2019-2020年高考物理一輪復習講義 第1講 描述運動的基本概念.doc

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2019-2020年高考物理一輪復習講義 第1講 描述運動的基本概念 　　　　　　　　　　　 高考目標 復習指導 參考系、質(zhì)點Ⅰ 1.本章考查的熱點有：位移、速度和加速度、勻變速直線運動規(guī)律及公式、圖象． 2.單獨命題以選擇題和實驗題為主．綜合命題可與其他考點如牛頓定律、電場、磁場等綜合命題． 3.復習時要深刻理解本章的基本概念，掌握各公式及推論的應用條件．會用圖象解決直線運動問題，根據(jù)圖象判斷物體的運動情況. 位移、速度和加速度Ⅱ 勻變速直線運動及其公式、圖象Ⅱ 實驗一：研究勻變速直線運動 第1講　描述運動的基本概念 一、質(zhì)點，參考系 1．質(zhì)點 (1)定義：用來代替物體的有質(zhì)量的點． (2)物體可被看做質(zhì)點的條件：若物體的形狀和大小對所研究的問題沒有影響，或者其影響可以忽略時，該物體可被看做質(zhì)點． 2．參考系 (1)參考系定義：在描述物體運動時，需要選定另外一個物體做參考，這種用來做參考的物體稱為參考系． (2)參考系選取 ①對同一物體的運動，選擇不同的參考系，其結(jié)果可能會不同． ②參考系可以任意選取，但選擇的原則是要使運動的描述盡可能簡單． ③要比較兩個物體的運動情況時，必須選擇同一個參考系． ④通常以地面或相對地面靜止的物體作為參考系． 二、位移、速度和加速度 1．時刻和時間間隔 時刻 時間間隔 意義 一瞬間 一段時間 在時間軸上的表示對應 一個點 一段線段 運動量 位置、瞬時速度、瞬時加速度 位移、位移的變化、速度的變化、平均速度 聯(lián)系 若用t1和t2分別表示兩個時刻，Δt表示兩時刻之間的時間，則Δt＝t2－t1 2.位移和路程 定義 區(qū)別 聯(lián)系 位移 位移表示物體(質(zhì)點)的位置變化，它是一條從初位置指向末位置的有向線段 位移是矢量，方向由初位置指向末位置 (1)在單向直線運動中，位移的大小等于路程；(2)一般情況下，位移的大小小于路程 路程 路程是物體(質(zhì)點)運動軌跡的長度 路程是標量，沒有方向 3.速度 物理學中用位移與發(fā)生這段位移所用時間的比值表示物體運動的快慢，即v＝，是描述物體運動的快慢的物理量． (1)平均速度：在運動中，物體在某段時間內(nèi)的位移與發(fā)生這段位移所用時間的比值叫做這段時間內(nèi)的平均速度， 即＝，其方向與位移的方向相同． (2)瞬時速度：運動物體在某一時刻(或某一位置)的速度，方向沿軌跡上物體所在點的切線方向，是矢量． (3)速率：瞬時速度的大小叫做瞬時速率，簡稱速率，是標量． 4．加速度 (1)定義：在變速運動中，物體速度的變化量跟所用時間的比值． (2)定義式：a＝. (3)物理意義：描述物體速度變化快慢的物理量． (4)方向：a的方向與Δv的方向相同．(從加速度的產(chǎn)生上來說，加速度的方向與合外力的方向相同) 1．下列幾種奧運比賽項目中的研究對象可視為質(zhì)點的是(　　) A．在撐竿跳高比賽中研究運動員手中的支撐竿在支撐地面過程中的轉(zhuǎn)動情況時 B．帆船比賽中確定帆船在大海中的位置時 C．跆拳道比賽中研究運動員的動作時 D．鉛球比賽中研究鉛球被擲出后在空中的飛行時間時 解析：　撐竿跳高中的運動員的動作和支撐竿的轉(zhuǎn)動情況對比賽結(jié)果影響極大，不能視為質(zhì)點，同理，跆拳道比賽中運動員的動作對比賽結(jié)果影響也很大，不能視為質(zhì)點．其余兩項可視為質(zhì)點． 答案：　BD 2．關(guān)于時刻和時間間隔，下列說法中正確的是(　　) A．1秒很短，所以1秒表示時刻 B．第3秒是指一個時刻 C．2012年8月8日晚，倫敦奧運會110米欄決賽中，美國選手梅里特以12秒92的成績奪冠，這里12秒92是指時間間隔 D．2011年3月11日13時46分，日本本州島仙臺港東130公里處發(fā)生里氏9.0級強烈地震，這里的13時46分指時間間隔 解析：　時刻是時間軸上的一個點，沒有長短之分，1 s在時間軸上是一段，表示的是時間間隔，A錯誤；第3秒是1秒的時間，是時間間隔的概念，而第3秒初和第3秒末是時刻的概念，B錯誤；12秒92對應了110米，是“段”的概念，表示時間間隔，C正確；13時46分在時間軸上是一個點，指的是時刻，D錯誤． 答案：　C 3．關(guān)于位移和路程，下列說法正確的是(　　) A．位移是矢量，路程是標量 B．物體的位移是直線，而路程是曲線 C．在直線運動中，位移的大小和路程相同 D．只有在物體做單向直線運動時，位移的大小才等于路程 解析：　由于位移是矢量，而路程是標量，所以位移的大小多數(shù)情況下不和路程相同，只有在物體做單向直線運動時位移的大小才等于路程，否則路程大于位移的大小，不可能小于位移的大?。? 答案：　AD 4．(xx安徽名校聯(lián)考)以下說法中正確的是(　　) A．做勻變速直線運動的物體，t s內(nèi)通過的路程與位移的大小一定相等 B．質(zhì)點一定是體積和質(zhì)量極小的物體 C．速度的定義式和平均速度公式都是v＝，因此速度就是指平均速度 D．速度不變的運動是勻速直線運動 解析：　只有做單向直線運動的物體，t s內(nèi)通過的路程與位移的大小才一定相等，選項A錯誤；質(zhì)點不一定是體積和質(zhì)量極小的物體，選項B錯誤；速度的定義式和平均速度公式都是v＝，但是速度是指平均速度在時間趨近于零時的極限值，選項C錯誤；速度不變的運動是勻速直線運動，選項D正確． 答案：　D 5.如圖是F－22A猛禽戰(zhàn)斗機在空中加油的情景，以下列的哪個物體為參照物，可以認為加油機是運動的(　　) A．F－22A猛禽戰(zhàn)斗機 B．地面上的房屋 C．加油機中的飛行員 D．F－22A猛禽戰(zhàn)斗機里的飛行員 解析：　空中加油時加油機與戰(zhàn)斗機保持相對靜止，以F－22A猛禽戰(zhàn)斗機、加油機中的飛行員、F－22A猛禽戰(zhàn)斗機里的飛行員為參照物，加油機都是靜止的；以地面上的房屋為參照物，加油機是運動的． 答案：　B 物體可視為質(zhì)點主要有以下三種情形 (1)物體各部分的運動情況都相同時(如平動)； (2)當問題所涉及的空間位移遠遠大于物體本身的大小時，通常物體自身的大小忽略不計，可以看做質(zhì)點； (3)物體有轉(zhuǎn)動，但轉(zhuǎn)動對所研究的問題影響很小(如研究小球從斜面上滾下的運動)． 在下列情形中，可以將研究對象看做質(zhì)點的是(　　) A．地面上放一只木箱，在上面的箱角處用水平力推它，在研究木箱是先滑動還是先翻轉(zhuǎn)時 B．北京奧運會上，裁判員眼中正在進行吊環(huán)比賽的運動員 C．在研究“嫦娥”一號衛(wèi)星繞地球飛行及繞月球飛行的軌跡時 D．研究“神舟”九號飛船在軌道上飛行的姿態(tài)時 解析：　 選項 剖析 結(jié)論 A 當研究木箱的翻轉(zhuǎn)時，其大小、形狀不能忽略，所以不能看做質(zhì)點 B 當研究體操運動員在自由體操比賽中的動作時，不能忽略其肢體的動作及姿態(tài)，所以不能看做質(zhì)點 C 研究“嫦娥”一號衛(wèi)星繞地球和月球飛行軌跡時，其大小、形狀均可忽略，可看做質(zhì)點 √ D 如果把“神舟”九號看做質(zhì)點，則無法研究它在軌道上飛行的姿態(tài) 答案：　C (1)質(zhì)點是一種理想化的模型．質(zhì)點是對實際物體的科學抽象，是研究物體運動時，抓住主要因素，忽略次要因素，對實際物體進行的簡化，真正的質(zhì)點是不存在的． (2)一個物體能否看做質(zhì)點，并非依據(jù)物體自身大小來判斷，而是由所研究問題的性質(zhì)決定的． 1－1：在研究物體的運動時，下列物體中可以當作質(zhì)點處理的是(　　) A．中國乒乓球隊隊員馬林在第29屆北京奧運會上獲得男單金牌，在研究他發(fā)出的乒乓球時 B．北京奧運會男子50米步槍三種姿勢射擊中，研究美國名將埃蒙斯最后一槍僅打了4.4環(huán)的子彈時 C．研究哈雷彗星繞太陽公轉(zhuǎn)時 D．用GPS定位系統(tǒng)研究汽車位置時 解析：　乒乓球比賽中運動員發(fā)出的乒乓球有轉(zhuǎn)動，這種轉(zhuǎn)動不能忽略，所以不能把乒乓球看做質(zhì)點；研究美國名將埃蒙斯最后一槍僅打了4.4環(huán)的子彈的運動時，由于子彈各部分的運動情況都相同．所以可以看做質(zhì)點；研究哈雷彗星繞太陽公轉(zhuǎn)時，可以忽略哈雷彗星自轉(zhuǎn)，也可以看做質(zhì)點；用GPS定位系統(tǒng)研究汽車位置時，不需要考慮汽車各部分運動的差異，汽車可以看做質(zhì)點，所以選項B、C、D正確． 答案：　BCD 平均速度與瞬時速度的區(qū)別和聯(lián)系 (1)區(qū)別：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)聯(lián)系：瞬時速度是運動時間Δt→0時的平均速度． 打點計時器所用交流電源的頻率為50 Hz，某次實驗中得到一條紙帶，用毫米刻度尺測量情況如圖所示，紙帶在A、C間的平均速度為________m/s，在A、D間的平均速度為_______m/s，B點的瞬時速度更接近于________m/s. 解析：　A、C間的位移為Δx1＝1.40 cm，A、C間的時間間隔為Δt1＝0.04 s，所以A、C間的平均速度為v1＝＝ m/s＝0.35 m/s.A、D間的位移為Δx2＝2.50 cm，A、D間的時間間隔為Δt2＝0.06 s，所以A、D間的平均速度為v2＝＝ m/s＝0.42 m/s. vB＝v1＝0.35 m/s 答案：　0.35　0.42　0.35 (1) (2) 2－1：一輛汽車沿平直公路以速度v1行駛了2/3的路程，接著以速度v2＝20 km/h行駛完其余1/3的路程，如果汽車全程的平均速度為v＝28 km/h，求v1的大?。? 解析：　設(shè)全程的位移為x，由平均速度公式v＝得： 汽車行駛?cè)痰臅r間：t＝ 汽車行駛前2/3路程的時間：t1＝ 汽車行駛后1/3路程的時間：t2＝ 又有：t＝t1＋t2 解以上各式得：v1＝35 km/h. 答案：　35 km/h 對加速度的理解 (1)加速度既可描述速度大小變化的快慢，也可描述 速度方向變化的快慢． (2)v、Δv、a三者關(guān)系 ①a與Δv一定同向 ②a與v的方向可能 (3)加速度雖然由定義，但a與Δv及Δt無關(guān)； 由牛頓第二定律可知，物體的加速度是由物體 所受的合外力及質(zhì)量決定的． 下列關(guān)于速度與加速度的判斷，正確的是(　　) A．物體加速度等于零，其速度卻可能很大 B．做直線運動物體的加速度越來越小，則速度也一定越來越小 C．兩物體相比，一個物體的速度變化量較大，而加速度卻可能較小 D．速度變化方向為正，加速度方向卻為負 解析：　 選項 剖析 結(jié)論 A 如果加速度為零，物體可以做勻速直線運動，速度有可能很大，比如高速勻速飛行的飛機． √ B 只要加速度與速度同向，無論加速度的大小怎么變化，其速度越來越大 C 由加速度的定義式可知，加速度的大小是由速度的變化量和發(fā)生這一變化所用的時間共同決定的．速度變化大，但所用的時間不確定，加速度不一定大．速度變化所用時間短，但速度的變化量大小不確定，也不能確定加速度一定大． √ D 加速度方向與速度變化的方向是相同的，如果速度變化方向為正，加速度方向一定也為正 答案：　AC (1)速度增減的判斷方法 (2)①公式a＝是矢量式，應用時一定要規(guī)定正方向． ②加速度的“＋”“－”號只表示加速度的方向，不表示大小． 3－1：在排球比賽中，扣球手抓住一次機會找了一個“探頭球”，已知來球速度為10 m/s，球被擊回時速度大小為20 m/s，擊球時間為0.05 s，假設(shè)速度方向均為水平方向．求：擊球過程中排球的加速度． 解析：以初速度方向為正方向，則有 v0＝10 m/s，v＝－20 m/s 所以a＝＝ m/s2 ＝－600 m/s2 即加速度大小為600 m/s2，方向與初速度方向相反． 答案：　600 m/s2，方向與初速度方向相反 利用平均速度巧解勻變速直線運動問題 1．平均速度兩個計算公式 2．兩個公式的靈活應用 在解決勻變速直線運動問題時，可根據(jù)題目給出的條件靈活選取兩個公式，進而求得中間時刻的瞬時速度． (xx安徽高考)一物體做勻加速直線運動，通過一段位移Δx所用的時間為t1，緊接著通過下一段位移Δx所用時間為t2.則物體運動的加速度為(　　) A.　 　　B. C. D. 思路點撥：　 解析：　物體做勻加速直線運動在前一段Δx所用的時間為t1，平均速度為1＝，即為時刻的瞬時速度；物體在后一段Δx所用的時間為t2，平均速度為2＝，即為時刻的瞬時速度．速度由1變化到2的時間為Δt＝，所以加速度a＝＝，A正確． 答案：　A 1.下列關(guān)于運動的描述中，參考系的選取符合描述的是(　　) A．詩句“飛流直下三千尺”，是以飛流作為參考系的 B．“錢塘觀潮時，觀眾只覺得潮水撲面而來”，是以潮水作為參考系的 C．“兩岸猿聲啼不住，輕舟已過萬重山”，是以萬重山作為參考系的 D．升國旗時，觀察到國旗冉冉升起，觀察者是以國旗作為參考系的 解析：選項A中的研究對象是“水”，流下三千尺，故是以地面為參考系，該選項錯誤；選項B中的研究對象是“潮水”，撲面而來，是以觀察者為參考系，該選項錯誤；選項C中的研究對象是“輕舟”，已過萬重山，是以萬重山為參考系，該選項正確；選項D中的研究對象是“國旗”，是以地面或旗桿為參考系的，該選項錯誤． 答案：　C 2．如圖所示，物體沿邊長為x的正方形由A開始如箭頭所示的方向運動到D，則它的位移和路程分別是(　　) A．0；0　　　B．x，向下；3x，向下 C．x，向上；3x D．0；3x 解析：物體由A運動到D的位移大小是AD的長度x，方向為A→D，向上；路程是三邊的長度之和，即為3x.選項C正確． 答案：　C 3．如圖為兩名運動員正在進行10 m跳臺比賽，下列說法正確的是(　　) A．為了研究運動員的技術(shù)動作，可將正在比賽的運動員視為質(zhì)點 B．運動員在下落過程中，感覺水面在勻速上升 C．前一半時間內(nèi)位移大，后一半時間內(nèi)位移小 D．前一半位移用的時間長，后一半位移用的時間短 解析：　—個物體能否看成質(zhì)點，取決于它的形狀和大小在所研究問題中是否可以忽略不計，而跟物體體積的大小、質(zhì)量的多少和運動速度的大小無關(guān)，因運動員的技術(shù)動作有轉(zhuǎn)動情況，不能將正在比賽的運動員視為質(zhì)點，A錯誤；以運動員為參考系，水做變速運動，所以B錯誤；運動員前一半時間內(nèi)平均速度小，故位移小，C錯誤；若是相同的位移，則前一半位移用的時間長，后一半位移用的時間短．所以D正確． 答案：　D 4．下列說法中，正確的是 (　　) A．a(chǎn)越大，單位時間內(nèi)質(zhì)點速度的變化量越大 B．某一時刻的速度為零，加速度有可能不為零 C．速度變化越來越快，加速度有可能越來越小 D．速度的變化量相同，加速度越大，則所用的時間越短 解析：　Δv＝aΔt，若Δt＝1 s，則Δv＝aΔt＝a，故a越大，單位時間內(nèi)質(zhì)點速度的變化量越大，選項A正確； a＝，其中的一個速度為零，另一個不為零，則加速度不為零，選項B正確； 加速度反映速度變化的快慢，速度變化越來越快，則加速度一定越來越大，選項C錯誤； 由a＝可知，速度的變化量相同，加速度越大，則所用的時間越短，選項D正確． 答案：　ABD 5．(xx山東基本能力)假如軌道車長度為22 cm，記錄儀記錄的信號如圖所示，則軌道車經(jīng)過該監(jiān)測點的速度為(　　) A．0.20 cm/s B．2.0 cm/s C．22 cm/s D．220 cm/s 解析：　由題圖可知，軌道車通過監(jiān)測點用時1 s，由v＝知，v＝22 cm/s，C項正確． 答案：　C 6．甲、乙兩位同學多次進行百米賽跑(如圖所示)，每次甲都比乙提前10 m到達終點，現(xiàn)讓甲遠離起跑點10 m，乙仍在起跑點起跑，則(　　) A．甲先到達終點 B．兩人同時到達終點 C．乙先到達終點 D．不能確定 6.解析：百米賽跑中甲都比乙提前10 m到達終點，即甲跑完100 m與乙跑完90 m所用時間相同，則有，得．讓甲遠離起跑點10 m而乙仍在起跑點，則甲跑110 m到達終點的時間＝＝，而乙跑到終點的時間＝>，所以甲先跑到終點． 答案：　A知能訓練強化闖關(guān)