第1讲 描述运动的基本概念
■目标要求
1.了解质点的概念,知道把物体看成质点的条件。2.了解参考系的作用,会在实例中选择合适的参考系。3.理解位移的概念,并掌握位移与路程的区别和联系。4.理解速度、加速度的概念,体会比值定义法和极限思想。
考点1 质点、参考系和位移
必|备|知|识
1.质点。
(1)质点是用来代替物体的有 的点,是一种 物理模型,在实际中并不存在。
(2)物体可以看作质点的条件:物体的 和 对所研究问题的影响可以忽略。
2.参考系。
(1)参考系指描述物体的运动时,用来作为 的物体。
(2)参考系的选取是 的,但选取不同的参考系,对同一物体运动的描述可能不同,通常以 为参考系。参考系可以是静止的物体,也可以是 的物体。比较两物体的运动情况时,必须选取同一参考系。
3.位移和路程。
(1)位移描述物体位置的变化,用从初位置指向末位置的 表示,是矢量。
(2)路程是物体运动 的长度,是标量。
(3)在单向直线运动中,位移的大小 路程;其他情况下,位移的大小 路程。
(1)质点与几何点没有区别,质点没有质量()
(2)体积很大的物体,一定不能视为质点()
(3)研究任何物体的运动都要明确参考系,无特殊说明时,认为是以地面为参考系()
(4)运动物体的位移可能为零,路程也可能为零()
关|键|能|力
【典例1】 (多选)如图所示是将近1 000年前,宋代诗人陈与义乘着小船在风和日丽的春日出游时曾经作了一首诗:“飞花两岸照船红,百里榆堤半日风。卧看满天云不动,不知云与我俱东”。诗人艺术性地表达了他对运动相对性的理解。下列有关诗中描述情境的说法正确的是( )
A.“百里榆堤半日风”所描述的物理过程中不可以将船视为质点
B.“卧看满天云不动”是以船为参考系
C.“卧看满天云不动”是指“云与我”相对河岸静止
D.“云与我俱东”即“云与我”相对于河岸向东运动
【典例2】 一人把一弹性球从距地面2米高的地方静止释放,弹性球落到地面反弹,在距地面1.5米的地方被该人接住。在此过程中,如果以向上为正方向,则该弹性球的位移和路程分别是( )
A.0.5 m 0.5 m B.3.5 m 3.5 m
C.-0.5 m 3.5 m D.-3.5 m 3.5 m
考点2 平均速度和瞬时速度
必|备|知|识
1.平均速度:物体在某段时间内的 与发生这段 所用时间的比值,即= ,其方向与 的方向相同。
2.瞬时速度:运动物体在某一 或某一 的速度,方向沿轨迹上物体所在点的切线方向,是矢量。
3.速率:瞬时速度的大小叫速率,是标量。
4.平均速率:物体运动的路程与通过这段路程所用时间的比值, (填“一定”或“不一定”)等于平均速度的大小。
(1)瞬时速度的方向就是物体在该时刻或该位置的运动方向()
(2)瞬时速度的大小叫速率,平均速度的大小叫平均速率()
(3)一个物体在一段时间内的平均速度为0,平均速率也一定为0()
关|键|能|力
1.平均速度与瞬时速度的区别与联系。
(1)区别:平均速度是过程量,表示物体在某段位移或某段时间内的平均运动快慢程度;瞬时速度是状态量,表示物体在某一位置或某一时刻的运动快慢程度。
(2)联系:瞬时速度近似等于运动时间Δt→0时的平均速度。
2.公式=与=(v0+v)的比较。
=是平均速度的定义式,适用于所有的运动,求解平均速度要弄清是哪一段位移或哪一段时间内的平均速度;=(v0+v)只适用于匀变速直线运动。
考向1 平均速度和瞬时速度的理解和计算
【典例3】
(2025·咸阳调研)如图所示为某赛车选手在一次训练中的路线图,他先用地图计算出出发地A和目的地B的直线距离为9 km,实际从A运动到B用时5 min,赛车上的里程表指示的里程数增加了15 km,当他经过某路标C时,车内速度计指示的示数为150 km/h,那么可以确定的是( )
A.整个过程中赛车的平均速率为108 km/h
B.整个过程中赛车的平均速度大小为180 km/h
C.赛车经过路标C时速度方向为由A指向B
D.赛车经过路标C时的瞬时速度大小为150 km/h
考向2 用极限法求瞬时速度
【典例4】 如图所示,气垫导轨上滑块经过光电门时,其上的遮光条将光遮住,电子计时器可自动记录遮光时间Δt。测得遮光条的宽度为Δx,用近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度。为使更接近瞬时速度,正确的措施是( )
A.换用宽度更窄的遮光条
B.提高测量遮光条宽度的精确度
C.使滑块的释放点更靠近光电门
D.提高电子计时器的精确度
用短时间的平均速度求瞬时速度
——极限思维的运用
由平均速度=可知,当Δt→0时,平均速度就可以认为是某一时刻或某一位置的瞬时速度,测量物体在极短时间Δt内发生的微小位移Δx,就可求出瞬时速度,这样瞬时速度的测量便可转化为极短时间Δt和微小位移Δx的测量。
考点3 加速度
必|备|知|识
1.物理意义:描述速度变化 的物理量。
2.定义:物体 变化与发生这一变化所用时间之比。定义式:a= ,单位: m/s2。
3.方向:与速度变化的方向一致,由合外力的方向决定,而与v0、v的方向 (填“有关”或“无关”),是矢量。
(1)物体的速度很大,加速度一定不为零()
(2)物体的速度为零,加速度可能很大()
(3)甲的加速度为2 m/s2,乙的加速度为-3 m/s2,则甲的加速度比乙的加速度大()
(4)物体的加速度增大,速度一定增大()
关|键|能|力
1.速度、速度变化量和加速度的对比。
物理量 速度v 速度变 化量Δv 加速度a
物理意义 表示运动的快慢和方向 表示速度变化的大小和方向 表示速度变化的快慢,即速度的变化率
公式 v= Δv=v-v0 a=
单位 m/s m/s m/s2
关系 三者数值上无必然联系,v很大,Δv可以很小,甚至为0;a可大可小,a的方向与Δv方向相同
2.通过a与v的方向关系来判断物体加速或减速的情况。
考向1 加速度的理解和计算
【典例5】 如图甲所示,火箭发射时,速度能在10 s内由0增加到100 m/s;如图乙所示,汽车以108 km/h的速度行驶,急刹车时能在2.5 s内停下来,下列说法正确的是( )
甲 乙
A.10 s内火箭的速度改变量为10 m/s
B.2.5 s内汽车的速度改变量为30 m/s
C.火箭的加速度比汽车的加速度大
D.火箭的速度变化比汽车的速度变化慢
考向2 物体“加速”“减速”的判断
【典例6】 (多选)一个做变速直线运动的物体,加速度逐渐减小到零,那么该物体的运动情况可能是( )
A.速度不断增大,到加速度为零时,速度达到最大,而后做匀速直线运动
B.速度不断减小,到加速度为零时,物体做匀减速直线运动,而后物体运动停止
C.速度不断减小到零,然后向相反方向做加速运动,而后物体做匀速直线运动
D.速度不断减小,到加速度为零时,速度减小到最小,而后物体做匀速直线运动
第1讲 描述运动的基本概念
考点1
必备知识
1.(1)质量 理想化 (2)大小 形状
2.(1)参考 (2)任意 地面 运动
3.(1)有向线段 (2)轨迹 (3)等于 小于
微点辨析 (1)× (2)× (3)√ (4)×
关键能力
【典例1】 BD 解析 “百里榆堤半日风”所描述的物理过程中是船在半日的路程是百里,这个过程不用考虑船的大小和形状,可以将船视为质点,A项错误;“卧看满天云不动”描述的是人相对于云静止,所以是以船为参考系,“云与我”相对船静止,相对于河岸是运动的,B项正确,C项错误;“云与我俱东”表示“云与我”相对于河岸向东运动,D项正确。
【典例2】 C 解析 由题意,以弹性球落到地面位置为坐标原点,向上建立坐标轴,则有弹性球释放时的位置坐标为2 m,被人接住位置坐标为1.5 m,则该弹性球的位移为x=1.5 m-2 m=-0.5 m,弹性球运动的路程为s=2 m+1.5 m=3.5 m,C项正确。
考点2
必备知识
1.位移 位移 位移 2.时刻 位置
4.不一定
微点辨析 (1)√ (2)× (3)×
关键能力
【典例3】 D 解析 依题意,整个过程中赛车的路程为15 km,可得平均速率大小为== km/h=180 km/h,A项错误;整个过程中赛车的位移为9 km,可得平均速度大小为== km/h=108 km/h,B项错误;赛车经过路标C时的速度方向为轨迹上该点的切线方向,不是由A指向B;赛车经过路标C时的瞬时速度大小为此时车内速度计指示的示数150 km/h,C项错误,D项正确。
【典例4】 A 解析 根据瞬时速度的定义可知当Δt越短,由公式v=计算出的速度越能表示对应位置的瞬时速度,换用宽度更窄的遮光条也可以达到相同的效果,提高测量遮光条宽度的精确度,提高电子计时器的精确度虽然能提高测量精度,减小误差,但不能达到更接近瞬时速度的目的,而使滑块的释放点更靠近光电门,遮光条的遮光时间会更长,更不能接近瞬时速度,A项正确,B、C、D三项错误。
考点3
必备知识
1.快慢 2.速度 3.无关
微点辨析 (1)× (2)√ (3)× (4)×
关键能力
【典例5】 D 解析 10 s内火箭的速度改变量为Δv=v2-v1=100 m/s,A项错误;2.5 s内汽车的速度改变量为Δv'=v2'-v1'=-108 km/h=-30 m/s,B项错误;火箭的加速度a1== m/s2=10 m/s2,汽车的加速度a2== m/s2=-12 m/s2,可知火箭的加速度比汽车的加速度小,火箭的速度变化慢,C项错误,D项正确。
【典例6】 ACD 解析 如果物体的初速度方向与加速度方向相同,在加速度逐渐减小的过程中,物体速度不断增大,当加速度为零时,速度达到最大,以后做匀速直线运动,A项正确;如果物体的初速度方向与加速度反向,在加速度逐渐减小的过程中,物体速度也逐渐减小,当加速度为零时,如果物体的速度没减速到零,则以后以较小的速度做匀速直线运动,如果速度减为零,而加速度没减为零,则物体将反向加速,加速度为零后,物体做匀速直线运动。综上所述,可知B项错误,C、D两项正确。(共31张PPT)
第1讲
第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究
描述运动的基本概念
目
标
要
求
1.了解质点的概念,知道把物体看成质点的条件。2.了解参考系的作用,会在实例中选择合适的参考系。3.理解位移的概念,并掌握位移与路程的区别和联系。4.理解速度、加速度的概念,体会比值定义法和极限思想。
考点1 质点、参考系和位移
考点2 平均速度和瞬时速度
内容
索引
考点3 加速度
质点、参考系和位移
考点1
必|备|知|识
1.质点。
(1)质点是用来代替物体的有 的点,是一种 物理模型,在实际中并不存在。
(2)物体可以看作质点的条件:物体的 和 对所研究问题的影响可以忽略。
质量
理想化
大小
形状
2.参考系。
(1)参考系指描述物体的运动时,用来作为 的物体。
(2)参考系的选取是________的,但选取不同的参考系,对同一物体运动的描述可能不同,通常以________为参考系。参考系可以是静止的物体,也可以是________的物体。比较两物体的运动情况时,必须选取同一参考系。
参考
任意
地面
运动
3.位移和路程。
(1)位移描述物体位置的变化,用从初位置指向末位置的__________表示,是矢量。
(2)路程是物体运动_______的长度,是标量。
(3)在单向直线运动中,位移的大小_______路程;其他情况下,位移的大小_______路程。
有向线段
轨迹
等于
小于
(1)质点与几何点没有区别,质点没有质量( )
(2)体积很大的物体,一定不能视为质点( )
(3)研究任何物体的运动都要明确参考系,无特殊说明时,认为是以地面为参考系( )
(4)运动物体的位移可能为零,路程也可能为零( )
关|键|能|力
【典例1】 (多选)如图所示是将近1 000年前,
宋代诗人陈与义乘着小船在风和日丽的春日出
游时曾经作了一首诗:“飞花两岸照船红,百里
榆堤半日风。卧看满天云不动,不知云与我俱
东”。诗人艺术性地表达了他对运动相对性的理
解。下列有关诗中描述情境的说法正确的是( )
A.“百里榆堤半日风”所描述的物理过程中不可以将船视为质点
B.“卧看满天云不动”是以船为参考系
C.“卧看满天云不动”是指“云与我”相对河岸静止
D.“云与我俱东”即“云与我”相对于河岸向东运动
“百里榆堤半日风”所描述的物理过程中是船在半日的路程是百 里,这个过程不用考虑船的大小和形状,可以将船视为质点,A项错误;“卧看满天云不动”描述的是人相对于云静止,所以是以船为参考系,“云与我”相对船静止,相对于河岸是运动的,B项正确,C项错误;“云与我俱东”表示“云与我”相对于河岸向东运动,D项正确。
解析
【典例2】 一人把一弹性球从距地面2米高的地方静止释放,弹性球落到地面反弹,在距地面1.5米的地方被该人接住。在此过程中,如果以向上为正方向,则该弹性球的位移和路程分别是( )
A.0.5 m 0.5 m B.3.5 m 3.5 m
C.-0.5 m 3.5 m D.-3.5 m 3.5 m
由题意,以弹性球落到地面位置为坐标原点,向上建立坐标轴,则有弹性球释放时的位置坐标为2 m,被人接住位置坐标为1.5 m,则该弹性球的位移为x=1.5 m-2 m=-0.5 m,弹性球运动的路程为s=2 m+1.5 m=3.5 m,C项正确。
解析
平均速度和瞬时速度
考点2
必|备|知|识
1.平均速度:物体在某段时间内的 与发生这段 所用时间的比值,即=_______,其方向与 的方向相同。
2.瞬时速度:运动物体在某一 或某一 的速度,方向沿轨迹上物体所在点的切线方向,是矢量。
3.速率:瞬时速度的大小叫速率,是标量。
4.平均速率:物体运动的路程与通过这段路程所用时间的比值,
(填“一定”或“不一定”)等于平均速度的大小。
位移
位移
位移
时刻
位置
不一定
(1)瞬时速度的方向就是物体在该时刻或该位置的运动方向( )
(2)瞬时速度的大小叫速率,平均速度的大小叫平均速率( )
(3)一个物体在一段时间内的平均速度为0,平均速率也一定为0
( )
关|键|能|力
1.平均速度与瞬时速度的区别与联系。
(1)区别:平均速度是过程量,表示物体在某段位移或某段时间内的平均运动快慢程度;瞬时速度是状态量,表示物体在某一位置或某一时刻的运动快慢程度。
(2)联系:瞬时速度近似等于运动时间Δt→0时的平均速度。
考向1
平均速度和瞬时速度的理解和计算
【典例3】 (2025·咸阳调研)如图所示为某赛车选手
在一次训练中的路线图,他先用地图计算出出发地A
和目的地B的直线距离为9 km,实际从A运动到B用时
5 min,赛车上的里程表指示的里程数增加了15 km,
当他经过某路标C时,车内速度计指示的示数为150 km/h,那么可以确定的是( )
A.整个过程中赛车的平均速率为108 km/h
B.整个过程中赛车的平均速度大小为180 km/h
C.赛车经过路标C时速度方向为由A指向B
D.赛车经过路标C时的瞬时速度大小为150 km/h
解析
考向2
用极限法求瞬时速度
【典例4】 如图所示,气垫导轨上滑块经过光电门时,其上的遮光条将光遮住,电子计时器可自动记录遮光时间Δt。测得遮光条的宽度为Δx,用近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度。为使更接近瞬时速度,正确的措施是( )
A.换用宽度更窄的遮光条
B.提高测量遮光条宽度的精确度
C.使滑块的释放点更靠近光电门
D.提高电子计时器的精确度
解析
加速度
考点3
必|备|知|识
1.物理意义:描述速度变化 的物理量。
2.定义:物体 变化与发生这一变化所用时间之比。定义式:a=______,单位: m/s2。
3.方向:与速度变化的方向一致,由合外力的方向决定,而与v0、v的方向 (填“有关”或“无关”),是矢量。
快慢
速度
无关
(1)物体的速度很大,加速度一定不为零( )
(2)物体的速度为零,加速度可能很大( )
(3)甲的加速度为2 m/s2,乙的加速度为-3 m/s2,则甲的加速度比乙的加速度大( )
(4)物体的加速度增大,速度一定增大( )
关|键|能|力
1.速度、速度变化量和加速度的对比。
物理量 速度v 速度变化量Δv 加速度a
物理意义 表示运动的快慢和方向 表示速度变化的大小和方向 表示速度变化的快慢,即速度的变化率
公式 v= Δv=v-v0 a=
单位 m/s m/s m/s2
关系 三者数值上无必然联系,v很大,Δv可以很小,甚至为0;a可大可小,a的方向与Δv方向相同
2.通过a与v的方向关系来判断物体加速或减速的情况。
考向1
加速度的理解和计算
【典例5】 如图甲所示,火箭发射时,速度能在10 s内由0增加到100 m/s;如图乙所示,汽车以108 km/h的速度行驶,急刹车时能在2.5 s内停下来,下列说法正确的是( )
A.10 s内火箭的速度改变量为10 m/s
B.2.5 s内汽车的速度改变量为30 m/s
C.火箭的加速度比汽车的加速度大
D.火箭的速度变化比汽车的速度变化慢
解析
考向2
物体“加速”“减速”的判断
【典例6】 (多选)一个做变速直线运动的物体,加速度逐渐减小到零,那么该物体的运动情况可能是( )
A.速度不断增大,到加速度为零时,速度达到最大,而后做匀速直线运动
B.速度不断减小,到加速度为零时,物体做匀减速直线运动,而后物体运动停止
C.速度不断减小到零,然后向相反方向做加速运动,而后物体做匀速直线运动
D.速度不断减小,到加速度为零时,速度减小到最小,而后物体做匀速直线运动
如果物体的初速度方向与加速度方向相同,在加速度逐渐减小的过程中,物体速度不断增大,当加速度为零时,速度达到最大,以后做匀速直线运动,A项正确;如果物体的初速度方向与加速度反向,在加速度逐渐减小的过程中,物体速度也逐渐减小,当加速度为零时,如果物体的速度没减速到零,则以后以较小的速度做匀速直线运动,如果速度减为零,而加速度没减为零,则物体将反向加速,加速度为零后,物体做匀速直线运动。综上所 述,可知B项错误,C、D两项正确。
解析微练1 描述运动的基本概念
梯级Ⅰ基础练
1.下列关于质点的说法正确的是( )
A.研究排球运动员的扣球动作时,排球可以看成质点
B.研究跨栏运动员的跨栏动作时,运动员可以看成质点
C.研究短道速滑运动员的运动轨迹时,运动员可以看成质点
D.研究载人飞船的姿态调整时,飞船可以看成质点
2.(2025·榆林模拟)如图所示,载人火箭的顶端部分装有发射逃生系统,称为逃逸塔,逃逸塔内部包含航天员乘坐的返回舱。在发射过程中,如果一切正常,逃逸塔不工作,随运载火箭一起升空;如果遇到突发情况,逃逸塔就会自动点火,在短时间即可脱离运载火箭,从而达到保护航天员的目的。根据上述信息,下列说法正确的是( )
A.火箭正常发射时,逃逸塔相对运载火箭是运动的
B.火箭正常发射时,航天员相对运载火箭是运动的
C.若火箭发射时遇突发情况,逃逸塔将与运载火箭发生相对运动
D.若火箭发射时遇突发情况,航天员与运载火箭始终相对静止
3.(2024·浙江卷)杭州亚运会顺利举行,如图所示为运动会中的四个比赛场景。在下列研究中可将运动员视为质点的是( )
A.研究甲图运动员的入水动作
B.研究乙图运动员的空中转体姿态
C.研究丙图运动员在百米比赛中的平均速度
D.研究丁图运动员通过某个攀岩支点的动作
4.(2025·岳阳模拟)如图,齐齐哈尔到长春的直线距离约为400 km。某旅客乘高铁从齐齐哈尔出发经哈尔滨到达长春,总里程约为525 km,用时为2.5 h。则在整个
行程中该旅客( )
A.位移大小约为525 km,平均速度大小约为160 km/h
B.位移大小约为400 km,平均速度大小约为160 km/h
C.位移大小约为525 km,平均速度大小约为210 km/h
D.位移大小约为400 km,平均速度大小约为210 km/h
5.(多选)关于矢量和标量,下列说法正确的是( )
A.矢量是既有大小又有方向的物理量
B.标量是既有大小又有方向的物理量
C.-5 ℃比5 ℃的温度低
D.-6 m/s比5 m/s的速度小
6.如图所示,在气垫导轨上安装有两个光电计时装置A、B,A、B间距离L=30 cm,为了测量滑块的加速度,在滑块上安装了一个宽度d=1 cm的遮光条,现让滑块以某一加速度通过A、B,记录遮光条通过A、B的时间分别为0.010 s、0.005 s,滑块从A到B所用时间为0.200 s。下列说法正确的是( )
A.滑块通过A的速度为1 cm/s
B.滑块通过B的速度为2 cm/s
C.滑块在A、B间运动的平均速度大小为3 m/s
D.滑块在A、B间运动的平均加速度大小为5 m/s2
7.(多选)如图所示,运动员将速率为10 m/s水平飞来的乒乓球以30 m/s的速率反向击回。已知球与球拍作用时间为0.1 s,取乒乓球飞来方向为正方向。则此过程中乒乓球的( )
A.速度变化量为10 m/s
B.速度变化量为-40 m/s
C.加速度为400 m/s2
D.加速度为-400 m/s2
8.一质点沿一边长为2 m的正方形轨道运动,每秒钟匀速移动1 m,初始位置在bc边的中点A,沿逆时针方向运动,如图所示,A、B、C、D分别是bc、cd、da、ab边的中点,下列说法正确的是( )
A.第4 s末的瞬时速度为0.5 m/s
B.前2 s内的平均速度为 m/s
C.前2 s内的平均速度为1 m/s
D.前4 s内的平均速率为0.5 m/s
9.(2024·江西卷)一质点沿x轴运动,其位置坐标x与时间t的关系为x=1+2t+3t2(x的单位是m,t的单位是s)。关于速度及该质点在第1 s内的位移,下列说法正确的是( )
A.速度是对物体位置变化快慢的描述;6 m
B.速度是对物体位移变化快慢的描述;6 m
C.速度是对物体位置变化快慢的描述;5 m
D.速度是对物体位移变化快慢的描述;5 m
梯级Ⅱ能力练
10.(多选)关于速度、速度的变化量和加速度的关系,下列说法正确的是( )
A.物体的速度为零时,加速度不一定为零
B.物体的速度越来越小,加速度可能越来越大
C.物体的加速度越来越大,速度一定越来越大
D.当物体的加速度方向与速度变化量方向相反时,物体一定做减速运动
11.(多选)一物体做变速直线运动,某时刻速度大小为v1=4 m/s,1 s后的速度大小变为v2=10 m/s,若以初速度v1为正方向,在这1 s内物体的平均加速度可能是( )
A.6 m/s2 B.-6 m/s2
C.14 m/s2 D.-14 m/s2
12.(2025·岳阳模拟)一物体以10 m/s的速度从甲地运动到乙地,又以20 m/s的速度从乙地运动到丙地。已知甲、乙两地之间的距离与乙、丙两地之间的距离相等,如图所示,则该物体从甲地到乙地与乙地到丙地的时间之比为( )
A.1∶2 B.2∶1
C.1∶3 D.3∶2
13.(2025·广州模拟)某人爬山,从山脚爬上山顶,然后又从原路返回到山脚,上山的平均速率为v1,下山的平均速率为v2,则往返全程的平均速度的大小和平均速率分别是( )
A. B.
C.0, D.0,
梯级Ⅲ创新练
14.(2025·广州模拟)区间测速是通过测出车辆经过两个检测点的时间,从而计算车辆是否超速违章。有一段高速公路AB全长66 km,全路段限速100 km/h,一辆汽车先通过测速点A后通过测速点B的速度分别为90 km/h和96 km/h,通过该路段的时间是30 min,根据以上信息可以确定( )
A.汽车通过该路段的位移为66 km
B.该车的平均速度为93 km/h,不超速
C.该车在起点和终点都不超过100 km/h,不超速
D.该车的平均速率大于100 km/h,将被判定为超速
微练1 描述运动的基本概念
1.C 解析 研究排球运动员的扣球动作时,排球的大小和形状不可以忽略,排球不可以看成质点,A项错误;研究跨栏运动员的跨栏动作时,运动员的大小和形体动作不可以忽略,运动员不可以看成质点,B项错误;研究短道速滑运动员的运动轨迹时,运动员的大小和形状可以忽略,运动员可以看成质点,C项正确;研究载人飞船的姿态调整时,载人飞船的大小和形状不可以忽略,飞船不可以看成质点,D项错误。
2.C 解析 火箭正常发射时,航天员、逃逸塔、运载火箭一起运动,处于相对静止,A、B两项错误;若火箭发射时遇到突发情况,航天员将随逃逸塔一起脱离运载火箭,则航天员、逃逸塔与运载火箭是相对运动的,C项正确,D项错误。
3.C 解析 研究入水动作时,运动员的形状和体积对所研究问题的影响不能忽略,此时运动员不能看成质点,A项错误;研究运动员空中转体姿态时,运动员的形状和体积对所研究问题的影响不能忽略,此时运动员不能看成质点,B项错误;研究百米比赛中的平均速度时,运动员的形状和体积对所研究问题的影响可以忽略,此时运动员能看成质点,C项正确;研究运动员通过某个攀岩支点的动作时,运动员的形状和体积对所研究问题的影响不能忽略,此时运动员不能看成质点,D项错误。
4.B 解析 位移是起点到终点的有向线段,则在整个行程中该旅客位移大小约为400 km,平均速度大小约为v== km/h=160 km/h,B项正确。
5.AC 解析 矢量既有大小又有方向,运算遵循平行四边形定则,标量只有大小没有方向,A项正确,B项错误;温度是标量,零下的温度低于零上的温度,故-5 ℃比5 ℃的温度低,C项正确;速度是矢量,符号表示方向,所以-6 m/s比5 m/s的速度大,D项错误。
6.D 解析 滑块经过装置A时的速度vA== cm/s=1 m/s,A项错误;滑块经过装置B时的速度vB== cm/s=2 m/s,B项错误;滑块在A、B间的平均速度== m/s=1.5 m/s,C项错误;滑块的平均加速度a== m/s2=5 m/s2,D项正确。
7.BD 解析 取乒乓球飞来方向为正方向,则被击回的速度为-30 m/s,则此过程乒乓球速度的变化量为Δv=v2-v1=-30 m/s-10 m/s=-40 m/s,A项错误,B项正确;乒乓球的加速度为a== m/s2=-400 m/s2,负号表示加速度方向与击回速度方向相同,C项错误,D项正确。
8.B 解析 根据题意可知,质点每秒钟匀速移动1 m,可知质点以恒定速率运动,则第4 s末的瞬时速度为1 m/s,前4 s内的平均速率为1 m/s,A、D两项错误;根据题意可知,前2 s内质点由A运动到B,位移为x== m,平均速度为v== m/s,B项正确,C项错误。
9.C 解析 速度是描述物体运动快慢的物理量,即物体的空间位置随时间变化的快慢,B、D两项错误;根据物体位置随时间的关系x=1+2t+3t2得,t=0时刻物体的位置x0=1 m,t=1 s时刻物体的位置x1=6 m,则第1 s内物体的位移为Δx=x1-x0=5 m,C项正确。
点评 从重视物理知识的运用,到重视物理概念的理解。本题通过考查速度的定义,引导学生意识到物理概念的重要性,学生在平常的学习中不仅要注重物理知识的运用,更要注重对物理概念的理解。
10.AB 解析 物体的速度为零时,速度的变化率不一定为零,即加速度不一定为零,A项正确;若加速度方向与速度方向相反,即使加速度越来越大,速度也会越来越小,B项正确;做直线运动的物体,如果速度与加速度方向相反,物体做减速运动,若加速度增大,则速度减小,C项错误;根据a=可知,物体的加速度方向一定与速度变化量Δv的方向相同,不可能相反,D项错误。
11.AD 解析 当初、末速度方向相同时,平均加速度a== m/s2=6 m/s2;当初、末速度方向相反时,平均加速度a1== m/s2=-14 m/s2,A、D两项正确。
12.B 解析 设两段位移内的速度分别为v1、v2。由速度公式可知,前半程的运动时间为t1=,后半程的运动时间为t2=,该物体从甲地到乙地与乙地到丙地的时间之比为===2∶1,B项正确。
13.D 解析 人往返全程的位移为零,则平均速度为零;设单程的路程为x,往返的平均速率是==,D项正确。
14.D 解析 依题意,汽车通过该路段的路程为66 km,位移大小未知,该车的平均速度不可求,A、B两项错误;依题意,判定该车是否超速,比较的是平均速率,与瞬时速率无关,由平均速率公式可得== km/h=132 km/h>100 km/h,将被判定为超速,C项错误,D项正确。(共33张PPT)
微练1
描述运动的基本概念
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
2
3
4
1.下列关于质点的说法正确的是( )
A.研究排球运动员的扣球动作时,排球可以看成质点
B.研究跨栏运动员的跨栏动作时,运动员可以看成质点
C.研究短道速滑运动员的运动轨迹时,运动员可以看成质点
D.研究载人飞船的姿态调整时,飞船可以看成质点
梯级Ⅰ 基础练
研究排球运动员的扣球动作时,排球的大小和形状不可以忽略,排球不可以看成质点,A项错误;研究跨栏运动员的跨栏动作 时,运动员的大小和形体动作不可以忽略,运动员不可以看成质点,B项错误;研究短道速滑运动员的运动轨迹时,运动员的大小和形状可以忽略,运动员可以看成质点,C项正确;研究载人飞船的姿态调整时,载人飞船的大小和形状不可以忽略,飞船不可以看成质点,D项错误。
解析
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
2
3
4
2.(2025·榆林模拟)如图所示,载人火箭的顶端部分装有发射逃生系统,称为逃逸塔,逃逸塔内部包含航天员乘坐的返回舱。在发射过程中,如果一切正常,逃逸塔不工作,随运载火箭一起升空;如果遇到突发情况,逃逸塔就会自动点火,在短时间即可脱离运载火 箭,从而达到保护航天员的目的。根据上述信息,下列说法正确的是( )
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
2
3
4
A.火箭正常发射时,逃逸塔相对运载火箭是运动的
B.火箭正常发射时,航天员相对运载火箭是运动的
C.若火箭发射时遇突发情况,逃逸塔将与运载火箭发生相对运动
D.若火箭发射时遇突发情况,航天员与运载火箭始终相对静止
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
2
3
4
火箭正常发射时,航天员、逃逸塔、运载火箭一起运动,处于相对静止,A、B两项错误;若火箭发射时遇到突发情况,航天员将随逃逸塔一起脱离运载火箭,则航天员、逃逸塔与运载火箭是相对运动的,C项正确,D项错误。
解析
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
2
3
4
3.(2024·浙江卷)杭州亚运会顺利举行,如图所示为运动会中的四个比赛场景。在下列研究中可将运动员视为质点的是( )
A.研究甲图运动员的入水动作
B.研究乙图运动员的空中转体姿态
C.研究丙图运动员在百米比赛中的平均速度
D.研究丁图运动员通过某个攀岩支点的动作
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
2
3
4
研究入水动作时,运动员的形状和体积对所研究问题的影响不能忽略,此时运动员不能看成质点,A项错误;研究运动员空中转体姿态时,运动员的形状和体积对所研究问题的影响不能忽略,此时运动员不能看成质点,B项错误;研究百米比赛中的平均速度时,运动员的形状和体积对所研究问题的影响可以忽略,此时运动员能看成质点,C项正确;研究运动员通过某个攀岩支点的动作时,运动员的形状和体积对所研究问题的影响不能忽略,此时运动员不能看成质点,D项错误。
解析
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
2
3
4
4.(2025·岳阳模拟)如图,齐齐哈尔到长春的直线距离约为400 km。某旅客乘高铁从齐齐哈尔出发经哈尔滨到达长春,总里程约为 525 km,用时为2.5 h。则在整个行程中该旅客( )
A.位移大小约为525 km,平均速度大小约为160 km/h
B.位移大小约为400 km,平均速度大小约为160 km/h
C.位移大小约为525 km,平均速度大小约为210 km/h
D.位移大小约为400 km,平均速度大小约为210 km/h
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
2
3
4
位移是起点到终点的有向线段,则在整个行程中该旅客位移大小约为400 km,平均速度大小约为v== km/h=160 km/h,B项正确。
解析
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
2
3
4
5.(多选)关于矢量和标量,下列说法正确的是( )
A.矢量是既有大小又有方向的物理量
B.标量是既有大小又有方向的物理量
C.-5 ℃比5 ℃的温度低
D.-6 m/s比5 m/s的速度小
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
2
3
4
矢量既有大小又有方向,运算遵循平行四边形定则,标量只有大小没有方向,A项正确,B项错误;温度是标量,零下的温度低于零上的温度,故-5 ℃比5 ℃的温度低,C项正确;速度是矢量,符号表示方向,所以-6 m/s比5 m/s的速度大,D项错误。
解析
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
2
3
4
6.如图所示,在气垫导轨上安装有两个光电计时装置A、B,A、B间距离L=30 cm,为了测量滑块的加速度,在滑块上安装了一个宽度d=1 cm的遮光条,现让滑块以某一加速度通过A、B,记录遮光条通过A、B的时间分别为0.010 s、0.005 s,滑块从A到B所用时间为 0.200 s。下列说法正确的是( )
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
2
3
4
A.滑块通过A的速度为1 cm/s
B.滑块通过B的速度为2 cm/s
C.滑块在A、B间运动的平均速度大小为3 m/s
D.滑块在A、B间运动的平均加速度大小为5 m/s2
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
2
3
4
滑块经过装置A时的速度vA== cm/s=1 m/s,A项错误;滑块经过装置B时的速度vB== cm/s=2 m/s,B项错误;滑块在 A、B间的平均速度== m/s=1.5 m/s,C项错误;滑块的平均加速度a== m/s2=5 m/s2,D项正确。
解析
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
2
3
4
7.(多选)如图所示,运动员将速率为10 m/s水平飞来的乒乓球以30 m/s的速率反向击回。已知球与球拍作用时间为0.1 s,取乒乓球飞来方向为正方向。则此过程中乒乓球的( )
A.速度变化量为10 m/s
B.速度变化量为-40 m/s
C.加速度为400 m/s2
D.加速度为-400 m/s2
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
2
3
4
取乒乓球飞来方向为正方向,则被击回的速度为-30 m/s,则此过程乒乓球速度的变化量为Δv=v2-v1=-30 m/s-10 m/s=-40 m/s,A项错误,B项正确;乒乓球的加速度为a== m/s2=-400 m/s2,负号表示加速度方向与击回速度方向相同,C项错误,D项正确。
解析
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
2
3
4
8.一质点沿一边长为2 m的正方形轨道运动,每秒钟匀速移动1 m,初始位置在bc边的中点A,沿逆时针方向运动,如图所示,A、B、C、D分别是bc、cd、da、ab边的中点,下列说法正确的是( )
A.第4 s末的瞬时速度为0.5 m/s
B.前2 s内的平均速度为 m/s
C.前2 s内的平均速度为1 m/s
D.前4 s内的平均速率为0.5 m/s
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
2
3
4
根据题意可知,质点每秒钟匀速移动1 m,可知质点以恒定速率运动,则第4 s末的瞬时速度为1 m/s,前4 s内的平均速率为 1 m/s,A、D两项错误;根据题意可知,前2 s内质点由A运动到 B,位移为x== m,平均速度为v== m/s,B项正确,C项错误。
解析
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
2
3
4
9.(2024·江西卷)一质点沿x轴运动,其位置坐标x与时间t的关系为x=1+2t+3t2(x的单位是m,t的单位是s)。关于速度及该质点在第1 s内的位移,下列说法正确的是( )
A.速度是对物体位置变化快慢的描述;6 m
B.速度是对物体位移变化快慢的描述;6 m
C.速度是对物体位置变化快慢的描述;5 m
D.速度是对物体位移变化快慢的描述;5 m
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
2
3
4
速度是描述物体运动快慢的物理量,即物体的空间位置随时间变化的快慢,B、D两项错误;根据物体位置随时间的关系x=1+2t+3t2得,t=0时刻物体的位置x0=1 m,t=1 s时刻物体的位置x1=6 m,则第1 s内物体的位移为Δx=x1-x0=5 m,C项正确。
解析
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
2
3
4
从重视物理知识的运用,到重视物理概念的理解。本题通过考查速度的定义,引导学生意识到物理概念的重要性,学生在平常的学习中不仅要注重物理知识的运用,更要注重对物理概念的理 解。
点评
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
2
3
4
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
2
3
4
10.(多选)关于速度、速度的变化量和加速度的关系,下列说法正确的是( )
A.物体的速度为零时,加速度不一定为零
B.物体的速度越来越小,加速度可能越来越大
C.物体的加速度越来越大,速度一定越来越大
D.当物体的加速度方向与速度变化量方向相反时,物体一定做减速运动
梯级Ⅱ 能力练
物体的速度为零时,速度的变化率不一定为零,即加速度不一定为零,A项正确;若加速度方向与速度方向相反,即使加速度越来越大,速度也会越来越小,B项正确;做直线运动的物体,如果速度与加速度方向相反,物体做减速运动,若加速度增大,则速度减小,C项错误;根据a=可知,物体的加速度方向一定与速度变化量Δv的方向相同,不可能相反,D项错误。
解析
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
2
3
4
11.(多选)一物体做变速直线运动,某时刻速度大小为v1=4 m/s,1 s后的速度大小变为v2=10 m/s,若以初速度v1为正方向,在这1 s内物体的平均加速度可能是( )
A.6 m/s2 B.-6 m/s2
C.14 m/s2 D.-14 m/s2
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
2
3
4
当初、末速度方向相同时,平均加速度a== m/s2=6 m/s2;当初、末速度方向相反时,平均加速度a1== m/s2= -14 m/s2,A、D两项正确。
解析
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
2
3
4
12.(2025·岳阳模拟)一物体以10 m/s的速度从甲地运动到乙地,又以20 m/s的速度从乙地运动到丙地。已知甲、乙两地之间的距离与乙、丙两地之间的距离相等,如图所示,则该物体从甲地到乙地与乙地到丙地的时间之比为( )
A.1∶2 B.2∶1
C.1∶3 D.3∶2
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
2
3
4
设两段位移内的速度分别为v1、v2。由速度公式可知,前半程的运动时间为t1=,后半程的运动时间为t2=,该物体从甲地到乙地与乙地到丙地的时间之比为===2∶1,B项正确。
解析
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
2
3
4
13.(2025·广州模拟)某人爬山,从山脚爬上山顶,然后又从原路返回到山脚,上山的平均速率为v1,下山的平均速率为v2,则往返全程的平均速度的大小和平均速率分别是( )
A. B.
C.0, D.0,
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
2
3
4
人往返全程的位移为零,则平均速度为零;设单程的路程为x,往返的平均速率是==,D项正确。
解析
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
2
3
4
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
2
3
4
14.(2025·广州模拟)区间测速是通过测出车辆经过两个检测点的时间,从而计算车辆是否超速违章。有一段高速公路AB全长66 km,全路段限速100 km/h,一辆汽车先通过测速点A后通过测速点B的速度分别为90 km/h和96 km/h,通过该路段的时间是30 min,根据以上信息可以确定( )
梯级Ⅲ 创新练
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
2
3
4
A.汽车通过该路段的位移为66 km
B.该车的平均速度为93 km/h,不超速
C.该车在起点和终点都不超过100 km/h,不超速
D.该车的平均速率大于100 km/h,将被判定为超速
依题意,汽车通过该路段的路程为66 km,位移大小未知,该车的平均速度不可求,A、B两项错误;依题意,判定该车是否超 速,比较的是平均速率,与瞬时速率无关,由平均速率公式可得== km/h=132 km/h>100 km/h,将被判定为超速,C项错误,D项正确。
解析
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
2
3
4