【物理】2019届一轮复习人教版描述运动的基本概念学案
运动的描述 匀变速直线运动
第1课时 描述运动的基本概念
考点1 质点和参考系
一、质点
1．定义：用来代替物体的有质量的点。质点不同于几何“点”，几何中的“点”仅仅表示空间中的某一位置。
2．物体可看成质点的条件：研究一个物体的运动时，物体的大小和形状对研究问题的影响可以忽略。
3．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。
4．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。
二、参考系
1．定义：为了研究物体的运动而假定不动的物体。描述某个物体的运动时，必须明确它是相对哪个参考系而言的。
2．选取原则：可任意选取，但对同一物体的运动，所选的参考系不同，对其运动的描述可能会不同。通常以地面为参考系。在同一个问题中，若要研究多个物体的运动或同一个物体在不同阶段的运动，则必须选取同一个参考系。
3．参考系的“四性”
标准性
选作参考系的物体都假定不动，被研究的物体都以参考系为标准
任意性
参考系的选取原则上是任意的，通常选地面为参考系
同一性
比较不同物体的运动必须选同一参考系
差异性
观察某一物体的运动，选择不同的参考系，观察结果一般不同
1．(多选)下列关于物体是否可以看做质点的说法中正确的有( )
A．研究奥运游泳冠军叶诗文的游泳技术时，叶诗文不能看成质点
B．研究飞行中直升机上的螺旋桨的转动情况时，直升飞机可以看做质点
C．观察航空母舰上的舰载飞机起飞时，可以把航空母舰看做质点
D．在作战地图上确定航空母舰的准确位置时，可以把航空母舰看做质点
答案 AD
解析
研究奥运游泳冠军叶诗文的游泳技术时，叶诗文的大小和形状不能忽略不计，故叶诗文不能看成质点，A正确；研究飞行中直升机上的螺旋桨的转动情况时，直升机的大小和形状不能忽略不计，故不可以看做质点，B错误；观察航空母舰上的舰载飞机起飞时，航母的大小和形状不能忽略不计，故不可以把航空母舰看做质点，C错误；在作战地图上确定航空母舰的准确位置时，航母的大小和形状可以忽略不计，故可以把航空母舰看做质点，D正确。
2．下列运动的物体，能当成质点处理的是( )
A．研究地球四季的变化时，自转中的地球
B．研究前进中汽车车轮的转动时，前进中的汽车
C．裁判员在打分过程中冰面上旋转的花样滑冰运动员
D．研究火车从北京到上海的行驶时间时，做匀速运动的火车
答案 D
解析 研究地球公转时，地球可以看成质点处理，研究自转时不可以；研究车轮的转动时，汽车不可以当成质点处理，因为研究对象是汽车的某个部分；花样滑冰运动员要靠动作评分，不可作为质点处理；火车远距离行驶计算运动时间时，其长度对运动时间的计算几乎没有影响。故选D。
3．(人教版必修1 P11·T1改编)(多选)下列对参考系的理解中正确的是( )
A．“一江春水向东流”是江水相对于河岸为参考系
B．“地球的公转”是以太阳为参考系
C．日常说“钟表的时针在转动”是以分针为参考系
D．“太阳东升西落”是以地球为参考系
答案 ABD
解析 日常说“钟表的时针在转动”是以钟表面为参考系的，C错误。
考点2 位移和路程
1．位移描述物体位置的变化，用从初位置指向末位置的有向线段表示，是矢量。
2．路程是物体运动轨迹的长度，是标量。
3．一般情况下，物体的位移小于其路程，只有在物体做单向直线运动时，其位移大小才等于路程。
4．位移与路程的比较
1．(多选)关于位移和路程，下列说法中正确的是( )
A．沿直线运动的物体，位移和路程是相等的
B．质点沿不同的路径由A到B，其位移是相同的
C．质点通过一段路程，其位移可能是零
D．质点运动的位移大小可能大于路程
答案 BC
解析 沿直线运动的物体，若没有往复运动，也只能说位移的大小等于路程，而不能说位移等于路程，若有往复时，则其大小不相等，选项A错误。在有往复的直线运动和曲线运动中，位移的大小是小于路程的，位移只取决于始末位置，与路径无关，而路程是与路径有关的，故选项B、C正确，位移大小只能小于等于路程，不可能大于路程，选项D错误。
2．2016年在巴西里约热内卢举行的奥运会上，甲、乙两名运动员均参加了400 m比赛，其中甲在第2跑道起跑，乙在第3跑道起跑，最后都通过终点线，则甲、乙通过的位移大小x甲、x乙和通过的路程x甲′、x乙′之间的关系是( )
A．x甲>x乙，x甲′
x乙，x甲′>x乙′
C．x甲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，丙匀速下降，且v丙>v甲
答案 ABC
解析
甲看到楼房匀速上升，则甲相对楼房是向下运动的，以地面为参考系，甲是向下运动的。乙看到甲匀速上升，说明乙相对甲向下运动，以地面为参考系，乙是向下运动的，而且速度比甲大。甲看到丙匀速上升，丙看到乙匀速下降，则丙的情况稍微复杂些，以地面为参考系可能是向下运动，但速度比甲和乙都要小，也可能是静止的，也可能是向上运动的。故选A、B、C。
4．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
答案 B
解析 图中的线路是攀岩者所走路程，大于自起点到终点的位移，所以B正确，A、C错误；线路总长度与攀岩爱好者所走时间的比值等于他的平均速率，D错误。
5．在田径运动会的200米比赛中，第1跑道和第8跑道的运动员同时到达终点。下列说法错误的是( )
A．两个运动员的平均速度相等
B．两个运动员的平均速率相等
C．研究运动员全程的平均速率时，可以把运动员看做质点
D．研究运动员是否同时到达终点时，不能把运动员看做质点
答案 A
解析 200米比赛，赛道有一段是弯道，第1跑道和第8跑道的起点不同，终点相同，所以位移不同，平均速度不同，A错误；路程相同，时间相等，平均速率相等，B正确；研究运动员全程的平均速率时，运动员的身体没有影响，可以看成质点，而研究运动员到达终点时，要看谁先撞线，故不能看成质点，C错误，D正确。
6．某赛车手在一次野外训练中，先利用地图计算出A、B两地的直线距离为9 km，实际中他从A地到B地所用时间为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P时，车内速度计指示的示数为150 km/h，那么可以确定的是( )
A．研究赛车通过某个弯道的技术动作时，能把该车看成质点
B．在整个过程中赛车手的路程是9 km
C．在整个过程中赛车手的平均速度大小是150 km/h
D．经过路标P时的瞬时速率是150 km/h
答案 D
解析 研究赛车通过某个弯道的技术动作时，不能忽略赛车的大小和形状，所以不能把该车看成质点，故A错误；位移是从初位置指向末位置的有向线段，路程是运动轨迹的长度，故赛车手的位移为9 km，路程为15 km，故B错误；整个过程中赛车手的平均速度为v＝＝9× km/h＝108 km/h，故C错误；车内速度计指示的是赛车通过某位置的瞬时速率，故D正确。
7. (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/s
B．前2 s内的平均速度大小为 m/s
C．前4 s内的平均速率为0.5 m/s
D．前4 s内的平均速度大小为2 m/s
答案 AB
解析 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＝＝ m/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，前4 s通过的位移x2＝|AC|＝2 m，平均速度为2＝＝ m/s＝0.5 m/s，C、D错误。
8. A、B、C三物体同时、同地、同向出发做直线运动，如图所示是它们运动的位移—时间图象，由图象可知它们在t0时间内( )
A.A＝B＝C
B.A>B>C
C．t0时刻之前A一直在B、C的后面
D．A的速度一直比B、C的要大
答案 A
解析 位移—时间图象表示物体的位置随时间的变化规律，图象上任意一点表示该时刻物体的位置，图象的斜率表示该时刻物体的速度，斜率的正负表示速度的方向。由题图可知，三物体的初位置、末位置相同，则位移相同，平均速度＝也相同，故A正确，B错误；t0时刻之前，A在任意时刻的位置坐标大于B、C的位置坐标，所以A一直在B、C的前面，故C错误；图象的斜率表示该时刻的速度，所以A的速度先比B、C的大，后比B、C的小，故D错误。
9．(2016·全国卷Ⅲ)一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动，在时间间隔t内位移为s，动能变为原来的9倍。该质点的加速度为( )
A. B. C. D.
答案 A
解析 设质点的初速度为v0，由末动能为初动能的9倍，得末速度为初速度的3倍，即vt＝3v0，由匀变速直线运动规律可知，＝＝2v0，由加速度的定义可知质点的加速度a＝＝，由以上两式可知，a＝，A正确，B、C、D错误。
10. (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Δt。测得遮光条的宽度为Δx，用近似代表滑块通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( )
A．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
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，＝，当Δt→0时，可看成物体的瞬时速度，Δx越小，Δt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Δt，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只能使加速度增大，并不一定能使更接近瞬时速度，D项错误。
11．(2017·咸阳一模)关于物体运动的速度和加速度的关系，下列说法正确的是( )
A．加速度就是增加的速度
B．速度越大，加速度也越大
C．速度变化越快，加速度一定越大
D．加速度的方向保持不变，速度的方向也一定保持不变
答案 C
解析 加速度的大小等于单位时间内速度的变化量，不是增加的速度，故A错误；速度越大，加速度不一定越大，如物体以较大的
速度做匀速直线运动，速度虽然很大，但加速度为0，故B错误；加速度是反映速度变化快慢的物理量，速度变化越快，加速度越大，故C正确；加速度的方向不变，速度的方向可能改变，如平抛运动，加速度方向不变，速度的方向时刻改变，故D错误。
12．(2017·山西孝义一模)(多选)一质点做直线运动，当时间t＝t0时，位移x>0，速度v>0，加速度a>0，此后a逐渐减小，则它的( )
A．速度逐渐减小
B．位移始终为正值，速度变为负值
C．速度的变化越来越慢
D．位移的变化越来越快
答案 CD
解析 速度v>0，加速度a>0，加速度方向与速度方向相同，物体做加速运动，速度逐渐增大，加速度是反映速度变化快慢的物理量，加速度减小，速度变化越来越慢，速度越来越大，可知位移的变化越来越快，故C、D正确，A、B错误。
13．(2018·石家庄模拟)(多选)我国新研制的隐形战机歼－20，已经开始挂弹飞行。在某次试飞中，由静止开始加速，当加速度a不断减小至零时，飞机刚好起飞，则此过程中飞机的( )
A．速度不断增大，位移不断减小
B．速度不断增大，位移不断增大
C．速度增加越来越快，位移增加越来越快
D．速度增加越来越慢，位移增加越来越快
答案 BD
解析 飞机的加速度不断变小，但速度不断变大，只是增加变慢而已，速度变大时，位移增加变快，B、D正确。
14．(2018·衡水模拟)某人爬山，从山脚爬上山顶，然后又从原路返回到山脚，上山的平均速度为v1，下山的平均速度为v2，则往返的平均速度的大小和平均速率是( )
A.， B.，
C．0， D．0，
答案 D
解析 平均速度是位移与时间的比值，由于此人爬山往返一次，位移Δx＝0，平均速度＝＝＝0；平均速率是路程与时间的比值，由于此人往返一次，路程为山脚到山顶距离的2倍，平均速率为＝＝，所以D正确。
15．(2017·河南南阳质检)“蛟龙号”是我国首台自主研制的作业型深海载人潜水器。它是目前世界上下潜能力最强的潜水器，假设某次海试活动中，“蛟龙号”完成海底任务后竖直上浮，从上浮速度为v时开始计时，此后“蛟龙号”匀减速上浮，经过时间t上浮到海面，速度恰好减为零，则从t0(t0
查看更多
