(讲义)第1章 运动的描述 章末综合提升-【提分教练】2023-2024学年新教材高中物理必修第一册(粤教版2019)

主题1　与速度相关概念的比较 1．速度与速率的联系与区别 项目 速度 速率 物理意义 描述物体运动快慢和方向的物理量，是矢量 描述物体运动快慢的物理量，是标量 分类 平均速度、瞬时速度 平均速率、瞬时速率 决定因素 平均速度＝ 平均速率＝ 方向 平均速度方向与位移方向相同；瞬时速度方向为该点运动的方向 无方向 联系 它们的单位都是m/s，瞬时速度的大小等于瞬时速率，即常说的速率 注意：速率是瞬时速度的大小，但平均速率不是平均速度的大小． 2．速度v、速度的变化量Δv和加速度a 项目 速度v 速度的变化量Δv 加速度a 物理 意义 描述物体运动快慢和方向的物理量，是状态量 描述物体速度改变大小程度的物理量，是过程量 描述物体速度变化快慢的物理量，是状态量 定义式 v＝或v＝ Δv＝vt－v0 a＝或a＝ 决定 因素 v的大小由v0、a、t决定 Δv由vt与v0决定，由Δv＝a·Δt可知Δv也由a与Δt来决定 a不是由v、Δt、Δv来决定的，a由F与m比值来决定的(第三章学习) 方向 与位移变化量Δs同向，即物体运动的方向 由Δv＝vt－v0或Δv＝a·Δt决定 与Δv方向一致，而与v0、vt方向无关 大小 ①位移与时间的比值 ②位移对时间的变化率 ③s-t图像中，图像在该点的切线斜率的大小 Δv＝vt－v0 ①速度变化量与所用时间的比值 ②速度对时间的变化率 ③v-t图像中，图像在该点的切线斜率的大小 【典例1】　一质点自原点开始在x轴上运动，初速度v0>0，加速度a>0，当a值不断减小直至为零时，质点的(　　) A．速度不断减小，位移不断减小 B．速度不断减小，位移继续增大 C．速度不断增大，当a＝0时，速度达到最大，位移不断增大 D．速度不断减小，当a＝0时，位移达到最大值 C　[由于初速度v0>0，加速度a>0，即速度和加速度同向，不管加速度的大小如何变化，速度都是在增大的，当加速度减小时，相同时间内速度的增加量变小，当a＝0时，速度达到最大值，此后质点以该最大速度做匀速直线运动，位移继续增大．] 　(1)速度的大小与加速度的大小无直接关系． (2)加速度的方向与速度的方向也无直接关系． 主题2　s-t图像和v-t图像的比较 公式和图像是物理思想呈现的两种方式，也是解答物理问题的两条途径．图像与物理公式相比，具有简洁、直观的优点．形状相同的图线，在不同的图像中所表示的物理规律不同． 比较项目 s-t图像 v-t图像 典型图像 其中④为抛物线 其中④为抛物线 物理意义 反映的是位移随时间的变化规律 反映的是速度随时间的变化规律 点 对应某一时刻物体所处的位置 对应某一时刻物体的速度 线段 可求物体在某段时间内发生的位移 可求物体在某段时间内速度的变化量 斜率 斜率的大小表示速度的大小 斜率的正负表示速度的方向 斜率的大小表示加速度的大小 斜率的正负表示加速度的方向 截距 直线与纵轴截距表示物体在t＝0时刻距离原点的位移，即物体的出发点；在t轴上的截距表示物体回到原点的时间 直线与纵轴的截距表示物体在t＝0时刻的初速度；在t轴上的截距表示物体速度为0的时刻 各条图线的交点 同一时刻各物体处于同一位置 同一时刻各物体运动的速度相同 物 体 的 运 动 性 质 ① 表示从正位移处开始向负方向一直做匀速直线运动并越过零位移处 表示先做正向匀减速运动，再做反向匀加速运动 ② 表示物体静止不动 表示物体做正向匀速直线运动 ③ 表示物体从零位移开始做正向匀速运动 表示物体从静止开始做正向匀加速直线运动 ④ 表示物体做匀加速直线运动 表示物体做加速度增大的加速运动 图像与横轴所围面积 无实际意义 表示相应时间内的位移 【典例2】　在如图所示的v-t图像中，A、B两质点同时从同一地点在一条直线上开始运动，运动规律用A、B两图线表示，下列叙述正确的是(　　) A．t＝1 s时，B质点运动方向发生改变 B．t＝2 s前后，B质点运动方向和加速度方向均发生改变 C．A、B同时从静止出发，朝相反的方向运动 D．在t＝4 s时，A、B相遇 C　[质点的运动方向发生改变，即速度的正负发生变化，显然是在t＝2 s时B质点改变运动方向，A错误；t＝2 s时，质点B的速度方向发生改变，但是加速度方向并没有变化，B错误；由题图可知，t＝0时，A、B两者v＝0，此后2 s内，vA>0，vB<0，C正确；t＝4 s时，两者速度相等，并非位移相等(相遇)，D错误．] 　(1)v-t图像和s-t图像只能描述直线运动，不能描述曲线运动． (2)v-t图线与t轴的交点常是物体运动方向改变的