第一講 描述運(yùn)動(dòng)的基本概念

第一章|運(yùn)動(dòng)的描述勻變速直線運(yùn)動(dòng)第一講描述運(yùn)動(dòng)的基本概念

綱舉目張·主干系統(tǒng)比[微點(diǎn)判斷](1)質(zhì)點(diǎn)是一種理想化模型，實(shí)際并不存在。

(

)(2)體積很大的物體，不能視為質(zhì)點(diǎn)。

(

)(3)參考系必須是靜止不動(dòng)的物體。

(

)(4)做直線運(yùn)動(dòng)的物體，其位移大小一定等于路程。

(

)(5)平均速度的方向與對(duì)應(yīng)時(shí)間段內(nèi)的位移方向相同。

(

)(6)瞬時(shí)速度的方向就是物體在該時(shí)刻或該位置的運(yùn)動(dòng)方向。

(

)(7)物體的速度很大，加速度也一定很大，不可能為零。

(

)(8)甲的加速度a甲＝2m/s2，乙的加速度a乙＝－3m/s2，a甲＞a乙

(

)(9)物體的加速度增大，速度就增大。

(

)√×××√√×××關(guān)鍵知能·逐點(diǎn)清障提能點(diǎn)(一)質(zhì)點(diǎn)、參考系和位移[題點(diǎn)自主盤(pán)查]1．[質(zhì)點(diǎn)](2022·浙江1月選考)下列說(shuō)法正確的是

(

)A．研究甲圖中排球運(yùn)動(dòng)員扣球動(dòng)作時(shí)，排球可以看成質(zhì)點(diǎn)B．研究乙圖中乒乓球運(yùn)動(dòng)員的發(fā)球技術(shù)時(shí)，乒乓球不能看成質(zhì)點(diǎn)C．研究丙圖中羽毛球運(yùn)動(dòng)員回?fù)粲鹈騽?dòng)作時(shí)，羽毛球大小可以忽略D．研究丁圖中體操運(yùn)動(dòng)員的平衡木動(dòng)作時(shí)，運(yùn)動(dòng)員身體各部分的速度可視為相同解析：研究甲圖中排球運(yùn)動(dòng)員扣球動(dòng)作時(shí)，排球的形狀和大小不能忽略，故不可以看成質(zhì)點(diǎn)，A錯(cuò)誤；研究乙圖中乒乓球運(yùn)動(dòng)員的發(fā)球技術(shù)時(shí)，要考慮乒乓球的大小和形狀，則乒乓球不能看成質(zhì)點(diǎn)，B正確；研究丙圖中羽毛球運(yùn)動(dòng)員回?fù)粲鹈騽?dòng)作時(shí)，羽毛球大小不可以忽略，C錯(cuò)誤；研究丁圖中體操運(yùn)動(dòng)員的平衡木動(dòng)作時(shí)，運(yùn)動(dòng)員身體各部分有轉(zhuǎn)動(dòng)和平動(dòng)，各部分的速度不可以視為相同，D錯(cuò)誤。答案：B

2.

[參考系]2021年5月30日，我國(guó)“天舟二號(hào)”貨運(yùn)飛船與“天和”核心艙成功完成自主交會(huì)對(duì)接，為我國(guó)空間站建設(shè)輸送了重要的物資。如圖所示為“天舟”與“天和”對(duì)接成功后在軌運(yùn)行的情境，則

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)A．選地球?yàn)閰⒖枷担疤熘邸笔庆o止的B．選地球?yàn)閰⒖枷?，“天和”是靜止的C．選“天和”為參考系，“天舟”是運(yùn)動(dòng)的D．選“天舟”為參考系，“天和”是靜止的解析：選地球?yàn)閰⒖枷?，“天舟”和“天和”繞地球運(yùn)動(dòng)，A、B錯(cuò)誤；“天舟”和“天和”對(duì)接后速度相同，選

“天和”為參考系，“天舟”是靜止的，選

“天舟”為參考系，“天和”是靜止的，C錯(cuò)誤，D正確。答案：D

3．[位移和路程]關(guān)于質(zhì)點(diǎn)在某段時(shí)間內(nèi)的位移和路程，下列說(shuō)法正確的是(

)A．位移為零，該質(zhì)點(diǎn)一定是靜止的B．路程為零，該質(zhì)點(diǎn)一定是靜止的C．沿直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，位移大小一定等于其路程D．沿曲線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，位移大小可能大于其路程解析：質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)一周的位移為零，顯然質(zhì)點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)的，A錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn)只要運(yùn)動(dòng)，路程就不會(huì)為零，B正確；除了單向直線運(yùn)動(dòng)外，在其他的運(yùn)動(dòng)中，質(zhì)點(diǎn)的位移大小都小于路程，C、D錯(cuò)誤。答案：B

[知能自主落實(shí)]1．三個(gè)概念的理解(1)質(zhì)點(diǎn)不同于幾何“點(diǎn)”，它無(wú)大小但有質(zhì)量。物體能否看成質(zhì)點(diǎn)是由研究問(wèn)題的性質(zhì)決定，而不是依據(jù)物體自身的大小和形狀來(lái)判斷。(2)參考系是為了研究物體的運(yùn)動(dòng)而假定不動(dòng)的物體。(3)位移是由初位置指向末位置的有向線段，線段的長(zhǎng)度表示位移的大小。2．三點(diǎn)提醒(1)質(zhì)點(diǎn)是一種理想化的物理模型，實(shí)際并不存在。(2)在研究?jī)蓚€(gè)物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，選擇其中的一個(gè)物體為參考系，可以使分析和計(jì)算更簡(jiǎn)單。(3)位移的矢量性是研究問(wèn)題時(shí)應(yīng)切記的性質(zhì)。提能點(diǎn)(二)平均速度和瞬時(shí)速度[題點(diǎn)自主盤(pán)查]1．[平均速度與瞬時(shí)速度]關(guān)于速度的描述，下列說(shuō)法正確的是

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)A．圖甲中，電動(dòng)車(chē)限速20km/h指的是平均速度大小B．圖乙中，子彈射出槍口時(shí)的速度大小為500m/s，指的是平均速度大小C．圖丙中，某運(yùn)動(dòng)員百米跑的成績(jī)是10s，則他沖刺時(shí)的速度大小一定為10m/sD．圖丁中，京滬高速鐵路測(cè)試時(shí)的列車(chē)最高時(shí)速可達(dá)484km/h，指的是瞬時(shí)速度大小解析：電動(dòng)車(chē)限速20km/h，限制的是瞬時(shí)速度大小，A錯(cuò)誤；子彈射出槍口時(shí)的速度大小與槍口這一位置對(duì)應(yīng)，因此為瞬時(shí)速度大小，B錯(cuò)誤；根據(jù)運(yùn)動(dòng)員的百米跑成績(jī)是10s可知，運(yùn)動(dòng)員的平均速度大小為10m/s，但其沖刺速度不一定為10m/s，C錯(cuò)誤；列車(chē)的最高時(shí)速指的是在安全情況下所能達(dá)到的最大速度，為瞬時(shí)速度大小，D正確。答案：D

2．[瞬時(shí)速度、光電門(mén)]為了測(cè)定氣墊導(dǎo)軌上滑塊的加速度，滑塊上安裝了寬度為d＝3.0mm的遮光板，如圖所示，滑塊在牽引力作用下勻加速先后通過(guò)兩個(gè)光電門(mén)，配套的數(shù)字毫秒計(jì)記錄了遮光板通過(guò)光電門(mén)1的時(shí)間為Δt1＝0.03s，通過(guò)光電門(mén)2的時(shí)間為Δt2＝0.01s，遮光板從開(kāi)始遮住光電門(mén)1到開(kāi)始遮住光電門(mén)2的時(shí)間為Δt＝3.00s，則滑塊的加速度約為

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)A．0.067m/s2 B．0.67m/s2

C．6.7m/s2 D．不能計(jì)算出答案：A

3．[平均速度]一質(zhì)點(diǎn)沿直線Ox方向做變速運(yùn)動(dòng)，它離開(kāi)O點(diǎn)的距離x隨時(shí)間t變化的關(guān)系為x＝(5＋2t3)m，該質(zhì)點(diǎn)在t＝0到t＝2s間的平均速度和t＝2s到t＝3s間的平均速度的大小分別為

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)A．12m/s,39m/s B．8m/s,38m/sC．12m/s,19.5m/s D．8m/s,13m/s答案：B[知能自主落實(shí)]1．平均速度和瞬時(shí)速度的區(qū)別與聯(lián)系區(qū)別平均速度表示物體在某段時(shí)間或某段位移內(nèi)運(yùn)動(dòng)的平均快慢程度，瞬時(shí)速度表示物體在某一時(shí)刻或某一位置運(yùn)動(dòng)的快慢程度。聯(lián)系瞬時(shí)速度是運(yùn)動(dòng)時(shí)間Δt→0時(shí)的平均速度，公式v＝中，當(dāng)Δt→0時(shí)v是瞬時(shí)速度。提能點(diǎn)(三)加速度1．三個(gè)概念的比較比較項(xiàng)目速度速度變化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)量描述物體速度改變的物理量，是過(guò)程量描述物體速度變化快慢和方向的物理量，是狀態(tài)量定義式v＝Δv＝v－v0a＝

＝?jīng)Q定因素v的大小由v0、a、Δt決定Δv由v與v0進(jìn)行矢量運(yùn)算，由Δv＝aΔt知Δv由a與Δt決定a不是由v、Δt、Δv來(lái)決定的，而是由來(lái)決定方向平均速度與位移同向由v－v0或a的方向決定與Δv的方向一致，由F的方向決定，而與v0、v的方向無(wú)關(guān)續(xù)表2．計(jì)算加速度的方法3．根據(jù)a與v方向的關(guān)系判斷物體是加速還是減速(1)當(dāng)a與v同向或夾角為銳角時(shí)，物體加速。(2)當(dāng)a與v垂直時(shí)，物體速度的大小不變。(3)當(dāng)a與v反向或夾角為鈍角時(shí)，物體減速。考查角度1對(duì)加速度的理解1．(2022·濟(jì)南模擬)北京大學(xué)物理系趙凱華教授說(shuō)過(guò)“加速度是人類(lèi)認(rèn)識(shí)史上最難建立的概念之一，也是每個(gè)初學(xué)物理的人最不易真正掌握的概念……”。所以對(duì)加速度的認(rèn)識(shí)應(yīng)該引起大家的重視。下列說(shuō)法中正確的是

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)A．物體的速度大，加速度一定大B．速度變化得越快，加速度就變化得越快C．物體加速度變大，則速度也一定是在變大D．加速度的方向與速度變化量的方向相同解析：加速度是反映物體速度變化快慢的物理量，加速度的大小取決于速度的變化率，與速度的大小無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)誤；速度變化得越快，加速度就越大，但加速度的變化不一定越快，故B錯(cuò)誤；物體加速度變大，但如果加速度和速度方向相反，則速度在減小，故C錯(cuò)誤；根據(jù)加速度的定義可知D正確。答案：D

2．一個(gè)質(zhì)點(diǎn)做方向不變的直線運(yùn)動(dòng)，加速度的方向始終與速度的方向相同，但加速度大小先保持不變，再逐漸減小直至零，則質(zhì)點(diǎn)在此過(guò)程中

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)A．速度先逐漸增大，然后逐漸減小，當(dāng)加速度減小到零時(shí)，速度達(dá)到最小值B．速度先均勻增大，然后增大得越來(lái)越慢，當(dāng)加速度減小到零時(shí)，速度達(dá)到最

大值C．位移逐漸增大，當(dāng)加速度減小到零時(shí)，位移將不再增大D．位移先逐漸增大，后逐漸減小，當(dāng)加速度減小到零時(shí)，位移達(dá)到最小值解析：質(zhì)點(diǎn)的加速度與速度同向，速度應(yīng)增大；當(dāng)加速度不變時(shí)，速度均勻增大；當(dāng)加速度減小時(shí)，速度增大得越來(lái)越慢；當(dāng)加速度為零時(shí)，速度達(dá)到最大值，保持不變，A錯(cuò)誤，B正確。因質(zhì)點(diǎn)速度方向不變化，所以位移一直在增大，C、D錯(cuò)誤。答案：B

考查角度2加速度的計(jì)算3．(2022·大連模擬)蹦床是運(yùn)動(dòng)員在一張繃緊的彈性網(wǎng)上蹦跳、翻滾并做各種空中動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，一個(gè)運(yùn)動(dòng)員從高處自由落下，以大小為8m/s的豎直速度著網(wǎng)，與網(wǎng)作用后，沿著豎直方向以大小為10m/s的速度彈回，已知運(yùn)動(dòng)員與網(wǎng)接觸的時(shí)間Δt＝1s，那么運(yùn)動(dòng)員在與網(wǎng)接觸的這段時(shí)間內(nèi)加速度的大小和方向分別為(

)A．2m/s2，向下

B．8m/s2，向上C．10m/s2，向下

D．18m/s2，向上答案：D4．(多選)如圖甲所示，火箭發(fā)射時(shí)，