2024高考物理一輪復(fù)習(xí)第一單元運(yùn)動(dòng)的描述與勻變速直線運(yùn)動(dòng)第1講運(yùn)動(dòng)的描述學(xué)案新人教版

PAGE13-第1講運(yùn)動(dòng)的描述一、考情分析近年高考對(duì)直線運(yùn)動(dòng)的考查主要側(cè)重于勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律及圖象，表現(xiàn)為兩種命題形式：其一，以選擇題的形式單獨(dú)命題，主要考查自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律、豎直上拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律以及運(yùn)動(dòng)圖象問題，題目一般基礎(chǔ)性較強(qiáng)，難度不大；其二，與其他考點(diǎn)(如牛頓運(yùn)動(dòng)定律、電場(chǎng)學(xué)問)相結(jié)合，命制計(jì)算題，一般有肯定難度，主要考查勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律和運(yùn)動(dòng)圖象．二、學(xué)問特點(diǎn)本單元是中學(xué)物理之首，是物理學(xué)思維方法的基礎(chǔ)，為構(gòu)建運(yùn)動(dòng)學(xué)學(xué)問體系，提出許多概念，概念之間聯(lián)系緊密．通過本章的學(xué)習(xí)，可以從物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究以及科學(xué)看法與責(zé)任多方面發(fā)展學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)．本單元中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律、思想方法也是分析帶電粒子在電場(chǎng)、磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)問題的基礎(chǔ)．三、復(fù)習(xí)方法1．留意對(duì)基本概念和基本規(guī)律的理解：在復(fù)習(xí)過程中要把握公式、規(guī)律的來龍去脈以及概念、公式和規(guī)律之間內(nèi)在的必定聯(lián)系，對(duì)于簡(jiǎn)單混淆的概念可以通過對(duì)比學(xué)習(xí)來領(lǐng)悟概念的實(shí)質(zhì)．2．留意領(lǐng)悟物理學(xué)中探討問題的方法：構(gòu)建模型方法(質(zhì)點(diǎn))、數(shù)學(xué)方法(解析法與圖象法)、逆向思維法(勻減速直線運(yùn)動(dòng))、極限法(瞬時(shí)速度)、試驗(yàn)方法等是本單元探討問題的主要方法，要利用一些詳細(xì)實(shí)例，逐步駕馭物理規(guī)律和解題方法．

第1講運(yùn)動(dòng)的描述考綱考情核心素養(yǎng)?參考系、質(zhì)點(diǎn)Ⅰ?位移、速度和加速度Ⅱ?物質(zhì)觀念：質(zhì)點(diǎn)、參考系．?運(yùn)動(dòng)和相互作用觀念：運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性、速度、加速度.物理觀念全國卷5年0考高考指數(shù)★☆☆☆☆?模型建構(gòu)：構(gòu)建志向化物理模型——質(zhì)點(diǎn).科學(xué)思維學(xué)問點(diǎn)一質(zhì)點(diǎn)參考系1．質(zhì)點(diǎn)(1)定義：用來代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn)叫做質(zhì)點(diǎn)．(2)條件：探討一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，假如物體的大小和形態(tài)對(duì)問題的影響可以忽視，該物體就可以看做質(zhì)點(diǎn)．2．參考系(1)定義：描述一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，選定其他物體做參考，視察這個(gè)物體的位置隨時(shí)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(gè)物體的運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)性質(zhì)一般是不同的．通常以地面為參考系．學(xué)問點(diǎn)二位移、速度和加速度1．位移(1)定義：表示質(zhì)點(diǎn)的位置變動(dòng)，它是由初位置指向末位置的有向線段．(2)與路程的區(qū)分：位移是矢量，路程是標(biāo)量．只有在單向直線運(yùn)動(dòng)中，位移的大小才等于路程．2．速度(1)定義：物體運(yùn)動(dòng)的位移與發(fā)生這個(gè)位移所用時(shí)間的比值．(2)定義式：v＝eq\f(Δx,Δt).單位：m/s.(3)方向：平均速度方向與位移的方向相同，瞬時(shí)速度方向即物體運(yùn)動(dòng)的方向．3．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(shí)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)．(4)物理意義：描述物體速度變更快慢的物理量．1．思索推斷(1)探討物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，只能選擇靜止的物體作為參考系．(×)(2)體積很大的物體可能視為質(zhì)點(diǎn)．(√)(3)做直線運(yùn)動(dòng)的物體，其位移大小肯定等于路程．(×)(4)加速度為正值，表示速度大小肯定越來越大．(×)(5)加速度是反映速度大小變更快慢的物理量．(×)2．(多選)下列對(duì)參考系的理解正確的是(ABD)A．“一江春水向東流”是以河岸為參考系B．“地球的公轉(zhuǎn)”是以太陽為參考系C．“鐘表的時(shí)針在轉(zhuǎn)動(dòng)”是以分針為參考系D．“太陽東升西落”是以地球?yàn)閰⒖枷?．(多選)下列說法可能正確的是(BCD)A．出租車的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)為1.60元/公里，其中的“公里”說的是位移B．物體運(yùn)動(dòng)的加速度等于0，而速度卻不等于0C．兩物體相比，一個(gè)物體的速度變更量比較大，而加速度卻比較小D．物體具有向東的加速度，而速度的方向卻向西4．下列關(guān)于加速度的說法正確的是(D)A．加速度的單位讀作“米每秒的平方”B．物體有加速度說明物體速度在增大C．加速度越大說明物體速度變更越大D．加速度是描述物體速度變更快慢的物理量解析：加速度的單位讀作“米每二次方秒”，故A錯(cuò)誤；物體加速度方向與速度方向反向時(shí)，物體速度在減小，故B錯(cuò)誤；加速度是描述物體速度變更快慢的物理量，加速度大說明速度變更快，故C錯(cuò)誤，D正確．5．如圖所示，汽車向右沿直線運(yùn)動(dòng)，原來的速度是v1，經(jīng)過一小段時(shí)間之后，速度變?yōu)関2，Δv表示速度的變更量．由圖中所示信息可知(C)A．汽車在做加速直線運(yùn)動(dòng)B．汽車的加速度方向與v1的方向相同C．汽車的加速度方向與Δv的方向相同D．汽車的加速度方向與Δv的方向相反解析：速度是矢量，速度的變更量Δv＝v2－v1，由題圖可知，Δv的方向與初速度方向相反，而加速度的方向與速度變更量Δv的方向相同，與初速度方向相反，所以汽車做減速運(yùn)動(dòng)，故只有選項(xiàng)C正確．考點(diǎn)1質(zhì)點(diǎn)、參考系和位移1．物體能否被看成質(zhì)點(diǎn)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．2．對(duì)于同一個(gè)物體運(yùn)動(dòng)的描述，選用的參考系不同，其運(yùn)動(dòng)性質(zhì)可能不同．在同一個(gè)問題中，若要探討多個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)或同一個(gè)物體在不同階段的運(yùn)動(dòng)，則必需選取同一個(gè)參考系．3．位移和路程的比較位移路程物理意義描述物體的位置變更描述物體運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度確定因素由物體的初、末位置確定由物體的運(yùn)動(dòng)路徑確定矢標(biāo)性矢量，既有大小又有方向標(biāo)量，只有大小沒有方向1．在“金星凌日”的精彩天象中，視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，如圖所示．下面說法正確的是(D)A．地球在金星與太陽之間B．觀測(cè)“金星凌日”時(shí)可將太陽看成質(zhì)點(diǎn)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(yùn)動(dòng)的解析：金星通過太陽和地球之間時(shí)，我們才看到金星沒有被太陽照亮的一面呈黑色，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；因?yàn)橛^測(cè)“金星凌日”時(shí)太陽的大小對(duì)所探討問題起著至關(guān)重要的作用，所以不能將太陽看成質(zhì)點(diǎn)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；金星繞太陽一周，起點(diǎn)與終點(diǎn)重合，位移為零，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；金星相對(duì)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(yùn)動(dòng)的，選項(xiàng)D正確．2．釣魚島群島自古以來就是中國領(lǐng)土，其旁邊海疆是漁民祖祖輩輩傳統(tǒng)的謀生漁場(chǎng)．如圖，中國海監(jiān)46船(甲)和中國海監(jiān)49船(乙)，在釣魚島領(lǐng)海內(nèi)開展例行維權(quán)巡航．甲、乙兩船并排行駛，甲船上的船員望見釣魚島向東移動(dòng)，乙船內(nèi)的船員發(fā)覺甲船沒有動(dòng)．假如以釣魚島為參照物，上述事實(shí)說明(D)A．甲船向西運(yùn)動(dòng)，乙船不動(dòng)B．乙船向西運(yùn)動(dòng)，甲船不動(dòng)C．甲船向西運(yùn)動(dòng)，乙船向東運(yùn)動(dòng)D．甲、乙兩船以相等的速度都向西運(yùn)動(dòng)解析：甲船上的船員望見釣魚島向東移動(dòng)，以釣魚島為參照物，甲船向西運(yùn)動(dòng)．乙船內(nèi)的船員發(fā)覺甲船沒有動(dòng)，說明甲、乙兩船的速度大小、行駛的方向應(yīng)當(dāng)是一樣的，即甲、乙兩船以相等的速度都向西運(yùn)動(dòng)，故D正確．3．如圖所示，自行車的車輪半徑為R，車輪沿直線無滑動(dòng)地滾動(dòng)，當(dāng)氣門芯由輪子的正上方第一次運(yùn)動(dòng)到輪子的正下方時(shí)，氣門芯的位移大小為(D)A．πR B．2RC．2πR D．Req\r(4＋π2)解析：本題借助圓周考查位移的計(jì)算．當(dāng)氣門芯由輪子的正上方第一次運(yùn)動(dòng)到輪子的正下方時(shí)，輪子向前運(yùn)動(dòng)半個(gè)周長(zhǎng)，氣門芯的初位置與末位置如圖，由幾何學(xué)問得，氣門芯的位移大小x＝eq\r(2R2＋πR2)＝Req\r(4＋π2)，D正確．考點(diǎn)2平均速度和瞬時(shí)速度對(duì)比項(xiàng)平均速度瞬時(shí)速度實(shí)際應(yīng)用定義物體在某一段時(shí)間內(nèi)完成的位移與所用時(shí)間的比值物體在某一時(shí)刻或經(jīng)過某一位置時(shí)的速度物理試驗(yàn)中通過光電門測(cè)速定義式v＝eq\f(x,t)(x為位移)v＝eq\f(Δx,Δt)(Δt趨于零)矢量性矢量，平均速度方向與物體位移方向相同矢量，瞬時(shí)速度方向與物體運(yùn)動(dòng)方向相同，沿其運(yùn)動(dòng)軌跡切線方向把遮光條通過光電門時(shí)間內(nèi)的平均速度視為瞬時(shí)速度1．如圖所示，在某次越野自行車訓(xùn)練中，某選手用地圖計(jì)算出動(dòng)身地A和目的地B的直線距離為12km，實(shí)際從A運(yùn)動(dòng)到B用時(shí)30min，實(shí)際里程表指示的里程數(shù)比直線距離多了8km，當(dāng)他經(jīng)過某路標(biāo)C時(shí)，車上速度計(jì)指示的示數(shù)為50km/h，下列說法錯(cuò)誤的是(D)A．整個(gè)過程中自行車的平均速度大小為24km/hB．整個(gè)過程中自行車的平均速率為40km/hC．經(jīng)過路標(biāo)C時(shí)自行車的瞬時(shí)速度大小為50km/hD．經(jīng)過路標(biāo)C時(shí)自行車的速度方向?yàn)橛葾指向B解析：從A到B，自行車的位移為12km，路程為20km，用時(shí)0.5h，由平均速度和平均速率的定義可得整個(gè)過程中的平均速度大小為24km/h，平均速率為40km/h，故A、B正確；速度計(jì)顯示的是瞬時(shí)速度大小，故C正確；經(jīng)過路標(biāo)C時(shí)自行車的速度方向沿實(shí)際運(yùn)動(dòng)路途的切線指向運(yùn)動(dòng)方向，故D錯(cuò)誤．2．春運(yùn)是中國在農(nóng)歷春節(jié)前后出現(xiàn)的一種大規(guī)模的交通運(yùn)輸高壓力現(xiàn)象．某同學(xué)買了北京西到貴陽北的高鐵票，如圖所示，從鐵路售票網(wǎng)查詢到該趟車歷時(shí)8小時(shí)46分鐘，行程為2026公里，則下列說法正確的是(B)A．圖中08：55表示一段時(shí)間B．該列車高速行駛時(shí)，可以取10m位移的平均速度近似看做這10m起點(diǎn)位置處的瞬時(shí)速度C．該趟列車全程的平均速度為231km/hD．該趟列車的最高速度為231km/h解析：圖中08：55表示動(dòng)身時(shí)間，表示動(dòng)作的發(fā)生瞬間，為時(shí)刻，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；高速運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度很大，通過10m長(zhǎng)度所用的時(shí)間很短，故這10m內(nèi)的平均速度可看做為這10m起點(diǎn)位置處的瞬時(shí)速度，選項(xiàng)B正確；全程的路程為s＝2026km，全程所用時(shí)間為8小時(shí)46分鐘，求出的是平均速率，由于不知道位移，所以不能求解平均速度，依據(jù)題意不知道列車的最高速度，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤．3.在土耳其伊斯坦布爾實(shí)行的第15屆機(jī)器人世界杯賽上，中國科技高校的“藍(lán)鷹”隊(duì)獲得仿真2D組冠軍和服務(wù)機(jī)器人組亞軍，改寫了我國服務(wù)機(jī)器人從未進(jìn)入世界前5的紀(jì)錄，標(biāo)記著我國在該領(lǐng)域的探討取得了重要進(jìn)展．圖中是科大聞名服務(wù)機(jī)器人“可佳”，如圖所示，現(xiàn)要執(zhí)行一項(xiàng)任務(wù)，給它設(shè)定了如下動(dòng)作程序：機(jī)器人在平面內(nèi)由點(diǎn)(1,1)動(dòng)身，沿直線運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)(4,2)，然后又由點(diǎn)(4,2)沿直線運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)(2,5)，然后又由點(diǎn)(2,5)沿直線運(yùn)動(dòng)到(6,6)，然后又由點(diǎn)(6,6)沿直線運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)(3,3)．整個(gè)過程中機(jī)器人所用時(shí)間是2eq\r(2)s，則(B)A．機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡是一條直線B．整個(gè)過程中機(jī)器人的位移大小為2eq\r(2)mC．機(jī)器人不會(huì)兩次通過同一點(diǎn)D．整個(gè)過程中機(jī)器人的平均速度為1.5m/s解析：依據(jù)坐標(biāo)分析可知軌跡為折線，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；整個(gè)過程位移為從(1,1)點(diǎn)到(3,3)點(diǎn)的有向線段，總位移為2eq\r(2)m，B項(xiàng)正確；由機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡可知，機(jī)器人會(huì)兩次通過同一點(diǎn)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；整個(gè)過程中平均速度eq\x\to(v)＝eq\f(x,t)＝eq\f(2\r(2),2\r(2))m/s＝1m/s，D項(xiàng)錯(cuò)誤．名師點(diǎn)睛計(jì)算平均速度時(shí)應(yīng)留意的問題1平均速度的大小與物體的運(yùn)動(dòng)階段有關(guān)，求解平均速度必需明確是哪一段位移或哪一段時(shí)間內(nèi)的平均速度.2粗略計(jì)算時(shí)可以用極短時(shí)間內(nèi)的平均速度來求某時(shí)刻的瞬時(shí)速度.考點(diǎn)3速度、速度變更量、加速度的關(guān)系比較項(xiàng)目速度速度變更量加速度物理意義描述物體運(yùn)動(dòng)快慢和方向的物理量，是狀態(tài)量描述物體速度變更的物理量，是過程量描述物體速度變更快慢和方向的物理量，是狀態(tài)量定義式v＝eq\f(Δx,Δt)Δv＝v－v0a＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(v－v0,t)確定因素v的大小由v0、a、Δt確定由a與Δt確定(Δv＝aΔt)由F、m確定(a不是由v、t、v0確定的)方向與位移同向，即物體運(yùn)動(dòng)的方向由a的方向確定與Δv的方向一樣，由F的方向確定，與v0、v的方向無關(guān)1．如圖所示，汽車在做直線運(yùn)動(dòng)過程中，原來的速度是v1，經(jīng)過一小段時(shí)間Δt以后，速度變?yōu)関2，則下列說法正確的是(C)A．圖中a是矢量，Δv是標(biāo)量B．圖甲中汽車速度v1的方向與加速度a的方向相反C．圖甲中汽車速度v1的方向與加速度a的方向相同D．圖乙中汽車速度v1的方向與加速度a的方向相同解析：速度、速度變更量以及加速度均是矢量，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；題圖甲中汽車做加速運(yùn)動(dòng)，則速度v1的方向與加速度a的方向相同，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，C正確；題圖乙中汽車做減速運(yùn)動(dòng)，則速度v1的方向與加速度a的方向相反，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．2．如圖“50TFSI”為某品牌汽車的尾部標(biāo)識(shí)，其中“50”稱為G值，G值越大，加速越快．G值的大小為車輛從靜止加速到100km/h(百公里加速)的平均加速度(其單位為國際單位)的10倍．某車百公里加速時(shí)間為6.2s，由此推算，該車的新尾標(biāo)應(yīng)當(dāng)是(D)A．30TFSIB．35TFSIC．40TFSID．45TFSI解析：依據(jù)加速度定義可得汽車的加速度為a＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(100,3.6×6.2)m/s2＝4.5m/s2，則可知，該車的G值為4.5×10＝45，所以其新尾標(biāo)應(yīng)為45TFSI，選項(xiàng)D正確．3．(多選)一個(gè)物體做變速直線運(yùn)動(dòng)，物體的加速度(方向不變)大小從某一值漸漸減小到零，則在此過程中，關(guān)于該物體的運(yùn)動(dòng)狀況的說法可能正確的是(ABC)A．物體速度不斷增大，加速度減小到零時(shí)，物體速度最大B．物體速度不斷減小，加速度減小到零時(shí)，物體速度為零C．物體速度減小到零后，反向加速再勻速D．物體速度不斷增大，然后漸漸減小解析：物體做變速直線運(yùn)動(dòng)，速度方向可能與加速度方向相同，加速度漸漸減小，速度不斷增大，當(dāng)加速度減小到零時(shí)，速度達(dá)到最大，而后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，A正確；物體做變速直線運(yùn)動(dòng)，速度方向可能與加速度方向相反，加速度漸漸減小，速度不斷減小，當(dāng)加速度減小到零時(shí)，物體速度可能恰好為零，B正確；物體的加速度方向與初速度方向可能相反，加速度減小，速度減小，當(dāng)速度減為零時(shí)，加速度不為零，然后反向做加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度等于零后，物體做勻速運(yùn)動(dòng)，C正確，D錯(cuò)誤．名師點(diǎn)睛推斷質(zhì)點(diǎn)做加速直線運(yùn)動(dòng)或減速直線運(yùn)動(dòng)的方法：考點(diǎn)4用極限法求瞬時(shí)速度和加速度1．極限法極限法是把某個(gè)物理量推向極端，即極大和微小，并依此做出科學(xué)的推理分析，從而給出推斷或?qū)С鲆话憬Y(jié)論．極限法只能用于在選定區(qū)間內(nèi)所探討的物理量連續(xù)、單調(diào)變更(單調(diào)增大或單調(diào)減小)的狀況．2．用極限法求瞬時(shí)速度和瞬時(shí)加速度(1)在公式v＝eq\f(Δx,Δt)中，當(dāng)Δt→0時(shí)v是瞬時(shí)速度．(2)在公式a＝eq\f(Δv,Δt)中，當(dāng)Δt→0時(shí)a是瞬時(shí)加速度．光電計(jì)時(shí)器是一種探討物體運(yùn)動(dòng)狀況的常用計(jì)時(shí)儀器，其結(jié)構(gòu)如圖甲所示，a、b分別是光電門的激光放射和接收裝置，當(dāng)有物體從a、b間通過時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間．圖乙中MN是水平桌面，Q是木板與桌面的接觸點(diǎn)，1和2是固定在木板上適當(dāng)位置的兩個(gè)光電門，與之連接的兩個(gè)光電計(jì)時(shí)器沒有畫出．讓滑塊d從木板的頂端滑下，光電門1、2各自連接的計(jì)時(shí)器顯示的擋光時(shí)間分別為2.5×10－2s和1.0×10－2s，小滑塊d的寬度為0.5cm，則可測(cè)出滑塊通過光電門1的速度v1＝________，滑塊通過光電門2的速度v2＝________.滑塊從起先遮住第1個(gè)光電門到起先遮住第2個(gè)光電門的時(shí)間為Δt＝3.0s，則滑塊的加速度a＝________.【解析】由v＝eq\f(x,t)可知，v1＝eq\f(d,t1)＝eq\f(0.5×10－2,2.5×10－2)m/s＝0.2m/sv2＝eq\f(d,t2)＝eq\f(0.5×10－2,1.0×10－2)m/s＝0.5m/s由a＝eq\f(Δv,Δt)可知，a＝eq\f(v2－v1,Δt)＝eq\f(0.5－0.2,3.0)m/s2＝0.1m/s2.【答案】0.2m/s0.5m/s0.1m/s2高分技法對(duì)瞬時(shí)速度的進(jìn)一步理解1用v＝eq\f(Δx,Δt)求瞬時(shí)速度時(shí)，求出的是粗略值，ΔtΔx