专题01 运动的描述(期中复习讲义)高一物理上学期粤教版
2025-11-03
|
2份
|
59页
|
477人阅读
|
5人下载
精品
内容正文:
专题01 运动的描述(期中复习讲义)
核心考点
内容要点
命题趋势
质点 参考系
1.了解质点的含义;知道将物体抽象为质点的条件。
2.了解参考系的概念及其对描述物体运动的意义。
(1)多数是以实际运动为情境的选择题。
(2)以图象为主,考查速度-时间或位移-时间图像问题的选择题。
(3)以测量速度、加速度为目的的实验,可能涉及打点计时器或光电门等仪器的使用。
时间 位移
1.知道时刻和时间间隔的区别和联系。
2.知道位移与路程的区别和联系。
速度和测量瞬时速度
理解瞬时速度、平均速度、速率、平均速率的区别与联系。
加速度
1.知道加速度是矢量,加速度的方向与物体速度变化量的方向相同。
2.理解直线运动中加速度方向与物体运动方向及其加速运动或减速运动之间的联系。
必备知识
知识点01 物体和质点
1.机械运动:物体相对于其他物体在空间位置上随时间的变化,叫作 ,简称运动。
2.质点:在研究物体的运动时,如果物体各点的运动情况相同(填“相同”或“不相同”),或者它的大小和形状在所研究的问题中可以忽略,这时我们就可以把物体简化为一个有质量的点。用来代替物体的有质量的点叫作 。
3.物体能看成质点的条件
(1)物体的大小和形状对所研究的问题无影响,或者有影响但可以忽略不计,则可将物体看成质点。
(2)当物体上各部分的运动情况完全相同时,物体上任何一点的运动情况都能反映该物体的运动,一般可看成质点。
(3)物体有转动,但相对于平动而言可以忽略其转动时,可把物体看成质点。
(4)当所研究物体的运动涉及的空间远大于物体的尺寸时,一般可看成质点。
4.理想化模型:根据问题的内容和性质,抓住问题中的主要因素,忽略次要因素,建立一个与实际情况差距不大的理想化模型,是一种重要的科学研究方法。质点是一个理想化模型。
质点是一个“理想化模型”,是为了研究问题的方便而对实际问题的科学抽象,实际中并不存在。
知识点02 参考系
1.参考系:研究一个物体运动时,选来作为 的物体,称为参考系。
2.参考系的选取原则:以观察方便和使运动的描述尽可能简单为原则。研究地面上物体的运动,常选地面或相对于地面静止的物体作为参考系。
3.参考系对观察结果的影响:选择不同的参考系观察同一个物体的运动,观察结果通常会有所 。
知识点03 时间和时刻
1.时刻:钟表指针指示的一个示数对应着某一 ,也就是时刻。
2.时间:两个时刻之间的 。
3.在时间轴上的表示:时间轴上的一个点表示的是某一时刻,时间轴上一条线段表示的是一段时间。
4.时刻与时间的比较
时刻
时间
在时间轴上的表示
用点表示
用线段表示
描述关键词
“初”“末”“时”,如“第1 s末”“第2 s初”“3 s时”
“内”,如“第2 s内”“前3 s内”
联系
两个时刻之间的间隔即为时间,即Δt=t2-t1;时间能表示运动的一个过程,好比一段录像;时刻可以显示运动的一瞬间,好比一张照片
知识点04 位移和路程
1.(1)路程是物体运动轨迹的 。
(2)路程只有 ,没有 。
2.位移
(1)在物理学中就用位移来表示质点的 变化。
(2)位移用从物体运动的 指向 的 来表示。
有向线段的 表示位移的大小。
有向线段的 表示位移的方向。
(3)位移有 和 。
3.直线运动的位置和位移
(1)位移可以用 (x)和 (x0)的坐标之差(Δx)来表示,即s=Δx=x-x0。
(2)当Δx>0时,表示位移的方向与x轴正方向 ;当Δx<0时,表示位移的方向与x轴正方向 。
4.矢量和标量
(1)矢量:既有 又有 的物理量,如位移。
(2)标量:只有 没有 的物理量,如温度、质量、体积、长度、时间、路程等。
(3)矢量和标量的算法遵从 (填“相同”或“不同”)法则。
知识点05 速度 平均速度 瞬时速度
速度
1.物理意义:反映物体运动 和方向的物理量。
2.定义: 跟发生这段位移所用 之比。
3.定义式:v=。
4.单位:在国际单位制中,速度的单位是米每秒,符号是 或 。常用单位:千米每时( 或 )、厘米每秒(cm/s或cm·s-1)等。1 m/s= km/h。
5.矢量性:速度既有大小又有方向,是 (填“标量”或“矢量”),方向与时间t内的位移s的方向相同。
平均速度
(1)物理意义:描述某一段 内或某一段 上物体运动的 程度。
(2)公式=,即 (填“路程”或“位移”)与相应 之比。
(3)矢量性:平均速度是 (填“标量”或“矢量”)。方向与 的方向相同。
2.平均速率
(1)定义: 与相应时间之比。
(2)定义式:'=。
(3)标量,无方向。
1.瞬时速度
(1)定义:运动物体在 或经过 时的速度。
①某一时刻的瞬时速度,可以通过求运动物体在该时刻前后无穷短 内的平均速度得出。
②某位置的瞬时速度,可以通过求无限逼近该位置附近 内的平均速度得出。
(2)矢量性:瞬时速度是 (填“标量”或“矢量”)。方向就是物体在该时刻的 方向,即在物体运动轨迹中该点的 方向。
(3)物理意义:反映了物体在该时刻的运动 。
2.瞬时速率:瞬时速度的 ,是一个标量,日常生活中所说的“速度”通常指速率。
知识点06 速度—时间图像 位移—时间图像
1.图像的建立
用 表示物体运动的速度v,用 表示时间t,建立直角坐标系,根据物体在各个时刻的速度描点连线得出的图像称为速度—时间图像。
2.物理意义
速度—时间(v-t)图像可直观地表示物体速度随 变化的规律。
3.v-t图像的应用
(1)由v-t图像可以直接读出任一时刻所对应的速度。
(2)可以从v-t图像上直接判断速度的方向;图像位于t轴上方,表示物体向 方向运动;图像位于t轴下方,表示物体向 方向运动。如图所示,甲沿正方向做匀速直线运动,乙在0~t1时间内向负方向做减速直线运动,t1时刻速度为0,t1之后沿正方向做加速直线运动。
(3)如图所示,v-t图像中两条图线的交点表示两个物体在t2时刻具有相同的速度(不表示相遇)。
注意:v-t图像只能表示直线运动,速度有正、负两个方向。
1.直线斜率的意义
已知两点P(x1,y1),Q(x2,y2),如果x1≠x2,则直线PQ的斜率为k==。
2.s-t图像为倾斜直线时,表示物体做匀速直线运动,如图中的a、b所示。
(1)直线的斜率k=表示物体的 ,斜率的绝对值表示速度的 ,斜率的正、负表示物体的运动方向,如图所示,b图线表示物体向 方向运动,a图线表示物体向 方向运动。
(2)纵截距表示运动物体的初始位置,如图所示,a所代表的物体初始位置在 处;b所代表的物体初始位置在 。
(3)交点表示同一时刻位于 ,即物体 。
知识点07 实验:打点计时器的使用及瞬时速度的测量
(1)练习使用打点计时器
①把打点计时器固定在水平桌面上,安装好纸带。
②接通 (填“直流”或“交流”)电源,用手水平拉动纸带,纸带上就打出一系列点迹,然后关闭电源。
③取下纸带,选择某个清晰的点,往后数出若干个点,如果电源频率为50 Hz,数出n个点,则第n个与第1个点之间的间隔数为 个,由Δt=0.02(n-1) s,计算出纸带从第一个点运动到第n个点的时间。
④用刻度尺测量出从第一个点到第n个点的距离Δx。
(2)测量沿斜面运动小车的瞬时速度
①如图甲所示,把打点计时器固定在斜面的顶端,将一辆系有纸带的小车放置在斜面上。接通打点计时器的电源,让打点计时器开始打点,然后放手让小车带动纸带运动,在纸带上打出一系列的点,记录下小车的运动信息。
②在纸带上选取点迹清晰的一段,将某个能看清的点标为0,以后每隔0.1 s标一个计数点,相邻计数点间的位移为s1,s2,s3,s4,s5,如图乙所示。用刻度尺测量相邻计数点间的位移。
③计算包含某个计数点在内的一段位移Δx,同时记录对应的时间Δt,利用v=计算该计数点的瞬时速度。
甲
乙
3.注意事项
(1)打点时,应先 ,待打点计时器打点稳定后,再 。
(2)打点计时器不能连续工作太长时间,打点之后应立即关闭电源。
(3)为减小实验误差,1、2、3、4…不一定是连续的计时点,可以每5个点(或间隔4个点)取一个计数点,若电源频率为50 Hz,此时两计数点间的时间间隔T= s。
(4)对纸带进行测量时,不要分段测量各段的位移,正确的做法是一次测量完毕,即统一测量出各个计数点到起始点之间的距离。
知识点08 加速度
1.定义:加速度等于物体速度的变化(Δv=vt-v0)与发生这一变化所用时间t之比,用符号a表示。
2.定义式:a=;
vt:结束时刻的速度,称为末速度;
v0:开始时刻的速度,称为初速度。
3.物理意义:描述物体速度变化的 。
4.单位:在国际单位制中加速度的单位是 ,符号: 。
1.加速度是矢量,不仅有大小,而且有 ,加速度的方向跟 的方向相同。
2.在直线运动中,若取初速度的方向为正方向。
在加速直线运动中加速度的方向与初速度方向 ,a为 值;
在减速直线运动中加速度的方向与初速度方向相反,a为 值。
3.如果物体的加速度 ,该物体的运动就是匀变速运动。匀变速运动又分为 和 。
4.加速度也有平均加速度和瞬时加速度之分,在匀变速运动中,速度随时间均匀变化,其瞬时加速度与一段时间内的平均加速度 。
物体做加速或减速运动的判断
(1)加速度方向与速度方向相同时,物体做加速直线运动。两种情况如图甲、乙。
(2)加速度方向与速度方向相反时,物体做减速直线运动。两种情况如图丙、丁。
知识点09 图像
1.利用v-t图像求解加速度的方法
v-t图像为直线:如图所示,在图线上取两点,坐标分别为(t1,v1)、(t2,v2),则a==。
2.对v-t图线的斜率的理解
(1)v-t图像为直线时,斜率的绝对值表示 ;斜率的正负表示加速度的方向;
(2)v-t图像为曲线时,曲线上某点的切线的斜率表示此时的加速度。
【典例1】 (2024·广东深圳高一检测)北京已成功举办2022年冬奥会,如图所示为部分冬奥会项目。下列关于这些冬奥会项目的研究,可以将运动员看作质点的是( )
A.研究速度滑冰运动员滑冰的快慢
B.研究自由式滑雪运动员的空中姿态
C.研究单板滑雪运动员的空中转体
D.研究花样滑冰运动员的花样动作
【即时检测1】2023年6月4日,神舟十五号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆,下列情况中,可将飞船或“天和”核心舱看作质点的是( )
A.确定飞船离地球的高度时
B.飞船飞行过程中调整姿态时
C.飞船与“天和”核心舱进行对接时
D.航天员给同学们介绍“天和”核心舱内部情况时
【即时检测2】(多选)(2024·阳江市高一期中)关于“理想化模型”和“质点”的说法中,正确的是( )
A.在物理学中,突出问题的主要方面,忽略次要因素,建立理想化的物理模型并将其作为研究对象,是经常采用的一种科学研究方法
B.“理想化模型”是为了使研究的问题得以简化或研究问题方便而进行的一种科学的抽象,实际并不存在
C.“质点”是实际物体的一种“简化”,忽略了物体的大小和形状,是实际存在的
D.在苹果园摘苹果,找成熟的大的苹果,可将苹果视为质点
【典例2】(2024·广东广州高一检测)下列关于运动的描述中,叙述正确的是( )
A.“明月松间照,清泉石上流”,是以山石为参考系的
B.诗句“卧看满天云不动,不知云与我俱东”中“云与我俱东”是以船为参考系的
C.“太阳东升西落”,是以太阳为参考系的
D.物体运动的轨迹是直线还是曲线,与参考系的选取无关
解|题|技|巧
参考系的四性
标准性
做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
参考系的选取是任意的,任何物体都可以作参考系
统一性
比较不同物体的运动应选择同一个参考系
相对性
对于同一个物体,选择不同的参考系,观察结果可能会有所不同
【即时检测1】(2025·东莞市五校高一期中联考)每天早上校园里都响起朗朗的读书声,同学们通过诵读经典,尽享经典之美,感受诗词之趣,从古人的智慧和情怀中汲取营养,涵养心灵。下列说法不正确的是( )
A.“两岸青山相对出,孤帆一片日边来”中“青山相对出”选择的参考系是孤帆
B.“明月松间照,清泉石上流”中“清泉石上流” 选择的参考系是石头
C.“一江春水向东流”是以水为参考系来描述水的运动
D.“飞花两岸照船红”是以船为参考系描述花的运动
【即时检测2】“神舟十七号”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,“神舟十七号”是静止的
C.选“天和”为参考系,“神舟十七号”是静止的
D.选“神舟十五号”为参考系,“天和”是运动的
【典例3】(多选)(2025·清远市高一校考)为了让同学们在紧张的学习之余放松身心,锻炼身体,高中部开展了跑操活动。每天下午17:20开始跑操,某天下午1班同学绕跑道跑了两圈用时大约6分钟。下列对这两个生活中的时间说法正确的是( )
A.“17:20”指时间,“6分钟”指时刻
B.“17:20”指时刻,“6分钟”指时间
C.“17:20”“6分钟”在时间轴上分别用点和线段来表示
D.“17:20”“6分钟”在时间轴上均用线段来表示
易|错|辨|析
判断时刻与时间的两种方法
(1)根据上下文判断:分析题干,根据题意去体会和判断,时刻对应的是某一状态,时间对应的是某一过程。
(2)利用时间轴判断:画出时间轴,根据对应一个点的是时刻,对应一条线段的是时间,把所给的时刻和时间表示出来。
【即时检测1】(2024·广东清远高一月考)如图所示的时间轴,下列关于时刻和时间的说法中正确的是( )
A.t2表示时刻,称为第2 s末或第3 s初,也可以称为第2 s内
B.t0~t2表示时间,称为最初2 s内或第2 s内
C.t1~t2表示时间,称为第2 s内,时长是1 s
D.tn~tn+1表示时间,称为第n s内
【即时检测2】下列各选项中的计时数据,其中指时刻的是( )
A.学校运动会上,小明用14 s跑完了100 m
B.跳伞运动员从飞机上跳下,第5 s内下降的高度为40 m
C.从深圳开往泰州的某次列车每天早上5时30分到达南昌站
D.某人骑自行车,在30 min内行驶了6 km
【典例4】(2024·广东珠海高一期中)
如图所示,一个可看作质点的物体沿两个半径分别为R和r,相连接的半圆弧轨道从A点经B点运动到C点,A、B、C三点共线,则物体从A运动到C的位移大小和路程分别为( )
A.R-r,R+r B.2R,2πR
C.2R-2r,2R+2r D.2R-2r,πR+πr
解|题|技|巧
位移和路程的区别与联系
项目
比较
位移
路程
区
别
描述物体的位置变化,是由初位置指向末位置的有向线段
描述物体运动轨迹的长度
矢量
标量
由物体的始、末位置决定,与物体运动路径无关
既与物体的始、末位置有关,也与物体运动路径有关
联系
位移的大小不大于相应的路程,只有物体做单向直线运动时,位移的大小才等于路程
【即时检测1】(2024·深圳市高一期中)从离地面3 m高处竖直向上抛出一个小球,它上升7 m后回落,最后到达地面。此过程中( )
A.小球通过的路程是13 m
B.小球的位移大小是17 m
C.小球的位移大小是4 m
D.小球的位移方向竖直向下
【即时检测2】煤矿安检员在一次巡检中,乘坐矿井电梯从A井竖直向下运动了120 m到达井底,然后在井底又沿着水平隧道向东走了160 m到达B井,最后从B井乘坐电梯竖直向上返回地面。若A、B两个井口恰在同一水平面上,则此次巡检中安检员( )
A.发生的位移是200 m,方向向东;通过的路程是160 m
B.发生的位移是400 m,方向向东;通过的路程是160 m
C.发生的位移是160 m,方向向东;通过的路程是400 m
D.发生的位移是160 m,方向向东;通过的路程是200 m
【典例5】某质点沿直线运动,其运动的s-t图像如图所示,则:
(1)质点离出发点的最远距离是________m。
(2)质点在10 s时距离出发点__________m,质点在30~40 s内的位移为____________m,质点在________ s时回到出发点。
【即时检测1】一物体做直线运动,其位移—时间图像如图所示,设向右为正方向,则在前6 s内( )
A.物体先向左运动,2 s后开始向右运动
B.在t=2 s时物体距出发点最远
C.前2 s内物体位于出发点的左方,后4 s内位于出发点右方
D.在t=4 s时物体距出发点最远
【即时检测2】(多选)如图所示为甲、乙两物体相对于同一参考系运动的s-t图像。下列说法正确的是( )
A.甲、乙两物体的出发点相距s0
B.甲物体比乙物体早出发的时间为t1
C.甲、乙两物体同向运动
D.甲、乙两物体在t2时刻相遇
【典例6】(2025·江门市第一中学段考)如图所示为某赛车手在一次训练中的路线图,他先用地图计算出出发地A和目的地B的直线距离为9 km,实际从A运动到B用时5 min,赛车上的里程表指示的里程数增加了15 km,当他经过某路标C时,车内速度计指示的示数为150 km/h,那么可以确定的是( )
A.整个过程中赛车的平均速率为108 km/h
B.整个过程中赛车的平均速度大小为180 km/h
C.若赛车手原路返回用时也为5 min,则来回平均速度相同
D.赛车经过路标C时的瞬时速度大小为150 km/h
【即时检测1】(多选)如图所示,在1 000 m体能测试中,小明沿某圆形400 m跑道从A点出发,其成绩为4分10秒,下列说法正确的是( )
A.小明的平均速率约为4 m/s
B.小明的平均速率约为0.5 m/s
C.小明的平均速度约为0.5 m/s
D.小明的平均速度约为4 m/s
【即时检测2】(2024·广东东莞期中)一辆汽车做直线运动,以速度v1行驶了全程的,接着以速度v2=20 km/h 行驶完了余下的,如果汽车全程的平均速度v=27 km/h,则v1的值为( )
A.32 km/h B.35 km/h C.56 km/h D.90 km/h
【典例7】(多选)如图所示是一个物体做直线运动的v-t图像,下列判断正确的是( )
A.物体在1 s末改变运动方向
B.物体在前3 s内运动方向不变
C.物体在3 s末运动方向改变
D.物体在2 s时的速度大小为2 m/s
【即时检测1】(多选)甲、乙两个物体在同一水平直线上运动,它们的v-t图像分别如图中的a、b所示,在t1时刻( )
A.它们的运动方向相同
B.它们的运动方向相反
C.甲的速度比乙的速度大
D.乙的速度比甲的速度大
【即时检测2】若一遥控玩具汽车在平直轨道上运动的位移—时间图像如图所示,则它的速度—时间图像是下列选项中的( )
【典例8】(多选)(2023·中山市高一期末)一辆汽车沿平直道路行驶,以s表示它相对出发点的位移,汽车在0~40 s内运动的s-t图像如图所示。则汽车 ( )
A.10~20 s内做匀速运动
B.前10 s内速度大小是后20 s内速度大小的两倍
C.前10 s内与后20 s内运动方向相反
D.始终沿同一方向运动
解|题|技|巧
1.s-t图像
为倾斜直线时,表示物体做匀速直线运动,如图中的a、b所示。
直线的斜率(等于)表示物体的速度,斜率的大小表示速度的大小,斜率的正、负表示物体的运动方向,如图所示,b图线表示物体向正方向运动,a图线表示物体向负方向运动。
2.s-t图像纵截距表示运动物体的初始位置,如图所示,a所代表的物体的初始位置在s1处;b所代表的物体的初始位置在坐标原点。
3.s-t图像中图线的交点表示同一时刻,不同物体位于同一位置,即物体相遇。
【即时检测1】(2024·潮州市高一期末改编)一可视为质点的物体沿东西方向的水平线做直线运动,取向东为正方向,其速度—时间图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.2~4 s内,物体处于静止状态
B.4~7 s内,物体向西运动,且速度大小不变
C.6~7 s内,物体速度方向向西,做加速运动
D.10~12 s内,物体速度方向向东,做加速运动
【即时检测2】如图所示为A、B两质点在同一直线上运动的位移—时间(s-t)图像。A质点的图像为直线,B质点的图像为过原点的抛物线,两图像交点C、D的坐标如图所示。下列说法正确的是( )
A.t1时刻A追上B,t2时刻B追上A
B.t1~t2时间内B质点的平均速度小于A质点的平均速度
C.质点A做直线运动,质点B做曲线运动
D.t1~t2时间内,A的速度一直大于B的速度
【典例8】(粤教版教材练习改编)某同学在做“用打点计时器测速度”的实验中,电源频率为50 Hz,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点。相邻两个计数点间的距离如图所示,每两个相邻的计数点之间的时间间隔为0.1 s。
(1)在实验中,使用打点计时器时应先________再________(均选填“拉动纸带”或“启动电源”)。
(2)每相邻两个计数点间还有________个计时点没有标出。
(3)试根据纸带上各个计数点间的距离,计算出打下B、C、D三个点时小车的瞬时速度,并将各个速度值填入下表(计算结果均保留3位有效数字)。
vB
vC
vD
vE
vF
数值(m/s)
0.640
0.721
(4)t=0时质点位于A点,将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在下图直角坐标系中,作出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线,并说明小车速度变化的特点。
【即时检测1】(2025·中山市高一段考)某学生在实验室中用打点计时器来测量小车的瞬时速度,该同学用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点,相邻计数点间的距离如图所示,每两个相邻的计数点之间还有4个计时点未画出,电源频率为50 Hz。
(1)根据纸带计算出打下B点时小车的瞬时速度,要求保留3位有效数字。
计数点
B
C
D
E
F
速度/(m·s-1)
0.477
0.558
0.638
0.719
(2)以打下A点的时刻为计时起点,将B、C、D、E、F各点对应的瞬时速度标在直角坐标系中,并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线。
(3)由所画速度—时间图像求出打A点时的瞬时速度为 m/s(结果保留2位有效数字)。
【即时检测2】如图所示是一条打点计时器打出的纸带,电源频率为50 Hz,0、1、2、3、4、5、6是七个计数点。每相邻两个计数点之间还有四个点未画出,各计数点到0的距离如图所示。
(1)求出2、4计数点的瞬时速度并填入表格。
v1
v2
v3
v4
v5
数值/
(m·s-1)
0.20
0.60
0.71
(2)以打下0点时刻为计时起点,根据表格中数据,在直角坐标系中画出物体的速度—时间图像。
(3)如果当时交流电源的频率f=55 Hz,而计算时仍按f=50 Hz处理,那么速度的测量值将 (选填“偏大”“偏小”或“相等”)(已知T=)。
【典例9】利用如图所示的装置研究物体的直线运动。图中AB是固定的光滑斜面,1和2是固定在斜面上适当位置的两个光电门,当光电门中有可以挡光物体通过时与它们连接的光电计时器(都没有画出)能够显示挡光时间。让滑块从斜面的顶端滑下,光电门1、2各自连接的光电计时器显示的挡光时间分别为5.00×10-2 s、2.00×10-2 s。滑块从开始挡住第一个光电门到开始挡住第二个光电门的时间为Δt=0.311 s,已知滑块沿斜面方向的长度为5.00 cm,测得光电门1和2之间的距离为0.54 m。求:(结果要求保留3位有效数字)
(1)滑块通过光电门1时的速度v1=______m/s,通过光电门2时的速度v2=________m/s。
(2)由此测得的瞬时速度v1和v2只是一个近似值,它们实质上是滑块通过光电门1和2时的________。要使瞬时速度的测量值更接近于真实值,可将滑块的宽度________一些。
(3)滑块从光电门1运动到光电门2的这段时间内的平均速度为________ m/s。
【即时检测1】(2025·广州市第六中学高一月考)像打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图甲所示。a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间。现有一放在气垫导轨上的滑块通过光电门,用分度值为1 mm的刻度尺测量滑块上挡光片的宽度d,示数如图丙所示。
(1)读出挡光片的宽度为d= cm;
(2)滑块在牵引力作用下通过光电门,配套的数字毫秒计记录了它通过光电门的时间为t,挡光片的宽度为d,则滑块通过光电门的速度v= 。但实质上v是滑块通过光电门的 (填“平均速度”或“瞬时速度”),要使瞬时速度的测量值更接近真实值,可将挡光片的宽度 (填“增大”或“减小”)一些。
【典例10】(多选)跳伞运动员做低空跳伞表演,当飞机在离地面某一高度静止于空中时,运动员离开飞机自由下落,运动一段时间后打开降落伞,打开降落伞后运动员保持5 m/s2的加速度减速下降,则在运动员减速下降的任意一秒内( )
A.这一秒末的速度比前一秒初的速度小5 m/s
B.这一秒末的速度是前一秒末的速度的
C.这一秒末的速度比前一秒末的速度小5 m/s
D.这一秒末的速度比前一秒初的速度小10 m/s
【即时检测1】(2025·江门市新会第一中学高一月考)球以10 m/s的速度向右飞行,被对方运动员击打后,速度变为水平向左,大小为20 m/s。若球与球棒作用的时间为0.1 s,则击打过程的平均加速度( )
A.大小是100 m/s2,方向水平向左
B.大小是100 m/s2,方向水平向右
C.大小是300 m/s2,方向水平向左
D.大小是300 m/s2,方向水平向右
【即时检测2】(2024·珠海市高一期中改编)一质点做匀变速直线运动,某时刻的速度大小为2 m/s,2 s后的速度大小变为4 m/s,则下列判断正确的是( )
A.该质点的速度变化量的大小一定为2 m/s
B.该质点的速度变化量的大小可能大于2 m/s
C.该质点的加速度大小一定为1 m/s2
D.该质点的加速度大小可能大于1 m/s2
基础通关练(测试时间:10分钟)
1.(多选)(2025·清远市高一校考)为了让同学们在紧张的学习之余放松身心,锻炼身体,高中部开展了跑操活动。每天下午17:20开始跑操,某天下午1班同学绕跑道跑了两圈用时大约6分钟。下列对这两个生活中的时间说法正确的是( )
A.“17:20”指时间,“6分钟”指时刻
B.“17:20”指时刻,“6分钟”指时间
C.“17:20”“6分钟”在时间轴上分别用点和线段来表示
D.“17:20”“6分钟”在时间轴上均用线段来表示
2.(2024·广东广州高一期中)滑板是2021年东京奥运会新增的运动项目之一。滑板运动员起跳后保持如图所示姿势直至落地,以滑板为参考系,此时的运动员( )
A.向上运动 B.向下运动
C.先向上运动,再向下运动 D.静止
3.2023年10月26日17时46分,“神舟十七号”载人飞船与空间站完成交会对接。二者对接之前,分别在各自的圆轨道上运动,如图所示,下列说法正确的是( )
A.“神舟十七号”再次回到B点,位移为0
B.它们各自转一圈,其路程相等
C.空间站再次回到A点,位移为2R
D.运动过程中,空间站的最大位移小于“神舟十七号”的最大位移
4.(2025·深圳市高一开学考)如图,汽车运行时,所谓“汽车速度计”表盘显示的数据,严格来说应该是指( )
A.汽车平均速度大小和方向
B.汽车平均速度大小
C.汽车瞬时速度大小和方向
D.汽车瞬时速度大小
重难突破练(测试时间:10分钟)
1.如图所示,由于风的缘故,河岸上的旗帜向右飘,在河面上的两条船上的旗帜分别向右和向左飘,两条船的运动状态是( )
A.A船肯定向左运动 B.A船肯定是静止的
C.B船肯定向右运动 D.B船可能是静止的
2.如图,车轮半径为0.6 m的自行车,在水平地面上不打滑并沿直线运动。气门芯从最高点第一次到达最低点,位移大小约为( )
A.1.2 m B.1.8 m C.2.2 m D.3.6 m
3.假设运动会场用传感器记下了某运动员各位置与时间信息,如表所示。若运动员做直线运动,根据下表中的数据,下列分析正确的是( )
位置
30米
60米
90米
100米
时间显示
3.73秒
6.29秒
8.92秒
9.83秒
A.运动员从起点到终点一直做匀速直线运动
B.运动员前30米的平均速度大于前60米的平均速度
C.可以推算出最后10 m冲刺的平均速度
D.可以推算出运动员冲线时的瞬时速度
4.(多选)如图所示为甲、乙两个物体在同一直线上运动的s-t图像,下列说法正确的是( )
A.两物体的速度大小相等,方向相反
B.在t=1 s时,甲、乙两物体相遇
C.在前2 s时间内,甲、乙两物体的位移相同
D.在t=2 s时,乙物体的运动方向改变了
5.(2024·广东茂名高一期中)用如图甲所示的装置探究小车做匀变速直线运动的规律,采用电火花计时器进行实验。
甲
(1)请在下面列出的实验器材中,选出本实验中不需要的器材填在横线上(填编号)________。
①电火花计时器 ②天平 ③4~6 V交流电源 ④细绳和纸带 ⑤砝码、托盘和小车 ⑥刻度尺 ⑦秒表 ⑧一端带有滑轮的长木板
(2)安装好实验装置后,先________,再________,纸带被打出一系列点。其中一段如图乙所示,可知纸带的________(填“左”或“右”)端与小车相连。
乙
6.光电计时器是一种常用的计时仪器,其结构如图甲所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示出物体的挡光时间。现让某滑块在斜面上滑行,先后通过光电门1和2,计时器显示的挡光时间分别为t1=5×10-2 s,t2=3×10-2 s,从光电门1到光电门2所经历的总时间Δt=0.15 s,用分度值为1 mm的刻度尺测量滑块的长度为d,示数如图乙所示。实验中测得滑块的长度d为______cm,滑块通过光电门1的速度v1为________m/s,滑块通过光电门2的速度v2为________m/s,滑块的加速度大小________m/s2(最后三空结果均保留3位有效数字)。
综合拓展练(测试时间:15分钟)
1.(2024·广州市六校高一期中)甲、乙、丙三人各自乘一架直升机。甲看到楼房匀速上升;乙看到甲所在直升机匀速上升;丙看到乙所在直升机匀速下降;甲看到丙所在直升机匀速上升。那么甲、乙、丙相对于地面的运动情况不可能是( )
A.甲、乙匀速下降,且v乙>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
D.甲、乙匀速下降,且v乙>v甲,丙匀速下降,且v丙>v甲
2.(粤教版教材讨论与交流改编)一质点在x轴上运动,各个时刻和对应的位置坐标如表,则此质点开始运动后( )
t/s
0
1
2
3
4
5
x/m
0
5
-4
-1
-7
1
A.第2 s内的位移为9 m B.前2 s内的位移为4 m
C.最后3 s内的位移为5 m D.前5 s内的路程为31 m
3.(2024·湛江市高一校考)某物体由A点出发做直线运动,前5 s向东行驶了30 m到达B点,又向东行驶了5 s前进了60 m到达C点,在C点停了4 s后又向西行驶,经历了6 s运动了120 m到达A点西侧的D点,如图所示,求:
(1)(5分)最后6 s时间内物体的平均速度大小和方向;
(2)(7分)全过程的平均速度;
(3)(4分)全过程的平均速率。
4.(2024·广东广州高一月考)一物体沿直线运动,以s表示其相对出发点(即坐标原点)的位移,一段时间内物体的s-t图像如图所示,曲线在s2处的切线与t轴交点的横坐标为t0,下列说法正确的是( )
A.t=0时刻物体在坐标原点
B.0~t2时间内,物体的速度越来越大
C.t2~t3时间内物体的速度方向与t3~t4时间物体的速度方向相反
D.t1时刻物体的速度大小为
5.如图所示,某质点沿边长AB=6 m,BC=8 m的矩形从A点沿逆时针方向匀速率运动,在5 s内运动了矩形周长的一半到达C点。求:
(1)质点的位移和路程;
(2)平均速度和平均速率的大小。
6.假设足球运动员在罚点球时,球获得28 m/s的速度并做匀速直线运动。设脚与球作用时间为0.1 s,球又在空中飞行0.2 s后被守门员挡出,守门员双手与球接触时间为0.2 s,且球被挡出后以20 m/s的速度沿原路弹回,求:
(1)罚点球的瞬间,球的加速度大小;
(2)守门员挡球瞬间,球的加速度。
7.已知某物体做直线运动的v-t图像如图所示,求:
(1)从开始计时到3 s末物体的加速度;
(2)从3 s末到6 s末物体的位移大小;
(3)从6 s末到7 s末物体的加速度。
3 / 3
学科网(北京)股份有限公司
$
专题01 运动的描述(期中复习讲义)
核心考点
内容要点
命题趋势
质点 参考系
1.了解质点的含义;知道将物体抽象为质点的条件。
2.了解参考系的概念及其对描述物体运动的意义。
(1)多数是以实际运动为情境的选择题。
(2)以图象为主,考查速度-时间或位移-时间图像问题的选择题。
(3)以测量速度、加速度为目的的实验,可能涉及打点计时器或光电门等仪器的使用。
时间 位移
1.知道时刻和时间间隔的区别和联系。
2.知道位移与路程的区别和联系。
速度和测量瞬时速度
理解瞬时速度、平均速度、速率、平均速率的区别与联系。
加速度
1.知道加速度是矢量,加速度的方向与物体速度变化量的方向相同。
2.理解直线运动中加速度方向与物体运动方向及其加速运动或减速运动之间的联系。
必备知识
知识点01 物体和质点
1.机械运动:物体相对于其他物体在空间位置上随时间的变化,叫作机械运动,简称运动。
2.质点:在研究物体的运动时,如果物体各点的运动情况相同(填“相同”或“不相同”),或者它的大小和形状在所研究的问题中可以忽略,这时我们就可以把物体简化为一个有质量的点。用来代替物体的有质量的点叫作质点。
3.物体能看成质点的条件
(1)物体的大小和形状对所研究的问题无影响,或者有影响但可以忽略不计,则可将物体看成质点。
(2)当物体上各部分的运动情况完全相同时,物体上任何一点的运动情况都能反映该物体的运动,一般可看成质点。
(3)物体有转动,但相对于平动而言可以忽略其转动时,可把物体看成质点。
(4)当所研究物体的运动涉及的空间远大于物体的尺寸时,一般可看成质点。
4.理想化模型:根据问题的内容和性质,抓住问题中的主要因素,忽略次要因素,建立一个与实际情况差距不大的理想化模型,是一种重要的科学研究方法。质点是一个理想化模型。
质点是一个“理想化模型”,是为了研究问题的方便而对实际问题的科学抽象,实际中并不存在。
知识点02 参考系
1.参考系:研究一个物体运动时,选来作为参考的物体,称为参考系。
2.参考系的选取原则:以观察方便和使运动的描述尽可能简单为原则。研究地面上物体的运动,常选地面或相对于地面静止的物体作为参考系。
3.参考系对观察结果的影响:选择不同的参考系观察同一个物体的运动,观察结果通常会有所不同。
知识点03 时间和时刻
1.时刻:钟表指针指示的一个示数对应着某一瞬间,也就是时刻。
2.时间:两个时刻之间的间隔。
3.在时间轴上的表示:时间轴上的一个点表示的是某一时刻,时间轴上一条线段表示的是一段时间。
4.时刻与时间的比较
时刻
时间
在时间轴上的表示
用点表示
用线段表示
描述关键词
“初”“末”“时”,如“第1 s末”“第2 s初”“3 s时”
“内”,如“第2 s内”“前3 s内”
联系
两个时刻之间的间隔即为时间,即Δt=t2-t1;时间能表示运动的一个过程,好比一段录像;时刻可以显示运动的一瞬间,好比一张照片
知识点04 位移和路程
1.(1)路程是物体运动轨迹的长度。
(2)路程只有大小,没有方向。
2.位移
(1)在物理学中就用位移来表示质点的位置变化。
(2)位移用从物体运动的起始位置指向末位置的有向线段来表示。
有向线段的长度表示位移的大小。
有向线段的方向表示位移的方向。
(3)位移有大小和方向。
3.直线运动的位置和位移
(1)位移可以用末位置(x)和起始位置(x0)的坐标之差(Δx)来表示,即s=Δx=x-x0。
(2)当Δx>0时,表示位移的方向与x轴正方向相同;当Δx<0时,表示位移的方向与x轴正方向相反。
4.矢量和标量
(1)矢量:既有大小又有方向的物理量,如位移。
(2)标量:只有大小没有方向的物理量,如温度、质量、体积、长度、时间、路程等。
(3)矢量和标量的算法遵从不同(填“相同”或“不同”)法则。
知识点05 速度 平均速度 瞬时速度
速度
1.物理意义:反映物体运动快慢和方向的物理量。
2.定义:位移跟发生这段位移所用时间之比。
3.定义式:v=。
4.单位:在国际单位制中,速度的单位是米每秒,符号是m/s或m·s-1。常用单位:千米每时(km/h或km·h-1)、厘米每秒(cm/s或cm·s-1)等。1 m/s=3.6 km/h。
5.矢量性:速度既有大小又有方向,是矢量(填“标量”或“矢量”),方向与时间t内的位移s的方向相同。
平均速度
(1)物理意义:描述某一段时间内或某一段位移上物体运动的平均快慢程度。
(2)公式=,即位移(填“路程”或“位移”)与相应时间之比。
(3)矢量性:平均速度是矢量(填“标量”或“矢量”)。方向与位移的方向相同。
2.平均速率
(1)定义:路程与相应时间之比。
(2)定义式:'=。
(3)标量,无方向。
1.瞬时速度
(1)定义:运动物体在某一时刻或经过某一位置时的速度。
①某一时刻的瞬时速度,可以通过求运动物体在该时刻前后无穷短时间内的平均速度得出。
②某位置的瞬时速度,可以通过求无限逼近该位置附近位移内的平均速度得出。
(2)矢量性:瞬时速度是矢量(填“标量”或“矢量”)。方向就是物体在该时刻的运动方向,即在物体运动轨迹中该点的切线方向。
(3)物理意义:反映了物体在该时刻的运动快慢。
2.瞬时速率:瞬时速度的大小,是一个标量,日常生活中所说的“速度”通常指速率。
知识点06 速度—时间图像 位移—时间图像
1.图像的建立
用纵坐标表示物体运动的速度v,用横坐标表示时间t,建立直角坐标系,根据物体在各个时刻的速度描点连线得出的图像称为速度—时间图像。
2.物理意义
速度—时间(v-t)图像可直观地表示物体速度随时间变化的规律。
3.v-t图像的应用
(1)由v-t图像可以直接读出任一时刻所对应的速度。
(2)可以从v-t图像上直接判断速度的方向;图像位于t轴上方,表示物体向正方向运动;图像位于t轴下方,表示物体向负方向运动。如图所示,甲沿正方向做匀速直线运动,乙在0~t1时间内向负方向做减速直线运动,t1时刻速度为0,t1之后沿正方向做加速直线运动。
(3)如图所示,v-t图像中两条图线的交点表示两个物体在t2时刻具有相同的速度(不表示相遇)。
注意:v-t图像只能表示直线运动,速度有正、负两个方向。
1.直线斜率的意义
已知两点P(x1,y1),Q(x2,y2),如果x1≠x2,则直线PQ的斜率为k==。
2.s-t图像为倾斜直线时,表示物体做匀速直线运动,如图中的a、b所示。
(1)直线的斜率k=表示物体的速度,斜率的绝对值表示速度的大小,斜率的正、负表示物体的运动方向,如图所示,b图线表示物体向正方向运动,a图线表示物体向负方向运动。
(2)纵截距表示运动物体的初始位置,如图所示,a所代表的物体初始位置在s1处;b所代表的物体初始位置在坐标原点。
(3)交点表示同一时刻位于同一位置,即物体相遇。
知识点07 实验:打点计时器的使用及瞬时速度的测量
(1)练习使用打点计时器
①把打点计时器固定在水平桌面上,安装好纸带。
②接通交流(填“直流”或“交流”)电源,用手水平拉动纸带,纸带上就打出一系列点迹,然后关闭电源。
③取下纸带,选择某个清晰的点,往后数出若干个点,如果电源频率为50 Hz,数出n个点,则第n个与第1个点之间的间隔数为n-1个,由Δt=0.02(n-1) s,计算出纸带从第一个点运动到第n个点的时间。
④用刻度尺测量出从第一个点到第n个点的距离Δx。
(2)测量沿斜面运动小车的瞬时速度
①如图甲所示,把打点计时器固定在斜面的顶端,将一辆系有纸带的小车放置在斜面上。接通打点计时器的电源,让打点计时器开始打点,然后放手让小车带动纸带运动,在纸带上打出一系列的点,记录下小车的运动信息。
②在纸带上选取点迹清晰的一段,将某个能看清的点标为0,以后每隔0.1 s标一个计数点,相邻计数点间的位移为s1,s2,s3,s4,s5,如图乙所示。用刻度尺测量相邻计数点间的位移。
③计算包含某个计数点在内的一段位移Δx,同时记录对应的时间Δt,利用v=计算该计数点的瞬时速度。
甲
乙
3.注意事项
(1)打点时,应先接通电源,待打点计时器打点稳定后,再释放小车。
(2)打点计时器不能连续工作太长时间,打点之后应立即关闭电源。
(3)为减小实验误差,1、2、3、4…不一定是连续的计时点,可以每5个点(或间隔4个点)取一个计数点,若电源频率为50 Hz,此时两计数点间的时间间隔T=0.1 s。
(4)对纸带进行测量时,不要分段测量各段的位移,正确的做法是一次测量完毕,即统一测量出各个计数点到起始点之间的距离。
知识点08 加速度
1.定义:加速度等于物体速度的变化(Δv=vt-v0)与发生这一变化所用时间t之比,用符号a表示。
2.定义式:a=;
vt:结束时刻的速度,称为末速度;
v0:开始时刻的速度,称为初速度。
3.物理意义:描述物体速度变化的快慢。
4.单位:在国际单位制中加速度的单位是米每二次方秒,符号:m/s2或m·s-2。
1.加速度是矢量,不仅有大小,而且有方向,加速度的方向跟速度变化量Δv的方向相同。
2.在直线运动中,若取初速度的方向为正方向。
在加速直线运动中加速度的方向与初速度方向相同,a为正值;
在减速直线运动中加速度的方向与初速度方向相反,a为负值。
3.如果物体的加速度保持不变,该物体的运动就是匀变速运动。匀变速运动又分为匀变速直线运动和匀变速曲线运动。
4.加速度也有平均加速度和瞬时加速度之分,在匀变速运动中,速度随时间均匀变化,其瞬时加速度与一段时间内的平均加速度相同。
物体做加速或减速运动的判断
(1)加速度方向与速度方向相同时,物体做加速直线运动。两种情况如图甲、乙。
(2)加速度方向与速度方向相反时,物体做减速直线运动。两种情况如图丙、丁。
知识点09 图像
1.利用v-t图像求解加速度的方法
v-t图像为直线:如图所示,在图线上取两点,坐标分别为(t1,v1)、(t2,v2),则a==。
2.对v-t图线的斜率的理解
(1)v-t图像为直线时,斜率的绝对值表示加速度的大小;斜率的正负表示加速度的方向;
(2)v-t图像为曲线时,曲线上某点的切线的斜率表示此时的加速度。
【典例1】 (2024·广东深圳高一检测)北京已成功举办2022年冬奥会,如图所示为部分冬奥会项目。下列关于这些冬奥会项目的研究,可以将运动员看作质点的是( )
A.研究速度滑冰运动员滑冰的快慢
B.研究自由式滑雪运动员的空中姿态
C.研究单板滑雪运动员的空中转体
D.研究花样滑冰运动员的花样动作
答案 A
解析 研究速度滑冰运动员滑冰的快慢时,人的形状对研究的问题来说可以忽略不计,所以运动员能看成质点,故A正确;研究自由滑雪运动员的空中姿态时,人的形状不能忽略,不可以将运动员看作质点,故B错误;研究单板滑雪运动员的空中转体时,要研究运动员的动作,不可以将运动员看作质点,故C错误;研究花样滑冰运动员的花样动作时,要观看运动员的动作,不可以将运动员看作质点,故D错误。
【即时检测1】2023年6月4日,神舟十五号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆,下列情况中,可将飞船或“天和”核心舱看作质点的是( )
A.确定飞船离地球的高度时
B.飞船飞行过程中调整姿态时
C.飞船与“天和”核心舱进行对接时
D.航天员给同学们介绍“天和”核心舱内部情况时
答案 A
解析 由于飞船离地球高度远大于飞船本身大小,故在确定飞船离地球的高度时,可将飞船看作质点,A正确;在飞船飞行过程中调整姿态时、飞船与“天和”核心舱进行对接时及航天员给同学们介绍“天和”核心舱内部情况时,飞船或核心舱的大小、形状和姿态对所研究的问题有影响,这些情况下不能将它们看作质点,B、C、D错误。
【即时检测2】(多选)(2024·阳江市高一期中)关于“理想化模型”和“质点”的说法中,正确的是( )
A.在物理学中,突出问题的主要方面,忽略次要因素,建立理想化的物理模型并将其作为研究对象,是经常采用的一种科学研究方法
B.“理想化模型”是为了使研究的问题得以简化或研究问题方便而进行的一种科学的抽象,实际并不存在
C.“质点”是实际物体的一种“简化”,忽略了物体的大小和形状,是实际存在的
D.在苹果园摘苹果,找成熟的大的苹果,可将苹果视为质点
答案 AB
解析 在物理学中,突出问题的主要方面,忽略次要因素,建立理想化的物理模型并将其作为研究对象,是经常采用的一种科学研究方法,选项A正确。“理想化模型”是为了使研究的问题得以简化或研究问题方便而进行的一种科学的抽象,实际并不存在,而质点是由实际物体抽象出来的理想化模型,故选项B正确,C错误。在苹果园摘苹果,找成熟的大的苹果,则苹果的大小不能忽略,不可将苹果视为质点,选项D错误。
【典例2】(2024·广东广州高一检测)下列关于运动的描述中,叙述正确的是( )
A.“明月松间照,清泉石上流”,是以山石为参考系的
B.诗句“卧看满天云不动,不知云与我俱东”中“云与我俱东”是以船为参考系的
C.“太阳东升西落”,是以太阳为参考系的
D.物体运动的轨迹是直线还是曲线,与参考系的选取无关
答案 A
解析 清泉石上流是泉水在山石上运动,是以山石为参考系的,故A正确;云与我俱东是以堤岸为参考系的,故B错误;太阳东升西落是以地球为参考系的,故C错误;物体运动的轨迹是直线还是曲线,与参考系的选取有关,比如从水平飞行的飞机上落下的物体从飞机上看,做直线运动,从地面上看做曲线运动,故D错误。
解|题|技|巧
参考系的四性
标准性
做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
参考系的选取是任意的,任何物体都可以作参考系
统一性
比较不同物体的运动应选择同一个参考系
相对性
对于同一个物体,选择不同的参考系,观察结果可能会有所不同
【即时检测1】(2025·东莞市五校高一期中联考)每天早上校园里都响起朗朗的读书声,同学们通过诵读经典,尽享经典之美,感受诗词之趣,从古人的智慧和情怀中汲取营养,涵养心灵。下列说法不正确的是( )
A.“两岸青山相对出,孤帆一片日边来”中“青山相对出”选择的参考系是孤帆
B.“明月松间照,清泉石上流”中“清泉石上流” 选择的参考系是石头
C.“一江春水向东流”是以水为参考系来描述水的运动
D.“飞花两岸照船红”是以船为参考系描述花的运动
答案 C
解析 “青山相对出”选择的参考系是孤帆,A正确;“清泉石上流”选择的参考系是石头,B正确;“一江春水向东流”是以河岸为参考系来描述水的运动,C错误;“飞花两岸照船红”是以船为参考系描述花的运动,D正确。
【即时检测2】“神舟十七号”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,“神舟十七号”是静止的
C.选“天和”为参考系,“神舟十七号”是静止的
D.选“神舟十五号”为参考系,“天和”是运动的
答案 C
解析 “神舟十七号”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,A、B错误;“神舟十七号”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。
【典例3】(多选)(2025·清远市高一校考)为了让同学们在紧张的学习之余放松身心,锻炼身体,高中部开展了跑操活动。每天下午17:20开始跑操,某天下午1班同学绕跑道跑了两圈用时大约6分钟。下列对这两个生活中的时间说法正确的是( )
A.“17:20”指时间,“6分钟”指时刻
B.“17:20”指时刻,“6分钟”指时间
C.“17:20”“6分钟”在时间轴上分别用点和线段来表示
D.“17:20”“6分钟”在时间轴上均用线段来表示
答案 BC
解析 根据题意可知,“17:20”指时刻,“6分钟”指时间,则“17:20”“6分钟”在时间轴上分别用点和线段来表示。故选B、C。
易|错|辨|析
判断时刻与时间的两种方法
(1)根据上下文判断:分析题干,根据题意去体会和判断,时刻对应的是某一状态,时间对应的是某一过程。
(2)利用时间轴判断:画出时间轴,根据对应一个点的是时刻,对应一条线段的是时间,把所给的时刻和时间表示出来。
【即时检测1】(2024·广东清远高一月考)如图所示的时间轴,下列关于时刻和时间的说法中正确的是( )
A.t2表示时刻,称为第2 s末或第3 s初,也可以称为第2 s内
B.t0~t2表示时间,称为最初2 s内或第2 s内
C.t1~t2表示时间,称为第2 s内,时长是1 s
D.tn~tn+1表示时间,称为第n s内
答案 C
解析 t2表示时刻,称为第2 s末或第3 s初,不是第2 s内,故A错误;t0~t2表示时间,称为最初2 s内,不是第2 s内,故B错误;t1~t2表示两个时刻之间的间隔,是时间,称为第2 s内,时长为1 s,故C正确;tn~tn+1表示时间,称为第(n+1) s内,故D错误。
【即时检测2】下列各选项中的计时数据,其中指时刻的是( )
A.学校运动会上,小明用14 s跑完了100 m
B.跳伞运动员从飞机上跳下,第5 s内下降的高度为40 m
C.从深圳开往泰州的某次列车每天早上5时30分到达南昌站
D.某人骑自行车,在30 min内行驶了6 km
答案 C
解析 时刻指的是某一瞬时,是时间轴上的一点,选项C中的计时数据是指时刻。时间是两个时刻之间的间隔,是时间轴上的一条线段,故选项A、B、D中的计时数据均指时间。
【典例4】(2024·广东珠海高一期中)
如图所示,一个可看作质点的物体沿两个半径分别为R和r,相连接的半圆弧轨道从A点经B点运动到C点,A、B、C三点共线,则物体从A运动到C的位移大小和路程分别为( )
A.R-r,R+r B.2R,2πR
C.2R-2r,2R+2r D.2R-2r,πR+πr
答案 D
解析 位移是由初位置指向末位置的有向线段,路程是质点运动轨迹的长度,所以物体从A运动到C的位移大小为s=2R-2r,路程为l=πR+πr,故D正确。
解|题|技|巧
位移和路程的区别与联系
项目
比较
位移
路程
区
别
描述物体的位置变化,是由初位置指向末位置的有向线段
描述物体运动轨迹的长度
矢量
标量
由物体的始、末位置决定,与物体运动路径无关
既与物体的始、末位置有关,也与物体运动路径有关
联系
位移的大小不大于相应的路程,只有物体做单向直线运动时,位移的大小才等于路程
【即时检测1】(2024·深圳市高一期中)从离地面3 m高处竖直向上抛出一个小球,它上升7 m后回落,最后到达地面。此过程中( )
A.小球通过的路程是13 m
B.小球的位移大小是17 m
C.小球的位移大小是4 m
D.小球的位移方向竖直向下
答案 D
解析 小球通过的路程为s=7 m+10 m=17 m,位移大小为3 m,方向竖直向下,故选D。
【即时检测2】煤矿安检员在一次巡检中,乘坐矿井电梯从A井竖直向下运动了120 m到达井底,然后在井底又沿着水平隧道向东走了160 m到达B井,最后从B井乘坐电梯竖直向上返回地面。若A、B两个井口恰在同一水平面上,则此次巡检中安检员( )
A.发生的位移是200 m,方向向东;通过的路程是160 m
B.发生的位移是400 m,方向向东;通过的路程是160 m
C.发生的位移是160 m,方向向东;通过的路程是400 m
D.发生的位移是160 m,方向向东;通过的路程是200 m
答案 C
解析 由于初位置在A井口,末位置在B井口,故位移大小为160 m,方向向东,路程为160 m+120 m+120 m=400 m,故选C。
【典例5】某质点沿直线运动,其运动的s-t图像如图所示,则:
(1)质点离出发点的最远距离是________m。
(2)质点在10 s时距离出发点__________m,质点在30~40 s内的位移为____________m,质点在________ s时回到出发点。
答案 (1)50 (2)10 30 50
解析 (1)由题图知t=40 s时,质点离出发点的距离最远,最远距离为50 m。
(2)从题图中可读出质点在10 s时距离出发点10 m;质点在30~40 s内的位移为30 m;质点在50 s时位移为0,即回到出发点。
【即时检测1】一物体做直线运动,其位移—时间图像如图所示,设向右为正方向,则在前6 s内( )
A.物体先向左运动,2 s后开始向右运动
B.在t=2 s时物体距出发点最远
C.前2 s内物体位于出发点的左方,后4 s内位于出发点右方
D.在t=4 s时物体距出发点最远
答案 D
解析 由题意知向右为正方向。由题图图像可知,物体从-5 m处向右运动至5 m处,然后返回至4 m处。物体在前4 s内一直向右运动,后2 s内向左运动,故A、C错误;在t=4 s时物体距出发点最远,B错误,D正确。
【即时检测2】(多选)如图所示为甲、乙两物体相对于同一参考系运动的s-t图像。下列说法正确的是( )
A.甲、乙两物体的出发点相距s0
B.甲物体比乙物体早出发的时间为t1
C.甲、乙两物体同向运动
D.甲、乙两物体在t2时刻相遇
答案 ABD
解析 甲物体在t=0时刻出发,其运动方向与规定的正方向相反,出发点距原点的距离为s0;乙物体在t=t1时刻从原点出发,其运动方向沿规定的正方向,两物体运动方向相反,故A、B正确,C错误;甲、乙两物体在t2时刻处于同一位置,即相遇,故D正确。
【典例6】(2025·江门市第一中学段考)如图所示为某赛车手在一次训练中的路线图,他先用地图计算出出发地A和目的地B的直线距离为9 km,实际从A运动到B用时5 min,赛车上的里程表指示的里程数增加了15 km,当他经过某路标C时,车内速度计指示的示数为150 km/h,那么可以确定的是( )
A.整个过程中赛车的平均速率为108 km/h
B.整个过程中赛车的平均速度大小为180 km/h
C.若赛车手原路返回用时也为5 min,则来回平均速度相同
D.赛车经过路标C时的瞬时速度大小为150 km/h
答案 D
解析 平均速率等于路程与时间的比值,则整个过程中赛车的平均速率为= km/h=180 km/h,故A错误;平均速度等于位移与时间的比值,则整个过程中赛车的平均速度大小为'== km/h=108 km/h,故B错误;若赛车手原路返回用时也为5 min,则来回平均速度大小相同,方向相反,故C错误;经过某路标C时,车内速度计指示的示数为150 km/h,对应空间的某一位置的速度为瞬时速度大小,所以赛车经过路标C时的瞬时速度大小为150 km/h,故D正确。
【即时检测1】(多选)如图所示,在1 000 m体能测试中,小明沿某圆形400 m跑道从A点出发,其成绩为4分10秒,下列说法正确的是( )
A.小明的平均速率约为4 m/s
B.小明的平均速率约为0.5 m/s
C.小明的平均速度约为0.5 m/s
D.小明的平均速度约为4 m/s
答案 AC
解析 平均速率为路程与时间的比值,所以平均速率为v1== m/s=4 m/s。平均速度为位移与时间的比值,小明跑了两圈半,位移大小等于直径长度,所以平均速度为v2== m/s≈0.5 m/s,所以A、C正确。
【即时检测2】(2024·广东东莞期中)一辆汽车做直线运动,以速度v1行驶了全程的,接着以速度v2=20 km/h 行驶完了余下的,如果汽车全程的平均速度v=27 km/h,则v1的值为( )
A.32 km/h B.35 km/h C.56 km/h D.90 km/h
答案 D
解析 设总位移为s,则平均速度===,代入数据解得v1=90 km/h,A、B、C错误,D正确。
【典例7】(多选)如图所示是一个物体做直线运动的v-t图像,下列判断正确的是( )
A.物体在1 s末改变运动方向
B.物体在前3 s内运动方向不变
C.物体在3 s末运动方向改变
D.物体在2 s时的速度大小为2 m/s
答案 BCD
解析 前3 s内物体的速度方向均为正,运动方向没有改变,A错误,B正确;由题图可知物体在3 s末后瞬间速度为负,则说明物体在3 s末改变了运动方向,C正确;从题图中可以看出,物体在2 s时的速度大小为2 m/s,D正确。
【即时检测1】(多选)甲、乙两个物体在同一水平直线上运动,它们的v-t图像分别如图中的a、b所示,在t1时刻( )
A.它们的运动方向相同
B.它们的运动方向相反
C.甲的速度比乙的速度大
D.乙的速度比甲的速度大
答案 AD
解析 由v-t图像可知,t1时刻甲、乙两物体的速度均为正值,即运动方向相同,t1时刻乙物体的速度大于甲物体的速度,故A、D选项正确。
【即时检测2】若一遥控玩具汽车在平直轨道上运动的位移—时间图像如图所示,则它的速度—时间图像是下列选项中的( )
答案 C
解析 由位移—时间图像可知玩具汽车先做v1=3 m/s的匀速运动,再静止不动,后反向做v2=-1 m/s的匀速运动,因此它的速度—时间图像如C项所示。
【典例8】(多选)(2023·中山市高一期末)一辆汽车沿平直道路行驶,以s表示它相对出发点的位移,汽车在0~40 s内运动的s-t图像如图所示。则汽车 ( )
A.10~20 s内做匀速运动
B.前10 s内速度大小是后20 s内速度大小的两倍
C.前10 s内与后20 s内运动方向相反
D.始终沿同一方向运动
答案 BC
解析 10~20 s内汽车的位移不变,因此汽车处于静止状态,选项A错误;前10 s内汽车的速度大小为3 m/s,后20 s内汽车的速度大小为1.5 m/s,选项B正确;前10 s内汽车向正方向运动,后20 s内汽车向负方向运动,选项C正确,D错误。
解|题|技|巧
1.s-t图像
为倾斜直线时,表示物体做匀速直线运动,如图中的a、b所示。
直线的斜率(等于)表示物体的速度,斜率的大小表示速度的大小,斜率的正、负表示物体的运动方向,如图所示,b图线表示物体向正方向运动,a图线表示物体向负方向运动。
2.s-t图像纵截距表示运动物体的初始位置,如图所示,a所代表的物体的初始位置在s1处;b所代表的物体的初始位置在坐标原点。
3.s-t图像中图线的交点表示同一时刻,不同物体位于同一位置,即物体相遇。
【即时检测1】(2024·潮州市高一期末改编)一可视为质点的物体沿东西方向的水平线做直线运动,取向东为正方向,其速度—时间图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.2~4 s内,物体处于静止状态
B.4~7 s内,物体向西运动,且速度大小不变
C.6~7 s内,物体速度方向向西,做加速运动
D.10~12 s内,物体速度方向向东,做加速运动
答案 C
解析 2~4 s内,物体做匀速直线运动,速度不为零,选项A错误;4~6 s内物体速度为正,向东运动,速度减小;6~7 s内速度为负,向西运动,速度增大,选项B错误,C正确;10~12 s内,物体的速度为负值,且绝对值在减小,则物体速度方向向西,做减速运动,选项D错误。
【即时检测2】如图所示为A、B两质点在同一直线上运动的位移—时间(s-t)图像。A质点的图像为直线,B质点的图像为过原点的抛物线,两图像交点C、D的坐标如图所示。下列说法正确的是( )
A.t1时刻A追上B,t2时刻B追上A
B.t1~t2时间内B质点的平均速度小于A质点的平均速度
C.质点A做直线运动,质点B做曲线运动
D.t1~t2时间内,A的速度一直大于B的速度
答案 A
解析 t1之前A质点在后,t1时刻A追上B,t1~t2时间内A在前,t2时刻B追上A,t2之后A在后,A正确;t1~t2时间内,A、B两质点位移相同,由=知,A=B,B错误;s-t图像只能描述直线运动,C错误;t1~t2时间内,A的速度先大于B的速度,某时刻等于B的速度,后小于B的速度,D错误。
【典例8】(粤教版教材练习改编)某同学在做“用打点计时器测速度”的实验中,电源频率为50 Hz,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点。相邻两个计数点间的距离如图所示,每两个相邻的计数点之间的时间间隔为0.1 s。
(1)在实验中,使用打点计时器时应先________再________(均选填“拉动纸带”或“启动电源”)。
(2)每相邻两个计数点间还有________个计时点没有标出。
(3)试根据纸带上各个计数点间的距离,计算出打下B、C、D三个点时小车的瞬时速度,并将各个速度值填入下表(计算结果均保留3位有效数字)。
vB
vC
vD
vE
vF
数值(m/s)
0.640
0.721
(4)t=0时质点位于A点,将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在下图直角坐标系中,作出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线,并说明小车速度变化的特点。
答案 (1)启动电源 拉动纸带 (2)4
(3)0.400 0.479 0.560 (4)见解析图 见解析
解析 (1)在实验中,使用打点计时器时应先启动电源,再拉动纸带。
(2)每相邻两个计数点间还有
n=-1=个=4个计时点没有标出。
(3)vB= m/s=0.400 m/s;
vC= m/s=0.479 m/s;
vD= m/s=0.560 m/s。
(4)图线如图所示,由图像知小车的速度随时间均匀增大。
【即时检测1】(2025·中山市高一段考)某学生在实验室中用打点计时器来测量小车的瞬时速度,该同学用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点,相邻计数点间的距离如图所示,每两个相邻的计数点之间还有4个计时点未画出,电源频率为50 Hz。
(1)根据纸带计算出打下B点时小车的瞬时速度,要求保留3位有效数字。
计数点
B
C
D
E
F
速度/(m·s-1)
0.477
0.558
0.638
0.719
(2)以打下A点的时刻为计时起点,将B、C、D、E、F各点对应的瞬时速度标在直角坐标系中,并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线。
(3)由所画速度—时间图像求出打A点时的瞬时速度为 m/s(结果保留2位有效数字)。
答案 (1)0.398 (2)见解析图 (3)0.32
解析 (1)每两个相邻的计数点之间还有4个计时点未画出,可知相邻计数点间的时间为T=5×0.02 s=0.1 s
打下B点时小车的瞬时速度为vB== m/s=0.398 m/s
(2)根据表格数据进行描点连线,小车的瞬时速度随时间变化的关系图线如图所示
(3)v-t图像中t=0时刻的速度即为打下A点时的瞬时速度,为0.32 m/s。
【即时检测2】如图所示是一条打点计时器打出的纸带,电源频率为50 Hz,0、1、2、3、4、5、6是七个计数点。每相邻两个计数点之间还有四个点未画出,各计数点到0的距离如图所示。
(1)求出2、4计数点的瞬时速度并填入表格。
v1
v2
v3
v4
v5
数值/
(m·s-1)
0.20
0.60
0.71
(2)以打下0点时刻为计时起点,根据表格中数据,在直角坐标系中画出物体的速度—时间图像。
(3)如果当时交流电源的频率f=55 Hz,而计算时仍按f=50 Hz处理,那么速度的测量值将 (选填“偏大”“偏小”或“相等”)(已知T=)。
答案 (1)0.40 0.70 (2)见解析图 (3)偏小
解析 (1)由于相邻两计数点之间还有四个点未画出,所以题图中相邻两个计数点之间的时间间隔为0.1 s,则v2= m/s=0.40 m/s,
v4= m/s≈0.70 m/s。
(2)根据表格中数据在直角坐标系中描点,然后连线得到v-t图像如图所示。
(3)如果f=55 Hz>50 Hz,则实际打点周期偏小,计时引用数据偏大,由v=可知,速度测量值将小于真实值。
【典例9】利用如图所示的装置研究物体的直线运动。图中AB是固定的光滑斜面,1和2是固定在斜面上适当位置的两个光电门,当光电门中有可以挡光物体通过时与它们连接的光电计时器(都没有画出)能够显示挡光时间。让滑块从斜面的顶端滑下,光电门1、2各自连接的光电计时器显示的挡光时间分别为5.00×10-2 s、2.00×10-2 s。滑块从开始挡住第一个光电门到开始挡住第二个光电门的时间为Δt=0.311 s,已知滑块沿斜面方向的长度为5.00 cm,测得光电门1和2之间的距离为0.54 m。求:(结果要求保留3位有效数字)
(1)滑块通过光电门1时的速度v1=______m/s,通过光电门2时的速度v2=________m/s。
(2)由此测得的瞬时速度v1和v2只是一个近似值,它们实质上是滑块通过光电门1和2时的________。要使瞬时速度的测量值更接近于真实值,可将滑块的宽度________一些。
(3)滑块从光电门1运动到光电门2的这段时间内的平均速度为________ m/s。
答案 (1)1.00 2.50 (2)平均速度 减小 (3)1.74
解析 (1)滑块通过光电门1时的速度
v1== m/s=1.00 m/s。
滑块通过光电门2时的速度
v2== m/s=2.50 m/s。
(2)v1和v2实质上是滑块通过光电门1和2时的平均速度,滑块的宽度即位移,位移越小,平均速度越接近瞬时速度。
(3)滑块从光电门1运动到光电门2的这段时间内的平均速度为== m/s=1.74 m/s。
【即时检测1】(2025·广州市第六中学高一月考)像打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图甲所示。a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间。现有一放在气垫导轨上的滑块通过光电门,用分度值为1 mm的刻度尺测量滑块上挡光片的宽度d,示数如图丙所示。
(1)读出挡光片的宽度为d= cm;
(2)滑块在牵引力作用下通过光电门,配套的数字毫秒计记录了它通过光电门的时间为t,挡光片的宽度为d,则滑块通过光电门的速度v= 。但实质上v是滑块通过光电门的 (填“平均速度”或“瞬时速度”),要使瞬时速度的测量值更接近真实值,可将挡光片的宽度 (填“增大”或“减小”)一些。
答案 (1)1.20 (2) 平均速度 减小
解析 (1)由题图可知挡光片的宽度d=1.70 cm-0.50 cm=1.20 cm
(2)滑块通过光电门的速度为v=
这个公式计算的是平均速度,要使瞬时速度的测量值更接近真实值,即平均速度更接近瞬时速度,挡光片的宽度要减小一些。
【典例10】(多选)跳伞运动员做低空跳伞表演,当飞机在离地面某一高度静止于空中时,运动员离开飞机自由下落,运动一段时间后打开降落伞,打开降落伞后运动员保持5 m/s2的加速度减速下降,则在运动员减速下降的任意一秒内( )
A.这一秒末的速度比前一秒初的速度小5 m/s
B.这一秒末的速度是前一秒末的速度的
C.这一秒末的速度比前一秒末的速度小5 m/s
D.这一秒末的速度比前一秒初的速度小10 m/s
答案 CD
解析 运动员做加速度为5 m/s2的减速运动,表示每经过1 s速度的大小减小5 m/s,故C正确,B错误;这一秒末和前一秒初的时间间隔为2 s,故D正确,A错误。
【即时检测1】(2025·江门市新会第一中学高一月考)球以10 m/s的速度向右飞行,被对方运动员击打后,速度变为水平向左,大小为20 m/s。若球与球棒作用的时间为0.1 s,则击打过程的平均加速度( )
A.大小是100 m/s2,方向水平向左
B.大小是100 m/s2,方向水平向右
C.大小是300 m/s2,方向水平向左
D.大小是300 m/s2,方向水平向右
答案 C
解析 设向右为正方向,根据加速度定义式,平均加速度为a== m/s2=-300 m/s2,
负号表示方向水平向左,故选C。
【即时检测2】(2024·珠海市高一期中改编)一质点做匀变速直线运动,某时刻的速度大小为2 m/s,2 s后的速度大小变为4 m/s,则下列判断正确的是 ( )
A.该质点的速度变化量的大小一定为2 m/s
B.该质点的速度变化量的大小可能大于2 m/s
C.该质点的加速度大小一定为1 m/s2
D.该质点的加速度大小可能大于1 m/s2
答案 BD
解析 题中只确定了初、末速度的大小,而没确定初、末速度的方向,考虑到速度和加速度均是矢量,所以求解时应先规定正方向,分两种情况考虑。规定初速度方向为正方向,则初速度v1=2 m/s,而末速度可能是v2=4 m/s,也可能是v2'=-4 m/s,故速度变化量Δv可能为2 m/s或-6 m/s,选项A错误,B正确;根据加速度的定义式a=可得,加速度可能为1 m/s2或-3 m/s2,选项C错误,D正确。
基础通关练(测试时间:10分钟)
1.(多选)(2025·清远市高一校考)为了让同学们在紧张的学习之余放松身心,锻炼身体,高中部开展了跑操活动。每天下午17:20开始跑操,某天下午1班同学绕跑道跑了两圈用时大约6分钟。下列对这两个生活中的时间说法正确的是( )
A.“17:20”指时间,“6分钟”指时刻
B.“17:20”指时刻,“6分钟”指时间
C.“17:20”“6分钟”在时间轴上分别用点和线段来表示
D.“17:20”“6分钟”在时间轴上均用线段来表示
答案 BC
解析 根据题意可知,“17:20”指时刻,“6分钟”指时间,则“17:20”“6分钟”在时间轴上分别用点和线段来表示。故选B、C。
2.(2024·广东广州高一期中)滑板是2021年东京奥运会新增的运动项目之一。滑板运动员起跳后保持如图所示姿势直至落地,以滑板为参考系,此时的运动员( )
A.向上运动 B.向下运动
C.先向上运动,再向下运动 D.静止
答案 D
解析 滑板运动员相对于滑板的位置没有发生变化,以滑板为参考系,此时的运动员是静止的,A、B、C错误,D正确。
3.2023年10月26日17时46分,“神舟十七号”载人飞船与空间站完成交会对接。二者对接之前,分别在各自的圆轨道上运动,如图所示,下列说法正确的是( )
A.“神舟十七号”再次回到B点,位移为0
B.它们各自转一圈,其路程相等
C.空间站再次回到A点,位移为2R
D.运动过程中,空间站的最大位移小于“神舟十七号”的最大位移
答案 A
解析 “神舟十七号”再次回到B点,位移为0,故A正确;由于它们的轨道半径不相同,故它们各自转一圈,其路程不相等,故B错误;空间站再次回到A点,位移为0,故C错误;两者的最大位移都等于各自轨道的直径,由于空间站的半径较大,故运动过程中,空间站的最大位移大于“神舟十七号”的最大位移,故D错误。
4.(2025·深圳市高一开学考)如图,汽车运行时,所谓“汽车速度计”表盘显示的数据,严格来说应该是指( )
A.汽车平均速度大小和方向
B.汽车平均速度大小
C.汽车瞬时速度大小和方向
D.汽车瞬时速度大小
答案 D
解析 汽车运行时,所谓“汽车速度计”表盘显示的数据,是汽车瞬时速度的大小,不能表示速度的方向,故选D。
重难突破练(测试时间:10分钟)
1.如图所示,由于风的缘故,河岸上的旗帜向右飘,在河面上的两条船上的旗帜分别向右和向左飘,两条船的运动状态是( )
A.A船肯定向左运动 B.A船肯定是静止的
C.B船肯定向右运动 D.B船可能是静止的
答案 C
解析 因为河岸上的旗帜向右飘,可判断出风是从左向右刮的。B船旗帜向左飘,说明B船一定向右运动,而且运动的速度大于风速,故C正确,D错误;A船上旗帜向右,有三种可能:一是A船不动,风把旗帜刮向右侧;二是A船向左运动,风相对于旗帜向右,把旗帜刮向右侧;三是A船向右运动但运动的速度小于风速,此时风仍能把旗帜刮向右侧,故A、B错误。
2.如图,车轮半径为0.6 m的自行车,在水平地面上不打滑并沿直线运动。气门芯从最高点第一次到达最低点,位移大小约为( )
A.1.2 m B.1.8 m C.2.2 m D.3.6 m
答案 C
解析 气门芯从最高点第一次到达最低点过程中轮子向前运动半个周长,根据几何知识,位移大小为s=≈2.2 m,故选C。
3.假设运动会场用传感器记下了某运动员各位置与时间信息,如表所示。若运动员做直线运动,根据下表中的数据,下列分析正确的是( )
位置
30米
60米
90米
100米
时间显示
3.73秒
6.29秒
8.92秒
9.83秒
A.运动员从起点到终点一直做匀速直线运动
B.运动员前30米的平均速度大于前60米的平均速度
C.可以推算出最后10 m冲刺的平均速度
D.可以推算出运动员冲线时的瞬时速度
答案 C
解析 运动员前30米的平均速度为1=≈8.04 m/s,前60米的平均速度为2=≈9.54 m/s,因此运动员前30米的平均速度小于前60米的平均速度,所以运动员所做的运动不是匀速运动,故A、B错误;运动员最后10米冲刺的平均速度为3== m/s≈10.99 m/s,无法推算出运动员冲线时的瞬时速度,故D错误,C正确。
4.(多选)如图所示为甲、乙两个物体在同一直线上运动的s-t图像,下列说法正确的是( )
A.两物体的速度大小相等,方向相反
B.在t=1 s时,甲、乙两物体相遇
C.在前2 s时间内,甲、乙两物体的位移相同
D.在t=2 s时,乙物体的运动方向改变了
答案 AB
解析 s-t图像的斜率表示速度,甲的速度v甲=5 m/s,乙的速度v乙=-5 m/s,故两物体速度大小相等,方向相反,A正确;t=1 s时,甲、乙位移相同,即相遇,B正确;甲、乙两物体在前2 s时间内位移大小相同,方向相反,C错误;t=2 s时,因图像斜率不变,故乙物体运动方向没有发生变化,D错误。
5.(2024·广东茂名高一期中)用如图甲所示的装置探究小车做匀变速直线运动的规律,采用电火花计时器进行实验。
甲
(1)请在下面列出的实验器材中,选出本实验中不需要的器材填在横线上(填编号)________。
①电火花计时器 ②天平 ③4~6 V交流电源 ④细绳和纸带 ⑤砝码、托盘和小车 ⑥刻度尺 ⑦秒表 ⑧一端带有滑轮的长木板
(2)安装好实验装置后,先________,再________,纸带被打出一系列点。其中一段如图乙所示,可知纸带的________(填“左”或“右”)端与小车相连。
乙
答案 (1)②③⑦ (2)接通电源 释放小车 左
解析 (1)在本实验中不需要测量小车或砝码的质量因此不需要天平,电火花计时器使用的是220 V的交流电源,因此4~6 V交流电源本实验中不需要,同时打点计时器记录了小车的运动时间,因此不需要秒表。故不需要的器材为②③⑦。
(2)安装好实验装置后,先接通电源,再释放小车。砝码拉着纸带在相等时间内的位移越来越大,可知纸带的左端与重物相连。
6.光电计时器是一种常用的计时仪器,其结构如图甲所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示出物体的挡光时间。现让某滑块在斜面上滑行,先后通过光电门1和2,计时器显示的挡光时间分别为t1=5×10-2 s,t2=3×10-2 s,从光电门1到光电门2所经历的总时间Δt=0.15 s,用分度值为1 mm的刻度尺测量滑块的长度为d,示数如图乙所示。实验中测得滑块的长度d为______cm,滑块通过光电门1的速度v1为________m/s,滑块通过光电门2的速度v2为________m/s,滑块的加速度大小________m/s2(最后三空结果均保留3位有效数字)。
答案 2.45 0.490 0.817 2.18
解析 由题图乙可知d=8.45 cm-6.00 cm=2.45 cm,通过光电门1、2的速度分别为v1==0.490 m/s,v2=≈0.817 m/s,滑块的加速度大小为a==2.18 m/s2。
综合拓展练(测试时间:15分钟)
1.(2024·广州市六校高一期中)甲、乙、丙三人各自乘一架直升机。甲看到楼房匀速上升;乙看到甲所在直升机匀速上升;丙看到乙所在直升机匀速下降;甲看到丙所在直升机匀速上升。那么甲、乙、丙相对于地面的运动情况不可能是( )
A.甲、乙匀速下降,且v乙>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
D.甲、乙匀速下降,且v乙>v甲,丙匀速下降,且v丙>v甲
答案 D
解析 甲看到楼房匀速上升,说明甲相对于地面匀速下降,乙看到甲所在直升机匀速上升,则说明乙只能匀速下降,而且v乙>v甲,丙看到乙所在直升机匀速下降,则丙可能停在空中,也可能匀速上升,也可能匀速下降,但是v乙>v丙,甲看到丙所在直升机匀速上升,若丙匀速下降,则v甲>v丙,故选D。
2.(粤教版教材讨论与交流改编)一质点在x轴上运动,各个时刻和对应的位置坐标如表,则此质点开始运动后( )
t/s
0
1
2
3
4
5
x/m
0
5
-4
-1
-7
1
A.第2 s内的位移为9 m B.前2 s内的位移为4 m
C.最后3 s内的位移为5 m D.前5 s内的路程为31 m
答案 C
解析 由表中数据可知,第2 s内的位移为-9 m,A错误;前2 s内的位移为-4 m,B错误;最后3 s内的位置从x=-4 m到x=1 m,则位移为5 m,C正确;只知道各时刻的位置,不知道运动轨迹的情况,所以不能判断前5 s内的路程,故D错误。
3.(2024·湛江市高一校考)某物体由A点出发做直线运动,前5 s向东行驶了30 m到达B点,又向东行驶了5 s前进了60 m到达C点,在C点停了4 s后又向西行驶,经历了6 s运动了120 m到达A点西侧的D点,如图所示,求:
(1)(5分)最后6 s时间内物体的平均速度大小和方向;
(2)(7分)全过程的平均速度;
(3)(4分)全过程的平均速率。
答案 (1)20 m/s 方向向西 (2)1.5 m/s,方向向西 (3)10.5 m/s
解析 (1)最后6 s时间内物体从C点运动到D点的位移大小为s3=120 m,则平均速度为
===20 m/s,方向向西。
(2)全过程中物体初位置为A点,末位置为D点,其位移大小是AD的长度,方向向西,位移大小
s=s3-s1-s2=120 m-30 m-60 m=30 m,所用时间t总=5 s+5 s+4 s+6 s=20 s。
则平均速度大小为
===1.5 m/s,方向向西。
(3)全过程的路程l=30 m+60 m+120 m=210 m。故全过程的平均速率'==10.5 m/s。
4.(2024·广东广州高一月考)一物体沿直线运动,以s表示其相对出发点(即坐标原点)的位移,一段时间内物体的s-t图像如图所示,曲线在s2处的切线与t轴交点的横坐标为t0,下列说法正确的是( )
A.t=0时刻物体在坐标原点
B.0~t2时间内,物体的速度越来越大
C.t2~t3时间内物体的速度方向与t3~t4时间物体的速度方向相反
D.t1时刻物体的速度大小为
答案 D
解析 根据题图可知,t=0时刻物体在距离坐标原点s1的位置,A错误;s-t图像的斜率表示物体的速度,0~t2时间内,图线的斜率先增大后减小,则0~t2时间内物体的速度先增大后减小,B错误;根据s-t图像斜率的正负表示物体的速度方向可知,t2~t3时间内物体的速度方向与t3~t4时间内物体的速度方向相同,C错误;t1时刻物体的速度大小为v==,D正确。
5.如图所示,某质点沿边长AB=6 m,BC=8 m的矩形从A点沿逆时针方向匀速率运动,在5 s内运动了矩形周长的一半到达C点。求:
(1)质点的位移和路程;
(2)平均速度和平均速率的大小。
答案 (1)10 m 方向由A指向C 14 m (2)2 m/s 2.8 m/s
解析 (1)位移大小sAC= m=10 m
方向由A指向C,如图所示
路程L=6 m+8 m=14 m。
(2)平均速度大小== m/s=2 m/s。
平均速率′== m/s=2.8 m/s。
6.假设足球运动员在罚点球时,球获得28 m/s的速度并做匀速直线运动。设脚与球作用时间为0.1 s,球又在空中飞行0.2 s后被守门员挡出,守门员双手与球接触时间为0.2 s,且球被挡出后以20 m/s的速度沿原路弹回,求:
(1)罚点球的瞬间,球的加速度大小;
(2)守门员挡球瞬间,球的加速度。
答案 (1)280 m/s2 (2)240 m/s2,方向与球被踢出时的速度方向相反
解析 (1)设球被踢出的方向为正方向
a1== m/s2=280 m/s2。
(2)守门员挡球瞬间,球的加速度
a2== m/s2=-240 m/s2
负号表示加速度方向与球被踢出时速度方向相反。
7.已知某物体做直线运动的v-t图像如图所示,求:
(1)从开始计时到3 s末物体的加速度;
(2)从3 s末到6 s末物体的位移大小;
(3)从6 s末到7 s末物体的加速度。
答案 (1) m/s2,方向与正方向相同 (2)12 m (3)2 m/s2,方向与正方向相反
解析 (1)从开始计时到3 s末物体的加速度
a1== m/s2= m/s2
方向与正方向相同。
(2)由题图可知,物体从3 s末到6 s末的速度始终为v3=4 m/s
位移大小s1=v3Δt1=12 m。
(3)物体从6 s末到7 s末的加速度为a2== m/s2=-2 m/s2
即加速度大小为2 m/s2,加速度方向与正方向相反。
3 / 3
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。