2018版高考物理配套文档：第一章 第1讲 运动的描述 Word版含解析

这是一份2018版高考物理配套文档：第一章 第1讲 运动的描述 Word版含解析，共10页。


一、质点、参考系和坐标系
1．质点：质点是一种理想化模型，当物体的形状和大小对所研究的问题影响可忽略时，就可以看做质点．
2．参考系
(1)比较两物体的运动情况时，必须选同一参考系．
(2)选取不同的物体作为参考系，对同一物体运动的描述可能不同．通常以地球为参考系．
3．坐标系：为了定量地描述物体的位置及位置变化，需要在参考系上建立适当的坐标系．
[深度思考] 地面上的观察者说从水平匀速航行的飞机上投下的物体在沿曲线下落，是以谁为参考系呢？
答案 地面或地面上静止的物体
二、时间和位移
1．时间与时刻
(1)时间在时间轴上对应为一线段，与时间对应的物理量为过程量．
(2)时刻在时间轴上对应于一点，与时刻对应的物理量为状态量．
2．位移与路程
(1)位移：表示质点的位置变动，它是质点由初位置指向末位置的有向线段．
(2)与路程的区别：位移是矢量，路程是标量．只有在单向直线运动中，位移的大小才等于路程．
三、速度和加速度
1．平均速度
(1)在变速运动中，物体在某段时间内的位移与发生这段位移所用的时间的比值叫做这段时间内的平均速度，即eq \x\t(v)＝eq \f(Δx,Δt)，其方向与位移的方向相同．
(2)平均速度反映一段时间内物体运动的平均快慢程度，它与一段时间或一段位移相对应．
2．瞬时速度
(1)运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度，方向沿轨迹上物体所在点的切线方向指向前进的一侧，是矢量．瞬时速度的大小叫速率，是标量．
(2)瞬时速度能精确描述物体运动的快慢，与某一时刻或某一位置相对应．
3．加速度
(1)物理意义：描述物体速度变化快慢和方向的物理量，是状态量．
(2)定义式：a＝eq \f(Δv,Δt)＝eq \f(v－v0,Δt).
(3)决定因素：a不是由v、Δt、Δv来决定，而是由eq \f(F,m)来决定．
(4)方向：与Δv的方向一致，由合外力的方向决定，而与v0、v的方向无关．
[深度思考] 加速度为正值，物体速度的大小一定越来越大吗？
答案 不一定，判断物体加速还是减速要根据加速度与速度的方向之间的关系．
1．2016年夏季奥运会在巴西的里约热内卢顺利举行，比赛前，为了取得好成绩，教练员和运动员认真分析了训练视频，对于下面的叙述，正确的是( )
A．研究运动员的跳水动作时，可以将运动员看成质点
B．研究运动员与跳板接触过程中跳板的弯曲情况时，不能将运动员看成质点
C．为了提高训练成绩，不管分析什么问题，都不能把运动员看成质点
D．能否把运动员看成质点，应根据研究的问题而定
答案 D
2．小明坐在运动的列车车厢里，看见路旁树木往后退，小明选择的参照物是( )
A．树木 B．车厢 C．大地 D．铁轨
答案 B
3．(2016·浙江4月选考·1)某同学绕操场一周跑了400 m，用时65 s．这两个物理量分别是( )
A．路程、时刻 B．位移、时刻
C．路程、时间 D．位移、时间
答案 C
4．关于速度，下列说法中正确的是( )
A．汽车速度计上显示70 km/h，指的是汽车一段行程中的平均速度
B．某高速公路上的限速为120 km/h，指的是平均速度
C．子弹以900 m/s的速度从枪口射出，指的是瞬时速度
D．火车从杭州到北京的速度约为120 km/h，指的是瞬时速度
答案 C
5．如图1所示，汽车向右沿直线运动，原来的速度是v1，经过一小段时间之后，速度变为v2，Δv表示速度的变化量．由图中所示信息可知( )
图1
A．汽车在做加速直线运动
B．汽车的加速度方向与v1的方向相同
C．汽车的加速度方向与Δv的方向相同
D．汽车的加速度方向与Δv的方向相反
答案 C
命题点一 质点、参考系和位移
例1 下列说法正确的是( )
A．参考系必须是固定不动的物体
B．若以河岸为参考系，在顺水漂流的船上行走的人一定是不动的
C．地球很大，又因有自转，研究地球公转时，地球不可视为质点
D．研究跳水运动员做转体动作时，运动员不可视为质点
解析 参考系是为了描述物体的运动而人为选定作为参照的物体，参考系可以是不动的物体，也可以是运动的物体；只有当人逆着水流方向在船上以与水流速度大小相同的速度向后行走时，人与河岸的相对位置才是不变的，人相对于河岸才是静止的；地球的公转半径比地球半径大得多，在研究地球公转时，可将地球视为质点；研究跳水运动员身体转动时，运动员的形状和大小对研究结果的影响不可忽略，不能被视为质点，D正确．
答案 D
抓住“三点”理解质点、参考系和位移
1．质点的模型化：建立模型．一是要明确题目中需要研究的问题；二是看物体的形状和大小对所研究问题是否有影响．
2．运动的相对性：选取不同的参考系，对同一运动的描述一般是不同的．
3．位移的矢量性：一是位移只与初末位置有关；二是位移方向由初位置指向末位置．
题组阶梯突破
1．以下情景中，人或物体可以看成质点的是( )
A．研究一列火车通过长江大桥所需的时间
B．乒乓球比赛中，运动员发出的旋转球
C．研究航天员翟志刚在太空出舱挥动国旗的动作
D．用GPS确定打击海盗的“武汉”舰在大海中的位置
答案 D
解析 长江大桥虽长，但火车长度与之相比不能忽略，不符合“物体的大小或形状对研究的问题没有影响，或者对所研究问题的影响可以忽略时，物体就可以看成质点”的条件，选项A错误；既然是“旋转球”，就是要研究球的旋转的，如果把它看成质点，则掩盖了其旋转的特点，故不能把它看成质点，选项B错误；研究航天员翟志刚在太空出舱挥动国旗的动作时，突出的是看清“挥动国旗的动作”，不能把翟志刚看成质点，选项C错误；用GPS确定“武汉”舰在大海中的位置时，突出它的“位置”，可以把“武汉”舰看成质点(船的大小与大海相比，其大小可以忽略)，故选项D正确．
2．(2015·浙江10月选考·3)2015年9月3日，纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利70周年阅兵式在天安门广场举行．如图2所示，七架战机保持“固定队列”在天安门广场上空飞过．下列说法正确的是( )
图2
A．以某飞机为参考系，其他飞机是静止的
B．以飞行员为参考系，广场上的观众是静止的
C．以某飞行员为参考系，其他飞行员是运动的
D．以广场上的观众为参考系，飞机是竖直向上运动的
答案 A
3．如图3所示，三位旅行者从北京到上海，甲乘火车直达，乙乘飞机直达，丙先乘汽车到天津，再换乘轮船到上海，这三位旅行者中( )
图3
A．甲的路程最小
B．丙的位移最大
C．三者位移相同
D．三者路程相同
答案 C
解析 三位旅行者从北京到上海，甲乘火车直达，乙乘飞机直达，丙先乘汽车到天津，再换乘轮船到上海，运动轨迹不一样，但首末位置一样，所以位移相同．甲的路程比乙大．故C正确，A、B、D错误．
命题点二 速度和加速度
例2 在变速直线运动中，下面关于速度和加速度关系的说法，正确的是( )
A．加速度与速度无必然联系
B．速度减小时，加速度也一定减小
C．速度为零时，加速度也一定为零
D．速度增大时，加速度也一定增大
解析 速度和加速度无必然联系，A对；速度减小时，加速度也可以增大或不变，B错；速度为零，加速度不一定为零，C错；速度增大时，加速度也可以不变或减小，D错．
答案 A
抓住两点理解速度和加速度的关系
1．物体做加速运动还是减速运动，关键是看物体的加速度与速度的方向关系，而不是看加速度的变化情况．
2．加速度的大小只反映速度变化(增加或减小)的快慢．
题组阶梯突破
4．甲、乙两质点在同一直线上匀速运动，设向右为正方向，甲质点的速度为2 m/s，乙质点的速度为－4 m/s，则下列说法错误的是( )
A．乙质点的速率大于甲质点的速率
B．因为＋2>－4，所以甲质点的速度大于乙质点的速度
C．这里的正、负号的物理意义表示运动的方向
D．若甲、乙两质点同时由同一点出发，则10 s后甲、乙两质点相距60 m
答案 B
5．一个朝着某方向做直线运动的物体，在时间t内的平均速度是v，紧接着eq \f(t,2)内的平均速度是eq \f(v,2)，则物体在这段时间内的平均速度是( )
A．v B.eq \f(2,3)v C.eq \f(4,3)v D.eq \f(5,6)v
答案 D
6．足球以8 m/s的速度飞来，运动员把它以12 m/s的速度反向踢出，踢球的时间为0.02 s，设飞来的方向为正方向，则足球在这段时间内的加速度为( )
A．200 m/s2 B．－200 m/s2
C．1 000 m/s2 D．－1 000 m/s2
答案 D
(建议时间：30分钟)
1．物理学中引入了“质点”的概念，从科学方法上来说属于( )
A．控制变量法 B．类比法
C．理想模型法 D．等效替代法
答案 C
2．如图1所示，我国空军在进行空中加油训练．大型加油机与接受加油的受油机在空中以同样的速度沿同一方向水平飞行．下列说法中正确的是( )
图1
A．选地面为参考系，受油机是静止的
B．选地面为参考系，加油机是静止的
C．选加油机为参考系，受油机是运动的
D．选加油机为参考系，受油机是静止的
答案 D
解析 选地面为参考系，受油机是运动的．故A错误；选地面为参考系，加油机是运动的．故B错误；加油机与接受加油的受油机在空中以同样的速度沿同一方向水平飞行，选加油机为参考系，受油机是静止的．故C错误，D正确．
3．关于位移和路程，下列说法正确的是( )
A．位移和路程在大小上总相等，只是位移有方向，是矢量，路程无方向，是标量
B．位移用来描述直线运动，路程用来描述曲线运动
C．位移是矢量，它取决于物体的始末位置；路程是标量，它取决于物体实际通过的路线
D．其实位移和路程是一回事
答案 C
4．汽车启动后，某时刻速度计示数如图2所示．由此可知此时汽车( )
图2
A．行驶了70 h
B．行驶了70 km
C．速率是70 m/s
D．速率是70 km/h
答案 D
解析 表盘读数为70，单位是km/h，该读数随着时刻不断改变，是瞬时速率，故A、B、C错误，D正确．
5．第五颗北斗导航卫星成功送入太空预定轨道标志着卫星导航市场的垄断局面被打破，北斗卫星导航系统将免费提供定位、测速和授时服务，定位精度10 m，测速精度0.2 m/s，以下说法不正确的是( )
A．北斗导航卫星定位提供的是被测物体的位移
B．北斗导航卫星定位提供的是被测物体的位置
C．北斗导航卫星授时服务提供的是时刻
D．北斗导航卫星测速服务提供的是运动物体的速率
答案 A
解析 由位置、位移、时间、时刻、速度、速率的定义可知，北斗导航卫星定位提供的是一个点，是位置，不是位置的变化，A错，B对；北斗导航卫星授时服务提供的是时刻，C对；北斗导航卫星测速服务提供的是运动物体某时刻的速度的大小即速率，D正确．
6．(多选)关于速度和加速度，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．加速度的方向可能与速度的方向相反
C．物体的加速度越大，它的速度也一定越大
D．物体的加速度为零，它的速度也一定为零
答案 AB
解析 加速度表示物体速度变化的快慢，故A正确；加速度的方向与速度方向相同时做加速运动，相反时做减速运动，故B正确；加速度由物体所受的合力和物体的质量共同决定，与速度没有直接的关系，故C错误；加速度为零，物体可能处于静止状态或做匀速直线运动，速度不一定为零，故C错误．
7．关于速度、速度改变量、加速度，下列说法正确的是( )
A．物体运动的速度改变量很大，它的加速度一定很大
B．速度很大的物体，其加速度可以很小，可以为零
C．某时刻物体的速度为零，其加速度一定为零
D．加速度很大时，运动物体的速度一定很大
答案 B
解析 速度反映的是物体运动的快慢，速度的变化量指的是速度变化的多少，即Δv＝v2－v1，而加速度指的是速度变化的快慢，即a＝eq \f(Δv,Δt)，由此可知，只有B正确．
8．以下说法中正确的是( )
A．做匀变速直线运动的物体，t s内通过的路程与位移的大小一定相等
B．质点一定是体积和质量都极小的物体
C．速度的定义式和平均速度公式都是v＝eq \f(Δx,Δt)，因此速度就是指平均速度
D．速度不变的运动是匀速直线运动
答案 D
解析 只有在单向的直线运动中，路程才等于位移大小，A错；质点不一定是体积小、质量小的物体，B错；速度分为平均速度和瞬时速度，C错；速度不变是指速度的大小和方向均不变，故做匀速直线运动，D对．
9．(多选)关于瞬时速度和平均速度，以下说法正确的是( )
A．一般讲平均速度时，必须讲清楚是哪段时间(或哪段位移)内的平均速度
B．对于匀速直线运动，其平均速度跟哪段时间(或哪段位移)无关
C．瞬时速度和平均速度都可以精确描述变速运动
D．瞬时速度是某时刻的速度，只有瞬时速度才能精确描述变速运动的物体运动的快慢
答案 ABD
解析 一般情况下，物体在不同时间(或不同位移)内的平均速度不同，但对于匀速直线运动，物体的速度不变，所以平均速度与哪段时间(或哪段位移)无关，故A、B均正确；平均速度只能粗略描述变速运动，只有瞬时速度才能精确描述变速运动的物体运动的快慢，故C错，D正确．
10．(多选)根据给出的初速度与加速度的正负，对下列运动性质的判断正确的是( )
A．v0>0，a<0，物体做加速运动
B．v0<0，a<0，物体做减速运动
C．v0<0，a>0，物体做减速运动
D．v0>0，a>0，物体做加速运动
答案 CD
11．(多选)关于物体的运动，下列说法不正确的是( )
A．速度大的物体，位移一定大
B．加速度大的物体，速度变化一定大
C．物体的位移大小和路程相等
D．位移、速度、加速度都是矢量
答案 ABC
解析 物体的位移与速度及时间都有关，故速度大的物体位移不一定大，选项A错误；根据Δv＝aΔt可知，加速度大的物体，速度变化不一定大，选项B错误；当物体做单向的直线运动时，物体的位移大小和路程相等，选项C错误；位移、速度、加速度都是矢量，选项D正确；故选A、B、C.
12．若规定向东方向为位移正方向，今有一个足球停在坐标原点处，轻轻踢它一脚，使它向东做直线运动，经过5 m时与墙相碰后又向西做直线运动，经过7 m停下，则上述过程足球通过的路程和位移分别是( )
A．12 m、2 m B．12 m、－2 m
C．－2 m、－2 m D．2 m、2 m
答案 B
13．(多选)某赛车手在一次野外训练中，先利用地图计算出出发地和目的地的直线距离为9 km，从出发地到目的地用了5 min，赛车上的里程表指示的里程数值增加了15 km，当他经过某路标时，车内速率计指示的示数为150 km/h，那么可以确定的是( )
A．在整个过程中赛车手的位移是9 km
B．在整个过程中赛车手的路程是9 km
C．在整个过程中赛车手的平均速度是180 km/h
D．经过路标时的瞬时速率是150 km/h
答案 AD知识内容
必考要求
加试要求
说明
质点、参考系和坐标系
b
b
1.对运动描述的转换只要求参考系与物体运动方向在同一直线上.
2.只要求一维情况下的位移矢量运算.
3.不要求用极限的方法定义瞬时速度.
4.不要求选用变速运动物体作参考系求解问题.
5.不要求引入平均速率概念.
6.不要求讨论加速度变化的问题.
时间和位移
b
b
速度
c
c
加速度
c
c
注：表中a、b、c、d表示对考试内容掌握程度的要求，其含义如下：
a.识记：指能再认或表达物理事实、物理量及单位；能用文字、图示或数学表达式表示物理现象、概念或规律.
b.理解：指能理解物理现象和过程，明确物理概念和规律的内涵，识别概念和规律的外延，并能运用物理概念和规律解释有关现象.
c.简单应用：指能将物理事实、现象与概念、规律建立联系，认识规律适用的条件，并用以解决简单的问题.
d.综合应用：指能选用多个物理概念和规律以及相应的物理方法和思维策略，求解较复杂问题.