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- 江苏专版2019高考物理一轮复习第一章运动的描述匀变速直线运动学案20180523371.doc--点击预览
- 江苏专版2019高考物理一轮复习第七章恒定电流学案20180523328.doc--点击预览
- 江苏专版2019高考物理一轮复习第三章牛顿运动定律学案20180523333.doc--点击预览
- 江苏专版2019高考物理一轮复习第九章电磁感应学案20180523316.doc--点击预览
- 江苏专版2019高考物理一轮复习第二章相互作用学案20180523311.doc--点击预览
- 江苏专版2019高考物理一轮复习第五章能量和动量学案20180523366.doc--点击预览
- 江苏专版2019高考物理一轮复习第八章磁场学案2018052335.doc--点击预览
- 江苏专版2019高考物理一轮复习第六章静电场学案20180523321.doc--点击预览
- 江苏专版2019高考物理一轮复习第十一章近代物理初步学案20180523348.doc--点击预览
- 江苏专版2019高考物理一轮复习第十三章波与相对论学案选修3_420180523345.doc--点击预览
- 江苏专版2019高考物理一轮复习第十二章热学学案选修3_320180523338.doc--点击预览
- 江苏专版2019高考物理一轮复习第十章交变电流传感器学案20180523352.doc--点击预览
- 江苏专版2019高考物理一轮复习第四章曲线运动万有引力与航天学案20180523358.doc--点击预览
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1第一章 运动的描述 匀变速直线运动第 1 节 描述运动的基本概念(1)质点是一种理想化模型,实际并不存在。(√)(2)体积很大的物体,不能视为质点。(×)(3)参考系必须是静止不动的物体。(×)(4)做直线运动的物体,其位移大小一定等于路程。(×)(5)平均速度的方向与位移方向相同。 (√)(6)瞬时速度的方向就是物体在该时刻或该位置的运动方向。(√)(7)物体的速度很大,加速度不可能为零。(×)(8)甲的加速度 a 甲 =2 m/s 2,乙的加速度 a 乙 =-3 m/s 2, a 甲 > a 乙 。(×)2(9)物体的加速度增大,速度就增大。(×)突破点(一) 质点1.对质点的三点说明(1)质点是一种理想化模型,实际并不存在。(2)物体能否被看成质点是由要研究的问题决定的,并非依据物体自身的大小和形状来判断。(3)质点不同于几何“点” ,质点有质量,而几何中的“点”仅仅表示空间中的某一位置。2.建立质点模型的两个关键(1)明确要研究的问题是什么。(2)判断物体的大小和形状对所研究问题的影响能否忽略。[题点全练]下列物体能够看作质点的是________。(1)体积很小的原子核(2)绕太阳公转的地球(3)用 GPS 确定在大海中位置的航空母舰(4)正在表演娱乐节目的海狮(5)研究直升机上正在转动的螺旋桨(6)研究上坡时有无翻倒可能的三轮车(7)研究落地时正面朝上还是朝下的硬币(8)计算由北京开往上海的火车通过某一路标的时间答案:(2)(3)突破点(二) 参考系[题点全练]1.钓鱼岛群岛自古以来就是中国领土,其附近海域是渔民祖祖辈辈传统的谋生渔场。如图,中国海监 46 船(甲)和中国海监 49 船(乙),在钓鱼岛领海内开展例行维权巡航。甲、乙两船并排行驶,甲船上的船员看见钓鱼岛向东移,乙船内的船员发现甲船没有动。如果以钓鱼岛为参照物,上述事实说明( )A.甲船向西运动,乙船不动B.乙船向西运动,甲船不动C.甲船向西运动,乙船向东运动3D.甲、乙两船以相等的速度都向西运动解析:选 D 甲船上的船员看见钓鱼岛向东移,以钓鱼岛为参照物,甲船向西运动,乙船内的船员发现甲船没有动。甲、乙两船的速度、行驶的方向应该是一样的,即甲、乙两船以相等的速度都向西运动。故选 D。2.[多选](2018·焦作月考)云台山是全球首批世界地质公园,青龙峡景点有“中原第一峡谷”美誉,这里气候独特,水源丰富,植被原始完整,是生态旅游的好去处,乘坐索道缆车观赏怡人的风景以外,还能感觉悬挂在高空的刺激感。对于正在乘坐索道缆车观光的某游客来说,以下说法正确的是( )A.以自己为参考系,看到对面的山迎面走来B.以对面的山为参考系,自己静止不动C.以自己为参考系,看到同一缆车里的人向对面的山不断靠近D.以所乘坐的缆车为参考系,看到两边的青山绿树向身后走去解析:选 AD 以自己为参考系,相对于山靠近的过程中,看到对面的山迎面走来,故A 正确;以对面的山为参考系,相对于山靠近的过程中,自己向山运动,故 B 错误;以自己为参考系,看到同一缆车里的人静止不动,故 C 错误;以所乘坐的缆车为参考系,看到两边的青山绿树向身后走去,故 D 正确。[题后悟通]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,一般选大地作为参考系。(2)在同一个问题中,若要研究多个物体的运动或同一物体在不同阶段的运动,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。突破点(三) 位移和路程[题点全练]1.关于位移和路程,下列说法正确的是( )A.在某一段时间内物体运动的位移为零,则该物体一定是静止的B.在某一段时间内物体运动的路程为零,则该物体一定是静止的C.在直线运动中,物体的位移大小一定等于其路程D.在曲线运动中,物体的位移大小可能等于路程解析:选 B 物体运动了一段时间后又回到出发点,位移为零,选项 A 错误;物体不运动,则它的路程一定为零,反之物体在某一段时间内运动的路程为零,则它一定静止,选项B 正确;物体只有做单向直线运动时,其位移大小才等于路程,选项 C、D 错误。2.对于体育比赛的论述,下列说法正确的是( )4A.运动员跑完 800 m 比赛,指的是路程大小为 800 mB.运动员铅球成绩为 4.50 m,指的是位移大小为 4.50 mC.某场篮球比赛打了两个加时赛,共需 10 min,指的是时刻D.足球比赛挑边时,上抛的硬币落回地面猜测正反面, 该硬币可以看作质点解析:选 A 运动员跑完 800 m 比赛,指的是路程大小为 800 m,选项 A 正确;运动员铅球成绩为 4.50 m,指的是抛出点和落地点水平距离的大小,选项 B 错误;某场篮球比赛打了两个加时赛,共需 10 min,指的是时间,选项 C 错误;足球比赛挑边时,上抛的硬币落回地面猜测正反面,该硬币的大小不能忽略,不可以看作质点,选项 D 错误。[题后悟通]位移与路程的区别和联系位移 x 路程 s物理意义 描述物体位置的变化 表示物体运动轨迹的长度决定因素 由初、末位置决定 由实际的运动路径决定运算规则 矢量的平行四边形定则 标量的代数运算大小关系 x≤ s突破点(四) 平均速度和瞬时速度1.平均速度与瞬时速度的区别和联系(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:瞬时速度是运动时间 Δ t→0 时的平均速度。2.平均速度与平均速率的区别平均速度的大小不能称为平均速率,因为平均速率是路程与时间的比值,只有当路程与位移的大小相等时,平均速率才等于平均速度的大小。3.计算平均速度时应注意的两个问题(1)平均速度的大小与物体不同的运动阶段有关,求解平均速度必须明确是哪一段位移或哪一段时间内的平均速度。(2) = 是平均速度的定义式,适用于所有的运动。vΔ xΔ t[典例] (2018·昆山模拟)如图所示,物体沿曲线轨迹的箭头方向运动, AB、 ABC、 ABCD、 ABCDE 四段曲线轨迹运动所用的时间分别是:1 s、2 s、3 s、4 s。下列说法不正确的是( )A.物体在 AB 段的平均速度为 1 m/s5B.物体在 ABC 段的平均速度为 m/s52C. AB 段的平均速度比 ABC 段的平均速度更能反映物体处于 A 点时的瞬时速度D.物体在 B 点的速度等于 AC 段的平均速度[解析] 由 = 可得: AB= m/s=1 m/s, AC= m/s,故 A、B 均正确;所选取v- xt v- 11 v- 52的过程离 A 点越近,运动时间越短,其阶段的平均速度越接近 A 点的瞬时速度,故 C 正确;由 A 经 B 到 C 的过程不是匀变速直线运动过程,故 B 点虽为中间时刻,但其速度不等于 AC段的平均速度,D 错误。[答案] D[易错提醒](1)所选取的时间或过程越短,平均速度越接近该过程内某时刻或某位置的瞬时速度。(2)中间时刻的速度等于这段时间的平均速度,只适用于匀变速直线运动。本题中由A→ C 的过程为曲线运动。[集训冲关]1.[多选](2018·常州模拟)某赛车手在一次野外训练中,先利用地图计算出出发地和目的地的直线距离为 9 km,从出发地到目的地用了 5 min,赛车上的里程表指示的里程数值增加了 15 km,当他经过某路标时,车内速率计指示的示数为 150 km/h,那么可以确定的是( )A.在整个过程中赛车手的位移大小是 9 kmB.在整个过程中赛车手的路程是 9 kmC.在整个过程中赛车手的平均速度是 180 km/hD.经过路标时的瞬时速率是 150 km/h解析:选 AD 利用地图计算出的出发地和目的地之间的直线距离为整个运动过程的位移大小,里程表显示的是路程,平均速度 v= = =108 km/h,A 正确,B、C 错误;车xt 9 km112 h内速率计示数为对应位置的瞬时速率,故 D 正确。2.[多选](2018·徐州调研)两木块自左向右运动,现用高速摄影机在同一底片上多次曝光,记录下木块每次曝光时的位置。如图所示,连续两次曝光的时间间隔是相等的,由图可知:( )A.在时刻 t2以及时刻 t5两木块速度相同6B.在时刻 t5到 t7,甲木块平均速度大于乙木块的平均速度C.在时刻 t3和时刻 t4之间某瞬时两木块速度相同D.在时刻 t4和时刻 t5之间某瞬时两木块速度相同解析:选 BC 设底片上每小格宽度为 s,曝光时间为 t。乙木块做匀速直线运动的速度v= ,甲木块 t2时刻速度 v2= < v,故 A 错误;甲木块在 t5到 t7时间内的平均速度: 4st 5s2tv57= = > ,即在时刻 t5到 t7,甲木块平均速度大于乙木块的平均速度,故 B 正确;x572t 13s2t 4st甲木块在 t3时刻的速度 v3= < v;在 t4时刻的速度 v4= > v,可见在时刻 t3到 t4时间7s2t 9s2t内必有一时刻两物块速度相等,故 C 正确,D 错误。突破点(五) 加速度与速度的关系1.速度、速度变化量和加速度的对比速度 速度变化量 加速度物理意义描述物体运动的快慢 描述物体速度的变化 描述物体速度变化的快慢定义式 v= Δ xΔ t Δ v= v- v0 a= =Δ vΔ t v- v0Δ t方向与位移 Δ x 同向,即物体运动的方向由 v- v0或 a 的方向决定与 Δ v 的方向一致,由 F的方向决定,而与 v0、 v方向无关2.加速度的定义式和决定式a= 是加速度的定义式, a= 是加速度的决定式,即加速度的大小由物体受到的合力Δ vΔ t FmF 和物体的质量 m 共同决定,加速度的方向由合力的方向决定。3.根据 a 与 v 的方向关系判断物体加速还是减速⇒Error! 1 a和 v同 向 加 速 直 线 运 动 ⇒Error! 2 a和 v反 向 减 速 直 线 运 动 [典例] [多选](2018·永嘉模拟)有下列几种情景,请根据所学知识选择对情景的分析和判断正确的说法( )A.点火后即将升空的火箭。因火箭还没运动,所以加速度一定为零B.高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车。轿车紧急刹车,速度变化很快,所以加速度很大7C.运行的磁悬浮列车在轨道上高速行驶。高速行驶的磁悬浮列车,因速度很大,所以加速度也一定很大D.汽车匀速率通过一座拱桥。因为汽车做的是曲线运动,加速度不为零[解析] 点火后即将升空的火箭,虽然速度还为零,但因其合外力不为零,加速度不为零,A 错误;轿车紧急刹车时速度变化很快,由 a= 可知,其加速度很大,B 正确;高速Δ vΔ t行驶的磁悬浮列车,虽然速度很大,若其不变化,则加速度为零,C 错误;汽车匀速率过拱桥时,汽车做曲线运动,汽车速度方向时刻变化,其加速度不为零,D 正确。[答案] BD[易错提醒](1)速度的大小与加速度的大小没有必然联系。(2)速度变化量的大小由加速度和速度变化的时间共同决定。(3)速度增大或减小是由速度与加速度的方向关系决定的。[集训冲关]1.[多选](2018·南京模拟)关于速度、速度的变化和加速度的关系,下列说法中正确的是( )A.速度变化的方向为正,加速度的方向也为正B.物体加速度增大,速度一定越来越大C.速度越来越大,加速度一定越来越大D.加速度可能既不与速度同向,也不与速度反向解析:选 AD 加速度方向与速度变化量的方向相同,速度变化方向为正,加速度方向为正,故 A 正确;当加速度方向与速度方向相反,加速度越来越大,但速度越来越小,故 B错误;速度越来越大,说明物体的速度方向与加速度方向相同,但加速度可能在减小,故 C错误;加速度是由合外力决定的,它可以不与速度在同一直线上,这种情况下,物体做曲线运动,故 D 正确。2.[多选]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,下列说法中正确的是( )A.10 s 内火箭的速度改变量为 10 m/sB.2.5 s 内汽车的速度改变量为-30 m/s8C.火箭的速度变化比汽车的快D.火箭的加速度比汽车的加速度小解析:选 BD 因火箭发射时,速度在 10 s 内由 0 增加到 100 m/s,故 10 s 内火箭的速度改变量为 100 m/s,选项 A 错误;汽车以 108 km/h=30 m/s 的速度行驶,急刹车时能在2.5 s 内停下来,则 2.5 s 内汽车的速度改变量为 0-30 m/s=-30 m/s,选项 B 正确;火箭的加速度为: a1= = m/s2=10 m/s2;汽车的加速度为: a2= = Δ vΔ t 10010 Δ vΔ t - 302.5m/s2=-12 m/s2,故火箭的速度变化比汽车的慢,火箭的加速度比汽车的加速度小,选项C 错误、D 正确。考“活”思维的 STS 问题物理与现实生活结合比较紧密,在高考中,这方面内容显得十分抢眼,此类试题大多以生活常识、体育运动、交通运输、社会生产、能源环保、现代科技等信息为载体,考查学生活学活用物理知识的能力。此类问题之所以常失分,皆因不能准确审题、不会思维迁移造成。本书在一些章节设此栏目,旨在让学生多做多练、多感多悟,消除对 STS 问题的恐惧感。与描述运动的概念有关的 STS 问题1.在“金星凌日”的精彩天象中,观察到太阳表面上有颗小黑点缓慢走过,持续时间达六个半小时,那便是金星,这种天文现象称为“金星凌日” ,如图所示。下面说法正确的是( )A.地球在金星与太阳之间B.观测“金星凌日”时可将太阳看成质点C.以太阳为参考系,金星绕太阳一周位移不为零D.以太阳为参考系,可以认为金星是运动的解析:选 D 金星通过太阳和地球之间时,我们才看到金星没有被太阳照亮的一面呈黑色,选项 A 错误;因为太阳的大小对所研究问题起着至关重要的作用,所以观测“金星凌日”时不能将太阳看成质点,选项 B 错误;金星绕太阳一周,起点与终点重合,位移为零,选项C 错误;金星相对于太阳的空间位置发生了变化,所以以太阳为参考系,金星是运动的,选9项 D 正确。2.校运会 400 m 比赛中,终点在同一直线上,但起点不在同一直线上(如图所示)。关于这样的做法,下列说法正确的是( )A.这样做目的是为了使参加比赛的同学位移大小相同B.这样做目的是为了使参加比赛的同学路程大小相同C.这样做目的是为了使参加比赛的同学所用时间相同D.这样做其实是不公平的,明显对外侧跑道的同学有利解析:选 B 校运会 400 m 比赛,其跑道是弯的,为了保证参赛同学的路程均为 400 m,终点在同一直线上,起点则不在同一直线上,故 B 正确。3.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.π R B.2 RC.2π R D. R 4+ π 2解析:选 D 当气门芯由轮子的正上方第一次运动到轮子的正下方时,轮子向前运动半个周长,气门芯的初位置与末位置如图所示,由几何知识得,气门芯的位移大小 x== R ,故 D 正确。 2R 2+ π R 2 4+ π 2对点训练:质点、参考系1.(2018·衢州模拟)如图所示是一架正在进行航拍的四旋翼无人飞机,则下列情况能将无人飞机看成质点的是( )A.调整无人机在空中飞行的姿态B.调整无人机上摄像机镜头的方向C.增大无人机旋翼的转速D.地面观察者观察无人机在空中的位置解析:选 D 调整无人机在空中的姿态,无人机各部分运动状态不同,不可以将无人机10看成质点,故 A 错误;调整无人机上摄像机镜头的方向时,摄像头的大小不能忽略,故 B 错误;调节无人机旋翼的转速时,无人机旋翼的大小和形状不能忽略不计,不能看成质点,故 C 错误;观察无人机在空中的位置,无人机的大小可忽略,可以将无人机看成质点,故 D正确。2.(2018·商丘期末)在电视连续剧《西游记》中,常常有孙悟空“腾云驾雾”的镜头,这通常是采用“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飘动的白云,同时加上烟雾效果;摄影师把人物动作和飘动的白云及下面的烟雾等一起摄入镜头。放映时,观众就感觉到“孙悟空”在“腾云驾雾” 。这时,观众所选的参考系是( )A. “孙悟空” B.平台C.飘动的白云 D.烟雾解析:选 C “孙悟空”站在平台上,在他的背后有急速飘动的白云,就感觉到“孙悟空”在“腾云驾雾” 。通过题目所给的条件,我们可以知道所选的参考系是急速飘动的白云,认为白云静止不动的结果是“孙悟空”在飞速前进。对点训练:位移和路程3.2015 北京世界田径锦标赛 20 公里女子竞走起点设在离“鸟巢”跑道终点线 40 米处,鸣枪出发后,运动员要先在场内走 3 圈零 437 米,然后出“鸟巢”东北门,进入 1 公里一圈的公路赛道。运动员将在公路赛道走完 18 圈后再次进入“鸟巢” ,通过终点线完成比赛。最终,中国选手刘虹获得冠军。关于这次比赛中刘虹从出发到通过终点线的过程中的位移和路程下列说法正确的是( )A.位移和路程都是 20 公里B.位移和路程都是 40 米C.位移是 40 米,路程是 20 公里D.位移 20 公里,路程是 40 米解析:选 C 由题意可知起点和终点间的距离为 40 米,故位移为 40 m;而物体的路程是实际经过的长度,故路程为 20 公里; 故 C 正确,A、B、D 错误。4.(2018·浙江重点高中联考)手机给人民生活带来很多便利,如滴滴出行软件不仅极大地方便了出行的人们,更是缓解了城市交通中出租车的压力。下面三图是某位滴滴司机准备从某中学附近开往西溪印象城,设定好各项设置后去接了三位同行乘客的软件部分截图,下列说法正确的是( )11A.图甲中“市内行程 今天 08:00”是滴滴司机出发时间,指的是时间间隔B.图甲中“顺路程度 55%”,指的是位移大小有 55%重合C.图乙中“九堡地铁站 九堡 距你起点 20.6 km”,20.6 km 指的是位移,其初始位置是起点D.图丙中研究汽车在导航图中的位置时,可把汽车看成质点解析:选 D 08:00 是滴滴司机出发的时刻,故 A 错误;位移是从起点到终点的有向线段,路程是物体运动轨迹的长度, “顺路程度 55%”,指的是路程有 55%重合,故 B 错误;位移是从起点到终点的有向线段, “九堡地铁站 九堡 距你起点 20.6 km”,20.6 km 指的是运动轨迹的长度,是路程,故 C 错误;研究汽车在导航图中的位置时,汽车的大小和形状可以忽略,可以把汽车看成质点,故 D 正确。对点训练:平均速度和瞬时速度5.[多选](2018·徐州调研)下面有关平均速度、瞬时速度的说法中正确的是( )A.火车以 70 km/h 的速度从广州开往上海,这里的 70 km/h 是指平均速度B.子弹以 600 m/s 的速度从枪口射出,这里的 600 m/s 是指平均速度C.小球在第 5 s 内的速度是 6 m/s,这里的 6 m/s 是指瞬时速度D.汽车通过站牌时的速度是 36 km/h,这里的 36 km/h 是指瞬时速度解析:选 AD 火车以 70 km/h 的速度从广州开往上海,此速度是运动过程的速度,表示平均速度,故 A 正确;子弹以 600 m/s 的速度从枪口射出,枪口是一个位置,所以此速度表示瞬时速度,故 B 错误;小球在第 5 s 内的速度是 6 m/s,第 5 s 内是一段时间,此速度表示平均速度,故 C 错误;汽车通过站牌时的速度是 36 km/h,站牌是一个位置,所以此速度表示瞬时速度,故 D 正确。6.(2018·绍兴质检)用如图所示的计时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 4.0 mm,遮光条经过光电门的遮光时间为 0.040 s。则滑块经过光电门位置时的速度大小为( )A.0.10 m/s B.100 m/sC.4.0 m/s D.0.40 m/s解析:选 A 由速度定义可知滑块经过光电门时的速度大小为 v= = dt 4.0×10- 30.040m/s=0.10 m/s,选项 A 正确。7.(2015·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 Δ t。测得遮光条的宽度为 Δ x,用 近似代表滑块通Δ xΔ t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( )Δ xΔ t12A.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解析:选 A 表示的是 Δ t 时间内的平均速度,遮光条的宽度 Δ x 越窄,则记录的Δ xΔ t遮光时间 Δ t 越小, 越接近滑块通过光电门时的瞬时速度,选项 A 正确。Δ xΔ t8.[多选]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,由 b 向 c 运动,如图所示, A、 B、 C、 D 分别是bc、 cd、 da、 ab 边的中点,则下列说法正确的是( )A.第 2 s 末的瞬时速度大小是 1 m/sB.前 2 s 内的平均速度大小为 m/s22C.前 4 s 内的平均速率为 0.5 m/sD.前 4 s 内的平均速度大小为 2 m/s解析:选 AB 质点每秒钟匀速移动 1 m,故第 2 s 末瞬时速度大小为 1 m/s,A 正确;前 2 s 内的位移大小为 x1= |AB|= = m= m,平均速度 = = Ac2+ Bc2 12+ 12 2 vx1t1 22m/s,B 正确;前 4 s 内质点通过的路程为 4 m,平均速率为 1 m/s,在第 4 s 末到达 C 点,平均速度为 2= = m/s=0.5 m/s,C、D 错误。vx2t2 24对点训练:加速度与速度的关系9.在物理学研究过程中科学家们创造了许多物理学研究方法,如理想实验法、控制变量法、极限法、等效替代法、理想模型法、微元法等,以下关于所用物理学研究方法的叙述错误的是( )A.根据速度定义式 v= ,当 Δ t 非常小时, 就可以表示物体在 t 时刻的瞬时速Δ xΔ t Δ xΔ t度,该定义采用了极限法B.在不需要考虑物体的大小和形状时,用质点来代替实际物体采用了等效替代的方法13C.加速度的定义式为 a= ,采用的是比值定义法Δ xΔ tD.在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了微元法解析:选 B 用质点代替实际物体采用的是理想模型法,而不是等效替代法,B 错误,A、C、D 选项均正确。10.(2018·无锡六校联考)下列关于速度和加速度的说法中,正确的是( )A.物体的速度变化量越大,则加速度越大B.当加速度与速度方向相同且减小时,物体做减速运动C.物体的速度为 0,则其加速度一定为 0D.加速度越来越大,而速度可以越来越小解析:选 D 加速度是物体速度变化与所用时间的比值,速度变化量大,但不知道变化所用时间,故不能确定加速度大,故 A 错误;当加速度方向与速度方向相同时,物体做加速运动,加速度减小说明物体速度增加的变慢了,故 B 错误;物体速度为 0,加速度不一定为0,如做竖直上抛运动的物体到达最高点时,速度为 0,而加速度为重力加速度,故 C 错误;当加速度与速度方向相反时,物体做减速运动,加速度越来越大说明物体速度减小得越来越快,故 D 正确。11.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 间距离为 L=30 cm,为了测量滑块的加速度,在滑块上安装了一个宽度为 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,则下列说法正确是( )A.滑块通过 A 的速度为 1 cm/sB.滑块通过 B 的速度为 2 cm/sC.滑块的加速度为 5 m/s2D.滑块在 A、 B 间的平均速度为 3 m/s解析:选 C 滑块通过 A 点的速度 vA= = m/s=1 m/s,故 A 错误;滑块通过dΔ t1 0.010.01B 点的速度 vB= = m/s=2 m/s,故 B 错误;滑块加速度 a= = dΔ t2 0.010.005 vB- vAt 2- 10.2m/s2=5 m/s 2,故 C 正确;滑块在 A、 B 间的平均速度 v= = m/s=1.5 m/s,故 D 错误。Lt 0.30.2考点综合训练12.(2018·黄山模拟)攀岩运动是一种考验人的意志与心理素质的运动形式,户外攀岩14运动更加刺激与惊险。如图所示为一户外攀岩运动的场景与运动线路图,该攀岩爱好者从起点 a 到 b,最终到达 c,据此图判断下列说法中正确的是( )A.图中的线路 abc 表示的是攀岩爱好者所走的位移B.攀岩爱好者所走路程要比自起点到终点的位移大C.由起点到终点攀岩爱好者所走线路的总长度等于位移D.线路总长度与攀岩爱好者所走时间的比等于他的平均速度解析:选 B 物体的实际运动轨迹表示路程,所以图中的线路 abc 表示的是攀岩爱好者所走的路程,由起点到终点攀岩爱好者所走线路的总长度等于路程,A、C 错误;位移表示始末位置间的有向线段,所以题中的攀岩爱好者的位移比路程小,B 正确;平均速度等于位移与时间的比,平均速率等于路程与时间的比,故 D 错误。13.下表是 D3111 次动车宁德至福州南站区间的运行时刻表,则( )车次 出发站 开车时间 到达站 到达时间 用时 里程D3111 宁德 12:14 福州南 12:49 35 分 88 kmA.表中“12:14”表示时刻B.该动车从宁德至福州南的位移为 88 kmC.根据表中数据能求出该动车从宁德至福州南的平均速度D.该动车从宁德至福州南全程做匀速直线运动解析:选 A 表中“12:14”表示时刻,选项 A 正确;该动车从宁德至福州南的路程为88 km,选项 B 错误;从表中数据无法知道该动车从宁德至福州南的位移,故无法求出该动车从宁德至福州南的平均速度,选项 C 错误;该动车从宁德至福州南全程中不是直线运动,故不可能做匀速直线运动,选项 D 错误。14.(2018·连云港模拟)一个质点做变速直线运动,以 v1=10 m/s 的平均速度完成前路程,以 v2=30 m/s 的平均速度完成剩下 的路程,则全过程的平均速度为( )13 23A.20 m/s B.18 m/sC.23.3 m/s D.40 m/s解析:选 B 设全程长为 x,则前 路程所需的时间 t1= ,后 路程所需的时间13 13x10 2315t2= 。所以全程的平均速度 = = m/s=18 m/s,故 B 正确。23x30 v xt1+ t2x13x10+ 23x3015.为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为3.0 cm 的遮光板,如图所示,滑块在牵引力作用下先后匀加速通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为 Δ t1=0.30 s,通过第二个光电门的时间为 Δ t2=0.10 s,遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为 Δ t=3.0 s。试估算:(1)滑块的加速度多大(保留两位有效数字)?(2)两个光电门之间的距离是多少?解析:(1)遮光板通过第一个光电门的速度v1= = m/s=0.10 m/sLΔ t1 3.0×10- 20.30遮光板通过第二个光电门的速度v2= = m/s=0.30 m/sLΔ t2 3.0×10- 20.10故滑块的加速度 a= ≈0.067 m/s 2。v2- v1Δ t(2)两个光电门之间的距离x= Δ t=0.6 m。v1+ v22答案:(1)0.067 m/s 2 (2)0.6 m第 2 节 匀变速直线运动的规律16(1)匀变速直线运动是加速度均匀变化的运动。(×)(2)匀加速直线运动是速度均匀变化的直线运动。(√)(3)匀加速直线运动的位移是均匀增大的。(×)(4)在匀变速直线运动中,中间时刻的速度一定小于该段时间内位移中点的速度。(√)(5)物体由某高度由静止下落一定做自由落体运动。(×)(6)做竖直上抛运动的物体,在上升过程中,速度的变化量的方向是向下的。(√)(7)竖直上抛运动的速度为负值时,位移也为负值。(×)意大利物理学家伽利略从理论和实验两个角度,证明了轻、重物体下落一样快,推翻了古希腊学者亚里士多德的“物体越重下落越快”的错误观点。突破点(一) 匀变速直线运动的基本规律1.解答运动学问题的基本思路→ → → →画 过 程示 意 图 判 断 运动 性 质 选 取正 方 向 选 公 式列 方 程 解 方 程并 讨 论172.运动学公式中正、负号的规定直线运动可以用正、负号表示矢量的方向,一般情况下,规定初速度 v0的方向为正方向,与初速度同向的物理量取正值,反向的物理量取负值,当 v0=0 时,一般以加速度 a 的方向为正方向。3.多过程问题如果一个物体的运动包含几个阶段,就要分段分析,各段衔接处的速度往往是连接各段的纽带,应注意分析各段的运动性质。[典例] (2018·淮安一模)如图所示,水平地面 O 点的正上方的装置 M 每隔相等的时间由静止释放一小球,当某小球离开 M 的同时, O 点右侧一长为 L=1.2 m 的平板车开始以a=6.0 m/s2的恒定加速度从静止开始向左运动,该小球恰好落在平板车的左端,已知平板车上表面距离 M 的竖直高度为 h=0.45 m。忽略空气阻力,重力加速度 g 取 10 m/s2。(1)求小车左端离 O 点的水平距离;(2)若至少有 2 个小球落在平板车上,则释放小球的时间间隔 Δ t 应满足什么条件?[审题指导]第一步:抓关键点关键点 获取信息由静止释放一小球忽略空气阻力小球做自由落体运动平板车以恒定加速度从静止开始向左运动 小车做初速度为零的匀加速直线运动该小球恰好落在平板车的左端在小球自由落体的时间内,小车的左端恰好运动到 O 点第二步:找突破口(1)小球下落的时间 t0可由 h= gt02求得。12(2)小车左端离 O 点的水平距离等于 t0时间内小车的水平位移 s。(3)要使第二个小球能落入平板车上,小车在 t0+Δ t 时间内的位移应不大于 s+ L。[解析] (1)设小球自由下落至平板车上表面处历时 t0,在该时间段内由运动学方程对小球有: h= gt02 ①1218对平板车有: s= at02 ②12由①②式并代入数据可得: s=0.27 m。(2)从释放第一个小球至第二个小球下落到平板车上表面处历时 Δ t+ t0,设平板车在该时间段内的位移为 s1,由运动学方程有: s1= a(Δ t+ t0)2 ③12至少有 2 个小球落在平板车上须满足: s1≤ s+ L ④由①~④式并代入数据可得:Δ t≤0.4 s。[答案] (1)0.27 m (2)Δ t≤0.4 s[方法规律]求解多阶段运动问题的“三步走”[集训冲关]1.(2018·常州期末)如图所示,在水平面上有一个质量为 m 的小物块,在某时刻给它一个初速度,使其沿水平面做匀减速直线运动,其依次经过 A、 B、 C 三点,最终停在 O 点。A、 B、 C 三点到 O 点的距离分别为 L1、 L2、 L3,小物块由 A、 B、 C 三点运动到 O 点所用的时间分别为 t1、 t2、 t3。则下列结论正确的是( )A. = = B. = =L1t1 L2t2 L3t3 L1t12 L2t22 L3t32C. 。L1t1L2t2L3t32.(2018·徐州检测)一名消防队员在模拟学习训练中,沿着长为 12 m 的竖立在地面上的钢管从顶端由静止先匀加速再匀减速下滑,滑到地面时速度恰好为零。如果他加速时的加速度大小是减速时加速度大小的 2 倍,下滑的总时间为 3 s,那么该消防队员( )A.下滑过程中的最大速度为 4 m/s19B.加速与减速运动过程的时间之比为 1∶2C.加速与减速过程中的平均速度之比为 2∶1D.加速与减速运动过程的位移大小之比为 1∶4解析:选 B 设下滑过程中的最大速度为 v,则消防队员下滑的总位移: t1+ t2= x,v2 v2即 t 总 = x,代入数据解得: v=8 m/s,故 A 错误;设加速与减速过程的时间分别为v2t1、 t2,加速度大小分别为 a1、 a2,则 v= a1t1、 v= a2t2,解得: t1∶ t2= a2∶ a1=1∶2,故B 正确;根据平均速度的推论知 = ,则平均速度之比为 1∶1,故 C 错误;因为平均速v0+ v2度之比为 1∶1,加速和减速的时间之比为 1∶2,则加速和减速运动过程的位移之比为1∶2,故 D 错误。突破点(二) 解决匀变速直线运动的常用方法方法 解 读基本公式法基本公式指速度公式、位移公式及速度位移关系式,它们均是矢量式,使用时要规定正方向平均速度法(1)定义式 = 适用于任何性质的运动vxt(2) = v = 只适用于匀变速直线运动vt2 v0+ v2推论法(位移差公式)匀变速直线运动中,在连续相等的时间 T 内的位移之差为一恒量,即Δ x= aT2, xm- xn=( m- n)·aT2,对一般的匀变速直线运动问题,若出现相等的时间间隔,应优先考虑用位移差公式求解比例法 初速度或末速度为零的匀变速直线运动问题,可以考虑用比例法快速解答图像法应用 v t 图像,可把较复杂的问题转变为较为简单的数学问题,尤其是用图像进行定性分析,可避开繁杂的计算,快速得出答案[题点全练]1.(2016·上海高考)物体做匀加速直线运动,相继经过两段距离为 16 m 的路程,第一段用时 4 s,第二段用时 2 s,则物体的加速度是( )A. m/s2 B. m/s223 43C. m/s2 D. m/s289 169解析:选 B 根据题意,物体做匀加速直线运动, t 时间内的平均速度等于 时刻的瞬时t220速度,在第一段内中间时刻的瞬时速度为: v1= = m/s=4 m/s;在第二段内中间时刻v1164的瞬时速度为: v2= = m/s=8 m/s;则物体加速度为: a= = m/s2= v2162 v2- v1t 8- 43 43m/s2,故选项 B 正确。2.[多选](2018·无锡六校联考)一个做匀加速直线运动的物体,在前 4 s 内经过的位移为 24 m,在第二个 4 s 内经过的位移是 60 m,则这个物体( )A.在 t=2 s 时的速度为 6 m/sB.在 t=4 s 时的速度为 11 m/sC.这个物体运动的加速度为 a=2.25 m/s 2D.这个物体运动的初速度为 v0=1.5 m/s解析:选 ACD 已知 T=4 s, x1=24 m, x2=60 m,则由 Δ x= aT2得: x2- x1= aT2,得: a= = m/s2=2.25 m/s 2。x2- x1T2 60- 2442由 x1= v0T+ aT2,12得: v0= - aT= m/s- ×2.25×4 m/s=1.5 m/s, t=2 s 时速度x1T 12 244 12v2= v0+ at=1.5 m/s+2.25×2 m/s=6 m/s, t=4 s 时速度 v4= v0+ at′=1.5 m/s+2.25×4 m/s=10.5 m/s,故 A、C、D 正确,B 错误。突破点(三) 自由落体运动[典例] (2018·大庆模拟)比萨斜塔是世界建筑史上的一大奇迹。如图所示,已知斜塔第一层离地面的高度 h1=6.8 m,为了测量塔的总高度,在塔顶无初速度释放一个小球,小球经过第一层到达地面的时间 t1=0.2 s,重力加速度 g 取 10 m/s2,不计空气阻力。(1)求斜塔离地面的总高度 h;(2)求小球从塔顶落到地面过程中的平均速度。[审题
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