2021届高考物理一轮复习《运动的描述》专题讲义
教师:
嬴本德
学生:
学校:
【考点梳理1】
【考点一】质点(重点)
(1)概念:忽略物体的
和
,而把物体看成有
的点。
(2)性质:
①理想性:质点是一种
模型,实际
;
②相对性:同一物体在不同情况下有时可以看成质点,有时不可以看成质点;(易错点)
③质量性:质点是有质量的点,
(是/不是)数学中的“点”,即质点≠几何点;
④条件性:一个物体能否看成质点是由
决定的;(易错点)
(3)条件:①物体的
和
可以忽略;②物体只做
(平/转/滚)动。
思考:卫星在什么情况下可以看成质点?在什么情况下不可以看成质点?
二级结论
①质点
(一定/不一定)是很小的物体,很大的物体
(也可以/不可以)看成质点,所以质点与体积
(有关/无关);(易错点)
②质点是物体质量高度集中的“点”,具有物体的
(全部/部分)属性,能代表
(整体/某部分)的运动情况;
③研究问题时用质点代替物体,可不考虑物体上各点之间运动状态的差别。
【考点二】参考系
(1)概念:要确定一个物体的运动状态,必须先选某个物体作为
,这个被选做参照的物体就是
,也就是初中所说的参照物。
(2)理解:①
(任何/特定)物体都可以作为参考系;
②一般选
或者相对地面
的物体作为参考系;
③被选作为参考系的物体都假定它是
(运动/静止)的;
④选择不同的参考系观察同一物体,观察的结果可能不同;(易错点)
⑤要比较两个物体的运动时,必须选择
(相同/不同)参考系。
思考:研究某物体的运动情况时,能否以该物体本身作为参考系?
【基础训练1】
1.(多选)下列关于质点的说法中,正确的是(
)
A.质点是一个理想化的模型,实际并不存在
B.因为质点没有大小,所以与几何中心的点没有区别
C.凡是轻小的物体,都可看作质点
D.如果物体的形状和大小在所研究的问题中属于无关或次要因素,就可以把物体看作质点
2.(多选)在研究下列哪些运动时,指定的物体可以看作质点(
)
A.从广州到北京运行中的火车
B.研究车轮自转情况时的车轮
C.研究地球绕太阳运动时的地球
D.研究地球自转运动时的地球
3.(多选)描述物体的运动,必须选择参考系,关于参考系,下列说法中正确地是(
)
A.早晨太阳从东方升起,参考系是地面
B.地球绕太阳近似做圆周运动,参考系是太阳
C.研究地面上物体的运动只能取地面为参考系
D.在不同参考系中描述物体的运动,简繁程度会不同
4.如右图所示,由于风的缘故,河岸上的旗帜向右飘,在河面上的两条船上的旗帜分别向右和向左飘,两条船运动状态是(
)
A.A船肯定是向左运动的
B.A船肯定是静止的
C.B船肯定是向右运动的
D.B船可能是静止的新课标第一网
(?http:?/??/?www.xkb1.com?/??)
【巩固提升1】
1.(多选)如图所示,甲、乙、丙3人乘不同的热气球,甲看到楼房匀速上升,乙看到甲匀速上升,甲看到丙匀速上升,丙看到乙匀速下降,那么,从地面上看甲、乙、丙的运动可能是(
)
A.甲、乙匀速下降,且v乙>v甲,丙停在空中
B.甲、乙匀速下降,且v乙>v甲,丙匀速上升
C.甲、乙匀速下降,且v乙>v甲,丙匀速下降且v丙>v甲
D.甲、乙匀速下降,且v乙>v甲,丙匀速下降且v丙【考点梳理2】
【考点一】位移和路程(重、难点)
位移
路程
举例
概念
物体
的变化,如图中的b
物体实际运动
的长度,如图中的a、b、c
大小
从
指向
的
的长度
的长度
单位
米(m)
米(m)
方向
位置→
位置
无
关系
①位移是
量,既有大小又有方向;路程是
量,只有大小没有方向;②位移的大小总是
路程;③物体只有做
运动时,位移的大小等于路程;(易错点)④位移与运动路径
,只与初位置、末位置
,但路程与运动路径
。
思考:①路程为零时,位移一定为零吗?②路程不为零时,位移一定为零?
【考点二】标量和矢量(重点)
标量
矢量
概念
只有
,没有
的物理量
既有
,又有
的物理量
举例
、
、
、
、
、
、
、
运算法则
遵循
法则(四则运算法则)
遵循
定则或
定则
特别提醒
①既有大小,又有方向的量
(一定/不一定)是矢量,如
、
、
;②只有大小,没有方向的量
(一定/不一定)是标量,如
。
二级结论:①区别标量和矢量的最好方法不是看有无方向,而是看该物理量相加减时遵循算术运算法则还是平行四边形法则;
②有些标量也有正负,但正负不表示方向,称这种标量为
标量;
③矢量的正负表示
,矢量的数值表示
。
矢量运算法则:平行四边形定则或三角形定则
【基础训练2】
1.关于位移和路程,下列说法中正确的是(
)
A.质点沿一直线运动,那么其通过的路程就是位移
B.质点通过的路程不同,但位移可能相同
C.质点的位移为零,说明质点没有运动
D.质点通过一段位移后,它通过的路程可能为零
2.一个人晨练,按如图所示,走半径为R的中国古代的八卦图运动,中央的S部分是两个直径为R的半圆.他从A点出发沿曲线ABCOADC行进.求:
(1)他从A点第一次走到O点时的位移的大小和方向;
(2)他从A点第一次走到D点时的位移和路程.
3.(多选)关于矢量和标量,下列说法正确的是(
)
A.标量只有正值,矢量可以取负值
B.标量和矢量无根本区别
C.标量和矢量,一个有大小无方向,一个有大小也有方向
D.标量和矢量的运算方法不同
4.(多选)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.标量只有大小没有方向
C.-10
m的位移比5
m的位移小
D.-10
℃的温度比5
℃的温度低
【巩固提升2】
1.如图所示,自行车的车轮半径为R,车轮沿直线无滑动地滚动,当气门芯由轮子的正上方第一次运动到轮子的正下方时,气门芯位移的大小为(
)
A.πR
B.2R
C.2πR
D.R
【考点梳理3】
【考点一】速度(重、难点)
(1)物理意义:描述物体运动
的物理量。
(2)定义:物体运动的
与发生这一位移所用时间Δt的
。(
定义法)
(3)大小:
(
式)
→
(能/不能)说v与△x成正比,v与△t成反比
→速度的大小在数值上等于
(4)适用范围:
(5)方向:与
的方向相同
(6)单位:国际单位→米每秒(m/s)
常用单位→千米每时(km/h)、厘米每秒(cm/s)
(7)理解:①速度是
量,既有大小,又有方向;
②公式只能计算
(平均/瞬时)速度;
③公式也叫物体位置的
(变化量/变化率),表明:速度越大,物体运动越
,位置变化也越
。
④x-t图像的
表示速度,斜率的大小表示速度的
,斜率的正负表示速度的
。
(8)变速运动
【考点二】x-t图像的含义(重、难点)
①图线在纵轴(位移轴)上的截距表示物体运动的
;
②图线每一点斜率的大小表示该点速度的
,斜率的正负表示该点速度的
;
③可以判断物体的运动状态;
④两条图线的交点处
;
⑤图线与横轴(时间轴)的交点处物体的
发生改变;
⑥图像只能描述物体做
(直线/曲线)运动的情况,对
(直线/曲线)运动不适用。(易错点)
二级结论
①图线的倾斜程度(斜率)反映速度的大小:即
斜率越
,速度越
;斜率为零,速度为
,即物体处于
状态;
②图线反映的是物体位移随时间的变化关系,不是物体的运动轨迹;
③不管图线是直线还是曲线,描述的都是物体做直线运动的物体速度随时间的变化关系,即x-t图像只适用于描述直线运动。
思考:什么图像能够描述物体的运动轨迹?如何用图像描述曲线运动?
【考点三】几种常见的x-t图像(重、难点)
图像
含义
图线①:
图线②:
图线③:
图线①:
图线②:
图线①:
图线②:
图像
含义
图线①:
图线②:
图线交点处:
0~t1内:速度
加速度
t1~t2内:速度
加速度
0~t1内:
t1~t2内:
t2~t3内:
特别注意:x-t图线不是物体运动的轨迹,弯曲的图线不能认为“物体做曲线运动”。
【考点四】平均速度与瞬时速度(重、难点)
平均速度
瞬时速度
定义
物体运动所发生的
与所用时间的
。
物体经过某一
或在某一
的速度。
意义
描述某段时间内物体运动的平均快慢程度。
描述物体在某一时刻或某一位置时的快慢程度。
方向
与
方向相同,但与某一时刻的运动方向不一定相同。
与
方向相同(若是曲线运动,瞬时速度方向就是物体所在点的
方向)
大小
(定义式)
注意:平均速度不等于速度的平均值,平均速度也不等于平均速率。(易错点)
当
时,表示瞬时速度,即,即瞬时速度可认为是
时间间隔内的平均速度。(
法)
不同点
平均速度是过程量,对应一段时间或一段位移。
瞬时速度是状态量,对应某一时刻或某一位置。
平均速度只能粗略地描述物体运动的快慢。
瞬时速度能够精确地描述物体运动的快慢。
在x-t图像中是
(切线/割线)的斜率
在x-t图像中是
(切线/割线)的斜率
相同点
①都描述物体运动的
程度;②都是
量,既有大小又有方向。
联系
在
运动中,平均速度等于瞬时速度;瞬时速度是
时间内的平均速度。
【考点五】平均速率与速率
平均速率
速率
定义
物体运动的
与所用时间的
速度的大小
公式
(定义式)
(不要求掌握)
相同点
①都描述物体运动的快慢程度;②都是
量,只有大小,没有方向;③平均速率就是速率的平均值。
注意:①这里的平均速率就是初中学习的“速度”,也采用了
定义法;
②一般来说,平均速度的大小
(≥/≤)平均速率。
【基础训练3】
1.(多选)对速度的定义式v=,以下叙述正确的是(
)
A.此速度定义式适用于任何运动
B.速度v的大小与运动的位移Δx和时间Δt都无关
C.物体做匀速直线运动时,速度v与运动的位移Δx成正比,与运动时间Δt成反比
D.速度是表示物体运动快慢及方向的物理量
2.(多选)下列几个速度中,属于平均速度的是(
)
A.子弹出枪口的速度是800m/s,以790m/s的速度击中目标
B.汽车从甲站行驶到乙站的速度是40km/h
C.汽车通过站牌时的速度是50km/h
D.喷气式客机的巡航速度一般为800km/h
3.a、b两个质点相对于同一质点在同一条直线上运动的x-t图像如图所示,关于a、b的运动下面说法中正确的是(
)
A.a、b两个质点运动的出发点相距1km
B.质点a比质点b迟1s开始运动
C.在~3s内,a、b的位移大小相等,方向相反
D.质点a运动的速率比质点b运动的速率大
4.做直线运动的物体通过两个连续相等位移的平均速度分别为v1=10
m/s,v2=15
m/s,则物体在整个过程的平均速度多大?
【巩固提升3】
1.沿同一条直线运动的a、b两个质点,在0~t0时间内的x-t图像如图所示。根据图像,下列说法不正确的是(
)
A.质点a做周期性往返运动
B.t′时刻,a、b的位移相同
C.在0~t′时间内,a的位移大于b的位移
D.在0~t0时间内,a通过的路程是b通过路程的3倍,但位移相同
2.物体在甲、乙两地往返一次,从甲到乙的平均速度为v1,返回时的平均速度为v2,则物体往返一次平均速度的大小和平均速率分别是(
)
A.0,
B.,
C.0,
D.,
【考点梳理4】
【考点一】加速度(重、难点)
(1)定义:物体速度的
与发生这一变化所用时间的
。(
定义法)
(2)物理意义:表示速度变化的
,即速度的
。(疑难点)
(3)大小:
(
式)
→
(能/不能)说a与△v成正比,a与△t成反比
→加速度的大小在数值上等于
(4)方向:与
方向相同,与
方向相同
(5)单位:米每二次方秒(m/s2)
(6)适用范围:所有运动情况
(7)理解:
①加速度是
量,大小由
决定,方向与合外力方向相同,也与速度变化量的方向相同;
②不能理解为“物体有加速度,物体就一定做加速运动”,加速度大,速度不一定大,速度变化量也不一定大,三者之间没有直接关系;(易错点)
③物体有加速度,
(一定/不一定)就做加速运动,可能做减速运动;(易错点)
④特别地,若,即加速度的
和
均保持不变,则物体做
运动。
(8)a与v0的关系
加速和减速
①当加速度方向与速度方向相同时,即,物体做
运动;
②当加速度方向与速度方向相反时,即,物体做
运动。
,
运动
,
运动
,
运动
,
运动
【考点二】v-t图像的含义(重、难点)
①图线在纵轴(速度轴)上的截距表示物体运动的
;
②图线每一点斜率的大小表示该点加速度的
,斜率的正负表示该点加速度的
;
③可以判断物体是做加速运动,还是做减速运动;
④两条图线的交点处
相同;
⑤图线与横轴(时间轴)的交点处物体的
发生改变;
⑥图线的折点处表示
发生改变。
二级结论
①图线的倾斜程度(斜率)反映加速度的大小:
斜率越
,加速度越
;斜率为零,加速度为
,即物体做
运动;
②图线反映的是物体速度随时间的变化关系,不是物体的运动轨迹;(易错点)
③不管图线是直线还是曲线,描述的都是物体做直线运动的物体速度随时间的变化关系,即v-t图像只适用于描述直线运动。
【考点三】几种常见的v-t图像(重、难点)
图像
含义
图线①:
图线②:
图线③:
图线①:
图线②:
图线①:
图线②:
图像
含义
图线①:
图线②:
0~t1内:
t1~t2内:
0~t1内:
t1~t2内:
t2~t3内:
【考点四】速度、速度的变化、加速度(易错点)
速度
速度的变化
加速度
定义
物体的位移与发生这一位移所用时间的比值
物体的末速度与初速度的差值
物体速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值
物理意义
描述物体运动的快慢和方向
描述物体速度变化的大小和方向
描述物体速度变化的快慢和方向
单位
m/s
m/s
m/s2
定义式
方向
与物体运动方向相同
由加速度方向决定
与方向相同,与的方向相同
关系
三个物理量之间没有必然联系,如:a增大,v不一定增大,△v也不一定增大;a为零,v不一定为零
【基础训练4】
1.由加速度的定义式a=△v/△t可知(
)
A.加速度a与速度的变化△v成正比
B.加速度a与时间△t成反比
C.加速度a的方向与速度v的方向相同
D.△v/△t叫速度的变化率,就是加速度,它是描述速度变化快慢的物理量
2.正在做加速运动的物体,如果它的加速度在逐渐减小,则该物体(
)
A.立即做减速运动
B.立即反向运动
C.运动的速度立即减小
D.运动的速度仍在增加
3.物体A的加速度为3
m/s2,物体B的加速度为-5
m/s2,下列说法正确的是( )
A.物体A的加速度比物体B的加速度大
B.物体B的速度变化比物体A的速度变化快
C.物体A的速度一定在增加
D.物体B的速度可能在减小
4.一质点做直线运动的v-t图像如图所示。质点在0~1s内做
运动,加速度为
m/s2;在1~3s内,质点做
运动,加速度为
m/s2;在3~4s内质点做
运动,加速度为
m/s2;在1~4s内质点做
运动,加速度为
m/s2.
【巩固提升4】
1.(多选)一个物体沿直线运动,t=0时刻物体的速度为2m/s、加速度为,物体的加速度随时间变化规律m/s2如图所示,则下列判断正确的是(
)
A.物体做匀加速直线运动
B.物体的加速度与时间成正比
C.t=8s时刻物体的加速度为1.8m/s2
D.t=8s时刻物体的速度为13.2m/s
2.我国“蛟龙号”深潜器经过多次试验,终于在2012年6月24日以7020m深度创下世界最新纪录(国外最深不超过6500m),这预示着它可以征服全球99.8%的海底世界.在某次实验中,深潜器内的显示屏上显示出的深度曲线如图(a)所示、速度图象如图(a)所示,则下列说法中正确的是(
)
A.(a)图表示深潜器一直在下潜
B.本次实验中深潜器的最大加速度是0.025m/s2
C.在3~4min和6~8min的时间段内深潜器具有向上的加速度
D.在6~10min时间段内深潜器的平均速度为0
3.甲、乙两车从同一地点沿同一方向在一平直公路上做直线运动,它们的v-t图象如图所示.下列判断正确的是(
)
A.t=4s时,甲、乙两车相距最远
B.t=8s时,乙车正好追上甲车
C.0~10s运动过程中,乙车始终没有追上甲车
D.t=6s之前,甲、乙两车越来越近
【学霸来战4】
1.如图所示,直线a与四分之一圆弧b分别表示两质点A、B从同一地点出发,沿同一方向做直线运动的v-t图,当B的速度变为0时,A恰好追上B,则A的加速度为(
)
A.1.0m/s2
B.2.0m/s2
C.m/s2
D.m/s2
2.某物理兴趣小组用加速度传感器探究一质量为m的物体从静止开始做直线运动的情况,得到加速度随时间变化的关系如图所示,则由图象可知(
)
A.物体在t=6s时速度为2.6m/s
B.物体在10~14
s内的平均速度为3.8
m/s
C.物体先做加速运动,再做减速运动,最后做匀速运动
D.物体在t=2
s与t=8
s时所受合外力大小相等,方向相反
3.(多选)如图所示,a、b分别是甲、乙两辆车从同一地点沿同一直线同时运动的速度图象,由图象可以判断(
)
A.2
s后甲、乙两车的加速度大小相等
B.在0~8
s内两车最远相距148
m
C.两车只有t0时刻速率相等
D.两车在t=8
s之后某一时刻相遇
①
②
③
①
②
①
②
①
②
①
②
a1>a2
①
②
③
①
②
①
②
①
②