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1/30第01講運動的描述目錄TOC\o"1-4"\h\z\u01考情解碼·命題預(yù)警 202體系構(gòu)建·思維可視 303核心突破·靶向攻堅 4考點一質(zhì)點、參考系、位移 4知識點1質(zhì)點 4知識點2參考系 4知識點3時間和時刻 5知識點4位移和路程 5知識點5矢量與標(biāo)量 5考向1物體看做質(zhì)點的條件 6考向2參考系的選取 7考向3路程與位移的計算 9考向4矢量與標(biāo)量 10考點二平均速度與瞬時速度 10知識點6平均速度 11知識點7瞬時速度 11考向1平均速度的計算方法 12【思維建?!壳蠼馑俣鹊幕舅悸泛凸?12考向2平均速度和瞬時速度的區(qū)別 14【思維建?!科骄俣群退矔r速度的區(qū)別 15考向3平均速度與平均速率的比較 16考點三加速度 17知識點8加速度 17考向1加速度的理解與計算 20考向2速度、速度變化量和加速度的關(guān)系 21考向3物體速度變化規(guī)律分析 23考向4利用圖像分析加速度 2504真題溯源·考向感知 27考點要求考頻2025年2024年2023年質(zhì)點、參考系、位移理解高頻2025?浙江2024?浙江、2024?浙江、2024?遼寧2023?浙江、2023?浙江、2023?福建、2023?浙江、2023?浙江平均速度與瞬時速度簡單應(yīng)用中頻\2024?江西2023?福建、2023?上海、2023?浙江加速度簡單應(yīng)用低頻\考情分析:1.命題形式:單選題非選擇題2.命題分析:高考對這部分內(nèi)容的考查,大多以選擇題的形式出現(xiàn),通常情況下難度不大,會以實際生活中的例子作為試題背景,考查對質(zhì)點、參考系、位移等的基本概念的理解與辨析,及位移、速度、加速度的計算。3.備考建議:本講內(nèi)容備考時候,注意概念的理解和易混概念的區(qū)別,多關(guān)注時事熱點和實際生活情境,把問題放到真實情境中去理解。4.命題情境:①生活實踐類:安全行車,日常生活,交通運輸,體育運動(如足球、體操、跳水、攀巖、騎行等);②學(xué)習(xí)探究類:伽利略對自由落體運動的研究,速度的測量,加速度的測量,概念辨析。5.常用方法:比值定義法、極限法復(fù)習(xí)目標(biāo):1.了解質(zhì)點的概念,知道把物體看成質(zhì)點的條件。2.了解參考系的作用,會在實例重選擇合適的參考系描述運動。3.理解位移的概念,掌握位移與路程的區(qū)別和聯(lián)系,會計算位移的大小及描述位移的方向,能區(qū)分矢量與標(biāo)量4.掌握平均速度與瞬時速度的概念,體會比值定義法和極限思想。5.掌握加速度的概念,能區(qū)分速度、速度變化量與加速度,能計算物體的加速度大小及判斷加速度的方向考點一質(zhì)點、參考系、位移知識點1質(zhì)點1.質(zhì)點定義:用來代替物體的有質(zhì)量的點。
2.對質(zhì)點的三點說明:(1)質(zhì)點是一種理想化物理模型,實際并不存在。(2)物體能否被看作質(zhì)點是由所研究問題的性質(zhì)決定的,并非依據(jù)物體自身大小和形狀來判斷。(3)質(zhì)點不同于幾何“點”,是忽略了物體的大小和形狀的有質(zhì)量的點,而幾何中的“點”僅僅表示空間中的某一位置。知識點2參考系1.參考系定義:在描述物體的運動時,用來做參考的物體。
2.參考系的選?。海?)參考系的選取是任意的,既可以是運動的物體,也可以是靜止的物體,但被選為參考系的物體應(yīng)認(rèn)為是靜止的,通常選地面為參考系。
(1)對于同一物體,選擇不同的參考系時觀察到的運動結(jié)果一般不同。3.對參考系“兩性”的認(rèn)識:(1)任意性:參考系的選擇原則上是任意的,通常選地面為參考系。(2)同一性:比較不同物體的運動必須選同一參考系。得分速記得分速記:對參考系的三點提醒(1)由于運動描述的相對性,凡是提到物體的運動,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,一般選地面作為參考系。(2)在同一個問題中,若要研究多個物體的運動情況或同一物體在不同階段的運動情況,則必須選取同一個參考系。(3)對于復(fù)雜運動的物體,應(yīng)選取能最簡單描述物體運動情況的物體為參考系。知識點3時間和時刻時刻是表示某一瞬間,如果以一維坐標(biāo)表示時間軸,則軸上的點表示時刻,而兩坐標(biāo)點之間的線段表示時間間隔。知識點4位移和路程項目概念區(qū)別聯(lián)系位移位移表示質(zhì)點的位置變化,它是從初位置指向末位置的有向線段(1)位移是矢量,方向由初位置指向末位置;運算法則是平行四邊形定則或三角形定則;(2)路程是標(biāo)量,沒有方向,運算符合代數(shù)運算法則(1)一般情況下,位移的大小小于路程;(2)在單向直線運動中,位移大小等于路程路程路程是物體實際運動軌跡的長度
得分速記得分速記(1)決定因素不同:位移由始、末位置決定,路程由實際的運動路徑?jīng)Q定。(2)運算法則不同:位移應(yīng)用矢量的平行四邊形定則運算,路程應(yīng)用標(biāo)量的代數(shù)運算法則運算。知識點5矢量與標(biāo)量1.矢量(1)定義:既有大小又有方向,且加減運算遵循平行四邊形法則或三角形法則.(2)常見矢量:位移、速度、加速度、力、電場強度、磁通量、磁感應(yīng)強度(3)矢量運算法則①平行四邊形法則:以表示這兩個力的線段為鄰邊用力的圖示作平行四邊形,這兩個鄰邊之間的對角線就代表合力的大小和方向.②三角形法則:將兩個力頭尾相連,則合力由第一個力的起點指向第二個力的終點.2.標(biāo)量(1)定義:只有大小沒有方向,且加減運算遵循代數(shù)運算定則.(2)常見標(biāo)量:時間、時刻、路程、電流、功、能量、電勢、電勢能、功率、速率考向1物體看做質(zhì)點的條件例1(2025·湖北武漢·一模)在北京冬奧會比賽項目中,下列說法正確的是()A.研究圖甲中冰壺運動員的推壺技術(shù)時,冰壺可以看成質(zhì)點B.研究圖乙中自由滑雪運動員的落地動作時,運動員可以看成質(zhì)點C.研究圖丙中短道速滑1000米的運動軌跡時,運動員可以看成質(zhì)點D.研究圖丁中花樣滑冰雙人滑旋轉(zhuǎn)時,女運動員身體各部分的速度可視為相同【答案】C【詳解】A.在研究冰壺運動員的推壺技術(shù)時,需要注意與冰壺的接觸位置,冰壺的大小和形狀不可忽略,不可看成質(zhì)點,A錯誤;B.在研究自由滑雪運動員的落地動作時,運動員的形狀不可忽略,不能看成質(zhì)點,B錯誤;C.短道速滑1000米的運動軌跡時,運動員可以看成質(zhì)點,C正確;D.花樣滑冰雙人滑旋轉(zhuǎn)時,女運動員身體各部分的運動狀態(tài)不同,速度不可視為相同,D錯誤。故選C?!咀兪接?xùn)練1·變載體】下列關(guān)于航天領(lǐng)域的說法正確的是()A.圖甲,觀察王亞平在“天宮課堂”做實驗時,可將她看成質(zhì)點B.圖乙,“天舟四號”飛船與空間站自主對接時,可將飛船視為質(zhì)點C.圖丙,“神舟十四號”飛船發(fā)射后,在研究飛船與火箭分離過程時,飛船可以看成質(zhì)點D.圖丁,“問天”實驗艙與空間站對接組合后,研究組合體軌跡時,組合體可視為質(zhì)點【答案】D【詳解】A.觀察王亞平在“天宮課堂”做實驗時,需觀察王亞平的動作,故不能看成質(zhì)點,故A錯誤;B.“天舟四號”飛船與空間站自主對接時,需觀察對接的方位和角度等,兩物體的形狀、大小不能忽略,故不能看成質(zhì)點,故B錯誤;C.“神舟十四號”飛船發(fā)射后,在研究飛船與火箭分離過程時,兩物體的形狀、大小不能忽略,故C錯誤;D.研究組合體軌跡時,飛船的大小和形狀可以忽略,可以看做質(zhì)點,故D正確。故選D。【變式訓(xùn)練2·時事熱點與學(xué)科知識結(jié)合】(2025·浙江·三模)如圖為泰山景區(qū)的機器狗在搬運垃圾()A.在研究機器狗的爬行動作時,可以將它視為質(zhì)點B.在研究機器狗的運動步距時,可以將它視為質(zhì)點C.在研究垃圾桶在機器狗背部的安裝位置時,可以將機器狗視為質(zhì)點D.在研究機器狗通過較長距離的運動時間時,可以將它視為質(zhì)點【答案】D【詳解】在研究機器狗的爬行動作時,研究機器狗的運動步距時以及研究垃圾桶在機器狗背部的安裝位置時,機器狗的大小形狀都不能忽略不計,不可以將機器狗看做質(zhì)點;而在研究機器狗通過較長距離的運動時間時,可以忽略機器狗的大小和形狀,將它視為質(zhì)點。故選D??枷?參考系的選取例2(2024·安徽滁州·一模)中國的傳統(tǒng)文化博大精深,新時代的我們要堅持文化自信。以下從物理的角度對古詩詞中的描繪的現(xiàn)象理解正確的是()A.“花氣襲人知驟暖,雀聲穿樹喜新晴”,“花氣襲人”的成因是由于分子的擴散運動引起的B.“兩岸青山相對出,孤帆一片日邊來”,“青山相對出”是以河岸為參考系來研究的C.“可憐九月初三夜,露似珍珠月似弓”,“露似珍珠”的形成是由于露水所受表面張力作用的結(jié)果D.“半畝方塘一鑒開,天光云影共徘徊”,“天光云影”的形成是由于光的衍射引起的【答案】AC【詳解】A.“花氣襲人知驟暖,雀聲穿樹喜新晴”,“花氣襲人”的成因是由于分子的擴散運動引起的,選項A正確;B.“兩岸青山相對出,孤帆一片日邊來”,“青山相對出”中運動的是青山,是以帆船作為參考系來研究的,選項B錯誤;C.“可憐九月初三夜,露似珍珠月似弓”,“露似珍珠”的形成是由于露水所受表面張力作用的結(jié)果,選項C正確;D.“半畝方塘一鑒開,天光云影共徘徊”,“天光云影”的形成是由于光的反射引起的,選項D錯誤。故選AC。思維建模參考系選取的標(biāo)準(zhǔn)(1)由于運動描述的相對性,凡是提到物體的運動,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,一般選地面作為參考系。(2)在同一個問題中,若要研究多個物體的運動情況或同一物體在不同階段的運動情況,則必須選取同一個參考系。(3)對于復(fù)雜運動的物體,應(yīng)選取能最簡單描述物體運動情況的物體為參考系【變式訓(xùn)練1·變考法】(2024·貴州·三模)甲、乙、丙三人各乘一個熱氣球,甲看到樓房勻速上升,乙看到甲勻速上升,甲看到丙勻速上升,丙看到乙勻速下降。那么在地面上的人看來,甲、乙、丙的運動情況可能是()A.甲、乙勻速下降,,丙停在空中B.甲、丙勻速下降,,乙勻速上升C.甲、乙勻速下降,,丙勻速下降,且D.甲、乙勻速下降,,丙勻速下降,且【答案】A【詳解】AB.甲看到樓房勻速上升,說明甲相對于地勻速下降。乙看到甲勻速上升,說明乙勻速下降,而且v乙>v甲,甲看到丙勻速上升,丙看到乙勻速下降,丙可能停在空中,也可能勻速上升或下降,故A正確,B錯誤;CD.甲看到丙勻速上升,丙看到乙勻速下降,丙可能勻速下降,且v丙<v甲,故CD錯誤。故選A。【變式訓(xùn)練2·變考法】在摩托艇比賽中,兩艘摩托艇都向南行駛,前面的摩托艇比后面的摩托艇快。下列說法正確的是()A.以前面的摩托艇為參考系,后面的摩托艇向南行駛B.以前面的摩托艇為參考系,后面的摩托艇向北行駛C.以后面的摩托艇為參考系,前面的摩托艇向南行駛D.以后面的摩托艇為參考系,前面的摩托艇向北行駛【答案】BC【詳解】AB.兩艘摩托艇都向南行駛,以前面的摩托艇為參考系,后面的摩托艇向北行駛,選項A錯誤,B正確;CD.以后面的摩托艇為參考系,前面的摩托艇向南行駛,選項C正確,D錯誤。故選BC??枷?路程與位移的計算例3(多選)如圖所示為太極練功場示意圖,半徑為R的圓形場地由“陽魚(白色)”和“陰魚(深色)”構(gòu)成,O點為場地圓心,其內(nèi)部由兩個圓心分別為和的半圓弧分隔.某晨練老人從A點出發(fā)沿“陽魚”和“陰魚”分界線走到B點,用時為t,下列說法正確的是()A.t指的是走到B點的時刻 B.老人運動的路程為C.老人的平均速度為 D.老人的平均速度為【答案】BC【詳解】用時為t,可知t指的是人從A點走到B點的時間間隔,A錯誤;路程指物體運動軌跡的長度,則老人運動的路程為,B正確;位移大小指始位置指向末位置的有向線段的長度,則老人的位移為,老人的平均速度為,C正確,D錯誤.【變式訓(xùn)練1·變考法】將一條長為的紙帶扭轉(zhuǎn)180°后連接兩端就構(gòu)成了一個莫比烏斯環(huán),不考慮連接紙帶時的長度損失。一只螞蟻以恒定的速率從點沿紙帶中線向前爬行,當(dāng)其再一次來到點的整個過程中,螞蟻的()A.路程為 B.位移的大小為C.加速度始終不為零 D.平均速度不為零【答案】C【詳解】A.路程指運動軌跡的長度,可知,螞蟻的路程為2L,故A錯誤;B.位移指由始位置指向末位置的有向線段,題中始末位置相同,則螞蟻的位移為0,故B錯誤;C.圖中螞蟻速度大小一定,方向在變化,可知速度在變化,根據(jù)加速度定義式可知,螞蟻的加速度始終不為零,故C正確;D.平均加速度等于總位移與總時間的比值,結(jié)合上述可知,螞蟻的位移為零,則螞蟻的平均速度為零,故D錯誤。故選C??枷?矢量與標(biāo)量例4下列各組物理量中,都是矢量的是()A.路程、位置、位移 B.速度、平均速度、平均速率C.速度、速度變化量、加速度 D.力、加速度、速率【答案】C【詳解】A.位移既有大小又有方向是矢量,路程、位置只有大小沒有方向是標(biāo)量,故A錯誤;B.速度、平均速度既有大小又有方向是矢量,平均速率只有大小沒有方向是標(biāo)量,故B錯誤;C.速度、速度變化量、加速度既有大小又有方向是矢量,故C正確;D.力、加速度既有大小又有方向是矢量,速率只有大小沒有方向是標(biāo)量,故D錯誤。故選C?!咀兪接?xùn)練1·變情境】在初中,同學(xué)們主要學(xué)習(xí)的是標(biāo)量,而到了高中,研究的大多數(shù)都是矢量。下列情景中涉及的物理量為矢量的是()A.小張同學(xué)的質(zhì)量為50kgB.汽車速度計上顯示的示數(shù)60km/hC.小劉同學(xué)從校門口向東走100m到達(dá)了某商店D.小明同學(xué)從家到學(xué)校所用的時間約為20min【答案】C【詳解】A.質(zhì)量有大小,沒有方向,可知,小張同學(xué)的質(zhì)量為50kg,其中的質(zhì)量為標(biāo)量,故A錯誤;B.汽車速度計上顯示的示數(shù)60km/h指速率,速率有大小,沒有方向,是標(biāo)量,故B錯誤;C.小劉同學(xué)從校門口向東走100m到達(dá)了某商店,向東走100m既有大小,又有方向,指位移,位移是矢量,故C正確;D.時間有大小,沒有方向,可知,小明同學(xué)從家到學(xué)校所用的時間約為20min,其中的時間是標(biāo)量,故D錯誤。故選C。考點二平均速度與瞬時速度知識點6平均速度1.物理意義:表示物體在某段位移或某段時間內(nèi)的平均運動快慢程度。2.平均速度是過程量,與位移和時間有關(guān),求解平均速度必須明確是哪一段位移或哪一段時間的平均速度。3.是平均速度的定義式,適用于所有的運動。特別提醒特別提醒(1)勻變速直線運動中,平均速度等于中間時刻的瞬時速度,即。(2)初中所學(xué)“物體在某段時間內(nèi)通過的路程和所用時間的比值”叫做這段時間內(nèi)的平均速率(3)平均速度與平均速率的比較:平均速率≠平均速度大?、倨骄俣仁俏灰婆c時間的比值,平均速率是路程與時間的比值。②一般情況下,平均速率大于平均速度的大小。③單向直線運動中,平均速率等于平均速度的大小。知識點7瞬時速度1.瞬時速度是狀態(tài)量,與位置和時刻有關(guān),表示物體在某一位置或某一時刻的運動快慢程度。2.瞬時速度等于運動時間Δt→0的平均速度。特別提醒:特別提醒:用極限法求瞬時速度(1)由瞬時速度定義可知物體在某一時刻(t=0)或某一位置(x=0)均無法用速度公式求解。(2)通過替代法進行轉(zhuǎn)化,由平均速度可知,當(dāng)Δt→0時,平均速度就可以認(rèn)為是某一時刻或某一位置的瞬時速度.測出物體在微小時間Δt內(nèi)發(fā)生的微小位移Δx,就可求出瞬時速度,這樣瞬時速度的測量便可轉(zhuǎn)化為微小時間Δt和微小位移Δx的測量.(3)實際應(yīng)用:物理實驗中通過光電門測速,通過時間極短,把遮光條通過光電門的平均速度視為瞬時速度。得分速記得分速記(1)在一般變速運動中平均速度的大小不一定等于平均速率,只有在單方向的直線運動,二者才相等.(2)對于勻速直線運動,瞬時速度與平均速度相等。3.速率:瞬時速度的大小叫瞬時速率,通常簡稱為速率,速率只有大小,沒有方向,是標(biāo)量.考向1平均速度的計算方法例1某同學(xué)通過導(dǎo)航軟件獲得從家到學(xué)校北門的出行信息,如圖所示。按推薦方案一出行比按方案二出行的()A.位移大 B.位移小C.平均速度大 D.平均速度小【答案】C【詳解】AB.兩種方案的初末位置相同,所以位移大小相同,故AB錯誤;CD.由圖可知,方案二的時間更長,根據(jù)可知按推薦方案一出行比按方案二出行的平均速度大,故C正確,D錯誤。故選C?!舅季S建?!壳蠼馑俣鹊幕舅悸泛凸剑?)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)是平均速度的定義式,適用于所有的運動。(3)勻變速直線運動中,平均速度等于中間時刻的瞬時速度,即。【變式訓(xùn)練1·變載體】(2024·安徽安慶·三模)(多選)冰壺比賽是2022年北京冬奧會比賽項目之一。如圖為某比賽場地示意圖,、、、在同一水平直線上。某次訓(xùn)練中,運動員從處推著冰壺沿圖中虛線出發(fā),到達(dá)虛線與投擲線的交點處時,將冰壺以初速度推出,冰壺的加速度。冰壺沿虛線到達(dá)點時,隊友開始用毛刷摩擦冰面,以調(diào)節(jié)冰壺的運動,冰面被毛刷摩擦后冰壺的加速度變?yōu)樵瓉淼?0%,冰壺恰好運動到圓壘的中心處靜止。已知從到用時,關(guān)于冰壺的運動,下列判斷正確的是()A.在點時速度大小為B.從到O歷時C.、間距離為20.5mD.從到O的過程中平均速度大小為【答案】BC【詳解】A.根據(jù)題意可知,冰壺從點推出后做勻減速直線運動,根據(jù)勻變速直線運動速度與時間的關(guān)系可得到達(dá)點時速度為故A錯誤;B.從到繼續(xù)做勻減速直線運動,加速度變?yōu)楦鶕?jù)勻變速直線運動速度與時間的關(guān)系可得從到O歷時為故B正確;C.根據(jù)勻變速直線運動位移速度公式可得間距離為根據(jù)勻變速直線運動位移速度公式可得間距離為則bO間距離為故C正確;D.根據(jù)平均速度的定義可得從到的過程中平均速度大小為故D錯誤。故選BC?!咀兪接?xùn)練2·變考法】(2023·上海徐匯·統(tǒng)考二模)甲、乙兩車某時刻由同一地點沿同一方向做直線運動,若以該時刻作為計時起點,得到兩車的位移—時間圖像如圖所示,其中乙的圖像為拋物線,則下列說法正確的是()A.時間內(nèi),甲、乙兩車相距越來越遠(yuǎn)B.出發(fā)后甲、乙兩車可相遇兩次C.時刻兩車的速度剛好相等D.時間內(nèi),乙車的平均速度小于甲車的平均速度【答案】C【詳解】A.位移—時間圖像的交點表示兩車在某一時刻相遇,由題可知,兩車由同一地點沿同一方向做直線運動,則可知兩車在時刻相遇,故A錯誤;B.位移—時間圖像的斜率表示物體的速度,由圖像可知,甲乙兩車在時刻相遇后,乙圖的斜率始終大于甲圖的斜率,即乙車的速度始終大于甲車的速度,因此出發(fā)后甲、乙兩車只能相遇一次,故B錯誤;C.位移—時間圖像的斜率表示物體的速度,由圖像可知,甲車的圖線為傾斜的直線,則甲車做勻速直線運動,而乙的圖像為拋物線,且圖線的斜率逐漸增大,可知,乙車做勻加速直線運動,而勻變速直線運動在某段時間內(nèi)的中間時刻的瞬時速度就等于這段時間內(nèi)的平均速度,可知在這段時間的中間時刻,即時刻的瞬時速度等于乙車在這段時間內(nèi)的平均速度,又因為這段時間內(nèi)甲乙兩車的位移相同,則可知在這段時間內(nèi)甲乙兩車的平均速度相同,因此可知時刻兩車的速度剛好相等,故C正確;D.時間內(nèi),乙車位移與甲車的位移相等,因此在這段時間內(nèi)乙車的平均速度等于甲車的平均速度,故D錯誤。故選C。【易錯提醒】【易錯提醒】求解瞬時速度必須明確是哪一時刻或哪一位置的瞬時速度。在勻速直線運動中平均速度和瞬時速度相等,在勻變速直線運動中平均速度等于中間時刻的瞬時速度??枷?平均速度和瞬時速度的區(qū)別例2(2024·江西·模擬預(yù)測)我國最深跨海地鐵——青島地鐵1號線,12月30日全線通車運營,線路全長60km、設(shè)41座車站,設(shè)計最高時速100km/h,單程運行時間約為97分鐘。下列說法正確的是()A.研究地鐵從始發(fā)站到終點站的運行時間,可將地鐵列車看作是質(zhì)點B.“60km”是指位移的大小C.“100km/h”是指平均速度D.根據(jù)題干信息,可以計算出地鐵列車單程的平均速度【答案】A【詳解】A.研究地鐵從始發(fā)站到終點站的運行時間,由于地鐵列車的長度遠(yuǎn)小于其軌跡長度,可以忽略其自身大小和形狀,可將地鐵列車看作是質(zhì)點,A正確;B.題中“60km”是指路線全長,指路程,B錯誤;C.“100km/h”指的是瞬時速度,C錯誤;D.平均速度是位移與時間的比值,由于不知列車單程的位移(題中60km是路程),所以無法求出平均速度,D錯誤。故選A?!舅季S建?!科骄俣群退矔r速度的區(qū)別(1)平均速度是過程量,與位移和時間有關(guān),表示物體在某段位移或某段時間內(nèi)的平均運動快慢程度。(2)瞬時速度是狀態(tài)量,與位置和時刻有關(guān),表示物體在某一位置或某一時刻的運動快慢程度。(3)平均速度和瞬時速度的聯(lián)系①瞬時速度等于運動時間Δt→0時的平均速度。②對于勻速直線運動,瞬時速度與平均速度相等?!咀兪接?xùn)練1·多過程問題】(多選)如圖所示,在某次自行車越野比賽中,某選手用地圖計算出從出發(fā)地A到目的地B的直線距離為12km,實際從A運動到B用時30min,實際里程表指示的里程數(shù)比直線距離多了8km,當(dāng)他經(jīng)過某路標(biāo)C時,車上速度計指示的示數(shù)為50km/h,下列說法正確的是()A.整個過程中自行車的平均速度大小為24km/hB.整個過程中自行車的平均速率為40km/hC.經(jīng)過路標(biāo)C時自行車的瞬時速度大小為50km/hD.經(jīng)過路標(biāo)C時自行車的速度方向為由A指向B【答案】ABC【詳解】A.整個過程中自行車的平均速度大小為故A正確;B.整個過程中自行車的平均速率為故B正確;C.經(jīng)過路標(biāo)C時自行車的瞬時速度大小為50km/h,故C正確;D.經(jīng)過路標(biāo)C時自行車的速度方向沿軌跡的切線方向,不是由A指向B,故D錯誤。故選ABC。選B?!咀兪接?xùn)練2·變載體】物體沿曲線的箭頭方向運動,運動軌跡如圖所示(小正方格邊長為1米)。、、、四段運動軌跡所用的運動時間分別是:、、、。下列說法正確的是()A.物體過點的速度等于段的平均速度B.物體過點的速度大小一定是C.段的平均速度比段的平均速度更能反映物體處于點時的瞬時速度D.物體在段的運動速度方向時刻改變【答案】C【詳解】A.此物體的運動不是勻變速直線運動,故A錯誤;B.物體過段的平均速度為,故B錯誤;C.根據(jù)平均速度公式,可知,當(dāng)物體位移無限小,時間無限短時,物體的平均速度可以替代某點的瞬時速度,位移越小,平均速度越能代表某點的瞬時速度,所以段的平均速度比段的平均速度更能反映物體處于點時的瞬時速度,故C正確;D.物體在段的速度方向沒有時刻改變,故D錯。故選C??枷?平均速度與平均速率的比較例3物體在甲、乙兩地間往返一次,從甲地到乙地的平均速度是v1,返回時的平均速度是v2,則物體往返一次平均速度的大小和平均速率分別是()A.0, B.,C.0, D.,【答案】C【詳解】物體往返一次,位移為零,則物體的平均速度的大小為設(shè)A、B兩地的距離為x,物體從A到B運動的時間為從B到A運動的時間為則物體往返一次的平均速率為故選C?!咀兪接?xùn)練1·變情境】(2025·重慶·三模)某校開展校園趣味活動,如圖甲,八位同學(xué)等間距坐在半徑為R環(huán)形場地邊緣內(nèi)側(cè)。小李沿著場地邊緣從1號同學(xué)后方出發(fā),逆時針方向勻速跑動的周期為T,如圖乙。下列說法正確的是()A.小李在任意兩位相鄰?fù)瑢W(xué)間運動的位移均為B.小李從1號同學(xué)運動到5號同學(xué)的路程為2RC.小李在任意兩位相鄰?fù)瑢W(xué)間運動的平均速度為D.小李在任意兩位相鄰?fù)瑢W(xué)間運動的平均速率為【答案】D【詳解】A.小李在任意兩位相鄰?fù)瑢W(xué)間運動的路程均為,位移小于,A錯誤;B.小李從1號同學(xué)運動到5號同學(xué)的位移為2R,路程為πR,B錯誤;C.小李在任意兩位相鄰?fù)瑢W(xué)間運動的平均速度小于,C錯誤;D.小李在任意兩位相鄰?fù)瑢W(xué)間運動的平均速率為,D正確。故選D??键c三加速度知識點8加速度1.物理意義:加速度描述速度變化快慢的物理量,它是矢量.加速度又叫速度變化率.2.定義:在勻變速直線運動中,速度的變化Δv跟發(fā)生這個變化所用時間Δt的比值,叫做勻變速直線運動的加速度,用a表示..3.方向:與速度變化Δv的方向一致,由合外力方向決定.但不一定與v的方向一致.得分速記得分速記:加速度的計算(1)確定正方向。(2)確定初速度v0、末速度v。(3)根據(jù)公式求解。特別提醒:特別提醒:加速的兩個計算式(1)加速度的定義式:。(2)加速度的決定式:,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.4.速度、速度變化量與加速度的關(guān)系速度速度變化量加速度物理意義描述物體運動的快慢描述物體速度的變化描述物體速度變化的快慢定義式Δv=v-v0單位m/sm/sm/s2方向與位移Δx同向,即物體運動的方向由v-v0或a的方向決定與Δv的方向一致,由合力F的方向決定,而與v0、v的方向無關(guān)決定因素勻變速直線運動中,由v=v0+at知,v的大小由v0、a、t決定由Δv=aΔt知,Δv由a與Δt決定由知,a由F、m決定,與v、Δv、Δt無關(guān)關(guān)系三者無必然聯(lián)系,v很大,Δv可以很小,甚至為0,a可大可小5.物體速度變化規(guī)律分析根據(jù)a與v的方向關(guān)系判斷物體加速還是減速(1)a和v同向(加速直線運動)?eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a不變,v隨時間均勻增大,a增大,v增大得越來越快,a減小,v增大得越來越慢))(2)a和v同向(加速直線運動)?eq\b\lc\{\rc\(\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))6.用圖像分析加速度(1)v-t圖像中的“速時比加速度”圖像的斜率即為速時比加速度:;(2)v-x圖像中的“速位比加速度”速時比加速度:;速位比加速度:;二者關(guān)系:①當(dāng)A>0且恒定時,a隨v增大而變大;②當(dāng)A<0且恒定時,a隨v減小而變??;(3)a-t圖像中的“急動度”急動度:,即加速度對時間的變化率稱為急動度,其方向與加速度的變化方向相同??枷?加速度的理解與計算例1(2024·海南省·模擬預(yù)測)(多選)一物體做加速度不變的直線運動,某時刻速度大小為2m/s,2s后速度的大小變?yōu)?0m/s,在這2s內(nèi)該物體的()A.加速度可能為,方向與初速度的方向相反B.加速度可能為,方向與初速度的方向相同C.加速度可能為,方向與初速度的方向相同D.加速度可能為,方向與初速度的方向相反【答案】BD【詳解】AB.當(dāng)初、末速度方向相同時,則有加速度大小為,方向與初速度的方向相同,B正確,A錯誤;CD.當(dāng)初、末速度方向相反時,則有加速度大小為,方向與初速度的方向相反,C錯誤,D正確。故選BD?!疽族e提醒】【易錯提醒】加速度是矢量,計算時一定要注意公式中速度方向的變化,可以在計算前規(guī)定正方向,可以很好的避錯?!咀兪接?xùn)練1·解決實際問題】(2024·湖南·二模)(多選)有些國家的交通管理部門為了交通安全,特別規(guī)定了死亡加速度為500g(g=10m/s2),以警告世人,意思是如果行車加速度超過此值將有生命危險。同時按照相關(guān)規(guī)定,卡車在市區(qū)行駛的速度不得超過40km/h,則下列說法正確的是()A.以36km/h的速度行駛的汽車撞向障礙物停下,碰撞時間0.001s,駕駛員有生命危險B.以36km/h的速度行駛的汽車撞向障礙物停下,碰撞時間為0.01s,駕駛員有生命危險C.一卡車的剎車過程在路面擦過的痕跡為9m,剎車后經(jīng)1.5s停止,則該卡車超速D.一卡車的剎車過程在路面擦過的痕跡為5m,剎車后經(jīng)1.5s停止,則該卡車超速【答案】AC【詳解】A.已知v0=36km/h=10m/s,v=0m/s。則車碰撞時駕駛員的加速度大小為因此摩托車駕駛員有生命危險。故A正確;B.同理可得,當(dāng)碰撞時間是0.01s時,駕駛員的加速度為因此摩托車駕駛員沒有生命危險。故B錯誤;C.根據(jù)公式可得則該卡車超速,故C正確;D.同理根據(jù)公式可得則該卡車未超速,故D錯誤。故選AC??枷?速度、速度變化量和加速度的關(guān)系例2在一檔展現(xiàn)我國人民生活水平飛速發(fā)展的電視節(jié)目中,導(dǎo)演用富有感染力的視角拍攝了高鐵列車、新能源汽車、C919大飛機等國產(chǎn)先進交通工具的逐步普及。關(guān)于以上交通工具的說法正確的是()A.高鐵列車剎車過程中,速度越來越小,加速度也越來越小B.新能源汽車在平直道路上行駛時,速度的方向向前,加速度的方向可能向后C.新能源汽車在平直道路上行駛時,若速度變化很大,則加速度一定很大D.C919大飛機在高空沿直線加速飛行過程中,速度很大,則加速度也一定很大【答案】B【詳解】A.高鐵列車剎車過程中,速度越來越小,加速度與速度反向,但加速度大小不一定也越來越小,選項A錯誤;B.新能源汽車在平直道路上行駛時,若做減速運動,則速度的方向向前,加速度的方向向后,選項B正確;C.新能源汽車在平直道路上行駛時,若速度變化很大,但加速度不一定很大,還與時間有關(guān),選項C錯誤;D.C919大飛機在高空沿直線加速飛行過程中,速度很大,但是加速度不一定很大,選項D錯誤。故選B?!咀兪接?xùn)練1】(2024·陜西西安·一模)火箭發(fā)射時,速度能在10s內(nèi)由0增加到100m/s;汽車以108km/h的速度行駛,急剎車時能在2.5s內(nèi)停下來,初速度的方向為正方向,下列說法中正確的是()A.10s內(nèi)火箭的速度改變量為10m/s B.2.5s內(nèi)汽車的速度改變量為-30m/sC.火箭的速度變化比汽車的快 D.火箭的加速度比汽車的加速度大【答案】B【詳解】A.10s內(nèi)火箭的速度改變量為100m/s,故A錯誤;B.2.5s內(nèi)汽車的速度改變量為故B正確;CD.火箭的加速度汽車加速度正負(fù)號表示方向,故火箭的速度變化比汽車的慢,火箭的加速度比汽車的加速度小,故CD錯誤。故選B?!咀兪接?xùn)練2·變載體】北京大學(xué)物理系趙凱華教授說過“加速度是人類認(rèn)識史上最難建立的概念之一,也是每個初學(xué)物理的人最不易真正掌握的概念…”。所以對加速度的認(rèn)識應(yīng)該引起大家的重視。下列說法中正確的是()A.物體的速度大,加速度一定大B.速度變化得越快,加速度就變化得越快C.物體加速度變大,則速度也一定是在變大D.加速度的方向與速度變化量的方向相同【答案】D【詳解】A.加速度是反映物體速度變化快慢的物理量,加速度的大小取決于速度的變化率,與速度的大小無關(guān),A錯誤;B.速度變化得越快,加速度越大,加速度不一定變化,B錯誤;C.物體加速度變大,但如果加速度和速度方向相反,則速度在減小,C錯誤;D.根據(jù)加速度的定義可知,加速度的方向與速度變化量的方向相同,D正確。故選D?!咀兪接?xùn)練3】(2024·貴州·一模)(多選)一個物體做變速直線運動,物體的加速度從某一值逐漸減小到零.則在此過程中,下列關(guān)于該物體的運動情況的說法中可能正確的是()A.物體速度不斷增大,加速度減小到零時,物體速度最大B.物體速度不斷減小,加速度減小到零時,物體速度為零C.物體速度不斷減小到零,然后物體反向做加速直線運動D.物體速度不斷增大,然后速度逐漸減小【答案】ABC【詳解】試題分析:當(dāng)加速度的方向與速度方向相同,物體做加速運動,加速度減小,速度增大,當(dāng)加速度減小為零,速度達(dá)到最大,故A正確,D錯誤.當(dāng)加速度的方向與速度方向相反,物體做減速運動,可能加速度減小為零時,速度恰好減為零,故B正確.當(dāng)加速度的方向與速度方向相反,物體做減速運動,速度減為零時,加速度還未減為零,然后物體反向做加速直線運動,故C正確.故選ABC.【變式訓(xùn)練4·課本插圖】如圖所示,汽車在做直線運動過程中,原來的速度是v1,經(jīng)過一小段時間Δt以后,速度變?yōu)関2,則下列說法正確的是(
)A.圖中a是矢量,Δv是標(biāo)量B.圖甲中汽車速度v1的方向與加速度a的方向相反C.圖甲中汽車速度v1的方向與加速度a的方向相同D.圖乙中汽車速度v1的方向與加速度a的方向相同【答案】C【詳解】A.速度、速度變化量以及加速度均是矢量,A錯誤;BC.題圖甲中汽車做加速運動,則速度v1的方向與加速度a的方向相同,B錯誤、C正確;D.題圖乙中汽車做減速運動,則速度v1的方向與加速度a的方向相反,D錯誤。故選C。【變式訓(xùn)練5·變考法】(2024·浙江嘉興·一模)在校運會百米決賽中,小沈同學(xué)起跑落后但中途追趕并最終超越小姚同學(xué)。發(fā)令槍響時刻,如圖所示是他們倆在t1、t2、t3時刻的照片,t2時刻兩人齊頭并進,則()A.小沈超越小姚是因為他的加速度大 B.t2時刻小沈和小姚的瞬時速度一定相同C.0到t2這段時間內(nèi),小沈和小姚的平均速度相同 D.t1到t3這段時間內(nèi),小沈和小姚的位移相同【答案】A【詳解】A.根據(jù),時間相同,位移大的加速度大,所以小沈超越小姚是因為他的加速度大,A正確;B.根據(jù),時間相同,加速度大的末速度大,所以t2時刻小沈的瞬時速度一定大于小姚的瞬時速度,B錯誤;C.根據(jù),0到t2這段時間內(nèi),時間相同,位移大的平均速度大,所以小沈的平均速度比小姚大,C錯誤;
D.t1到t3這段時間內(nèi),小沈的位移比小姚的位移大,D錯誤。故選A??枷?物體速度變化規(guī)律分析例3(2024·福建寧德·三模)一質(zhì)點自原點開始在x軸上運動,初速度v0>0,加速度a>0,a值不斷減小直至為零的過程中,質(zhì)點的()A.速度不斷減小,位移一定減小B.速度不斷減小,位移一定增大C.速度不斷增大,當(dāng)a=0時,速度達(dá)到最大,位移不斷增大D.速度不斷減小,當(dāng)a=0時,位移達(dá)到最大值【答案】C【詳解】AB.由題意可知,速度與加速度同向,質(zhì)點做加速度減小的加速運動,速度增大,位移增大,故AB錯誤;CD.速度增大的過程中,位移不斷增大,速度的變化越來越慢,當(dāng)加速度等于零時,速度達(dá)到最大值,接下來做勻速直線運動,位移繼續(xù)增大,故C正確,D錯誤。故選C?!咀兪接?xùn)練1】(多選)一個質(zhì)點做方向不變的直線運動,加速度的方向始終與速度方向相同,但加速度大小逐漸減小直至為零,在此過程中()A.速度逐漸減小,當(dāng)加速度減小到零時,速度達(dá)到最小值B.速度逐漸增大,當(dāng)加速度減小到零時,速度達(dá)到最大值C.位移逐漸增大,當(dāng)加速度減小到零時,位移將還要增大D.位移逐漸減小,當(dāng)加速度減小到零時,位移將不再減少【答案】BC【詳解】AB.一個質(zhì)點做方向不變的直線運動,加速度的方向始終與速度方向相同,但加速度大小逐漸減小直至為零,在此過程中,由于加速度的方向始終與速度方向相同,所以速度逐漸增大,當(dāng)加速度減小到零時,物體將做勻速直線運動,速度不變,而此時速度達(dá)到最大值,故A錯誤,B正確。CD.由于質(zhì)點做方向不變的直線運動,所以位移逐漸增大,當(dāng)加速度減小到零時,速度不為零,所以位移繼續(xù)增大,故C正確,D錯誤。故選BC?!咀兪接?xùn)練2·變載體】(2024·福建廈門·三模)在一次蹦床比賽中,運動員從高處自由落下,以大小為8m/s的豎直速度著網(wǎng),與網(wǎng)作用后,沿著豎直方向以大小為10m/s的速度彈回,已知運動員與網(wǎng)接觸的時間,那么運動員在與網(wǎng)接觸的這段時間內(nèi)速度變化量和加速度的大小和方向分別為()A.2.0m/s,豎直向下;,豎直向下 B.2.0m/s,豎直向上:,豎直向上C.18m/s,豎直向下;,豎直向下 D.18m/s,豎直向上;,豎直向上【答案】D【詳解】取觸網(wǎng)后速度的方向為正方向,運動員在與網(wǎng)接觸的這段時間內(nèi)速度變化量,方向豎直向上,加速度,方向豎直向上。故選D??枷?利用圖像分析加速度例4(2024·福建寧德·三模)如圖所示,分別為汽車甲的位移-時間圖像和汽車乙的速度-時間圖像,則()A.甲的加速度大小為 B.乙的加速度大小為C.甲在內(nèi)的位移大小為 D.乙在內(nèi)的位移大小為【答案】B【詳解】A.由圖可知,甲做勻速直線運動,加速度為零,A錯誤;B.由圖可知,乙的加速度大小為,B正確;C.由圖可知甲在內(nèi)的位移大小為,C錯誤;D.由圖可知乙在內(nèi)的位移大小為,D錯誤。故選B?!咀兪接?xùn)練1·變載體】物塊在水平面上在外力作用下發(fā)生運動,其速度隨位移變化的規(guī)律如圖所示,則下列說法正確的是()A.物塊做勻加速直線運動B.物塊的加速度逐漸減小C.物塊的加速度逐漸增大D.物塊的加速度先逐漸增大后保持不變【答案】C【詳解】在任意時間取一段很短的距離Δx,對應(yīng)的時間為Δt,速度的變化量為Δv,則物塊此時的加速度為.因速度隨位移變化的圖線的斜率是個定值,而物塊的瞬時速度越來越大,所以物塊運動的加速度越來越大,即選項C正確,故選C.【變式訓(xùn)練2】(2025·浙江溫州·三模)隨著電池和電機技術(shù)的進步,國產(chǎn)新能源車在加速性能方面表現(xiàn)出色。研究汽車加速時,會引入一個新物理量j來表示加速度a隨時間t變化的快慢,即。該物理量的單位用國際單位制中基本單位符號表示為(
)A. B. C. D.【答案】A【詳解】根據(jù)可知其單位故選A?!咀兪接?xùn)練3】宇航員的訓(xùn)練、競技體育的指導(dǎo)、汽車和電梯的設(shè)計等多種工作都用到急動度的概念,急動度用表示,用來描述加速度變化的快慢,其方向與加速度的變化方向相同,一質(zhì)點從靜止開始做直線運動,其加速度隨時間的變化關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是()A.時質(zhì)點的急動度是B.時質(zhì)點的急動度和時質(zhì)點的急動度等大反向C.時質(zhì)點的速度方向改變D.末質(zhì)點的速度大小為【答案】D【詳解】A.加速度對時間的變化率稱為急動度,其方向與加速度的變化方向相同,在a-t圖像中圖線的斜率等于急動度,所以時急動度為故A錯誤;B.2s~6s內(nèi)的a-t圖象的斜率相同,所以時質(zhì)點的急動度和時質(zhì)點的急動度相同,故B錯誤;C.由v-t圖線與t軸所圍成的面積表示位移類比可知:a-t圖線與t軸所圍成的面積表示速度變化量,又由題知質(zhì)點從靜止開始做直線運動,則0~4s內(nèi)質(zhì)點做加速度方向不變的加速運動,4~6s做加速度反向但速度方向不變的減速運動,因此時質(zhì)點的速度方向未改變,故C錯誤;D.由于質(zhì)點從靜止開始做直線運動,根據(jù)a-t圖線與t軸所圍成的面積表示速度變化量可得,故選D。1.(2025·浙江·高考真題)我國水下敷纜機器人如圖所示,具有“搜尋—挖溝—敷埋”一體化作業(yè)能力。可將機器人看成質(zhì)點的是()A.操控機器人進行挖溝作業(yè) B.監(jiān)測機器人搜尋時的轉(zhuǎn)彎姿態(tài)C.定位機器人在敷埋線路上的位置 D.測試機器人敷埋作業(yè)時的機械臂動作【答案】C【知識點】質(zhì)點【詳解】操控機器人進行挖溝作業(yè)、監(jiān)測機器人搜尋時的轉(zhuǎn)彎姿態(tài)、測試機器人敷埋作業(yè)時的機械臂動作均不能忽略機器人的大小和形狀,需要關(guān)注機器人本身的變化情況,因此不可以看作質(zhì)點,定位機器人在敷埋線路上的位置時可以忽略機器人的大小和形狀,可以視為質(zhì)點。故選C。2.(2023·浙江·高考真題)“神舟十五號”飛船和空間站“天和”核心艙成功對接后,在
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