高考物理一輪復(fù)習(xí)講義第一章第1節(jié)描述運(yùn)動(dòng)的基本概念

第一章eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(,,,,,,,))運(yùn)動(dòng)的描述勻變速直線運(yùn)動(dòng)第1節(jié)描述運(yùn)動(dòng)的基本概念(1)質(zhì)點(diǎn)是一種理想化模型，實(shí)際并不存在。(√)(2)體積很大的物體，不能視為質(zhì)點(diǎn)。(×)(3)參考系必須是靜止不動(dòng)的物體。(×)(4)做直線運(yùn)動(dòng)的物體，其位移大小一定等于路程。(×)(5)平均速度的方向與位移方向相同。(√)(6)瞬時(shí)速度的方向就是物體在該時(shí)刻或該位置的運(yùn)動(dòng)方向。(√)(7)物體的速度很大，加速度不可能為零。(×)(8)甲的加速度a甲＝2m/s2，乙的加速度a乙＝－3m/s2，a甲＞a乙。(×)(9)物體的加速度增大，速度就增大。(×)突破點(diǎn)(一)質(zhì)點(diǎn)1．對(duì)質(zhì)點(diǎn)的三點(diǎn)說明(1)質(zhì)點(diǎn)是一種理想化模型，實(shí)際并不存在。(2)物體能否被看成質(zhì)點(diǎn)是由要研究的問題決定的，并非依據(jù)物體自身的大小和形狀來判斷。(3)質(zhì)點(diǎn)不同于幾何“點(diǎn)”，質(zhì)點(diǎn)有質(zhì)量，而幾何中的“點(diǎn)”僅僅表示空間中的某一位置。2．建立質(zhì)點(diǎn)模型的兩個(gè)關(guān)鍵(1)明確要研究的問題是什么。(2)判斷物體的大小和形狀對(duì)所研究問題的影響能否忽略。[題點(diǎn)全練]下列物體能夠看成質(zhì)點(diǎn)的是________。(1)體積很小的原子核(2)給“嫦娥四號(hào)”選擇著陸點(diǎn)的月球(3)用GPS確定在大海中位置的航空母艦(4)觀摩體操運(yùn)動(dòng)員的空中動(dòng)作(5)研究繞太陽公轉(zhuǎn)的地球(6)研究上坡時(shí)有無翻倒可能的三輪車(7)研究落地時(shí)正面朝上還是朝下的硬幣(8)計(jì)算由北京開往上海的火車通過某一路標(biāo)的時(shí)間答案：(3)(5)突破點(diǎn)(二)參考系[題點(diǎn)全練]1.(2019·蘇州月考)第24屆冬奧會(huì)將于2022年在我國舉行。如圖為某位自由式滑雪運(yùn)動(dòng)員在一次訓(xùn)練過程中的運(yùn)動(dòng)軌跡，其中a為運(yùn)動(dòng)起點(diǎn)，b為ac間的最低點(diǎn)，c為騰空躍起的最高點(diǎn)，d是騰空后的落地點(diǎn)，最后停在e點(diǎn)?？諝庾枇梢院雎?，雪地與滑雪板之間的摩擦力不可忽略。運(yùn)動(dòng)員從起點(diǎn)a往下滑行時(shí)，發(fā)現(xiàn)賽道兩邊樹木飛快地向后移動(dòng)，運(yùn)動(dòng)員選擇的參考系是()A．天空 B．地面C．自己 D．樹木解析：選C自己向前運(yùn)動(dòng)，以自己為參照物，兩旁的樹木向后運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤。2．(2019·宿遷模擬)中國空軍在某次“繞島巡航”訓(xùn)練中多型戰(zhàn)機(jī)從早上8：00起飛，到達(dá)終點(diǎn)用時(shí)約1小時(shí)，飛行軌跡如圖所示。下列說法正確的是()A．8：00起飛，8：00為飛行時(shí)間間隔B．用時(shí)約1小時(shí)，1小時(shí)為時(shí)刻C．殲擊機(jī)進(jìn)行空中加油時(shí)，殲擊機(jī)相對(duì)加油機(jī)是靜止的D．在巡航過程中相對(duì)臺(tái)灣島，殲擊機(jī)可能是靜止的解析：選C8：00起飛，8：00是一個(gè)時(shí)間點(diǎn)，為飛行時(shí)刻，故A錯(cuò)誤；用時(shí)約1小時(shí)，1小時(shí)為飛行時(shí)間段，為飛行時(shí)間間隔，故B錯(cuò)誤；殲擊機(jī)進(jìn)行空中加油時(shí)，殲擊機(jī)和加油機(jī)距離不變，相對(duì)加油機(jī)是靜止的，故C正確；在巡航過程中繞臺(tái)灣島飛行大半圈，殲擊機(jī)相對(duì)臺(tái)灣島是運(yùn)動(dòng)的，故D錯(cuò)誤。[題后悟通]對(duì)參考系的三點(diǎn)提醒(1)由于運(yùn)動(dòng)描述的相對(duì)性，凡是提到物體的運(yùn)動(dòng)，都應(yīng)該明確它是相對(duì)哪個(gè)參考系而言的，在沒有特殊說明的情況下，一般選大地作為參考系。(2)在同一個(gè)問題中，若要研究多個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)或同一物體在不同階段的運(yùn)動(dòng)，則必須選取同一個(gè)參考系。(3)對(duì)于復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的物體，應(yīng)選取能最簡單描述物體運(yùn)動(dòng)情況的物體為參考系。突破點(diǎn)(三)位移和路程[題點(diǎn)全練]1．關(guān)于位移和路程，下列說法正確的是()A．在某一段時(shí)間內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的位移為零，則該物體一定是靜止的B．在某一段時(shí)間內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的路程為零，則該物體一定是靜止的C．在直線運(yùn)動(dòng)中，物體的位移大小一定等于其路程D．在曲線運(yùn)動(dòng)中，物體的位移大小可能等于路程解析：選B物體運(yùn)動(dòng)了一段時(shí)間后又回到出發(fā)點(diǎn)，位移為零，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；物體不運(yùn)動(dòng)，則它的路程一定為零，反之物體在某一段時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的路程為零，則它一定靜止，選項(xiàng)B正確；物體只有做單向直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，其位移大小才等于路程，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。2．(2019·宿遷期考)為了推動(dòng)“陽光體育運(yùn)動(dòng)”的開展，促進(jìn)師生身心健康發(fā)展，展現(xiàn)學(xué)生良好的精神風(fēng)貌。宿遷中學(xué)于2018年10月17～19日舉行了本校第一屆陽光體育節(jié)暨秋季運(yùn)動(dòng)會(huì)。整個(gè)比賽過程中，秩序井然，過程流暢，全體運(yùn)動(dòng)員頑強(qiáng)拼搏，積極進(jìn)取，創(chuàng)造出許多優(yōu)異的成績。下列描述正確的是()A．某同學(xué)百米賽跑的成績是13s,13s指的是時(shí)刻B．200m跑比賽中，200m指的是運(yùn)動(dòng)員的位移大小C．小明跳遠(yuǎn)成績?yōu)?.87m,4.87m指的是位移大小D．另一名同學(xué)的鉛球成績?yōu)?.59m,7.59m指的是位移大小解析：選C某同學(xué)百米賽跑的成績是13s,13s指的是時(shí)間間隔，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；200m跑比賽中，200m指的是運(yùn)動(dòng)員的路程大小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；小明跳遠(yuǎn)成績?yōu)?.87m，4.87m指的是位移大小，選項(xiàng)C正確；鉛球的成績等于落地點(diǎn)到投擲區(qū)圓心的距離再減去投擲區(qū)內(nèi)沿的半徑，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。[題后悟通]位移與路程的區(qū)別和聯(lián)系位移x路程s物理意義描述物體位置的變化表示物體運(yùn)動(dòng)軌跡的長度決定因素由初、末位置決定由實(shí)際的運(yùn)動(dòng)路徑?jīng)Q定運(yùn)算規(guī)則矢量的平行四邊形定則標(biāo)量的代數(shù)運(yùn)算大小關(guān)系x≤s突破點(diǎn)(四)平均速度和瞬時(shí)速度1．平均速度與瞬時(shí)速度的區(qū)別和聯(lián)系(1)區(qū)別：平均速度是過程量，表示物體在某段位移或某段時(shí)間內(nèi)的平均運(yùn)動(dòng)快慢程度；瞬時(shí)速度是狀態(tài)量，表示物體在某一位置或某一時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)快慢程度。(2)聯(lián)系：瞬時(shí)速度是運(yùn)動(dòng)時(shí)間Δt→0時(shí)的平均速度。2．平均速度與平均速率的區(qū)別平均速度的大小不能稱為平均速率，因?yàn)槠骄俾适锹烦膛c時(shí)間的比值，只有當(dāng)路程與位移的大小相等時(shí)，平均速率才等于平均速度的大小。3．計(jì)算平均速度時(shí)應(yīng)注意的兩個(gè)問題(1)平均速度的大小與物體不同的運(yùn)動(dòng)階段有關(guān)，求解平均速度必須明確是哪一段位移或哪一段時(shí)間內(nèi)的平均速度。(2)eq\x\to(v)＝eq\f(Δx,Δt)是平均速度的定義式，適用于所有的運(yùn)動(dòng)。[典例][多選](2019·鹽城模擬)物體沿曲線軌跡的箭頭方向運(yùn)動(dòng)，在AB、ABC、ABCD、ABCDE四段軌跡上運(yùn)動(dòng)所用的時(shí)間分別是1s、2s、3s、4s，已知方格的邊長為1m。則()A．物體在AB段的平均速度為1m/sB．物體在ABC段的平均速度為eq\f(\r(5),2)m/sC．物體在ABCDE段的平均速度的大小大于在ABCD段的平均速度的大小D．AB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物體處于A點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度[解析]物體在AB段的位移為1m，因此由公式eq\x\to(v)＝eq\f(x,t)，得eq\x\to(v)＝eq\f(1,1)m/s＝1m/s，A正確；物體在ABC段的位移大小為x＝eq\r(12＋22)m＝eq\r(5)m，所以eq\x\to(v)1＝eq\f(x,t)＝eq\f(\r(5),2)m/s，B正確；物體在ABCDE段的平均速度的大小eq\x\to(v)2＝eq\f(x,t)＝eq\f(3,4)m/s，物體在ABCD段的平均速度的大小eq\x\to(v)3＝eq\f(\r(22＋32),3)m/s＝eq\f(\r(13),3)m/s>eq\x\to(v)2，C錯(cuò)誤；根據(jù)公式eq\x\to(v)＝eq\f(x,t)可知，當(dāng)物體位移無限小，時(shí)間無限短時(shí)，物體的平均速度可以代替某點(diǎn)的瞬時(shí)速度，位移越小，平均速度越能代表某點(diǎn)的瞬時(shí)速度，故AB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物體處于A點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度，D正確。[答案]ABD[易錯(cuò)提醒](1)所選取的時(shí)間或過程越短，平均速度越接近該過程內(nèi)某時(shí)刻或某位置的瞬時(shí)速度。(2)中間時(shí)刻的速度等于這段時(shí)間的平均速度，只適用于勻變速直線運(yùn)動(dòng)。本題中由A→C的過程為曲線運(yùn)動(dòng)。[集訓(xùn)沖關(guān)]1．[多選](2018·常州模擬)某賽車手在一次野外訓(xùn)練中，先利用地圖計(jì)算出出發(fā)地和目的地的直線距離為9km，從出發(fā)地到目的地用了5min，賽車上的里程表指示的里程數(shù)值增加了15km，當(dāng)他經(jīng)過某路標(biāo)時(shí)，車內(nèi)速率計(jì)指示的示數(shù)為150km/h，那么可以確定的是()A．在整個(gè)過程中賽車手的位移大小是9kmB．在整個(gè)過程中賽車手的路程是9kmC．在整個(gè)過程中賽車手的平均速度是180km/hD．經(jīng)過路標(biāo)時(shí)的瞬時(shí)速率是150km/h解析：選AD利用地圖計(jì)算出的出發(fā)地和目的地之間的直線距離為整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程的位移大小，里程表顯示的是路程，平均速度v＝eq\f(x,t)＝eq\f(9km,\f(1,12)h)＝108km/h，A正確，B、C錯(cuò)誤；車內(nèi)速率計(jì)示數(shù)為對(duì)應(yīng)位置的瞬時(shí)速率，故D正確。2．(2019·黃石月考)關(guān)于速度的描述，下列說法中正確的是()A．京滬高速鐵路測試時(shí)的列車最高時(shí)速可達(dá)484km/h，指的是瞬時(shí)速度B．電動(dòng)自行車限速20km/h，指的是平均速度C．子彈射出槍口時(shí)的速度為500m/s，指的是平均速度D．某運(yùn)動(dòng)員百米跑的成績是10s，則他沖刺時(shí)的速度一定為10m/s解析：選A列車的最高時(shí)速指的是在安全情況下所達(dá)到的最大速度，為瞬時(shí)速度，A正確；電動(dòng)自行車限速20km/h，限制的是瞬時(shí)速度，不是平均速度，B錯(cuò)誤；子彈射出槍口時(shí)的速度與槍口這一位置點(diǎn)對(duì)應(yīng)，因此為瞬時(shí)速度，C錯(cuò)誤；根據(jù)運(yùn)動(dòng)員的百米跑成績是10s，可求得其平均速度為10m/s，而其沖刺速度不一定為10m/s，D錯(cuò)誤。3.(2019·西城區(qū)模擬)用如圖所示的計(jì)時(shí)裝置可以近似測出氣墊導(dǎo)軌上滑塊的瞬時(shí)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(shí)間為0.040s。則滑塊經(jīng)過光電門時(shí)的速度大小為()A．0.10m/s B．100m/sC．4.0m/s D．0.40m/s解析：選A由瞬時(shí)速度定義可知，滑塊經(jīng)過光電門時(shí)的速度大小為v＝eq\f(d,t)＝eq\f(4.0×10－3,0.040)m/s＝0.10m/s，選項(xiàng)A正確。突破點(diǎn)(五)加速度與速度的關(guān)系1．速度、速度變化量和加速度的對(duì)比速度速度變化量加速度物理意義描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢描述物體速度的變化描述物體速度變化的快慢定義式v＝eq\f(Δx,Δt)Δv＝v－v0a＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(v－v0,Δt)方向與位移Δx同向，即物體運(yùn)動(dòng)的方向由v－v0或a的方向決定與Δv的方向一致，由F的方向決定，而與v0、v方向無關(guān)2．加速度的定義式和決定式a＝eq\f(Δv,Δt)是加速度的定義式，a＝eq\f(F,m)是加速度的決定式，即加速度的大小由物體受到的合力F和物體的質(zhì)量m共同決定，加速度的方向由合力的方向決定。3．根據(jù)a與v的方向關(guān)系判斷物體加速還是減速eq\a\vs4\al(1a和v同向,加速直線運(yùn)動(dòng))?eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a不變，v隨時(shí)間均勻增大,a增大，v增大得越來越快,a減小，v增大得越來越慢))eq\a\vs4\al(2a和v反向,減速直線運(yùn)動(dòng))?eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a不變，v隨時(shí)間均勻減小,a增大，v減小得越來越快,a減小，v減小得越來越慢))[典例][多選](2018·永嘉模擬)有下列幾種情景，請(qǐng)根據(jù)所學(xué)知識(shí)選擇對(duì)情景的分析和判斷正確的說法()A．點(diǎn)火后即將升空的火箭。因火箭還沒運(yùn)動(dòng)，所以加速度一定為零B．高速公路上沿直線高速行駛的轎車為避免事故緊急剎車。轎車緊急剎車，速度變化很快，所以加速度很大C．運(yùn)行的磁懸浮列車在軌道上高速行駛。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?yàn)槠囎龅氖乔€運(yùn)動(dòng)，加速度不為零[解析]點(diǎn)火后即將升空的火箭，雖然速度還為零，但因其合外力不為零，加速度不為零，A錯(cuò)誤；轎車緊急剎車時(shí)速度變化很快，由a＝eq\f(Δv,Δt)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，則加速度為零，C錯(cuò)誤；汽車勻速率過拱橋時(shí)，汽車做曲線運(yùn)動(dòng)，汽車速度方向時(shí)刻變化，其加速度不為零，D正確。[答案]BD[易錯(cuò)提醒](1)速度的大小與加速度的大小沒有必然聯(lián)系。(2)速度變化量的大小由加速度和速度變化的時(shí)間共同決定。(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。[集訓(xùn)沖關(guān)]1．(2019·鹽城調(diào)研)關(guān)于物體A的加速度為3m/s2，物體B的加速度為－5m/s2，下列說法中正確的是()A．物體A的加速度比物體B的加速度大B．物體B的速度變化比物體A的速度變化快C．物體A的速度一定在增加D．物體B的速度一定在減小解析：選B加速度的符號(hào)只代表方向，不代表大小，則物體B的加速度大于物體A的加速度，可知物體B的速度變化比較快，故A錯(cuò)誤，B正確。由于物體A、B的加速度方向與速度方向的關(guān)系未知，則無法判斷物體A、B的速度是增加還是減小，故C、D錯(cuò)誤。2．[多選]如圖甲所示，火箭發(fā)射時(shí)，速度能在10s內(nèi)由0增加到100m/s；如圖乙所示，汽車以108km/h的速度行駛，急剎車時(shí)能在2.5s內(nèi)停下來，下列說法中正確的是()A．10s內(nèi)火箭的速度改變量為10m/sB．2.5s內(nèi)汽車的速度改變量為－30m/sC．火箭的速度變化比汽車的快D．火箭的加速度比汽車的加速度小解析：選BD因火箭發(fā)射時(shí)，速度在10s內(nèi)由0增加到100m/s，故10s內(nèi)火箭的速度改變量為100m/s，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；汽車以108km/h＝30m/s的速度行駛，急剎車時(shí)能在2.5s內(nèi)停下來，則2.5s內(nèi)汽車的速度改變量為0－30m/s＝－30m/s，選項(xiàng)B正確；火箭的加速度為：a1＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(100,10)m/s2＝10m/s2；汽車的加速度為：a2＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(－30,2.5)m/s2＝－12m/s2，故火箭的速度變化比汽車的慢，火箭的加速度比汽車的加速度小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤、D正確?？肌盎睢彼季S的STS問題物理與現(xiàn)實(shí)生活結(jié)合比較緊密，在高考中，這方面內(nèi)容顯得十分搶眼，此類試題大多以生活常識(shí)、體育運(yùn)動(dòng)、交通運(yùn)輸、社會(huì)生產(chǎn)、能源環(huán)保、現(xiàn)代科技等信息為載體，考查學(xué)生活學(xué)活用物理知識(shí)的能力。此類問題之所以常失分，皆因不能準(zhǔn)確審題、不會(huì)思維遷移造成。本書在一些章節(jié)設(shè)此欄目，旨在讓學(xué)生多做多練、多感多悟，消除對(duì)STS問題的恐懼感。與描述運(yùn)動(dòng)的概念有關(guān)的STS問題1．(2019·揚(yáng)州中學(xué)月考)在“金星凌日”的精彩天象中，觀察到太陽表面上有顆小黑點(diǎn)緩慢走過，持續(xù)時(shí)間達(dá)六個(gè)半小時(shí)，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()