江蘇省2024高考物理一輪復(fù)習(xí)第一章直線運動基次1運動的描述教案

PAGEPAGE14第一章直線運動[高考導(dǎo)航]考點內(nèi)容要求高考命題實況高考戰(zhàn)報202420242024質(zhì)點參考系和坐標(biāo)系ⅠT13：速度—位移公式與電磁感應(yīng)綜合T11：測量重力加速度T15(1)(3)：運動學(xué)與板塊模型的結(jié)合3年3考難度中等保本必會位移、速度和加速度Ⅱ勻變速直線運動自由落體運動Ⅱ高頻考點：①運動學(xué)圖象。②勻變速直線運動綜合應(yīng)用。創(chuàng)新區(qū)域：①圍繞圖象創(chuàng)新。②教材試驗所用器材、數(shù)據(jù)處理的創(chuàng)新。試驗一：速度隨時間變更的規(guī)律基礎(chǔ)課1運動的描述學(xué)問排查學(xué)問點一質(zhì)點參考系1.質(zhì)點(1)定義：用來代替物體的有質(zhì)量的點叫做質(zhì)點。(2)條件：探討一個物體的運動時，假如物體的大小和形態(tài)對問題的影響可以忽視，該物體就可以看做質(zhì)點。2.參考系(1)定義：描述一個物體的運動時，選定其他物體做參考，視察這個物體的位置隨時間的變更，這種用來做參考的物體稱為參考系。(2)選取不同的參考系來視察同一個物體的運動，其運動性質(zhì)一般是不同的。通常以地面為參考系。學(xué)問點二位移速度1.位移和路程(1)位移：表示質(zhì)點的位置變更，它是由初位置指向末位置的有向線段。(2)路程：是物體實際運動軌跡的長度。(3)二者的區(qū)分和聯(lián)系：位移是矢量，路程是標(biāo)量。只有在單向直線運動中，位移的大小才等于路程。2.速度(1)定義：物體運動的位移與發(fā)生這個位移所用時間的比值。(2)定義式：v＝eq\f(Δx,Δt)。單位：m/s。(3)方向：平均速度的方向與位移的方向相同；瞬時速度的方向即物體運動的方向。學(xué)問點三加速度1.定義：物體速度的變更量與發(fā)生這一變更所用時間的比值。2.定義式：a＝eq\f(Δv,Δt)。單位：m/s2。3.方向：與Δv的方向一樣，由合力的方向確定，而與v0、v的方向無關(guān)。小題速練1.思索推斷(1)探討花樣游泳運動員的動作時，不能把運動員看成質(zhì)點。()(2)子彈擊中目標(biāo)時的速度屬于瞬時速度。()(3)物體的加速度增大，其速度肯定增大。()(4)加速度為正值，表示速度大小肯定越來越大。()答案(1)√(2)√(3)×(4)×2.[人教版必修1P11第1題改編](多選)下列對參考系的理解正確的是()A.“一江春水向東流”是江水相對于河岸為參考系B.“地球的公轉(zhuǎn)”是以太陽為參考系C.“鐘表的時針在轉(zhuǎn)動”是以分針為參考系D.“太陽東升西落”是以地面為參考系答案ABD3.[人教版必修1P29第2題改編](多選)關(guān)于物體的運動，下列說法可能正確的是()A.物體運動的加速度等于0，物體的速度也肯定等于0B.物體的速度變更量比較大，加速度也肯定較大C.物體具有向東的加速度，而速度的方向卻向西D.物體做直線運動，后一階段的加速度比前一階段的小，但速度卻比前一階段的大答案CD質(zhì)點參考系1.對質(zhì)點的三點說明(1)質(zhì)點是一種志向化物理模型，實際并不存在。(2)物體能否被看做質(zhì)點是由所探討問題的性質(zhì)確定的，并非依據(jù)物體自身大小和形態(tài)來推斷。(3)質(zhì)點不同于幾何“點”，是忽視了物體的大小和形態(tài)的有質(zhì)量的點，而幾何中的“點”僅僅表示空間中的某一位置。2.對參考系“兩性”的相識(1)隨意性：參考系的選取原則上是隨意的。(2)同一性：比較不同物體的運動必需選同一參考系?！纠?】(2024·蘇州模擬)2024年雅加達亞運會上留下了很多精彩的瞬間。下列運動員競賽過程中可視為質(zhì)點的是()解析跳水時，由于要看運動員的身體各部分的動作如何，不能看成質(zhì)點，故A項錯誤；鞍馬時，由于要看運動員的身體各部分的動作如何，不能看成質(zhì)點，故B項錯誤；馬拉松競賽中運動員的大小相對于競賽路程可以忽視不計，能夠看成質(zhì)點，故C項正確；吊環(huán)時，由于要看運動員的身體各部分的動作如何，不能看成質(zhì)點，故D項錯誤。答案C【例2】(2024·宿遷模擬)中國空軍在某次“繞島巡航”訓(xùn)練中多型戰(zhàn)機從早上8：00起飛，到達終點用時約1小時，飛行軌跡如圖1所示。下列說法正確的是()圖1A.8：00起飛，8：00為飛行時間間隔B.用時約1小時，1小時為時刻C.殲擊機進行空中加油時，殲擊機相對加油機是靜止的D.在巡航過程中相對臺灣島，殲擊機可能是靜止的解析8：00起飛，8：00是一個時間點，為飛行時刻，故A項錯誤；用時約1小時，1小時為飛行時間段，為飛行時間間隔，故B項錯誤；殲擊機進行空中加油時，殲擊機和加油機間相對位置不變，相對加油機是靜止的，故C項正確；在巡航過程中繞臺灣島飛行大半圈，殲擊機相對臺灣島是運動的，故D項錯誤。答案C位移和路程位移和路程的辨析比較項目位移x路程s確定因素由始、末位置確定由實際的運動軌跡長度確定運算規(guī)則矢量的三角形定則或平行四邊形定則標(biāo)量的代數(shù)運算大小關(guān)系x≤s(路程是被無限分割后，各小段位移的肯定值的和)【例3】(2024·宿遷期考)為了推動“陽光體育運動”的開展，促進師生身心健康發(fā)展，呈現(xiàn)學(xué)生良好的精神風(fēng)貌。宿遷中學(xué)于2024年10月17～19日實行了本校第一屆陽光體育節(jié)暨秋季運動會。整個競賽過程中，秩序井然，過程流暢，全體運動員堅韌拼搏，主動進取，創(chuàng)建出很多優(yōu)異的成果。下列描述正確的是()A.某同學(xué)百米賽跑的成果是13s，13s指的是時刻B.200m跑競賽中，200m指的是運動員的位移大小C.小明跳遠(yuǎn)成果為4.87m，4.87m指的是位移大小D.另一名同學(xué)的鉛球成果為7.59m，7.59m指的是位移大小解析某同學(xué)百米賽跑的成果是13s，13s指的是時間間隔，選項A錯誤；200m跑競賽中，200m指的是運動員的路程大小，選項B錯誤；小明跳遠(yuǎn)成果為4.87m，4.87m指的是位移大小，選項C正確；鉛球的成果等于落地點到投擲區(qū)圓心的距離再減去投擲區(qū)內(nèi)沿的半徑，選項D錯誤。答案C速度和速率平均速度、平均速率、瞬時速度的辨析物理量平均速度平均速率瞬時速度物理意義描述物體在一段時間(或一段位移)內(nèi)位置變更的快慢及方向描述物體沿軌跡運動的平均快慢描述物體在某一時刻(或某一位置)的運動快慢標(biāo)矢性矢量標(biāo)量矢量大小與方向?qū)?yīng)一段位移或一段時間(1)v＝eq\f(Δx,Δt)(2)方向與位移的方向相同(1)平均速率＝eq\f(路程,時間)，留意：不肯定等于平均速度的大??；(2)無方向(1)物體在某時刻或某位置的速度。當(dāng)Δt很小時，通?？捎胿＝eq\f(Δx,Δt)計算；(2)方向就是物體運動的方向，沿其運動軌跡切線方向【例4】(2024·如皋市開學(xué)考試)(多選)如圖2所示，某賽車手在一次野外訓(xùn)練中，先用地圖計算出動身地A和目的地B的直線距離為9km，實際從A運動到B用時5min，賽車上的里程表指示的里程數(shù)增加了15km，當(dāng)他經(jīng)過某路標(biāo)C時，車內(nèi)速度計指示的示數(shù)為150km/h，那么可以確定的是()圖2A.整個過程中賽車的平均速度為180km/hB.整個過程中賽車的平均速度為108km/hC.賽車經(jīng)過路標(biāo)C時的瞬時速度大小為150km/hD.賽車經(jīng)過路標(biāo)C時速度方向為由A指向B解析從A到B位移為9km，用時eq\f(1,12)h，由平均速度定義式v＝eq\f(Δx,Δt)可得整個過程的平均速度為108km/h，故選項A錯誤，B正確；速度計顯示的是瞬時速度大小，故選項C正確；經(jīng)過C時速度的方向為軌跡過C點的切線方向，故選項D錯誤。答案BC速度、速度的變更量和加速度的關(guān)系1.速度、速度變更量、加速度的比較速度速度變更量加速度物理意義描述物體運動的快慢描述物體速度的變更描述物體速度變更的快慢定義式v＝eq\f(Δx,Δt)Δv＝v－v0a＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(v－v0,Δt)方向與位移Δx同向由v－v0或a的方向確定與Δv的方向一樣，由F的方向確定，而與v0、v方向無關(guān)2.速度和加速度的關(guān)系(1)速度的大小和加速度的大小無干脆關(guān)系。速度大，加速度不肯定大，加速度大，速度也不肯定大；加速度為零，速度可以不為零，速度為零，加速度也可以不為零。(2)速度的方向和加速度的方向無干脆關(guān)系。加速度與速度的方向可能相同，也可能相反，還可能不在一條直線上?！纠?】(2024·如東縣質(zhì)量檢測)(多選)我國新研制的隱形戰(zhàn)機殲－20已經(jīng)起先掛彈飛行。在某次試飛中，由靜止起先加速，當(dāng)加速度a不斷減小至零時，飛機剛好起飛，則此過程中飛機的()A.速度不斷增大，位移不斷減小B.速度不斷增大，位移不斷增大C.速度增加越來越快，位移增加越來越慢D.速度增加越來越慢，位移增加越來越快解析依據(jù)題意，飛機速度方向與加速度方向同向，飛機速度和位移都在增大，選項A錯誤，B正確；由于加速度減小，所以速度增加越來越慢，而速度增大，會使位移變更越來越快，選項C錯誤，D正確。答案BD推斷質(zhì)點做加速直線運動或減速直線運動的方法用極限法求瞬時速度——科學(xué)思維的培育1.方法概述：由平均速度公式v＝eq\f(Δx,Δt)可知，當(dāng)Δt特別小，趨向于極限時，這時的平均速度就認(rèn)為是某一時刻或某一位置的瞬時速度。極限思維法只能用于在選定區(qū)域內(nèi)所探討的物理量連續(xù)、單調(diào)變更的狀況。2.常見類型：(1)公式v＝eq\f(Δx,Δt)中，當(dāng)Δt→0時v是瞬時速度。(2)公式a＝eq\f(Δv,Δt)中，當(dāng)Δt→0時a是瞬時加速度?！纠?】(2024·興化一中期初)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3所示，滑塊在牽引力作用下先后勻加速通過兩個光電門，配套的數(shù)字計時器記錄了遮光板通過第一個光電門的時間為Δt1＝0.30s，通過其次個光電門的時間為Δt2＝0.10s，遮光板從起先遮住第一個光電門到起先遮住其次個光電門的時間為Δt＝3.0s，則滑塊的加速度約為()圖3A.0.067m/s2 B.0.67m/s2C.6.7m/s2 D.不能計算出解析遮光板通過第一個光電門時的速度v1＝eq\f(d,Δt1)＝eq\f(0.03,0.30)m/s＝0.10m/s，遮光板通過其次個光電門時的速度v2＝eq\f(d,Δt2)＝eq\f(0.03,0.10)m/s＝0.30m/s，故滑塊的加速度a＝eq\f(v2－v1,Δt)≈0.067m/s2，選項A正確。答案A1.(2024·揚州中學(xué)月考)在“金星凌日”的精彩天象中，視察到太陽表面上有顆小黑點緩慢走過，持續(xù)時間達六個半小時，那便是金星，這種天文現(xiàn)象稱為“金星凌日”，如圖4所示。下面說法正確的是()圖4A.地球在金星與太陽之間B.觀測“金星凌日”時可將太陽看成質(zhì)點C.以太陽為參考系，金星繞太陽一周位移不為零D.以太陽為參考系，可以認(rèn)為金星是運動的解析金星通過太陽和地球之間時，我們才看到金星沒有被太陽照亮的一面呈黑色，選項A錯誤；因為太陽的大小對所探討問題起著至關(guān)重要的作用，所以觀測“金星凌日”時不能將太陽看成質(zhì)點，選項B錯誤；金星繞太陽一周，起點與終點重合，位移為零，選項C錯誤；金星相對于太陽的空間位置發(fā)生了變更，所以以太陽為參考系，金星是運動的，選項D正確。答案D2.(2024·徐州調(diào)研)(多選)下面有關(guān)平均速度、瞬時速度的說法中正確的是()A.火車以70km/h的速度從廣州開往上海，這里的70km/h是指平均速度B.子彈以600m/s的速度從槍口射出，這里的600m/s是指平均速度C.小球在第5s內(nèi)的速度是6m/s，這里的6m/s是指瞬時速度D.汽車通過站牌時的速度是36km/h，這里的36km/h是指瞬時速度解析火車以70km/h的速度從廣州開往上海，此速度是運動過程的速度，表示平均速度，故A項正確；子彈以600m/s的速度從槍口射出，槍口是一個位置，所以此速度表示瞬時速度，故B項錯誤；小球在第5s內(nèi)的速度是6m/s，第5s內(nèi)是一段時間，此速度表示平均速度，故C項錯誤；汽車通過站牌時的速度是36km/h，站牌是一個位置，所以此速度表示瞬時速度，故D項正確。答案AD3.(2024·三門峽模擬)趙凱華教授說過“加速度是人類相識史上最難建立的概念之一，也是每個初學(xué)物理的人最不易駕馭的概念……”。所以對加速度的相識應(yīng)當(dāng)引起大家的重視。下列說法中正確的是()A.加速度是描述速度變更快慢的物理量，速度大，加速度肯定大B.速度變更得越快，加速度就變更得越快C.物體加速度變大，則速度也肯定是在變大D.加速度的方向與速度變更量的方向相同解析加速度是描述物體速度變更快慢的物理量，加速度的大小取決于速度的變更率，與速度的大小無關(guān)，故A項錯誤；速度變更得越快，加速度就越大，但加速度的變更不肯定越快，故B項錯誤；物體加速度變大，但假如加速度和速度方向相反，則速度在減小，故C項錯誤；依據(jù)加速度的定義可知，加速度的方向與速度變更量的方向相同，故D項正確。答案D4.(2024·江都中學(xué)月考)同一張底片對著小球單向運動的路徑每隔eq\f(1,10)s拍一次照，得到的照片如圖5所示，則小球在圖示過程中的平均速度的大小約為()圖5A.0.25m/s B.0.2m/sC.0.17m/s D.無法確定解析題圖所示過程中x＝6cm－1cm＝5cm＝0.05m，t＝3×eq\f(1,10)s＝0.3s，故eq\o(v,\s\up6(－))＝eq\f(x,t)≈0.17m/s，選項C正確。答案C(時間：30分鐘)一、單項選擇題1.(2024·常州中學(xué)檢測)北京時間2024年8月6日早上7：00，第31屆奧林匹克運動會在巴西里約熱內(nèi)盧拉開帷幕。第3天，中國選手孫楊以1分44秒的成果獲得男子200m自由泳競賽冠軍(國際標(biāo)準(zhǔn)游泳池長50m)。下列說法中正確的是()A.“1分44秒”指的是時間間隔B.孫楊200m自由泳的平均速度為1.92m/sC.在探討孫楊技術(shù)動作時，可以把孫楊看成質(zhì)點D.在游泳過程中，以游泳池里的水為參考系，孫楊是靜止的解析“1分44秒”是孫楊游泳全程的時間，指的是時間間隔，選項A正確；孫楊200m自由泳的位移為零，故平均速度為零，選項B錯誤；在探討孫楊的技術(shù)動作時，不能把孫楊看成質(zhì)點，否則將無動作可言，選項C錯誤；以游泳池里的水為參考系，孫楊相對水的位置在發(fā)生變更，故孫楊是運動的，選項D錯誤。答案A2.下表是D3111次動車寧德至福州南站區(qū)間的運行時刻表，則()車次動身站開車時間到達站到達時間用時里程D3111寧德12：14福州南12：4935分88kmA.表中“12：14”表示時刻B.該動車從寧德至福州南的位移為88kmC.依據(jù)表中數(shù)據(jù)能求出該動車從寧德至福州南的平均速度D.該動車從寧德至福州南全程做勻速直線運動解析表中“12：14”表示時刻，選項A正確；該動車從寧德至福州南的路程為88km，選項B錯誤；從表中數(shù)據(jù)無法知道該動車從寧德至福州南的位移，故無法求出該動車從寧德至福州南的平均速度，選項C錯誤；該動車從寧德至福州南全程中不是直線運動，故不行能做勻速直線運動，選項D錯誤。答案A3.三個質(zhì)點A、B、C均由N點沿不同路徑運動至M點，運動軌跡如圖1所示，三個質(zhì)點同時從N點動身，同時到達M點，下列說法正確的是()圖1A.三個質(zhì)點從N點到M點的平均速度不同B.三個質(zhì)點隨意時刻的速度方向都相同C.三個質(zhì)點隨意時刻的位移方向都相同D.三個質(zhì)點從N點到M點的位移相同解析位移是指從初位置指向末位置的有向線段，在隨意時刻，三個質(zhì)點的位移方向不同，只有均到達M點時，位移方向相同，選項C錯誤，D正確；依據(jù)平均速度的定義式eq\o(v,\s\up6(－))＝eq\f(Δx,Δt)可知三個質(zhì)點從N點到M點的平均速度相同，選項A錯誤；質(zhì)點隨意時刻的速度方向沿軌跡的切線方向，故三個質(zhì)點的速度方向不會在隨意時刻都相同，選項B錯誤。答案D4.(2024·連云港模擬)一個質(zhì)點做變速直線運動，以v1＝10m/s的平均速度完成前eq\f(1,3)路程，以v2＝30m/s的平均速度完成剩下eq\f(2,3)的路程，則全過程的平均速度為()A.20m/s B.18m/sC.23.3m/s D.40m/s解析設(shè)全程長為x，則前eq\f(1,3)路程所需的時間t1＝eq\f(\f(1,3)x,10)，后eq\f(2,3)路程所需的時間t2＝eq\f(\f(2,3)x,30)。所以全程的平均速度eq\o(v,\s\up6(－))＝eq\f(x,t1＋t2)＝eq\f(x,\f(\f(1,3)x,10)＋\f(\f(2,3)x,30))m/s＝18m/s，故B項正確。答案B5.如圖2所示，小球以v1＝3m/s的速度水平向右運動，碰一墻壁經(jīng)Δt＝0.01s后以v2＝2m/s的速度沿同始終線反向彈回，小球在這0.01s內(nèi)的平均加速度是()圖2A.100m/s2，方向向右 B.100m/s2，方向向左C.500m/s2，方向向左 D.500m/s2，方向向右解析取水平向左為正方向，則v1＝－3m/s，v2＝2m/s，由加速度的定義式可得a＝eq\f(v2－v1,Δt)＝eq\f(2－（－3）,0.01)m/s2＝500m/s2，方向水平向左，故只有選項C正確。答案C二、多項選擇題6.(2024·南平模擬)下列關(guān)于瞬時速度和平均速度的說法正確的是()A.若物體在某段時間內(nèi)任一時刻的瞬時速度都等于零，則它在這段時間內(nèi)的平均速度肯定等于零B.若物體在某段時間內(nèi)的平均速度等于零，則它在這段時間內(nèi)任一時刻的瞬時速度肯定都等于零C.勻速直線運動中，物體在隨意一段時間內(nèi)的平均速度等于它在任一時刻的瞬時速度D.變速直線運動中，物體在隨意一段時間內(nèi)的平均速度肯定不等于它在某一時刻的瞬時速度解析若物體在某段時間內(nèi)任一時刻的瞬時速度都等于零，則物體靜止，平均速度等于零，A項正確；若物體在某段時間內(nèi)的平均速度等于零，任一時刻的瞬時速度不肯定都為零，如物體做圓周運動運動一周時，平均速度為零，但這段時間內(nèi)任一時刻的瞬時速度不肯定為零，B項錯誤；在勻速直線運動中，物體的速度恒定不變，任一時刻的瞬時速度都相等，都等于隨意一段時間內(nèi)的平均速度，C項正確；在變速直線運動中，物體的速度在不斷變更，某一時刻的瞬時速度可能等于某段時間內(nèi)的平均速度，D項錯誤。答案AC7.汽車和高鐵是現(xiàn)在我們出行的重要交通工具，假設(shè)甲、乙兩地直線距離是50km，從甲地到乙地乘汽車須要走70km的路程，用時1h，乘高鐵須要走60km的路程，用時0.5h，則下列說法正確的是()A.汽車行駛的瞬時速度肯定是70km/hB.汽車行駛的平均速率肯定是50km/hC.高鐵運行的平均速率大小等于120km/hD.高鐵運行的平均速度大小等于100km/h解析利用平均速度的定義式知，汽車的平均速度為eq\o(v,\s\up6(－))1＝50km/h，高鐵的平均速度eq\o(v,\s\up6(－))2＝100km/h；平均速率等于路程與時間的比值，故汽車的平均速率eq\o(v,\s\up6(－))1′＝70km/h，高鐵的平均速率eq\o(v,\s\up6(－))2′＝120km/h。綜上知，選項A、B錯誤，C、D正確。答案CD8.(2024·金陵中學(xué)檢測)如圖3所示，甲、乙、丙3人乘不同的熱氣球，甲看到樓房勻速上升，乙看到甲勻速上升，甲看到丙勻速上升，丙看到乙勻速下降，那么，從地面上看甲、乙、丙的運動可能是()圖3A.甲、乙勻速下降，且v乙>v甲，丙停在空中B.甲、乙勻速下降，且v乙>v甲，丙勻速上升C.甲、乙勻速下降，且v乙>v甲，丙勻速下降且v丙>v甲D.甲、乙勻速下降，且v乙>v甲，丙勻速下降且v丙<v甲解析甲看到樓房勻速上升，說明甲相對于地勻速下降，乙看到甲勻速上升，說明乙勻速下降，而且v乙>v甲，甲看到丙勻速上升，丙看到乙勻速下降，丙可能停在空中，也可能勻速上升，故選項A、B正確；甲看到丙勻速上升，丙看到乙勻速下降，丙可能勻速下降，且v丙<v甲，故選項C錯誤，D正確。答案ABD9.(2024·南京模擬)關(guān)于速度、速度的變更和加速度的關(guān)系，下列說法中正確的是()A.速度變更的方向為正，加速度的方向也為正B.物體加速度增大，速度肯定越來越大C.速度越來越大，加速度肯定越來越大D.加速度可能既不與速度同向，也不與速度反向解析加速度方向與速度變更量的方向相同，速度變更方向為正，加速度方向為正，故A項正確；當(dāng)加速度方向與速度方向相反，加速度越來越大，但速度越來越小，故B項錯誤；速度越來越大，說明物體的速度方向與加速度方向相同，但加速度可能在減小，故C項錯誤；加速度是由合外力確定的，它可以不與速度在同始終線上，這種狀況下，物體做曲線運動，故D項正確。答案AD三、計算題10.讓小球從斜面的頂端滾下，如圖4所示是用閃光照相機拍攝的小球在斜面上運動的一段頻閃照片，所標(biāo)距離為球的實際運動距離。已知閃頻為10Hz，且O點是0.4s時小球所處的位置，試依據(jù)此圖估算：圖4(1)小球從O點到B點的平均速度的大??；(2)小球在A點和B點的瞬時速度的大小