高考物理复习专题知识点01-运动的描述A4

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高考物理复习专题知识点01-运动的描述A4

运动的描述 ‎ 一.考点整理 运动参参量 ‎ ‎1.质点:忽略物体的 和 ,把物体简化为一个有 的物质点,叫质点.把物体看做质点的条件:物体的大小和形状对研究问题的影响可以 .‎ ‎2. 参考系:要描述一个物体的运动,首先要选定某个其它的物体做 ,这个被选作参考的物体叫参考系.参考系选取: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 ,通常以地面为参考系. ‎ ‎3.坐标系:为了定量地描述物体的位置及位置的 ,需要在参考系上建立适当的坐标系.‎ ‎4.时刻和时间间隔:① 时刻:指的是某一瞬时,在时间轴上用 来表示,对应的是物体运动的 、_________等状态量.② 时间间隔:是两个时刻间的间隔,在时间轴上用 来表示,对应的是 、 等过程量.‎ ‎5.位移和路程:① 位移:描述物体位置的 ,用从 位置指向 位置的有向线段表示,是矢量.② 路程:是物体运动轨迹的 ,是标量.‎ ‎6.速度:用位移与发生这个位移所用时间的比值,表示物体运动的快慢,这个就是速度.① 平均速度:在变速运动中,物体在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值,即v平均 = ______,是矢量.②瞬时速度:运动物体在某一 (或某一 )的速度,是矢量.③ 速率:瞬时速度的 ,是标量.④ 平均速率:路程与时间的比值,不一定等于平均速度的大小.‎ ‎7.加速度:加速度是描述物体 的物理量.定义式:a = ,单位 ,方向:是矢量,方向与 的方向相同.‎ ‎ 二.思考与练习 思维启动 ‎ ‎1. 下列说法正确的是 A.参考系必须是固定不动的物体 B.参考系可以是变速运动的物体 C.地球很大,又有自转,研究地球公转时,地球不可视为质点 ‎ D.研究跳水运动员转体动作时,运动员可视为质点 ‎2.如图所示,一个人沿着一个圆形轨道运动,由A点开始运动,经过半个圆周到达B点.下列说法正确的是 A.人从A到B的平均速度方向由A指向B B.人从A到B的平均速度方向沿B点的切线方向 C.人在B点瞬时速度方向由A指向B D.人在B点瞬时速度方向沿B点的切线方向 ‎3.甲、乙两个物体在同一直线上沿正方向运动,a甲 = 4 m/s2,a乙 = –4 m/s2,那么对甲、乙两物体判断正确的是 A.甲的加速度大于乙的加速度 B.甲做加速直线运动,乙做减速直线运动 C.甲的速度比乙的速度变化快 D.甲、乙在相等时间内速度变化可能相等 ‎ 三.考点分类探讨 典型问题 ‎ ‎〖考点1〗对质点的进一步理解 ‎【例1】 在研究物体的运动时,下列物体中可以当作质点处理的是 A.中国乒乓球队队员马林在第29届北京奥运会上获得男单的金牌,在研究他发出的乒乓球时 B.北京奥运会男子50米步枪三种姿势射击中,研究美国名将埃蒙斯最后一枪仅打了4.4环的子弹时 C.研究哈雷彗星绕太阳公转时 D.用GPS定位系统研究汽车位置时 ‎【变式跟踪1】2012年6月16日18时37分,“神舟九号”飞船在酒泉卫星发射中心发射升空.2012年6月18日约11时左右转入自主控制飞行,14时左右与“天宫一号”实施自动交会对接,如图所示.这是中国实施的首次载人空间交会对接.“神舟九号”并于2012年6月29日10点00分安全返回.关于以上消息,下列说法正确的是 A.“18时37分”表示是时刻 B.“神舟九号”飞船绕地球飞行一周,位移和路程都为零 C.在“神舟九号”与“天宫一号”实施自动交会对接的过程中,不可以把“神舟九号”看成质点 D.“神舟九号”飞船绕地球飞行一周的过程中,每一时刻的瞬时速度都不为零,平均速度也不为零 ‎〖考点2〗平均速度与瞬时速度 ‎【例2】 如图所示,物体沿曲线轨迹的箭头方向运动,在AB、ABC、ABCD、ABCDE四段轨迹上运动所用的时间分别是:1 s,2 s,3 s, 4 s.下列说法正确的是 A.物体在AB段的平均速度为1 m/s B.物体在ABC段的平均速度为 m/s C.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 ‎【变式跟踪2】 一质点沿直线Ox方向做减速直线运动,它离开O点的距离x随时间变化的关系为x = 6t – 2t3(m),它的速度v随时间t变化的关系为v = 6 – 6t2(m/s),则该质点在t = 2 s时的瞬时速度、从t = 0到t = 2 s间的平均速度、平均速率分别为 A.– 18 m/s、– 2 m/s、6 m/s     B.– 18 m/s、– 2 m/s、2 m/s C.– 2 m/s、– 2 m/s、– 18 m/s D.– 18 m/s、6 m/s、6 m/s ‎〖考点〗速度、速度的变化量和加速度 比较项目 速度v 速度的变化量Δv 加速度a 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 描述物体速度变化的快慢和方向,是状态量 定义式 单位 决定因素 方向 ‎【例3】 下述几种运动情况,实际上不可能存在的是 A.物体的速度不变,但加速度不为零 B.物体的速度越来越小,加速度越来越大 C.物体的加速度越来越小,速度越来越大 D.物体的加速度不变(不为零),速度也保持不变 ‎【变式跟踪3】 (单选)关于速度和加速度的关系,下列说法中正确的是 A.物体加速度的方向为正方向,则速度一定增加 B.物体的速度变化越快,则加速度就越大 C.物体加速度的方向保持不变,则速度方向也保持不变 D.物体加速度的大小不断变小,则速度大小也不断变小 ‎ 四.考题再练 高考试题 ‎ ‎1.(2011·天津卷,3)质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x = 5t + t2(各物理量均采用国际单位制单位),则该质点 A.第1 s内的位移是5 m B.前2 s内的平均速度是6 m/s C.任意相邻的1 s内位移差都是1 m D.任意1 s内的速度增量都是2 m/s ‎【预测1】 对以a = 2 m/s2做匀加速直线运动的物体,下列说法中正确的是 A.在任意1 s内末速度比初速度大2 m/s  B.第n s末的速度比第1 s末的速度大2n m/s C.2 s末速度是1 s末速度的2倍 D.2 s末的速度是4 m/s ‎【预测2】某质点以20 m/s的初速度竖直向上运动,其加速度保持不变,经2 s到达最高点,上升高度为20 m,又经过2 s回到出发点时,速度大小仍为20 m/s,关于这一运动过程的下列说法中正确的是 A.质点运动的加速度大小为10 m/s2,方向竖直向下 B.质点在这段时间内的平均速度大小为10 m/s C.质点在最高点时加速度为零 D.质点在落回抛出点时的速度与开始离开抛出点时的速度相等 ‎ 五.课堂演练 自我提升 ‎ ‎1.据科学研究表明,在太阳系的边缘可能还有一颗行星——幸神星.这颗可能存在的行星是太阳系现有的质量最大的行星,它的质量是木星质量的4倍,它的轨道与太阳的距离是地球与太阳的距离的几千倍.根据以上信息,下列说法正确的是 A.幸神星质量太大,不能看做质点 B.研究幸神星绕太阳运动,不能将其看做质点 C.比较幸神星运行速度与地球运行速度的大小关系,可以选择太阳为参考系 D.幸神星运行一周的位移要比地球运行一周的位移大 ‎2.如图所示,飞行员跳伞后飞机上的其他飞行员(甲)和地面上的人(乙)观察跳伞飞行员的运动后,引发了对跳伞飞行员运动情况的争论,下列说法正确的是 A.甲、乙两人的说法中必有一个是错误的 B.他们的争论是由于选择的参考系不同而引起的 C.研究物体运动时不一定要选择参考系 D.参考系的选择只能是相对于地面静止的物体 ‎3.关于位移和路程,下列说法中正确的是 A.在某段时间内,质点运动的位移为零,该质点一定是静止的 B.在某段时间内,质点运动的路程为零,该质点不一定是静止的 C.在直线运动中,质点位移的大小一定等于其路程 D.在曲线运动中,质点位移的大小一定小于其路程 ‎4.一个小球从距离地面4 m高处被抛下,被地面弹回,在距离地面1 m高处被接住.坐标原点选在抛出点下方2 m处,向下为坐标轴的正方向,则小球抛出点、接住点的坐标和该过程的位移、路程分别是 A.2 m、–1 m、–3 m、5 m B.–2 m、1 m、3 m、5 m C.4 m、1 m、–3 m、3 m D.–4 m、–1 m、3 m、3 m ‎5.为了使公路交通有序、安全,路旁立了许多交通标志,如图所示,甲图是限速标志,表示允许行驶的最大速度是80 km/h;乙图是路线指示标志,此处到南京还有150 km.上述两个数据表达的物理意义是 A.80 km/h是平均速度,150 km是位移 B.80 km/h是瞬时速度,150 km是路程 C.80 km/h是瞬时速度,150 km是位移 D.80 km/h是平均速度,150 km是路程 ‎6.一个质点做方向不变的直线运动,加速度的方向始终与速度的方向相同,但加速度大小先保持不变,再逐渐减小直至为零,则在此过程中 A.速度先逐渐变大,然后再逐渐减小,当加速度减小到零时,速度达到最小值 B.速度先均匀增加,然后增加的越来越慢,当加速度减小到零时,速度达到最大值 C.位移逐渐增大,当加速度减小到零时,位移将不再增大 D.位移先逐渐增大,后逐渐减小,当加速度减小到零时,位移达到最小值 ‎7.物体做匀变速直线运动的位移一时间图像如图所示,由图中数据可求出的物理量是 ‎ A.可求出物体的初速度 B.可求出物体的加速度 C.可求出物体的平均速度 D.可求出物体通过的路程 ‎8.质点做直线运动时的加速度随时间变化的关系如图所示,该图线的斜率为k,图中斜线部分面积S,下列说法正确的是 A.斜率k表示速度变化的快慢 B.斜率k表示速度变化的大小 C.面积S表示t1 – t2的过程中质点速度的变化量 D.面积S表示t1 – t2的过程中质点的位移 ‎9.1845 年英国物理学家和数学家斯·托克斯(S.G.Stokes)研究球体在液体中下落时, 发现了液体对球体的粘滞阻力与球的半径、速度及液体的种类有关,有 F = 6πηrv,其中 物理量η为液体的粘滞系数,它与液体的种类及温度有关.如图所示,现将一颗小钢珠由 静止释放到盛有蓖麻油的足够深量筒中.下列描绘小钢珠在下沉过程中加速度大小 a 与时 间 t 关系的图象,可能正确的是 ‎10.如图是甲、乙两物体从同一点开始做直线运动的运动图像,下列说法正确的是 A.若y表示位移,则t1时间内甲的位移小于乙的位移 B.若y表示速度,则t1时间内甲的位移小于乙的位移 C.若y表示位移,则t = t1时甲的速度大于乙的速度 D.若y表示速度,则t = t1时甲的速度大于乙的速度 ‎参考答案:‎ 一.考点整理 运动参参量 ‎ ‎1. 大小 形状 质量 忽略 ‎2. 参考 不同 ‎3. 变化 ‎4. 点 位置 速度 线段 位移 路程 ‎5.变化 初 末 长度 ‎6. Δx/Δt 时刻(位置) 大小 ‎7. 速度变化快慢 Δv/Δt m/s2 Δv 二.思考与练习 思维启动 ‎ ‎1. B;参考系可以是固定不动的物体,也可以是变速运动的物体,选项A错误,B正确;研究地球公转时,地球可视为质点,选项C错误;研究跳水运动员转体动作时,运动员不可视为质点,选项D错误.‎ ‎2.AD;物体在某段时间内平均速度的方向与位移的方向相同,所以人从A到B的平均速度方向由A指向B,A正确、B错误.物体在某一点的瞬时速度的方向就是物体在该点的运动方向,人在B点时的运动方向为沿B点的切线方向,所以人在B点瞬时速度方向沿B点的切线方向,C错误、D正确.‎ ‎3.B;加速度的正、负表示方向,绝对值表示大小,甲、乙加速度大小相等,A错.甲的加速度与速度同向,所以做加速运动,乙的加速度与速度方向相反,所以做减速运动,B对.加速度大小表示速度变化的快慢,甲、乙速度变化一样快,C错.由Δv = aΔt可知在相等时间内,甲、乙速度变化大小相等,方向相反,D错.‎ 三.考点分类探讨 典型问题 ‎ 例1 BCD;乒乓球比赛中运动员发出的乒乓球有转动,这种转动不能忽略,所以不能把乒乓球看做质点;研究美国名将埃蒙斯最后一枪仅打了4.4环的子弹的运动时,由于子弹各部分的运动情况都相同,所以可以看做质点;研究哈雷彗星绕太阳公转时,可以忽略哈雷彗星的自转,也可以看做质点;用GPS定位系统研究汽车位置时,不需要考虑汽车各部分运动的差异,汽车可以看做质点,所以选项B、C、D正确.‎ 变式1 AC;“18时37分”是“神舟九号”发射的瞬间,指时刻,A对;“神舟九号”飞船绕地球飞行一周,路程不为零,B错;在交会对接的过程中,对“神舟九号”姿态调整,涉及到转动,所以不能将“神舟九号”看成质点,C对;据平均速度的定义可判断D错.‎ 例2 ABC;由=可得:AB= m/s=1 m/s,AC= m/s,故A、B均正确;所选取的过程离A点越近,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.‎ 变式2 A;由瞬时速度公式可得t = 2 s时的瞬时速度为v = 6 – 6×22 m/s = – 18 m/s,物体经时间1 s速度减为0,由x随时间t变化关系可知在t = 0到t = 2 s内发生的位移为Δx = – 4 m,所以t = 0到t = 2 s间的平均速度为 = = – 2 m/s,由x随时间t变化的关系可知在t = 0到t = 1 s内发生的位移为x1 = 4 m,所以从t = 0到t = 2 s内通过的路程为s = 12 m,所以t = 0到t = 2 s间的平均速率为 = = 6 m/s.‎ 比较项目 速度 速度的变化量 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 描述物体速度变化的快慢和方向,是状态量 定义式 v= Δv=v-v0‎ a= 单位 m/s m/s m/s2‎ 决定因素 由v0、a、t决定 由Δv=at知Δv由a与t决定 由决定 方向 与位移x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F的方向决定,而与v0、v 方向无关 例3 AD;只要有加速度,速度一定变化,但是速率可能不变(匀速圆周运动).加速度只表示速度变化快慢,和速度大小、变化量都没有直接关系.‎ 变式3 B;速度和加速度都是矢量,它们的正负表示与选取的正方向间的关系,即相同为正,相反为负.若速度和加速度的方向相同,即同为正或同为负,则速度一定增加,反之,方向相反即一正一负,则速度一定减小,选项A错误;加速度是描述速度变化快慢的物理量,所以速度变化越快,加速度就越大,选项B正确;物体加速度的方向保持不变,速度方向可能变化(如平抛运动),也可能不变(如自由落体运动),选项C错误;若加速度的方向和速度方向相同,尽管加速度在变小,速度仍在增大,只是增加得越来越慢,选项D错误.‎ 四.考题再练 高考试题 ‎ ‎1.D;由x = v0t+at2与x = 5t + t2的对比可知:该质点做匀加速直线运动的初速度v0 = 5 m/s,加速度a = 2 m/s2,将t = 1 s代入所给位移公式可求得第1 s内的位移是6 m,A错误;前2 s内的位移是14 m,平均速度为 = = 7 m/s;B错误;相邻1 s内位移差Δx = aT2 = 2 m,C错误;由加速度的物理意义可得任意1 s内速度的增量都是2 m/s.‎ 预测1 A;由a = 知A正确;从1 s末到n s末有(n – 1)个时间间隔,故B错误;由于初速度不确定,故C、D均错误.‎ 预测2 A;根据加速度的定义知,取竖直向上为正方向,则:a= m/s2=-10 m/s2,负号表示加速度方向与规定的正方向相反,即竖直向下,选项A正确;由位移的定义知,这段时间内的总位移为零,而路程为40 m,根据平均速度的定义知,平均速度为零,但平均速率却为v= m/s=10 m/s,即选项B错误;质点做匀变速运动,每时每刻的加速度都相同,在最高点速度为零,但加速度大小仍为10 m/s2,方向竖直向下,所以选项C错误;在抛出点两时刻的瞬时速度大小相等,但方向相反,选项D错误.‎ 五.课堂演练 自我提升 ‎ ‎1.C;本题考查质点、位移和参考系的概念.物体能否看做质点与物体的质量无关,A错.幸神星的形状和大小相对其到太阳的距离来说属于次要的因素,因此可以看做质点,B错.比较两个物体运动的快慢,要选择同一参考系,C对.幸神星运行一周的位移和地球运行一周的位移均为零,D错.‎ ‎2.B;甲、乙两人的争论是由于选择的参考系不同而引起的,A错,B对;研究物体的运动一定要选择参考系,C错;参考系的选取具有任意性,D错.‎ ‎3.AD;位移为零,只能说明初末位置是同一位置,不能判断出物体是否运动,故A项正确;物体只要运动,路程就不会为零,因此,路程为零说明物体没有运动,即物体静止,B项错误;如果是双向直线运动,则位移的大小小于路程;除了单向直线运动位移的大小等于路程外,其他的运动中位移的大小都小于路程.所以C项错误、D项正确.‎ ‎4.B;由题意可知,初位置在坐标原点负方向2 m处,末位置在坐标原点正方向1 m处,位移为3 m,路程为5 m,选项B正确.‎ ‎5.B;限速标志上标出的速度为瞬时速度,而路线指示标志上标出的数值是此处到青岛的路程还有150 km.故B正确.‎ ‎6.B;加速度与速度同向,速度应增大,当加速度不变时,速度均匀增加;当加速度减小时,速度仍增大,但不再是均匀增大,直到加速度为零时,速度不再增大,A项错误,B项正确;因质点速度方向不变化,始终是向前运动,最终匀速运动,所以位移一直在增大,C项和D项均错误.‎ ‎7.C;由图中数据可得到位移和时间,可求出的物理量是物体的平均速度,选项C正确.‎ ‎8.C;斜率k表示加速度变化的快慢,选项AB错误;面积S表示t1 – t2的过程中质点速度的变化量,选项C正确D错误.‎ ‎9.D;由于液体对球体的粘滞阻力与速度成正比,小钢珠在下沉过程中速度逐渐增大,粘滞阻力逐渐增大,当粘滞阻力逐渐增大到等于重力时,加速度逐渐减小到零,小钢珠在下沉过程中加速度大小 a 与时 间 t ‎ 关系的图象,可能正确的是D.‎ ‎10.BC;若y表示位移,则t1时间内甲的位移等于乙的位移,选项A错误;若y表示速度,根据速度图象的面积表示位移,则t1时间内甲的位移小于乙的位移,选项B正确;若y表示位移,根据位移图象斜率表示速度,则t = t1时甲的速度大于乙的速度,选项C正确;若y表示速度,则t = t1时甲的速度等于乙的速度,选项D错误.‎
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