物理專題一 運(yùn)動(dòng)的描述 直線運(yùn)動(dòng) 第1講 描述運(yùn)動(dòng)的基本概念

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1、專題一 運(yùn)動(dòng)的描述 直線運(yùn)動(dòng)考點(diǎn)內(nèi)容要求熱點(diǎn)1.質(zhì)點(diǎn)、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(huì)極限的思想方法2. 掌握并能靈活應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律3.對(duì)運(yùn)動(dòng)圖象(s-t 圖象、v-t 圖象)的理解及應(yīng)用是高考的熱點(diǎn)；利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)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(diǎn).2.位移、速度和加速度3. 勻變速直線運(yùn)動(dòng)及其公式、圖象實(shí)驗(yàn)一：研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)第1講描述運(yùn)動(dòng)的基本概念一、質(zhì)點(diǎn)1概念：用來(lái)代替物體的有_的點(diǎn)叫做質(zhì)點(diǎn)2對(duì)質(zhì)點(diǎn)的理解：質(zhì)點(diǎn)是忽略了物體本身的_、_而得到的理想化的物理模型，實(shí)際并不存在3物體當(dāng)做質(zhì)點(diǎn)的條件：物體能否被看做質(zhì)點(diǎn)是由

2、所研究問(wèn)題的性質(zhì)決定的，并非依據(jù)物體的_和_來(lái)判斷質(zhì)量形狀大小形狀大小【基礎(chǔ)檢測(cè)】1(2017 年福建龍巖期中)下列關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的說(shuō)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(diǎn)B研究一汽車從淮陰到南京的運(yùn)動(dòng)時(shí)間時(shí)可以將其視為質(zhì)點(diǎn)C因?yàn)樘?yáng)的體積太大了，所以任何情況下都不可以將其視為質(zhì)點(diǎn)D質(zhì)量很大的物體無(wú)論在任何情況下都不能看成質(zhì)點(diǎn)答案：B二、參考系與位移、路程1參考系和坐標(biāo)系不動(dòng)任意不同(1)概念：為了研究物體的運(yùn)動(dòng)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(duì)同一物體的運(yùn)動(dòng)，所選擇的參考系不同，得到的描述可能會(huì)_通常以_為參

3、考系比較兩物體的運(yùn)動(dòng)情況時(shí)，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(yùn)動(dòng)_的長(zhǎng)度，叫做路程初位置末位置長(zhǎng)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(méi)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(cè)】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(dòng)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(shù)木答案：B三、速度和加速度1速度位移時(shí)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(yùn)動(dòng)的速度(2)速度的物理意義：速度是表示物體運(yùn)動(dòng)_的物理量(3)速度的定義式：v_.快慢st(4)瞬時(shí)速度和平均速度位置時(shí)刻相同矢瞬時(shí)速度：是運(yùn)動(dòng)物體在某_(或某_)的速度，方向與物體在該位置或該時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)方向_，是_量瞬時(shí)速度能精確描述物體運(yùn)動(dòng)的_，瞬時(shí)速度的大小叫_，是_量平均速度：在變速運(yùn)動(dòng)中，物體在某段時(shí)間內(nèi)的_與發(fā)生這段位移所用_的比值叫做這段時(shí)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(shí)間內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的平均快慢程度，它

5、與一段時(shí)間或一段位移相對(duì)應(yīng)平均速率是_與所用時(shí)間的比值，是標(biāo)量快慢和方向速率標(biāo)位移時(shí)間位移路程v vtv0變化量時(shí)間快慢矢2加速度(1)概念：物體運(yùn)動(dòng)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(cè)】3下列說(shuō)法中正確的是()A平均速率即為平均速度的大小B瞬時(shí)速率是指瞬時(shí)速度的大小C火車以速度 v 經(jīng)過(guò)某一段路，v 是指瞬時(shí)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(shuō)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(shí)，物體做減速運(yùn)動(dòng)C物體的速度為 0，則其加速度一定為 0D加速度越來(lái)越大，而速度可以越來(lái)越小答案：D考點(diǎn) 1質(zhì)點(diǎn)、參考系、位移 重點(diǎn)歸納1質(zhì)點(diǎn)是理想化模型，實(shí)際并不存在模型化處理是分析、解決物理問(wèn)題的重要思想物理學(xué)中理想化的模型有很多，如質(zhì)點(diǎn)、輕桿、輕繩、輕彈簧等；還有一些過(guò)程類理想化模型，如自由落體運(yùn)動(dòng)、平拋運(yùn)動(dòng)等2參考系的選取是任意的對(duì)于同一個(gè)物體運(yùn)動(dòng)的描述，選用的參考系不同，其運(yùn)動(dòng)性質(zhì)可能不同比較項(xiàng)目位移 x路程 l決定因素由始、末位置決定由實(shí)際的運(yùn)動(dòng)軌跡決定運(yùn)算規(guī)則矢量的三角形定則或平行四邊形定則代數(shù)運(yùn)算大小關(guān)系xl(路程是位移被無(wú)限分割后，所分的各小

7、段位移的絕對(duì)值的和)3對(duì)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(cè))2016 年第 31 屆夏季奧運(yùn)會(huì)在巴西的里約熱內(nèi)盧舉行，下列比賽中可把研究對(duì)象看成質(zhì)點(diǎn)的是()A研究蘇炳添在百米跑比賽時(shí)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(dòng)作C研究女子 3 米板冠軍施廷懋的跳水動(dòng)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(diǎn) 2對(duì)參考系的理解及應(yīng)用 重點(diǎn)歸納選取參考系的原則：選取參考系時(shí)，應(yīng)以觀測(cè)方便和使運(yùn)動(dòng)的描述盡可能簡(jiǎn)單為原則一般應(yīng)根據(jù)研究對(duì)象和研究對(duì)象所在的系統(tǒng)來(lái)決定【考題題組】2第二屆青年夏季奧運(yùn)會(huì)于 2014 年 8 月 16 日在南京開(kāi)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(duì)于靜止旗桿的運(yùn)動(dòng)情況，下列說(shuō)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(yùn)動(dòng)B甲、乙兩火炬手一定向右運(yùn)動(dòng)C甲火炬手可能運(yùn)動(dòng)，乙火炬手向右運(yùn)動(dòng)D甲火炬手可能靜止，乙火炬手向左運(yùn)動(dòng))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(yùn)動(dòng)，或甲火炬手以小于風(fēng)速的速度向左運(yùn)動(dòng)；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(yùn)動(dòng)，故只有 D 正確答案：D3(2016 年惠州惠陽(yáng)高三檢測(cè))如圖 1-1-2 所示，物體沿兩

9、個(gè)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(shí)速度定義物體在某一段時(shí)間內(nèi)完成的位移與所用時(shí)間的比值物體在某一時(shí)刻或經(jīng)過(guò)某一位置時(shí)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(shí)速度方向與物體運(yùn)動(dòng)方向相同，沿其運(yùn)動(dòng)軌跡切線方向?qū)嶋H應(yīng)用物理實(shí)驗(yàn)中通過(guò)光電門測(cè)速，把遮光條通過(guò)光電門時(shí)間內(nèi)的平均速度視為瞬時(shí)速度考點(diǎn) 3平均速度、瞬時(shí)速度 重點(diǎn)歸納1平均速度與瞬時(shí)速度的區(qū)別與聯(lián)系：【考題題組】4一個(gè)朝著某方向做直線運(yùn)動(dòng)的物體，在時(shí)間 t 內(nèi)的平均平均速度是()答案：D記錄遮光時(shí)間t.測(cè)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(guò)光電門時(shí)，其上的遮光條將光遮住，電子計(jì)時(shí)器可自動(dòng)xt近似代表滑塊通xt更接近瞬時(shí)速度，正確的措施過(guò)光電門時(shí)的瞬時(shí)速度為使是()A換用寬度更窄的遮光條B提高測(cè)量遮光條寬度的精確度C使滑塊的釋放點(diǎn)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(duì)應(yīng)的平均速度越接近通過(guò)光電門時(shí)的瞬時(shí)速度，故選項(xiàng) A 正確提高測(cè)量遮光條寬度的精確度，只是提高測(cè)量速度的精度，故選項(xiàng) B 錯(cuò)誤改變滑塊的釋放點(diǎn)到光電門的距離，只是改變測(cè)量速度的大小，故選項(xiàng) C錯(cuò)誤改變氣墊導(dǎo)軌與水平面的夾角，只是改變測(cè)量速度的大小，故選項(xiàng) D 錯(cuò)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(jì)時(shí)裝置可以近似測(cè)出氣墊導(dǎo)軌上滑塊的瞬時(shí)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(guò)光電門的遮光時(shí)間為)0.040 s，則滑塊經(jīng)過(guò)光電門位置時(shí)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(diǎn) 4對(duì)加速度的理解與應(yīng)用 重點(diǎn)歸納1速度、速度變化量和加速度的對(duì)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(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)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(yùn)動(dòng)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(yáng)質(zhì)檢)我國(guó)新研制的隱形戰(zhàn)機(jī)“殲20”已經(jīng)開(kāi)始掛彈飛行在某次試飛中，由靜止開(kāi)始加速，當(dāng)加速度 a 不斷減小直至為零時(shí)，飛機(jī)剛好起飛，則此過(guò)程中飛機(jī)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(lái)越快，位移增加越來(lái)越慢D速度增加越來(lái)越慢，位移增加越來(lái)越快解析：根據(jù)題意，飛機(jī)的速度與加速度同向，飛機(jī)的速度和位移都在增大，選項(xiàng) A 錯(cuò)誤，選項(xiàng) B 正確；由于加速度減小，所以速度增加越來(lái)越慢，而速度增大會(huì)使位移變化越來(lái)越快，選項(xiàng) C 錯(cuò)誤，選項(xiàng) D 正確答案：BD方法勻速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用勻速直線運(yùn)動(dòng)是一種理想化模型，是最基本、最簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)，下面是涉及勻速直線運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)應(yīng)用實(shí)例.實(shí)例計(jì)算聲音傳播時(shí)間計(jì)算子彈速度或曝光時(shí)間雷達(dá)測(cè)速由曝光位移求高度圖示說(shuō)明聲波通過(guò)云層反射，視為勻速直線運(yùn)動(dòng)子彈穿過(guò)蘋果照片中，子彈模糊部分的長(zhǎng)度即曝光時(shí)間內(nèi)子彈的位移通過(guò)發(fā)射兩次 ( 并接收兩次 ) 超聲波脈沖測(cè)定汽車的速度曝光時(shí)間內(nèi)下落石子的運(yùn)動(dòng)視為勻速運(yùn)動(dòng)例題：(2016 年浙江卷)如圖 1-1-6 所示為一種常見(jiàn)的身高體重測(cè)量?jī)x測(cè)量?jī)x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(cè)量?jī)x接收，測(cè)量?jī)x記錄發(fā)射和接收的時(shí)間間隔質(zhì)量為 M0 的測(cè)重臺(tái)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(cè)重臺(tái)沒(méi)有站人時(shí)，測(cè)量?jī)x記錄的時(shí)間間隔為 t0，輸出電壓為 U0，某同學(xué)站上測(cè)重臺(tái)，測(cè)量?jī)x記錄的時(shí)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(jī)拍攝到的子彈穿過(guò)蘋果瞬間的照片該照片經(jīng)過(guò)放大后分析出，在曝光時(shí)間內(nèi)，子彈影像前后錯(cuò)開(kāi)的距離約為子彈長(zhǎng)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(shí)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(yùn)動(dòng)位移公式 xvt 可得，曝光時(shí)間(數(shù)量級(jí))等于子彈影像前后錯(cuò)開(kāi)的距離(模型建立的關(guān)鍵點(diǎn))

16、除以子彈速度，所以，必須知道子彈影像前后錯(cuò)開(kāi)距離和子彈速度的數(shù)量級(jí)根據(jù)題意，子彈長(zhǎng)度一般不超過(guò) 10 cm，所以彈頭長(zhǎng)度的數(shù)量級(jí)為 102m；根據(jù)“子彈影像前后錯(cuò)開(kāi)的距離約為子彈長(zhǎng)度的 1%2%”可得，“子彈影像前后錯(cuò)開(kāi)的距離”的數(shù)量級(jí)應(yīng)該是 104m，而彈頭速度 500 m/s 的數(shù)量級(jí)為 102 m/s，所以曝光時(shí)間最接近的數(shù)量級(jí)為 106 s. 答案：B2(2016 年長(zhǎng)沙四校摸底)一輛客車在某高速公路上行駛，在經(jīng)過(guò)某直線路段時(shí)，司機(jī)駕車做勻速直線運(yùn)動(dòng)司機(jī)發(fā)現(xiàn)其將要通過(guò)正前方高山懸崖下的隧道，于是鳴笛，5 s 后聽(tīng)到回聲，聽(tīng)到回聲后又行駛 10 s 司機(jī)第二次鳴笛，3 s 后聽(tīng)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(qǐng)根據(jù)以上數(shù)據(jù)幫助司機(jī)計(jì)算一下客車的速度，看客車是否超速行駛，以便提醒司機(jī)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(shí)距懸崖距離為 L，則2Lv1t1v2t1當(dāng)客車第二次鳴笛時(shí)，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