【物理】2019届一轮复习人教版 运动的描述 学案

【物理】2019届一轮复习人教版 运动的描述 学案

考点精讲 一、质点和参考系 ‎1．质点：用来代替物体的有质量的点．它是一种理想化模型．‎ 物体可被看做质点主要有三种情况 ‎(1)多数情况下，平动的物体可看做质点．‎ ‎(2)当问题所涉及的空间位移远大于物体本身的大小时，可以看做质点．‎ ‎(3)转动的物体一般不可看做质点，但转动可以忽略时，可把物体看做质点．‎ ‎2．参考系：为了研究物体的运动而选定用来作为参考的物体．参考系可以任意选取．通常以地面或相对于地面不动的物体为参考系来研究物体的运动．‎ 参考系的选取原则：以观测方便和使运动的描述尽可能简单为原则．‎ ‎(1)研究地面上物体的运动时，常选地面或相对地面静止的物体作为参考系．‎ ‎(2)研究某一系统中物体的运动时，常选该系统为参考系．例如：研究宇航舱内物体的运动情况时，选取宇航舱为参考系．‎ 二、位移和速度 ‎1．位移和路程 ‎(1)位移：描述物体(质点)的位置的变化，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．‎ ‎2．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＝，是矢量．‎ ‎(2)瞬时速度：运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度，是矢量．‎ ‎3．速率和平均速率 ‎(1)速率：瞬时速度的大小，是标量．‎ ‎(2)平均速率：路程与时间的比值，不一定等于平均速度的大小．‎ ‎4. (1)无论什么运动，瞬时速率都等于瞬时速度的大小．‎ ‎(2)只有在单向直线运动中，平均速率才等于平均速度的大小；在其他运动中，平均速率大于平均速度的大小．　 ‎ 三、加速度 ‎1．定义式：a＝，单位是m/s2.‎ ‎2．物理意义：描述速度变化的快慢．‎ ‎3．方向：与速度变化的方向相同．‎ ‎4. 速度、速度的变化量和加速度的比较 速度 速度的变化量 加速度 物理意义 描述物体运动的快慢，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，是状态量 定义式 v＝ Δv＝v－v0‎ a＝＝ 方向 与位移Δx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的方向无关 ‎5．物体加、减速的判定 ‎(1)当a与v同向或夹角为锐角时，物体加速．‎ ‎(2)当a与v垂直时，物体速度大小不变．‎ ‎(3)当a与v反向或夹角为钝角时，物体减速．‎ 考点精练 题组1 机械运动 质点 参考系与坐标系 ‎1．（机械运动 参考系）下列关于机械运动的说法中正确的是（　　）‎ A．物体的运动和静止都是绝对的 B．只能选静止不动的物体作为参照物 C．研究机械运动不一定都要选参照物 D．选择不同参照物描述同一物体运动的情况，物体可能是运动的也可能是静止的 ‎【答案】D ‎ ‎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状况的争论，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．他们的争论是由于参考系的选择不同而引起的 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 ‎【答案】B ‎【解析】甲、乙两人的争论是由于参考系的选择不同而引起的，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，选取时要以方便为原则，D错。‎ ‎3.下列有关质点的说法中，正确的是(　　)‎ A．研究哈雷彗星的公转时，哈雷彗星可看做质点 B．花样滑冰运动员正在表演冰上舞蹈动作，此时该运动员可看做质点 C．用GPS定位系统确定正在南极冰盖考察的某科考队员的位置时，该队员可看做质点 D．因为子弹的质量、体积都很小，所以在研究子弹穿过一张薄纸所需的时间时，可以把子弹看做质点 ‎【答案】AC ‎4.下列说法中正确的是(　　)‎ A．研究短跑运动员的起跑动作时，可将运动员看做质点 B．研究汽车在上坡时有无翻倒的危险时，可将汽车看做质点 C．“两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山”是以“万重山”为参考系的 D．升国旗时，观察到国旗冉冉升起，观察者是以“国旗”为参考系的 ‎【答案】　C ‎【解析】　研究短跑运动员的起跑动作时，所研究对象的大小和形状不能忽略，故运动 员不能看做质点；研究汽车翻倒是转动问题，不能看做质点，故A、B错误．选项C中的研究对象是“轻舟”，已过“万重山”，是以“万重山”为参考系，该选项正确；选项D中的研究对象是“国旗”，是以地面或旗杆为参考系的，该选项错误．‎ 题组2 矢量和标量 位置、位移、路程 ‎6．（矢量和标量 位移）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．标量是既有大小又有方向的物理量 C．位移－10 m比5 m小 D．－10 ℃比5 ℃的温度低 ‎【答案】AD ‎7．关于位移与路程，下列说法中正确的是 (　　)‎ 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大于其路程 ‎【答案】B ‎【解析】 物体从某位置出发，经一段时间又返回到原位置，此过程位移为零，但它运动了，A错；物体的运动路程为零，说明它未动，反之物体若静止不动，它的运动路程一定为零，B对；只有在单向直线运动中，物体的位移大小才等于路程，C错；曲线运动中，物体的位移大小一定小于路程，D错。‎ ‎8．从离地6m高处的平台上竖直向上抛出一个小球，小球上升到离平台6m高处开始下落，小球落到地面不再弹起。在整个运动过程中（ ）‎ A．小球的位移大小为6m，方向竖直向上，通过的路程为6m B．小球的位移大小为6m，方向竖直向下，通过的路程为18m C．小球的位移大小为18m，方向竖直向上，通过的路程为6m D．小球的位移大小为12m，方向竖直向下，通过的路程为18m ‎【答案】B ‎ ‎【解析】结合题设条件，画出如图所示的小球的运动的示意图，‎ 根据位移的定义，从初位置到末位置有向线段，故此过程中，小球的位移为6m，方向竖直向下；由路程的定义，从初位置到末位置实际轨迹的长度，故此过程中，小球的路程为18m，选项B正确，选项A、C、D错误。‎ ‎9．(多选)在中科大举行的机器人大赛中，某机器人在平面内由点(0，0)出发，沿直线运动到点(3，1)，然后又由点(3，1)沿直线运动到点(1，4)，然后又由点(1，4)沿直线运动到点(5，5)，最后又由点(5，5)沿直线运动到点(2，2)，平面坐标系横、纵坐标轴的单位长度为1 m．整个过程中机器人所用时间是2 s，则(　　)‎ A．机器人的运动轨迹是一条直线 B．机器人不会两次通过同一点 C．整个过程中机器人的位移大小为2 m D．整个过程中机器人的位移与由点(5，5)运动到点(2，2)的位移方向相反 ‎【答案】CD ‎10．以下四种运动中，哪种运动的位移的大小最大 (　　)‎ A．物体先向东运动了4 m，接着再向南运动了3 m B．物体先向东运动了8 m，接着再向西运动了4 m C．物体沿着半径为4 m的圆轨道运动了圈 D．物体向北运动了2 s，每秒通过3 m的路程 ‎【答案】D ‎【解析】A选项的过程图示如图甲所示，‎ 位移大小x1＝＝5 m，方向由A指向C；B选项的过程图示如图乙所示，位移大小x2＝＝4 m，方向由A指向C；C选项的图示如图丙所示，位移大小x3＝＝4 m，方向由A指向B；D选项的位移大小x4＝3×2 m＝6 m，故D选项正确。‎ 题组3 时刻与时间 ‎11．以下说法中的“时间”指时刻的是（ ）‎ A．2014亚冠联赛中国队广州恒大对阵日本队横滨水手的比赛中，凭借埃尔克森分别在第11分钟和第38分钟的进球，广州恒大以2∶1击败对手 B．在伦敦奥运会男子400米自由泳决赛中，我国选手孙杨勇夺金牌，实现我国男子游泳金牌零的突破，他的成绩为3分40秒14‎ C．我国实行每周工作40小时的劳动制度 D．我国发射的“神舟九号”载人飞船环绕地球运行13天后，在内蒙古主着陆场成功着陆 ‎【答案】A ‎12．（时刻与时间 矢量）关于时间间隔和时刻下列说法正确的是 (　　)‎ A．时间间隔是较长的一段时间，时刻是较短的一段时间 B．第2 s内和前2 s内指的是不相等的两段时间间隔 C．“北京时间12点整”指的是时刻 D．时光不能倒流，因此时间有方向是矢量 ‎【答案】BC ‎【解析】时刻不是时间，故A错；第2秒内的时间间隔是1 s，前2秒的时间间隔是2‎ ‎ s，故B对；12点整是指时刻，故C对；时间是标量，故D错。‎ 题组4 速度与速率 ‎14．关于速度的说法，下列各项正确的是 (　　)‎ A．速度是描述物体运动快慢的物理量，速度大表示物体运动快 B．速度描述物体的位置变化的快慢，速度大表示物体位置变化大 C．速度越大，位置变化越快，位移也就越大 D．一段时间内物体的位置不变化，则这段时间内物体速度为零 ‎【答案】A ‎15．（平均速度定义）短跑运动员在100 m比赛中，以8 m/s 的速度迅速从起点冲出，到50 m处的速度是9 m/s，10 s 末到达终点的速度是10.2 m/s，则运动员在全程中的平均速度是 (　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ A．9 m/s B．10.2 m/s C．10 m/s D．9.1 m/s ‎【答案】C ‎【解析】由平均速度的定义式得v＝＝ m/s＝10 m/s，故C正确。‎ ‎15．（瞬时速度 平均速度）电动玩具车从静止开始沿直线运动，第4s末回到出发点。已知它在第1秒、第2秒、第3秒、第4秒内通过的路程分别为1 m、2 m、2 m、1 m。关于这个运动，下列说法中正确的是（ ）‎ A．4秒末的瞬时速度一定为1m/s ‎ B．4秒末的瞬时速度一定为0 m/s C．前4秒的平均速度为0 m/s ‎ D．前4秒的平均速度为1.5 m/s ‎【答案】C ‎【解析】玩具车做变速直线运动，不能确定4秒末的瞬时速度，选项A、B错误；前4 s内平均速度＝＝ m/s＝0 m/s，选项C正确，选项D错误。‎ ‎16．（平均速度 瞬时速度）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：1s，2s，3s，4s。下列说法错误的是(　　)‎ 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．ABC段的平均速度比AB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 ‎【答案】CD　‎ ‎17．如图所示是做直线运动某物体的位移时间图象，根据图中数据可以求出P点的瞬时速度．下面四个选项中哪一项更接近P点瞬时速度的真实值(　　)‎ A．2 m/s B．2.2 m/s C．2.21 m/s D．2.211 m/s ‎【答案】C 题组5 加速度 ‎18．由a＝可知 (　　)‎ A．a与Δv成正比 B．物体加速度大小由Δv决定 C．a的方向与Δv的方向相同 D．叫速度变化率，就是加速度 ‎【答案】CD ‎【解析】加速度a完全取决于速度的变化率，并不是与Δv成正比，也不是与Δt成反比。其方向始终跟速度的变化量Δv的方向一致，和速度的方向无关。‎ ‎20．甲、乙两个物体沿同一直线向同一方向运动，取物体的初速度方向为正，甲的加速度恒为2 m/s2，乙的加速度恒为－3 m/s2，则下列说法中正确的是(　　)‎ A．两物体都做加速直线运动，乙的速度变化快 B．甲做加速直线运动，它的速度变化快 C．乙做减速直线运动，它的速度变化率大 D．甲的加速度比乙的加速度 ‎【答案】C ‎21．关于速度、速度的变化量、加速度，正确的说法是(　　)‎ A．物体运动时速度的变化量越大，它的加速度一定越大 B．速度很大的物体，其加速度可以为零 C．某时刻物体速度为零，其加速度可能很大 D．加速度很大时，运动物体的速度一定很快变大 ‎【答案】BC ‎【解析】 由a＝可知， 在Δv越大，但不知道Δt的大小时，无法确定加速度的大小，故A错；高速匀速飞行的战斗机，速度很大，但速度变化量为零，加速度为零，所以B对；炮筒中的炮弹，在火药刚刚燃烧的时刻，炮弹的速度为零，但加速度很大，所以C对；加速度很大，说明速度变化很快，速度可能很快变大，也可能很快变小，故D错。‎ ‎22.如图所示，小球以大小为3 m/s的速度v1水平向右运动，碰一墙壁经Δt＝0.01 s后以大小为 2 m/s的速度v2沿同一直线反向弹回，则小球在这0.01 s内的平均加速度是(　　)‎ A．100 m/s2，方向向右　　　 B．100 m/s2，方向向左 C．500 m/s2，方向向左 D．500 m/s2，方向向右 ‎【答案】C.‎ ‎【解析】取初速度的方向为正方向，由a＝得，a＝＝ m/s2＝－500 m/s2，方向与v2方向相同，水平向左，故选项C正确． ‎ ‎23．火车紧急刹车时，在15 s内速度从54 km/h均匀减小到零，火车的加速度为(　　)‎ A．1 m/s2 B．－1 m/s2‎ C．1.5 m/s2 D．－1.5 m/s2‎ ‎【答案】B ‎【解析】火车的初速度v0＝54 km/h＝15 m/s，末速度vt＝0，故火车刹车时的加速度a＝＝ m/s2＝－1 m/s2，B选项正确。‎ 方法突破 极限思想的应用 ‎1. 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/s C．4.0 m/s D．0.40 m/s ‎【答案】 A.‎ ‎2．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】表示的是Δt时间内的平均速度，遮光条的宽度Δx越窄，则记录遮光时间Δt越小，越接近滑块通过光电门时的瞬时速度，选项A正确．‎ ‎3．如图所示，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．滑块向右做匀加速直线运动依次通过两个光电门A和B.光电门上的黑点处有极细的激光束，当遮光板挡住光束时开始计时，不遮挡光束时停止计时．现记录了遮光板通过第一个光电门所用的时间为Δt1＝0.30 s，通过第二个光电门所用的时间为Δt2＝0.10 s，光电门从第一次计时结束到第二次计时开始经历的时间为Δt3＝0.30 s，则滑块的加速度大小应为(　　)‎ A．0.67 m/s2 B．0.14 m/s2‎ C．0.40 m/s2 D．0.22 m/s2‎ ‎【答案】C