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专题01 描述运动的基本概念(复习课件)-2025年高三物理一轮复习多维度精讲导学与分层专练
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质点和参考系 位移和路程
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1.定义:用来代替物体的有质量的点。 2.对质点的三点说明:(1)质点是一种理想化物理模型,实际并不存在。(2)物体能否被看作质点是由所研究问题的性质决定的,并非依据物体自身大小和形状来判断。(3)质点不同于几何“点”,是忽略了物体的大小和形状的有质量的点,而几何中的“点”仅仅表示空间中的某一位置。
3.对参考系“两性”的认识:(1)任意性:参考系的选择原则上是任意的,通常选地面为参考系。(2)同一性:比较不同物体的运动必须选同一参考系。
1.定义:在描述物体的运动时,用来做参考的物体。 2.参考系的选取:①参考系的选取是任意的,既可以是运动的物体,也可以是静止的物体,但被选为参考系的物体应认为是静止的,通常选地面为参考系。 ②对于同一物体,选择不同的参考系时观察到的运动结果一般不同。
知识点3 时间和时刻 位移和路程
1.时间和时刻: 时刻是表示某一瞬间,如果以一维坐标表示时间轴,则轴上的点表示时刻,而两坐标点之间的线段表示时间间隔。
位移与路程的“两点”区别:1.决定因素不同:位移由始、末位置决定,路程由实际的运动路径决定。2.运算法则不同:位移应用矢量的平行四边形定则运算,路程应用标量的代数运算法则运算。
1.2023年12月21日21时35分,神舟十七号航天员汤洪波、唐胜杰、江新林经过约7小时30分的出舱活动完成了天和核心舱太阳翼修复任务,下列说法正确的是( )A.“7小时30分”指的是时刻B.研究飞船绕地球的运行轨迹时可把飞船看成质点C.研究飞船对接核心舱的过程时可把核心舱看成质点D.研究航天员修复太阳翼的过程时可把航天员看成质点
考向1 物体看做质点的条件
【答案】B【详解】A.根据题意可知,“7小时30分”指的是时间间隔,故A错误;B.研究飞船绕地球的运行轨迹时,由于其运行轨迹的长度远大于其形状大小,因此在研究该问题时可忽略飞船的形状大小,因此可将飞船看成质点,故B正确;C.研究飞船对接核心舱的过程时,需要精准研究飞船在对接过程中如何与核心舱完美吻合对接,不能忽略核心舱的形状大小,因此不能将核心舱看成质点,故C错误;D.研究航天员修复太阳翼的过程时,需要研究航天员如何运动、如何动作,不能忽略航天员的形状大小,因此不能将航天员看成质点,故D错误。故选B。
2.特技跳伞运动员的空中造型图如图所示,当运动员保持该造型向下落时,其中一名运动员A俯视大地时,看到大地迎面而来,下列说法正确的是( ) A.若运动员A以对面的运动员为参考系,他是运动的B.若运动员A以旁边的运动员为参考系,地面是静止的C.若运动员A以自己为参考系,看到大地迎面而来D.若运动员A以大地为参考系,运动员是静止的
【答案】C【详解】A.若运动员A以对面的运动员为参考系,他是静止的,故A错误;B.若运动员A以旁边的运动员为参考系,地面是运动的,故B错误;C.以他自己为参考系,当他俯视大地时,看到大地迎面而来,故C正确;D.以大地为参考系,运动员的位置不断变化,是运动的,故D错误。故选C。
3.“嫦娥五号”探测器实现首次在月球表面自动采样并返回地面。其着陆过程如下:探测器先是在距离月球表面15km高度处启动发动机开始减速,在边飞边降的同时迅速调整姿态;在距离月球表面8km时,“嫦娥五号”变为垂直下降,直至最后100m;它悬停在空中选定落脚点后,才缓缓“飘”了下去。整个过程大约耗时10min。则下列有关说法正确的是( )A.研究“嫦娥五号”着陆过程的姿态和动作时,应把它看成质点B.“嫦娥五号”着陆过程的位移为15kmC.“嫦娥五号”着陆过程的路程为15kmD.“10min”指的是时间间隔
考向3 位移与路程的不同
【答案】D【详解】A.“嫦娥五号”着陆过程需根据其姿态调整其运动方向,所以不能看作质点,A项错误;BC.“嫦娥五号”着陆过程不一定是做直线运动,所以其位移和路程都不一定是15km,B、C项错误;D.“2019年1月3日10时26分”指的是时刻,“10分钟”指的是时间间隔,D项正确。故选D。
【特别提醒】1.匀变速直线运动中,平均速度等于中间时刻的瞬时速度,即 。 2.平均速度与平均速率的比较:平均速率≠平均速度大小(1)平均速度是位移与时间的比值,平均速率是路程与时间的比值。(2)一般情况下,平均速率大于平均速度的大小。(3)单向直线运动中,平均速率等于平均速度的大小。
1.瞬时速度:是状态量,与位置和时刻有关,表示物体在某一位置或某一时刻的运动快慢程度。2.瞬时速度等于运动时间Δt→0的平均速度。
4.在2023年杭州亚运会田径女子4×100米接力决赛中,位于第8道的中国队以43秒39的成绩夺得冠军,其中福建选手葛曼棋是第四棒运动员。如图所示为4×100米部分跑道示意图,分界线位于直道与弯道的连接处,比赛中( )A.43秒39表示时刻B.各队中中国队的平均速度最大C.葛曼棋在加速冲刺过程中惯性增大D.研究葛曼棋的接棒动作时可以将其看成质点
考向1 平均速度的计算方法
【答案】B【详解】A.43秒39表示的是一个时间段,故A错误;B.中国队以43秒39的成绩夺得冠军,时间最短,根据平均速度公式 可知,中国队的平均速度最大,故B正确;
C.惯性只与质量有关,葛曼棋在加速冲刺过程中惯性不变,故C错误;D.接棒时候,不能忽略了葛曼棋的大小和尺寸,故不能看成质点,故D错误。故选B。
5.2023年10月3日亚洲运动会在我国杭州举行,男子4×100米接力决赛在杭州“大莲花”体育场打响。短跑小将陈佳鹏发挥强大的后程加速能力,全力冲刺加速,在最后30米逆转日本选手率先撞线,助中国队夺冠。假设两位选手从接棒到终点沿直线跑了100米,在这100米的跑动过程中( )A.选手的位移和路程是一回事B.陈佳鹏全程的平均速度一定大于对手的平均速度C.每个时刻,陈佳鹏的瞬时速度一定大于对手的瞬时速度D.陈佳鹏在最后30米内,若因体力原因加速度在减小,则说明他的速度在减小
考向2 平均速度和瞬时速度的区别
【答案】B【详解】A.位移是初位置指向末位置的有向线段,路程是运动轨迹的长度,位移是矢量,路程是标量,不是一回事。故A错误;B.根据平均速度公式 可知所有运动员跑步的位移大小相等,但陈佳鹏率先撞线所以时间较短,所以平均速度大于其他对手。故B正确;
C.因为陈佳鹏在最后30米才逆转,所以全过程中每个时刻瞬时速度不可能都大于对手。故C错误;D.加速度减小说明速度增加得慢了,但依旧在增加而不是说明速度在减小,故D错误。故选B。
6.安全是回家最近的路,遵守交通规则是安全的前提。如图所示为某一路段上一块交通标志牌,一辆汽车以60km/h的速度驶入测速区间,经3min后仍以60km/h的速度驶离测速区间,则( ) A.标志牌上“3.9km”指的是该区间的位移B.标志牌上“60”指的是平均速度不超过60km/hC.该辆汽车在此区间未超速D.该辆车在此区间内的平均速率约为21.7m/s
考向3 平均速度与平均速率的比较
【答案】D【详解】A.标志牌上“3.9km”指的是路程,即为该区间路段的轨迹长度,故A错误;B.标志牌上“60”指的是该路段上汽车行驶的平均速率为60km/h,故B错误;CD.根据题中已知条件可得,该辆汽车在此区间内的平均速率约为
故C错误,D正确。故选D。
1.加速度的计算(1)确定正方向。(2)确定初速度v0、末速度v。(3)根据公式 求解。
2.速度、速度变化量与加速度的关系
3.物体速度变化规律分析根据a与v的方向关系判断物体加速还是减速
4.用图像分析加速度(1)v-t图像中的“速时比加速度”图像的斜率即为速时比加速度:
4.用图像分析加速度(2)v-x图像中的“速位比加速度”速时比加速度: ;速位比加速度: ;二者关系:①当A>0且恒定时,a随v增大而变大;②当A<0且恒定时,a随v减小而变小;
4.用图像分析加速度(3)a-t图像中的“急动度”急动度:
即加速度对时间的变化率称为急动度,其方向与加速度的变化方向相同。
7.一物体以6m/s的速度沿一光滑倾斜木板从底端向上滑行,经过2s,物体仍向上滑行,速度大小为1m/s。若增大木板倾角,仍使物体以6m/s的速度从底端向上滑行,经过2s,物体向下滑行,其速度大小变为1m/s。以沿木板向上为正方向,用a1、a2分别表示物体在前后两种情况下的加速度,则以下选项正确的是( )
考向1 加速度的计算
8.关于速度、速度的变化量和加速度的关系,下列说法中正确的是( )A.速度的变化量Δv越大,则加速度也越大B.做加速运动的物体,当加速度减小时,物体的速度增大C.当速度的变化量的方向为正方向时,加速度的方向可能为负方向D.物体的速度很大,则其加速度一定也很大
考向2 速度、速度变化量和加速度的关系
【答案】B【详解】A.根据加速度定义式 可知,速度的变化量大,加速度不一定大,还要看时间的长短,故A错误;
B.做加速运动的物体,速度的方向与加速度的方向相同,当加速度减小时,物体的速度继续增大,故B正确;C.根据加速度的定义式可知,速度的变化量的方向与加速度的方向相同,所以当速度的变化量的方向为正方向时,加速度的方向也为正方向,故C错误;D.物体以很大的速度匀速运动时,速度很大,加速度为零,故D错误。故选B。
9.一质点在x轴上运动,初速度v0>0,加速度a>0,当加速度a的值由零逐渐增大到某一值后再逐渐减小到零,则该质点( )A.速度先增大后减小,直到加速度等于零为止B.速度一直在增大,直到加速度等于零为止C.位移先增大,后减小,直到加速度等于零为止D.位移一直在增大,直到加速度等于零为止
考向3 物体速度变化规律分析
【答案】B【详解】AB.由于加速度的方向始终与速度方向相同,质点速度逐渐增大,当加速度减小到零时,速度达到最大值,A错误,B正确;CD.位移逐渐增大,当加速度减小到零时,速度不再变化,位移将随时间继续增大,CD错误。故选B。
10.神舟十三号载人飞船于2021年10月16日成功发射,翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员执行飞行任务,将在太空驻留6个月。据介绍宇航员的训练项目包括急动度的训练。急动度j是加速度变化量∆a与发生这一变化所用时间∆t的比值,即 ,它的方向与物体加速度变化量的方向相同。在某次训练中某航天员的加速度a随时间t的变化关系如图,则( )
A.0~5s内加速度方向不变B.t=1.5s时加速度是-1.5m/s2C.3s~5s内航天员加速度减小D.t=2s时和t=4s时急动度等大同向
考向4 利用图像分析加速度
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