1、第一章直线运动考试要点核心解读1.经历质点模型的建构过程,了解质点的含义。知道将物体抽象为质点的条件,能将特定实际情境中的物体抽象成质点。体会建构物理模型的思维方式,认识物理模型在探索自然规律中的作用。2.理解位移、速度和加速度。通过实验,探究匀变速直线运动的特点,能用公式、图像等方法描述匀变速直线运动,理解匀变速直线运动的规律,能运用其解决实际问题,体会科学思维中的抽象方法和物理问题研究中的极限方法。3.通过实验,认识自由落体运动规律。结合物理学史的相关内容,认识物理实验与科学推理在物理学研究中的作用。1.考查内容(1)匀变速直线运动公式的基本应用。(2)竖直上抛与自由落体运动。(3)追及相
2、遇问题。(4)图像问题。2.命题趋势(1)联系生产、生活的实践内容。(2)运动图像的理解与应用。(3)熟练掌握生产、生活中常见的匀变速直线运动如竖直上抛、自由落体、刹车问题、追及相遇问题等。第1讲运动的描述一、质点和参考系1.质点:(1)定义:用来代替物体的有质量的点。它是一种理想化模型。(2)把物体看做质点的条件:物体的大小和形状对研究的问题的影响可以忽略不计。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。通常以地面或相对于地面不动的物体为参考系。二、位移和速度1.位移和路程(1)位移a.定义:表示物体(质点)的位置的变化。b.表示方法:用从初位置指向末位置的有
3、向线段表示。c.是矢量。(2)路程是物体运动轨迹的长度,是标量。2.平均速度和瞬时速度(1)平均速度a.定义:物体在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值。b.定义式:v=xt,单位:m/s。c.矢量性:速度是矢量,既有大小,也有方向。平均速度的大小在数值上等于单位时间内物体位移的大小,平均速度的方向就是物体位移的方向。d.物理意义:粗略表示物体运动快慢的物理量。(2)瞬时速度:运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度,是矢量,方向即物体这一时刻(或这一位置)的运动方向。能够精确描述物体的运动情况。3.速率和平均速率(1)速率:瞬时速度的大小,是标量。(2)平均速率:是路程与时间的比值,是
4、标量。三、加速度1.定义:速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值。2.定义式:a=vt,单位是 m/s2。3.方向:与速度变化量的方向相同。4.物理意义:描述速度变化快慢的物理量。1.判断下列说法对错。(1)研究物体的运动时,不能选择变速运动的物体作为参考系。( )(2)研究里约奥运会跳水冠军陈艾森的动作时,不能把运动员看做质点。( )(3)在直线运动中,物体的位移大小一定等于其路程。( )(4)子弹击中目标的速度属于瞬时速度。( )(5)加速度是描述速度变化大小的物理量。( )(6)加速度为正值,表示速度的大小一定越来越大。( )2.(人教版必修1P19T4改编)表是Z107次列车北京西至
5、聊城区间的运行时刻表,则()车次出发站开车时间到达站到达时间用时里程Z107北京西19:53聊城23:323小时39分350 kmA.表中“23:32”表示时刻B.该列车从北京西至聊城的位移为350 kmC.根据表中数据能求出该列车从北京西至聊城的平均速度D.该列车从北京西至聊城全程做匀速直线运动答案A3.(人教版必修1P29T2改编)下列说法中不可能发生的运动是()A.物体运动的加速度等于0,而速度却不等于0B.两物体相比,一个物体的速度变化量比较大,而加速度却比较小C.物体具有向东的加速度,而速度的方向却向西D.物体的速度在减小,加速度则不可能增大答案D考点一质点和参考系1.质点研究下列运
6、动员的比赛成绩时,可将运动员看做质点的是()答案C击剑、跳水、体操比赛时,需要对运动员的姿态进行打分,人的形状不能忽略,不可以将运动员看做质点,故A、B、D错误;马拉松比赛成绩是研究运动时间,人的形状对研究的过程来说可以忽略不计,所以能看成质点,故C正确。2.质点和参考系的理解某次中国国际航空航天博览会中,首次亮相航展的空军航空大学“红鹰”飞行表演队为现场观众带来了“八机钻石筋斗、丘比特之箭”等精彩动作,如图所示。下列关于“红鹰”飞行表演队的说法中正确的是()A.地面上的人看到飞机飞过,是以飞行员为参考系的B.飞行员看到观礼台向后掠过,是以观礼台为参考系的C.研究某架飞机在空中飞行的轨迹时,可
7、将飞机视为质点D.研究飞机在空中的各种表演动作时,可将飞机视为质点答案C地面上的人看到飞机飞过,是以地面为参考系的,A错误;飞行员看到观礼台向后掠过,是以飞机为参考系的,B错误;研究某架飞机在空中飞行的轨迹时,飞机的大小和形状可以忽略不计,可将飞机视为质点,C正确;研究飞机的表演动作时,飞机的大小和形状不能忽略,不能将飞机看做质点,D错误。1.对质点的理解科学抽象质点是对实际物体的科学抽象,是一种理想化的模型,真正的质点是不存在的可看做质点的条件一个物体能否被看做质点,并非依据物体自身大小来判断,而是要看物体的大小、形状在所讨论的问题中是主要因素还是次要因素,若是次要因素,即使物体很大,也能看
8、做质点,相反,若是主要因素,即使物体很小,也不能看做质点;研究转动物体自转时,不能看做质点,研究物体动作姿势时,不能看做质点质点与几何“点”质点是对实际物体进行科学抽象的模型,有质量,只是忽略了物体的大小和形状;几何中的“点”仅仅表示空间中的某一位置2.参考系的选取原则(1)由于运动描述的相对性,凡是提到物体的运动,都应该明确它是相对哪个参考系而言的,在没有特殊说明的情况下,一般选大地作为参考系。(2)在同一个问题中,若要研究多个物体的运动或同一物体在不同阶段的运动,则必须选取同一个参考系。(3)对于运动复杂的物体,应选取能最简单描述物体运动情况的物体为参考系。考点二位移和路程1.位移的大小和
9、方向在一次机器人大赛中,某机器人在平面内由点(0,0)出发,沿直线运动到点(3,1),然后又由点(3,1)沿直线运动到点(1,4),然后又由点(1,4)沿直线运动到点(5,5),最后又由点(5,5)沿直线运动到点(2,2),平面坐标系横、纵坐标轴的单位长度均为1 m。则()A.机器人的运动轨迹是一条直线B.机器人不会两次通过同一点C.整个过程中机器人的位移大小为22 mD.整个过程中机器人的位移与由点(5,5)运动到点(2,2)的位移方向相同答案C在坐标系中画出机器人的运动轨迹如图所示,可见其运动轨迹不是一条直线,图线的交点表示机器人两次通过同一点,A、B均错误;整个过程中机器人的位移为从点(
10、0,0)到点(2,2)的有向线段,大小为22 m,C正确;(0,0)、(2,2)、(5,5)三个坐标点在同一条直线上,故可得出整个过程中机器人的位移与由点(5,5)到点(2,2)的位移方向相反,D错误。2.位移和路程的大小关系(2020江苏南京一中模拟)从高为5 m处以某一初速度竖直向下抛出一个小球,小球与地面相碰后弹起,上升到高为2 m处被接住,则这一段过程中()A.小球的位移为3 m,方向竖直向下,小球运动的路程为7 mB.小球的位移为7 m,方向竖直向上,小球运动的路程为7 mC.小球的位移为3 m,方向竖直向下,小球运动的路程为3 mD.小球的位移为7 m,方向竖直向上,小球运动的路程
11、为3 m答案A路程是所经过路线的总长度,路程是标量只有大小,没有方向;位移是矢量,既有大小,又有方向,位移大小等于初、末位置之间的距离,位移的方向由初位置指向末位置,由上可知A正确,B、C、D错误。位移和路程的“三点”区别(1)物理意义不同:位移描述物体位置变化,路程描述物体运动轨迹的长度。(2)决定因素不同:位移由始、末位置决定,路程由实际的运动路径决定。(3)运算法则不同:位移应用矢量的平行四边形定则运算,路程应用标量的代数运算。考点三平均速度和瞬时速度平均速度、平均速率、瞬时速度的比较项目平均速度平均速率瞬时速度物理意义描述物体在一段时间(或一段位移)内位置改变的快慢及方向描述物体沿轨迹
12、运动的平均快慢描述物体在某一时刻(或某一位置)运动的快慢及方向标矢性矢量标量矢量大小与方向对应一段位移或一段时间(1)平均速度=位移时间(2)方向与位移的方向相同(1)平均速率=路程时间,注意:不一定等于平均速度的大小(2)无方向(1)v=xt,当t很小时,物体在t时刻的速度大小,叫瞬时速率。通常可用其他运动公式计算(2)方向就是物体运动的方向例12020年达喀尔拉力赛,中国军团刷新历史最好成绩。比赛中,如图所示为某选手在一次训练中的路线图,他先用地图计算出出发地A和目的地B的直线距离为9 km,实际从A运动到B用时5 min,赛车上的里程表指示的里程数增加了15 km,当他经过某路标C时,车
13、内速度计指示的示数为150 km/h,那么可以确定的是()A.整个过程中赛车的平均速率为108 km/hB.整个过程中赛车的平均速度大小为180 km/hC.赛车经过路标C时的瞬时速度大小为150 km/hD.赛车经过路标C时速度方向为由A指向B审题关键(1)如何区分某一速度是平均速度还是瞬时速度?提示:平均速度对应某段时间或某段位移,瞬时速度对应某时刻或某位置(2)平均速度和瞬时速度的方向怎么确定?提示:平均速度的方向取决于位移的方向,瞬时速度的方向取决于该位置的切线方向答案C从A到B位移为9 km,路程为15 km,用时112 h,可得整个过程的平均速率为180 km/h、平均速度大小为1
14、08 km/h,故A、B错;速度计显示的是瞬时速度大小,故C对;经过C时速度的方向为沿运动轨迹在C点的切线方向,故D错。解题感悟(1)平均速度的两个计算公式(2)计算平均速度时应注意的问题平均速度的大小与物体的运动阶段有关,求解平均速度时必须明确是哪一段位移或哪一段时间内的平均速度。粗略计算时可以用极短时间内的平均速度代替某时刻的瞬时速度。1.平均速度与瞬时速度的理解如图所示为成都到重庆的和谐号动车车厢内可实时显示相关信息的显示屏示意图,下列说法中正确的是()A.“10:23”表示时间,“297 km/h”表示平均速度B.“10:23”表示时间,“297 km/h”表示瞬时速度C.“10:23”表示时刻,“297 km/h”表示平均速度D.“10:23”表示时刻,“297 km/h”表示瞬时速度答案D2.平均速度的相关计算物体沿直线运动,下列说法中正确的是()A.若物体在1 s内的平均速度是5 m/s,则物体在这1 s内的位移一定是5 mB.若物体在第1 s末的速度是5 m/s,则物体在第1 s内的位移一定是5 mC.若物体在10 s内的平均速度是5 m/s,则物体在其中1 s内的位移一定是5 mD.物体通过某段位移的平均速度是5 m/s,则其在位移中点时的速度一定是2.5 m/s答案A由x=
