第1章运动的描述匀变速直线运动的研究.docx
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1、第1章运动的描述匀变速直线运动的研究高考地位高考对本章考查的频率较高,题型多为选择题和计算题。考纲下载L参考系、质点(I)2 .位移、速度和加速度(II)3 .匀变速直线运动及其公式、图象(II)实验:研究匀变速直线运动考纲解读L直线运动的有关概念、规律是本章的重点,匀变速直线运动规律的应用及运动图象是本章的难点。2 .注意本章内容与生活实例的结合,通过对这些实例的分析、物理情境的构建、物理过程的认识,建立起物理模型,再运用相应的规律处理实际问题。3 .本章规律较多,同试题往往可以从不同角度分析,得到正确答案,多练习一题多解,对熟练运用公式有很大格助。注:各考点要求中罗马数字I、H的含义如下:
2、1.对所列知识要知道其内容及含义,并能在有关问题中识别和宜接使用它们。H.对所列知识要理解其确切含义及与其他知识的联系,能够进行叙述和解糕,并能在实际问题的分析、综合、推理和判断等过程中运用。第1讲描述运动的基本概念板块一主干梳理对点激活知识点1参考系、质点I1考系(1)定义:在描述物体的运动时,用来作参考的物体。(2)参考系的选取参考系的选取是任意的,既可以是运动的物体,也可以是静止的物体,通常选地而为参考系。比较两物体的运动情况时,必须选同一参考系。对于同一物体,选择不同的参考系结果一般不同。2.质点(1)定义:用来代替物体的有质量的点。(2)把物体看作质点的条件:物体的大小和形状对研究的
3、问题的影响可以忽略不计。知识点2位移速度Il1.位移和路程定义区别联系位移位移表示物体的位置变化,它是从初位置指向末位置的有向线段(1)位移是矢星,方向由初位置指向末位置;(2)路程是标量,没有方向(1)一般情况下,位移的大小小于路程;(2)在单向直线运动中,位移的大小等于路程路程路程是物体运动轨迹的长度2.速度和速率(1)平均速度:物体的位移与发生这个位移所用时间的比值。公式。=每,单位:向$。平均速度是矢量,方向就是物体位移的方向,表示物体在时间&内的平均快慢程度。(2)瞬时速度:运动物体在某一位置或某时刻的速度,表示物体在某一位置或某一时刻的快慢程度,瞬时速度是矢量,方向即物体的运动方向
4、。(3)速率:瞬时速度的大小叫速率,是标量。(4)平均速率指物体通过的路程和所用时间的比值,是标量。知识点3加速度Il1.定义速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值。2,定义式=第,单位:ms23 .方向加速度为矢量,方向与速度变化的方向相同。4 .物理Jt义描述物体速度变化快慢的物理量。双基夯实一、思维辨析1 .研究物体的运动时,只能选择译止的物体作为参考系。()2 .体枳很大的物体,不能视为质点。()3 .做直线运动的物体,其位移大小一定等于路程。()4 .平均速度为零的运动,其平均速率不定为零。()5 .加速度为正值,表示速度的大小一定越来越大。()6 .甲的加速度甲=3ms2,乙的加
5、速度“乙=-4ms2,a11)答案1.2,X3,4.5,6.二、对点激活1 .质点和参考系I(多选)(原创)2015年7月,世界大学生运动会在韩国举行,竞技水平总体较上届明显提高,下列有关参考系和质点的说法正确的是(批注即:CD(八)研究乒乓球运动员比赛中发出的弧旋球时,可以把兵乓球视为质点B)看台远方的观众观看跳水运动员的动作时,可将运动员视为质点(C)跳水运动员在下落的过程中,感觉水面在上升(D)双人跳水运动,可以选甲运动员为参考系来研究乙运动员的运动解析研究乒乓球的旋转时,大小和形状对于所研究的问题不可忽略,观看跳水运动员的动作也是如此,故A、B错误。跳水运动员下落过程,以运动员为参考系
6、,水面在上升,C正确。在研究物体的运动时,参考系的选取可以任意.D正确。2 .平均速度与瞬时速度的区别汽车启动后经过45s,速度表的指针指在如图所示的位置,由表!可如()12+2tn=巾m,平均速度vI=?=孚m/s,方向由A指向B,平均速率为Im/S。前4s内质点通过的路程为4m,在h2第4s未到达C点,则前4s内位移大小为X2=AC=2m,方向由A指向C,平均速度为V2=?=7ms=0.5ms,方向由A指向C,平均速率仍为Im/s。2-+2 .一质点沿直线Ox方向做加速运动,它离开O点的距离X随时间变化的关系为x=3+2P(m),它的速度随时间变化的关系为口=6产(m/s)。则该质点在r=
7、2s时的瞬时速度和r=0到/=2s间的平均速度分别为()批注图9J:B(八)8m/s,24m/s(B)24m/s.8m/s(C)12m/s,24m/s(D)24s,12m/s解析由速度随时间变化关系公式可得f=2s时的速度为:v=62m/s=622ms=24m/s;由X与,的关系得出各时刻对应的位置,再利用平均速度公式可得r=0到r=2s间的平均Ai*Q-3速度为:V=7=2-ms=8ms,故B正确。考点3速度、速度变化量和加速度的关系对比分析1、考点解读1.速度、速度变化量和加速度的对比比较项目速度速度变化量加速度物理意义描述物体运动的快慢和方向,是状态量描述物体速度的变化,是过程量描述物体
8、速度变化快慢,是状态坦定义式Xv=lV=V-VoAV-Vo=Ar方向物体运动的方向由p一改)或a的方向决定与AO的方向一致,由尸的方向决定,而与即、V方向无关2m=詈是加速度的定义式,加速度的决定式是=g即加速度的大小由物体受到的合力F和物体的质量机共同决定,加速度的方向由合力的方向决定。3.速度增大或减小由速度与加速度的方向关系决定2、典例示法例3甲、乙两个物体沿同一直线向同一方向运动时,取物体的初速度方向为正,甲的加速度恒为2ms2,乙的加速度恒为-3msL则下列说法中正确的是()批注因必:C(八)两物体都做加速点线运动,乙的速度变化快(B)甲做加速直线运动,它的速度变化快(C)乙做减速直
9、线运动,它的速度变化率大(D)甲的加速度比乙的加速度大0I311(I)加速度的正负代表什么?提示:方向。(2)如何根据加速度和速度的关系判断物体加速还是减速?提示:判断物体的速度增加或减小,要看加速度与速度的方向关系。二者同向,物体加速,反向则减速。加速度的大小与物体的速度及速度变化量无必然联系。尝试解答选C。加速度的正负代表与规定的正方向相同还是相反,不代表大小,所以a0”,。甲的加速度方向与初速度方向相同,做加速直线运动,乙的加速度与初速度方向相反,做减速直线运动。0c.,所以乙的速度变化率大。故C正确,A、B、D错误。总结升华对加速度大小和方向的进一步理解3、变式题组1 .如图是火箭点火
10、升空瞬间的照片,关于这一瞬间火窗的速度和加速度的判断,下列说法正确的阊()(八)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,但加速度定很小答案 解析A火箭点火瞬间,速度几乎为零,速度很小,而加速度是由火箭得到的反冲力产生的,而反冲力很大,故加速度可能很大。2 .(多选)根据给出的速度和加速度的正、负,对下列运动性质的判断正确的阊()批注U312):BCD(八)如0,aO,物体做加速运动(Bvo0,a0,物体做加速运动(C)v00,0,物体做加速运动答案BCD解析物体加速还是减速与的正负或。的正负无关,只取决于
11、。与。同向还是反向,。与。同向,物体加速,。与。反向,物体减速。故B、C、D正确。思想方法1极限思维法方法概述如果把一个熨杂的物理全过程分解成几个小过程,且这些小过程的变化是单一的。那么,选取全过程的两个端点及中间的极限来进行分析,其结果必然包含了所要讨论的物理过程,从而能使求解过程简单、直观,这就是极限思维法。极限思维法只能用于在选定区间内所研究的物理量连续、单调变化(单调增大或单调减小)的情况。常见类型用极限法求瞬时速度和瞬时加速度(1)公式。=詈中当Ar-O时。是瞬时速度。(2)公式=第中当ALO时是瞬时加速度。解题思路(1)选取研究过程的一段位移(或一段时间)。(2)判断本段时间是否可
12、视为极短。(3)如果可视为极短,用定义式U=器或=需求解。典题例证12015西城区模拟用如图所示的装置可以近似测出气垫导轨上滑块的瞬时速度。已知固定在滑块上的遮光条的宽度为4.0mm,遮光条经过光电门的遮光时间为0040s,则滑块经过光电门位置时的速度大小为()(八)0.10ms(B)100ns(C)4.0m/s(D)0.40m/sI答案A解析I遮光条经过光电门的遮光时间很短,所以可以把遮光条经过光电门的平均速度当作滑块经过光电门位置时的瞬时速度,即Wms=0.l()ms,A正确。名师点津1本题中由于时间极短所以才能用平均速度表示瞬时速度,但并不是所有问题都能这样处理。针对训练根据速度定义式。
13、=学,当4极短时,舞就可以表示物体在,时刻的瞬时速度,由此可知,当l极短时,第就可以表示物体在I时刻的瞬时加速度。上面用到的物理方法分别上匚二批注I吧):D(八)控制变量法,微元法(B)假设法,等效法(C)微元法,类比法(D)极限法,类比法答案D解析在求瞬时速度O=辞时,取加极短,趋近于零,所以是极限法,在=居中和=强相比较得到瞬时加速度是类比法。板块三高考模拟随堂集训1. 2OI5浙江高考如图所示,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测得遮光条的宽度为x,用学近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度。为使号更接近瞬时速度,正确的措仲q()(八)换用宽度更
14、窄的遮光条(B)提高测埴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答案A解析瞬时速度表示运动物体在某一时刻(或经过某一位置)的速度,W=蜉,当-o时,学可看成物体的瞬时速度,Ar越小,加也就越小,A项正确;提高测量遮光条宽度的精确度,不能减小4,B项错误:使滑块的释放点更靠近光电门,滑块通过光电门的速度更小,时间更长,因此C项错误;增大气垫导轨与水平面的夹角并不一定能使詈更接近瞬时速度,D项错误。2. 2011天津高考质点做直线运动的位移A-与时间,的关系为x=5r+尸(各物理量均采用国际单位制单位),则该帧点I()批注口均:D(八)第IS内的位移是5m
15、(B)前2s内的平均速度是6Vs(C)任意相邻的1s内位移差都是1m(D)任意IS内的速度增量都是2m/s答案D解析当,=0时,位移为0,当/=Is时,位移为6m,则第IS内位移为6m,当/=2s时,位移为14m,则前2s内平均速度为7m/s.A,B错。(f-)S时,位移x=5(t-I)+(/-1)2,r时刻位移为2=5r+/2,则相邻IS内位移差值为2r,C错。由。=詈可得瞬时速度表达式为。=2r+5,可知D对。3.2015贵阳模拟关于速度、速度改变量:、加速度,正确的说法是(|雌IQ16:(八)物体运动的加速度越大,它的速度改变量一定越大(B)速度很大的物体,其加速度可能为零(C)某时刻物
16、体的速度为零,它的加速度也一定为零(D)加速度方向保持不变,速度方向必保持不变答案B解析物体的加速度越大,速度变化的越快,v=a,不一定越大,A错误。速度很大的匀速运动,其加速度=0,故B正确。=0时,加速度不一定为零,例如竖直上抛的最高点,C错误。”方向不变,。方向可变,例如会直上抛,D错误。42015抚顺模拟(多选)从水平匀速飞行的直升机上向外自由释放个物体,不计空气阴力,在物体下落过程中,下列说法正确的是(|)雌即力:AC(八)从直升机上看,物体做自由落体运动(B)从直升机上看,物体始终在直升机的后方(C)从地面上看,物体做平抛运动(D)从地面上看,物体做自由落体运动答案AC解析以直升机
17、为参照物,物体做自由落体,始终在直升机正下方,因为物体释放时由于惯性,水平速度与直升机相同,从地面上看,物体做平抛运动,故A、C正确。5.2015杭州模拟I下列情况下的物体可以看作质点的是(|)IfJlSJzD(八)研究嫦娥三号在月球表面的着陆动作(B)研究列火车通过长江大桥所需的时间(C)研究汽车通过某路标的时间时(D)研究“蛟龙号”下潜到7000m深度过程中的速度时答案D解析A、B、C中物体的形状、大小对研究的问题不能忽略,只有D正确。板块四限时规范特训时间:45分钟满分:100分一、选择题(本题共10小IL每小题7分,共70分。其中16为单选,710为多选)I.下列关于质点的叙述中正确的
18、是()批注崎1外C(八)质点是真实存在的(B)原子很小,所以原子就是质点(C)质点是一种忽略次要因素的理想化模型(D)地球的质量和体积都很大,所以不能看作质点答案C解析质点是忽咯了物体的形状和大小而假想的有质量的点,是一种忽略次要因素的理想化模型,因此A错误,C正确。原子虽然很小,但是在研究其内部结构时,不能将原子看成质点,B错误。地球的质量和体积虽然很大,但在研究地球的公转时地球本身的形状和大小可以忽略,地球可以看成质点,D错误。2 .西游记中,常常有孙悟空“腾云驾雾”的镜头,即使在科技H新月异的今天通常也采用“背景拍摄法”:让“孙悟空”站在平台上,做着飞行的动作,在他的背后展现出蓝天和急速
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