1、高考资源网（） 您身边的高考专家第一章运动的描述匀变速直线运动考试说明课程标准命题热点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、图象等方法抽象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定性了解生活中常见的机械运动，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，认识实验对物理学发展的推动作用。(1)匀变速直线运动
2、公式的灵活运用。(2)根据图象分析物体的运动情况和追及相遇问题。(3)自由落体运动和竖直上抛运动规律的应用。(4)实验：“纸带”问题的处理。第1讲描述运动的基本概念ZHI SHI SHU LI ZI CE GONG GU知识梳理自测巩固 知识点1参考系和质点1参考系(1)定义：在描述物体的运动时，选来作为参考的另外的物体。(2)参考系的选取参考系的选取是任意的，但为了观测方便和运动的描述尽可能简单，一般以地面为参考系。参考系既可以是静止的物体，也可以是运动的物体。比较两物体的运动情况时，必须选同一参考系。2质点(1)定义：用来代替物体的有质量的点叫质点。(2)质点是为了使研究问题简化而引入的一
3、个理想化的物理模型，物体简化为质点的条件：物体的大小、形状在所研究的问题中可以忽略。思考：如图所示(填“可”或“不可”)知识点2位移、速度1位移和路程类别位移路程定义位移表示质点的位置变动，它是质点由初位置指向末位置的有向线段路程是质点轨迹的长度区别(1)位移是矢量，方向由初位置指向末位置(2)路程是标量，没有方向联系(1)在单向直线运动中，位移的大小等于路程(2)一般情况下，位移的大小小于路程2速度和速率(1)平均速度位移与发生这段位移所用时间的比值，用表示，即 。平均速度是矢量，方向与位移方向相同。(2)瞬时速度运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度。瞬时速度是矢量，方向沿轨迹上该点的切线
4、方向且指向前进的一侧。(3)速率定义：物体瞬时速度的大小。标、矢性：速率是标量，只有大小，没有方向。知识点3加速度1物理意义：描述速度变化快慢的物理量。2定义式a。3方向：与v的方向相同。4标、矢性：加速度是矢量。思考：大街上车辆如梭，有加速的，有减速的，有来有往。(1)汽车做加速运动时，加速度的方向有什么特点？减速时呢？(2)汽车的加速度大(或小)，对汽车的速度变化有什么影响？答案(1)加速运动时，加速度方向与速度方向相同；减速运动时，加速度方向与速度方向相反。(2)加速度大(或小)，说明汽车速度变化得快(或慢)。思维诊断：(1)质点是一种理想化模型，实际并不存在。()(2)参考系必须是静止
5、不动的物体。()(3)做直线运动的物体，其位移大小一定等于路程。()(4)瞬时速度的方向就是物体在该时刻或该位置的运动方向。()(5)物体的速度很大，加速度不可能为零。()(6)甲的加速度a甲2 m/s2，乙的加速度a乙3 m/s2，a甲a乙。()(7)物体的加速度增大，速度就增大。() 1(2020江西南昌联考)下列说法中正确的是(A)A质点是一个理想化模型，实际上并不存在B凡是小的物体，皆可以看作质点C诗句“飞花两岸照船红”中的“花”是参考系D地面上的人看水平飞行的飞机投弹，炸弹的运动是直线运动解析本题考查质点与参考系，质点是实际物体的一种高度抽象，是一种理想化模型，实际上并不存在，故A正
6、确；并不是只有很小的物体才能被看作质点，也不是很大的物体就一定不能被看作质点，关键是看物体的大小和形状对研究的问题而言是否可以忽略，故B错误；诗句“飞花两岸照船红”中指出“花”是移动的，可知该诗句是以“船”为参考系，故C错误；水平飞行的飞机上落下的炸弹，在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，地面上的人看到炸弹的运动是平抛运动，故D错误。2(2020天津三校联考)(多选)关于质点运动的位移和路程，下列说法正确的是(AB)A质点的位移是从初位置指向末位置的有向线段，是矢量B路程就是质点运动时实际轨迹的长度，是标量C任何质点只要做直线运动，其位移的大小和路程相等D位移大小和路程不可
7、能相等解析本题考查位移和路程的区别。质点的位移是从初位置指向末位置的有向线段，是矢量，选项A正确；路程就是质点运动时实际轨迹的长度，是标量，选项B正确；质点只有做单向的直线运动时，其位移的大小和路程相等，选项C、D错误。3(2020富阳区月考)奥迪车有多种车型，如30TFSI、35TFSI、50TFSI(每个车型字母前的数字称为G值)，G值用来表示该车型的加速性能，数字越大，加速越快。G值的大小为车辆从静止开始加速到100 km/h的平均加速度数值(其单位为国际单位)再乘以10。如图所示为某一型号的奥迪车的尾标，其值为30TFSI，则该型号车从静止开始加速到100 km/h的时间约为(D)A5
8、.6 s B6.2 s C8.5 s D9.3 s解析由题意可得30TFSI的加速度大小为a3 m/s2，末速度大小为v100 km/h27.8 m/s，由速度时间关系可得时间为t s9.3 s，故D正确，A、B、C错误。HE XIN KAO DIAN ZHONG DIAN TU PO核心考点重点突破 考点一对质点、参考系和位移的理解1对质点的三点说明(1)质点是一种理想化模型，实际并不存在。(2)物体能否被看成质点是由要研究的问题决定的，并非依据物体自身的大小和形状来判断。(3)质点不同于几何“点”，质点有质量，而几何中的“点”仅仅表示空间中的某一位置。2对参考系的三点提醒(1)由于运动具有
9、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)对于复杂运动的物体，应选取最能简单描述物体运动情况的物体为参考系。3物体的位移与路径无关，只与初、末位置有关，方向总是由初位置指向末位置例1(2019江苏泰州10月联考)北京时间2019年7月17日晚，在韩国光州进行的2019年国际泳联世锦赛跳水女子十米台决赛结束了所有比赛，中国14岁选手陈芋汐以439.00分获得冠军，卢为以377.80分获得亚军。 这是中国队在该项目上第八次获得冠军
10、，也是在经历了两次世锦赛金牌旁落六年之后，重新夺回冠军宝座！若只研究运动员入水前的下落过程，下列说法中正确的是(B)A为了研究运动员的技术动作，可将正在比赛中的运动员视为质点B运动员在下落过程中，感觉水面在加速上升C从开始起跳到入水的整个过程中，运动员的位移大于10 mD跳水过程中陈芋汐的重心位置相对自己是不变的解析研究运动员的技术动作时，运动员的大小和形状不能忽略，故不可将正在比赛中的运动员视为质点，A错误；运动员在下落过程中做匀加速下降，故感觉水面在加速上升，B正确；位移是初位置到末位置的有向线段，从开始起跳到入水的整个过程中，运动员的路程大于10 m，但位移不会大于10 m，C错误；跳水
11、过程中运动员由于不断改变姿势，故重心位置相对自己是改变的，D错误。类题演练1(2020陕西一模)如图所示，自行车的车轮半径为R，车轮沿直线无滑动地滚动，当气门芯由轮子的正上方第一次运动到轮子的正下方时，气门芯的位移大小为(D)AR B2RC2R DR解析本题借助圆周考查位移的计算，当气门芯由轮子的正上方第一次运动到轮子的正下方时，轮子向前运动半个周长，气门芯的初位置与末位置如图，由几何知识得，气门芯的位移大小xR，D正确。考点二平均速度和瞬时速度1平均速度与瞬时速度的区别和联系(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；瞬时速度是状态量，表示物体在某一位置或某一
12、时刻的运动快慢。(2)联系：瞬时速度是运动时间t0时的平均速度。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)是平均速度的定义式，适用于所有的运动。仅适用于匀变速直线运动。例2一质点沿直线Ox方向做减速直线运动，它离开O点的距离x随时间变化的关系为x6t2t3(m)，它的速度v随时间t变化的关系为v66t2(m/s)，则该质点在t2 s时的瞬时速度和t
13、0到t2 s间的平均速度、平均速率分别为(A)A18 m/s、2 m/s、6 m/sB18 m/s、2 m/s、4 m/sC2 m/s、2 m/s、18 m/sD18 m/s、6 m/s、6 m/s解析将t2 s代入公式v66t2中得v18 m/s。将t0代入公式x6t2t3中得x10，将t2 s代入公式x6t2t3中得x24 m。可得t0到t2 s时间内质点位移x4 m，由公式得2 m/s。由v66t2得t1 s时v0，将t1 s代入公式x6t2t3中得x34 m，综上可知质点在2 s内运动的路程s(444)m12 m，则平均速率6 m/s。故选A。类题演练2(2019大兴区期末)如图所示，
14、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。测量遮光条的宽度为x，用近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度。为使更接近瞬时速度，正确的措施是(C)A使滑块的释放点更靠近光电门B提高测量遮光条宽度的精确度C换用宽度更窄的遮光条D增大气垫导轨与水平面的夹角解析本题中利用平均速度等效替代瞬时速度，故只能尽量减小计算平均速度的位移，即换用宽度更窄的遮光条，即可实现t趋近于0，而当靠近光电门，或者提高测量遮光条宽度的精确度，及增大气垫导轨与水平面的夹角均不能达到t趋近于0的条件。C正确，A、B、D错误。考点三加速度与速度及速度变化量的关系1速度、速度变化量和加速度的对比
15、：名称项目速度速度变化量加速度物理意义描述物体运动的快慢和方向，是状态量描述物体速度的变化，是过程量描述物体速度变化快慢定义式vvvv0a方向与位移x同向，即物体运动的方向由vv0或a的方向决定与v的方向一致，由F的方向决定，而与v0、v方向无关2a是加速度的定义式，加速度的决定式是a，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。例3(2020吉林五地六校联考)关于物体的运动，不可能发生的是(D)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
16、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，选项D不可能发生。规律总结：对速度与加速度关系的三点提醒(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，速度变化量的大小由加速度和速度变化的时间决定。(3)物体做加速运动还是减速运动，关键是看物体的加速度与速度的方向关系，而不是看加速度的变化情况。加速度的大小只反映速度变化(增加或减小)的快慢。类题演练3(多选)如图所示，物体以5 m/s的初速度沿光滑的斜面向上做减速运动，经过2 s速度大小变为3 m/s，则物体的加速度(BC)A大小为1 m/s2，方向沿斜面向上B大小为1 m/s2，方向沿斜面向
17、下C大小为4 m/s2，方向沿斜面向下D大小为4 m/s2，方向沿斜面向上解析取初速度方向为正方向，则v05 m/s。若2 s后的速度方向沿斜面向上，v3 m/s，则a m/s21 m/s2，即加速度大小为1 m/s2，方向沿斜面向下；若2 s后的速度方向沿斜面向下，v3 m/s，则a m/s24 m/s2，即加速度大小为4 m/s2，方向沿斜面向下。故选项A、D错误，B、C正确。JIE DUAN PEI YOU CHA QUE BU LOU阶段培优查缺补漏 测量速度的三种方法方法1利用光电计时器测速度根据v，当时间很短时，平均速度可近似认为等于瞬时速度。例4为了测定气垫导轨上滑块的加速度，滑
18、块上安装了宽度为d3.0 cm的遮光板，如图所示。滑块在牵引力作用下先后匀加速通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为t10.30 s，通过第二个光电门的时间为t20.10 s，遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为t3.0 s，则滑块的加速度约为(A)A0.067 m/s2 B0.67 m/s2C6.7 m/s2 D不能计算出解析遮光板(滑块)通过第一个光电门时的速度v1 m/s0.10 m/s，遮光板(滑块)通过第二个光电门时的速度v2 m/s0.30 m/s，故滑块的加速度a0.067 m/s2，选项A正确。方法2利用打点计时器测速度根据匀
19、变速直线运动中，某段时间内中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度，计算瞬时速度。例5某同学在“用打点计时器测速度”的实验中，使用的是照明电路中“220 V、50 Hz”的交流电，记录的纸带如图所示，在纸带上确定A、B、C、D、E、F、G共7个计数点。每两个相邻的计数点之间还有4个点未画出。(1)根据数据计算出B和F点的瞬时速度，vB0.40 m/s、vF0.72 m/s。(要求保留两位有效数字)(2)如果交变电流的频率是f49 Hz，而做实验的同学并不知道，那么速度的测量值与实际值相比偏大(填“偏大”“偏小”或“不变”)。解析(1)vB102 m/s0.40 m/svF102 m/s0.72
20、 m/s。(2)测量频率偏小，时间间隔偏大，但同学不知仍按原时间间隔计算，则测量的速度值偏大。方法3利用超声波测车速例6如图是用超声波测速仪测量车速的示意图，固定的测速仪B发出和接收超声波信号，并记录了不同时刻发射和接收波的情况。在t0时刻，B第一次发出超声波，t0.4 s时刻，收到汽车的反射波。t1.6 s时刻，B第二次发出超声波，t2.2 s时刻，再次收到反射波。超声波在空气中传播的速度v340 m/s，汽车是匀速行驶的。求：(1)汽车在第一次接收到超声波时离测速仪B的距离；汽车在第二次接收到超声波时离测速仪B的距离；(2)汽车的速度。解析(1)汽车两次接收到信号的位置分别在P、Q两处，再
21、次接收到回波的时间分别为t10.4 s，t22.2 s1.6 s0.6 sP、Q到B的距离分别是x1v340 m68 mx2v340 m102 m(2)汽车两次接收到信号之间运动的距离为：xx2x134 m汽车两次接收到波的时刻分别是：t30.2 s，t41.6 s s1.9 s两列波到达汽车的时间差：tt4t31.7 s汽车运动的速度为v m/s20 m/s答案(1)68 m102 m(2)20 m/s方法提炼：1确定汽车两次接收到波的位置：根据发出和接收波的时间差t，可知反射波运动的时间为t，求出车在接收到波时到测速仪的距离x1和x2。2确定汽车两次接收到波之间运动的距离：xx2x1。3确
22、定汽车两次接收到波之间运动的时间：求汽车两次接收到波的时刻t3和t4，tt4t3。4求汽车速度：v。2 NIAN GAO KAO MO NI XUN LIAN2年高考模拟训练 1(2019海淀区期末)台风“利奇马”于2019年8月10日1时45分许在浙江省温岭市城南镇沿海登陆，登陆时中心附近最大风力有16级(52 m/s)，这使其成为2019年以来登陆中国的最强台风和1949年以来登陆浙江第三强的台风，据报道台风“利奇马”移动速度最快可达每小时20公里，给我国某些区域造成了严重的灾害损失。关于上述消息中的“52 m/s、每小时20公里”，下述理解中正确的是(B)A分别指平均速度和瞬时速度的大小
23、B分别指瞬时速度和平均速度的大小C均指平均速度的大小D均指瞬时速度的大小解析52 m/s是指最大风速，对应一个瞬间的速度，故为瞬时速度；而每小时20公里是指台风在某段时间内的平均速度，故B正确，A、C、D错误。2(2020福建厦门外国语学校月考)在一次机器人比赛中给机器人设定了如下动作程序：机器人在平面内，由点(0,0)出发，沿直线运动到点(3 m,1 m)，再由点(3 m,1 m)沿直线运动到点(1 m,4 m)，然后又由点(1 m,4 m)沿直线运动到点(5 m,5 m)，最后由点(5 m,5 m)沿直线运动到点(2 m，2 m)。整个过程机器人所用时间是2 s，则(C)A机器人的运动轨迹
24、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2 mD整个过程中机器人的平均速率为1 m/s解析本题借助数学坐标考查位移、平均速度的计算。由题目给定的坐标位置变化可知，机器人的运动轨迹为折线，故A错误；机器人从点(5 m,5 m)沿直线运动到点(2 m,2 m)，会与机器人从点(3 m,1 m)沿直线运动到点(1 m,4 m)运动轨迹有交点，即机器人会两次经过同一点，故B错误；根据题意知机器人初位置坐标为(0,0)，末位置坐标为(2 m,2 m)，故位移大小为x m2 m，故C正确；整个过程中机器人所用时间是2 s，所以平均速度大小 m/s1 m/s，而平均速率为路程与时间
25、的比值，由运动过程可以知道，机器人做的不是单向直线运动，则路程大于位移的大小，所以平均速率大于1 m/s，故D错误。3(2020四川雅安中学月考)下列说法正确的是(C)A研究“嫦娥四号”探月卫星绕月球飞行的运动时，卫星是不可以被看成质点的B加速度越大，速度变化量也一定越大C质点做减速直线运动时，加速度可能在增大D位移的大小一定不会比路程小解析本题考查对描述物体运动的物理量的理解。研究“嫦娥四号”探月卫星绕月球飞行的运动时，卫星可以被看成质点，A错误；根据a可知，加速度越大，速度变化量不一定越大，还与时间有关，选项B错误；质点做减速直线运动时，加速度的方向与速度相反，加速度可能在增大，选项C正确；位移的大小一定不会比路程大，选项D错误。4(2019江苏高邮测试)小球以v14 m/s的速度水平向右运动，碰到墙壁经t0.01 s后以v23 m/s的速度沿同一直线反弹(如图所示)。小球在这0.01 s内的平均加速度为(C)A100 m/s2，方向向右 B100 m/s2，方向向左C700 m/s2，方向向左 D700 m/s2，方向向右解析取水平向右运动方向为正方向，则加速度为a m/s2700 m/s2，负号表示加速度的方向水平向左，选项C正确。- 12 - 版权所有高考资源网