新教材一輪復(fù)習(xí)魯科版第1章第1講運(yùn)動的描述學(xué)案

運(yùn)動的描述勻變速直線運(yùn)動

課標(biāo)要求考情分析

了解近代實(shí)驗(yàn)科學(xué)產(chǎn)生的背景，

認(rèn)識實(shí)驗(yàn)對物理學(xué)發(fā)展的推動作

用。

經(jīng)歷質(zhì)點(diǎn)模型的建構(gòu)過程，了解

質(zhì)點(diǎn)的含義。知道將物體抽象為質(zhì)

點(diǎn)的條件，能將特定實(shí)際情境中的1.新高考例證

物體抽象成質(zhì)點(diǎn)。體會建構(gòu)物理模2020年山東高考卷第1題,題圖曲線“往

型的思維方式，認(rèn)識物理模型在探上走”，但實(shí)際問題卻是“下樓”，這道

索自然規(guī)律中的作用。題出錯的同學(xué)應(yīng)不在少數(shù)。本題體現(xiàn)了新

理解位移、速度和加速度。通過高考中對逆向思維、考生審題能力及解決

實(shí)驗(yàn)，探究勻變速直線運(yùn)動的特實(shí)際問題能力的考查。

點(diǎn)，能用公式、圖像等方法描述勻2.新高考預(yù)測

變速直線運(yùn)動，理解勻變速直線運(yùn)⑴運(yùn)動圖像的考查仍然是新高考的重點(diǎn)。

動的規(guī)律，能運(yùn)用其解決實(shí)際問⑵注重對題干情境的審查，理清情境、過

題，體會科學(xué)思維中的抽象方法和程并運(yùn)用圖像解決問題。

物理問題研究中的極限方法。

通過實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識自由落體運(yùn)動規(guī)

律。結(jié)合物理學(xué)史的相關(guān)內(nèi)容，認(rèn)

識物理實(shí)驗(yàn)與科學(xué)推理在物理學(xué)

研究中的作用。

運(yùn)動學(xué)圖像

位移

??~

加速戊

運(yùn)動的描述勻

變速汽級運(yùn)動

知識體系底本規(guī)律

勺變速M(fèi)戊L二7V~_____實(shí)驗(yàn)中的謖■和右效數(shù)Z

自由落體運(yùn)動

一運(yùn)動的2禧?―［實(shí)*-H做直線運(yùn)動物體的瞬麗

-nlift運(yùn)動

第1講運(yùn)動的描述

--------\必備知識?落實(shí)基礎(chǔ)性/------

一、質(zhì)點(diǎn)、參考系

1.質(zhì)點(diǎn)：用來代替物體的具有質(zhì)量的點(diǎn)。

2.參考系：為了研究物體的運(yùn)動而假定丕動的作為參考的物體。

思考辨析

1.質(zhì)點(diǎn)是一種理想化模型，實(shí)際上并不存在。（√）

2.體積很大的物體，不能被視為質(zhì)點(diǎn)。（X）

3.研究物體的運(yùn)動時(shí)，只能選擇靜止的物體作為參考系。（X）

4.“質(zhì)點(diǎn)”與“幾何點(diǎn)”有何區(qū)別？

提示：質(zhì)點(diǎn)是物理上對物體的抽象，是有質(zhì)量的，有物理意義。幾何點(diǎn)沒

有物理意義。

5.在同一個(gè)問題中，若要研究多個(gè)物體的運(yùn)動或同一個(gè)物體在不同階段的

運(yùn)動，應(yīng)如何選取參考系？

提示：必須選取同一個(gè)參考系。

~二、位移和路程

1.位移：描述物體位置的變化，用一條從初位置指向末位置的有向線段表

示，是矢量，其大小S=以二覆。

2.路程：物體運(yùn)動軌跡的長度，是標(biāo)量。

思考辨析

1.做直線運(yùn)動的物體，其位移大小一定等于路程。（X）

2.簡述位移和路程的區(qū)別。

提示：位移描述物體位置的變化，是矢量；路程是物體運(yùn)動軌跡的長度，

是標(biāo)量。

3.一般情況下，物體的位移大小小于其路程，在什么情況下其位移大小才

等于路程？

提示：物體做單向直線運(yùn)動時(shí)，其位移大小才等于路程。

三'速度和速率

1.平均速度：物體運(yùn)動的位移與所用時(shí)間之比，即方=；,是矢量，方向

與位移方向相同。

2.瞬時(shí)速度：物體在某位置（時(shí)刻）的速度。

3.速率：瞬時(shí)速度的大小。

4.平均速率：物體運(yùn)動的路程與所經(jīng)歷時(shí)間之比，是標(biāo)量。

思考辨析

1.平均速度的方向與位移方向相同。（J）

2.瞬時(shí)速度的方向就是物體在該時(shí)刻或該位置的運(yùn)動方向。（√）

3.平均速度、瞬時(shí)速度和平均速率，哪些屬于矢量？

提示：平均速度和瞬時(shí)速度是矢量，平均速率是標(biāo)量。

4.物體的平均速度大小與其平均速率相等嗎？

提示：不一定相等。只有當(dāng)物體做單向直線運(yùn)動時(shí)，路程與位移的大小相

等，平均速率才等于平均速度的大小。

注意事項(xiàng)/（1）平均速度的大小與物體不同的運(yùn)動階段有關(guān)，求解平均速度時(shí),

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）速率是瞬時(shí)速度的大小，是標(biāo)量；但平均速率并不是平均速度的大小。

四、加速度

1.速度變化量：?v=v∕-Vo0

2.加速度：物體運(yùn)動速度的變化跟發(fā)生這一變化所用時(shí)間之比，即a=

~~t-°

思考辨析

1.物體的加速度增大，速度就增大。（X）

2.物體的速度很大，加速度不可能為0。（X）

3.加速度的方向與Ao的方向一致,由合力的方向決定,而與劭＞、F的方

向無關(guān)。

4.以下三幅圖中的小車在運(yùn)動時(shí)有加速度嗎？請說明理由。

40km/h80km/hθkm/h

提示：題圖甲中，小車的速度大小發(fā)生變化；題圖乙中，小車的速度方向

發(fā)生變化；題圖丙中，小車的速度大小和方向均發(fā)生變化，所以三幅圖中的小

車均有加速度。

\關(guān)鍵能力?提升綜合性/

考點(diǎn)1質(zhì)點(diǎn)'參考系和位移（基礎(chǔ)考點(diǎn)）

「題組通關(guān)」

L（多選）下列四幅圖中，各運(yùn)動物體不能看成質(zhì)點(diǎn)的是（）

?

￡?C?X

A.研究投出的籃B.觀眾欣賞

球的運(yùn)動路徑體操表演

C.研究地球繞D.研究子彈頭穿

太陽公轉(zhuǎn)過橘子的時(shí)間

BD解析：研究投出的籃球的運(yùn)動路徑時(shí)，可以將籃球看成質(zhì)點(diǎn)；觀眾欣

賞體操表演時(shí)，不可以把表演者看成質(zhì)點(diǎn)，否則無法欣賞其動作；研究地球繞

太陽公轉(zhuǎn)時(shí)，可以忽略地球的大小，地球可以看成質(zhì)點(diǎn)；研究子彈頭穿過橘子

的時(shí)間時(shí)，不能把子彈頭看成質(zhì)點(diǎn)。本題選不能看成質(zhì)點(diǎn)的，故選B、Do

2.如圖所示，在國慶閱兵式上，空中編隊(duì)排出“70”隊(duì)形，飛過天安門觀

禮臺上空。下列關(guān)于飛機(jī)的運(yùn)動情況的說法不正確的是（）

A.地面上的人看到飛機(jī)飛過，是以地面為參考系的

B.飛行員看到觀禮臺向后掠過，是以飛機(jī)為參考系的

C.以編隊(duì)中某一飛機(jī)為參考系，其他飛機(jī)是運(yùn)動的

D.以編隊(duì)中某一飛機(jī)為參考系，其他飛機(jī)是靜止的

C解析：飛機(jī)相對地面及地面上的建筑物向前飛行，而地面上的建筑物相

對飛機(jī)向后運(yùn)動，可見，地面上的人看到飛機(jī)飛過是以地面為參考系的，飛行

員看到觀禮臺向后掠過是以飛機(jī)為參考系的，A、B正確；由于飛機(jī)編隊(duì)隊(duì)形保

持不變，所以以編隊(duì)中某一飛機(jī)為參考系，其他飛機(jī)均是靜止的，C錯誤，D正

確。

3.在田徑運(yùn)動會400m比賽中，終點(diǎn)在同一直線上，但起點(diǎn)不在同一直線

上。關(guān)于這樣的做法，下列說法正確的是()

A.這樣做是為了使參加比賽的同學(xué)位移大小相同

B.這樣做是為了使參加比賽的同學(xué)路程相同

C.這樣做是為了使參加比賽的同學(xué)所用時(shí)間相同

D.這種做法其實(shí)是不公平的，明顯對外側(cè)跑道的同學(xué)有利

B解析：因?yàn)榕艿劳馊Π霃酱笥诶锶Π霃?，?dāng)終點(diǎn)在同一直線上時(shí)，起點(diǎn)

就不在同一直線上，這樣做的目的是使參加比賽的同學(xué)路程相同，選項(xiàng)B正確。

「題后歸納」

抓住“三點(diǎn)”理解質(zhì)點(diǎn)、參考系和位移

(1)質(zhì)點(diǎn)的模型化：建立模型，一是要明確題目中需要研究的問題，二是看

所研究物體的形狀和大小對所研究問題是否有影響。

(2)運(yùn)動的相對性：選取不同的參考系，對同一運(yùn)動的描述一般是不同的。

⑶位移的矢量性：一是位移只與初、末位置有關(guān)；二是位移方向是由初位

置指向末位置。

考點(diǎn)2平均速度、瞬時(shí)速度和平均速率(能力考點(diǎn))

「典例導(dǎo)引」

考向1平均速度與平均速率

典例(多選)如圖所示，物體沿曲線軌跡的箭頭方向運(yùn)動，AB.ABC.ABCD.

A5CDE四段曲線軌跡運(yùn)動所用的時(shí)間分別是Is、2s、3s、4s。下列說法正確

的是()

A.物體在A5段的平均速度大小為1m/s

B.物體在48。段的平均速度大小為害m/s

C.物體在A5C段的平均速率為半m/s

D.物體在B點(diǎn)的速度等于AC段的平均速度

解題指導(dǎo)/(1)應(yīng)用行=：求平均速度時(shí)，要注意S與/的對應(yīng)。

(2)平均速度是物體運(yùn)動的位移與所用時(shí)間之比，平均速率是物體運(yùn)動的路

程與所用時(shí)間之比。

(3)一段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，只適用于勻變速直線

運(yùn)動。

【自主解答】

—s—1—?/?

ms

AB解析：由0=7可得，VAB=Jm∕s=lm/s,vAC=/>故A、

B正確；物體在45C段的平均速率，應(yīng)為路程與時(shí)間的比值，QiBC=空也m/s,

故C錯誤；物體由A經(jīng)5到C的過程不是勻變速直線運(yùn)動過程，5點(diǎn)雖為中間

時(shí)刻，但其速度不等于AC段的平均速度，故D錯誤。

【核心歸納】

兩種速度和速率的關(guān)系

(1)無論什么運(yùn)動，瞬時(shí)速率都等于瞬時(shí)速度的大小。

(2)只有在單向直線運(yùn)動中，平均速率才等于平均速度的大??；在其他運(yùn)動

中，平均速率大于平均速度的大小。

考向2極限法求瞬時(shí)速度的大小

典例用如圖所示的計(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)過光電門位置時(shí)的速度大小為（）

A.0.10m/sB.100m/sC.4.0m/sD.0.40m/s

【自主解答】

A解析：遮光條經(jīng)過光電門的遮光時(shí)間很短，所以可以把遮光條經(jīng)過光電

門的平均速度視為滑塊經(jīng)過光電門位置時(shí)的瞬時(shí)速度，即。=:=錯誤！m∕s=

0.10m/s,選項(xiàng)A正確。

【技法總結(jié)】

1.方法概述：由平均速度公式石=；可知，當(dāng)，非常小，趨向于極限時(shí)，

平均速度就可認(rèn)為是在某一時(shí)刻或經(jīng)過某一位置的瞬時(shí)速度。

2.一般物體的運(yùn)動，用極限法求出的瞬時(shí)速度只能粗略地表示物體在這一

極短位移內(nèi)某一位置或這一極短時(shí)間內(nèi)某一時(shí)刻的瞬時(shí)速度，并不精確。時(shí)間f

越短，平均速度越接近某時(shí)刻的瞬時(shí)速度。

3.對于勻變速直線運(yùn)動，一段時(shí)間內(nèi)的平均速度可以精確地表示物體在這

一段時(shí)間內(nèi)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度。

「多維訓(xùn)練」

1.一個(gè)朝著某方向做直線運(yùn)動的物體，在，時(shí)間內(nèi)的平均速度是。，緊接

著?時(shí)間內(nèi)的平均速度是則物體在這段時(shí)間內(nèi)的平均速度是（）

2

A.VB.Ti?

c4n5

C.?rD.er

D解析：由平均速度的定義式方=；,可得物體在這段時(shí)間內(nèi)的平均速度

Vt

-vt+l225

故選項(xiàng)D正確。

°=~?=補(bǔ)

t+2

2.（2021?杭州模擬）（多選）2020年9月150,謝震業(yè)以10.31S的成績獲得

2020年全國田徑錦標(biāo)賽男子100m決賽冠軍。假設(shè)謝震業(yè)在前7s跑了68m,7s

末到7.1s末跑了1.02m,跑到終點(diǎn)共用10.31s,則下列說法正確的是（）

A.謝震業(yè)在百米全過程的平均速度大小是9.70m/s

B.謝震業(yè)在前7S的平均速度大小是9.71m/s

C.謝震業(yè)在7s末的瞬時(shí)速度大小為9.71m/s

D.無法精確計(jì)算謝震業(yè)在7s末的瞬時(shí)速度

ABD解析：由石=：可得,謝震業(yè)在百米決賽全過程的平均速度大小是石

=?θθθ?m∕s=9.70m/s,在前7s的平均速度大小是v'=與m/s=9.71m/s,

A、B正確；10.2m/s是他在7s末到7.1s末時(shí)間內(nèi)的平均速度大小，而不是7

S末的瞬時(shí)速度大小，C錯誤；由于謝震業(yè)不一定做勻加速直線運(yùn)動，所以無法

具體計(jì)算他在7s末的瞬時(shí)速度，D正確。

考點(diǎn)3加速度的理解與計(jì)算（能力考點(diǎn)）

「典例導(dǎo)引」

考向1加速度與速度及速度變化量之間的關(guān)系

典例（多選）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

的是（）

A.點(diǎn)火后即將升空的火箭，因火箭還沒運(yùn)動，所以加速度一定為O

B.高速公路上沿直線高速行駛的轎車為避免事故而緊急剎車，速度變化很

快，所以加速度很大

C.在軌道上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，加速度不為0

【自主解答】

BD解析：點(diǎn)火后即將升空的火箭，雖然速度還為0,但因其所受合外力

?τ）

不為0,故加速度不為O,A錯誤；轎車緊急剎車時(shí)，速度變化很快，由a=~^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O,C錯誤；汽車勻速率通過拱橋時(shí)，汽車做曲線運(yùn)動，汽車的

速度方向時(shí)刻變化，其加速度不為0,D正確。

【核心歸納】

1.速度的大小與加速度的大小沒有必然聯(lián)系。

2.速度變化量的大小和方向由初速度和末速度共同決定。

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。

(1)當(dāng)α與。同向或夾角為銳角時(shí)，物體加速。

(2)當(dāng)。與。垂直時(shí)，物體速度的大小不變，但方向改變。

(3)當(dāng)α與。反向或夾角為鈍角時(shí)，物體減速。

考向2加速度的大小計(jì)算及方向判斷

典例如圖所示，小球以大小為3m/s的速度S水平向右運(yùn)動，碰到一墻壁

經(jīng)Af=O.01s后以大小為2m∕s的速度。2沿同一直線反向彈回，則小球在這0.01

S內(nèi)的平均加速度是()

A.100πι∕s2,方向向右

B.100m∕s2,方向向左

C.500m∕s2,方向向左

D.500m∕s2,方向向右

【自主解答】

C解析：方法一：取末速度的方向?yàn)檎较?，由?若得，

2—(—3)

=θθ?7m∕s2=500m∕s2,方向與S方向相同，水平向左，故選項(xiàng)C正確。

方法二:取初速度的方向?yàn)檎较颍搔?*得"j°hoiι3m∕s2

=-500m∕s2,方向與02方向相同，水平向左，故選項(xiàng)C正確。

【技法總結(jié)】

應(yīng)用a瑞計(jì)算加速度的步驟

⑴規(guī)定正方向，一般選取初速度方向?yàn)檎较颍?/p>

(2)根據(jù)題意，求出初速度。。和末速度0”利用Ao=Q-Oo,求出Ao；

⑶確定發(fā)生速度變化?v所用的時(shí)間Af;

(4)由α=詈?τ)計(jì)算加速度，并對。的方向進(jìn)行說明。

「多維訓(xùn)練」

1.一個(gè)質(zhì)點(diǎn)做速度方向不變的直線運(yùn)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直至為0,在此過程中()

A.速度逐漸減小,當(dāng)加速度減小到0時(shí)，速度達(dá)到最小值

B.速度逐漸增大，當(dāng)加速度減小到0時(shí)，速度達(dá)到最大值

C.位移逐漸增大，當(dāng)加速度減小到0時(shí)，位移將不再增大

D.位移逐漸減小,當(dāng)加速度減小到0時(shí)，位移達(dá)到最小值

B解析：由于加速度的方向始終與速度方向相同，質(zhì)點(diǎn)速度逐漸增大，當(dāng)

加速度減小到0時(shí)，速度達(dá)到最大值，選項(xiàng)A錯誤，選項(xiàng)B正確；位移逐漸增

大，當(dāng)加速度減小到0時(shí)，速度不再變化，位移將隨時(shí)間繼續(xù)增大，選項(xiàng)C、D

錯誤。

2.(2020?德州模擬)如圖所示，足球比賽中，某運(yùn)動員將向左沖來的足球向

右踢回，踢球前后足球的速度大小分別為2m/s和5m∕s,腳對球的作用時(shí)間為

0.5s,此過程中足球的加速度為(

A.6m∕s2,方向向右B.6m∕s2,方向向左

C.14m∕s2,方向向右D.14m∕s2,方向向左

C解析：以向左的方向?yàn)樗俣鹊恼较颍瑒t初速度加=2m/s,末速度口

=-5m/s,所以足球的加速度為-=一記一m/s2=-14m∕s2,負(fù)號表

示加速度的方向向右，故C正確，A、B、D錯誤。

81科學(xué)思維I極限思想的應(yīng)用

典例為了測定氣墊導(dǎo)軌上滑塊的加速度，滑塊上安裝了寬度為d=3.0cm

的遮光板，如圖所示，滑塊在牽引力作用下勻加速先后通過兩個(gè)光電門，配套

的數(shù)字毫秒計(jì)記錄了遮光板通過