2024高考物理一輪復(fù)習(xí)第1章運(yùn)動的描述勻變速直線運(yùn)動第1講運(yùn)動的描述教案

PAGE10-第1講運(yùn)動的描述eq\x(學(xué)問點一)參考系、質(zhì)點1．參考系(1)定義：在描述物體運(yùn)動時，用來做參考的物體。(2)選?。嚎呻S意選取，但對同一物體的運(yùn)動，所選的參考系不同，運(yùn)動的描述可能會不同，通常以地面為參考系。2．質(zhì)點(1)定義：用來代替物體的有質(zhì)量的點。(2)把物體看做質(zhì)點的條件：物體的大小和形態(tài)對探討問題的影響可以忽視不計。eq\x(學(xué)問點二)位移、速度1．位移和路程位移x路程s物理意義描述物體位置的變更表示物體運(yùn)動軌跡的長度確定因素由始、末位置確定由實際的運(yùn)動路徑確定運(yùn)算規(guī)則矢量的平行四邊形定則標(biāo)量的代數(shù)運(yùn)算大小關(guān)系x≤s2.速度和速率(1)平均速度：物體的位移與發(fā)生這段位移所用時間的比值，即eq\x\to(v)＝eq\f(Δx,Δt)，是矢量，其方向與位移的方向相同。(2)瞬時速度：運(yùn)動物體在某一時刻或某一位置的速度，是矢量，方向與物體在該時刻的運(yùn)動方向相同，即沿軌跡的切線方向。(3)速率：瞬時速度的大小，是標(biāo)量。eq\x(學(xué)問點三)加速度1．定義：速度的變更量與發(fā)生這一變更所用時間的比值。2．定義式：a＝eq\f(Δv,Δt)，國際單位是m/s2。3．物理意義：描述速度變更的快慢。4．方向：與速度變更的方向相同，是矢量。5．物體加速、減速的推斷示意圖結(jié)論v、a同向，物體加速v、a反向，物體減速1．(2024·江蘇徐州質(zhì)檢)2024年8月19～30日，第29屆世界高校生運(yùn)動會在中國臺北舉辦，以下競賽項目中，可將運(yùn)動員視為質(zhì)點的是()C[探討運(yùn)動員蹦床時的技巧，跳水時的動作，花樣游泳時的動作時，運(yùn)動員的形態(tài)和大小均不能忽視，所以不能視為質(zhì)點，選項C正確。]2．(2024·陜西韓城期末)2024年1月3日10：26，嫦娥四號探測器勝利在月球背面軟著陸。嫦娥四號探測器在距離月面100米處稍稍懸停，接著豎直緩緩著陸，約10分鐘后，嫦娥四號自主著陸在月球背面南極—艾特肯盆地內(nèi)的馮·卡門撞擊坑內(nèi)。下列說法正確的是()A．“2024年1月3日10：26”和“約10分鐘”指的都是時間B．從懸停到著陸，探測器通過的位移大小和路程都是100米C．任何狀況下都可以將嫦娥四號探測器看做質(zhì)點D．在著陸過程中，以嫦娥四號探測器為參考系，月球靜止不動B[“2024年1月3日10：26”對應(yīng)時間軸上的點，為時刻；“約10分鐘”對應(yīng)時間軸上的線段，指的是時間，故A錯誤；由題意知探測器的運(yùn)動是相對于月球的，以月球為參考系，探測器豎直緩緩著陸，做的是單向直線運(yùn)動，所以從懸停到著陸探測器通過的位移大小和路程都是100米，故B正確；當(dāng)探討嫦娥四號探測器的姿態(tài)、轉(zhuǎn)動等狀況時，不能將嫦娥四號探測器看做質(zhì)點，故C錯誤；在著陸過程中，以嫦娥四號探測器為參考系，月球做直線運(yùn)動，故D錯誤。]3．導(dǎo)航儀極大地便利了出行的人們，更是緩解了城市交通壓力。在某GPS導(dǎo)航儀上，顯示的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下：航向267°，航速36km/h，航程60km，累計100min，時間10：29：57，則此時瞬時速度和開機(jī)后平均速度為()A．3.6m/s、10m/s B．10m/s、10m/sC．3.6m/s、6m/s D．10m/s、6m/sB[GPS定位器上顯示的航速為瞬時速度即36km/h＝10m/s，航程60km，累計100min，平均速度eq\f(60×103,100×60)m/s＝10m/s，故B正確。]4.(2024·江蘇高郵測試)小球以v1＝4m/s的速度水平向右運(yùn)動，遇到墻壁經(jīng)Δt＝0.01s后以v2＝3m/s的速度沿同始終線反彈(如圖所示)。小球在這0.01s內(nèi)的平均加速度為()A．100m/s2，方向向右 B．100m/s2，方向向左C．700m/s2，方向向左 D．700m/s2，方向向右C[取水平向右運(yùn)動方向為正方向，則加速度為a＝eq\f(v－v0,t)＝eq\f(－3－4,0.01)m/s2＝－700m/s2，負(fù)號表示加速度的方向水平向左，選項C正確。]考點一對質(zhì)點、參考系、位移的理解1．三個概念的進(jìn)一步理解(1)質(zhì)點不同于幾何“點”，它無大小但有質(zhì)量，能否看成質(zhì)點是由探討問題的性質(zhì)確定，而不是依據(jù)物體自身大小和形態(tài)來推斷。(2)參考系是為了探討物體的運(yùn)動而假定為不動的物體。(3)位移是由初位置指向末位置的有向線段，線段的長度表示位移大小。2．三點留意(1)對于質(zhì)點要從建立志向化模型的角度來理解。(2)在探討兩個物體間的相對運(yùn)動時，選擇其中一個物體為參考系，可以使分析和計算更簡潔。(3)位移的矢量性是探討問題時應(yīng)切記的性質(zhì)。(多選)2024雅加達(dá)亞運(yùn)會包括射箭、體操、田徑、擊劍等40個競賽項目。下列關(guān)于運(yùn)動項目的描述正確的是()A．探討馬拉松運(yùn)動員跑步的過程，評判競賽成果時，可將運(yùn)動員視為質(zhì)點B．在雙人同步跳水運(yùn)動中，以其中一名運(yùn)動員為參考系，另一名運(yùn)動員是相對靜止的C．在評判擊劍運(yùn)動員的競賽成果時，運(yùn)動員可視為質(zhì)點D．探討體操運(yùn)動員的體操動作時，可將其視為質(zhì)點AB[C、D兩項中都要關(guān)注運(yùn)動員的動作細(xì)微環(huán)節(jié)，故這兩個項目中的運(yùn)動員不能看做質(zhì)點；A項中評判成果不用關(guān)注跑步動作細(xì)微環(huán)節(jié)，故該項中的運(yùn)動員可看做質(zhì)點；B項中在雙人同步跳水運(yùn)動中，兩人動作完全一樣，故以其中一名運(yùn)動員為參考系，另一名運(yùn)動員是相對靜止的。]1．請依據(jù)圖片中的狀況推斷下列說法正確的是()A．風(fēng)可能是向左吹的B．由圖中狀況可以推斷風(fēng)速大于小紅的速度C．小紅的頭發(fā)相對小紅是向右運(yùn)動的D．小紅向左運(yùn)動，風(fēng)是向右吹的，但無法推斷小紅的速度與風(fēng)速的大小關(guān)系D[通過煙囪冒出煙的偏向，可以得出風(fēng)是向右吹的，A錯誤；小紅是向左運(yùn)動的，但是無法推斷小紅的速度與風(fēng)速的大小關(guān)系，B錯誤，D正確；小紅的頭發(fā)相對小紅靜止，C錯誤。]2．某同學(xué)某次運(yùn)用打車軟件后手機(jī)顯示如圖所示，關(guān)于圖中信息，下列說法正確的是()A．圖中“距您0.8公里”中的0.8公里指的是位移B．圖中“預(yù)料3分鐘到達(dá)”中的3分鐘指的是時刻C．在“預(yù)料3分鐘到達(dá)”時間里，可以將汽車視為質(zhì)點D．可以求得汽車的平均速度約為16km/hC3.在土耳其伊斯坦布爾實行的第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)行一項任務(wù)，給它設(shè)定了如下動作程序：機(jī)器人在平面內(nèi)由點(1,1)動身，沿直線運(yùn)動到點(4,2)，然后又由點(4,2)沿直線運(yùn)動到點(2,5)，然后又由點(2,5)沿直線運(yùn)動到點(6,6)，然后又由點(6,6)沿直線運(yùn)動到點(3,3)。整個過程中機(jī)器人所用時間是2eq\r(2)，則()A．機(jī)器人的運(yùn)動軌跡是一條直線B．整個過程中機(jī)器人的位移大小為2eq\r(2)mC．機(jī)器人不會兩次通過同一點D．整個過程中機(jī)器人的平均速度為1.5m/sB[依據(jù)坐標(biāo)分析可知軌跡為折線，選項A錯誤；位移為從(1,1)點到(3,3)點的有向線段，總位移為2eq\r(2)m，B項正確；機(jī)器人會兩次通過同一點，C項錯誤；整個過程中平均速度eq\x\to(v)＝eq\f(x,t)＝eq\f(2\r(2),2\r(2))m/s＝1m/s，D項錯誤。]考點二平均速度和瞬時速度1．平均速度與瞬時速度的區(qū)分平均速度與位移和時間有關(guān)，表示物體在某段位移或某段時間內(nèi)的平均快慢程度；瞬時速度與位置或時刻有關(guān)，表示物體在某一位置或某一時刻的快慢程度。2．平均速度與瞬時速度的聯(lián)系(1)瞬時速度等于運(yùn)動時間Δt→0的平均速度的極限值。(2)對于勻速直線運(yùn)動，瞬時速度與平均速度相等。3．平均速度與瞬時速度的求解方法(1)平均速度的大小與物體的不同運(yùn)動階段有關(guān)，求解平均速度必需明確是哪一段位移或哪一段時間內(nèi)的平均速度。(2)eq\x\to(v)＝eq\f(Δx,Δt)是平均速度的定義式，適用于全部的運(yùn)動。(3)用極短時間內(nèi)的平均速度來表示某時刻的瞬時速度。如圖所示，一輛汽車在從上海到南京的高速馬路上行駛。汽車上的速度計指針在圖中所示位置旁邊左右搖擺，請你依據(jù)生活閱歷和圖中供應(yīng)的信息，回答下列問題：(1)圖中A、B兩處相距多遠(yuǎn)？其值是指A、B兩處的路程還是位移大??？(2)圖中速度計指針?biāo)傅乃俣缺硎酒嚨钠骄俣冗€是瞬時速度？其值為多大？(3)假設(shè)汽車在A、B間按速度計指針?biāo)傅乃俣茸鰟蛩僦本€運(yùn)動，汽車從A處行駛到B處，須要多長時間？解析：(1)A、B兩地距離Δx＝120km－40km＝80km。因為是在高速馬路上相距80km、兩點間的道路不行能是直線，所以該值是指A、B兩地間的路程。(2)圖中速度計指針?biāo)傅乃俣缺硎酒嚨乃矔r速度(汽車上常見的速度計都是干脆表示車輛在某一時刻或某一位置時的瞬時速度)，其值為100km/h。(3)因為汽車在A、B間做勻速運(yùn)動，依據(jù)v＝eq\f(Δx,Δt)，可得Δt＝eq\f(Δx,v)＝eq\f(80,100)h＝0.8h，即汽車從A處行駛到B處須要0.8h。答案：(1)80km路程(2)瞬時速度100km/h(3)0.8h4.一位女士由于駕車超速而被警察擋住，警察走過來對她說：“太太，您剛才的車速是60公里每小時！”這位女士反對說：“不行能的！我才開了6分鐘，還不到一小時，怎么可能走了60公里呢？”依據(jù)以上對話及右圖，下列說法正確的是()A．女士說的6分鐘是時間，60公里是位移B．警察說的60公里每小時是指平均速度C．圖中的eq\o(○,\s\up1(50))指的是瞬時速度D．圖中的eq\o(○,\s\up1(50))指汽車在1小時內(nèi)行駛的路程不能超過50公里C[eq\o(○,\s\up1(50))指瞬時速度不能超過50km/h，其他選項均錯誤。]5．關(guān)于速度的描述，下列說法正確的是()A．圖甲中，電動車限速20km/h，指的是平均速度大小B．圖乙中，子彈射出槍口時的速度大小為500m/s，指的是平均速度大小C．圖丙中，某運(yùn)動員百米跑的成果是10s，則他沖刺時的速度大小肯定為10m/sD．圖丁中，京滬高速鐵路測試時的列車最高時速可達(dá)484km/h，指的是瞬時速度大小D6.(多選)如圖所示，一人騎自行車晨練，由靜止起先沿直線運(yùn)動，她在第1s內(nèi)、第2s內(nèi)、第3s內(nèi)、第4s內(nèi)通過的位移分別為1m、2m、3m、4m，則()A．她在4s末的瞬時速度大小為4m/sB．她在第2s內(nèi)的平均速度大小為2m/sC．她在4s內(nèi)的平均速度大小為2.5m/sD．她在1s末的瞬時速度大小為1m/sBC[由v＝eq\f(Δx,Δt)可得該人在第2s內(nèi)的平均速度為2m/s，B項正確；前4s內(nèi)的平均速度為v＝eq\f(1＋2＋3＋4,4)m/s＝2.5m/s，C項正確；因該人的運(yùn)動不是勻變速直線運(yùn)動，故無法確定其瞬時速度大小，A、D項均錯誤。]7.如圖所示，一小球在光滑水平面上從A點起先向右運(yùn)動，經(jīng)過3s與距離A點6m的豎直墻壁碰撞，碰撞時間很短，可忽視不計，碰后小球按原路以原速率返回。取小球在A點時為計時起點，并且取水平向右的方向為正方向，則小球在7s內(nèi)的位移和路程分別為()A．2m,6m B．－2m,14mC．0m,3m D．2m,14mB[小球運(yùn)動的速率不變，則v＝eq\f(Δx,Δt)＝2m/s，由題意可知，小球6s末回到了動身點，第7s內(nèi)小球向左運(yùn)動，位移x＝－2×1m＝－2m,7s內(nèi)的路程s＝vt＝2×7m＝14m，選項B正確。]

考點三加速度1．速度、速度的變更量和加速度的比較速度速度的變更量加速度物理意義描述物體運(yùn)動的快慢，是狀態(tài)量描述物體速度的變更，是過程量描述物體速度變更的快慢，是狀態(tài)量定義式v＝eq\f(Δx,Δt)Δv＝v－v0a＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(v－v0,Δt)方向與位移Δx同向，即物體運(yùn)動的方向由v－v0或a的方向確定與Δv的方向一樣，由F的方向確定，而與v0、v的方向無關(guān)2.a＝eq\f(Δv,Δt)是加速度的定義式。當(dāng)Δt→0時，a是瞬時加速度；加速度的確定式是a＝eq\f(F,m)，即加速度的大小由物體受到的合力F和物體的質(zhì)量m共同確定，加速度的方向由合力的方向確定。3．物體加、減速的判定(1)當(dāng)a與v同向或夾角為銳角時，物體加速。(2)當(dāng)a與v垂直時，物體速度大小不變。(3)當(dāng)a與v反向或夾角為鈍角時，物體減速。下表是四種交通工具做直線運(yùn)動時的速度變更狀況，下列說法正確的是()初始速度(m/s)經(jīng)過時間/s末速度(m/s)①2311②036③0206④010020A.①的速度變更最大，加速度最大B．②的速度變更最慢C．③的速度變更最快D．④的末速度最大，但加速度最小D[速度變更指末速度與初速度之差，由表知④的速度變更最大，為20m/s；速度變更的快慢指速度變更與發(fā)生這個變更所用時間的比值，即加速度，由表知①的加速度最大，為a1＝eq\f(11－2,3)m/s2＝3m/s2，④的加速度最小，為a4＝eq\f(20－0,100)m/s2＝0.2m/s2。]8.如圖所示，汽車向右沿直線運(yùn)動，原來的速度是v1，經(jīng)過一小段時間之后，速度變?yōu)関2，Δv表示速度的變更量。由圖中所示信息可知()A．汽車在做加速直線運(yùn)動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C[速度是矢量，速度的變更量Δv＝v2－v1，依據(jù)圖象可知，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的方向相同，所以加速度方向與初速度方向相反，物體做減速運(yùn)動，故C正確，A、B、D錯誤。]9．趙凱華教授說過“加速度是人類相識史上最難建立的概念之一，也是每個初學(xué)物理的人最不易真正駕馭的概念……”。所以對加速度的相識應(yīng)當(dāng)引起大家的重視。下列說法中正確的是()A．加速度是描述速度變更快慢的物理量，速度大，加速度肯定大B．速度變更得越快，加速度就變更得越快C．物體加速度變大，則速度也肯定是在變大D．加速度的方向與速度變更量的方向相同D[加速度是反映物體速度變更快慢的物理量，加速度的大小取決于速度的變更率，與速度的大小無關(guān)，故A錯誤；加速度是反映物體速度變更快慢的物理量，速度變更得越快，加速度就越大，但加速度的變更不肯定越快，故B錯誤；物體加速度變大，但假如加速度和速度方向相反，則速度在減小，故C錯誤；依據(jù)加速度的定義可知，加速度的方向與速度變更量的方向相同，故D正確。]10．(2024·天津第四十五中考試)某物體做勻變速直線運(yùn)動，初速度為10m/s，經(jīng)過2s后，速度大小仍為10m/s，方向與初速度方向相反，則在這2s內(nèi)，該物體()A．加速度為0，平均速度為10m/sB．加速度大小為10m/s2，與初速度同向；平均速度為0C．加速度大小為10m/s2，與初速度反向；平均速度為0D．加速度大小為10m/s2，平均速度為10m/s，二者都與初速度反向C[規(guī)定初速度的方向為正方向，依據(jù)加速度的定義式可得a＝eq\f(－v－v,t)＝eq\f(－10－10,2)m/s2＝－10m/s2，方向與初速度方向相反，平均速度eq\x\to(v)＝eq\f(v＋－v,2)＝0，故C正確。]

科學(xué)思維系列①——用極限法求瞬時速度1．極限法：假如把一個困難的物理全過程分解成幾個小過程，且這些小過程的變更是單一的。那么，選取全過程的兩個端點及中間的極限來進(jìn)行分析，其結(jié)果必定包含了所要探討的物理過程，從而能使求解過程簡潔、直觀，這就是極限思想方法。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．