第一章 运动的描述 全章导学案-2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册
2026-10-08
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内容正文:
包头市第三十三中学 高中物理必修一导学案 主备人:张玉莲
包头市第三十三中学 物理导学案
班级
姓名
小组
学号
课题
1.1 质点 参考系
课型
新授课
课时
1 课时
编写人
张玉莲
审核
【学习目标】
一阶目标(基础达标)
说出质点的概念,理解质点是理想化的物理模型。
能根据所研究的问题,判断物体能否视为质点。
说出参考系的概念,能举例说明运动描述的相对性。
二阶目标(能力提升)
能依据“研究问题的性质”而非“物体大小”判断物体能否视为质点,并能举出正反实例。
能综合运用参考系知识,分析同一物体在不同参考系下运动情况的差异,解释相关生活现象。
【重点 · 难点】
重点:①质点模型的建立及其意义;②参考系的概念与选取。
难点:①根据所研究的问题判断物体能否视为质点;②参考系选择对运动描述的影响(相对性)。
【知识链接】(课前)
宇宙万物都在运动,运动是绝对的;但要描述一个物体如何运动,必须先选定参照物。
思考:描述“一只鸟在飞”时,你关心它翅膀的动作,还是只关心它飞行的路线和快慢?
【学习过程】
一、自主学习(课前预习,约 15 分钟)
1. 质点:在某些情况下,我们可以忽略物体的大小和形状,把它简化为一个有质量的点,称为质点。质点是一种理想化的物理模型,实际并不存在。
2. 物体能否视为质点,取决于所研究问题的性质:当物体的大小和形状对所研究问题的影响可以忽略时,才能视为质点,与物体本身的大小、质量无关。
3. 参考系:描述物体运动时,用来作为参照(假定为不动)的物体叫作参考系。选择不同的参考系,对同一物体运动的描述往往不同,这就是运动描述的相对性。
二、课堂探究
活动一 概念辨析:能否视为质点
判断下列情境中物体能否视为质点,并说明理由。
(1)研究列车从北京到上海的运动时间;
(2)研究列车通过某座大桥所需的时间;
(3)研究地球绕太阳的公转;
(4)研究地球的自转。
活动二 体会参考系
坐在向东行驶的汽车中,观察窗外的树木与车内的水杯。
(1)以汽车为参考系,窗外树木如何运动?以地面为参考系呢?
(2)为什么说车内的水杯是“相对静止”的?
三、能力提升(二阶)
活动三 “树在后退”之争
甲同学说“路边的树在后退”,乙同学说“树没动,是车在前进”。
(1)两人的说法矛盾吗?为什么?
(2)以地面为参考系,树的运动情况如何?以汽车为参考系呢?
活动四 模型构建与讨论
物理中为什么引入“质点”这种理想化模型?
请各举一例:“体积很大但仍能视为质点”和“体积很小却不能视为质点”,并说明理由。
【典例剖析】
1.(典例)下列关于质点和参考系的说法,正确的是( )
【达标检测】(课内独立完成)
A 组 基础达标
1.(选择)关于质点,下列说法正确的是( )
A.质量很小的物体一定能视为质点
B.体积很大的物体一定不能视为质点
C.物体能否视为质点,取决于所研究的问题
D.质点是真实存在的微小物体
2.(填空)描述物体的运动,首先要选定参考系。在描述运动时,被选作参考的物体叫作______。选择不同的参考系,对同一物体运动的描述往往是______(填“相同”或“不同”)的。
3.(判断)下列说法是否正确。
(1)研究乒乓球运动员发球时球的旋转,可以把乒乓球视为质点。( )
(2)研究地球绕太阳公转时,可以把地球视为质点。( )
B 组 能力提升
1.(综合)一列火车长约 300 m,一座桥长约 100 m。
(1)若研究火车从甲站到乙站(相距约 200 km)的运动时间,能否将火车视为质点?请说明理由。
(2)若研究火车完全通过这座桥所需的时间,能否将火车视为质点?请说明理由。
2.(开放)坐在向东行驶的汽车里,乘客看到车窗外树木向后退。
(1)以汽车为参考系,树木向______方向运动;以地面为参考系,树木______(填“运动”或“静止”)。
(2)若要观察者在汽车内认为自己“静止”,应选择______为参考系。
C 组 随堂反馈
1.(选择)下列情况中,物体可以视为质点的是( )
A.研究跳水运动员空中转体的动作
B.研究马拉松运动员全程的比赛成绩
C.研究花样滑冰运动员的表演动作
D.研究火车车轮的转动情况
2.(填空)“月亮在云中穿行”,这是以______为参考系。
3.(简答)坐在行驶的列车里,分别以什么为参考系时乘客是“静止”的、是“运动”的?
【学后反思】
◆ 知识网络(用思维导图梳理本节知识):
◆ 我的易错点 / 疑问:
包头市第三十三中学 物理导学案
班级
姓名
小组
学号
课题
1.2 时间 位移
课型
新授课
课时
1 课时
编写人
张玉莲
审核
【学习目标】
一阶目标(基础达标)
说出时刻和时间间隔的概念,能正确区分二者。
说出路程和位移的概念,知道位移是矢量、路程是标量。
能在一维坐标系中表示物体的位置和位移。
二阶目标(能力提升)
能根据坐标系和具体情境正确计算位移并判断方向,区分位移与路程。
能运用“时刻与时间间隔”的区分,分析生活中的时间表述。
【重点 · 难点】
重点:①时刻与时间间隔的区别与联系;②路程与位移的区别与联系;③位移的矢量性(大小与方向)。
难点:①位移矢量性的理解;②时刻与时间间隔在时间轴上的表示。
【知识链接】(课前)
“8:00 上课”“一节课 45 分钟”——这两句话里的“时间”含义相同吗?
上学路上你走过的路径长度,与你家到学校的直线距离相等吗?
【学习过程】
一、自主学习(课前预习,约 15 分钟)
1. 时刻指某一瞬时,在时间轴上用一个点表示;时间间隔指两个时刻之间的一段时间,在时间轴上用一段线段表示,简称时间。
2. 路程是物体运动轨迹的长度,是标量,只有大小。位移表示物体位置的变化,是矢量,既有大小又有方向,用从初位置指向末位置的有向线段表示。
3. 在一维坐标系中,位移 ,结果为正表示方向与正方向相同,为负表示相反。
图 1-1 时刻(点)与时间间隔(线段)
二、课堂探究
活动一 概念辨析:时刻与时间间隔
情境:一位同学 8:00 从家出发,8:30 到校,路上用时 30 分钟。
其中哪些是“时刻”?哪些是“时间间隔”?判断依据是什么?
活动二 路程与位移
小明从家出发向东走 300 m 到邮局,再向东走 200 m 到学校。
求全程的路程和位移的大小与方向。
图 1-2 一维坐标系中的位置与位移
三、能力提升(二阶)
活动三 环形跑道上的路程与位移
运动员沿 400 m 环形跑道跑一圈回到起点。
(1)跑一圈的路程和位移各是多少?跑半圈呢?
(2)路程与位移何时大小相等、何时不相等?
图 1-3 环形跑道示意
活动四 坐标系与位移
一物体沿直线从 m 运动到 m,再运动到 。
求全程的位移和路程。
【典例剖析】
1.(典例)关于位移和路程,下列说法正确的是( )
【达标检测】(课内独立完成)
A 组 基础达标
1.(选择)关于时刻和时间间隔,下列说法正确的是( )
A.第 3 秒末是时间间隔
B.前 3 秒是时刻
C.3 秒内是指时间间隔
D.时间间隔能准确描述一个瞬间
2.(填空)物体沿直线运动,从位置 m 运动到 m,则物体的位移为______ m,方向为______(填“正方向”或“负方向”);路程为______ m。
3.(判断)下列说法是否正确。
(1)位移是标量,路程是矢量。( )
(2)物体做单向直线运动时,位移的大小等于路程。( )
B 组 能力提升
1.(综合)一个物体先向东运动 4 m,再向北运动 3 m。
(1)求全程的路程;
(2)求位移的大小和方向。
2.(开放)某同学说“今天 7 点上课,上了 45 分钟”。
请指出其中的时刻和时间间隔,并说明判断依据。
C 组 随堂反馈
1.(选择)下列表述中表示“时间间隔”的是( )
A.8:00 上课
B.第 3 秒末
C.前 2 秒
D.12:00 放学
2.(填空)物体沿直线从 m 运动到 m,则位移为______ m。
3.(简答)物体沿直线往返运动时,位移的大小与路程一定相等吗?请说明。
【学后反思】
◆ 知识网络(用思维导图梳理本节知识):
◆ 我的易错点 / 疑问:
包头市第三十三中学 物理导学案
班级
姓名
小组
学号
课题
1.3 位置变化快慢的描述——速度
课型
新授课
课时
2 课时
编写人
张玉莲
审核
【学习目标】
一阶目标(基础达标)
说出速度的概念,知道速度是描述物体运动快慢和方向的物理量,会计算平均速度。
说出平均速度与瞬时速度的区别与联系,能区分平均速度、瞬时速度和速率。
会识别 v-t 图像,从图像中读取某一时刻的速度信息。
二阶目标(能力提升)
能正确计算平均速度与平均速率,并说明二者的区别。
能通过 v-t 图像分析物体运动快慢的变化,理解极限思想下瞬时速度的物理意义。
【重点 · 难点】
重点:①速度的定义式与物理意义;②平均速度与瞬时速度的区别与联系;③用 v-t 图像描述运动。
难点:①平均速度、瞬时速度与速率的区分;②瞬时速度的“极限”思想。
【知识链接】(课前)
位移相同的两个物体,用时不同,谁运动得快?如何定量比较?
汽车速度计上的数字随路况不断变化,它表示的是哪一种速度?
【学习过程】
提示 本节 2 课时:第 1 课时学习速度、平均速度与瞬时速度、速率;第 2 课时学习平均速度(率)的计算与 v-t 图像。
第 1 课时 速度 平均速度与瞬时速度
1. 速度:位移与发生这段位移所用时间之比,。速度是矢量,方向就是物体运动的方向,单位 m/s。
2. 平均速度:物体在一段时间(位移)内运动的平均快慢,,方向与这段位移方向相同。平均速度只能粗略描述运动。
3. 瞬时速度:运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度。当 取得非常小时, 就越接近该时刻的瞬时速度——这是极限思想。瞬时速度的大小叫速率,速率是标量。
活动一 概念辨析:平均速度与瞬时速度
情境:汽车在 10 min 内行驶了 6 km。
(1)求汽车的平均速度;
(2)车上速度计显示的是平均速度还是瞬时速度?
第 2 课时 平均速度(率)的计算与 v-t 图像
4. 平均速率:物体运动的路程与时间之比,是标量。注意:平均速度是位移与时间之比(矢量),平均速率是路程与时间之比(标量),二者大小不一定相等。
5. v-t 图像:以速度 v 为纵轴、时间 t 为横轴,描述速度随时间变化的规律。图线上每一点表示该时刻的瞬时速度;水平直线表示匀速,倾斜直线表示速度均匀变化。
图 1-4 匀速直线运动的 v-t 图像
图 1-5 速度随时间变化的 v-t 图像
活动二 图像认识
观察一条平直的 v-t 图像(纵轴速度、横轴时间)。
(1)图像中某一点对应哪个时刻的速度?
(2)图像能反映速度随时间如何变化吗?
能力提升(二阶)
活动三 综合计算
一物体做直线运动,第 1 s 内位移 4 m,第 2 s 内位移 6 m,第 3 s 内位移 8 m。
(1)求 3 s 内的平均速度;
(2)若第 2 s 末瞬时速度约为 7 m/s,比较瞬时速度与平均速度的意义有何不同。
活动四 图像分析
观察一条倾斜的 v-t 图像。
该图像反映速度如何变化?能否用图像大致比较某两段时间内平均速度的大小?
【典例剖析】
1.(典例)一学生沿 400 m 环形跑道跑步,前 200 m 用时 50 s,后 200 m 用时 70 s,恰好用 120 s 跑回出发点。下列说法正确的是( )
【达标检测】(课内独立完成)
A 组 基础达标
1.(选择)关于速度,下列说法正确的是( )
A.速度是标量
B.速度越大,物体的位移一定越大
C.速度是描述物体运动快慢和方向的物理量
D.平均速度是各个时刻速度的平均值
2.(填空)物体沿直线运动,在 5 s 内发生的位移为 20 m,则这段时间内的平均速度为______ m/s。
3.(判断)下列说法是否正确。
(1)瞬时速度的大小叫速率。( )
(2)平均速度一定等于瞬时速度。( )
B 组 能力提升
1.(综合)沿直线运动的物体,前一半位移用时 10 s,后一半位移用时 5 s,总位移为 30 m。
(1)求全程的平均速度;
(2)求全程的平均速率。
2.(开放)有人说“瞬时速度越大,平均速度一定越大”,这种说法对吗?请举例说明。
C 组 随堂反馈
1.(选择)关于瞬时速度和平均速度,下列说法正确的是( )
A.瞬时速度对应一段时间
B.平均速度对应某一时刻
C.汽车速度计显示的是瞬时速度
D.平均速度的大小就是速率
2.(填空)物体沿直线运动,4 s 内发生的位移为 16 m,则平均速度为______ m/s。
3.(简答)平均速度与平均速率有何区别?
【学后反思】
◆ 知识网络(用思维导图梳理本节知识):
◆ 我的易错点 / 疑问:
包头市第三十三中学 物理导学案
班级
姓名
小组
学号
课题
1.4 速度变化快慢的描述——加速度
课型
新授课
课时
1 课时
编写人
张玉莲
审核
【学习目标】
一阶目标(基础达标)
说出加速度的概念,会用 计算加速度。
知道加速度是矢量,理解加速度方向与速度变化量方向一致。
能根据 v-t 图像的斜率判断加速度的大小和方向。
二阶目标(能力提升)
能判断加速度方向与速度方向的关系,判断物体做加速还是减速运动。
能通过 v-t 图像的斜率定量求解加速度,理解匀变速直线运动的特征。
【重点 · 难点】
重点:①加速度的概念、定义式 及物理意义;②加速度方向与速度方向的关系;③匀变速直线运动及 v-t 图像斜率的意义。
难点:①加速度与速度、速度变化量三者的区别与联系;②加速与减速运动中加速度方向的判断。
【知识链接】(课前)
汽车起步和刹车,速度都在变化,哪种情况下速度变化得更快?如何定量描述?
速度大的物体加速度一定大吗?速度为零时加速度也为零吗?
【学习过程】
一、自主学习(课前预习,约 15 分钟)
1. 加速度:速度的变化量与发生这一变化所用时间之比,,单位 m/s²。加速度是描述速度变化快慢的物理量,是矢量。
2. 加速度的方向与速度变化量 的方向相同。加速度方向与速度方向相同,物体做加速运动;方向相反,物体做减速运动。
3. 在 v-t 图像中,图线的斜率表示加速度:斜率绝对值越大,加速度越大;斜率为正、为负分别表示加速度的方向。
图 1-6 v-t 图像斜率的正负表示加速度方向
二、课堂探究
活动一 概念辨析:速度、速度变化量与加速度
情境:汽车从静止开始,经 5 s 速度达到 10 m/s。
求速度的变化量和加速度。
活动二 图像认识
观察一条倾斜的 v-t 图像(直线)。
(1)图像斜率表示什么?
(2)斜率的正负说明加速度方向如何?
三、能力提升(二阶)
活动三 综合推理:方向相反的速度
一物体做直线运动,初速度 5 m/s 向东,末速度 5 m/s 向西,所用时间为 5 s。
取向东为正方向,求速度的变化量和加速度(大小与方向)。
活动四 图像计算
一条倾斜的 v-t 图像(直线)。
已知图像上两点坐标,计算斜率(加速度)的大小。
【典例剖析】
1.(典例)关于速度和加速度,下列说法正确的是( )
【达标检测】(课内独立完成)
A 组 基础达标
1.(选择)关于加速度,下列说法正确的是( )
A.加速度是描述速度变化快慢的物理量
B.加速度是标量
C.加速度越大,物体速度一定越大
D.加速度就是物体增加的速度
2.(填空)物体做匀变速直线运动,初速度 2 m/s,经 4 s 后速度变为 10 m/s(方向不变),则速度变化量 ______ m/s,加速度 ______ m/s²。
3.(判断)下列说法是否正确。
(1)加速度方向与速度方向相同,则物体一定做加速运动。( )
(2)加速度为负值,物体一定做减速运动。( )
B 组 能力提升
1.(综合)物体做直线运动,取初速度方向为正方向,初速度 6 m/s,经过 3 s 速度变为 0。
(1)求加速度;
(2)判断物体做加速还是减速运动。
2.(开放)一个物体的加速度很大,它的速度可能很小吗?请举例说明。
C 组 随堂反馈
1.(选择)下列说法正确的是( )
A.加速度为零,速度一定为零
B.速度为零,加速度一定为零
C.加速度方向与速度变化量方向相同
D.加速度越大,速度一定越大
2.(填空)物体速度从 10 m/s 减到 4 m/s,用时 3 s,则加速度为______ m/s²。
3.(简答)如何根据加速度与速度的方向判断物体做加速还是减速运动?
【学后反思】
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◆ 我的易错点 / 疑问:
第一章 运动的描述 章末检测卷
满分 100 分 建议用时 45 分钟
一、单项选择题(每小题 4 分,共 28 分)
1.(4分)下列情况中,物体可以视为质点的是( )
A.研究短跑运动员的起跑姿势
B.研究马拉松运动员跑完全程的成绩
C.研究跳远运动员的空中姿态
D.研究体操运动员的转体动作
2.(4分)“看山恰似走来迎,仔细看山山不动,是船行。”其中“山走来迎”和“山不动”所选的参考系分别是( )
A.船、船
B.岸、船
C.船、岸
D.岸、岸
3.(4分)下列关于时间的表述,属于时间间隔的是( )
A.第 2 秒末
B.前 2 秒
C.上午 8 点整
D.列车 14:30 发车
4.(4分)【2026·河北卷】某同学健身时,哑铃被举高 0.5 m 后再回到原位置,如此重复 10 次,哑铃的位移大小为( )
A.0
B.5 m
C.10 m
D.11 m
5.(4分)某同学在 100 m 比赛中成绩为 12.5 s,则他全程的平均速度大小为( )
A.6 m/s
B.8 m/s
C.10 m/s
D.12.5 m/s
6.(4分)关于平均速度、瞬时速度和速率,下列说法不正确的是( )
A.平均速度方向与位移方向相同
B.瞬时速度的大小叫速率
C.匀速直线运动中平均速度等于瞬时速度
D.平均速率一定等于平均速度的大小
7.(4分)关于加速度,下列说法正确的是( )
A.加速度就是物体增加的速度
B.加速度越大,物体的速度一定越大
C.加速度是描述速度变化快慢的物理量
D.加速度方向一定与速度方向相同
二、多项选择题(每小题 4 分,共 12 分;全部选对 4 分,选对但不全 2 分,有错选 0 分)
8.(4分)下列说法正确的是( )
A.研究地球绕太阳公转时可把地球视为质点
B.研究地球自转时可把地球视为质点
C.参考系必须是真正静止不动的物体
D.选择不同的参考系,对物体运动的描述往往不同
9.(4分)关于速度和加速度,下列说法正确的是( )
A.速度很大时加速度可能为零
B.速度为零时加速度可能不为零
C.加速度方向与速度变化量方向相同
D.加速度越大,速度变化越快
10.(4分)某物体的 v-t 图线是一条过原点、向上倾斜的直线,由此可知( )
A.物体做匀速直线运动
B.物体做匀加速直线运动
C.图线斜率表示加速度
D.图线与时间轴围成的面积表示位移
三、实验与探究题(共 16 分)
11.(实验探究·16分)某小组用手机连拍(每隔 0.5 s 拍一帧)记录一辆玩具小车沿直线运动。以小车初始位置为坐标原点,量得各时刻位置如下表。
t/s
0
0.5
1.0
1.5
2.0
x/m
0
0.20
0.80
1.80
3.20
(1)求 0.5~1.0 s 内小车的平均速度;
(2)近似求出 t=1.0 s 时小车的瞬时速度;
(3)分析相邻相等时间内的位移之比,判断小车做什么运动;
(4)说出一种能让位置测量更准确的方法。
四、计算与综合题(共 44 分;解答应写出必要的文字说明、方程和演算步骤)
12.(10分)一物体沿 x 轴做单向直线运动,t=0 时位于 m,t=4 s 时位于 m。
(1)求这 4 s 内位移的大小和方向;
(2)求这 4 s 内的平均速度;
(3)若物体保持该速度继续匀速运动 2 s,求此时物体的位置。
13.(10分)汽车沿直线运动,初速度为 20 m/s,经过 5 s 后速度变为 10 m/s,速度方向始终不变。
(1)求这 5 s 内速度变化量 ;
(2)求汽车的加速度;
(3)判断汽车做加速还是减速运动。
14.(12分)某同学沿一直道跑步,前 10 s 向东跑了 60 m,接着的 10 s 向东跑了 40 m。
(1)求这两段时间内的平均速度;
(2)求全程的平均速度;
(3)求全程的平均速率。
15.(12分)取向东为正方向。一物体做直线运动,t=0 时速度为 +4 m/s,t=3 s 时速度为 −2 m/s。
(1)求这 3 s 内速度变化量的大小和方向;
(2)求物体的加速度;
(3)描述这 3 s 内物体的运动过程(何时速度为零、之后如何运动)。
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课题
1.1 质点 参考系
课型
新授课
课时
1 课时
编写人
张玉莲
审核
【学习目标】
一阶目标(基础达标)
说出质点的概念,理解质点是理想化的物理模型。
能根据所研究的问题,判断物体能否视为质点。
说出参考系的概念,能举例说明运动描述的相对性。
二阶目标(能力提升)
能依据“研究问题的性质”而非“物体大小”判断物体能否视为质点,并能举出正反实例。
能综合运用参考系知识,分析同一物体在不同参考系下运动情况的差异,解释相关生活现象。
【重点 · 难点】
重点:①质点模型的建立及其意义;②参考系的概念与选取。
难点:①根据所研究的问题判断物体能否视为质点;②参考系选择对运动描述的影响(相对性)。
【知识链接】(课前)
宇宙万物都在运动,运动是绝对的;但要描述一个物体如何运动,必须先选定参照物。
思考:描述“一只鸟在飞”时,你关心它翅膀的动作,还是只关心它飞行的路线和快慢?
【学习过程】
一、自主学习(课前预习,约 15 分钟)
1. 质点:在某些情况下,我们可以忽略物体的大小和形状,把它简化为一个有质量的点,称为质点。质点是一种理想化的物理模型,实际并不存在。
2. 物体能否视为质点,取决于所研究问题的性质:当物体的大小和形状对所研究问题的影响可以忽略时,才能视为质点,与物体本身的大小、质量无关。
3. 参考系:描述物体运动时,用来作为参照(假定为不动)的物体叫作参考系。选择不同的参考系,对同一物体运动的描述往往不同,这就是运动描述的相对性。
二、课堂探究
活动一 概念辨析:能否视为质点
判断下列情境中物体能否视为质点,并说明理由。
(1)研究列车从北京到上海的运动时间;
(2)研究列车通过某座大桥所需的时间;
(3)研究地球绕太阳的公转;
(4)研究地球的自转。
〖参考〗(1)能。列车长度相对北京—上海的距离可忽略。
〖参考〗(2)不能。列车长度与桥长相当,过桥时间与车长有关。
〖参考〗(3)能。地球大小相对日地距离可忽略。
〖参考〗(4)不能。研究自转必须考虑地球各部分的转动,形状大小不能忽略。
活动二 体会参考系
坐在向东行驶的汽车中,观察窗外的树木与车内的水杯。
(1)以汽车为参考系,窗外树木如何运动?以地面为参考系呢?
(2)为什么说车内的水杯是“相对静止”的?
〖参考〗(1)以汽车为参考系,树木向西(向后)运动;以地面为参考系,树木静止。
〖参考〗(2)以汽车(车厢)为参考系,水杯的位置不变,故相对静止;若以地面为参考系,水杯随车一起运动。
三、能力提升(二阶)
活动三 “树在后退”之争
甲同学说“路边的树在后退”,乙同学说“树没动,是车在前进”。
(1)两人的说法矛盾吗?为什么?
(2)以地面为参考系,树的运动情况如何?以汽车为参考系呢?
〖参考〗(1)不矛盾。两人选取的参考系不同:甲以汽车为参考系,乙以地面为参考系。
〖参考〗(2)以地面为参考系树静止;以汽车为参考系树向后(向西)运动。
活动四 模型构建与讨论
物理中为什么引入“质点”这种理想化模型?
请各举一例:“体积很大但仍能视为质点”和“体积很小却不能视为质点”,并说明理由。
〖参考〗体积很大但可视为质点:研究地球绕太阳公转时的地球;体积很小却不能视为质点:研究乒乓球旋转时的乒乓球、研究原子内部结构时的原子。判断依据始终是“大小形状对所研究问题是否可忽略”。
【典例剖析】
1.(典例)下列关于质点和参考系的说法,正确的是( )
【答案】C
【解析】研究原子内部结构时原子不能视为质点,A 错;对接要研究飞船姿态和对接机构,不能视为质点,B 错;“太阳东升西落”是以地面(地球)为参考系观察到的现象,C 正确;运动描述随参考系不同而不同,D 错。
【达标检测】(课内独立完成)
A 组 基础达标
1.(选择)关于质点,下列说法正确的是( )
A.质量很小的物体一定能视为质点
B.体积很大的物体一定不能视为质点
C.物体能否视为质点,取决于所研究的问题
D.质点是真实存在的微小物体
【答案】C
【解析】能否视为质点取决于大小形状对所研究问题是否可忽略,与质量、体积无必然关系;质点是理想化模型,并非真实存在。
2.(填空)描述物体的运动,首先要选定参考系。在描述运动时,被选作参考的物体叫作______。选择不同的参考系,对同一物体运动的描述往往是______(填“相同”或“不同”)的。
【答案】参考系;不同
【解析】考查参考系的概念与运动描述的相对性。
3.(判断)下列说法是否正确。
(1)研究乒乓球运动员发球时球的旋转,可以把乒乓球视为质点。( )
(2)研究地球绕太阳公转时,可以把地球视为质点。( )
【答案】(1)× (2)√
【解析】研究旋转不能忽略球的形状,(1)错误;公转时地球大小相对日地距离可忽略,(2)正确。
B 组 能力提升
1.(综合)一列火车长约 300 m,一座桥长约 100 m。
(1)若研究火车从甲站到乙站(相距约 200 km)的运动时间,能否将火车视为质点?请说明理由。
(2)若研究火车完全通过这座桥所需的时间,能否将火车视为质点?请说明理由。
【答案】(1)能。研究长距离运动时,火车长度相对全程可以忽略,可视为质点;(2)不能。过桥时间与火车长度有关,长度不能忽略,不能视为质点。
【解析】判断的核心是“物体尺寸与所研究的空间尺度相比能否忽略”:200 km 远大于 300 m,可忽略;过桥时车长与桥长同量级,不可忽略。
2.(开放)坐在向东行驶的汽车里,乘客看到车窗外树木向后退。
(1)以汽车为参考系,树木向______方向运动;以地面为参考系,树木______(填“运动”或“静止”)。
(2)若要观察者在汽车内认为自己“静止”,应选择______为参考系。
【答案】(1)西;静止 (2)汽车(车厢/自身)
【解析】同一物体运动情况随参考系而变:以车为参考系树木向西运动,以地面为参考系树木静止;观察者以车为参考系时自身位置不变。
C 组 随堂反馈
1.(选择)下列情况中,物体可以视为质点的是( )
A.研究跳水运动员空中转体的动作
B.研究马拉松运动员全程的比赛成绩
C.研究花样滑冰运动员的表演动作
D.研究火车车轮的转动情况
【答案】B
【解析】比赛成绩只关心跑完全程的时间,运动员大小可忽略;其余各项都要研究动作或转动,不能视为质点。
2.(填空)“月亮在云中穿行”,这是以______为参考系。
【答案】云
【解析】月亮相对云的位置在改变,故以云为参考系。
3.(简答)坐在行驶的列车里,分别以什么为参考系时乘客是“静止”的、是“运动”的?
【答案】以列车(车厢)为参考系时乘客是静止的;以地面(或地面上静止的物体)为参考系时乘客是运动的。
【解析】相对车厢乘客位置不变;相对地面乘客随车一起运动。
【学后反思】
◆ 知识网络(示范):
质点=忽略大小形状、有质量的点(理想化模型),能否视为质点取决于所研究问题;参考系=作为参照的物体,选取不同则运动描述不同(相对性)。
◆ 易错点提醒:
“小的物体一定能视为质点、大的一定不能”是错误的,判断依据是研究问题而非物体大小。
运动是绝对的,运动的描述是相对的;分析运动必先明确参考系。
包头市第三十三中学 物理导学案
班级
姓名
小组
学号
课题
1.2 时间 位移
课型
新授课
课时
1 课时
编写人
张玉莲
审核
【学习目标】
一阶目标(基础达标)
说出时刻和时间间隔的概念,能正确区分二者。
说出路程和位移的概念,知道位移是矢量、路程是标量。
能在一维坐标系中表示物体的位置和位移。
二阶目标(能力提升)
能根据坐标系和具体情境正确计算位移并判断方向,区分位移与路程。
能运用“时刻与时间间隔”的区分,分析生活中的时间表述。
【重点 · 难点】
重点:①时刻与时间间隔的区别与联系;②路程与位移的区别与联系;③位移的矢量性(大小与方向)。
难点:①位移矢量性的理解;②时刻与时间间隔在时间轴上的表示。
【知识链接】(课前)
“8:00 上课”“一节课 45 分钟”——这两句话里的“时间”含义相同吗?
上学路上你走过的路径长度,与你家到学校的直线距离相等吗?
【学习过程】
一、自主学习(课前预习,约 15 分钟)
1. 时刻指某一瞬时,在时间轴上用一个点表示;时间间隔指两个时刻之间的一段时间,在时间轴上用一段线段表示,简称时间。
2. 路程是物体运动轨迹的长度,是标量,只有大小。位移表示物体位置的变化,是矢量,既有大小又有方向,用从初位置指向末位置的有向线段表示。
3. 在一维坐标系中,位移 ,结果为正表示方向与正方向相同,为负表示相反。
图 1-1 时刻(点)与时间间隔(线段)
二、课堂探究
活动一 概念辨析:时刻与时间间隔
情境:一位同学 8:00 从家出发,8:30 到校,路上用时 30 分钟。
其中哪些是“时刻”?哪些是“时间间隔”?判断依据是什么?
〖参考〗8:00、8:30 是时刻(对应瞬时、时间轴上的点);30 分钟是时间间隔(对应一段过程、时间轴上的线段)。
活动二 路程与位移
小明从家出发向东走 300 m 到邮局,再向东走 200 m 到学校。
求全程的路程和位移的大小与方向。
〖参考〗路程 m;位移大小 500 m,方向向东(初到末的有向线段)。
图 1-2 一维坐标系中的位置与位移
三、能力提升(二阶)
活动三 环形跑道上的路程与位移
运动员沿 400 m 环形跑道跑一圈回到起点。
(1)跑一圈的路程和位移各是多少?跑半圈呢?
(2)路程与位移何时大小相等、何时不相等?
〖参考〗(1)跑一圈:路程 400 m,位移为 0(回到起点);跑半圈:路程 200 m,位移大小为弯道两端的直线距离(约 127 m,方向沿两端点连线)。
〖参考〗(2)只有做单向直线运动时,位移大小才等于路程;曲线运动或有往返时,路程大于位移大小。
图 1-3 环形跑道示意
活动四 坐标系与位移
一物体沿直线从 m 运动到 m,再运动到 。
求全程的位移和路程。
〖参考〗全程位移 m,方向为正方向;路程 m。
【典例剖析】
1.(典例)关于位移和路程,下列说法正确的是( )
【答案】C
【解析】位移是矢量、路程是标量,A 错;只有单向直线运动时位移大小才等于路程,B 错 C 正确;回到出发点时位置未变,位移为零,D 错。
【达标检测】(课内独立完成)
A 组 基础达标
1.(选择)关于时刻和时间间隔,下列说法正确的是( )
A.第 3 秒末是时间间隔
B.前 3 秒是时刻
C.3 秒内是指时间间隔
D.时间间隔能准确描述一个瞬间
【答案】C
【解析】“第3秒末”是时刻,“前3秒/3秒内”是时间间隔;时间间隔对应一段过程而非瞬间。
2.(填空)物体沿直线运动,从位置 m 运动到 m,则物体的位移为______ m,方向为______(填“正方向”或“负方向”);路程为______ m。
【答案】5;正方向;5
【解析】 m,为正、沿正方向;单向直线运动路程等于位移大小。
3.(判断)下列说法是否正确。
(1)位移是标量,路程是矢量。( )
(2)物体做单向直线运动时,位移的大小等于路程。( )
【答案】(1)× (2)√
【解析】位移是矢量、路程是标量,(1)颠倒;(2)为正确结论。
B 组 能力提升
1.(综合)一个物体先向东运动 4 m,再向北运动 3 m。
(1)求全程的路程;
(2)求位移的大小和方向。
【答案】(1)路程 m;(2)位移大小 m,方向为东偏北,与正东方向夹角约 37°()。
【解析】路程为各段长度之和;位移是从初位置到末位置的有向线段,大小由勾股定理求得,方向由 确定,。
2.(开放)某同学说“今天 7 点上课,上了 45 分钟”。
请指出其中的时刻和时间间隔,并说明判断依据。
【答案】“7 点”是时刻,“45 分钟”是时间间隔。依据:时刻对应某一瞬间、无长度,时间间隔对应一段过程、有长度。
【解析】时刻在时间轴上是点,时间间隔是线段,据此区分。
C 组 随堂反馈
1.(选择)下列表述中表示“时间间隔”的是( )
A.8:00 上课
B.第 3 秒末
C.前 2 秒
D.12:00 放学
【答案】C
【解析】“前2秒”对应一段时间,其余均为某一瞬时(时刻)。
2.(填空)物体沿直线从 m 运动到 m,则位移为______ m。
【答案】-3
【解析】 m,负号表示方向与正方向相反。
3.(简答)物体沿直线往返运动时,位移的大小与路程一定相等吗?请说明。
【答案】不一定。只有做单向直线运动时位移大小才等于路程;往返运动时路程大于位移的大小。
【解析】往返运动轨迹有重复,路程累加,而位移只看初末位置。
【学后反思】
◆ 知识网络(示范):
时刻=瞬时(时间轴上的点),时间间隔=两时刻之差(线段);位移=位置变化(矢量,初→末有向线段),路程=轨迹长度(标量);单向直线运动时 |位移|=路程。
◆ 易错点提醒:
位移是矢量、路程是标量,切勿混淆。
位移只看初末位置,与路径无关;路程与路径有关。
Δx 为负只表示方向,不表示大小为负。
包头市第三十三中学 物理导学案
班级
姓名
小组
学号
课题
1.3 位置变化快慢的描述——速度
课型
新授课
课时
2 课时
编写人
张玉莲
审核
【学习目标】
一阶目标(基础达标)
说出速度的概念,知道速度是描述物体运动快慢和方向的物理量,会计算平均速度。
说出平均速度与瞬时速度的区别与联系,能区分平均速度、瞬时速度和速率。
会识别 v-t 图像,从图像中读取某一时刻的速度信息。
二阶目标(能力提升)
能正确计算平均速度与平均速率,并说明二者的区别。
能通过 v-t 图像分析物体运动快慢的变化,理解极限思想下瞬时速度的物理意义。
【重点 · 难点】
重点:①速度的定义式与物理意义;②平均速度与瞬时速度的区别与联系;③用 v-t 图像描述运动。
难点:①平均速度、瞬时速度与速率的区分;②瞬时速度的“极限”思想。
【知识链接】(课前)
位移相同的两个物体,用时不同,谁运动得快?如何定量比较?
汽车速度计上的数字随路况不断变化,它表示的是哪一种速度?
【学习过程】
提示 本节 2 课时:第 1 课时学习速度、平均速度与瞬时速度、速率;第 2 课时学习平均速度(率)的计算与 v-t 图像。
第 1 课时 速度 平均速度与瞬时速度
1. 速度:位移与发生这段位移所用时间之比,。速度是矢量,方向就是物体运动的方向,单位 m/s。
2. 平均速度:物体在一段时间(位移)内运动的平均快慢,,方向与这段位移方向相同。平均速度只能粗略描述运动。
3. 瞬时速度:运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度。当 取得非常小时, 就越接近该时刻的瞬时速度——这是极限思想。瞬时速度的大小叫速率,速率是标量。
活动一 概念辨析:平均速度与瞬时速度
情境:汽车在 10 min 内行驶了 6 km。
(1)求汽车的平均速度;
(2)车上速度计显示的是平均速度还是瞬时速度?
〖参考〗(1) m/s(合 36 km/h)。
〖参考〗(2)速度计显示某一时刻的速度,是瞬时速度,其大小为瞬时速率。
第 2 课时 平均速度(率)的计算与 v-t 图像
4. 平均速率:物体运动的路程与时间之比,是标量。注意:平均速度是位移与时间之比(矢量),平均速率是路程与时间之比(标量),二者大小不一定相等。
5. v-t 图像:以速度 v 为纵轴、时间 t 为横轴,描述速度随时间变化的规律。图线上每一点表示该时刻的瞬时速度;水平直线表示匀速,倾斜直线表示速度均匀变化。
图 1-4 匀速直线运动的 v-t 图像
图 1-5 速度随时间变化的 v-t 图像
活动二 图像认识
观察一条平直的 v-t 图像(纵轴速度、横轴时间)。
(1)图像中某一点对应哪个时刻的速度?
(2)图像能反映速度随时间如何变化吗?
〖参考〗(1)图线上一点的纵坐标表示对应时刻(横坐标)的瞬时速度。
〖参考〗(2)能。读图线高低可知速度大小变化,读图线走向可知增减。
能力提升(二阶)
活动三 综合计算
一物体做直线运动,第 1 s 内位移 4 m,第 2 s 内位移 6 m,第 3 s 内位移 8 m。
(1)求 3 s 内的平均速度;
(2)若第 2 s 末瞬时速度约为 7 m/s,比较瞬时速度与平均速度的意义有何不同。
〖参考〗(1)总位移 m, m/s。
〖参考〗(2)平均速度描述整段过程的平均快慢,瞬时速度描述某一时刻的快慢;二者对应“一段”与“一点”。
活动四 图像分析
观察一条倾斜的 v-t 图像。
该图像反映速度如何变化?能否用图像大致比较某两段时间内平均速度的大小?
〖参考〗倾斜上升表示速度均匀增大;可比较两段时间对应的“平均高度”(或位移面积/时间)来比较平均速度大小。
【典例剖析】
1.(典例)一学生沿 400 m 环形跑道跑步,前 200 m 用时 50 s,后 200 m 用时 70 s,恰好用 120 s 跑回出发点。下列说法正确的是( )
【答案】ABC
【解析】跑回出发点,位移为 0,故全程平均速度为 0,A 正确 D 错误;平均速率=路程/时间=400/120≈3.33 m/s,B 正确;前 200 m 平均速率=200/50=4 m/s,C 正确。
【达标检测】(课内独立完成)
A 组 基础达标
1.(选择)关于速度,下列说法正确的是( )
A.速度是标量
B.速度越大,物体的位移一定越大
C.速度是描述物体运动快慢和方向的物理量
D.平均速度是各个时刻速度的平均值
【答案】C
【解析】速度是矢量,描述运动快慢和方向;位移还与时间有关;平均速度是位移与时间之比,并非各时刻速度的算术平均。
2.(填空)物体沿直线运动,在 5 s 内发生的位移为 20 m,则这段时间内的平均速度为______ m/s。
【答案】4
【解析】 m/s。
3.(判断)下列说法是否正确。
(1)瞬时速度的大小叫速率。( )
(2)平均速度一定等于瞬时速度。( )
【答案】(1)√ (2)×
【解析】瞬时速度大小即速率,(1)正确;平均速度与瞬时速度一般不相等,(2)错误。
B 组 能力提升
1.(综合)沿直线运动的物体,前一半位移用时 10 s,后一半位移用时 5 s,总位移为 30 m。
(1)求全程的平均速度;
(2)求全程的平均速率。
【答案】(1)全程平均速度 m/s,方向沿位移方向;(2)单向直线运动中平均速率与平均速度大小相等,为 2 m/s。
【解析】平均速度=总位移/总时间;单向直线运动路程等于位移大小,故平均速率与平均速度大小相等。
2.(开放)有人说“瞬时速度越大,平均速度一定越大”,这种说法对吗?请举例说明。
【答案】不对。平均速度与所选时间(位移)范围有关,瞬时速度是某一时刻的速度。例如物体先快速运动后静止,某一时刻瞬时速度很大,但整段时间的平均速度可能很小。
【解析】瞬时速度对应“点”、平均速度对应“段”,二者没有必然的大小决定关系。
C 组 随堂反馈
1.(选择)关于瞬时速度和平均速度,下列说法正确的是( )
A.瞬时速度对应一段时间
B.平均速度对应某一时刻
C.汽车速度计显示的是瞬时速度
D.平均速度的大小就是速率
【答案】C
【解析】瞬时速度对应时刻、平均速度对应一段时间,A、B 颠倒;速度计显示瞬时速度,C 正确;瞬时速度的大小才是速率,D 错误。
2.(填空)物体沿直线运动,4 s 内发生的位移为 16 m,则平均速度为______ m/s。
【答案】4
【解析】 m/s。
3.(简答)平均速度与平均速率有何区别?
【答案】平均速度是位移与时间之比,是矢量;平均速率是路程与时间之比,是标量。二者大小不一定相等。
【解析】抓住“位移/路程”“矢量/标量”两个区别。
【学后反思】
◆ 知识网络(示范):
速度 (矢量);平均速度=位移/时间(粗略),瞬时速度=某时刻速度(极限思想),速率=瞬时速度大小(标量),平均速率=路程/时间;v-t 图像:水平=匀速,倾斜=均匀变速。
◆ 易错点提醒:
平均速度≠各时刻速度的平均,而是位移/时间。
平均速度(位移/时间)与平均速率(路程/时间)大小不一定相等。
速率是标量,只有瞬时速度的大小才叫速率。
包头市第三十三中学 物理导学案
班级
姓名
小组
学号
课题
1.4 速度变化快慢的描述——加速度
课型
新授课
课时
1 课时
编写人
张玉莲
审核
【学习目标】
一阶目标(基础达标)
说出加速度的概念,会用 计算加速度。
知道加速度是矢量,理解加速度方向与速度变化量方向一致。
能根据 v-t 图像的斜率判断加速度的大小和方向。
二阶目标(能力提升)
能判断加速度方向与速度方向的关系,判断物体做加速还是减速运动。
能通过 v-t 图像的斜率定量求解加速度,理解匀变速直线运动的特征。
【重点 · 难点】
重点:①加速度的概念、定义式 及物理意义;②加速度方向与速度方向的关系;③匀变速直线运动及 v-t 图像斜率的意义。
难点:①加速度与速度、速度变化量三者的区别与联系;②加速与减速运动中加速度方向的判断。
【知识链接】(课前)
汽车起步和刹车,速度都在变化,哪种情况下速度变化得更快?如何定量描述?
速度大的物体加速度一定大吗?速度为零时加速度也为零吗?
【学习过程】
一、自主学习(课前预习,约 15 分钟)
1. 加速度:速度的变化量与发生这一变化所用时间之比,,单位 m/s²。加速度是描述速度变化快慢的物理量,是矢量。
2. 加速度的方向与速度变化量 的方向相同。加速度方向与速度方向相同,物体做加速运动;方向相反,物体做减速运动。
3. 在 v-t 图像中,图线的斜率表示加速度:斜率绝对值越大,加速度越大;斜率为正、为负分别表示加速度的方向。
图 1-6 v-t 图像斜率的正负表示加速度方向
二、课堂探究
活动一 概念辨析:速度、速度变化量与加速度
情境:汽车从静止开始,经 5 s 速度达到 10 m/s。
求速度的变化量和加速度。
〖参考〗 m/s; m/s²,方向与速度方向相同。
活动二 图像认识
观察一条倾斜的 v-t 图像(直线)。
(1)图像斜率表示什么?
(2)斜率的正负说明加速度方向如何?
〖参考〗(1)斜率 表示加速度。
〖参考〗(2)斜率为正加速度方向与规定正方向相同,为负则相反。
三、能力提升(二阶)
活动三 综合推理:方向相反的速度
一物体做直线运动,初速度 5 m/s 向东,末速度 5 m/s 向西,所用时间为 5 s。
取向东为正方向,求速度的变化量和加速度(大小与方向)。
〖参考〗取东为正: m/s, m/s; m/s; m/s²,负号表示加速度方向向西。
活动四 图像计算
一条倾斜的 v-t 图像(直线)。
已知图像上两点坐标,计算斜率(加速度)的大小。
〖参考〗取两点 、,,注意正负号。
【典例剖析】
1.(典例)关于速度和加速度,下列说法正确的是( )
【答案】B
【解析】加速度描述速度变化的快慢,与速度大小无必然关系,A 错 B 正确;汽车启动瞬间速度为零但加速度不为零,C 错;减速时加速度方向与速度方向相反,D 错。
【达标检测】(课内独立完成)
A 组 基础达标
1.(选择)关于加速度,下列说法正确的是( )
A.加速度是描述速度变化快慢的物理量
B.加速度是标量
C.加速度越大,物体速度一定越大
D.加速度就是物体增加的速度
【答案】A
【解析】加速度是矢量,描述速度变化快慢,与速度大小无必然关系,也不等于“增加的速度”。
2.(填空)物体做匀变速直线运动,初速度 2 m/s,经 4 s 后速度变为 10 m/s(方向不变),则速度变化量 ______ m/s,加速度 ______ m/s²。
【答案】8;2
【解析】 m/s; m/s²。
3.(判断)下列说法是否正确。
(1)加速度方向与速度方向相同,则物体一定做加速运动。( )
(2)加速度为负值,物体一定做减速运动。( )
【答案】(1)√ (2)×
【解析】同向加速,(1)正确;加速度为负只表示方向与规定正方向相反,若速度也为负则物体仍在加速,(2)错误。
B 组 能力提升
1.(综合)物体做直线运动,取初速度方向为正方向,初速度 6 m/s,经过 3 s 速度变为 0。
(1)求加速度;
(2)判断物体做加速还是减速运动。
【答案】(1) m/s²,负号表示方向与初速度方向相反;(2)减速运动(加速度与速度方向相反)。
【解析】由定义式求加速度,负号表示方向;加速度与速度方向相反,故为减速运动。
2.(开放)一个物体的加速度很大,它的速度可能很小吗?请举例说明。
【答案】可能。加速度描述速度变化的快慢,与速度大小无关。例如汽车启动瞬间加速度很大,但速度从 0 开始、很小;子弹击发瞬间同理。
【解析】加速度与速度是两个不同的物理量,加速度大只表示速度变化快,不表示速度本身大。
C 组 随堂反馈
1.(选择)下列说法正确的是( )
A.加速度为零,速度一定为零
B.速度为零,加速度一定为零
C.加速度方向与速度变化量方向相同
D.加速度越大,速度一定越大
【答案】C
【解析】匀速运动加速度为零但速度不为零,A 错;启动瞬间速度为零加速度不为零,B 错;加速度方向与 方向相同,C 正确;加速度与速度大小无必然关系,D 错。
2.(填空)物体速度从 10 m/s 减到 4 m/s,用时 3 s,则加速度为______ m/s²。
【答案】-2
【解析】 m/s²,负号表示方向与速度方向相反。
3.(简答)如何根据加速度与速度的方向判断物体做加速还是减速运动?
【答案】加速度方向与速度方向相同则做加速运动,方向相反则做减速运动。
【解析】“同向加速、反向减速”是基本判据。
【学后反思】
◆ 知识网络(示范):
加速度 (矢量,方向同 );同向加速、反向减速;v-t 斜率=加速度;加速度与速度大小无必然关系。
◆ 易错点提醒:
加速度大≠速度大,加速度描述“变化快慢”,与速度本身无关。
加速度为负不一定是减速,要结合速度方向判断。
加速度不是“增加的速度”,而是速度变化率。
第一章 运动的描述 章末检测卷
满分 100 分 建议用时 45 分钟
一、单项选择题(每小题 4 分,共 28 分)
1.(4分)下列情况中,物体可以视为质点的是( )
A.研究短跑运动员的起跑姿势
B.研究马拉松运动员跑完全程的成绩
C.研究跳远运动员的空中姿态
D.研究体操运动员的转体动作
【答案】B
【解析】跑完全程的成绩只与时间有关,运动员大小可忽略;其余各项都要研究身体动作,不能视为质点。
2.(4分)“看山恰似走来迎,仔细看山山不动,是船行。”其中“山走来迎”和“山不动”所选的参考系分别是( )
A.船、船
B.岸、船
C.船、岸
D.岸、岸
【答案】C
【解析】“山走来迎”是船上人的感受,以船为参考系;“山不动”以岸(地面)为参考系。
3.(4分)下列关于时间的表述,属于时间间隔的是( )
A.第 2 秒末
B.前 2 秒
C.上午 8 点整
D.列车 14:30 发车
【答案】B
【解析】“前2秒”对应一段过程,是时间间隔;其余均为某一瞬时(时刻)。
4.(4分)【2026·河北卷】某同学健身时,哑铃被举高 0.5 m 后再回到原位置,如此重复 10 次,哑铃的位移大小为( )
A.0
B.5 m
C.10 m
D.11 m
【答案】A
【解析】每次哑铃都回到原位置,位置没有变化,位移为 0;重复 10 次后仍在原位置。注意累计路程为 m,勿与位移混淆。
5.(4分)某同学在 100 m 比赛中成绩为 12.5 s,则他全程的平均速度大小为( )
A.6 m/s
B.8 m/s
C.10 m/s
D.12.5 m/s
【答案】B
【解析】 m/s。
6.(4分)关于平均速度、瞬时速度和速率,下列说法不正确的是( )
A.平均速度方向与位移方向相同
B.瞬时速度的大小叫速率
C.匀速直线运动中平均速度等于瞬时速度
D.平均速率一定等于平均速度的大小
【答案】D
【解析】只有单向直线运动时平均速率才等于平均速度大小,曲线或往返运动中二者不等,D 说法不正确。
7.(4分)关于加速度,下列说法正确的是( )
A.加速度就是物体增加的速度
B.加速度越大,物体的速度一定越大
C.加速度是描述速度变化快慢的物理量
D.加速度方向一定与速度方向相同
【答案】C
【解析】加速度是速度变化率,描述变化快慢,与速度大小无必然关系,方向与 相同。
二、多项选择题(每小题 4 分,共 12 分;全部选对 4 分,选对但不全 2 分,有错选 0 分)
8.(4分)下列说法正确的是( )
A.研究地球绕太阳公转时可把地球视为质点
B.研究地球自转时可把地球视为质点
C.参考系必须是真正静止不动的物体
D.选择不同的参考系,对物体运动的描述往往不同
【答案】AD
【解析】公转时地球大小可忽略,A 正确;自转不能忽略形状,B 错误;参考系可任意选取(假定其静止),不必真正静止,C 错误;运动描述具有相对性,D 正确。
9.(4分)关于速度和加速度,下列说法正确的是( )
A.速度很大时加速度可能为零
B.速度为零时加速度可能不为零
C.加速度方向与速度变化量方向相同
D.加速度越大,速度变化越快
【答案】ABCD
【解析】高速匀速时 a=0,A 正确;启动瞬间 v=0 但 a≠0,B 正确;加速度方向与 同向,C 正确;加速度即速度变化率,D 正确。
10.(4分)某物体的 v-t 图线是一条过原点、向上倾斜的直线,由此可知( )
A.物体做匀速直线运动
B.物体做匀加速直线运动
C.图线斜率表示加速度
D.图线与时间轴围成的面积表示位移
【答案】BCD
【解析】过原点的倾斜直线表示初速度为零的匀加速运动;斜率为加速度、面积为位移。
三、实验与探究题(共 16 分)
11.(实验探究·16分)某小组用手机连拍(每隔 0.5 s 拍一帧)记录一辆玩具小车沿直线运动。以小车初始位置为坐标原点,量得各时刻位置如下表。
t/s
0
0.5
1.0
1.5
2.0
x/m
0
0.20
0.80
1.80
3.20
(1)求 0.5~1.0 s 内小车的平均速度;
(2)近似求出 t=1.0 s 时小车的瞬时速度;
(3)分析相邻相等时间内的位移之比,判断小车做什么运动;
(4)说出一种能让位置测量更准确的方法。
【答案】各段位移依次为 0.20、0.60、1.00、1.40 m。(1) m/s;(2) m/s;(3)相邻相等时间位移之比为 1:3:5:7,且连续相等时间内位移差恒为 0.40 m,故小车做匀加速直线运动;(4)在小车旁固定刻度尺一起拍摄、缩短连拍间隔、多次测量取平均、改用打点计时器等。
【解析】平均速度=位移/时间;瞬时速度用包含该时刻的两段平均速度近似;初速度为零的匀加速运动,连续相等时间位移比为 1:3:5:7……,位移差恒定。
四、计算与综合题(共 44 分;解答应写出必要的文字说明、方程和演算步骤)
12.(10分)一物体沿 x 轴做单向直线运动,t=0 时位于 m,t=4 s 时位于 m。
(1)求这 4 s 内位移的大小和方向;
(2)求这 4 s 内的平均速度;
(3)若物体保持该速度继续匀速运动 2 s,求此时物体的位置。
【答案】(1) m,方向为正方向;(2) m/s,方向为正方向;(3) m。
【解析】位移为末位置减初位置;平均速度=位移/时间;匀速阶段位移为 vt,与原位置相加。
13.(10分)汽车沿直线运动,初速度为 20 m/s,经过 5 s 后速度变为 10 m/s,速度方向始终不变。
(1)求这 5 s 内速度变化量 ;
(2)求汽车的加速度;
(3)判断汽车做加速还是减速运动。
【答案】(1) m/s,负号表示方向与初速度方向相反;(2) m/s²,方向与初速度方向相反;(3)加速度与速度方向相反,做减速运动。
【解析】取初速度方向为正,速度变化量为负;加速度为负、与速度反向,故为减速。
14.(12分)某同学沿一直道跑步,前 10 s 向东跑了 60 m,接着的 10 s 向东跑了 40 m。
(1)求这两段时间内的平均速度;
(2)求全程的平均速度;
(3)求全程的平均速率。
【答案】(1) m/s, m/s,方向均向东;(2) m/s,方向向东;(3)单向直线运动,平均速率=平均速度大小=5 m/s。
【解析】分段平均速度=各段位移/时间;全程平均速度=总位移/总时间,不是两段速度的简单平均;单向直线运动平均速率等于平均速度大小。
15.(12分)取向东为正方向。一物体做直线运动,t=0 时速度为 +4 m/s,t=3 s 时速度为 −2 m/s。
(1)求这 3 s 内速度变化量的大小和方向;
(2)求物体的加速度;
(3)描述这 3 s 内物体的运动过程(何时速度为零、之后如何运动)。
【答案】(1) m/s,大小 6 m/s、方向向西;(2) m/s²,方向向西;(3)由 ,t=2 s 时速度减为零,物体先向东减速,2 s 后向西(反向)加速。
【解析】速度变化量为末减初;负号表示向西;令 v=0 求反向时刻 t=2 s,此后速度为负、向西增大。
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