1、专题一 运动的描述 直线运动 课标要求热点考向1.通过史实，初步了解近代实验科学产生的背景，认识实验对物理学发展的推动作用.2.通过对质点的认识，了解物理学研究中物理模型的特点，体会物理模型在探索自然规律中的作用.3.经历匀变速直线运动的实验研究过程，理解位移、速度和加速度，了解匀变速直线运动的规律，体会实验在发现自然规律中的作用.4.能用公式和图象描述匀变速直线运动，体会数学在研究物理问题中的重要性.1.匀变速直线运动公式的灵活运用.2.根据图象分析物体的运动情况，根据题目画出或选择图象.3.自由落体运动和竖直上抛运动.4.匀变速直线运动规律在生活中的应用.第1讲 描述运动的基本概念考点 1
2、 参考系、质点质量地面1.质点：用来代替物体的有_的点.它是一种理想化模型.2.参考系：为了研究物体的运动而选定用来作为参考的物体.参考系可以任意选取.通常以_或相对于地面静止的物体作为参考系来研究物体的运动.物理量时刻(t)时间(t)区别(1)时间轴上一_；(2)一段时间的始、末瞬间，有先后无长短，与位置对应(1)时间轴上一_；(2)两时刻之间的间隔，有长短，与长度对应联系tt2t1考点 2 时间和时刻、位移和路程1.时间和时刻点段物理量位移路程大小物体初位置与末位置间的直线距离，与物体所通过的路径_关物体运动_的长度，与物体所走路径_关方向由_位置指向末位置，是矢量没有方向，是标量联系一般
3、情况下：路程大于或等于位移的大小；只有做_运动时，物体的位移大小才等于路程2.位移和路程无轨迹有初单向直线物理量瞬时速度平均速度速率平均速率概念界定某一_或者某一_的速度物体在一段时间内的_与所用时间的比值瞬时速度的_，简称速率物体在一段时间内所通过的_与所用时间的比值物理意义精确描述运动的快慢和方向粗略描述运动的快慢和方向精确描述运动的快慢粗略描述运动的快慢考点 3 瞬时速度、平均速度、速率和平均速率时刻位置位移大小路程物理量瞬时速度平均速度速率平均速率矢标性矢量矢量标量标量联系(1)瞬时速度可以看成是极短时间内的平均速度；(2)匀速直线运动中，平均速度等于瞬间速度；(3)速率是瞬时速度的大
4、小，但平均速率不等于平均速度的大小(续表)物理量速度速度变化量加速度(速度变化率)概念界定物理学中提到的速度一般指瞬时速度一段时间内速度的变化，包括速度大小和方向的变化一段时间内_与所用时间的比值公式vvtv0方向物体_方向在速度矢量三角形中，由初速度的末端指向末速度的末端与速度变化的方向相同考点 4 速度、速度变化量和加速度vstavtv0t速度运动的变化量物理量速度速度变化量加速度(速度变化率)单位m/sm/s_物理意义描述运动的快慢描述速度变化的大小描述速度变化的快慢区别(1)速度大，加速度不一定大；加速度大，速度不一定大；(2)速度大，速度变化量不一定大；速度变化量大，加速度不一定大；
5、(3)加速度为零，速度可以不为零；速度为零，加速度可以不为零(续表)m/s2【基础自测】1.(2019 年江苏泰州 12 月联考)下列奥运会运动项目，如下图所示，在考查运动员比赛成绩时，可视为质点的是()A.跳水C.体操B.双杠D.马拉松解析：跳水比赛中要考虑运动员的动作，故不能简化为质点，故 A 错误；双杠比赛中要考虑运动员的动作，故不能简化为质点，故 B 错误；体操要考虑运动员的姿态，故不能看成质点，故 C 错误；马拉松比赛中运动员的大小和体积可以忽略不计，可以简化为质点，故 D 正确.答案：D2.(2018 年黑龙江鹤岗工农区校级期中)下列有关时间与时刻、位移与路程的说法中，正确的是()
6、A.第 5 s 末到第 6 s 初是 1 s 的时间B.时刻就是很短的时间C.沿直线运动的物体，位移和路程总是相等的D.物体位移的大小总是小于或等于路程解析：第 5 s 末到第 6 s 初是同一个时刻，A 错误；时刻是时间点，并不是说很短的时间，B 错误；位移和路程是两个不同的物理量，它们不会相等，只有在单向直线运动中，位移的大小才和路程相等，C 错误；位移的大小等于物体初末位置间的距离，路程是运动轨迹的长度，所以物体位移的大小总是小于或等于路程，D 正确.答案：D3.中国是掌握空中加油技术的少数国家之一.如图 1-1-1 所示是我国自行研制的第三代战斗机“歼-10”在空中加油的情境，以下列的
7、哪个物体为参考系，可以认为加油机是运动的()A.“歼-10”战斗机B.地面上的房屋图 1-1-1C.加油机中的飞行员D.“歼-10”战斗机里的飞行员解析：空中加油时两飞机保持相对静止，以“歼-10”战斗机、加油机中的飞行员、“歼-10”战斗机里的飞行员为参考系，加油机都是静止的；以地面上的房屋为参考系，加油机是运动的，故 B 正确.答案：B4.(2018 届河南中原名校质检)如图 1-1-2 所示，汽车向右沿直线运动，原来的速度是 v1，经过一小段时间之后，速度变为v2，v 表示速度的变化量.由图中所示信息可知(A.汽车在做加速直线运动B.汽车的加速度方向与 v1 的方向相同C.汽车的加速度方
8、向与 v1 的方向相反D.汽车的加速度方向与v 的方向相反)图 1-1-2解析：速度是矢量，根据图可知，速度的变化量为vv2v1，v 的方向与初速度方向相反，而加速度的方向与速度变化量的方向相同，所以加速度方向与初速度方向相反，物体做减速运动，C 正确.答案：C热点 1 质点、参考系和位移热点归纳三个概念的进一步理解(1)质点不同于几何“点”，它无大小但有质量，能否看成质点是由研究问题的性质决定的，而不是依据物体自身大小和形状来判断的.(2)参考系是为了研究物体的运动而假定为不动的物体.(3)位移是由初位置指向末位置的有向线段，线段的长度表示位移大小.【典题 1】(多选)我国第四颗月球探测器“
9、嫦娥四号”于北京时间 2018 年 12 月 8 日 2 时 23 分成功发射.与“嫦娥三号”在月球西经 19.51 度、北纬 44.12 度的虹湾以东区域着陆不同，“嫦娥四号”实现了人类首次月球背面软着陆和巡视探测.下列说法正确的是()A.“嫦娥四号”绕月球做椭圆运动，是以地球为参考系来描述的B.在观测“嫦娥四号”绕月球运行周期时可将其看成质点C.2018 年 12 月 8 日是时间，2 时 23 分是时刻D.西经 19.51 度、北纬 44.12 度表示位置解析：“嫦娥四号”绕月球做椭圆运动是以月球中心为参考系来描述的，故 A 错误；观测其绕月球飞行周期可将其看成质点，故 B 正确；201
10、8 年 12 月 8 日 2 时 23 分整体表示时刻，故 C 错误；西经 19.51 度、北纬 44.12 度表示位置，故 D 正确.答案：BD方法技巧：(1)对质点要从建立理想化模型的角度来理解.(2)在研究两个物体间的相对运动时，选择其中一个物体为参考系，可以使分析和计算更简单.(3)位移的矢量性是研究问题时应切记的性质.热点 2 平均速度与瞬时速度的理解与计算热点归纳 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t0 时的平均
11、速度.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.3.计算平均速度时应注意的两个问题(1)平均速度的大小与物体不同的运动阶段有关，求解平均速度必须明确是哪一段位移或哪一段时间内的平均速度.(2)v xt是平均速度的定义式，适用于所有的运动.(3)v v0v2适用于匀变速直线运动.考向 1 对平均速度与瞬时速度差异的理解【典题 2】(2019 年浙江杭州模拟)某同学用手机计步器记录了自己周末去逛西湖的运动情况，如图 1-1-3 所示，下列说法正确的是()A.图中的 8.52 公里为位移B.
12、图中的 8.52 公里为路程C.图中 7.19 km/h 为瞬时速度D.图中 7.19 km/h 为平均速度图 1-1-3解析：由于人行走的路线并不一定是直线，所以图中的 8.52公里为路程，不是位移.故 A 错误，B 正确；由于人行走的路线并不一定是直线，故图中的 7.19 km/h 不可能为平均速度，而只能为平均速率；注意平均速率等于路程与时间的比值，并不是平均速度的大小.故 C 错误，D 错误.答案：B方法技巧：平均速度是过程量，表示物体在某段位移或某段时间内平均运动的快慢程度；瞬时速度是状态量，表示物体在某一位置或某一时刻运动的快慢程度.得遮光条的宽度为x，用更接近瞬时速度，正确的措施
13、是(考向 2 极限法求瞬时速度【典题 3】如图 1-1-4 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t.测xt近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度.为使xt)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图 1-1-4表示的是t 时间内的平均速度，遮光条的宽度x越窄，则记录遮光时间t 越小，解析：xtxt越接近滑块通过光电门时的瞬时速度，A 正确.答案：A方法理解：如果把一个复杂的物理全过程分解成几个小过程，且这些小过程的变化是单一的，选用极限法能使求解过程简单、直观.极限法只能用于在
14、选定区间内所研究的物理量连续、单调变化(单调增大或单调减小)的情况.【迁移拓展】(2018 年云南昆明月考)学校举行了乒乓球比赛.比赛时，某同学拍摄了几张比赛照片，洗出来后发现照片上的乒乓球带了一段“尾巴”，经测量，照片上的乒乓球连“尾巴”共长 7.2 mm.已知乒乓球直径为 4 cm，照片与实物大小之160 s.求乒乓球飞过镜头时的瞬时比为 120.照相机曝光时间为速度.解：照片与实物大小之比为 120，已知乒乓球直径为4 cm，则除乒乓球外“尾巴”长度为 s7.220 mm4 cm10.4 cm0.104 m.由公式 vst 计算出乒乓球的速度 v0.104160m/s6.24 m/s.热
15、点 3考向 1速度、速度变化量和加速度的关系对速度、速度变化量和加速度关系的理解【典题 4】关于速度、速度的变化量和加速度，下列说法正确的是()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，物体运动的速度一定很快变大解析：由 avt可知，当v 越大，但不知道t 的大小时，无法确定加速度的大小，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，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，C 错误；加速度很大，说明速度变化很快，速度可能很快变
16、大，也可能很快变小，D 错误.答案：B易错提醒：(1)速度的大小与加速度的大小没有必然联系.(2)速度变化量与加速度没有必然的联系，速度变化量的大小不仅与加速度有关，还与速度变化的时间有关.(3)加速度的定义式和决定式avt是加速度的定义式，aFm是加速度的决定式，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.考向 2 加速运动和减速运动的判断热点归纳根据 a 与 v 间方向的关系判断物体是在加速还是在减速：1a和v同向加速直线运动a不变，v随时间均匀增大a增大，v增大得越来越快a减小，v增大得越来越慢2a和v反向减速直线运动a不变，v随时间均匀
17、减小a增大，v减小得越来越快a减小，v减小得越来越慢【典题 5】(2019 年吉林六校联考)关于物体的运动，不可能发生的是()A.加速度大小逐渐减小，速度也逐渐减小B.加速度方向不变，而速度方向改变C.加速度和速度都在变化，加速度最大时，速度最小D.加速度为零时，速度的变化率最大解析：根据加速度大小等于速度的变化率，可知加速度为零时，速度的变化率为零，故 D 不可能发生.答案：D易错提醒：加速度增大或减小不是判断加速运动或减速运动的标准，速度增大或减小是由速度与加速度的方向关系决定的.热点 4 加速度的计算【典题 6】竖直向上抛出一物体，已知其出手时的速度大小是 5 m/s，经过 3 s，该物
18、体落到抛出点下方某处，速度大小为 25 m/s，已知该物体在运动过程中加速度不变，求该加速度的大小及方向.解：取竖直向上为正方向，由题意知v05 m/s，vt25 m/s所以加速度 avtv0t 10 m/s2加速度为负，表示加速度的方向与正方向相反，即 a 的方向竖直向下，大小为 10 m/s2.方法技巧：由于速度是矢量，处理同一直线上的矢量运算，必须先选定正方向，将矢量运算转化为代数运算.涉及矢量计算的问题都要先设定一个正方向，确定物理量的正负，然后列式解题.实例计算声音传播时间计算子弹速度或曝光时间雷达测速由曝光位移求高度图示匀速直线运动的实例分析匀速直线运动是一种理想化模型，是最基本、
19、最简单的运动形式，应用广泛.例如：声、光的传播都可以看成匀速直线运动，下面实例.实例计算声音传播时间计算子弹速度或曝光时间雷达测速由曝光位移求高度说明声波通过云层反射，视为匀速直线运动子弹穿过苹果的照片中，子弹模糊部分的长度即为曝光时间内子弹的位移通过发射两次(并接收两次)超声波脉冲测定汽车的速度曝光时间内下落石子的运动视为匀速运动(续表)【典题 7】(2018 届黑龙江哈尔滨第六中学押题卷二)如图1-1-5 甲所示为速度传感器的工作示意图，P 为发射超声波的固定小盒子，工作时 P 向被测物体发出短暂的超声波脉冲，脉冲被运动的物体反射后又被 P 接收.从 P 发射超声波开始计时，经时间t 再次
20、发射超声波脉冲.图乙是两次发射的超声波的 x-t 图象，则下列说法正确的是(甲乙)图 1-1-5A.物体到小盒子 P 的距离越来越近B.在两次发射超声波脉冲的时间间隔 t 内，物体通过的位移为 x2x1C.超声波的速度为 2x2t2tD.物体在 t1t2 时间内的平均速度为x2x1t2t1射脉冲的间隔 t，物体在 t1t2 时间内的平均速度为x2x1t2t1，B错误，D 正确；由图象可知，超声波的速度为x2t2t，C 错误.答案：D方法技巧：解决本题的关键是搞清汽车与超声波两次相遇的时刻，找时间关系，从超声波的运动过程反映汽车的位移关系.解析：由图可知，超声波传播的最远距离第二次比第一次大，可
21、知物体到小盒子 P 的距离越来越远，A 错误；由题图可知物体通过的位移为 x2x1 时，所用时间为 t2t1，不是两次发【触类旁通】(2017 年湖南长沙四校摸底考试)一辆客车在某高速公路上行驶，在经过某直线路段时，司机驾车做匀速直线运动.司机发现其将要通过正前方高山悬崖下的隧道，于是鸣笛，5 s 后听到回声，听到回声后又行驶 10 s 司机第二次鸣笛，3 s 后听到回声.已知此高速公路的最高限速为 120 km/h，声音在空气中的传播速度为 340 m/s.请根据以上数据帮助司机计算一下客车的速度，看客车是否超速行驶，以便提醒司机安全行驶.解：设客车行驶速度为 v1，声速为 v2，客车第一次鸣笛时距悬崖距离为 L，则 2Lv1t1v2t1当客车第二次鸣笛时，设客车距悬崖距离为 L，则2Lv1t3v2t3又知 LLv1(t1t2)将 t15 s、t210 s、t33 s、v2340 m/s 代入以上各式，联立解得 v187.43 km/h120 km/h故客车未超速行驶.
