内容正文:
第一章 运动的描述
本章复习提升
易混易错练
易错点1 误认为物体的s-t图像中的图线是运动轨迹
1.一个物体由A地出发,匀速运动到达B地,停了一段时间,又匀速运动返回A地,下列可以描述以上全过程的图像是 ( )
2.(2025广东人大附中深圳学校阶段考)甲、乙、丙三辆小车同时、同地出发,它们的位移—时间图像如图所示,下列说法正确的是 ( )
A.乙车做直线运动,甲、丙两车做曲线运动
B.从出发到再次相遇,三车通过的路程相等
C.从出发到再次相遇,三车通过的位移相同
D.三车在10 s时间内平均速度大小相等,方向相反
易错点2 误认为“平均速度”等于“速度的平均”
3.(2025广东珠海华中师大附中月考)一辆汽车以速度v匀速行驶了全程的一半,以速度行驶了另一半,则全程的平均速度为 ( )
A. B.
C. D.
易错点3 不清楚加速度、速度的关系而出错
4.(多选题)(2024广东佛山月考)进行运动过程的分析是学习物理的基本能力。一个做变速直线运动的物体,加速度逐渐减小,直至为零,关于该物体运动的情况,下列说法正确的是 ( )
A.物体的速度可能不断减小,之后一直增大
B.物体的速度可能不断增大,加速度为零时,速度最大
C.物体速度的变化率一定越来越小
D.物体的速度一定越来越小
易错点4 忽视运动的双向性导致漏解
5.(多选题)如图所示,小球以5 m/s的初速度自由冲上光滑的斜面(设斜面足够长),经过2 s速度大小变为3 m/s,则小球的加速度可能是 ( )
A.大小为1 m/s2,方向沿斜面向上
B.大小为1 m/s2,方向沿斜面向下
C.大小为4 m/s2,方向沿斜面向下
D.大小为4 m/s2,方向沿斜面向上
思想方法练
一、科学抽象——理想化模型法
方法概述
通过建立模型来揭示原型的形态、特征和本质的方法称为理想化模型法。把复杂的问题简单化,忽略次要因素,抓住主要因素,对实际问题进行理想化处理。
1.关于物体能否看作质点,下列判断正确的是 ( )
A.甲图:研究某高铁列车从杭州行驶到北京所需的时间,可将列车视为质点
B.乙图:研究一婚礼车队通过某红绿灯路口所需的时间,可将车队视为质点
C.丙图:蚂蚁很小,研究它的运动时,一定可以将它视为质点
D.丁图:研究花样滑冰运动员的优美动作时,可将她视为质点
二、极限思维法
方法概述
物理学科中的极限思维方法,实际就是将物理量的可能变化推向极限(最小、最大或者某个临界值),充分暴露物理量之间相互关系的合理性,从而准确判断结果合理与否的一种思维方法。
2.(2025广东东莞中学松山湖学校月考)物理学在长期的发展进程中,形成了一整套系统的研究问题的思想方法,如比值定义法、极限思维法、等效替代法、类比法、微元法等,这些思想方法极大地丰富了人们对物质世界的认识,拓展了人们的思维方式。如图中的曲线是某一质点的运动轨迹。若质点在一段时间内从B点运动到A点,当B点越来越靠近A点时,质点的平均速度方向将越来越接近A点的切线方向。当B点与A点的距离接近0时,质点在A点的速度方向沿过A点的切线方向。下列说法中不正确的是 ( )
A.平均速度和瞬时速度的方向总是一致的
B.平均速度的方向与位移方向总是一致的
C.当Δt→0时,平均速度趋于瞬时速度
D.瞬时速度的定义用到了极限思维法
三、数形结合
方法概述
所谓“数”就是指物理量,“形”就是用图形来表示物理状态与物理过程,“数形结合”就是在表示物理模型的图形上标出已知量和未知量,从而求解物理问题。
3.(多选题)我国海军在亚丁湾索马里海域护航时,有六艘海盗快艇试图靠近中国海军护航编队保护的商船,中国特战队员发射爆震弹成功将其驱离。假如其中一艘海盗快艇在海面上运动的v-t图像如图所示,设运动过程中海盗快艇所受阻力不变。则下列说法正确的是 ( )
A.海盗快艇在0~66 s内从静止出发做加速度增大的加速直线运动
B.海盗快艇在96 s末开始调头逃离
C.海盗快艇在66 s末离商船最近
D.海盗快艇在96~116 s内的加速度为a=-0.75 m/s2
答案与分层梯度式解析
第一章 运动的描述
本章复习提升
易混易错练
1.C 选项A、B图像中同一时刻不能对应两个位置,故A、B错误;根据s-t图线的斜率表示物体的速度,可知选项C中图像描述的运动是先沿正方向匀速运动后静止,然后反向匀速运动回到出发点,故C正确;选项D中图像描述的运动是先沿正方向匀速运动后反向匀速运动回到出发点,中间没有停止,故D错误。
错解分析 本题易误认为物体的s-t图像中的图线是运动轨迹,从而错选A项。s-t图像描述的是物体的位移随时间变化的规律,要分清横、纵坐标代表的物理量,根据图像所反映的信息来判定物体的运动轨迹。
2.C 位移—时间图像只能描绘直线运动,A错误;由题图可知,从出发到再次相遇,乙、丙两车通过的路程相等,甲车通过的路程最大,B错误;三车出发位置相同,末位置相同,故位移相同,C正确;由=可知,在10 s时间内三车的位移相同,故平均速度也相同,D错误。
错解分析 本题易误认为s-t图像中的图线是运动轨迹,认为甲、丙两车做曲线运动,从而错选A;或混淆位移与路程,三车初、末位置相同,误认为路程也相等,从而错选B。解题时要理解s-t图像的含义,知道在s-t图像中纵坐标的差值表示位移,平均速度等于位移与时间之比。
3.B 设全程的位移为2s,则前半程运动的时间t1=,后半程运动的时间t2==,则全程的平均速度==,B正确,A、C、D错误。
错解分析 本题易错将平均速度当成速度的平均,从而错选C。注意平均速度等于总位移与总时间的比值,不一定等于前后两个过程速度的平均。
4.BC 做变速直线运动的物体的加速度逐渐减小,加速度方向与速度方向关系不确定,需分情况讨论。若加速度和速度反向,物体的速度不断减小,当加速度减小到零时,速度还未减小到零,则物体做匀速直线运动;当速度减小到零时,加速度还未减小到零,此后物体的速度反向逐渐增大,当加速度减小到零时,物体开始匀速运动,速度不再增大,如图甲所示。综上可知物体的速度不可能不断减小,之后一直增大,A错误。
若加速度和速度同向,则物体的速度会不断增大,加速度为零时,速度最大,如图乙所示,B正确,D错误。
加速度又称速度的变化率,则加速度不断减小,物体速度的变化率一定越来越小,C正确。
错解分析 一些同学认为物体的加速度减小时,速度也一定减小,错选D项。在判断物体的运动情况时应注意加速度方向与速度方向的关系决定物体加速还是减速,加速度的大小决定物体速度变化的快慢,而速度的方向决定位移如何变化。
5.BC 取沿斜面向上为正方向,则v0=5 m/s,若2 s后的速度方向沿斜面向上,有v=3 m/s,则a=== m/s2=-1 m/s2,即加速度大小为1 m/s2,方向沿斜面向下;若2 s后的速度方向沿斜面向下,有v'=-3 m/s,则a'=== m/s2=-4 m/s2,即加速度大小为4 m/s2,方向沿斜面向下。故A、D错误,B、C正确。
错解分析 小球冲上足够长的光滑斜面减速到零后,会反向向下运动,所以经过2 s后小球速度方向可能与初速度方向相同,也可能相反,如果没有注意到运动的双向性,就只能得到加速度的一个解。
思想方法练
1.A 研究某高铁列车从杭州行驶到北京所需的时间,由于距离太远,列车自身长度可以忽略不计,可将列车视为质点,故A正确;研究一婚礼车队通过某红绿灯路口所需的时间,由于车队较长,车队长度对所研究问题的影响不可忽略,则不可将车队视为质点,故B错误;蚂蚁很小,研究它的运动时,若想要研究它的具体动作,则不可以将它视为质点,故C错误;研究花样滑冰运动员的优美动作时,由于要研究她的具体动作,不可将她视为质点,故D错误。
方法点津 建立质点模型的两个关键点
(1)明确题目中要研究的问题是什么。质点是对实际物体的科学抽象,是研究物体运动时对实际物体进行的近似,真正的质点并不存在;
(2)分析物体的大小和形状对所研究的问题产生的影响能否忽略不计。当物体的大小和形状对所研究问题的影响很小,可以忽略不计时,就可将其视为质点。
2.A 平均速度的方向与位移方向总是一致,瞬时速度的方向和运动的方向总是一致,但平均速度和瞬时速度的方向不一定一致,A错误,B正确;速度定义式为v=,当Δt→0时,可表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义应用了极限思维法,C、D正确。故选A。
方法点津 在分析变速直线运动的瞬时速度时,取包含物体经过的某点在内的很小的一段位移,这段位移取得越小,物体在该段位移内的速度变化就越小,在该段位移上的平均速度就可以更精确地描述物体在该点的运动快慢情况。当位移足够小时(或时间足够短时),该段位移上的平均速度就等于物体经过该点时的瞬时速度,这充分体现了物理学中常用的无限取微、逐渐逼近的极限思想。
3.BD 在0~66 s内速度逐渐增大,图线的斜率越来越小,即加速度越来越小,故海盗快艇做加速度减小的加速运动,A错误;在96 s末,速度由正变负,即运动的方向改变,海盗快艇开始调头逃离,此时海盗快艇离商船最近,B正确,C错误;96~116 s时间内,加速度a==m/s2=-0.75m/s2,D正确。
方法点津 本章涉及的v-t图像直观地表示出速度随时间的变化关系,是典型的用数学知识研究物理问题的重要思想方法。分析图像类问题时,要能将图像与所描述的物体的实际运动情况结合起来,搞清楚图像表示的物理意义,综合利用图线的截距、斜率、交点、折点等代表的物理信息解题。
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