高中物理必修第一册知识讲义第一章 运动的描述-人教版（2019）
文档属性
| 名称 | 高中物理必修第一册知识讲义第一章 运动的描述-人教版（2019） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 189.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-09-24 08:22:27 | ||
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文档简介
运动的描述
考情分析：
重难点
题型
分值
重点
质点、位移、速度
选择
5-10分
难点
实际物体看成质点条件、平均速度和平均速率
知识脉络：
知识精讲：
1. 质点是一种理想化模型，实际并不存在。
2. 物体能否被看作质点是由所研究问题的性质决定的，并非依据物体自身大小和形状来判断。
比如地球，当研究地球绕太阳公转时，地球的大小相比于公转的轨道半径小很多，就可以忽略地球的大小和形状，把他看成质点；但是当研究地球的自转时，就不能把他看成质点了。
又比如一列从北京开往南京的列车，如果只研究北京到南京列车运行的距离，这个距离远远大于列车的长度，就可以忽略列车的形状，而把它看成一个有质量的点。但是研究列车通过一座大桥的时间时，就不可以把列车看成质点。
所以，物体能否看成质点，由研究问题的性质来决定，与物体的大小没有关系。
核心知识点：
1. 路程
（1）定义：物体运动轨迹的长度（只有大小，是标量）。
（2）路程是无法描述物体位置变化情况的。小质从家门口出发，走了500米，他可能在这儿、可能在这儿、也可能在这儿。只说他走的路程，我们找不出小质的具体位置。但是如果说小质走了500米，方向在家的正前方，我们很容易就可以判断出小质的具体位置了。
2. 位移
（1）定义：描述物体位置变化的物理量。
（2）表示方法：由初位置指向末位置的有向线段（既有大小又有方向，是矢量）。
比如小质从北京动物园到北京植物园，他可以坐公交车，也可以坐地铁，还可以骑自行车。出行方式不同，他所走的路径也不相同，所以路程也不相同。但是这三种出行方式有着相同的位置变化，这个位置变化的大小和方向都是相同的，这就是位移。线段的长度表示位移的大小，有向线段的方向表示位移的方向。因此位移是一个既有大小又有方向的物理量，它是一个矢量。位移的大小只与初末位置有关，与路径无关。
3. 位移和路程的联系
那路程和位移的大小有什么关系呢？两点之间，线段最短。故位移的大小小于等于路程。只有在单方向的直线运动中，位移的大小才等于路程。
知识点睛：
1. 平均速度和平均速率
（1）平均速度是位移与时间的比值。
（2）平均速率是路程与时间的比值。
2. 平均速度的大小与平均速率
平均速度的大小就叫平均速度大小，不叫平均速率；平均速率指的是路程与相应时间的比值（也就是我们初中所学习的速度的定义）。
平均速率和平均速度有什么关系呢？他是不是平均速度的大小呢？我们来看。小质用100秒沿着400米的操场跑了一圈，他的平均速度和平均速率各是多少呢？
平均速度是位移与所用时间的比值，小质绕操场跑了一圈回到原来的位置，位移是零，故平均速度是0.而平均速率是路程与所用时间的比值，故平均速率是400米比上100秒，等于4米每秒.可见，平均速率并不是平均速度的大小。
归纳总结：
一、本节重要知识
1. 理想化模型
“理想化模型”是为了使研究的问题得以简化或研究问题方便而进行的一种科学的抽象，实际并不存在。它是突出问题主要因素，忽略次要因素而建立的“物理模型”。
2. 物体的运动和静止
自然界中的一切物体都处于不停地运动中，即运动是绝对的，静止是相对的，静止是相对于选择的参考系而言的。说明：一切物体都在地球上，地球在运动。
3. 位移是矢量，路程是标量；只有在单方向的直线运动中，位移的大小才等于路程。
4. 平均速度的大小不叫平均速率；平均速率指的是路程与相应时间的比值。
二、易错点
1. 平均速度的求解。
2. 平均速度的大小和平均速率。
同步练习：
（答题时间：30分钟）
1. 在研究物体的运动时，力学中引入“质点”的概念，从科学方法上来说属于（ ）
A. 极限分析物理问题的方法
B. 观察实验的方法
C. 建立理想物理模型的方法
D. 等效替代的方法
2. 下列关于质点的说法正确的是（ ）
A. 万吨巨轮在大海中航行，研究巨轮所处的地理位置时，巨轮可以看做质点
B. 研究刘翔跨栏时的技术动作，可以把他看做质点
C. 电子绕原子核旋转时，同时在自转，由于电子很小，故研究电子自转时，仍可将其看做质点
D. 只要研究对象没有转动时，无论什么物体都可以看做质点
3. 关于矢量和标量，下列说法中正确的是（ ）
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. 位移－10 m比5 m小
D. －10℃比5℃的温度低
4. 纪念辛亥革命100周年大会于2011年10月9日上午10时在人民大会堂举行，以上记录时间的数据分别指的是（ ）
A. 时刻和时间间隔 B. 时间间隔和时刻
C. 都是时刻 D. 都是时间间隔
5. 为了使高速公路交通有序、安全，路旁立了许多交通标志。如下图所示，甲图是限速路标，表示允许行驶的最大速度是110 km/h；乙图是路线指示标志，表示到泉州还有100 km.上述两个数据的物理意义是（ ）
A. 110 km/h是平均速度，100 km是位移
B. 110 km/h是平均速度，100 km是路程
C. 110 km/h是瞬时速度，100 km是位移
D. 110 km/h是瞬时速度，100 km是路程
6. 甲、乙、丙三架观光电梯，甲中乘客看一高楼向下运动，乙中乘客看甲在向下运动。丙中乘客看甲、乙都在向上运动。这三架电梯相对地面的运动情况可能是（ ）
A. 甲向上、乙向下、丙不动
B. 甲向上、乙向上、丙不动
C. 甲向上、乙向上、丙向下
D. 甲向上、乙向上、丙也向上，但比甲、乙都慢
7. 下列关于质点的理解与判断的说法中正确的是（ ）
A. 体积小的物体都能看成质点
B. 质量巨大的物体都不能看成质点
C. 研究“神十”和“天宫”对接过程时，“神十”和“天宫”可视为质点
D. 研究“嫦娥三号”的奔月路线时，“嫦娥三号”可以视为质点
8. 质点由西向东运动，从A点出发到达C点再返回B点静止。如下图，若AC＝100 m，BC＝30 m，以B点为原点，向东为正方向建立直线坐标系，则出发点A点位置为________，B点的位置为________，C点的位置为________。
9. 一质点绕半径为R的圆圈运动了一周，如右图所示，则其位移大小为________，路程是________。若质点运动了1false周，则其位移大小为________，路程是________，此运动过程中最大位移是________，最大路程是________。
10. 如图所示为甲、乙两物体相对于同一参考系的x－t图象。下面说法正确的是（ ）
A. 甲、乙两物体的出发点相距x0
B. 甲、乙两物体都做匀速直线运动
C. 甲物体比乙物体早出发的时间为t1
D. 甲、乙两物体向同方向运动
11. 某物体沿一条直线运动：
（1）若前一半时间内的平均速度为false，后一半时间内的平均速度为false，求全程的平均速度。
（2）若前一半位移的平均速度为false，后一半位移的平均速度为false，全程的平均速度又是多少？
答案：
1.【答案】C
【解析】质点的引入是忽略次要因素、抓住主要因素，是一种建立理想物理模型的方法。
2. 【答案】A
【解析】巨轮在大海中航行时，其大小和形状与运动距离相比显得无关紧要，故可视为质点，A项正确；研究刘翔跨栏时的技术动作，需要考虑身体的变化，不能看做质点，B项错；研究自转问题时，不能视为质点，故C项错；平动的物体也不一定能看做质点，如过桥的火车，故D项错。
3.【答案】AD
【解析】由矢量和标量的定义可知，A对，B错；关于位移的正、负号只表示方向，不表示大小，其大小由数值的绝对值决定，因此－10 m表示的位移比5 m表示的位移大，温度的正、负号表示温度的高低，－10℃比5℃的温度低，C错，D对。
4.【答案】B
【解析】100周年指从辛亥革命发生至大会当天的时间间隔，2011年10月9日上午10时指大会开始的时刻。故B正确。
5.【答案】D
【解析】根据题意知110 km/h是指瞬时速度的大小，100 km是指路程，故D对。
6.【答案】BCD
【解析】电梯中的乘客观看其他物体的运动情况时，是以自己所乘的电梯为参考系的。甲中乘客看高楼向下运动，说明甲相对于地面一定在向上运动；同理，乙相对甲在向上运动，说明乙相对地面也是向上运动，且运动得比甲更快；丙电梯无论是静止，还是在向下运动，或者以比甲、乙都慢的速度在向上运动，丙中乘客看见甲、乙两电梯都会感到是在向上运动。
7.【答案】D
【解析】体积虽小，但其体积对所研究问题的影响不能忽略时，不能看成质点，A错；质量巨大但形状和体积对研究问题无影响或影响可忽略不计时，可视为质点，B错；“神十”和“天宫”对接时，要准确知道两对接机构的准确位置及其位置关系，故此时“神十”和“天宫”不能看成质点，C错；奔月路线只需考虑“嫦娥三号”的位置，形状和大小对所研究问题几乎无影响，可视为质点，D正确。
8.【答案】xA＝－70 m，xC＝30 m，xB＝0
【解析】以B为坐标原点，以向东为正方向建立直线坐标系如图所示
A、C在坐标系中的位置如图所示，xA＝－70 m，xC＝30 m，xB＝0.
9.【答案】0；2πR；falseR；falseπR；2R；falseπR
【解析】质点绕半径为R的圆圈运动一周，位置没有变化，位移是0，走过的路程是2πR；质点运动1false周，设从A点开始逆时针运动，则末位置为C，如题中图所示，其位移为由A指向C的有向线段，大小为falseR，路程即轨迹的总长为1false个周长，即falseπR；运动过程中位移最大是由A到B点时，最大位移是2R，最大路程即为falseπR.
10.【答案】ABC
【解析】由x－t图象知，t＝0时，甲的位置为x＝x0，乙的位置为x＝0，故甲、乙出发点相距x0；x－t图线的斜率表示速度，甲、乙两物体的x－t图线都是倾斜直线，故两物体都做匀速直线运动；甲从t＝0时刻开始出发，乙在0～t1这段时间内保持静止，故甲比乙早出发的时间为t1；甲的斜率为负值，说明速度方向与规定正方向相反，乙的斜率为正值，说明速度方向与规定正方向相同，故甲、乙两物体的运动方向相反，综上所述，A、B、C三个选项正确。
11.【答案】（1）false （2）false
【解析】（1）设全程所用的时间为t，则由平均速度的定义可知前一半时间false内的位移为x1＝v1·false
后一半时间false内的位移为x2＝v2·false
全程时间t内的位移为x＝x1＋x2＝（v1＋v2）false
全程的平均速度为false。
（2）设全程位移为x′，由平均速度定义可知
前一半位移所用时间为t1＝false＝false
后一半位移所用时间为t2＝false＝false
全程所用时间为t′＝t1＋t2＝false＋false＝false
全程的平均速度为false
考情分析：
重难点
题型
分值
重点
质点、位移、速度
选择
5-10分
难点
实际物体看成质点条件、平均速度和平均速率
知识脉络：
知识精讲：
1. 质点是一种理想化模型，实际并不存在。
2. 物体能否被看作质点是由所研究问题的性质决定的，并非依据物体自身大小和形状来判断。
比如地球，当研究地球绕太阳公转时，地球的大小相比于公转的轨道半径小很多，就可以忽略地球的大小和形状，把他看成质点；但是当研究地球的自转时，就不能把他看成质点了。
又比如一列从北京开往南京的列车，如果只研究北京到南京列车运行的距离，这个距离远远大于列车的长度，就可以忽略列车的形状，而把它看成一个有质量的点。但是研究列车通过一座大桥的时间时，就不可以把列车看成质点。
所以，物体能否看成质点，由研究问题的性质来决定，与物体的大小没有关系。
核心知识点：
1. 路程
（1）定义：物体运动轨迹的长度（只有大小，是标量）。
（2）路程是无法描述物体位置变化情况的。小质从家门口出发，走了500米，他可能在这儿、可能在这儿、也可能在这儿。只说他走的路程，我们找不出小质的具体位置。但是如果说小质走了500米，方向在家的正前方，我们很容易就可以判断出小质的具体位置了。
2. 位移
（1）定义：描述物体位置变化的物理量。
（2）表示方法：由初位置指向末位置的有向线段（既有大小又有方向，是矢量）。
比如小质从北京动物园到北京植物园，他可以坐公交车，也可以坐地铁，还可以骑自行车。出行方式不同，他所走的路径也不相同，所以路程也不相同。但是这三种出行方式有着相同的位置变化，这个位置变化的大小和方向都是相同的，这就是位移。线段的长度表示位移的大小，有向线段的方向表示位移的方向。因此位移是一个既有大小又有方向的物理量，它是一个矢量。位移的大小只与初末位置有关，与路径无关。
3. 位移和路程的联系
那路程和位移的大小有什么关系呢？两点之间，线段最短。故位移的大小小于等于路程。只有在单方向的直线运动中，位移的大小才等于路程。
知识点睛：
1. 平均速度和平均速率
（1）平均速度是位移与时间的比值。
（2）平均速率是路程与时间的比值。
2. 平均速度的大小与平均速率
平均速度的大小就叫平均速度大小，不叫平均速率；平均速率指的是路程与相应时间的比值（也就是我们初中所学习的速度的定义）。
平均速率和平均速度有什么关系呢？他是不是平均速度的大小呢？我们来看。小质用100秒沿着400米的操场跑了一圈，他的平均速度和平均速率各是多少呢？
平均速度是位移与所用时间的比值，小质绕操场跑了一圈回到原来的位置，位移是零，故平均速度是0.而平均速率是路程与所用时间的比值，故平均速率是400米比上100秒，等于4米每秒.可见，平均速率并不是平均速度的大小。
归纳总结：
一、本节重要知识
1. 理想化模型
“理想化模型”是为了使研究的问题得以简化或研究问题方便而进行的一种科学的抽象，实际并不存在。它是突出问题主要因素，忽略次要因素而建立的“物理模型”。
2. 物体的运动和静止
自然界中的一切物体都处于不停地运动中，即运动是绝对的，静止是相对的，静止是相对于选择的参考系而言的。说明：一切物体都在地球上，地球在运动。
3. 位移是矢量，路程是标量；只有在单方向的直线运动中，位移的大小才等于路程。
4. 平均速度的大小不叫平均速率；平均速率指的是路程与相应时间的比值。
二、易错点
1. 平均速度的求解。
2. 平均速度的大小和平均速率。
同步练习：
（答题时间：30分钟）
1. 在研究物体的运动时，力学中引入“质点”的概念，从科学方法上来说属于（ ）
A. 极限分析物理问题的方法
B. 观察实验的方法
C. 建立理想物理模型的方法
D. 等效替代的方法
2. 下列关于质点的说法正确的是（ ）
A. 万吨巨轮在大海中航行，研究巨轮所处的地理位置时，巨轮可以看做质点
B. 研究刘翔跨栏时的技术动作，可以把他看做质点
C. 电子绕原子核旋转时，同时在自转，由于电子很小，故研究电子自转时，仍可将其看做质点
D. 只要研究对象没有转动时，无论什么物体都可以看做质点
3. 关于矢量和标量，下列说法中正确的是（ ）
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. 位移－10 m比5 m小
D. －10℃比5℃的温度低
4. 纪念辛亥革命100周年大会于2011年10月9日上午10时在人民大会堂举行，以上记录时间的数据分别指的是（ ）
A. 时刻和时间间隔 B. 时间间隔和时刻
C. 都是时刻 D. 都是时间间隔
5. 为了使高速公路交通有序、安全，路旁立了许多交通标志。如下图所示，甲图是限速路标，表示允许行驶的最大速度是110 km/h；乙图是路线指示标志，表示到泉州还有100 km.上述两个数据的物理意义是（ ）
A. 110 km/h是平均速度，100 km是位移
B. 110 km/h是平均速度，100 km是路程
C. 110 km/h是瞬时速度，100 km是位移
D. 110 km/h是瞬时速度，100 km是路程
6. 甲、乙、丙三架观光电梯，甲中乘客看一高楼向下运动，乙中乘客看甲在向下运动。丙中乘客看甲、乙都在向上运动。这三架电梯相对地面的运动情况可能是（ ）
A. 甲向上、乙向下、丙不动
B. 甲向上、乙向上、丙不动
C. 甲向上、乙向上、丙向下
D. 甲向上、乙向上、丙也向上，但比甲、乙都慢
7. 下列关于质点的理解与判断的说法中正确的是（ ）
A. 体积小的物体都能看成质点
B. 质量巨大的物体都不能看成质点
C. 研究“神十”和“天宫”对接过程时，“神十”和“天宫”可视为质点
D. 研究“嫦娥三号”的奔月路线时，“嫦娥三号”可以视为质点
8. 质点由西向东运动，从A点出发到达C点再返回B点静止。如下图，若AC＝100 m，BC＝30 m，以B点为原点，向东为正方向建立直线坐标系，则出发点A点位置为________，B点的位置为________，C点的位置为________。
9. 一质点绕半径为R的圆圈运动了一周，如右图所示，则其位移大小为________，路程是________。若质点运动了1false周，则其位移大小为________，路程是________，此运动过程中最大位移是________，最大路程是________。
10. 如图所示为甲、乙两物体相对于同一参考系的x－t图象。下面说法正确的是（ ）
A. 甲、乙两物体的出发点相距x0
B. 甲、乙两物体都做匀速直线运动
C. 甲物体比乙物体早出发的时间为t1
D. 甲、乙两物体向同方向运动
11. 某物体沿一条直线运动：
（1）若前一半时间内的平均速度为false，后一半时间内的平均速度为false，求全程的平均速度。
（2）若前一半位移的平均速度为false，后一半位移的平均速度为false，全程的平均速度又是多少？
答案：
1.【答案】C
【解析】质点的引入是忽略次要因素、抓住主要因素，是一种建立理想物理模型的方法。
2. 【答案】A
【解析】巨轮在大海中航行时，其大小和形状与运动距离相比显得无关紧要，故可视为质点，A项正确；研究刘翔跨栏时的技术动作，需要考虑身体的变化，不能看做质点，B项错；研究自转问题时，不能视为质点，故C项错；平动的物体也不一定能看做质点，如过桥的火车，故D项错。
3.【答案】AD
【解析】由矢量和标量的定义可知，A对，B错；关于位移的正、负号只表示方向，不表示大小，其大小由数值的绝对值决定，因此－10 m表示的位移比5 m表示的位移大，温度的正、负号表示温度的高低，－10℃比5℃的温度低，C错，D对。
4.【答案】B
【解析】100周年指从辛亥革命发生至大会当天的时间间隔，2011年10月9日上午10时指大会开始的时刻。故B正确。
5.【答案】D
【解析】根据题意知110 km/h是指瞬时速度的大小，100 km是指路程，故D对。
6.【答案】BCD
【解析】电梯中的乘客观看其他物体的运动情况时，是以自己所乘的电梯为参考系的。甲中乘客看高楼向下运动，说明甲相对于地面一定在向上运动；同理，乙相对甲在向上运动，说明乙相对地面也是向上运动，且运动得比甲更快；丙电梯无论是静止，还是在向下运动，或者以比甲、乙都慢的速度在向上运动，丙中乘客看见甲、乙两电梯都会感到是在向上运动。
7.【答案】D
【解析】体积虽小，但其体积对所研究问题的影响不能忽略时，不能看成质点，A错；质量巨大但形状和体积对研究问题无影响或影响可忽略不计时，可视为质点，B错；“神十”和“天宫”对接时，要准确知道两对接机构的准确位置及其位置关系，故此时“神十”和“天宫”不能看成质点，C错；奔月路线只需考虑“嫦娥三号”的位置，形状和大小对所研究问题几乎无影响，可视为质点，D正确。
8.【答案】xA＝－70 m，xC＝30 m，xB＝0
【解析】以B为坐标原点，以向东为正方向建立直线坐标系如图所示
A、C在坐标系中的位置如图所示，xA＝－70 m，xC＝30 m，xB＝0.
9.【答案】0；2πR；falseR；falseπR；2R；falseπR
【解析】质点绕半径为R的圆圈运动一周，位置没有变化，位移是0，走过的路程是2πR；质点运动1false周，设从A点开始逆时针运动，则末位置为C，如题中图所示，其位移为由A指向C的有向线段，大小为falseR，路程即轨迹的总长为1false个周长，即falseπR；运动过程中位移最大是由A到B点时，最大位移是2R，最大路程即为falseπR.
10.【答案】ABC
【解析】由x－t图象知，t＝0时，甲的位置为x＝x0，乙的位置为x＝0，故甲、乙出发点相距x0；x－t图线的斜率表示速度，甲、乙两物体的x－t图线都是倾斜直线，故两物体都做匀速直线运动；甲从t＝0时刻开始出发，乙在0～t1这段时间内保持静止，故甲比乙早出发的时间为t1；甲的斜率为负值，说明速度方向与规定正方向相反，乙的斜率为正值，说明速度方向与规定正方向相同，故甲、乙两物体的运动方向相反，综上所述，A、B、C三个选项正确。
11.【答案】（1）false （2）false
【解析】（1）设全程所用的时间为t，则由平均速度的定义可知前一半时间false内的位移为x1＝v1·false
后一半时间false内的位移为x2＝v2·false
全程时间t内的位移为x＝x1＋x2＝（v1＋v2）false
全程的平均速度为false。
（2）设全程位移为x′，由平均速度定义可知
前一半位移所用时间为t1＝false＝false
后一半位移所用时间为t2＝false＝false
全程所用时间为t′＝t1＋t2＝false＋false＝false
全程的平均速度为false