學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精2021高三物理人教版一輪學(xué)案：第一章第1講描述運(yùn)動的基本概念含答案第一章運(yùn)動的描述勻變速直線運(yùn)動考試說明課程標(biāo)準(zhǔn)命題熱點(diǎn)1。經(jīng)歷質(zhì)點(diǎn)模型的建構(gòu)過程，了解質(zhì)點(diǎn)的含義，知道將物體抽象為質(zhì)點(diǎn)的條件，能將特定實(shí)際情境中的物體抽象成質(zhì)點(diǎn).體會建構(gòu)物理模型的思維方式，認(rèn)識物理模型在探索自然規(guī)律中的作用。2．理解位移、速度和加速度，通過實(shí)驗(yàn)探究勻變速直線運(yùn)動的特點(diǎn)，能用公式、圖象等方法抽象描述勻變速直線運(yùn)動，理解勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律,能運(yùn)用其解決實(shí)際問題，體會科學(xué)思維中的抽象方法和物理問題研究中的極限方法。3．定性了解生活中常見的機(jī)械運(yùn)動，通過實(shí)驗(yàn)認(rèn)識自由落體運(yùn)動規(guī)律,結(jié)合物理學(xué)史的相關(guān)內(nèi)容，認(rèn)識實(shí)驗(yàn)對物理學(xué)發(fā)展的推動作用。(1）勻變速直線運(yùn)動公式的靈活運(yùn)用。（2）根據(jù)圖象分析物體的運(yùn)動情況和追及相遇問題.(3）自由落體運(yùn)動和豎直上拋運(yùn)動規(guī)律的應(yīng)用.(4）實(shí)驗(yàn)：“紙帶”問題的處理。第1講描述運(yùn)動的基本概念ZHISHISHULIZICEGONGGU知識梳理·自測鞏固知識點(diǎn)1參考系和質(zhì)點(diǎn)1．參考系（1)定義：在描述物體的運(yùn)動時，選來作為參考的另外的物體。（2）參考系的選?、賲⒖枷档倪x取是任意的，但為了觀測方便和運(yùn)動的描述盡可能簡單,一般以地面為參考系。②參考系既可以是靜止的物體，也可以是運(yùn)動的物體。③比較兩物體的運(yùn)動情況時，必須選同一參考系。2．質(zhì)點(diǎn)(1）定義:用來代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn)叫質(zhì)點(diǎn)。(2）質(zhì)點(diǎn)是為了使研究問題簡化而引入的一個理想化的物理模型，物體簡化為質(zhì)點(diǎn)的條件：物體的大小、形狀在所研究的問題中可以忽略.思考：如圖所示（填“可”或“不可”）知識點(diǎn)2位移、速度1．位移和路程類別位移路程定義位移表示質(zhì)點(diǎn)的位置變動，它是質(zhì)點(diǎn)由初位置指向末位置的有向線段路程是質(zhì)點(diǎn)軌跡的長度區(qū)別(1）位移是矢量,方向由初位置指向末位置（2）路程是標(biāo)量,沒有方向聯(lián)系(1）在單向直線運(yùn)動中，位移的大小等于路程（2）一般情況下，位移的大小小于路程2．速度和速率(1）平均速度位移與發(fā)生這段位移所用時間的比值，用eq\x\to(v)表示，即eq\x\to（v）＝eq\f（x,t）。平均速度是矢量,方向與位移方向相同.(2)瞬時速度運(yùn)動物體在某一時刻(或某一位置）的速度。瞬時速度是矢量，方向沿軌跡上該點(diǎn)的切線方向且指向前進(jìn)的一側(cè).(3)速率①定義：物體瞬時速度的大小。②標(biāo)、矢性:速率是標(biāo)量,只有大小,沒有方向。知識點(diǎn)3加速度1．物理意義:描述速度變化快慢的物理量.2．定義式a＝eq\f（Δv,Δt)。3．方向：與Δv的方向相同.4．標(biāo)、矢性:加速度是矢量。思考:大街上車輛如梭，有加速的,有減速的，有來有往。(1)汽車做加速運(yùn)動時，加速度的方向有什么特點(diǎn)？減速時呢？(2)汽車的加速度大(或小),對汽車的速度變化有什么影響？[答案](1)加速運(yùn)動時，加速度方向與速度方向相同；減速運(yùn)動時，加速度方向與速度方向相反.（2)加速度大（或小)，說明汽車速度變化得快(或慢）。思維診斷:(1）質(zhì)點(diǎn)是一種理想化模型，實(shí)際并不存在.（√)（2)參考系必須是靜止不動的物體.(×)（3）做直線運(yùn)動的物體，其位移大小一定等于路程。(×)（4）瞬時速度的方向就是物體在該時刻或該位置的運(yùn)動方向.（√）（5)物體的速度很大，加速度不可能為零。（×)(6）甲的加速度a甲＝2m/s2，乙的加速度a乙＝－3m/s2,a甲>a乙。（(7)物體的加速度增大，速度就增大.(×)eq\o(\s\up7（自測鞏固)，\s\do5(ZICEGONGGU）)1．(2020·江西南昌聯(lián)考)下列說法中正確的是（A)A．質(zhì)點(diǎn)是一個理想化模型，實(shí)際上并不存在B．凡是小的物體,皆可以看作質(zhì)點(diǎn)C．詩句“飛花兩岸照船紅”中的“花”是參考系D．地面上的人看水平飛行的飛機(jī)投彈,炸彈的運(yùn)動是直線運(yùn)動[解析］本題考查質(zhì)點(diǎn)與參考系,質(zhì)點(diǎn)是實(shí)際物體的一種高度抽象，是一種理想化模型，實(shí)際上并不存在，故A正確；并不是只有很小的物體才能被看作質(zhì)點(diǎn)，也不是很大的物體就一定不能被看作質(zhì)點(diǎn)，關(guān)鍵是看物體的大小和形狀對研究的問題而言是否可以忽略,故B錯誤；詩句“飛花兩岸照船紅"中指出“花”是移動的，可知該詩句是以“船”為參考系，故C錯誤；水平飛行的飛機(jī)上落下的炸彈，在水平方向上做勻速直線運(yùn)動，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動，地面上的人看到炸彈的運(yùn)動是平拋運(yùn)動，故D錯誤。2．（2020·天津三校聯(lián)考)（多選)關(guān)于質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的位移和路程,下列說法正確的是(AB）A．質(zhì)點(diǎn)的位移是從初位置指向末位置的有向線段，是矢量B．路程就是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動時實(shí)際軌跡的長度，是標(biāo)量C．任何質(zhì)點(diǎn)只要做直線運(yùn)動,其位移的大小和路程相等D．位移大小和路程不可能相等[解析]本題考查位移和路程的區(qū)別.質(zhì)點(diǎn)的位移是從初位置指向末位置的有向線段,是矢量，選項(xiàng)A正確;路程就是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動時實(shí)際軌跡的長度，是標(biāo)量，選項(xiàng)B正確；質(zhì)點(diǎn)只有做單向的直線運(yùn)動時，其位移的大小和路程相等,選項(xiàng)C、D錯誤。3．（2020·富陽區(qū)月考)奧迪車有多種車型，如30TFSI、35TFSI、50TFSI(每個車型字母前的數(shù)字稱為G值),G值用來表示該車型的加速性能，數(shù)字越大，加速越快。G值的大小為車輛從靜止開始加速到100km/h的平均加速度數(shù)值（其單位為國際單位)再乘以10。如圖所示為某一型號的奧迪車的尾標(biāo)，其值為30TFSI，則該型號車從靜止開始加速到100km/hA．5。6s B．6。2sC．8.5s D．9.3s[解析]由題意可得30TFSI的加速度大小為a＝3m/s2，末速度大小為v＝100km/h＝27。8m/s,由速度時間關(guān)系可得時間為t＝eq\f(v,a）≈eq\f(27。8,3)s≈9.3s，故D正確，A、B、C錯誤。HEXINKAODIANZHONGDIANTUPO核心考點(diǎn)·重點(diǎn)突破考點(diǎn)一對質(zhì)點(diǎn)、參考系和位移的理解1．對質(zhì)點(diǎn)的三點(diǎn)說明（1)質(zhì)點(diǎn)是一種理想化模型，實(shí)際并不存在。(2)物體能否被看成質(zhì)點(diǎn)是由要研究的問題決定的，并非依據(jù)物體自身的大小和形狀來判斷。(3）質(zhì)點(diǎn)不同于幾何“點(diǎn)”，質(zhì)點(diǎn)有質(zhì)量,而幾何中的“點(diǎn)”僅僅表示空間中的某一位置。2．對參考系的三點(diǎn)提醒（1)由于運(yùn)動具有相對性，凡是提到物體的運(yùn)動，都應(yīng)該明確它是相對哪個參考系而言的，在沒有特殊說明的情況下，一般選大地作為參考系。（2）在同一個問題中，若要研究多個物體的運(yùn)動或同一物體在不同階段的運(yùn)動，則必須選取同一個參考系。（3)對于復(fù)雜運(yùn)動的物體，應(yīng)選取最能簡單描述物體運(yùn)動情況的物體為參考系.3．物體的位移與路徑無關(guān)，只與初、末位置有關(guān)，方向總是由初位置指向末位置例1（2019·江蘇泰州10月聯(lián)考)北京時間2019年7月17日晚,在韓國光州進(jìn)行的2019年國際泳聯(lián)世錦賽跳水女子十米臺決賽結(jié)束了所有比賽，中國14歲選手陳芋汐以439。00分獲得冠軍,盧為以377.80分獲得亞軍。這是中國隊(duì)在該項(xiàng)目上第八次獲得冠軍，也是在經(jīng)歷了兩次世錦賽金牌旁落六年之后，重新奪回冠軍寶座！若只研究運(yùn)動員入水前的下落過程，下列說法中正確的是(B)A．為了研究運(yùn)動員的技術(shù)動作，可將正在比賽中的運(yùn)動員視為質(zhì)點(diǎn)B．運(yùn)動員在下落過程中，感覺水面在加速上升C．從開始起跳到入水的整個過程中,運(yùn)動員的位移大于10D．跳水過程中陳芋汐的重心位置相對自己是不變的［解析］研究運(yùn)動員的技術(shù)動作時,運(yùn)動員的大小和形狀不能忽略，故不可將正在比賽中的運(yùn)動員視為質(zhì)點(diǎn)，A錯誤；運(yùn)動員在下落過程中做勻加速下降,故感覺水面在加速上升，B正確;位移是初位置到末位置的有向線段，從開始起跳到入水的整個過程中，運(yùn)動員的路程大于10m,但位移不會大于〔類題演練1〕(2020·陜西一模)如圖所示，自行車的車輪半徑為R，車輪沿直線無滑動地滾動，當(dāng)氣門芯由輪子的正上方第一次運(yùn)動到輪子的正下方時，氣門芯的位移大小為（D）A．πR B．2RC．2πR D．Req\r(4＋π2)［解析］本題借助圓周考查位移的計算，當(dāng)氣門芯由輪子的正上方第一次運(yùn)動到輪子的正下方時，輪子向前運(yùn)動半個周長，氣門芯的初位置與末位置如圖,由幾何知識得，氣門芯的位移大小x＝eq\r(2R2＋πR2）＝Req\r（4＋π2)，D正確?？键c(diǎn)二平均速度和瞬時速度1．平均速度與瞬時速度的區(qū)別和聯(lián)系（1）區(qū)別：平均速度是過程量，表示物體在某段位移或某段時間內(nèi)的平均運(yùn)動快慢；瞬時速度是狀態(tài)量，表示物體在某一位置或某一時刻的運(yùn)動快慢。（2)聯(lián)系：瞬時速度是運(yùn)動時間Δt→0時的平均速度。2．平均速度與平均速率的區(qū)別平均速度的大小不能稱為平均速率，因?yàn)槠骄俾适锹烦膛c時間的比值。只有當(dāng)路程與位移的大小相等時，平均速率才等于平均速度的大小。3．計算平均速度時應(yīng)注意的兩個問題(1)平均速度的大小與物體不同的運(yùn)動階段有關(guān)，求解平均速度必須明確是哪一段位移或哪一段時間內(nèi)的平均速度.（2)eq\x\to（v)＝eq\f(Δx,Δt）是平均速度的定義式，適用于所有的運(yùn)動。eq\x\to(v）＝eq\f（v0＋v,2）僅適用于勻變速直線運(yùn)動。例2一質(zhì)點(diǎn)沿直線Ox方向做減速直線運(yùn)動，它離開O點(diǎn)的距離x隨時間變化的關(guān)系為x＝6t－2t3（m),它的速度v隨時間t變化的關(guān)系為v＝6－6t2（m/s)，則該質(zhì)點(diǎn)在t＝2s時的瞬時速度和t＝0到t＝2s間的平均速度、平均速率分別為（A）A．－18m/s、－2m/B．－18m/s、－2m/C．－2m/s、－2m/D．－18m/s、6m/[解析］將t＝2s代入公式v＝6－6t2中得v＝－18m/s。將t＝0代入公式x＝6t－2t3中得x1＝0，將t＝2s代入公式x＝6t－2t3中得x2＝－4m.可得t＝0到t＝2s時間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)位移x＝－4m，由公式eq\x\to(v)＝eq\f（x,t)得eq\x\to（v)＝－2m/s。由v＝6－6t2得t＝1s時v＝0，將t＝1s代入公式x＝6t－2t3中得x3＝4m，綜上可知質(zhì)點(diǎn)在2s內(nèi)運(yùn)動的路程s＝（4＋4＋4)m＝12m,則平均速率eq\x\to（v)＝eq\f（s,t)＝6m/s。故選A.〔類題演練2〕（2019·大興區(qū)期末）如圖所示，氣墊導(dǎo)軌上滑塊經(jīng)過光電門時，其上的遮光條將光遮住，電子計時器可自動記錄遮光時間Δt。測量遮光條的寬度為Δx,用eq\f（Δx,Δt）近似代表滑塊通過光電門時的瞬時速度。為使eq\f（Δx,Δt）更接近瞬時速度，正確的措施是(C）A．使滑塊的釋放點(diǎn)更靠近光電門 B．提高測量遮光條寬度的精確度 C．換用寬度更窄的遮光條 D．增大氣墊導(dǎo)軌與水平面的夾角[解析］本題中利用平均速度等效替代瞬時速度，故只能盡量減小計算平均速度的位移,即換用寬度更窄的遮光條，即可實(shí)現(xiàn)Δt趨近于0，而當(dāng)靠近光電門,或者提高測量遮光條寬度的精確度，及增大氣墊導(dǎo)軌與水平面的夾角均不能達(dá)到Δt趨近于0的條件。C正確，A、B、D錯誤?？键c(diǎn)三加速度與速度及速度變化量的關(guān)系1．速度、速度變化量和加速度的對比：名稱項(xiàng)目速度速度變化量加速度物理意義描述物體運(yùn)動的快慢和方向，是狀態(tài)量描述物體速度的變化，是過程量描述物體速度變化快慢定義式v＝eq\f(x，t)Δv＝v－v0a＝eq\f（Δv,Δt）＝eq\f(v－v0，Δt)方向與位移x同向，即物體運(yùn)動的方向由v－v0或a的方向決定與Δv的方向一致,由F的方向決定，而與v0、v方向無關(guān)2．a(chǎn)＝eq\f（Δv，Δt）是加速度的定義式，加速度的決定式是a＝eq\f（F，m),即加速度的大小由物體受到的合力F和物體的質(zhì)量m共同決定,加速度的方向由合力的方向決定。例3（2020·吉林五地六校聯(lián)考)關(guān)于物體的運(yùn)動，不可能發(fā)生的是(D)A．加速度大小逐漸減小，速度也逐漸減小B．加速度方向不變，而速度方向改變C．加速度和速度都在變化，加速度最大時，速度最小D．加速度為零時,速度的變化率最大［解析]根據(jù)加速度大小等于速度的變化率，可知加速度為零時，速度的變化率為零,選項(xiàng)D不可能發(fā)生。規(guī)律總結(jié):對速度與加速度關(guān)系的三點(diǎn)提醒（1)速度的大小與加速度的大小沒有必然聯(lián)系。(2）速度變化量與加速度沒有必然的聯(lián)系，速度變化量的大小由加速度和速度變化的時間決定.（3)物體做加速運(yùn)動還是減速運(yùn)動，關(guān)鍵是看物體的加速度與速度的方向關(guān)系，而不是看加速度的變化情況。加速度的大小只反映速度變化(增加或減?。┑目炻?eq\a\vs4\al(①a和v同向，加速直線運(yùn)動）eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a不變，v隨時間均勻增加，a增大，v增加得越來越快,a減小,v增加得越來越慢)）eq\a\vs4\al（②a和v反向,減速直線運(yùn)動)eq\b\lc\｛（\a\vs4\al\co1（a不變，v隨時間均勻減小,a增大，v減小得越來越快,a減小，v減小得越來越慢))〔類題演練3〕(多選）如圖所示，物體以5m/s的初速度沿光滑的斜面向上做減速運(yùn)動，經(jīng)過2s速度大小變?yōu)?m/s,A．大小為1m/s2B．大小為1m/s2C．大小為4m/s2D．大小為4m/s2［解析]取初速度方向?yàn)檎较颍瑒tv0＝5m/s.若2s后的速度方向沿斜面向上，v＝3m/s，則a＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(v－v0,Δt)＝eq\f(3－5,2)m/s2＝－1m/s2,即加速度大小為1m/s2,方向沿斜面向下；若2s后的速度方向沿斜面向下，v＝－3m/s，則a＝eq\f(Δv,Δt）＝eq\f（v－v0，Δt)＝eq\f(－3－5,2）m/s2＝－4m/s2，即加速度大小為4m/s2，方向沿斜面向下。故選項(xiàng)A、D錯誤，B、C正確。JIEDUANPEIYOUCHAQUEBULOU階段培優(yōu)·查缺補(bǔ)漏測量速度的三種方法方法1利用光電計時器測速度根據(jù)v＝eq\f（Δx,Δt)，當(dāng)時間很短時,平均速度可近似認(rèn)為等于瞬時速度。例4為了測定氣墊導(dǎo)軌上滑塊的加速度,滑塊上安裝了寬度為d＝3.0cm的遮光板，如圖所示。滑塊在牽引力作用下先后勻加速通過兩個光電門，配套的數(shù)字毫秒計記錄了遮光板通過第一個光電門的時間為Δt1＝0。30s，通過第二個光電門的時間為Δt2＝0。10s，遮光板從開始遮住第一個光電門到開始遮住第二個光電門的時間為Δt＝3.0s,則滑塊的加速度約為（AA．0.067m/s2 B．0。67C．6。7m/s2[解析］遮光板(滑塊)通過第一個光電門時的速度v1＝eq\f(d,Δt1）＝eq\f(0。03,0.30）m/s＝0.10m/s,遮光板（滑塊）通過第二個光電門時的速度v2＝eq\f（d，Δt2）＝eq\f(0。03，0。10)m/s＝0。30m/s,故滑塊的加速度a＝eq\f（v2－v1,Δt）≈0.067m/s2，選項(xiàng)A正確。方法2利用打點(diǎn)計時器測速度根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中,某段時間內(nèi)中間時刻的瞬時速度等于這段時間的平均速度，計算瞬時速度。例5某同學(xué)在“用打點(diǎn)計時器測速度”的實(shí)驗(yàn)中，使用的是照明電路中“220V、50Hz”的交流電，記錄的紙帶如圖所示,在紙帶上確定A、B、C、D、E、F、G共7個計數(shù)點(diǎn).每兩個相鄰的計數(shù)點(diǎn)之間還有4個點(diǎn)未畫出。（1)根據(jù)數(shù)據(jù)計算出B和F點(diǎn)的瞬時速度,vB＝0.40m/s、vF＝0。72m/(2)如果交變電流的頻率是f＝49Hz,而做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)并不知道，那么速度的測量值與實(shí)際值相比偏大(填“偏大"“偏小”或“不變")。[解析]（1)vB＝eq\f(AC,2T)＝eq\f（3.62＋4。38，2×0.1)×10－2m/s＝0。40m/svF＝eq\f(EG，2T）＝eq\f（6。80＋7。60,2×0。1）×10－2m/s＝0。72m/s。（2）測量頻率偏小,時間間隔偏大,但同學(xué)不知仍按原時間間隔計算，則測量的速度值偏大。方法3利用超聲波測車速例6如圖是用超聲波測速儀測量車速的示意圖，固定的測速儀B發(fā)出和接收超聲波信號，并記錄了不同時刻發(fā)射和接收波的情況。在t＝0時刻，B第一次發(fā)出超聲波，t＝0。4s時刻，收到汽車的反射波。t＝1.6s時刻,B第二次發(fā)出超聲波,t＝2.2s時刻,再次收到反射波。超聲波在空氣中傳播的速度v＝340m/s，汽車是勻速行駛的。(1)汽車在第一次接收到超聲波時離測速儀B的距離；汽車在第二次接收到超聲波時離測速儀B的距離；（2）汽車的速度.［解析](1）汽車兩次接收到信號的位置分別在P、Q兩處，再次接收到回波的時間分別為t1＝0.4s，t2＝2.2s－1.6s＝0.6sP、Q到B的距離分別是x1＝veq\f（t1,2)＝340×eq\f(0.4，2)m＝68mx2＝veq\f(t2，2)＝340×eq\f(0。6,2）m＝102m（2）汽車兩次接收到信號之間運(yùn)動的距離為：Δx＝x2－x1＝34汽車兩次接收到波的時刻分別是：t3＝eq\f（t1,2)＝0。2s，t4＝1。6s＋eq\f（0。6，2）s＝1。9s兩列波到達(dá)汽車的時間差：Δt＝t4－t3＝1。7s汽車運(yùn)動的速度為v＝eq\f（Δx,Δt)＝eq\f(34,1。7）m/s＝20m/s[答案］(1）68m102m(方法提煉：1．確定汽車兩次接收到波的位置：根據(jù)發(fā)出和接收波的時間差t，可知反射波運(yùn)動的時間為eq\f（1,2）t，求出車在接收到波時到測速儀的距離x1和x2。2．確定汽車兩次接收到波之間運(yùn)動的距離：Δx＝x2－x1。3．確定汽車兩次接收到波之間運(yùn)動的時間：求汽車兩次接收到波的時刻t3和t4，Δt＝t4－t3。4．求汽車速度:v＝eq\f（Δx，Δt)。2NIANGAOKAOMONIXUNLIAN2年高考·模擬訓(xùn)練1．(2019·海淀區(qū)期末)臺風(fēng)“利奇馬”于2019年8月10日1時45分許在浙江省溫嶺市城南鎮(zhèn)沿海登陸,登陸時中心附近最大風(fēng)力有16級（52m/s)，這使其成為2019年以來登陸中國的最強(qiáng)臺風(fēng)和1949年以來登陸浙江第三強(qiáng)的臺風(fēng)，據(jù)報道臺風(fēng)“利奇馬"移動速度最快可達(dá)每小時20公里，給我國某些區(qū)域造成了嚴(yán)重的災(zāi)害損失.關(guān)于上述消息中的“52m/s、每小時20公里”，下述理解中正確的是（A．分別指平均速度和瞬時速度的大小 B．分別指瞬時速度和平均速度的大小 C．均指平均速度的大小 D．均指瞬時速度的大小[解析］522．(2020·福建廈門外國語學(xué)校月考)在一次機(jī)器人比賽中給機(jī)器人設(shè)定了如下動作程序：機(jī)器人在平面內(nèi)，由點(diǎn)(0,0)出發(fā)，沿直線運(yùn)動到點(diǎn)（3m，1m）,再由點(diǎn)（3m，1m）沿直線運(yùn)動到點(diǎn)（1m，4m），然后又由點(diǎn)(1m，4m）沿直線運(yùn)動到點(diǎn)（5m,5m），最后由點(diǎn)（5m,5A．機(jī)器人的運(yùn)動軌跡是一條直線B．機(jī)器人不會兩次通過同一點(diǎn)C．整個過程中機(jī)器人的位移大小為2eq\r(2）mD．整個過程中機(jī)器人的平均速率為1[解析］本題借助數(shù)學(xué)坐標(biāo)考查位移、