（新課標）河南省高考物理總復習講義 第1章 第1講 描述運動的基本概念(1).doc

第1講描述運動的基本概念考綱點擊備考指南1.參考系、質(zhì)點1.直線運動的有關(guān)概念、規(guī)律是本章的重點，勻變速直線運動規(guī)律的應(yīng)用及vt圖象是本章的難點2.注意本章內(nèi)容與生活實例的結(jié)合，通過對這些實例的分析、物理情景的構(gòu)建、物理過程的認識，建立起物理模型，再運用相應(yīng)的規(guī)律處理實際問題.3.本章規(guī)律較多，同一試題往往可以從不同角度分析，得到正確答案，多練習一題多解，對熟練運用公式有很大幫助.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知識一質(zhì)點1定義用來代替物體的有質(zhì)量的點叫質(zhì)點2意義為了使研究問題簡化而引入的一個理想化的物理模型3物體可以當做質(zhì)點的情況(1)物體的形狀、大小在所研究的問題中可以忽略(2)物體各部分的運動情況都相同(如做平動的物體)，一般都可以看成質(zhì)點(3)物體有轉(zhuǎn)動，但相對于平動而言可以忽略其轉(zhuǎn)動(1)不能認為平動的物體一定能看成質(zhì)點如研究一列火車通過某山洞的時間，火車的長度就要考慮，此時做平動的火車就不能看成質(zhì)點(2)不能認為轉(zhuǎn)動的物體一定不能看成質(zhì)點如花樣滑冰運動員在滑冰時有很多轉(zhuǎn)動的動作，但若只研究運動員在冰面上所經(jīng)過的徑跡，就可把運動員看成質(zhì)點知識二參考系1定義在描述一個物體的運動時，選來作為參考的另外的物體2對參考系的理解(1)參考系的選取是任意的，但為了觀測方便和運動的描述盡可能簡單，一般以地面為參考系(2)同一運動選擇不同參考系時，其運動情況可能不同(3)為了定量地描述物體的位置及位置變化，需要在參考系上建立適當?shù)淖鴺讼?1)研究物體運動時不一定要選擇參考系()(2)參考系的選擇只能是相對于地面靜止的物體()(3)坐在飛速前進的高鐵中的乘客，以車為參考系，乘客是靜止的；以地面為參考系，乘客是運動的()知識三位移、速度1位移與路程概念區(qū)別聯(lián)系位移位移表示質(zhì)點的位置變化，它是從初位置指向末位置的有向線段(1)位移是矢量，方向由初位置指向末位置(2)路程是標量，沒有方向(1)一般情況下，位移的大小小于路程(2)在單向直線運動中，位移大小等于路程路程路程是物體實際運動的軌跡長度2.平均速度(1)定義：運動物體的位移和所用時間的比值(2)定義式：.(3)方向：跟物體位移的方向相同高考總復習新課標物理3.瞬時速度(1)定義：運動物體在某時刻或某位置的速度(2)物理意義：精確描述物體在某時刻或某位置的運動快慢(3)速率：物體運動的瞬時速度的大小如圖所示的位置時間圖象顯示了四頭奶牛的運動，它們從牧場往回走向牲口棚請將它們的平均速度從慢到快排序提示從縱坐標看位置變化(位移變化)，從橫坐標看所用時間，利用v或圖線斜率可比較出四頭奶牛運動快慢從慢到快依次為：莫琳達、多里、愛西、比西知識四加速度1定義式：a，單位是m/s2.2物理意義：描述速度變化的快慢3方向：與速度變化的方向相同4判斷物體加速或減速的方法(1)當a與v同向或夾角為銳角時，物體加速(2)當a與v垂直時，物體速度大小不變(3)當a與v反向或夾角為鈍角時，物體減速加速度為正值時，物體一定加速嗎？提示不一定物體加速的條件是速度與加速度同向若a為正而v為負時，則物體減速運動1(多選)倫敦奧運會中國代表團以38金、27銀、23銅名列獎牌榜第2名下列與體育運動有關(guān)的敘述中，研究對象可以看做質(zhì)點的有()a討論運動員參加10 000 m比賽的成績時b研究體操運動員動作的規(guī)范性時c研究乒乓球的旋轉(zhuǎn)角度和受力點時d研究鐵餅在空中的運動軌跡時【答案】ad圖11122013年11月26日上午，我國遼寧號航母在海軍導彈驅(qū)逐艦沈陽艦、石家莊艦和導彈護衛(wèi)艦煙臺艦、濰坊艦的伴隨下赴南海進行訓練以下說法正確的是()a航母上的觀察員感覺海水向后退，所選的參照物是海水b航母上的觀察員感覺海水向后退，所選的參照物是航母c航母上的觀察員感覺其他艦沒有動，其他艦一定是靜止的d航母上的觀察員感覺天空的白云沒有動，航母一定是靜止的【答案】b3(多選)關(guān)于瞬時速度和平均速度，以下說法正確的是()a一般講平均速度時，必須講清楚是哪段時間(或哪段位移)內(nèi)的平均速度b對于勻速直線運動，其平均速度跟哪段時間(或哪段位移)無關(guān)c瞬時速度和平均速度都可以精確描述變速運動d瞬時速度是某時刻的速度，只有瞬時速度才能精確描述變速運動物體運動的快慢【解析】一般情況下，物體在不同時間(或不同位移)內(nèi)的平均速度不同，但對于勻速直線運動，物體的速度不變，所以平均速度與哪段時間(或哪段位移)無關(guān)，故a、b均正確；平均速度只能粗略地描述變速運動，只有瞬時速度才能精確描述變速運動的物體運動的快慢，故c錯，d正確【答案】abd4在變速直線運動中，下面關(guān)于速度和加速度關(guān)系的說法，正確的是()a加速度與速度無必然聯(lián)系b速度減小時，加速度也一定減小c速度為零時，加速度也一定為零d速度增大時，加速度也一定增大【解析】速度和加速度無必然聯(lián)系，a對；速度減小時，加速度也可以增大或不變，b錯；速度為零時，加速度不一定為零，c錯；速度增大，加速度也可以不變或減小，d錯【答案】a5.圖112(2011上海高考)圖112是一張?zhí)煳膼酆谜呓?jīng)長時間曝光拍攝的“星星的軌跡”照片這些有規(guī)律的弧線的形成，說明了()a太陽在運動b月球在公轉(zhuǎn)c地球在公轉(zhuǎn)d地球在自轉(zhuǎn)【解析】從題圖中可以看出星星的軌跡呈現(xiàn)圓弧形狀，這種現(xiàn)象的發(fā)生實際上不是恒星在運動，而是因地球自轉(zhuǎn)拍攝到的恒星相對位置變化的現(xiàn)象即選擇地球表面為參考系，所觀察到的恒星運動軌跡【答案】d考點一 01對質(zhì)點和參考系的理解一、質(zhì)點1物體可看做質(zhì)點的條件研究物體的運動時，物體的大小和形狀對研究結(jié)果的影響可以忽略2質(zhì)點是一種理想化模型，實際并不存在(1)理想化模型是分析、解決物理問題常用的方法，它是對實際問題的科學抽象，可以使一些復雜的物理問題簡單化(2)物理學中理想化的模型有很多，如“質(zhì)點”、“輕桿”、“光滑平面”、“自由落體運動”、“點電荷”、“純電阻電路”等，都是突出主要因素，忽略次要因素而建立的物理模型二、參考系1參考系可以是運動的物體，也可以是靜止的物體，但被選為參考系的物體，我們都假定它是靜止的2比較兩物體的運動情況時，必須選同一參考系3選取不同的物體作為參考系，對同一物體運動的描述可能不同1個示范例 圖1132014年2月中旬國際泳聯(lián)大獎賽西班牙站女子10 m跳臺賽中，如圖113所示，是比賽中的瞬間照下列說法正確的是()a為了研究運動員的技術(shù)動作，不能將運動員視為質(zhì)點b運動員質(zhì)量太大，不能將運動員視為質(zhì)點c運動員體積太大，不能將運動員視為質(zhì)點d運動員速度太大，不能將運動員視為質(zhì)點【解析】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正確；一個物體能否看成質(zhì)點，跟自身體積，質(zhì)量和運動速度的大小無關(guān)，b、c、d錯誤【答案】a1個預測例甲、乙、丙三個觀察者同時觀察一個物體的運動甲說：“它在做勻速運動”乙說：“它是靜止的”丙說：“它在做加速運動”這三個人的說法()a在任何情況下都不對b三人中總有一人或兩人的說法是錯誤的c如果選擇同一參考系，那么三個人的說法都對d如果各自選擇自己的參考系，那么三個人的說法就可能都對【解析】如果被觀察物體相對于地面是靜止的，甲、乙、丙相對于地面分別是勻速運動、靜止、加速運動，再以他們自己為參考系，則三個人的說法都正確，a、b錯誤，d正確；在上面的情形中，如果他們都選擇地面為參考系，三個人的觀察結(jié)果應(yīng)是相同的，因此c錯誤【答案】d考點二 02區(qū)別平均速度、瞬時速度、平均速率一、平均速度與瞬時速度的區(qū)別與聯(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)的平均運動快慢程度；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運動快慢程度2聯(lián)系：瞬時速度是運動時間t0時的平均速度二、平均速度與平均速率的區(qū)別平均速度的大小不能稱為平均速率，因為平均速率是路程與時間的比值，它與平均速度的大小沒有對應(yīng)關(guān)系1個示范例 圖114(多選)如圖114所示，一個人沿著一個圓形軌道運動，由a點開始運動，經(jīng)過半個圓周到達b點下列說法正確的是()a人從a到b的平均速度方向由a指向bb人從a到b的平均速度方向沿b點的切線方向c人在b點的瞬時速度方向由a指向bd人在b點的瞬時速度方向沿b點的切線方向【解析】物體在某段時間內(nèi)平均速度的方向與位移的方向相同，所以人從a到b的平均速度方向由a指向b，a正確，b錯誤物體在某一點的瞬時速度的方向就是物體在該點的運動方向，人在b點時的運動方向為沿b點的切線方向，所以人在b點的瞬時速度方向沿b點的切線方向，c錯誤，d正確【答案】ad1個預測例圖115(多選)如圖115所示，物體沿曲線軌跡的箭頭方向運動，ab、abc、abcd、abcde四段曲線軌跡運動所用的時間分別是：1 s,2 s,3 s，4 s下列說法正確的是()a物體沿曲線ae的平均速率為1 m/sb物體在abc段的平均速度為 m/scab段的平均速度比abc段的平均速度更能反映物體處于a點的瞬時速度d物體在b點的速度等于ac段的平均速度【審題指導】題圖為軌跡圖，已知每個坐標方格長度1 m，可求出各段位移大小，但不能計算出軌跡長度【解析】平均速率是路程與時間的比值，圖中信息不能求出abcde段軌跡長度，故不能求出平均速率，a錯由可得：ac m/s，故b正確所選取的過程離a點越近，該過程的平均速度越接近a點的瞬時速度，故c正確由a經(jīng)b到c的過程不是勻變速直線運動過程，故b點雖為中間時刻，但其速度不等于ac段的平均速度，d錯誤【答案】bc考點三 03速度、速度的變化量、加速度的比較一、速度、速度變化量和加速度的對比物理量物理意義公式及單位關(guān)系速度v表示運動的快慢和方向v m/s三者無必然聯(lián)系，v很大，v可以很小，甚至為零，a也可大可小相同的是三者均為矢量速度的變化量v表示速度變化的大小和方向vv2v1 m/s加速度a表示速度變化的快慢和方向a m/s2二、對速度與加速度關(guān)系的三點提醒1加速度a不是反映運動的快慢，也不是反映速度變化量的大小，而是反映速度變化的快慢，即速度的變化率，越大，a越大2加速度a與速度v無直接關(guān)系，與v也無直接關(guān)系，v大，a不一定大；v大，a也不一定大3速度大小的改變關(guān)鍵是看速度的方向和加速度的方向是否相同，如果相同，則速度增大；如果相反，則速度減小1個示范例 關(guān)于速度和加速度的關(guān)系，下列說法中正確的是()a速度變化越大，加速度就越大b速度變化越快，加速度就越大c加速度不變，速度方向就保持不變d加速度不斷變小，速度就不斷變小【解析】速度變化大，可能所用時間也很大，則加速度不一定大，故選項a錯誤由加速度的物理意義可知選項b正確速度的變化包括大小和方向，可知選項c錯誤加速度的方向和速度方向相同時，速度不斷變大，加速度方向和速度方向相反時，速度不斷變小，故選項d錯誤 【答案】b1個預測例(多選)有關(guān)加速度方向的理解，下列說法中正確的是()a由a知，a的方向與v的方向相同ba的方向與初速度v0的方向相同c只要a0，物體就做加速運動da的方向與初速度的方向相同，則物體做加速運動【解析】由于正方向是人為規(guī)定的，可以規(guī)定初速度方向為正方向，也可以規(guī)定與初速度方向相反的方向為正方向，這樣，當a0時，物體不一定做加速運動；要分析是加速運動還是減速運動，應(yīng)分析加速度方向與速度方向的關(guān)系故正確答案為a、d.【答案】ad求瞬時速度的法寶極限法一、方法概述極限法是把某個物理量推向極端，即極大和極小或極左和極右，并依此做出科學的推理分析，從而給出判斷或?qū)С鲆话憬Y(jié)論極限法在某些物理問題的分析計算中具有獨特作用，恰當應(yīng)用極限法可使問題化難為易，化繁為簡，思路靈活，判斷準確二、解題思路1由平均速度公式v可知，當x、t都非常小，趨向于極限時，這時的平均速度就可認為是某一時刻或某一位置的瞬時速度2測出物體在微小時間t內(nèi)發(fā)生的微小位移x，然后可由v求出物體在該位置的瞬時速度，這樣瞬時速度的測量便可轉(zhuǎn)化成為微小時間t和微小位移x的測量1個示范例 為了測定氣墊導軌上滑塊的加速度，滑塊上安裝了寬度為3.0 cm的遮光板，如圖116所示，滑塊在牽引力作用下先后勻加速通過兩個光電門，配套的數(shù)字毫秒計記錄了遮光板通過第一個光電門的時間為t10.30 s，通過第二個光電門的時間為t20.10 s，遮光板從開始遮住第一個光電門到開始遮住第二個光電門的時間為t3.0 s試估算：圖116(1)滑塊的加速度多大？(2)兩個光電門之間的距離是多少？【規(guī)范解答】(1)遮光板通過第一個光電門的速度v1 m/s0.10 m/s遮光板通過第二個光電門的速度v2 m/s0.30 m/s故滑塊的加速度a0.067 m/s2.(2)兩個光電門之間的距離xt0.6 m.【答案】(1)0.067 m/s2(2)0.6 m1個方法練圖117小明同學在學習了dis實驗后，設(shè)計了一個測物體瞬時速度的實驗，其裝置如圖117所示在小車上固定遮光板，使遮光板的前端與車頭齊平，將光電門傳感器固定在軌道側(cè)面，墊高軌道的一端小明同學將小車從該端同一位置由靜止釋放，獲得了如下幾組實驗數(shù)據(jù).實驗次數(shù)不同的遮光板通過光電門的時間/s速度/ (ms1)第一次0.230 440.347第二次0.174 640.344第三次0.116 620.343第四次0.058 500.342則以下表述正確的是()四個遮光板中，擋光片的寬度最小四個遮光板中，擋光片的寬度最小四次實驗中，第一次實驗測得的速度最接近小車車頭到達光電門時的瞬時速度四次實驗中，第四次實驗測得的速度最接近小車車頭到達光電門時的瞬時速度abcd【解析】由于小車從同一高度下滑，那么到達光電門處的速度相同，從通過光電門的時間來看，遮光板通過光電門的時間最短，則它的寬度最小，這段時間內(nèi)的平均速度也就越接近小車車頭到達光電門處的瞬時速度，所以d正確【答案】d參考系的選取1(2013豐臺區(qū)模擬)飛機著地后還要在跑道上滑行一段距離，機艙內(nèi)的乘客透過窗戶看到樹木向后運動，乘客選擇的參考系是()a停在機場的飛機b候機大樓c乘客乘坐的飛機 d飛機跑道【解析】乘客看到的樹木向后運動是因為他(她)與飛機相對樹木向前滑行，他選的參照系顯然是他乘坐的飛機，其余選項中的參照物均與樹木相對靜止【答案】c質(zhì)點、參考系、加速度、速度的理解2嫦娥三號月球探測器于2013年12月2日凌晨發(fā)射升空，2013年12月14日成功完成月面軟著陸，2013年12月15日4時35分，嫦娥三號著陸器與巡視器(“玉兔號”月球車)成功分離，這標志著我國的航天事業(yè)又一次騰飛，下面有關(guān)嫦娥三號的說法正確的是()圖118a嫦娥三號在剛剛升空的時候速度很小，加速度也很小b研究嫦娥三號飛往月球的運行軌道時，可以將其看作質(zhì)點c研究“玉兔號”月球車在月球表面運動的姿態(tài)時，可以將其看