专题01 运动的描述 （考点串讲）-2024-2025学年高一物理上学期期中考点大串讲（粤教版2019）

2023-2024学年上学期期中考点大串讲（必修一） 专题一　运动的描述 01 02 03 方法模型归纳 巩固提升 知识清单 目 录 知识清单 清单一　质点 1.用来代替物体的有 的点叫做质点; 2.研究一个物体的运动时,如果物体的 和 对问题的影响可以忽略,就可以将物体看做质点。 3.质点是一种 ，实际并不存在. 质量 形状 大小 理想化模型 清单二　参考系 1.运动与静止 (1)自然界的一切物体都处于永恒的 中，运动是 的. (2)描述某个物体的位置随时间的变化，总是相对于其他物体而言的，这便是 运动描述的 性. 2.研究物体运动时, 用以作参考的物体。 假定不动 运动 绝对 相对 时刻和时间 时刻指的是某一瞬时,在时间轴上用 来表示;时间是两时刻间的间隔,在时间轴上用 来表示。 一个点 一线段 标 矢 路程和位移 路程指运动轨迹的长度,它是 量;位移是由初位置指向末位置的有向线段,它是 量。 清单三　时间与时刻、位移与路程、矢量和标量 清单四　速度　速率 平均速度 瞬时速度 速度是质点的 与发生该段位移所用 的比值,方向与 方 向相同。定义式: ,单位: 。物理意义:描述质点运动快慢及方向的物理量,是 量。瞬时速度的大小叫速率,是 量。 位移 时间 位移 m/s 矢 标 速度　速率 平均速度 物理意义：表示物体在某段位移或某段时间内的 。 平均速度是 ，与 有关，求解平均速度必须明确是哪一段位移或哪一段时间的平均速度。 是平均速度的定义式，适用于所有的运动。 平均运动快慢程度 过程量 位移和时间   清单四　速度　速率 平均速度 瞬时速度 瞬时速度 1.瞬时速度是 ，与 有关，表示物体在某一位置或某一时刻的 。 2.瞬时速度等于运动时间 的平均速度。 状态量 位移和时刻 运动快慢程度 Δt→0 清单四　速度　速率 平均速度 瞬时速度 清单五　加速度 速度的改变量 m/s2 速度变化快慢 质点 跟发生这一改变所用时间的比值。定义式: ,单位: 。物理意义:描述质点 的物理量,是矢量。 清单六 打点计时器的使用　平均速度的测量 1.把打点计时器固定在桌子上. 2.安装纸带. 3.把打点计时器的两个接线柱接到 电源上(电源频率为50 Hz，电磁打点计时器接 V低压 电源，电火花打点计时器接 V 电源). 4.启动电源，用手水平拉动纸带，纸带上就打出一行小点.随后立即关闭电源. 交变 4～6 交变 220 交变 5.取纸带上能够看清的某一点为起始点0，后面每5个点取一个计数点，分别用1,2,3…标出这些计数点，则两相邻计数点之间的时间间隔Δt＝ s. 6.用刻度尺测量出各计数点到起始点的距离. 7.计算两相邻计数点间的位移Δx. 8.利用公式v＝ 计算纸带上各相邻计数点间的平均速度. 0.1 1.物体能否被看做质点是由所研究问题的性质决定的,并非依据物体自身大小来判断。 2.质点不同于几何中的“点”,是忽略了物体的大小和形状的有质量的点,而几何中的“点”是仅仅表示空间中的某一位置的点。 3.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)有转动但转动可以忽略时,可把物体看做质点。 一、质点模型 方法模型归纳 [典例1]拍摄的四幅图如图所示，下列说法正确的是（　　） A．研究甲图中鹰抓捕猎物的形态时，鹰可视为质点 B．研究乙图中卫星绕地球的运动轨迹时，卫星可视为质点 C．研究丙图中花样游泳运动员的动作时，运动员可视为质点 D．研究丁图中高铁过桥时间时，高铁可视为质点 【答案】B 【详解】A．研究鹰抓捕猎物的形态时，由于要研究鹰的姿态，所以鹰不能视为质点，A错误； B．研究卫星绕地球的运动轨迹时，可以忽略卫星的大小和形状，将卫星看成质点，B正确； C．研究花样游泳运动员的动作时，由于要研究运动员的动作，所以不可以将其看成质点，C错误； D．研究高铁过桥的时间时，由于高铁的长度相对于桥的长度不可忽略，所以不能将其看成质点，D错误。 故B。 二、对参考系的深入理解： 1.任意性：参考系的选择原则上是任意的，通常选地面为参考系。 2.同一性：比较不同物体的运动必须选同一参考系。 3.选取参考系时，应以观测方便和使运动的描述尽可能简单为原则． [典例2]“神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱成功对接后，在轨运行如图所示，则（　　） A．选地球为参考系，“天和”是静止的 B．选地球为参考系，“神舟十五号”是静止的 C．选“天和”为参考系，“神舟十五号”是静止的 D．选“神舟十五号”为参考系，“天和”是运动的 【答案】C 【详解】AB．“神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱成功对接后，在轨绕地球做圆周运动，选地球为参考系，二者都是运动的，AB错误；CD．“神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱成功对接后，二者相对静止，C正确，D错误。故选C。 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 由始、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 三、位移与路程对比 [典例3]物体做直线运动时可以用坐标轴上的坐标表示物体的位置,用坐标的变化量Δx表示物体的位移。如图所示,一个物体从A运动到C,它的位移为Δx1=xC-xA=-4 m-5 m=-9 m;从C运动到B,它的位移为Δx2=xB-xC=1 m-(-4 m) =5 m。下列说法中正确的是(　　) A.从C到B的位移大于从A到C的位移,因为正数大于负数 B.从A到C的位移大于从C到B的位移,因为符号表示位移的方向,不表示大小 C.因为位移是矢量,所以从A到C的位移和从C到B的位移的大小无法比较 D.物体从A运动到B的位移为4 m 【答案】B 【详解】位移的正负表示方向,不表示大小,故从C到B的位移小于从A到C的位移,A,C均错误,B正确;从A到B的位移为-4 m,D错误。 1.匀变速直线运动中，平均速度等于中间时刻的瞬时速度，即 。 2.平均速度与平均速率的比较：平均速率≠平均速度大小 （1）平均速度是位移与时间的比值，平均速率是路程与时间的比值。 （2）一般情况下，平均速率大于平均速度的大小。 （3）单向直线运动中，平均速率等于平均速度的大小。   四、平均速度、瞬时速度和平均速率 平均速度 VS 平均速率 平均速度 VS 瞬时速度 [典例4] 一游客在武夷山九曲溪乘竹筏漂流，途经双乳峰附近的M点和玉女峰附近的N点，如图所示。已知该游客从M点漂流到N点的路程为5.4Km，用时1h，M、N间的直线距离为1.8Km，则从M点漂流到N点的过程中（　　） A．该游客的位移大小为5.4Km B．该游客的平均速率为5.4m/s C．该游客的平均速度大小为0.5m/s D．若以所乘竹筏为参考系，玉女峰的平均速度为0 【答案】C 【详解】A．位移指的是从M点漂流到N点的有向线段，故位移大小为1.8Km，故A错误； B．从M点漂流到N点的路程为5.4Km，用时1h，则平均速率为 ,故B错误； C．该游客的平均速度大小为 ,故C正确； D．以玉女峰为参考系，所乘竹筏的平均速度为0.5m/s，若以所乘竹筏为参考系，玉女峰的平均速度也为0.5m/s，故D错误；故选C。 1.加速度的计算 (1)确定正方向。 (2)确定初速度v0、末速度v。 (3)根据公式 求解。   五、加速度 2.加速度a的大小由Δv和Δt共同决定，与v、Δv没有必然联系： ①v很大，a不—定大，如飞机匀速飞行(Δv＝0) ②Δv很大，a也不一定大，如高速列车启动(Δt很大) ③v＝0，a不一定为零，如枪膛里刚发射的子弹 3.加速度与速度、速度变化量的对比 判断质点做直线运动时速度变化的方法 [典例5] 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 C．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，因速率不变，所以加速度为零 【答案】B 【详解】A．点火后即将升空的火箭，加速度一定不为零，速度为零，故A错误； B．加速度是描述速度变化快慢的物理量，轿车紧急刹车，速度变化很快，所以加速度很大，故B正确； C．速度与加速度大小并没有必然联系，高速行驶的磁悬浮列车，速度很大，但加速度可能为零，故C错误； D．汽车匀速率通过一座拱桥，速度方向发生变化，加速度不为零，故D错误。 故选B。 1.测瞬时速度的原理 纸带上某一位置的瞬时速度，可以粗略地由包含这一位置在内的一小段位移Δx内的平均速度表示，即根据v＝ ，当Δt或Δx较小时，用这个 代表纸带经过该位置的瞬时速度. 如图所示，E点的瞬时速度可用D、F两点间的平均速度代表，即vE＝ . 平均速度 六、瞬时速度的测量　v－t图像 2.数据处理 (1)根据v＝ 计算出的速度可以代表在Δx这一段位移内任意一点的瞬时速度，将数据填入表中. (2)建立平面直角坐标系，如图，根据测量数据可在坐标系中描点，然后用平滑的曲线把这些点连接起来，即得到物体运动的v－t图像. 位置 0 1 2 3 4 5 6 … x/m ∆x/m ∆t/s v/（m · s-1） [典例六]如图所示是用打点计时器测瞬时速度实验时得到的一条纸带的一部分，从0点开始依照打点的先后依次标为0、1、2、3、4、5、6…现在量得0、1间的距离x1=5.18cm，1、2间的距离x2=4.40cm，2、3间的距离x3=3.62cm，3、4间的距离x4=2.78cm，4、5间的距离x5=2.00cm，5、6间的距离x6=1.22cm（频率为50Hz）。 （1）根据上面记录，计算打点计时器在打3点时的速度_______（保留两位小数）。 位置 1 2 3 4 5 v/（m·s-1） 1.20 1.00 0.60 0.40 （2）根据（1）中表格，在图中画出小车的速度图像_______。 【答案】0.80     【详解】（1）打3点时的速度等于2、4点间的平均速度；（2）每相邻两个计数点间的时间间隔为0.04s，根据表中数据描点、连线，如答案中图所示。 七、运动图像的理解和应用 种类 内容 x－t 图像 v－t 图像 图像上某点纵坐标 某一时刻的位置 表示瞬时速度 斜率 表示速度 表示加速度 纵轴截距 表示初位置 表示初速度 两图线交点坐标 表示相遇 不表示相遇，只表示速度相等 注意 (1)无论是v－t图像还是x－t图像都不是物体的运动轨迹. (2)v－t图像和x－t图像都只能描述直线运动，不能描述曲线运动. [典例7] 甲物体做直线运动的x-t图像如图甲所示，乙物体做直线运动的v-t图像如图乙所示。关于甲乙两物体在前8s内的运动，下列说法正确的是（　　） A．0-6s内甲的位移等于乙的位移 B．0-6s内甲的平均速度等于乙的平均速度 C．前4s内甲的加速度等于乙的加速度 D．甲在4s末改变运动方向，乙在6s末改变运动方向 【答案】D 【详解】AB．由图像得0-6s内甲的位移为零，乙的位移为 ，且由 知0-6s内 ， ，故AB错误；C．由图像知前4s内甲做匀速直线运动，故前4s内甲的加速度为零，前4s内乙的加速度为 ，故C错误；D．因为x-t图像的斜率表示速度， v-t图像的纵轴表示速度，所以由图可得甲在4s末改变运动方向，乙在6s末改变运动方向，故D正确。 1.下列各组物理量中，全部都是矢量的是（　　） A．位移、瞬时速度、加速度、平均速度 B．位移、加速度、瞬时速度、时间 C．平均速度、位移、质量、加速度 D．瞬时速度、平均速率、加速度、路程 巩固提升 【答案】A 【详解】A．位移、瞬时速度、加速度、平均速度均有大小、有方向，运算遵循平行四边形定则，可知，均为矢量，故A正确； B．位移、加速度、瞬时速度均有大小、有方向，运算遵循平行四边形定则，可知，均为矢量，时间有大小，没有方向，是标量，故B错误； C．平均速度、位移、加速度均有大小、有方向，运算遵循平行四边形定则，可知，均为矢量，质量有大小，没有方向，是标量，故C错误； D．瞬时速度、加速度均有大小、有方向，运算遵循平行四边形定则，可知，均为矢量，平均速率，路程有大小，没有方向，是标量，故D错误。 故选A。 2.研究物体的运动时，在一定条件下可以将物体视为质点，在物理学中，这种研究方法属于理想化模型。以下比赛项目中，可将运动员视为质点的是（　） A． 体操的动作 B． 蹦床技巧 C． 自行车4千米追逐赛 D． 花样游泳 【答案】C 【详解】A．体操比赛时，需要观察运动员的动作，运动员不能看成质点，故A错误； B．蹦床技巧比赛中，运动员的动作是不能忽略的，所以运动员不能看作质点，故B错误；C．自行车4千米追逐赛中，运动员相对于研究距离来说可以忽略不计，所以运动员可以看作质点，故C正确；D．花样游泳比赛中，需要观察运动员的动作，所以运动员不能看作质点，故D错误。故选C。 3.中国是掌握空中加油技术的少数国家之一。我国自行研制的第五代战斗机“歼-20”在空中加油的情景如图所示。若认为加油机是运动的，则参照物为（    ） A．地面上的房屋 B．“歼-20”战斗机 C．加油机中的飞行员 D．“歼-20”战斗机里的飞行员 【答案】A 【详解】A．加油机相对于地面上的房屋的位置不断变化，以地面上的房屋为参考系，加油机是运动的，故A正确； BCD．加油机相对于战斗机静止，以战斗机、战斗机里的飞行员和加油机里的飞行员为参考系，加油机均是静止的，故BCD错误。故选A。 4.甲、乙两同学计划从A地到B地，手机导航软件推荐了两条路线，如图所示，其中路线1长于路线2，甲沿路线1到达B地，乙沿路线2到达B地，甲比乙先到。从A地到B地，下列说法正确的是（    ） A．整个过程中，甲、乙两人运动的位移是相同的 B．整个过程中，甲、乙两人运动的平均速度是相同的 C．整个过程中，甲、乙两人运动的平均速率是相同的 D．整个过程中，甲、乙两人运动的加速度是相同的 【答案】A 【详解】A．整个过程中，甲、乙两人的始末位置相同，甲、乙两人运动的位移是相同的，故A正确；B．整个过程中，甲、乙两人运动的位移是相同的，甲比乙先到，可知甲的平均速度较大，故B错误；C．整个过程中，甲的运动轨迹较长，路程较大，甲比乙先到，可知甲的平均速率较大，故C错误；D．整个过程中，甲、乙两人运动的加速度是不同的，故D错误。故选A。 5.公路上常有交通管理部门设置的如图所示的限速标志，这是告诫驾驶员在这一路段驾驶车辆时（　　） A．平均速度的大小不得超过这一规定数值 B．平均速率的大小不得超过这一规定数值 C．必须以这一规定速率行驶 D．汽车上的速度计指示值不得超过这一规定数值 【答案】D 【详解】如图所示的限速标志，是告诫驾驶员在这一路段驾驶车辆时瞬时速度不能超过40km/h，在行驶的任何时刻都不能超过该数值，行驶速度低于或者等于40km/h都是允许的。故选D。 6.（多选）海豹在陆地上做加速直线运动时，加速度大小为0.5m/s2，而当海豹在海水中做加速直线运动时，加速度大小为2m/s2，则下列说法正确的是（　　） A．海豹在海水中加速运动时速度变化率大 B．海豹在陆地上加速运动时速度变化率大 C．海豹加速直线运动时，速度方向与加速方向相反 D．海豹加速直线运动时，速度方向与加速方向相同 【答案】AD 【详解】AB.速度变化率等于加速度，海豹在海水中加速运动时的加速度大，则海豹在海水中加速运动时速度变化率大，故A正确，B错误； CD.物体加速直线运动时，速度方向与加速方向相同，故C错误，D正确。故选AD。 7.一物体在XOY平面内运动，在x轴方向上的位移一时间图像和在y轴方向的速度一时间图像分别如图甲、乙所示，则下列说法正确的是（　　） A．在0-2s内物体做匀变速直线运动 B．1.5s末物体的速度大小大于2.5末物体的速度大小 C．在0-2s内与2-3s内物体所受的合外力相同 D．3s末物体的速度为零 【答案】C 【详解】A．根据图像可知，在0-2s内物体沿x轴正方向做匀速运动，且速度大小 ,沿y轴正方向做匀减速运动，且加速度大小 ,因此在内物体做匀变速曲线运动，故A错误； B．1.5s末物体沿x轴正方向的分速度 ,沿y轴正方向的分速度 可得合速度 ,末物体沿x轴负方向的分速度 ,沿y轴正方向的分速度 ,可得合速度 ,因此 故B错误； C．0-2s在内，物体沿x轴正方向做匀速运动，合外力沿y轴负方向，2-3s内，物体沿x轴负方向做匀速运动，合外力依然沿y轴负方向，沿y轴方向加速度恒定，根据牛顿第二定律，可知合外力恒定，故C正确； D．3s末，沿y轴方向的速度为零，而沿x轴方向的速度大小为，因此合速度为4m/s，故D错误。 故选C。 8.在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中： (1)乙图的打点计时器工作电压为 （填“交流”或“直流”） V。若提供的实验器材中同时有甲乙两图所示的打点计时器，优先选用 图（填“甲”或“乙”）； (2)下列操作中正确的有______； A．打点计时器应安装在长木板的有滑轮一端 B．在释放小车前，小车要靠近打点计时器 C．应先接通电源，后释放小车 D．两相邻测量点间的时间间隔必须是0.1s E．用v-t图线处理数据时，必须用平滑的曲线连接所有的点 8.在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中： (3)小明同学在实验中得到了几条较为理想的纸带，已在每条纸带上每5个点取一个计数点，依打点先后编为0、1、2、3、4。由于不小心，纸带被撕断了，如图所示。请根据给出的A、B、C、D四段纸带回答：在B、C、D三段纸带中选出从纸带上撕下的那段应该是（    ） A． B． C． D． (4)小兰同学打出的一条纸带如图所示，A、B、C、D、E为在纸带上所选的计数点，相邻计数点间的时间间隔为0.1s。则实验时纸带的 端是和小车相连的。（选填“左”或“右”）；打点计时器打下C点时小车的速度大小为 m/s。（结果保留小数点后一位） 【答案】(1)交流 220 乙 (2)BC (3)C (4)左 1.5 【详解】（1）[1][2][3]乙图为电火花计时器，所用电压为220V的交流电压，电火花计时器相较于电磁打点计时器阻力小，所以优先选用电火花计时器。 （2）A．打点计时器应安装在长木板没有滑轮的一端，故A错误； B．在释放小车前，小车要靠近打点计时器，故B正确； C．应先接通电源，待打点稳定后释放小车，故C正确； D．两相邻测量点间的时间间隔可根据实际情况选取，故D错误； E．用图线处理数据时，误差较大的点应当舍去。故E错误。故选BC。 （3）根据逐差公式可得 ,将、代入可得 ,故选C。 （4）[1]因为小车速度增大，所以纸带的左端与小车相连。 [2] 打下C点时小车的速度大小 课堂小结 平均速度 瞬时速度 定义 物体在某一段时间内完成的位移与所用时间的比值 物体在某一时刻或经过某一位置时的速度 定义式 v= (x为位移) v= (Δt趋于零) 矢量性 矢量,平均速度方向与物体位移方向相同 矢量,瞬时速度方向与物体运动方向相同,沿其运动轨迹切线方向 实际 应用 物理实验中通过光电门测速,把遮光条通过光电门时间内的平均速度视为瞬时速度 $$