物理專題一 運動的描述 直線運動 第1講 描述運動的基本概念

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1、專題一 運動的描述 直線運動考點內(nèi)容要求熱點1.質(zhì)點、參考系1.理解位移和路程、速度和加速度的概念及關(guān)系，體會極限的思想方法2. 掌握并能靈活應(yīng)用勻變速直線運動的規(guī)律3.對運動圖象(s-t 圖象、v-t 圖象)的理解及應(yīng)用是高考的熱點；利用打點計時器測速度和加速度的原理及方法，利用平均值法、圖象法等處理數(shù)據(jù)是學(xué)習(xí)的難點.2.位移、速度和加速度3. 勻變速直線運動及其公式、圖象實驗一：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1概念：用來代替物體的有_的點叫做質(zhì)點2對質(zhì)點的理解：質(zhì)點是忽略了物體本身的_、_而得到的理想化的物理模型，實際并不存在3物體當(dāng)做質(zhì)點的條件：物體能否被看做質(zhì)點是由

2、所研究問題的性質(zhì)決定的，并非依據(jù)物體的_和_來判斷質(zhì)量形狀大小形狀大小【基礎(chǔ)檢測】1(2017 年福建龍巖期中)下列關(guān)于質(zhì)點的說法中正確的是()A只要是體積很小的球體就可以視為質(zhì)點B研究一汽車從淮陰到南京的運動時間時可以將其視為質(zhì)點C因為太陽的體積太大了，所以任何情況下都不可以將其視為質(zhì)點D質(zhì)量很大的物體無論在任何情況下都不能看成質(zhì)點答案：B二、參考系與位移、路程1參考系和坐標(biāo)系不動任意不同(1)概念：為了研究物體的運動而假定_的物體，叫做參考系地面坐標(biāo)系(2)選取參考系的原則：參考系的選取是_的，任何物體都可以選作參考系但是對同一物體的運動，所選擇的參考系不同，得到的描述可能會_通常以_為參

3、考系比較兩物體的運動情況時，必須選同一參考系(3)坐標(biāo)系：為了定量地描述物體的位置及位置的變化，需要在參考系上建立適當(dāng)?shù)腳2位移和路程位置軌跡(1)概念：物體_的變化，叫做位移物體運動_的長度，叫做路程初位置末位置長度(2)位移的表示方法：用從_指向_的有向線段表示位移，線段的_表示位移的_，線段的_表示位移的_大小方向方向(3)標(biāo)量和矢量大小方向標(biāo)量標(biāo)大小只有_，沒有_的物理量，叫做_，路程是_量既有_，又有_的物理量，叫做_，位移是_量方向矢量矢【基礎(chǔ)檢測】2(2017 年天津河北區(qū)模擬)某高鐵行駛速度是 300 km/h，坐在此動車?yán)锏某丝驼J(rèn)為自己是靜止的，他所選擇的參考系是()B坐在他

4、身邊的乘客D窗外的山峰A地面C鐵路邊的樹木答案：B三、速度和加速度1速度位移時間(1)速度的概念：物體的_與發(fā)生這段位移所用_的比值，叫做物體運動的速度(2)速度的物理意義：速度是表示物體運動_的物理量(3)速度的定義式：v_.快慢st(4)瞬時速度和平均速度位置時刻相同矢瞬時速度：是運動物體在某_(或某_)的速度，方向與物體在該位置或該時刻的運動方向_，是_量瞬時速度能精確描述物體運動的_，瞬時速度的大小叫_，是_量平均速度：在變速運動中，物體在某段時間內(nèi)的_與發(fā)生這段位移所用_的比值叫做這段時間內(nèi)的平均速度，即 v xt，其方向與_的方向相同平均速度反映一段時間內(nèi)物體運動的平均快慢程度，它

5、與一段時間或一段位移相對應(yīng)平均速率是_與所用時間的比值，是標(biāo)量快慢和方向速率標(biāo)位移時間位移路程v vtv0變化量時間快慢矢2加速度(1)概念：物體運動速度的_與發(fā)生這一變化所用_的比值，叫做加速度(2)物理意義：描述物體速度變化_的物理量(3)定義式：at t.(4)方向：與v 的方向一致，是_量【基礎(chǔ)檢測】3下列說法中正確的是()A平均速率即為平均速度的大小B瞬時速率是指瞬時速度的大小C火車以速度 v 經(jīng)過某一段路，v 是指瞬時速度D子彈以速度 v 從槍口射出，v 是指平均速度答案：B4(2017 年福建龍巖期中)下列關(guān)于速度和加速度的說法中，正確的是()A物體的速度變化量越大，則加速度越大

6、B當(dāng)加速度與速度方向相同且又減小時，物體做減速運動C物體的速度為 0，則其加速度一定為 0D加速度越來越大，而速度可以越來越小答案：D考點 1質(zhì)點、參考系、位移 重點歸納1質(zhì)點是理想化模型，實際并不存在模型化處理是分析、解決物理問題的重要思想物理學(xué)中理想化的模型有很多，如質(zhì)點、輕桿、輕繩、輕彈簧等；還有一些過程類理想化模型，如自由落體運動、平拋運動等2參考系的選取是任意的對于同一個物體運動的描述，選用的參考系不同，其運動性質(zhì)可能不同比較項目位移 x路程 l決定因素由始、末位置決定由實際的運動軌跡決定運算規(guī)則矢量的三角形定則或平行四邊形定則代數(shù)運算大小關(guān)系xl(路程是位移被無限分割后，所分的各小

7、段位移的絕對值的和)3對位移和路程的辨析如下表【考題題組】1(2017 年浙江紹興高三檢測)2016 年第 31 屆夏季奧運會在巴西的里約熱內(nèi)盧舉行，下列比賽中可把研究對象看成質(zhì)點的是()A研究蘇炳添在百米跑比賽時的起跑技術(shù)B研究乒乓球男子單打冠軍馬龍的發(fā)球動作C研究女子 3 米板冠軍施廷懋的跳水動作D研究女子 50 米步槍三姿比賽中杜麗射出的子彈軌跡答案：D考點 2對參考系的理解及應(yīng)用 重點歸納選取參考系的原則：選取參考系時，應(yīng)以觀測方便和使運動的描述盡可能簡單為原則一般應(yīng)根據(jù)研究對象和研究對象所在的系統(tǒng)來決定【考題題組】2第二屆青年夏季奧運會于 2014 年 8 月 16 日在南京開幕觀察

8、如圖 1-1-1 所示的旗幟和甲、乙兩火炬手所傳遞的圣火火焰關(guān)于甲、乙兩火炬手相對于靜止旗桿的運動情況，下列說法中正確的是(旗桿和甲、乙兩火炬手在同一地區(qū))(A甲、乙兩火炬手一定向左運動B甲、乙兩火炬手一定向右運動C甲火炬手可能運動，乙火炬手向右運動D甲火炬手可能靜止，乙火炬手向左運動)圖 1-1-1解析：由靜止的旗桿上旗幟的展向可知，當(dāng)?shù)仫L(fēng)向向左，甲火炬的火焰向左偏，可能是甲火炬手靜止，或甲火炬手向右運動，或甲火炬手以小于風(fēng)速的速度向左運動；乙火炬的火焰向右偏，則一定是乙火炬手以大于風(fēng)速的速度向左運動，故只有 D 正確答案：D3(2016 年惠州惠陽高三檢測)如圖 1-1-2 所示，物體沿兩

9、個半徑為 R 的圓弧由 A 到 C，則它的位移和路程分別為()圖 1-1-2答案：C物理量平均速度瞬時速度定義物體在某一段時間內(nèi)完成的位移與所用時間的比值物體在某一時刻或經(jīng)過某一位置時的速度定義式矢量性矢量，平均速度方向與物體位移方向相同矢量，瞬時速度方向與物體運動方向相同，沿其運動軌跡切線方向?qū)嶋H應(yīng)用物理實驗中通過光電門測速，把遮光條通過光電門時間內(nèi)的平均速度視為瞬時速度考點 3平均速度、瞬時速度 重點歸納1平均速度與瞬時速度的區(qū)別與聯(lián)系：【考題題組】4一個朝著某方向做直線運動的物體，在時間 t 內(nèi)的平均平均速度是()答案：D記錄遮光時間t.測得遮光條的寬度為x，用5(2017 年江蘇泰州月

10、考)如圖 1-1-3 所示，氣墊導(dǎo)軌上滑塊經(jīng)過光電門時，其上的遮光條將光遮住，電子計時器可自動xt近似代表滑塊通xt更接近瞬時速度，正確的措施過光電門時的瞬時速度為使是()A換用寬度更窄的遮光條B提高測量遮光條寬度的精確度C使滑塊的釋放點更靠近光電門D增大氣墊導(dǎo)軌與水平面的夾角圖 1-1-3解析：遮光條的寬度越窄，對應(yīng)的平均速度越接近通過光電門時的瞬時速度，故選項 A 正確提高測量遮光條寬度的精確度，只是提高測量速度的精度，故選項 B 錯誤改變滑塊的釋放點到光電門的距離，只是改變測量速度的大小，故選項 C錯誤改變氣墊導(dǎo)軌與水平面的夾角，只是改變測量速度的大小，故選項 D 錯誤答案：A6(201

11、6 年北京西城區(qū)質(zhì)檢)用如圖 1-1-4 所示的計時裝置可以近似測出氣墊導(dǎo)軌上滑塊的瞬時速度，已知固定在滑塊上的遮光條的寬度為 4.0 mm，遮光條經(jīng)過光電門的遮光時間為)0.040 s，則滑塊經(jīng)過光電門位置時的速度大小為(A0.10 m/sB100 m/sC4.0 m/s圖 1-1-4D0.40 m/s答案：A考點 4對加速度的理解與應(yīng)用 重點歸納1速度、速度變化量和加速度的對比：2.avt是加速度的定義式，但加速度 a 并不是由 v 和 t 決定的根據(jù)牛頓第二定律 Fma 可知，加速度 a 由物體所受的合外力 F 和物體的質(zhì)量 m 共同決定【考題題組】7(2017 年福建龍巖期中)已知物體

12、做直線運動，下列說法正確的是()A加速度增大，速度一定增大B物體有加速度，速度一定增加C速度變化越快，加速度越大D物體速度為零，加速度一定為零答案：C8(2016 年江門模擬)如圖 1-1-5 所示，小球以 v1 3 m/s的速度水平向右運動碰到一墻壁，經(jīng)t0.01 s 后以 v22 m/s的速度沿同一直線反向彈回，小球在這 0.01 s 內(nèi)的平均加速度是(圖 1-1-5)A100 m/s2，方向向右B100 m/s2，方向向左C500 m/s2，方向向左D500 m/s2，方向向右解析：取水平向左為正方向，則 v13 m/s，v22 m/s，500 m/s2，方向水平向左，故 C 正確答案：

13、C9(多選，2016 年岳陽質(zhì)檢)我國新研制的隱形戰(zhàn)機“殲20”已經(jīng)開始掛彈飛行在某次試飛中，由靜止開始加速，當(dāng)加速度 a 不斷減小直至為零時，飛機剛好起飛，則此過程中飛機的()A速度不斷增大，位移不斷減小B速度不斷增大，位移不斷增大C速度增加越來越快，位移增加越來越慢D速度增加越來越慢，位移增加越來越快解析：根據(jù)題意，飛機的速度與加速度同向，飛機的速度和位移都在增大，選項 A 錯誤，選項 B 正確；由于加速度減小，所以速度增加越來越慢，而速度增大會使位移變化越來越快，選項 C 錯誤，選項 D 正確答案：BD方法勻速直線運動規(guī)律的應(yīng)用勻速直線運動是一種理想化模型，是最基本、最簡單的運動形式，應(yīng)

14、用廣泛例如：聲、光的傳播都可以看成勻速直線運動，下面是涉及勻速直線運動的幾個應(yīng)用實例.實例計算聲音傳播時間計算子彈速度或曝光時間雷達(dá)測速由曝光位移求高度圖示說明聲波通過云層反射，視為勻速直線運動子彈穿過蘋果照片中，子彈模糊部分的長度即曝光時間內(nèi)子彈的位移通過發(fā)射兩次 ( 并接收兩次 ) 超聲波脈沖測定汽車的速度曝光時間內(nèi)下落石子的運動視為勻速運動例題：(2016 年浙江卷)如圖 1-1-6 所示為一種常見的身高體重測量儀測量儀頂部向下發(fā)射波速為 v 的超聲波，超聲波經(jīng)反射后返回，被測量儀接收，測量儀記錄發(fā)射和接收的時間間隔質(zhì)量為 M0 的測重臺置于壓力傳感器上，傳感器輸出電壓與作用在其上的壓力

15、成正比當(dāng)測重臺沒有站人時，測量儀記錄的時間間隔為 t0，輸出電壓為 U0，某同學(xué)站上測重臺，測量儀記錄的時間間隔為 t，輸出電壓為 U，則該同學(xué)的身高和質(zhì)量分別為()圖 1-1-6答案：D【觸類旁通】1如圖 1-1-7 所示為高速攝影機拍攝到的子彈穿過蘋果瞬間的照片該照片經(jīng)過放大后分析出，在曝光時間內(nèi)，子彈影像前后錯開的距離約為子彈長度的 1%2%.已知子彈飛行速度)約為 500 m/s，則這幅照片的曝光時間最接近(圖 1-1-7A103 s B106 s C109 s D1012 s解析：根據(jù)勻速直線運動位移公式 xvt 可得，曝光時間(數(shù)量級)等于子彈影像前后錯開的距離(模型建立的關(guān)鍵點)

16、除以子彈速度，所以，必須知道子彈影像前后錯開距離和子彈速度的數(shù)量級根據(jù)題意，子彈長度一般不超過 10 cm，所以彈頭長度的數(shù)量級為 102m；根據(jù)“子彈影像前后錯開的距離約為子彈長度的 1%2%”可得，“子彈影像前后錯開的距離”的數(shù)量級應(yīng)該是 104m，而彈頭速度 500 m/s 的數(shù)量級為 102 m/s，所以曝光時間最接近的數(shù)量級為 106 s. 答案：B2(2016 年長沙四校摸底)一輛客車在某高速公路上行駛，在經(jīng)過某直線路段時，司機駕車做勻速直線運動司機發(fā)現(xiàn)其將要通過正前方高山懸崖下的隧道，于是鳴笛，5 s 后聽到回聲，聽到回聲后又行駛 10 s 司機第二次鳴笛，3 s 后聽到回聲已知此高速公路的最高限速為 120 km/h，聲音在空氣中的傳播速度為 340 m/s.請根據(jù)以上數(shù)據(jù)幫助司機計算一下客車的速度，看客車是否超速行駛，以便提醒司機安全行駛解：設(shè)客車行駛速度為 v1，聲速為 v2，客車第一次鳴笛時距懸崖距離為 L，則2Lv1t1v2t1當(dāng)客車第二次鳴笛時，設(shè)客車距懸崖距離為 L，則2Lv1t3v2t3又知 LL v1(t1t2) 將 t15 s、t210 s、t33 s代入以上各式，聯(lián)立解得 v1 87.43 km/h120 km/h故客車未超速