2019版高考物理 第一章 運動的描述 勻變速直線運動 第1講 運動的描述學案 教科版

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1、第1講運動的描述 高考命題解讀分析年份高考(全國卷)四年命題情況對照分析1.考查方式勻變速直線運動規(guī)律是高中力學知識的基礎，本章內(nèi)容在歷年高考中的選擇題中均有考查，在計算題中也有考查.選擇題中主要是兩種運動學圖像的理解和應用；計算題中主要考查勻變速直線運動規(guī)律的應用.2.命題趨勢分析歷年命題情況可以發(fā)現(xiàn)命題有兩大趨勢：一是題型向著選擇題方向發(fā)展；二是圖像物理意義的理解和勻變速直線運動規(guī)律綜合在一個選擇題中進行考查.題號命題點2014年卷14題兩個物體的vt圖像，平均速度、位移和加速度的比較2015年卷22題實驗：測量物塊與斜面之間的動摩擦因數(shù)2016年卷21題兩個物體的vt圖像、追及和相遇問題

2、2017年卷22題實驗：滴水法研究勻變速直線運動卷22題實驗：光電計時器研究勻變速直線運動一、質(zhì)點和參考系1.質(zhì)點(1)用來代替物體的有質(zhì)量的點叫做質(zhì)點.(2)研究一個物體的運動時，如果物體的形狀和大小對所研究問題的影響可以忽略，就可以看做質(zhì)點.(3)質(zhì)點是一種理想化模型，實際并不存在.2.參考系(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.通常以地球為參考系.自測1(多選)關于質(zhì)點和參考系的理解，下列說法正確的是()A.研究乒乓球男子單

3、打冠軍馬龍的發(fā)球動作可以將馬龍看成質(zhì)點B.研究女子50米步槍三次比賽中杜麗射出的子彈軌跡可以將子彈看成質(zhì)點C.“一江春水向東流”是以地面為參考系D.“太陽東升西落”是以地球為參考系答案BCD二、位移和速度1.位移和路程位移路程定義位移表示物體的位置變化，可用由初位置指向末位置的有向線段表示路程是物體運動軌跡的長度區(qū)別位移是矢量，方向由初位置指向末位置路程是標量，沒有方向聯(lián)系在單向直線運動中，位移的大小等于路程的大??；其他情況下，位移的大小小于路程的大小2.速度與速率(1)平均速度：在變速運動中，物體發(fā)生的位移與發(fā)生這段位移所用時間的比值，即v，是矢量，其方向就是對應位移的方向.(2)瞬時速度：

4、運動物體在某一時刻或經(jīng)過某一位置的速度，是矢量，其方向是物體的運動方向或運動軌跡的切線方向.(3)速率：瞬時速度的大小，是標量.(4)平均速率：物體運動實際路程與發(fā)生這段路程所用時間的比值，不一定等于平均速度的大小.自測2在倫敦奧運會上，牙買加選手博爾特在男子100 m決賽(直跑道)和男子200 m決賽(彎曲跑道)中分別以9.63 s和19.32 s的成績獲得兩枚金牌，成為奧運會歷史上連續(xù)兩屆獲得100米和200米冠軍的第一人.關于他在這兩次決賽中的運動情況，下列說法正確的是()A.200 m決賽的位移是100 m決賽的兩倍B.200 m決賽的平均速度約為10.35 m/sC.100 m決賽的

5、平均速度約為10.38 m/sD.100 m決賽的最大速度約為20.76 m/s答案C解析200 m比賽跑道是彎曲的，位移小于200 m，100 m比賽跑道是直線，A錯；10.35 m/s是平均速率，B錯；10.38 m/s是平均速度，C對；最大速度由已知條件無法求出，D錯.三、加速度1.物理意義：描述物體速度變化快慢和方向的物理量，是狀態(tài)量.2.定義式：a.3.決定因素：a不是由vt、t、v來決定，而是由來決定.4.方向：與v的方向一致，由合外力的方向決定，而與v0、vt的方向無關.自測3教材P29第2題改編(多選)下列說法中可能發(fā)生的運動是()A.物體運動的加速度等于0，而速度卻不等于0B

6、.兩物體相比，一個物體的速度變化量比較大，而加速度卻比較小C.物體具有向東的加速度，而速度的方向卻向西D.物體做直線運動，后一階段的加速度比前一階段小，但速度卻比前一階段大答案ABCD命題點一質(zhì)點、參考系和位移1.三個概念的進一步理解(1)質(zhì)點不同于幾何“點”，它無大小但有質(zhì)量，能否看成質(zhì)點是由研究問題的性質(zhì)決定，而不是依據(jù)物體自身大小和形狀來判斷.(2)參考系是為了研究物體的運動而假定為不動的物體.(3)位移是由初位置指向末位置的有向線段，線段的長度表示位移大小.2.三點注意(1)對于質(zhì)點要從建立理想化模型的角度來理解.(2)在研究兩個物體間的相對運動時，選擇其中一個物體為參考系，可以使分析

7、和計算更簡單.(3)位移的矢量性是研究問題時應切記的性質(zhì).例1在“金星凌日”的精彩天象中，觀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1所示.下面說法正確的是()圖1A.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答案D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；因為太陽的大小對所研究問題起著至關重要的作用，所以觀測“金星凌日”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

8、空間位置發(fā)生了變化，所以以太陽為參考系，金星是運動的，選項D正確.變式1(2018陜西銅川模擬)下列關于運動學概念的論述，正確的是()A.運動員跑完800 m比賽，指的是路程為800 mB.運動員鉛球成績?yōu)?.50 m，指的是鉛球的位移大小為4.50 mC.足球比賽挑邊時，上拋的硬幣落回地面猜測正反面，硬幣可以看做質(zhì)點D.閱兵預演空中梯隊通過天安門上空時，以編隊中某一飛機為參考系，地面上的觀眾是靜止的答案A命題點二平均速度和瞬時速度1.區(qū)別與聯(lián)系(1)區(qū)別：平均速度是過程量，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；瞬時速度是狀態(tài)量，表示物體在某一位置或某一時刻的運動快慢程度.(2)聯(lián)

9、系：瞬時速度是運動時間t0時的平均速度.2.方法和技巧(1)判斷是否為瞬時速度，關鍵是看該速度是否對應“位置”或“時刻”.(2)求平均速度要找準“位移”和發(fā)生這段位移所需的“時間”.例2(多選)如圖2所示，某賽車手在一次野外訓練中，先用地圖計算出出發(fā)地A和目的地B的直線距離為9 km，實際從A運動到B用時5 min，賽車上的里程表指示的里程數(shù)增加了15 km.當他經(jīng)過某路標C時，車內(nèi)速度計指示的示數(shù)為150 km/h，那么可以確定的是()圖2A.整個過程中賽車的平均速度為180 km/hB.整個過程中賽車的平均速度為108 km/hC.賽車經(jīng)過路標C時的瞬時速度為150 km/hD.賽車經(jīng)過路

10、標C時速度方向為由A指向B答案BC解析從A到B位移為9 km，用時 h，由平均速度定義式可得整個過程的平均速度為108 km/h，故A錯，B對；速度計顯示的是瞬時速度大小，故C對；經(jīng)過C時速度的方向沿C點切線指向運動方向，故D錯.變式2(多選)騎自行車的人沿斜坡直線向下行駛，在第1 s、第2 s、第3 s、第4 s內(nèi)通過的位移分別是1 m、2 m、3 m、4 m，有關其運動的描述，下列說法中正確的是()A.整個過程中的平均速度是2.5 m/sB.在第3、4兩秒內(nèi)的平均速度是3.5 m/sC.第3 s末的瞬時速度為3 m/sD.該運動一定是勻加速直線運動答案AB變式3(2018貴州遵義模擬)一質(zhì)

11、點沿直線Ox方向做變速運動，它離開O點的距離x隨時間t變化的關系為x(52t3) m，它的速度隨時間t變化的關系為v6t2 (m/s)，該質(zhì)點在t2 s時的速度和t2 s到t3 s間的平均速度的大小分別為()A.12 m/s39 m/s B.24 m/s38 m/sC.12 m/s19.5 m/s D.24 m/s13 m/s答案B解析由v6t2 (m/s)得，當t2 s時，v24 m/s；根據(jù)質(zhì)點離開O點的距離隨時間變化的關系為x(52t3) m得：當t2 s時，x221 m，t3 s時，x359 m；則質(zhì)點在t2 s到t3 s時間內(nèi)的位移xx3x238 m， m/s38 m/s，故選B.拓

12、展點用平均速度法求解瞬時速度極限思想的應用1.用極限法求瞬時速度和瞬時加速度(1)公式v中，當t0時v是瞬時速度.(2)公式a中，當t0時a是瞬時加速度.2.注意(1)用v求瞬時速度時，求出的是粗略值，t(x)越小，求出的結(jié)果越接近真實值.(2)對于勻變速直線運動，一段時間內(nèi)的平均速度可以精確地表示物體在這一段時間中間時刻的瞬時速度.例3為了測定氣墊導軌上滑塊的加速度，滑塊上安裝了寬度為d3.0 cm的遮光板，如圖3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

13、一個光電門到開始遮住第二個光電門的時間為t3.0 s，則滑塊的加速度約為()圖3A.0.067 m/s2B.0.67 m/s2C.6.7 m/s2D.不能計算出答案A解析遮光板通過第一個光電門時的速度v1 m/s0.10 m/s，遮光板通過第二個光電門時的速度v2 m/s0.30 m/s，故滑塊的加速度a0.067 m/s2，選項A正確.變式4(2018甘肅天水質(zhì)檢)如圖4所示，氣墊導軌上滑塊經(jīng)過光電門時，其上的遮光條將光遮住，電子計時器可自動記錄遮光時間t.測得遮光條的寬度為x，用近似代表滑塊通過光電門時的瞬時速度.為使更接近瞬時速度，正確的措施是()圖4A.換用寬度更窄的遮光條B.提高測量

14、遮光條寬度的精確度C.使滑塊的釋放點更靠近光電門D.增大氣墊導軌與水平面的夾角答案A命題點三速度、速度變化量和加速度的關系1.三個概念的比較比較項目速度速度變化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)量描述物體速度改變的物理量，是過程量描述物體速度變化快慢和方向的物理量，是狀態(tài)量定義式vvvtv0a決定因素v的大小由v0、a、t決定v由vt與v0進行矢量運算，由vat知v由a與t決定a不是由vt、t、v來決定的，而是由來決定方向平均速度與位移同向由vtv0或a的方向決定與v的方向一致，由F的方向決定，而與v0、vt的方向無關2.判斷直線運動中的“加速”或“減速”方法物體做加速運動

15、還是減速運動，關鍵是看物體的加速度與速度的方向關系.(1)a和v同向(加速直線運動)(2)a和v反向(減速直線運動)例4(多選)一物體做勻變速直線運動，某時刻速度大小為4 m/s，1 s后速度的大小變?yōu)?0 m/s，在這1 s內(nèi)該物體的可能運動情況為()A.加速度的大小為6 m/s2，方向與初速度的方向相同B.加速度的大小為6 m/s2，方向與初速度的方向相反C.加速度的大小為14 m/s2，方向與初速度的方向相同D.加速度的大小為14 m/s2，方向與初速度的方向相反答案AD解析若初、末速度方向相同時，a m/s26 m/s2，方向與初速度的方向相同，A正確，B錯誤；若初、末速度方向相反時，

16、a m/s214 m/s2，方向與初速度的方向相反，C錯誤，D正確.變式5近幾年，國內(nèi)房價飆升，在國家宏觀政策調(diào)控下，房價上漲出現(xiàn)減緩趨勢.王強同學將房價的“上漲”類比成運動學中的“加速”，將房價的“下跌”類比成運動學中的“減速”，據(jù)此，你認為“房價上漲出現(xiàn)減緩趨勢”可以類比成運動學中的()A.速度增加，加速度減小B.速度增加，加速度增大C.速度減小，加速度增大D.速度減小，加速度減小答案A解析“房價上漲”可以類比成運動學中的“速度增加”，“減緩趨勢”則可以類比成運動學中的“加速度減小”.變式6(多選)(2018湖北荊州調(diào)研)沿直線做勻變速運動的一列火車和一輛汽車的速度分別為v1和v2，v1、

17、v2在各個時刻的大小如表所示，從表中數(shù)據(jù)可以看出()t/s01234v1/(ms1)18.017.517.016.516.0v2/(ms1)9.811.012.213.414.6A.火車的速度變化較慢B.汽車的加速度較小C.火車的位移在減小D.汽車的位移在增加答案AD解析從表格中可得火車的加速度a火 m/s20.5 m/s2，汽車的加速度a汽 m/s21.2 m/s2，故火車的加速度較小，火車的速度變化較慢，A正確，B錯誤；由于汽車和火車的速度一直為正值，速度方向不變，則位移都增加，C錯誤，D正確.1.嫦娥三號月球探測器成功完成月面軟著陸，并且著陸器與巡視器(“玉兔號”月球車)成功分離，這標志

18、著我國的航天事業(yè)又一次騰飛，下面有關嫦娥三號的說法正確的是()A.嫦娥三號剛剛升空的時候速度很小，加速度也很小B.研究“玉兔號”月球車在月球表面運動的姿態(tài)時，可以將其看成質(zhì)點C.研究嫦娥三號飛往月球的運行軌道時，可以將其看成質(zhì)點D.“玉兔號”月球車靜止在月球表面時，其相對于地球也是靜止的答案C解析嫦娥三號在剛剛升空的時候速度很小，但是速度變化很快，加速度很大，故選項A錯誤；研究“玉兔號”月球車在月球表面運動的姿態(tài)時，“玉兔號”月球車的大小和形狀不能被忽略，不能看成質(zhì)點，故選項B錯誤；研究嫦娥三號飛往月球的運行軌道時，嫦娥三號的大小和形狀可以被忽略，可以看成質(zhì)點，故選項C正確；“玉兔號”月球車靜

19、止在月球表面時，相對月球是靜止的，相對地球是運動的，故選項D錯誤.2.(2018四川成都調(diào)研)如圖1所示，一小球在光滑的V形槽中由A點釋放，經(jīng)B點(與B點碰撞所用時間不計)到達與A點等高的C點，設A點的高度為1 m，則全過程中小球通過的路程和位移大小分別為()圖1A. m， m B. m， mC. m， m D. m，1 m答案C解析小球通過的路程為小球?qū)嶋H運動軌跡的長度，則小球通過的路程為s2lAB2 m m；位移是由初位置指向末位置的有向線段，則小球的位移大小為xlAC m m.選項C正確.3.甲、乙兩個物體在同一直線上沿正方向運動，a甲4 m/s2，a乙4 m/s2，那么對甲、乙兩物體判

20、斷正確的是()A.甲的加速度大于乙的加速度B.甲做加速直線運動，乙做減速直線運動C.甲的速度比乙的速度變化快D.甲、乙在相等時間內(nèi)速度變化可能相等答案B4.在田徑運動會的200米比賽中，第1跑道和第8跑道的運動員同時到達終點.下列說法錯誤的是()A.兩個運動員的平均速度相等B.兩個運動員的平均速率相等C.研究運動員全程的平均速率時，可以把運動員看做質(zhì)點D.研究運動員是否同時到達終點時，不能把運動員看做質(zhì)點答案A5.(多選)(2018福建南平模擬)下面關于瞬時速度和平均速度的說法正確的是()A.若物體在某段時間內(nèi)任一時刻的瞬時速度都等于零，則它在這段時間內(nèi)的平均速度一定等于零B.若物體在某段時間

21、內(nèi)的平均速度等于零，則它在這段時間內(nèi)任一時刻的瞬時速度一定都等于零C.勻速直線運動中，物體在任意一段時間內(nèi)的平均速度等于它任一時刻的瞬時速度D.變速直線運動中，物體在任意一段時間內(nèi)的平均速度一定不等于它在某一時刻的瞬時速度答案AC解析若物體在某段時間內(nèi)任一時刻的瞬時速度都等于零，則物體靜止，平均速度等于零，A選項對；若物體在某段時間內(nèi)的平均速度等于零，任一時刻的瞬時速度不一定都為零，例如物體做圓周運動運動一周時，平均速度為零，任一時刻的瞬時速度都不為零，B選項錯；在勻速直線運動中，物體的速度恒定不變，任一時刻的瞬時速度都相等，都等于任意一段時間內(nèi)的平均速度，C選項對；在變速直線運動中，物體的速

22、度在不斷變化，某一時刻的瞬時速度可能等于某段時間內(nèi)的平均速度，D選項錯.6.如圖2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，v表示速度的變化量.由圖中所示信息可知()圖2A.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v1的方向相反D.汽車的加速度方向與v的方向相反答案C解析根據(jù)題圖，汽車的速度變小，做的是減速直線運動，選項A錯誤；汽車的加速度與v方向相同，所以與v1、v2的方向都相反，選項B、D錯誤，選項C正確.7.關于質(zhì)點的運動，下列說法中正確的是()A.質(zhì)點運動的加速度為零，則速度為零，速度變化也為零B.質(zhì)點速度變化率

23、越大，則加速度越大C.質(zhì)點某時刻的加速度不為零，則該時刻的速度也不為零D.質(zhì)點運動的加速度變大，則速度一定變大答案B解析加速度為零，速度變化也為零，但速度不一定為零，加速度不為零，速度可能為零，故A、C錯誤；質(zhì)點速度變化率越大，則加速度越大，B正確；當速度與加速度反向時，加速度增大，速度反而會減小，并且減小得越來越快，D錯誤.8.(多選)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，當加速度a不斷減小至零時，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

24、加越來越快答案BD解析根據(jù)題意，飛機速度與加速度同向，飛機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.9.某人爬山，從山腳爬上山頂，然后又沿原路返回到山腳，上山的平均速度為v1，下山的平均速度為v2，則往返的平均速度的大小和平均速率分別是()A.、 B.、C.0、 D.0、答案D解析平均速度是位移與時間的比值，由于此人爬山往返一次，位移x0，平均速度0；平均速率是路程與時間的比值，由于此人往返一次，路程為從山腳到山頂路程的2倍，平均速率為，選項D正確.10.(2018河北邢臺質(zhì)檢)有下列幾種情景，其

25、中對情景的分析和判斷正確的是()點火后即將升空的火箭；高速公路上沿直線高速行駛的轎車為避免事故緊急剎車；磁懸浮列車在軌道上高速行駛；太空中的空間站繞地球做勻速圓周運動.A.中，因火箭還沒運動，所以加速度一定為零B.中，轎車緊急剎車，速度變化很快，所以加速度很大C.中，高速行駛的磁懸浮列車，因速度很大，所以加速度也一定很大D.中，因空間站處于完全失重狀態(tài)，所以空間站內(nèi)的物體加速度為零答案B解析點火后火箭即將升空的瞬間，加速度豎直向上，不為零，A錯；轎車緊急剎車時剎車時間短，且速度改變很大，則由a知加速度很大，B對；磁懸浮列車速度很大，但速度沒有變化，加速度為零，C錯；空間站以及里面的物體受地球萬

26、有引力作用，加速度不為零， D錯.11.某質(zhì)點以20 m/s的初速度豎直向上運動，其加速度保持不變，經(jīng)2 s到達最高點，上升高度為20 m，又經(jīng)過2 s回到出發(fā)點時，速度大小仍為20 m/s，關于這一運動過程的下列說法中正確的是()A.質(zhì)點運動的加速度大小為10 m/s2，方向豎直向下B.質(zhì)點在這段時間內(nèi)的平均速率為零C.質(zhì)點在最高點時加速度為零D.質(zhì)點在落回拋出點時的速度與開始離開拋出點時的速度相同答案A12.一質(zhì)點在x軸上運動，在t00時刻質(zhì)點處于位置x00 m，然后質(zhì)點沿x軸正方向運動，在t12 s時刻質(zhì)點處于位置x110 m，此后質(zhì)點沿x軸負方向運動，在t24 s時刻質(zhì)點處于位置x21

27、0 m，求：(1)質(zhì)點在04 s內(nèi)的平均速率；(2)后2 s內(nèi)質(zhì)點的平均速度和04 s內(nèi)的平均速度.答案(1)7.5 m/s(2)10 m/s，沿x軸負方向2.5 m/s，沿x軸負方向解析(1)質(zhì)點在04 s內(nèi)通過的路程s|x1x0|x2x1|30 m，質(zhì)點在04 s內(nèi)的平均速率為 m/s7.5 m/s.(2)后2 s內(nèi)質(zhì)點通過的位移xx2x110 m10 m20 m平均速度1 m/s10 m/s，負號表示沿x軸負方向質(zhì)點在04 s內(nèi)通過的位移xx2x010 m，質(zhì)點在04 s內(nèi)的平均速度2 m/s2.5 m/s，負號表示沿x軸負方向.13.有些國家的交通管理部門為了交通安全，特別制定了死亡加

28、速度為500g(g取10 m/s2)，以醒世人，意思是如果行車加速度超過此值，將有生命危險，那么大的加速度，一般情況下車輛是達不到的，但如果發(fā)生交通事故時，將會達到這一數(shù)值.試問：(1)一輛以72 km/h的速度行駛的貨車與一輛以54 km/h的速度行駛的摩托車相向而行發(fā)生碰撞，摩托車駕駛員被以與碰撞前貨車相同的速度撞飛，碰撞時間為2.1103 s，摩托車駕駛員是否有生命危險？(2)為了防止碰撞，兩車的駕駛員同時緊急剎車，貨車、摩托車急剎車后到完全靜止所需時間分別為4 s、3 s，貨車的加速度與摩托車的加速度大小之比為多少？答案見解析解析(1)兩車碰撞過程中，取摩托車的初速度方向為正方向，摩托車的速度變化量為vv2v172 km/h54 km/h20 m/s15 m/s35 m/s兩車相碰撞時摩托車駕駛員的加速度為a16 667 m/s21 666.7g1 666.7g500g，因此摩托車駕駛員有生命危險.(2)設貨車、摩托車的加速度大小分別為a1、a2，根據(jù)加速度定義得a1，a2所以a1a211.13