2024高考物理一輪復習第一單元運動的描述與勻變速直線運動第1講運動的描述學案新人教版

PAGE13-第1講運動的描述一、考情分析近年高考對直線運動的考查主要側(cè)重于勻變速直線運動規(guī)律及圖象，表現(xiàn)為兩種命題形式：其一，以選擇題的形式單獨命題，主要考查自由落體運動規(guī)律、豎直上拋運動規(guī)律以及運動圖象問題，題目一般基礎性較強，難度不大；其二，與其他考點(如牛頓運動定律、電場學問)相結(jié)合，命制計算題，一般有肯定難度，主要考查勻變速直線運動規(guī)律和運動圖象．二、學問特點本單元是中學物理之首，是物理學思維方法的基礎，為構(gòu)建運動學學問體系，提出許多概念，概念之間聯(lián)系緊密．通過本章的學習，可以從物理觀念、科學思維、科學探究以及科學看法與責任多方面發(fā)展學生的物理學科核心素養(yǎng)．本單元中的運動規(guī)律、思想方法也是分析帶電粒子在電場、磁場中運動問題的基礎．三、復習方法1．留意對基本概念和基本規(guī)律的理解：在復習過程中要把握公式、規(guī)律的來龍去脈以及概念、公式和規(guī)律之間內(nèi)在的必定聯(lián)系，對于簡單混淆的概念可以通過對比學習來領悟概念的實質(zhì)．2．留意領悟物理學中探討問題的方法：構(gòu)建模型方法(質(zhì)點)、數(shù)學方法(解析法與圖象法)、逆向思維法(勻減速直線運動)、極限法(瞬時速度)、試驗方法等是本單元探討問題的主要方法，要利用一些詳細實例，逐步駕馭物理規(guī)律和解題方法．

第1講運動的描述考綱考情核心素養(yǎng)?參考系、質(zhì)點Ⅰ?位移、速度和加速度Ⅱ?物質(zhì)觀念：質(zhì)點、參考系．?運動和相互作用觀念：運動的相對性、速度、加速度.物理觀念全國卷5年0考高考指數(shù)★☆☆☆☆?模型建構(gòu)：構(gòu)建志向化物理模型——質(zhì)點.科學思維學問點一質(zhì)點參考系1．質(zhì)點(1)定義：用來代替物體的有質(zhì)量的點叫做質(zhì)點．(2)條件：探討一個物體的運動時，假如物體的大小和形態(tài)對問題的影響可以忽視，該物體就可以看做質(zhì)點．2．參考系(1)定義：描述一個物體的運動時，選定其他物體做參考，視察這個物體的位置隨時間的變更，這種用來做參考的物體稱為參考系．(2)選取不同的參考系來視察同一個物體的運動，其運動性質(zhì)一般是不同的．通常以地面為參考系．學問點二位移、速度和加速度1．位移(1)定義：表示質(zhì)點的位置變動，它是由初位置指向末位置的有向線段．(2)與路程的區(qū)分：位移是矢量，路程是標量．只有在單向直線運動中，位移的大小才等于路程．2．速度(1)定義：物體運動的位移與發(fā)生這個位移所用時間的比值．(2)定義式：v＝eq\f(Δx,Δt).單位：m/s.(3)方向：平均速度方向與位移的方向相同，瞬時速度方向即物體運動的方向．3．加速度(1)定義：物體速度的變更量與發(fā)生這一變更所用時間的比值．(2)定義式：a＝eq\f(Δv,Δt).單位：m/s2.(3)方向：與Δv的方向一樣，由合力的方向確定，而與v0、v的方向無關．(4)物理意義：描述物體速度變更快慢的物理量．1．思索推斷(1)探討物體的運動時，只能選擇靜止的物體作為參考系．(×)(2)體積很大的物體可能視為質(zhì)點．(√)(3)做直線運動的物體，其位移大小肯定等于路程．(×)(4)加速度為正值，表示速度大小肯定越來越大．(×)(5)加速度是反映速度大小變更快慢的物理量．(×)2．(多選)下列對參考系的理解正確的是(ABD)A．“一江春水向東流”是以河岸為參考系B．“地球的公轉(zhuǎn)”是以太陽為參考系C．“鐘表的時針在轉(zhuǎn)動”是以分針為參考系D．“太陽東升西落”是以地球為參考系3．(多選)下列說法可能正確的是(BCD)A．出租車的收費標準為1.60元/公里，其中的“公里”說的是位移B．物體運動的加速度等于0，而速度卻不等于0C．兩物體相比，一個物體的速度變更量比較大，而加速度卻比較小D．物體具有向東的加速度，而速度的方向卻向西4．下列關于加速度的說法正確的是(D)A．加速度的單位讀作“米每秒的平方”B．物體有加速度說明物體速度在增大C．加速度越大說明物體速度變更越大D．加速度是描述物體速度變更快慢的物理量解析：加速度的單位讀作“米每二次方秒”，故A錯誤；物體加速度方向與速度方向反向時，物體速度在減小，故B錯誤；加速度是描述物體速度變更快慢的物理量，加速度大說明速度變更快，故C錯誤，D正確．5．如圖所示，汽車向右沿直線運動，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(C)A．汽車在做加速直線運動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的方向相反解析：速度是矢量，速度的變更量Δv＝v2－v1，由題圖可知，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Δv的方向相同，與初速度方向相反，所以汽車做減速運動，故只有選項C正確．考點1質(zhì)點、參考系和位移1．物體能否被看成質(zhì)點是由所探討問題的性質(zhì)確定的，并非依據(jù)物體自身大小和形態(tài)來推斷．2．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．在同一個問題中，若要探討多個物體的運動或同一個物體在不同階段的運動，則必需選取同一個參考系．3．位移和路程的比較位移路程物理意義描述物體的位置變更描述物體運動軌跡的長度確定因素由物體的初、末位置確定由物體的運動路徑確定矢標性矢量，既有大小又有方向標量，只有大小沒有方向1．在“金星凌日”的精彩天象中，視察到太陽表面上有顆小黑點緩慢走過，持續(xù)時間達六個半小時，那便是金星，如圖所示．下面說法正確的是(D)A．地球在金星與太陽之間B．觀測“金星凌日”時可將太陽看成質(zhì)點C．以太陽為參考系，金星繞太陽一周位移不為零D．以太陽為參考系，可以認為金星是運動的解析：金星通過太陽和地球之間時，我們才看到金星沒有被太陽照亮的一面呈黑色，選項A錯誤；因為觀測“金星凌日”時太陽的大小對所探討問題起著至關重要的作用，所以不能將太陽看成質(zhì)點，選項B錯誤；金星繞太陽一周，起點與終點重合，位移為零，選項C錯誤；金星相對于太陽的空間位置發(fā)生了變更，所以以太陽為參考系，金星是運動的，選項D正確．2．釣魚島群島自古以來就是中國領土，其旁邊海疆是漁民祖祖輩輩傳統(tǒng)的謀生漁場．如圖，中國海監(jiān)46船(甲)和中國海監(jiān)49船(乙)，在釣魚島領海內(nèi)開展例行維權巡航．甲、乙兩船并排行駛，甲船上的船員望見釣魚島向東移動，乙船內(nèi)的船員發(fā)覺甲船沒有動．假如以釣魚島為參照物，上述事實說明(D)A．甲船向西運動，乙船不動B．乙船向西運動，甲船不動C．甲船向西運動，乙船向東運動D．甲、乙兩船以相等的速度都向西運動解析：甲船上的船員望見釣魚島向東移動，以釣魚島為參照物，甲船向西運動．乙船內(nèi)的船員發(fā)覺甲船沒有動，說明甲、乙兩船的速度大小、行駛的方向應當是一樣的，即甲、乙兩船以相等的速度都向西運動，故D正確．3．如圖所示，自行車的車輪半徑為R，車輪沿直線無滑動地滾動，當氣門芯由輪子的正上方第一次運動到輪子的正下方時，氣門芯的位移大小為(D)A．πR B．2RC．2πR D．Req\r(4＋π2)解析：本題借助圓周考查位移的計算．當氣門芯由輪子的正上方第一次運動到輪子的正下方時，輪子向前運動半個周長，氣門芯的初位置與末位置如圖，由幾何學問得，氣門芯的位移大小x＝eq\r(2R2＋πR2)＝Req\r(4＋π2)，D正確．考點2平均速度和瞬時速度對比項平均速度瞬時速度實際應用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物理試驗中通過光電門測速定義式v＝eq\f(x,t)(x為位移)v＝eq\f(Δx,Δt)(Δt趨于零)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把遮光條通過光電門時間內(nèi)的平均速度視為瞬時速度1．如圖所示，在某次越野自行車訓練中，某選手用地圖計算出動身地A和目的地B的直線距離為12km，實際從A運動到B用時30min，實際里程表指示的里程數(shù)比直線距離多了8km，當他經(jīng)過某路標C時，車上速度計指示的示數(shù)為50km/h，下列說法錯誤的是(D)A．整個過程中自行車的平均速度大小為24km/hB．整個過程中自行車的平均速率為40km/hC．經(jīng)過路標C時自行車的瞬時速度大小為50km/hD．經(jīng)過路標C時自行車的速度方向為由A指向B解析：從A到B，自行車的位移為12km，路程為20km，用時0.5h，由平均速度和平均速率的定義可得整個過程中的平均速度大小為24km/h，平均速率為40km/h，故A、B正確；速度計顯示的是瞬時速度大小，故C正確；經(jīng)過路標C時自行車的速度方向沿實際運動路途的切線指向運動方向，故D錯誤．2．春運是中國在農(nóng)歷春節(jié)前后出現(xiàn)的一種大規(guī)模的交通運輸高壓力現(xiàn)象．某同學買了北京西到貴陽北的高鐵票，如圖所示，從鐵路售票網(wǎng)查詢到該趟車歷時8小時46分鐘，行程為2026公里，則下列說法正確的是(B)A．圖中08：55表示一段時間B．該列車高速行駛時，可以取10m位移的平均速度近似看做這10m起點位置處的瞬時速度C．該趟列車全程的平均速度為231km/hD．該趟列車的最高速度為231km/h解析：圖中08：55表示動身時間，表示動作的發(fā)生瞬間，為時刻，選項A錯誤；高速運動時，速度很大，通過10m長度所用的時間很短，故這10m內(nèi)的平均速度可看做為這10m起點位置處的瞬時速度，選項B正確；全程的路程為s＝2026km，全程所用時間為8小時46分鐘，求出的是平均速率，由于不知道位移，所以不能求解平均速度，依據(jù)題意不知道列車的最高速度，選項C、D錯誤．3.在土耳其伊斯坦布爾實行的第15屆機器人世界杯賽上，中國科技高校的“藍鷹”隊獲得仿真2D組冠軍和服務機器人組亞軍，改寫了我國服務機器人從未進入世界前5的紀錄，標記著我國在該領域的探討取得了重要進展．圖中是科大聞名服務機器人“可佳”，如圖所示，現(xiàn)要執(zhí)行一項任務，給它設定了如下動作程序：機器人在平面內(nèi)由點(1,1)動身，沿直線運動到點(4,2)，然后又由點(4,2)沿直線運動到點(2,5)，然后又由點(2,5)沿直線運動到(6,6)，然后又由點(6,6)沿直線運動到點(3,3)．整個過程中機器人所用時間是2eq\r(2)s，則(B)A．機器人的運動軌跡是一條直線B．整個過程中機器人的位移大小為2eq\r(2)mC．機器人不會兩次通過同一點D．整個過程中機器人的平均速度為1.5m/s解析：依據(jù)坐標分析可知軌跡為折線，選項A錯誤；整個過程位移為從(1,1)點到(3,3)點的有向線段，總位移為2eq\r(2)m，B項正確；由機器人的運動軌跡可知，機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．名師點睛計算平均速度時應留意的問題1平均速度的大小與物體的運動階段有關，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粗略計算時可以用極短時間內(nèi)的平均速度來求某時刻的瞬時速度.考點3速度、速度變更量、加速度的關系比較項目速度速度變更量加速度物理意義描述物體運動快慢和方向的物理量，是狀態(tài)量描述物體速度變更的物理量，是過程量描述物體速度變更快慢和方向的物理量，是狀態(tài)量定義式v＝eq\f(Δx,Δt)Δv＝v－v0a＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(v－v0,t)確定因素v的大小由v0、a、Δt確定由a與Δt確定(Δv＝aΔt)由F、m確定(a不是由v、t、v0確定的)方向與位移同向，即物體運動的方向由a的方向確定與Δv的方向一樣，由F的方向確定，與v0、v的方向無關1．如圖所示，汽車在做直線運動過程中，原來的速度是v1，經(jīng)過一小段時間Δt以后，速度變?yōu)関2，則下列說法正確的是(C)A．圖中a是矢量，Δv是標量B．圖甲中汽車速度v1的方向與加速度a的方向相反C．圖甲中汽車速度v1的方向與加速度a的方向相同D．圖乙中汽車速度v1的方向與加速度a的方向相同解析：速度、速度變更量以及加速度均是矢量，選項A錯誤；題圖甲中汽車做加速運動，則速度v1的方向與加速度a的方向相同，選項B錯誤，C正確；題圖乙中汽車做減速運動，則速度v1的方向與加速度a的方向相反，選項D錯誤．2．如圖“50TFSI”為某品牌汽車的尾部標識，其中“50”稱為G值，G值越大，加速越快．G值的大小為車輛從靜止加速到100km/h(百公里加速)的平均加速度(其單位為國際單位)的10倍．某車百公里加速時間為6.2s，由此推算，該車的新尾標應當是(D)A．30TFSIB．35TFSIC．40TFSID．45TFSI解析：依據(jù)加速度定義可得汽車的加速度為a＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(100,3.6×6.2)m/s2＝4.5m/s2，則可知，該車的G值為4.5×10＝45，所以其新尾標應為45TFSI，選項D正確．3．(多選)一個物體做變速直線運動，物體的加速度(方向不變)大小從某一值漸漸減小到零，則在此過程中，關于該物體的運動狀況的說法可能正確的是(ABC)A．物體速度不斷增大，加速度減小到零時，物體速度最大B．物體速度不斷減小，加速度減小到零時，物體速度為零C．物體速度減小到零后，反向加速再勻速D．物體速度不斷增大，然后漸漸減小解析：物體做變速直線運動，速度方向可能與加速度方向相同，加速度漸漸減小，速度不斷增大，當加速度減小到零時，速度達到最大，而后做勻速直線運動，A正確；物體做變速直線運動，速度方向可能與加速度方向相反，加速度漸漸減小，速度不斷減小，當加速度減小到零時，物體速度可能恰好為零，B正確；物體的加速度方向與初速度方向可能相反，加速度減小，速度減小，當速度減為零時，加速度不為零，然后反向做加速直線運動，加速度等于零后，物體做勻速運動，C正確，D錯誤．名師點睛推斷質(zhì)點做加速直線運動或減速直線運動的方法：考點4用極限法求瞬時速度和加速度1．極限法極限法是把某個物理量推向極端，即極大和微小，并依此做出科學的推理分析，從而給出推斷或?qū)С鲆话憬Y(jié)論．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．用極限法求瞬時速度和瞬時加速度(1)在公式v＝eq\f(Δx,Δt)中，當Δt→0時v是瞬時速度．(2)在公式a＝eq\f(Δv,Δt)中，當Δt→0時a是瞬時加速度．光電計時器是一種探討物體運動狀況的常用計時儀器，其結(jié)構(gòu)如圖甲所示，a、b分別是光電門的激光放射和接收裝置，當有物體從a、b間通過時，光電計時器就可以顯示物體的擋光時間．圖乙中MN是水平桌面，Q是木板與桌面的接觸點，1和2是固定在木板上適當位置的兩個光電門，與之連接的兩個光電計時器沒有畫出．讓滑塊d從木板的頂端滑下，光電門1、2各自連接的計時器顯示的擋光時間分別為2.5×10－2s和1.0×10－2s，小滑塊d的寬度為0.5cm，則可測出滑塊通過光電門1的速度v1＝________，滑塊通過光電門2的速度v2＝________.滑塊從起先遮住第1個光電門到起先遮住第2個光電門的時間為Δt＝3.0s，則滑塊的加速度a＝________.【解析】由v＝eq\f(x,t)可知，v1＝eq\f(d,t1)＝eq\f(0.5×10－2,2.5×10－2)m/s＝0.2m/sv2＝eq\f(d,t2)＝eq\f(0.5×10－2,1.0×10－2)m/s＝0.5m/s由a＝eq\f(Δv,Δt)可知，a＝eq\f(v2－v1,Δt)＝eq\f(0.5－0.2,3.0)m/s2＝0.1m/s2.【答案】0.2m/s0.5m/s0.1m/s2高分技法對瞬時速度的進一步理解1用v＝eq\f(Δx,Δt)求瞬時速度時，求出的是粗略值，ΔtΔx