小为10m,时间为4s,所以4s内的平均速度为v=
m/s=2.5m/s,故C正确。
考点 速度、速度变化量和加速度的关系 名师点拨
1.速度、速度变化量和加速度的对比
2.a=
是加速度的定义式,加速度的决定式是a=
,即加速度的大小由物体受到的合力F和物体的质量m共同决定,加速度的方向由合力的方向决定。
3.速度增大或减小由速度与加速度的方向关系决定
例2 一质点在x轴上运动,初速度v0>0,加速度a>0,当加速度a的值由零逐渐增大到某一值后再逐渐减小到零,则该质点( )
A.速度先增大后减小,直到加速度等于零为止
B.速度一直在增大,直到加速度等于零为止
C.位移先增大,后减小,直到加速度等于零为止
D.位移一直在增大,直到加速度为0为止
(1)初速度v0>0,加速度a>0,物体做什么运动?
提示:
加速运动。
(2)加速度大小,加速度由零逐渐增大到某值后逐渐减小到零表示什么?
提示:
表示物体先加速的越来越快,然后再加速的越来越慢。
尝试解答 选B。
由于加速度的方向始终与速度方向相同,质点速度逐渐增大,当加速度减小到零时,速度达到最大值,选项A错误,选项B正确;位移逐渐增大,当加速度减小到零时,速度不再变化,位移将随时间继续增大,选项C、D错误。
1.[2016·福建厦门高三质检]关于速度、速度的变化量、加速度,正确的说法是( )
A.物体运动时,速度的变化量越大,它的加速度一定越大
B.速度很大的物体,其加速度可以为零
C.某时刻物体的速度为零,其加速度不可能很大
D.加速度很大时,运动物体的速度一定很快变大
答案 B
解析 由a=
可知,在Δv很大,但不知道Δt的大小时,无法确定加速度的大小,故A错误;高速匀速飞行的战斗机,速度很大,但速度变化量为零,加速度为零,所以B正确;炮筒中的炮弹,在火药刚刚燃烧的时刻,炮弹的速度为零,但加速度很大,所以C错误;加速度很大,说明速度变化很快,速度可能很快变大,也可能很快变小,故D错误。
2.甲、乙两个物体沿同一直线向同一方向运动时,取物体的初速度方向为正,甲的加速度恒为2m/s2,乙的加速度恒为-3m/s2,则下列说法中正确的是( )
A.两物体都做加速直线运动,乙的速度变化快
B.甲做加速直线运动,它的速度变化快
C.乙做减速直线运动,它的速度变化率大
D.甲的加速度比乙的加速度大
答案 C
解析 加速度的正负代表与规定的正方向相同还是相反,不代表大小,所以a乙>a甲。
甲的加速度方向与初速度方向相同,做加速直线运动,乙的加速度与初速度方向相反,做减速直线运动。
因a乙>a甲,所以乙的速度变化率大。
故C正确,A、B、D错误。
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
答案 A
解析 瞬时速度表示运动物体在某一时刻(或经过某一位置)的速度,
=
,当Δt→0时,
可看成物体的瞬时速度,Δx越小,Δt也就越小,A项正确;提高测量遮光条宽度的精确度,不能减小Δt,B项错误;使滑块的释放点更靠近光电门,滑块通过光电门的速度更小,时间更长,因此C项错误;增大气垫导轨与水平面的夹角并不一定能使
更接近瞬时速度,D项错误。
2.[2016·佛山模拟]质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x=5t+t2(各物理量均采用国际单位制单位),则该质点( )
A.第1s内的位移是5m
B.前2s内的平均速度是6m/s
C.任意相邻的1s内位移差都是1m
D.任意1s内的速度增量都是2m/s
答案 D
解析 当t=0时,位移为0,当t=1s时,位移为6m,则第1s内位移为6m,当t=2s时,位移为14m,则前2s内平均速度为7m/s,A、B错误。
由匀变速直线运动位移公式x=v0t+
at2结合x=5t+t2得v0=5m/s,a=2m/s2,
那么,任意相邻1s内的位移差均为Δx=aT2=2m,C错误;因为a=
,任意1s内的速度增量Δv=aΔt=2m/s,D正确。
3.[2016·广元模拟](多选)我国第三颗月球探测器“嫦娥三号”经过约8天的绕月飞行,从近月点开始动力下降。
北京时间2013年12月14日21时11分,成功着陆在月球西经19.51度、北纬44.12度的虹湾以东区域,标志着我国已成为美国和前苏联之后,世界上第三个实现地外天体软着陆的国家。
下列说法正确的是( )
A.“嫦娥三号”绕月球做椭圆运动,是以地球为参考系来描述的
B.在观测“嫦娥三号”绕月运行周期时可将其看成质点
C.8天是时刻,21时11分是时间
D.西经19.51度、北纬44.12度表示位置
答案 BD
解析 “嫦娥三号”绕月球做椭圆运动,是以月球为参考系的,A错误;在观测“嫦娥三号”绕月运行周期时探测器的形状和大小是次要因素,可以忽略,能看作一个质点,B正确;8天表示探测器绕月球飞行的时间,为一段过程,所以为时间,21时11分表示探测器着陆的那一瞬间,为时刻,C错误;西经19.51度、北纬44.12度表示位置,D正确。
4.[2016·长春模拟](多选)关于匀变速直线运动中的加速度的方向和正、负值问题,下列说法中正确的是( )
A.匀加速直线运动中的加速度方向一定和初速度方向相同
B.匀减速直线运动中加速度一定是负值
C.匀加速直线运动中加速度也有可能取负值
D.只有在规定了初速度方向为正方向的前提下,匀加速直线运动的加速度才取正值
答案 ACD
解析 只有加速度方向与初速度方向相同,物体才会做加速运动,所以A正确;若规定初速度方向为负方向,则减速运动时,加速度为正值,加速运动时,加速度为负值,所以B错误,C、D正确。