【物理】2019届一轮复习人教版　运动的描述学案

【物理】2019届一轮复习人教版　运动的描述学案

第1讲　运动的描述 考试内容及要求 知识内容 学考要求 ‎2015.10考题 ‎2016.4考题 ‎2016.10考题 ‎2017.4考题 ‎2017.11考题 ‎2018.4考题 ‎2018.6考题 质点、参考系和坐标系 b ‎3‎ ‎3‎ ‎6‎ 时间和 位移 b ‎1‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎1、4‎ ‎2‎ 速度 c ‎4‎ ‎5‎ ‎1、4‎ ‎2‎ ‎12‎ 加速度 c 一、质点　参考系和坐标系 ‎1．质点 ‎(1)用来代替物体的有质量的点．质点是一种理想化的模型，实际上不存在．‎ ‎(2)看做质点的条件：如果物体的大小和形状对所研究的问题影响不大并且可以忽略时，可把物体看做质点．‎ ‎(3)同一物体有时能看成质点，有时不能看成质点．例如研究月球绕地球的运动时，月球可看做质点，研究月球自转时，不能将其视为质点．‎ ‎2．参考系 ‎(1)为了研究物体的运动而假定不动的物体，参考系可以是运动的，也可以是静止的．‎ ‎(2)在研究实际问题时，选取参考系的基本原则是能够使对研究对象的运动情况的描述尽可能的简单，能够使解题更加简捷．当研究地面上物体的运动时，常选地面或地面上静止的物体为参考系．‎ ‎3．坐标系 为了定量地描述物体的位置及位置的变化，需要在参考系上建立适当的坐标系．‎ 例1　(2018·嘉兴市3月学考模拟)北京已成功申办2022年冬奥会．如图1所示为部分冬奥会项目．下列关于这些冬奥会项目的研究中，可以将运动员看成质点的是(　　)‎ 图1‎ A．研究速度滑冰运动员滑冰的快慢 B．研究自由滑雪运动员的空中姿态 C．研究单板滑雪运动员的空中转体 D．研究花样滑冰运动员的花样动作 答案　A 例2　(2017·金华曙光学校期中)如图2所示，高速行驶中的甲、乙两列高铁迎面交会过程中，下列说法中正确的是(　　)‎ 图2‎ A．以甲车为参考系，乙车是静止的 B．以乙车为参考系，铁轨是静止的 C．以乙车为参考系，铁轨是运动的 D．以乙车上坐着的乘客为参考系，乙车是运动的 答案　C 解析　甲、乙两列高铁迎面交会过程中，以甲车为参考系，乙车是运动的，故A错误；以乙车为参考系，铁轨是运动的，故B错误，C正确；以乙车上坐着的乘客为参考系，乙车是静止的，故D错误．‎ 二、时间和位移 ‎1．时间间隔在时间轴上对应一段线段，时刻在时间轴上对应一点．‎ ‎2．位移描述物体位置的变化，用从初位置指向末位置的有向线段表示，是矢量．‎ 矢量正、负号表示方向，不表示大小，矢量的运算遵循平行四边形定则，而标量的运算采用代数运算．‎ ‎3．路程是物体运动轨迹的长度，是标量．‎ 一般情况下位移的大小小于路程，只有在单方向的直线运动中，位移的大小才等于路程．‎ 例3　(2018·杭州市检测考试)某同学某次使用“滴滴”软件后手机显示如图3所示，关于图中信息，下列说法正确的是(　　)‎ 图3‎ A．图中“距您0.5公里”中的0.5公里指的是位移 B．图中“预计2分钟到达”中的2分钟指的是时刻 C．在“预计汽车的到达时间”时，可以将汽车视为质点 D．可以求得汽车的平均速度为0.25 km/min 答案　C 三、速度 ‎1．速度 表示物体运动快慢的物理量(是矢量，既有大小又有方向)．单位为m/s,1 m/s＝3.6 km/h.‎ ‎2．平均速度 ‎(1)定义：运动物体的位移与时间的比值．‎ ‎(2)定义式：v＝.平均速度方向与位移的方向相同．‎ ‎(3)物理意义：能粗略描述物体运动的快慢．‎ ‎3．瞬时速度 物体在某一时刻(或某一位置)具有的速度，是矢量，在直线运动中其方向与运动方向相同，在曲线运动中其方向沿轨迹上该点的切线方向且指向前进的一侧，它是对运动快慢的精确描述．‎ ‎4．速率 瞬时速度的大小，是标量．‎ ‎5．平均速度与瞬时速度的区别和联系 ‎(1)区别：平均速度与位移和时间有关，表示物体在某段位移或某段时间内的平均快慢程度；瞬时速度与位置或时刻有关，表示物体在某一位置或某一时刻的快慢程度．‎ ‎(2)联系：瞬时速度是运动时间Δt→0时的平均速度．对于匀速直线运动，瞬时速度与平均速度相等．‎ 例4　(2018·丽水、衢州、湖州三地市期末联考)如图4所示，某次台球比赛中，将目标球送至洞口有线路1(实线)和线路2(虚线)，则目标球分别走两条线路时(　　)‎ 图4‎ A．位移一定不相同 B．时间一定不相同 C．平均速度一定不相同 D．到达洞口的瞬时速度一定不相同 答案　D 解析　线路1和线路2路径不同，但始末位置相同，所以位移一定相同，故A选项错误；两条线路中球的速度不确定，所以时间不确定，故B、C选项错误；到达洞口时运动方向不同，所以瞬时速度一定不相同，故D选项正确．‎ 针对训练　(2017·温州中学11月模拟)高速公路上堵车，小东听到导航仪提醒“前方3 km拥堵，估计需要24 min通过”，根据导航仪的提醒，下列推断中，合理的是(　　)‎ A．汽车将匀速通过前方3 km B．能够计算出此时汽车的速度是0.125 m/s C．若此时离目的地还有30 km，到达目的地一定需要240 min D．通过前方这3 km(假设全程为直线路段)的过程中，汽车的平均速度大约为7.5 km/h 答案　D 解析　根据导航仪的提醒，不能判断出汽车是否做匀速运动，由“前方3 km拥堵”估计不能匀速运动，故A选项错误；根据导航仪的提醒，不能判断出汽车此时的运动状态，故B选项错误．由于“前方3 km拥堵，估计需要24 min通过”，可知通过前方3 km(假设全程为直线路程)的过程中平均速度约为7.5 km/h，但不能判断出3 km以后汽车怎么运动，所以不能判断出通过30 km所用的时间，故C选项错误，D选项正确．‎ 四、加速度 ‎1．加速度 ‎(1)定义：物体速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值．‎ ‎(2)定义式：a＝，单位：m/s2.‎ ‎(3)方向：加速度为矢量，既有大小，又有方向，其方向与速度变化量Δv的方向相同．‎ ‎(4)加速度的物理意义 描述物体速度变化快慢的物理量．加速度越大，速度改变得越快．‎ ‎2．根据a与v的方向之间的关系判断物体是加速还是减速 当a与v同向或夹角为锐角时，物体速度大小变大；当a与v垂直时，物体速度大小不变；当a与v反向或夹角为钝角时，物体速度大小先变小．‎ ‎3．说明：速度大小和加速度大小无必然联系，v很大，a可能很大，可能很小，甚至为0，v很小，a可能很大，也可能很小．‎ 例5　(2018·丽水、衢州、湖州地市质检)如图5所示，汽车在做直线运动过程中，原来的速度是v1，经过一小段时间Δt以后，速度变为v2，则以下说法不正确的是(　　)‎ 图5‎ A．图中a与Δv都是标量 B．甲图中汽车做加速直线运动 C．乙图中汽车加速度a与速度方向相反 D．若汽车做匀变速直线运动，则a大小、方向保持恒定 答案　A 例6　(2017·杭州五校期中)G20杭州峰会期间，在美丽的西子湖畔举办了一场名为“最忆是杭州”的晚会，在美轮美奂、充满诗情画意的晚会结束后，燃放了绝美的焰火，如图6所示．有关焰火腾空的过程，下列说法中正确的是(　　)‎ 图6‎ A．焰火的速度越大，加速度也一定越大 B．焰火的速度变化越快，加速度一定越大 C．焰火的速度变化量越大，加速度一定越大 D．某时刻速度为零，其加速度一定为零 答案　B 解析　加速度等于单位时间内的速度变化量，是反映速度变化快慢的物理量．加速度与速度大小没有必然联系，A、D选项错误；根据a＝知，速度变化量大，加速度不一定大，故C选项错误；变化快指单位时间内变化量大，所以加速度一定大，B选项正确．‎ ‎1.(2015·浙江10月学考·3)2015年9月3日，纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利70周年阅兵式在天安门广场举行．如图7所示，七架战机保持“固定队列”在天安门广场上空飞过．下列说法正确的是(　　)‎ 图7‎ A．以某飞机为参考系，其他飞机是静止的 B．以飞行员为参考系，广场上的观众是静止的 C．以某飞行员为参考系，其他飞行员是运动的 D．以广场上的观众为参考系，飞机是竖直向上运动的 答案　A 解析　物体相对于参考系是否运动是判断物体运动状态的依据，飞机间没有相对运动，故以某飞机为参考系时，其他飞机是静止的，A对，C错；飞行员相对观众是沿水平方向运动的，B、D错．‎ ‎2．(2016·浙江4月学考·1)某同学绕操场一周跑了400 m，用时65 s．这里涉及的两个物理量分别是(　　)‎ A．路程、时刻 B．位移、时刻 C．路程、时间 D．位移、时间 答案　C 解析　绕操场一周跑了400 m指的是人运动轨迹的长度，是路程，用时65 s指的是一段时间，C选项正确．‎ ‎3.(2018·浙江6月学考·12)高速公路“区间测速”的原理是通过测量车辆经过两个监控点之间的时间来判断是否超速，如图8所示为某一20 km路段的“区间测速”标志，该路段限速 ‎120 km/h，则(　　)‎ 图8‎ A．“20 km”指位移 B．“20 km”指路程 C．车辆过此路段瞬时速度为120 km/h D．车辆过此路段用时15 min属超速 答案　B ‎4.(2018·牌头中学期中)小明家驾车去旅游，行驶到某处见到如图9所示的公路交通标志，下列说法正确的是(　　)‎ 图9‎ A．此路段平均速度不能超过60 km/h B．此处到宜昌的位移大小是268 km C．此路段平均速率不能低于60 km/h D．此路段瞬时速度不能超过60 km/h 答案　D ‎5.(2018·浙江6月学考·6)如图10所示的瓢虫，其身上的星数(斑点数)显示了它的种类，在下列研究瓢虫的具体情形中，可将瓢虫视为质点的是(　　)‎ 图10‎ A．研究瓢虫的转身动作 B．研究瓢虫的飞行路线 C．观察瓢虫的翅膀扇动 D．记录瓢虫身上的星数 答案　B ‎6．(2018·浙江十校联盟联考)如图11所示，一辆汽车安装了“全力自动刹车”系统，当车速v≤8 m/s，且与前方障碍物之间的距离小于安全距离时，该系统立即启动，启动后汽车刹车加速度大小范围为4～6 m/s2.在该系统控制下汽车刹车的最长时间为(　　)‎ 图11‎ A．1.33 s B．2 s C．2.5 s D．4 s 答案　B 解析　当车速最大、刹车加速度最小时，刹车时间最长，由a＝得，t＝2 s，故B正确．‎ 一、选择题 ‎1．(2017·浙江4月学考·2)下列各组物理量中，均为矢量的是(　　)‎ A．路程和位移 B．速度和加速度 C．力和功 D．电场强度和电势 答案　B 解析　矢量是既有大小又有方向的物理量，如位移、速度、加速度、力、电场强度，B选项正确．‎ ‎2．(2018·诸暨中学段考)如图所示，研究下列各种运动情况时可以将研究对象视为质点的是(　　)‎ 答案　A ‎3．(2017·温州市学考适应性测试)如图1所示，刻舟求剑的故事家喻户晓，“舟已行矣，而剑不行”这句话所选用的参考系是(　　)‎ 图1‎ A．舟 B．舟上的人 C．地面 D．流动的水 答案　C 解析　船对地运动，剑对地静止，所以这句话所选的参考系为地面，C正确．‎ ‎4．(2018·浙江高校协作体第二次统考)2017年12月27日下午5点，杭州地铁2号线二期、三期正式发车，2号线全长13.32 km.根据初期测试，2号线单程总时长在一个小时二十分钟左右，运营速度最高80 km/h.以下说法正确的是(　　)‎ A．2017年12月27日下午5点指的是时间 B．13.32 km指的是位移 C．估算地铁从起点到终点的时间，可以把地铁看成质点 D．地铁2号线运营平均速度为80 km/h 答案　C ‎5．(2018·嵊泗中学月考)金丽温高铁开通后，从铁路售票网查询到G7330次列车自缙云西到杭州东的信息如图2甲所示，如图乙是用电子地图测距工具测得缙云西站到杭州东站的直线距离为179.8 km.下列说法正确的是(　　)‎ 图2‎ A．在研究动车过一桥梁所花的时间与动车从缙云西站到杭州东站所花的时间时，动车均可看成质点 B．图甲中07∶31表示一段时间 C．动车高速行驶时，可以取5 m位移内的平均速度近似看做这5 m起点位置的瞬时速度 D．结合图甲、乙，可知G7330次列车行驶时的最高速度约为128 km/h 答案　C 解析　在研究动车过一桥梁所花的时间时需考虑动车的长度，不能看成质点，故A错误；题图甲中07∶31是指出发时刻，故B错误；动车高速行驶，经过5 m所用时间极短，在时间极短的情况下，平均速度可近似看做该时间内初始时刻的瞬时速度，故C正确；结合题图甲、乙，可知G7330次列车行驶时的平均速度约为128 km/h，但无法确定其最高速度，故D错误．‎ ‎6．(2018·温州中学模拟)随着时代的发展和科技的进步，手机给我们日常的生活带来了很大的便利，尤其是智能手机上装载的众多App软件改变着我们的生活．如图3所示为百度地图App软件的一张截图，表示了某次导航的具体路径，其推荐路线中有两个数据，10分钟，5.4公里，关于这两个数据，下列说法正确的是(　　)‎ 图3‎ A．10分钟表示的是某个时刻 B．10分钟表示的是某段时间间隔 C．5.4公里表示了此次行程的位移的大小 D．根据这两个数据，我们可以算出此次行程的平均速度的大小 答案　B ‎7．(2017·余姚中学期中)2015年11月1日上午，第29届杭州国际马拉松鸣枪开跑，来自45个国家和地区的3万名路跑爱好者参加了本次比赛，如图4.下列说法正确的是(　　)‎ 图4‎ A．研究运动员的平均时速时，不能将运动员看做质点 B．出发后前2小时内与第2小时内是指同一段时间 C．不同观众观察同一名运动员的运动，其结果可能有所不同 D．位移是描述物体位置变化的物理量，“全马”42.195公里指的是位移 答案　C 解析　研究运动员的平均时速时，运动员的大小可以忽略不计，能将运动员看做质点，故A错误；出发后前2小时内与第2小时内是指两段不同的时间，故B错误；不同观众观察同一名运动员的运动，选择的参考系不同，其结果可能有所不同，故C正确；位移是描述物体位置变化的物理量，“全马”42.195公里指的是路程，故D错误．‎ ‎8．(2017·浙江11月学考·4)如图5所示，两位同学从滑道最高端的同一位置先后滑下，到达底端的同一位置，对于整个下滑过程，两同学的(　　)‎ 图5‎ A．位移一定相同 B．时间一定相同 C．末速度一定相同 D．平均速度一定相同 答案　A 解析　两位同学滑下来的时间不一定相同，两位同学在滑道上的末速度与平均速度也不一定相同，但是两位同学位置的变化是一样的，故A正确，B、C、D错误．‎ ‎9．(2017·浙江4月学考·5)四月的江南草长莺飞，桃红柳绿，雨水连绵．伴随温柔的雨势，时常出现瓢泼大雨、雷电交加的景象，在某次闪电过后约2 s小明听到雷声，则雷电生成处离小明的距离约为(　　)‎ A．6×102 m B．6×104 m C．6×106 m D．6×108 m 答案　A 解析　声速大约为340 m/s，所以雷电生成处距离小明大约为680 m，选项A正确．‎ ‎10.(2017·浙江9＋1联盟期中考试)如图6所示，当前很多城市提供了共享单车的服务，极大方便了日常出行．小明在某个停放点取了一辆单车，骑行10 min回到原停放点，共行驶3 km.小明在此过程中(　　)‎ 图6‎ A．位移为3 km B．路程为3 km C．平均速度为5 m/s D．最大速度为5 m/s 答案　B 解析　小明骑行了10 min又回到原来位置，所以位移是0，A选项错误；轨迹长度是3 km，B选项正确；根据平均速度的定义可知平均速度为0，C选项错误；运动过程中最大速度不确定，D选项错误．‎ ‎11．下列说法中正确的是(　　)‎ A．高速公路路牌上显示“南京100 km”，表示该处到南京的位移大小为100 km B．博尔特比别的运动员起跑快，是因为他的加速度比别的运动员大 C．磁悬浮列车运动得很快，我们说它的加速度很大 D．马拉松运动员完成赛程，又跑回原来出发的地点，我们说他的位移很大 答案　B ‎12.(2017·浙江学考模拟)2017年1月1日，辽宁舰与数艘驱逐舰组成的编队，携带多架“歼－15”舰载战斗机和多型舰载直升机在南海演练．如图7所示，“歼－15”舰载战斗机在辽宁舰上着落瞬间的某个物理量大小为80 m/s，方向与跑道平行，这个物理量是(　　)‎ 图7‎ A．路程 B．位移 C．瞬时速度 D．平均速度 答案　C 解析　从单位看应是速度，某个瞬间的速度应是瞬时速度，C正确．‎ ‎13.(2015·浙江10月学考·4)如图8，小李乘坐高铁，当他所在的车厢刚要进隧道时，看到车厢内显示屏上的示数为216 km/h，他立即观察手表秒针走动，经过20 s车厢出了隧道，则该隧道的长度约为(　　)‎ 图8‎ A．600 m B．1 200 m C．2 160 m D．4 320 m ‎ 答案　B 解析　显示屏上显示该高铁的速度大小为60 m/s，过隧道所用时间为20 s，故该隧道的长度约为1 200 m，选项B正确．‎ ‎14.(2017·金华学考模拟)2016年12月22日3时22分，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭，成功将我国首颗全球二氧化碳监测科学实验卫星(TANSAT，简称“碳卫星”或“嗅碳卫星”)发射升空．如图9所示是火箭点火升空瞬间的照片．‎ 关于这一瞬间火箭的速度和加速度的判断，下列说法正确的是(　　)‎ 图9‎ A．火箭的速度很小，但加速度可能较大 B．火箭的速度很大，加速度可能也很大 C．火箭的速度很小，所以加速度也很小 D．火箭的速度很大，但加速度一定很小 答案　A 解析　加速度是速度的变化量与时间的比值，因此，加速度与速度、速度的变化量间没有直接的关系，火箭点火升空瞬间速度几乎为零，但合外力不为零，加速度可能很大，选项A正确．‎ ‎15．在田径运动会的200米比赛中，第1跑道和第8跑道的运动员同时到达终点．下列说法错误的是(　　)‎ A．两个运动员的平均速度相等 B．两个运动员的平均速率相等 C．研究运动员全程的平均速率时，可以把运动员看做质点 D．研究运动员是否同时到达终点时，不能把运动员看做质点 答案　A 二、非选择题 ‎16．一质点在x轴上运动，在t0＝0时刻质点处于位置x0＝0处，然后质点沿x轴正方向运动，在t1＝2 s时刻质点处于位置x1＝10 m处，此后质点沿x轴负方向运动，在t2＝4 s时刻质点处于位置x2＝－10 m处，求：‎ ‎(1)后2 s内质点的平均速度；‎ ‎(2)质点在0～4 s内的平均速度．‎ 答案　(1)－10 m/s，沿x轴负方向 ‎(2)－2.5 m/s，沿x轴负方向 解析　(1)后2 s内质点通过的位移 x′＝x2－x1＝－10 m－10 m＝－20 m 平均速度1＝ m/s＝－10 m/s，负号表示方向沿x轴负方向；‎ ‎(2)质点在0～4 s内通过的位移x″＝x2－x0＝－10 m，‎ 质点在0～4 s内的平均速度2＝ m/s＝－2.5 m/s，负号表示方向沿x轴负方向．‎