(共81张PPT)
第一章
运动的描述匀变速直线运动的研究
大单元分层教学设计
基础落实课 第1讲 描述运动的基本概念
第2讲 匀变速直线运动的规律
第3讲 自由落体运动和竖直上抛运动
综合融通课 第4讲 微专题——运动图像问题
第5讲 微专题——追及、相遇问题
实验探究课 第6讲 实验:探究小车速度随时间变化的规律
描述运动的基本概念(基础落实课)
第 1 讲
1
课前基础先行
2
逐点清(一) 质点、参考系、位移
3
逐点清(二) 平均速度与瞬时速度
4
逐点清(三) 加速度
CONTENTS
目录
5
课时跟踪检测
课前基础先行
一、质点、参考系
1.质点
(1)定义:用来代替物体的有_____的点。
(2)物体看作质点的条件:物体的_____和_____对研究问题的影响可以忽略。
质量
大小
形状
2.参考系
(1)定义:在描述物体运动时,用来作为_____的物体。
(2)选取:可任意选取,但对同一物体的运动,所选的参考系不同,运动的描述可能会______,通常以_____为参考系。
参考
不同
地面
二、位移和路程
定义 位移 描述物体位置的变化,用由_______指向_______的有向线段表示
路程 物体运动轨迹的长度
区别 (1)位移是_____,方向由初位置指向末位置 (2)路程是标量,没有______ 联系 (1)单向直线运动中,位移的大小______路程 (2)其他情况下,位移的大小_____路程 初位置
末位置
矢量
方向
等于
小于
三、速度与速率
位移
时间
位移
某一时刻
某一位置
切线
瞬时速度
路程
四、加速度
定义 物体速度的________与发生这一变化所用时间之比
定义式 a=______,单位:m/s2
方向 与Δv的方向一致,由_____的方向决定
物理意义 描述物体速度变化______的物理量
变化量
合力
快慢
情境创设
武汉长江大桥是我国湖北省武汉市境内连接汉
阳区与武昌区的过江通道,位于长江水道之上,
全桥总长1 670米,上层桥面为双向四车道城市主干
道,设计速度为100 km/h,下层为双线铁轨,设计速度为160 km/h。
某辆轿车在17:30进入该大桥,行驶2 min 30 s离开大桥(该轿车可视为做直线运动)。
理解判断
(1)研究该轿车通过武汉长江大桥的时间时,可以将该轿车视为质点。 ( )
(2)以该轿车为参考系,武汉长江大桥是运动的。 ( )
(3)该轿车在17:30进入武汉长江大桥,行驶2 min 30 s离开大桥,这里的“17:30”和2 min 30 s实际上指的是时刻。 ( )
(4)该轿车经过武汉长江大桥的位移大小与路程相等。 ( )
√
√
×
√
(5)“设计速度为100 km/h”,该速度为汽车在桥面上行驶的平均速度。 ( )
(6)该轿车通过大桥的瞬时速度约为40 km/h。 ( )
(7)该轿车瞬时速度的方向就是轿车在该时刻或该位置的运动方向。 ( )
(8)该轿车在某位置的速度很大,其加速度一定不为零。 ( )
×
×
√
×
逐点清(一) 质点、参考系、位移
课堂
|题|点|全|练|
1.[物体看作质点的条件]
2023年10月29日凌晨,我国多地观测到了月食现象。
此次月食始于29日3时34分,终于4时54分,全程历时1小
时20分。下列说法正确的是( )
A.“1小时20分”指的是时刻
B.研究月食现象时,能将月球视为质点
C.研究月食现象时,地球和月球都不能视为质点
D.因为月球的体积大,研究月球绕地球转动的规律时,不能将月球视为质点
解析:“1小时20分”指的是月食现象持续的时间,是时间间隔,故A错误;研究月食现象时,地球和月球的形状和大小都不能忽略,不能将地球和月球视为质点,故B错误,C正确;
虽然月球的体积大,但研究月球绕地球转动的规律时,月球与地球间的距离远大于月球的半径,则可以把月球看成质点,故D错误。
√
2.[参考系的选取]
(2023·浙江1月选考)“神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱成功对接后,在轨运行如图所示,则( )
A.选地球为参考系,“天和”是静止的
B.选地球为参考系,“神舟十五号”是静止的
C.选“天和”为参考系,“神舟十五号”是静止的
D.选“神舟十五号”为参考系,“天和”是运动的
√
解析:以地球为参考系,“天和”和“神舟十五号”都是运动的,故A、B错误;
由于“神舟十五号”和“天和”核心舱成功对接,二者是相对静止的,因此选“天和”为参考系,“神舟十五号”是静止的,同理选“神舟十五号”为参考系,“天和”也是静止的,故C正确,D错误。
3.[位移与路程]
(1)(2022·辽宁高考)如图所示,桥式起重机主要由可移动“桥架”“小车”和固定“轨道”三部分组成。在某次作业中桥架沿轨道单向移动了8 m,小车在桥架上单向移动了6 m。该次作业中小车相对地面的位移大小为( )
A.6 m B.8 m C.10 m D.14 m
√
解析:根据题意,桥架移动方向与小车在桥架上移动方向相互垂直。根据平行四边形定则,小车相对地面的位移大小为10 m。
(2)如图所示,在距墙壁1 m的A点处的小球以某一速度冲向一端固定在墙壁上的弹簧,将弹簧压缩到最短时到达距离墙壁0.2 m的B点,然后又被反方向弹回至距墙壁1.5 m的C点静止,则从A点到C点的过程中,小球的位移大小和路程分别是( )
A.0.5 m、1.3 m B.0.8 m、1.3 m
C.0.8 m、1.5 m D.0.5 m、2.1 m
√
解析:位移的大小等于始、末位置的距离,可知位移的大小等于AC的距离,即为1.5 m-1 m=0.5 m。路程等于运动轨迹的长度,可知s=1 m+1.5 m-2×0.2 m=2.1 m,故D正确。
1.确定质点的四个步骤
|精|要|点|拨|
2.对参考系的三点提醒
(1)由于运动描述的相对性,凡是提到物体的运动,都应该明确它是相对哪个参考系而言的,在没有特殊说明的情况下,一般选地面作为参考系。
(2)在同一个问题中,若要研究多个物体的运动情况或同一物体在不同阶段的运动情况,则必须选取同一个参考系。
(3)对于复杂运动的物体,应选取能最简单描述物体运动情况的物体为参考系。
3.位移与路程的两点区别
决定因素不同 位移由始、末位置决定,路程由实际的运动路径决定
运算法则不同 位移应用矢量的平行四边形定则运算,路程应用标量的代数运算法则运算
逐点清(二)
平均速度与瞬时速度
课堂
1. [平均速度的计算]
(2024年1月 吉林、黑龙江高考适应性演练)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
|题|点|全|练|
√
2.[瞬时速度的计算]
为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为d=3.0 mm的遮光板,如图所示,滑块在牵引力作用下加速先后通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光板通过光电门1的时间为Δt1=0.03 s,通过光电门2的时间为Δt2=0.01 s,则遮光板前端通过光电门1和光电门2的瞬时速度分别为( )
A.0.10 m/s 0.30 m/s B.0.20 m/s 0.30 m/s
C.0.10 m/s 0.20 m/s D.不能计算出
√
3.[平均速度与平均速率的比较]
(2024·葫芦岛五校联考)一无人机在同一水平面
内运动,初始时悬停于空中,开始运动后在5 s内向
东沿直线飞行了40 m,接着又经过5 s向北沿直线飞行了30 m,再次悬停。无人机的运动轨迹俯视图如图所示,则无人机在整个飞行过程中( )
A.平均速率为5 m/s B.平均速率为6 m/s
C.平均速度大小为5 m/s D.平均速度大小为7 m/s
√
1.平均速度与瞬时速度的区别与联系
|精|要|点|拨|
区别 (1)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
(2)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
联系 (1)瞬时速度是运动时间Δt→0时的平均速度
(2)对于匀速直线运动,瞬时速度与平均速度相等
2.平均速度与平均速率的比较
(1)平均速度是位移与时间之比,平均速率是路程与时间之比。
(2)一般情况下,平均速率大于平均速度的大小。
(3)在单向直线运动中,平均速率等于平均速度的大小。
逐点清(三) 加速度
课堂
1.(多选)礼花弹从专用炮筒中射出后,在4 s末到达离地面100 m的最高点时炸开,构成各种美丽的图案,如图所示。有关礼花弹腾空的过程,以下说法正确的是( )
A.礼花弹的速度越大,加速度不一定越大
B.礼花弹的速度变化越快,加速度一定越大
C.礼花弹的速度变化量越大,加速度一定越大
D.某时刻礼花弹速度为零,其加速度一定为零
细作1 速度、速度变化量与加速度的关系
√
√
解析:速度大指运动的快,不能说明速度变化快,即加速度不一定越大,故A正确;
根据加速度表示物体速度变化的快慢,可知礼花弹的速度变化越快,加速度一定越大,故B正确;
加速度等于速度变化量与对应时间的比值,速度变化量大,不能说明加速度大,故C错误;
礼花弹在最高点时速度为零,但由于礼花弹受到重力的作用,所以其加速度不为零,故D错误。
一点一过 速度、速度变化量和加速度的比较
方向 与位移Δx同向,即物体运动的方向 由v-v0或a的方向决定 与Δv的方向一致,由合力F的方向决定,而与v0、v的方向无关
续表
2.(多选)一个物体做变速直线运动,物体的加速度(方向不变)大小从某一值逐渐减小到零,则在此过程中,关于该物体的运动情况的说法可能正确的是( )
A.物体速度不断增大,加速度减小到零时,物体速度达到最大
B.物体速度不断减小,加速度减小到零时,物体速度为零
C.物体速度减小到零后,反向加速再匀速
D.物体速度不断增大,然后逐渐减小
细作2 物体速度变化规律分析
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解析:物体做变速直线运动,若速度方向与加速度方向相同,加速度逐渐减小,速度不断增大,当加速度减小到零时,速度达到最大,而后做匀速直线运动,A正确;
若速度方向与加速度方向相反,加速度逐渐减小,速度不断减小,当加速度减小到零时,物体速度可能恰好为零,也可能当速度减为零时,加速度不为零,然后物体反向做加速直线运动,加速度等于零后,物体做匀速运动,B、C正确,D错误。
一点一过 根据a与v的方向关系判断速度变化
3.在第19届杭州亚运会蹦床比赛中,运动员从
高处自由落下,以大小为8 m/s的竖直速度着网,与
网作用后,沿着竖直方向以大小为10 m/s的速度弹回,
已知运动员与网接触的时间Δt=1.0 s,那么运动员在与网接触的这段时间内加速度的大小和方向分别为( )
A.2 m/s2,竖直向下 B.8 m/s2,竖直向上
C.10 m/s2,竖直向下 D.18 m/s2,竖直向上
细作3 加速度的计算
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一点一过 计算加速度的步骤及方法
课时跟踪检测
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一、立足基础,体现综合
1.如图所示是奥运会中的运动项目,在考查运动员比赛成绩时,可将运动员视为质点的是( )
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解析:跳水比赛中要考虑运动员的动作,故不能将其视为质点,故A错误;
双杠比赛中要考虑运动员的动作,故不能将其视为质点,故B错误;
体操要考虑运动员的姿态,故不能将其视为质点,故C错误;
马拉松比赛中,运动员的大小和体积可以忽略不计,故可以将其视为质点,故D正确。
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2.2023年11月30日,重庆市域铁路江跳线与重庆轨道交通5号线正式贯通载客运营,乘客乘坐贯通列车即可实现跨线运行、零换乘,提升乘客出行体验。如图是在江跳线圣泉寺站首趟贯通运营的列车进站,下列说法正确的是( )
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A.研究某乘客上车动作时,可以将该乘客视为质点
B.研究列车通过某一道闸所用的时间,可以将该列车视为质点
C.选进站时运动的列车为参考系,坐在列车中的乘客是静止的
D.选进站时运动的列车为参考系,站台上等候的乘客是静止的
解析:研究某乘客上车动作时,不能忽略乘客的形状和大小,不能将该乘客视为质点,故A错误;
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研究列车通过某一道闸所用的时间,不能忽略列车的形状和大小,不能将该列车视为质点,故B错误;
选进站时运动的列车为参考系,坐在列车中的乘客位置没有变化,是静止的,故C正确;
选进站时运动的列车为参考系,站台上等候的乘客位置发生变化,是运动的,故D错误。
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3.(2024·郑州高三检测)某品牌植保无人机喷洒农药,最快工作效率达到150亩/小时,可持续工作8小时。下列说法中正确的是( )
A.调整无人机在空中的姿态时可以将无人机看成质点
B.确定无人机的位置时需要建立三维坐标系
C.观察无人机飞行速度时可以选取无人机上的摄像机为参考系
D.“8小时”指的是时刻
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解析:调整无人机在空中的姿态时,无人机的大小和形状不能忽略不计,不能将无人机看成质点,A错误;
无人机在高空飞行,确定其空间位置时需要建立三维坐标系,B正确;
观察无人机飞行速度时可以选取地面为参考系,摄像机与无人机相对静止,不能选取无人机上的摄像机为参考系,C错误;
“8小时”指的是时间间隔,D错误。
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4.杭州东站到上海虹桥站的G7560次高铁列车的时刻表如下表所示,已知杭州东站到上海虹桥站的直线距离约为162 km,下列说法正确的是( )
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站名 到时 发时 停留
杭州东 15:29 15:29 ……
嘉兴南 15:54 15:56 2分
上海虹桥 16:24 16:24 ……
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A.15:29是指时间间隔
B.研究列车驶出杭州东站的平均速度时,列车可视为质点
C.以G7560次列车为参考系,坐在车上的乘客在运动
D.列车全程的平均速度大小约为177 km/h
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解析:15:29是指时刻,故A错误;
研究列车驶出杭州东站的平均速度时,列车的长度不可忽略,故列车不可视为质点,故B错误;
坐在列车中的乘客随列车一起运动,所以选择列车为参考系,乘客是静止的,故C错误;
平均速度是指位移与时间之比,列车全程行驶55分钟,所以平均速度的大小约为177 km/h,故D正确。
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5.(多选)如图所示,在某次自行车越野比赛中,某选手用地图计算出从出发地A到目的地B的直线距离为12 km,实际从A运动到B用时30 min,实际里程表指示的里程数比直线距离多了8 km,当他经过某路标C时,车上速度计指示的示数为50 km/h,下列说法正确的是( )
A.整个过程中自行车的平均速度大小为24 km/h
B.整个过程中自行车的平均速率为40 km/h
C.经过路标C时自行车的瞬时速度大小为50 km/h
D.经过路标C时自行车的速度方向为由A指向B
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经过路标C时自行车的瞬时速度大小为50 km/h,故C正确;
经过路标C时自行车的速度方向沿轨迹的切线方向,不是由A指向B,故D错误。
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6.(2024·广州高三模拟)华南师大附中知识城校区位于广州市黄埔区,为一所新建学校。李老师打算驾车从华附天河校本部到知识城校区。她用手机导航,导航推荐了三种方案,其中方案一是高速多,用时少;方案二是走免费公路;方案三是走普通国道。李老师按照方案一驾驶小汽车从华附天河校本部出发,行驶了37 km,共用了36分钟到达了知识城校区。则( )
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A.汽车可能做匀变速运动
B.汽车运动的平均速度约为61.67 km/h
C.研究汽车的运动轨迹时,可以将汽车视为质点
D.手机导航推荐的三种方案位移大小相等,方向不同
解析:汽车运动过程中肯定经历了加速和减速阶段,所以加速度不可能不变,故不可能做匀变速运动,A错误;
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题干中没有给出两地的直线距离,也就是位移不确定,所以无法计算平均速度,若根据题干中的路程和时间,则只能求出汽车的平均速率,B错误;
当物体的形状、大小对所研究的问题没有影响或者影响很小时,可以将物体看作质点,所以研究汽车的运动轨迹时,汽车的形状、大小均可忽略,故可以将汽车视为质点,C正确;
位移是指从初位置到末位置的有向线段,手机导航推荐的三种方案位移大小都相等,方向也相同,D错误。
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7.(2024·长沙高三调研)在现代的国防军工领域,无人机被广泛运用于侦测、预警和通信等各个方面。在某军区举行的一次军事演习中,甲、乙两架无人机以相同的速度沿同一条水平直线匀速前进,甲在前,乙在后,发现对方后,两架无人机的自动发射系统瞄准对方,同时相对自身以大小为v的速度水平射击对方,忽略发射子弹过程无人机速度的变化,不计空气阻力和子弹的竖直下落,则(两子弹不会相撞)( )
A.甲先被击中 B.乙先被击中
C.甲不会被击中 D.甲、乙同时被击中
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解析:若选择其中一架无人机为参考系,则另一架无人机为静止状态,则两颗子弹相对甲、乙两架无人机速度都是v,则甲、乙同时被击中。故选D。
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二、注重应用,强调创新
8.(2024·名校联盟高三大联考)2023年10月3日,在杭州亚运会田径女子4×100 m接力决赛中,位于第8道的中国队以43秒39的成绩夺得冠军,时隔9年重返亚洲之巅。如图所示为4×100 m跑道的起终点区域,部分赛道起点位置及比赛终点线如图中所标注,则在整个比赛中( )
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A.43秒39表示时刻
B.每位运动员位移的大小都为100 m
C.中国队的平均速度约为9.2 m/s
D.中国队运动员的总位移比位于第3道的新加坡队大
解析:43秒39描述的是中国队在接力决赛中所经历的实际时间,表示时间间隔,故A错误;
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位移是指初位置到末位置的一条有向线段,线段的长度表示位移大小,箭头指向表示位移方向,根据题图可知,各运动员的初末位置不相同,表示位移的有向线段的长度与方向均不相同,即每位运动员位移的大小不一定都为100 m,故B错误;
根据题图可知,表示第8道中国队的位移的有向线段的长度大于第3道新加坡队的位移的有向线段的长度,即中国队运动员的总位移比位于第3道的新加坡队大,故D正确;
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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.增大气垫导轨与水平面的夹角
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10. 核潜艇是战略核威慑手段之一,我国自主研制的“094A”核潜艇在世界上处于比较领先的地位。如图所示,在某次实战训练中潜艇遇到情况需要紧急下潜,假设在某段时间内可视为匀减速下潜,若在这段时间内5 s末的速度比2 s末的速度小3 m/s,则“094A”潜艇在该段时间内的加速度大小为( )
A.1 m/s2 B.1.5 m/s2
C.2 m/s2 D.3 m/s2
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11.排球在我国是广受欢迎的比赛项目,女排精神更是体现了顽强拼搏、永不放弃的中国精神。在排球比赛中,扣球手运动员抓住机会打了一个“探头球”,已知来球速度大小v1=6 m/s,反向击回的球速度大小v2=8 m/s,击球时间为0.2 s。关于击球过程中的平均加速度,下列说法正确的是( )
A.平均加速度大小为70 m/s2,方向与v1相同
B.平均加速度大小为10 m/s2,方向与v1相同
C.平均加速度大小为70 m/s2,方向与v2相同
D.平均加速度大小为10 m/s2,方向与v2相同
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12.(2024·福州高三模拟)厦门的鼓浪屿是集观光、度假、旅游、购物、休闲、娱乐为一体的综合性海岛风景文化旅游区。“鼓浪屿:国际历史社区”已被列入世界遗产名录。如图为小闵同学在游玩鼓浪屿某段时间内的x-t图像。随后小闵沿半径为R的圆进行取景,在t1内绕行1.5圈。由图可知( )
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解析:选D 从x-t图像可知,在0~t0时间内,小闵一直向着规定的正方向运动,所以其运动轨迹为一条直线,A错误;
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取景过程中,小闵做圆周运动,为实时监测相机的大致位置,可以将小闵与相机视为一个质点,故D正确。
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13.(多选)如图甲所示为速度传感器的工作示意图,P为发射超声波的固定小盒子,工作时P向被测物体发出短暂的超声波脉冲,脉冲被运动的物体反射后又被P接收。从P发射超声波开始计时,经过时间Δt再次发射超声波脉冲。图乙是两次发射的超声波的位移—时间图像,则下列说法正确的是( )
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解析:由题图乙可知,第二次超声波传播的最远距离比第一次的大,可知物体到小盒子P的距离越来越远,故A正确;
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4课时跟踪检测(一) 描述运动的基本概念
一、立足基础,体现综合
1.如图所示是奥运会中的运动项目,在考查运动员比赛成绩时,可将运动员视为质点的是( )
2.2023年11月30日,重庆市域铁路江跳线与重庆轨道交通5号线正式贯通载客运营,乘客乘坐贯通列车即可实现跨线运行、零换乘,提升乘客出行体验。如图是在江跳线圣泉寺站首趟贯通运营的列车进站,下列说法正确的是( )
A.研究某乘客上车动作时,可以将该乘客视为质点
B.研究列车通过某一道闸所用的时间,可以将该列车视为质点
C.选进站时运动的列车为参考系,坐在列车中的乘客是静止的
D.选进站时运动的列车为参考系,站台上等候的乘客是静止的
3.(2024·郑州高三检测)某品牌植保无人机喷洒农药,最快工作效率达到150亩/小时,可持续工作8小时。下列说法中正确的是( )
A.调整无人机在空中的姿态时可以将无人机看成质点
B.确定无人机的位置时需要建立三维坐标系
C.观察无人机飞行速度时可以选取无人机上的摄像机为参考系
D.“8小时”指的是时刻
4.杭州东站到上海虹桥站的G7560次高铁列车的时刻表如下表所示,已知杭州东站到上海虹桥站的直线距离约为162 km,下列说法正确的是( )
站名 到时 发时 停留
杭州东 15:29 15:29 ……
嘉兴南 15:54 15:56 2分
上海虹桥 16:24 16:24 ……
A.15:29是指时间间隔
B.研究列车驶出杭州东站的平均速度时,列车可视为质点
C.以G7560次列车为参考系,坐在车上的乘客在运动
D.列车全程的平均速度大小约为177 km/h
5.(多选)如图所示,在某次自行车越野比赛中,某选手用地图计算出从出发地A到目的地B的直线距离为12 km,实际从A运动到B用时30 min,实际里程表指示的里程数比直线距离多了8 km,当他经过某路标C时,车上速度计指示的示数为50 km/h,下列说法正确的是( )
A.整个过程中自行车的平均速度大小为24 km/h
B.整个过程中自行车的平均速率为40 km/h
C.经过路标C时自行车的瞬时速度大小为50 km/h
D.经过路标C时自行车的速度方向为由A指向B
6.(2024·广州高三模拟)华南师大附中知识城校区位于广州市黄埔区,为一所新建学校。李老师打算驾车从华附天河校本部到知识城校区。她用手机导航,导航推荐了三种方案,其中方案一是高速多,用时少;方案二是走免费公路;方案三是走普通国道。李老师按照方案一驾驶小汽车从华附天河校本部出发,行驶了37 km,共用了36分钟到达了知识城校区。则( )
A.汽车可能做匀变速运动
B.汽车运动的平均速度约为61.67 km/h
C.研究汽车的运动轨迹时,可以将汽车视为质点
D.手机导航推荐的三种方案位移大小相等,方向不同
7.(2024·长沙高三调研)在现代的国防军工领域,无人机被广泛运用于侦测、预警和通信等各个方面。在某军区举行的一次军事演习中,甲、乙两架无人机以相同的速度沿同一条水平直线匀速前进,甲在前,乙在后,发现对方后,两架无人机的自动发射系统瞄准对方,同时相对自身以大小为v的速度水平射击对方,忽略发射子弹过程无人机速度的变化,不计空气阻力和子弹的竖直下落,则(两子弹不会相撞)( )
A.甲先被击中 B.乙先被击中
C.甲不会被击中 D.甲、乙同时被击中
二、注重应用,强调创新
8.(2024·名校联盟高三大联考)2023年10月3日,在杭州亚运会田径女子4×100 m接力决赛中,位于第8道的中国队以43秒39的成绩夺得冠军,时隔9年重返亚洲之巅。如图所示为4×100 m跑道的起终点区域,部分赛道起点位置及比赛终点线如图中所标注,则在整个比赛中( )
A.43秒39表示时刻
B.每位运动员位移的大小都为100 m
C.中国队的平均速度约为9.2 m/s
D.中国队运动员的总位移比位于第3道的新加坡队大
9.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.增大气垫导轨与水平面的夹角
10.核潜艇是战略核威慑手段之一,我国自主研制的“094A”核潜艇在世界上处于比较领先的地位。如图所示,在某次实战训练中潜艇遇到情况需要紧急下潜,假设在某段时间内可视为匀减速下潜,若在这段时间内5 s末的速度比2 s末的速度小3 m/s,则“094A”潜艇在该段时间内的加速度大小为( )
A.1 m/s2 B.1.5 m/s2
C.2 m/s2 D.3 m/s2
11.排球在我国是广受欢迎的比赛项目,女排精神更是体现了顽强拼搏、永不放弃的中国精神。在排球比赛中,扣球手运动员抓住机会打了一个“探头球”,已知来球速度大小v1=6 m/s,反向击回的球速度大小v2=8 m/s,击球时间为0.2 s。关于击球过程中的平均加速度,下列说法正确的是( )
A.平均加速度大小为70 m/s2,方向与v1相同
B.平均加速度大小为10 m/s2,方向与v1相同
C.平均加速度大小为70 m/s2,方向与v2相同
D.平均加速度大小为10 m/s2,方向与v2相同
12.(2024·福州高三模拟)厦门的鼓浪屿是集观光、度假、旅游、购物、休闲、娱乐为一体的综合性海岛风景文化旅游区。“鼓浪屿:国际历史社区”已被列入世界遗产名录。如图为小闵同学在游玩鼓浪屿某段时间内的x t图像。随后小闵沿半径为R的圆进行取景,在t1内绕行1.5圈。由图可知( )
A.在0~t0时间内,小闵的行走轨迹为一条曲线
B.在0~t0时间内,小闵的加速度越来越小,行走的平均速度小于
C.取景过程,小闵绕行的平均速率为
D.取景过程中,为实时监测相机的大致位置,可以将小闵与相机视为一个质点
13.(多选)如图甲所示为速度传感器的工作示意图,P为发射超声波的固定小盒子,工作时P向被测物体发出短暂的超声波脉冲,脉冲被运动的物体反射后又被P接收。从P发射超声波开始计时,经过时间Δt再次发射超声波脉冲。图乙是两次发射的超声波的位移—时间图像,则下列说法正确的是( )
A.物体到小盒子P的距离越来越远
B.在两次发射超声波脉冲的时间间隔Δt内,物体通过的位移为x2-x1
C.超声波的速度为
D.物体在t2-t1时间内的平均速度为
课时跟踪检测(一)
1.选D 跳水比赛中要考虑运动员的动作,故不能将其视为质点,故A错误;双杠比赛中要考虑运动员的动作,故不能将其视为质点,故B错误;体操要考虑运动员的姿态,故不能将其视为质点,故C错误;马拉松比赛中,运动员的大小和体积可以忽略不计,故可以将其视为质点,故D正确。
2.选C 研究某乘客上车动作时,不能忽略乘客的形状和大小,不能将该乘客视为质点,故A错误;研究列车通过某一道闸所用的时间,不能忽略列车的形状和大小,不能将该列车视为质点,故B错误;选进站时运动的列车为参考系,坐在列车中的乘客位置没有变化,是静止的,故C正确;选进站时运动的列车为参考系,站台上等候的乘客位置发生变化,是运动的,故D错误。
3.选B 调整无人机在空中的姿态时,无人机的大小和形状不能忽略不计,不能将无人机看成质点,A错误;无人机在高空飞行,确定其空间位置时需要建立三维坐标系,B正确;观察无人机飞行速度时可以选取地面为参考系,摄像机与无人机相对静止,不能选取无人机上的摄像机为参考系,C错误;“8小时”指的是时间间隔,D错误。
4.选D 15:29是指时刻,故A错误;研究列车驶出杭州东站的平均速度时,列车的长度不可忽略,故列车不可视为质点,故B错误;坐在列车中的乘客随列车一起运动,所以选择列车为参考系,乘客是静止的,故C错误;平均速度是指位移与时间之比,列车全程行驶55分钟,所以平均速度的大小约为177 km/h,故D正确。
5.选ABC 整个过程中自行车的平均速度大小为== km/h=24 km/h,故A正确;整个过程中自行车的平均速率为1== km/h=40 km/h,故B正确;经过路标C时自行车的瞬时速度大小为50 km/h,故C正确;经过路标C时自行车的速度方向沿轨迹的切线方向,不是由A指向B,故D错误。
6.选C 汽车运动过程中肯定经历了加速和减速阶段,所以加速度不可能不变,故不可能做匀变速运动,A错误;题干中没有给出两地的直线距离,也就是位移不确定,所以无法计算平均速度,若根据题干中的路程和时间,则只能求出汽车的平均速率,B错误;当物体的形状、大小对所研究的问题没有影响或者影响很小时,可以将物体看作质点,所以研究汽车的运动轨迹时,汽车的形状、大小均可忽略,故可以将汽车视为质点,C正确;位移是指从初位置到末位置的有向线段,手机导航推荐的三种方案位移大小都相等,方向也相同,D错误。
7.选D 若选择其中一架无人机为参考系,则另一架无人机为静止状态,则两颗子弹相对甲、乙两架无人机速度都是v,则甲、乙同时被击中。故选D。
8.选D 43秒39描述的是中国队在接力决赛中所经历的实际时间,表示时间间隔,故A错误;位移是指初位置到末位置的一条有向线段,线段的长度表示位移大小,箭头指向表示位移方向,根据题图可知,各运动员的初末位置不相同,表示位移的有向线段的长度与方向均不相同,即每位运动员位移的大小不一定都为100 m,故B错误;根据题图可知,表示第8道中国队的位移的有向线段的长度大于第3道新加坡队的位移的有向线段的长度,即中国队运动员的总位移比位于第3道的新加坡队大,故D正确;平均速率等于总路程与总时间的比值,中国队的平均速率为= m/s≈9.2 m/s,平均速度等于总位移与总时间的比值,中国队做的是曲线运动,平均速度大小小于平均速率,可知中国队的平均速度大小小于9.2 m/s,故C错误。
9.选A 表示的是Δt时间内的平均速度,遮光条的宽度Δx越窄,则记录遮光时间Δt越小,越接近滑块通过光电门时的瞬时速度,A正确。
10.选A 设5 s末的速度为v5,2 s末的速度v2=v5+3 m/s,时间Δt=3 s,潜艇在该段时间内的加速度a===-1 m/s2,故B、C、D错误,A正确。
11.选C 选取初速度v1的方向为正方向,则v1=6 m/s,v2=-8 m/s,所以排球的平均加速度为a=== m/s2=-70 m/s2,负号表示平均加速度方向与v1的方向相反,与v2的方向相同,C正确,A、B、D错误。
12.选D 从x t图像可知,在0~t0时间内,小闵一直向着规定的正方向运动,所以其运动轨迹为一条直线,A错误;x t图像的斜率表示物体运动的速度大小,从图像可得,在0~t0时间内,小闵运动的速度越来越小,但无法判断其加速度的变化情况;在0~t0时间内,小闵的平均速度=,故B错误;小闵做圆周运动的平均速率v′]===,故C错误;取景过程中,小闵做圆周运动,为实时监测相机的大致位置,可以将小闵与相机视为一个质点,故D正确。
13.选AD 由题图乙可知,第二次超声波传播的最远距离比第一次的大,可知物体到小盒子P的距离越来越远,故A正确;由题图乙可知,物体在t2-t1时间内的位移为x2-x1,该时间内物体的平均速度为=,在Δt时间内物体通过的位移不等于x2-x1,故B错误,D正确;由题图乙可知,超声波的速度为v==,故C错误。
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