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文档简介

1、精品文档 精心整理精品文档 精心整理人教版高中物理必修一知识点梳理重点题型(常考知识点)巩固练习质点、参考系和坐标系 时间和位移 【学习目标】1、理解并掌握质点、参考系、时间和位移等基本概念 2、清楚相似物理量之间的区别与联系【要点梳理】要点一、质点 要点诠释: 1.提出问题 “嫦娥一号”卫星为立方体,两侧太阳能电池帆板最大跨度达18.1m,重2350 kg,近观相当庞大,但相对苍茫宇宙空间又是如此渺小,出现在指挥荧光屏上也仅是一个光点,科学工作者在研究其运行位置、飞行速度和轨道等问题时,有没有必要考虑其大小和形状?(没有必要)实际研究中会采取一种怎样的科学模型呢?(质点)2.质点 定义:用来

2、代替物体的有质量的点 物体看成质点的条件: 物体的大小、形状对所研究问题的影响可以忽略不计时,可视物体为质点如:地球很大,但地球绕太阳公转时,地球的大小就变成次要因素,我们完全可以把地球当作质点看待当然,在研究地球自转时,就不能把地球看成质点了研究火车从北京到上海的运动时可以把火车视为质点,但研究火车过桥的时间时就不能把火车看成质点了 当研究的问题不明确时,可遵循分析问题的习惯:一般来说当物体上各个点的运动情况都相同时,可用物体上个点的运动代替整个物体的运动,研究其运动性质时,可将它视为质点;做转动的物体,当研究其细微特征时不能将其视为质点;但是当物体有转动,且因转动而引起的差异对研究问题的影

3、响忽略时,物体也可视为质点 此外物体的大小不是判断物体能否作为质点的依据 质点是一个理想模型,要区别于几何学中的点 3.质点的物理意义 实际存在的物体都有一定的形状和大小,有质量而无大小的点是不存在的,那么定义和研究质点的意义何在? 质点是一个理想的物理模型,尽管不是实际存在的物体,但它是实际物体的一种近似,是为了研究问题的方便而进行的科学抽象,它突出了事物的主要特征,抓住了主要因素,忽略了次要因素,使所研究的复杂问题得到了简化 在物理学的研究中,“理想模型”的建立,具有十分重要的意义引入“理想模型”,可以使问题的处理大为简化而又不会发生大的偏差,在现实世界中,有许多实际的事物与这种“理想模型

4、”十分接近,在一定条件下,作为一种近似,可以把实际事物当作“理想模型”来处理,即可以将研究“理想模型”的结果直接地应用于实际事物例如:在研究地球绕太阳公转的运动时,由于地球的直径(约1.3104km)比地球和太阳之间的距离(约1.5108km)小得多,地球上各点相对于太阳的运动可以看做是相同的,即地球的形状、大小可以忽略不计,在这种情况下,就可以直接把地球当作一个“质点”来处理 要点二、参考系要点诠释: 1.提出问题 坐船在河中旅行的人观看两岸的风景时,常有“看山恰似走来迎”的感觉,而变换一下目光,又感到“仔细看山山不动”,同是那一座山,为什么有时感觉它是动的而有时却感觉它是静止不动的呢? 平

5、常我们认为坐在屋子里的人是不动的,而毛泽东却有诗日:“坐地日行八万里”,这又是怎么回事呢? 其实,要描述一个物体的运动,首先要选定某个其他物体来作参考 2.参考系 定义:在描述一个物体的运动时,选来作为标准的另外的某个物体叫参考系 物体的运动都是相对参考系而言的,这是运动的相对性一个物体是否运动,怎样运动,决定于它相对于所选的参考系的位置是否变化、怎样变化同一物体,选取不同的参考系,其运动情况可能不同,如:路边的树木,若以地面为参考系是静止的,若以行驶的汽车为参考系,树木是运动的,这就是我们坐在车里前进时感到树木往后倒退的原因“看山恰似走来迎”是以船为参考系,“仔细看山山不动”是以河岸为参考系

6、“坐地日行八万里”是以地心为参考系,因为人随地球自转,而地球周长约八万里参考系的选择是任意的,但应以观测方便和使运动的描述尽可能简单为原则研究地面上物体的运动时,常选地面为参考系要点三、坐标系要点诠释:1.提出问题 对于在平面上运动的物体,例如在做花样滑冰的运动员,要描述他的位置,你认为应该怎样做呢?当然是建立平面直角坐标系 2.坐标系 要准确地描述物体的位置及位置变化需要建立坐标系 如果物体沿直线运动,可以以这条直线为x轴,在直线上规定原点、正方向和单位长度,就建立了直线坐标系 物体在平面内运动时,可以建立二维平面直角坐标系 空间内物体的运动,可建立三维的空间直角坐标系例如:描述高空中飞行的

7、飞机时可建立三维的空间坐标系如图所示为三种不同的坐标系,其中:(A)中M点位置坐标为x2m;(B)中N点位置坐标为x3m,y4m;(C)中P点位置坐标为x2m,y3m,z0m要点四、时刻和时间间隔要点诠释:1.提出问题 生活中经常用到“时间”一词,如:火车到站时间是12时45分,开出时间是12时50分,在本站停留时间是5分钟,前两句话中的“时间”与第三句话中的“时间”的含义是否相同,如何区分? 平常所说的“时间”,有时指时刻,有时指时间间隔,如前述三句话中前两个“时间”都是指时刻,第三个“时间”指时间间隔特别注意:我们在日常生活中所说的时间可能是指时间间隔也可能指时刻在物理中两者物理意义不同,

8、必须严格区分,物理学中说的时间指的是时间间隔 2.时间轴上的表示 在时间轴上,时刻表示一个点,时间表示一段线段如图所示,03表示3s的时间,即前3s;23表示第3s,是1s的时间不管是前3s,还是第3s,都是指时间“7”所对应的刻度线记为7s末,也为8s初,是时刻 【注意】ns末、ns初是指时刻,第ns内是指1s的时间,第ns末与第(n+1)s初指的是同一时刻3.时刻与时间的区别与联系时刻时间区别时刻指一瞬时,对应于物体所处的位置在时间轴上用一个点表示只有先与后、早与迟的区分,没有长短之分时间指两时刻之间的间隔,对应于物体的一段路程或位移在时间轴上,用一段线段表示只有长短之分,无先后、迟早的区

9、别联系两个时刻的间隔即为时间,即tt2t1时间轴上的两个点无限靠近时,它们间的时间间隔就会趋近于零,时间间隔就趋近于时刻了时间间隔能够展示物体运动的一个过程,好比是一段录像;时刻可以显示物体运动的一个瞬间,好比是一张照片,即由一个一个连续的照片可以组成录像,一系列连续时刻的积累便构成时间 4.时间的测量 时间的单位有秒、分钟、小时,符号分别是s、min、h生活中用各种钟表来计时,实验室里和运动场上常用停表来测量时间,若要比较精确地研究物体的运动情况,有时需要测量和记录很短的时间,学校的实验室中常用电磁打点计时器或电火花计时器来完成要点五、路程和位移要点诠释:1.提出问题 登泰山时从山门处到中天

10、门,可以坐车沿盘山公路上去,也可以通过索道坐缆车上去,还可以沿山间小路爬上去,三种登山的路径不同,游客体会到的登山乐趣也不同,但他们的位置变化却是相同的,可见物体运动的路径与其位置变化并不是一回事 2.路程:质点的实际运动路径的长度,路程只有大小,其单位就是长度的单位 3.位移:从初位置到末位置的有向线段线段的长度表示位移的大小,有向线段的指向表示位移的方向 4.位移与路程的区别和联系 位移是描述质点位置变化的物理量,既有大小又有方向,是矢量,是从起点A指向终点B的有向线段,有向线段的长度表示位移的大小,有向线段的方向表示位移的方向,位移通常用字母“x”表示,它是一个与路径无关,仅由初、末位置

11、决定的物理量 路程是质点运动轨迹的长度,它是标量,只有大小,没有方向路程的大小与质点的运动路径有关,但它不能描述质点位置的变化例如,质点环绕一周又回到出发点时,它的路程不为零,但其位置没有改变,因而其位移为零 由于位移是矢量,而路程是标量,所以位移不可能和路程相等;但位移的大小有可能和路程相等,只有质点做单向直线运动时,位移的大小才等于路程,否则,路程总是大于位移的大小在任何情况下,路程都不可能小于位移的大小 在规定正方向的情况下,与正方向相同的位移取正值,与正方向相反的位移取负值,位移的正负不表示大小,仅表示方向,比较两个位移大小时,只比较两个位移的绝对值位移与路程的区别与联系可列表如下:项

12、目位移路程区别定义物体空间位置变化的大小和方向物体运动轨迹的长度方向性(1)是矢量,有大小和方向(2)由起始位置到末位置的方向为位移的方向(3)这一矢量线段的长为位移的大小(24)遵循平行四边形定则(第三章学习)(1)是标量,只有大小,没有方向(2)物体运动轨迹的长度,即为路程的大小(3)遵从算术法则图示(曲线运动)物体由A点到B点有向线段的大小和方向表示质点的位移物体由A点运动到B点,弧AB轨迹的长度即为质点的路程联系都是长度单位,国际单位都是米(m)都是描述质点运动的物理量对于单向直线运动来讲,位移的大小与路程相等要点六、标量和矢量的区别要点诠释: 1.标量:只有大小没有方向的量如:长度、

13、质量、时间、路程、温度、能量等运算遵从算术法则 2.矢量:有大小也有方向,求和运算遵循平行四边形定则的量如:力、速度等运算法则和标量不同,我们在以后会学习到 3.对矢量概念的理解: 矢量可用带箭头的线段表示,线段的长短表示矢量的大小,箭头的指向表示矢量的方向 同一直线上的矢量,可在数值前加上正、负号表示矢量的方向,正号表示矢量方向与规定正方向相同,负号表示矢量方向与规定正方向相反,加上正、负号后,同一直线上的矢量运算可简化为代数运算 矢量前的正、负号只表示方向,不表示大小,矢量大小的比较实际上是矢量绝对值的比较如前一段时间位移为2m,后一段时间位移为-3m,则后一段时间物体的位移大要点七、做直

14、线运动的质点在坐标轴上的位置与位移的关系要点诠释: 如果物体做直线运动,沿这条直线建立坐标轴,则运动中的某一时刻对应的是此时物体所处位置,如果是一段时间,对应的是这段时间内物体的位移位移等于物体末位置坐标减去初位置坐标如图所示,一个物体从A运动到B,如果A、B两位置坐标分别为xA和xB,那么质点的位移xxBxA若初位置xA5m,末位置xB-2m,质点位移xxB-xA-2m-5m-7m,负号表示位移的方向由A点指向B点,与x轴正方向相反【典型例题】类型一、关于质点的理解例1、 (2015 北京昌平期末)做下列运动的物体,能当作质点处理的是( )A绕太阳公转的地球B从北京往上海运动的火车C旋转中的

15、风力发电机叶片D在冰面上旋转的花样滑冰运动员【答案】A、B【解析】研究地球绕太阳公转时,太阳的体积相对于和地球之间的距离来说是很小的,所以可看作质点,故A正确;火车的长度相对于北京到上海的距离是很小的,可以忽略,此时的火车可以看做质点,所以B正确;研究旋转中的风力发电机叶片,不能看成质点,否则就没有转动了,故选项C错误;在冰面上旋转的花样滑冰运动员,要看其动作,也不能看成质点,故D错误【总结升华】根据质点的定义,能否将问题看做质点,关键是物体自身因素对我们研究问题的影响,物体的大小不是判断物体可否视为质点的重要依据举一反三【课程:质点、参考系、坐标系 时间和位移 例1】【变式】如在研究下述问题

16、中,能够把研究对象当作质点的是( )A研究某学生骑车由学校回家的速度B对这名学生骑车姿势进行生理学分析C研究火星探测器从地球到火星的飞行轨迹D研究火星探测器降落火星后如何探测火星的表面E研究地球绕太阳公转一周所需时间的多少F研究地球绕太阳公转一周地球上不同区域季节的变化、昼夜长短的变化G一枚硬币用力上抛,猜测它落地时正面朝上还是反面朝上H正在进行花样溜冰的运动员【答案】 ACE类型二、关于参考系的理解例2、(2015 阜阳市校级期末)如图是体育摄影中“追拍法”的成功之作,摄影师眼中清晰的滑板运动员是静止的,而模糊的背景是运动的,摄影师用自己的方式表达了运动的美请问摄影师选择的参考系是( )A大

17、地B太阳C滑板运动员D步行的人【答案】C【解析】摄影师眼中清晰的滑板运动员是静止的,显然是选择滑板运动员为参考系。【总结升华】参考系是认为固定不动的物体,以它为参考判断其它物体的运动与否。举一反三【课程:质点、参考系、坐标系 时间和位移 例3】【变式】敦煌曲子词中有这样的诗句:“满眼风波多闪烁,看山恰似走来迎,仔细看山山不动,是船行.”其中“看山恰似走来迎”和“仔细看山山不动”所选的参考系分别是( )A船和地面 B地面和船 C船和山 D河岸和流水【答案】A【课程:质点、参考系、坐标系 时间和位移 例4】【变式】两辆汽车在平直公路上匀速并排行驶,甲车内一个人看见窗外树木向东移动,乙车内一个人发现

18、甲车没有动,如果以大地为参考系,上述事实说明( )A、甲车向西运动,乙车不动B、乙车向西运动,甲车不动C、甲车向西运动,乙车向东运动D、甲乙两车以相同的速度同时向西运动 【答案】D类型三、关于坐标系的理解例3、如图甲所示,某人从学校门口A处开始散步,先向南走了50 m到达B处,再向东走100m到达C处,最后又向北走了150m到达D处,则A、B、C、D各点位置如何表示?【解析】本题考查坐标系的建立方法可以以A点为坐标原点,向东为x轴的正方向,向北为y轴的正方向,如图乙所示,则各点坐标为A(0,0),B(0,50m),C(100m,50m),D(100m,100m)【总结升华】本题答案不是唯一的我

19、们选择的坐标原点不同,x,y轴的正方向不同,各点的位置也不同正确建立坐标系是正确描述物体位置的前提举一反三【变式】(2015 湖南师大附中期末)如图是为了定量描述物体的位置变化作出的坐标轴(x轴),在画该坐标轴时规定原点在一平直公路上某路标所在处。公路为南北走向,规定向北为正方向。坐标轴上有两点A和B,A的位置坐标为xA=5m,B的位置坐标为xB =-3m,下列说法正确的是( )A点位于该路标南5m处 A点位于该路标北5m处B点位于该路标南3m处 B点位于该路标北3m处A B C D【答案】D【解析】在坐标轴上标注A、B的位置,如图所示。原点为该路标,向北为正方向,由图可知,A点位于该路标北5

20、m处,B点位于该路标南3m处。类型四、关于时刻与时间间隔的理解例4、以下的计时数据指时间间隔的是( ) A从北京开往广州的火车预计10时到站 B1997年7月1日零时中国对香港恢复行使主权 C某人百米跑的成绩是13s D某场足球赛开赛了15 min时甲队攻入一球【答案】C【解析】火车到站的时间,并没有起止时刻;1997年7月1日零时,它是一个激动人心的时刻;百米跑是一个运动过程;足球赛开赛15min时,甲队攻入一球,事情发生在一瞬间【总结升华】时刻和时间间隔既有区别也有联系,区分二者的方法有:(1)利用上下文判断:分析所给的说法,根据题意去体会(2)利用时间轴判断:画出时间轴,把所给的时刻或时

21、间间隔标出来,时刻对应一个点,时间间隔对应一条线段举一反三【课程:质点、参考系、坐标系 时间和位移 10页】【变式1】时间和时刻是两个不同的概念要注意区分:第几秒初;第几秒末;第几秒;几秒内;前几秒;前几秒末;后几秒;后几秒初等概念其中属于“时间”概念的有_(填序号)【答案】 【变式2】如图所示的时间轴,下列关于时刻和时间的说法中正确的是( ) At2表示时刻,称为第2s末或第3s初,也可以称为2s内 Bt2t3表示时间,称为第3s内 Ct0t2表示时间,称为最初2s内或第2s内 Dtn1tn表示时间,称为第(n1)s内【答案】B类型五、关于路程与位移的理解例5、一质点绕半径为R的圆圈运动了一

22、周,则其位移大小为_,路程是_,若质点运动了周,则其位移大小为_,路程是_,此运动过程中最大位移是_,最大路程是_ 【答案】0 2R 【解析】质点绕半径为R的圆圈运动一周,位置没有变化,位移是0,走过的路程是2R;质点运动周,设从A点开始逆时针运动,则末位置为C,如图所示,其位移为由A指向C的有向线段,大小为,路程即轨迹的总长,为个周长,即;运动过程中位移最大是由A到B点时,最大位移是2R,最大路程即为【总结升华】(1)以某物体为研究对象,选择一个研究过程 (2)找出研究过程的初位置和末位置,则由初位置指向末位置的有向线段是位移(3)画出物体在运动过程中的运动轨迹示意图,则实际路径的总长度就是

23、路程举一反三【课程:质点、参考系、坐标系 时间和位移 例7】【变式1】中学的垒球场的内场是一个边长为16.77 m的正方形,在它的四个角分别设本垒和一、二、三垒,如图所示.一位击球员击球后,由本垒经一垒、二垒直跑到三垒.他运动的路程是 m,位移是 m,位移的方向 .【答案】50.31m 16.77m 由本垒到三垒【课程:质点、参考系、坐标系 时间和位移 例9】【变式2】一质点在x轴上运动,各个时刻的位置坐标如下表,则此质点开始运动后t/s012345x/m054171(1)前几秒内的位移最大( )A1s B2s C3s D4s E5s(2)第几秒内的位移最大( )A第l s B第2s C第3s

24、 D第4s E第5s(3)前几秒内的路程最大( )A1s B2s C3s D4s E5s【答案】D B E【变式3】(2015 北京东城期末)一位同学在操场上从某点出发,先向正东方向走了30m,然后右转向正南走了40m。他走过的路程为_m,发生的位移大小为_m。【答案】70 ;50.人教版高中物理必修一知识点梳理重点题型(常考知识点)巩固练习【巩固练习】一、选择题:1、关于质点的下列说法,正确的是( ) A、质点就是一个体积很小的球 B、只有很小的物体才能视为质点 C、质点不是实际存在的物体,只是一种“理想模型” D、大的物体有时也可以视为质点 2、关于时间和时刻,下列说法中正确的是( ) A

25、、时间表示较长的过程,时刻表示较短的过程 B、时刻对应质点的位置,时间对应质点的位移和路程 C、1min只能分成60个时刻 D、9点开会,开了2h,11点散会,其中9点和11点指时刻,2h指时间 3、(2015 山东菏泽期末)下列说法中正确的是( )A、中央电视台每天晚上7点开始播报新闻联播,这里的“晚上7点”表示的是时间B、只有静止的物体才能被选作参考系C、研究“歼11”飞机在空中飞行的轨迹时,可以把飞机看成质点D、路程等于位移的大小 4、(2015 湖南师大附中期末)关于参考系的选择,下列说法正确的是( )A、参考系的选择必须是静止不动的物体 B、任何物体都可以被选作参考系 C、参考系就是

26、不动的物体 D、参考系必须是和地面连在一起的物体5、甲、乙、丙三架观光电梯,甲中乘客看一高楼在向下运动,乙中乘客看甲在向下运动,丙中乘客看甲、乙都在向上运动.这三架电梯相对地面的运动情况可能是( ) A、甲向上、乙向下、丙不动 B、甲向上、乙向上、丙不动 C、甲向上、乙向上、丙向下 D、甲向上、乙向上、丙也向上,但比甲、乙都慢6、第一次世界大战期间,一名法国飞行员在2000m高空飞行时,发现脸旁有一个小东西,他以为是一只小昆虫,便敏捷地把它一把抓了过来,令他吃惊的是,抓到的竟是一颗子弹.飞行员能抓到子弹,是因为( ) A、飞行员的反应快 B、子弹相对于飞行员是静止的 C、子弹已经飞得没有劲了,

27、快要落在地上了 D、飞行员的手有劲 7、如图所示,某质点沿半径为r的半圆由a点运动到b点,则它通过的位移和路程分别是( ) A、0;0 B、2r,向东;r C、r,向东;r D、2r,向东;2r 8、从水平匀速飞行的直升机上向外自由释放一个物体,不计空气阻力,在物体下落过程中,下列说法正确的是( )A、从飞机上看,物体静止 B、从飞机上看,物体始终在飞机的后方C、从地面上看,物体做曲线运动 D、从地面上看,物体做直线运动9、甲、乙、丙3人各乘一个热气球,甲看到楼房匀速上升,乙看到甲匀速上升,甲看到丙匀速上升,丙看到乙匀速下降.那么,从地面上看,甲、乙、丙的运动情况可能是( ) A、甲、乙匀速下

28、降,丙停在空中 B、甲、乙匀速下降,丙匀速下降,且 C、甲、乙匀速下降,丙匀速上升 D、以上说法均不对10、关于矢量和标量,下列说法中正确的是( ) A、矢量是既有大小又有方向的物理量 B、标量是既有大小又有方向的物理量 C、位移-10m比5m小 D、-10比5的温度低11、在我国东南部的某大城市,有一天下午,在该城市的中心广场行人拥挤,有人突然高喊:“楼要倒了!”其他人猛然抬头观看也发现楼在慢慢倾倒,如图所示,便纷纷狂奔逃生,引起交通混乱,但过了好久,高楼并没有倒塌.人们再仔细观望时,楼依然稳稳地矗立在那里.下列有关探究分析这一现象的原因的说法中正确的是( ) A、是一种错觉,不可能发生 B

29、、感觉楼要倾倒的原因是人在运动 C、是因为选择了高空运动的云为参考系 D、是因为选择了旁边更高的楼为参考系二、解答题:1、公路上向左匀速行驶的小车如图甲所示、经过一棵果树附近时,恰有一颗果子从树上自由落下.地面上的观察者看到果子的运动轨迹是图乙中的_,车中人以车为参考系观察到果子的运动轨迹是乙图中的_.(不计阻力)2、(2014 秦皇岛五中期中)小球从3m高处落下,被地板弹回,在1m高处被接住。那么,小球通过的路程是 ,位移的大小是 3、某人从A点出发,先向正东走了15m到B点,然后向正北又走了10m到C点,如果以正东和正北建立二维直角坐标系,如图所示,则物体最后到达位置C(图中未画出)的坐标

30、为_.4、人划船逆流而上,当船行到一座桥下时,船上一木箱落入水中立刻随水漂向下游,船继续前进.过了15min,船上的人才发现木箱丢了,于是立即返回追赶.求船从返回到追上木箱所花的时间(船对水速度大小不变,不计船掉头时间).【答案与解析】一、选择题:1、C D解析:质点不是实际存在的物体,更不是小球,是实际物体的近似.是一种“理想模型”、并不是任何情况下大的物体都不可看做质点,而小的物体都可看做质点.2、BD解析:再短的时间也是一个时间间隔,时刻指一个瞬间,而不是很短的一段时间,故A错要注意1s不等于一个时刻,1min可以分成无数个时刻,故C错3、C解析: 晚上7点表示时间轴上的点,表示时刻,故

31、A错误;静止和运动的物体都可以看做参考系,故B错误;研究“歼11”飞机在空中飞行的轨迹时,飞机的大小和形状都可以忽略不计,故可以看做质点,故C正确;路程是轨迹的长度,位移是从初位置到末位置的有向线段,故路程可能大于位移的大小,故D错误; 4、B解析:参考系是假定不动的物体,故参考系可以选择运动的物体也可以选择静止的物体,故A、C错误;参考系的选择是任意的,故任何物体都可以作为参考系,B正确;参考系的选择是任意的,被选作参考系的物体可以与地面相关,也可以与地面无关,故D错误 5、BCD解析:电梯中的乘客观看其他物体的运动情况时,是以自己所乘的电梯为参考系,甲中乘客看高楼向下运动,说明甲相对于地面

32、一定是向上运动;同理,乙相对甲在向上运动,说明乙相对地面也是向上运动,且运动得比甲更快;丙电梯无论是静止,还是向下运动,或者以比甲、乙都慢的速度在向上运动,丙中乘客都会感到甲、乙两电梯是在向上运动.6、B解析:在日常生活中,我们经常去拾起掉在地上的物品,或者去拿放在桌子上的物品,其实,地面上静止的物体(包括人)都在永不停息地随地球自转而运动,在地球赤道处,其速度大约为465m/s.正因为相对地面静止的物体都具有相同的速度,相互间保持相对静止状态,才使人们没有觉察到这一速度的存在.当飞行员的飞行速度与子弹飞行的速度相同时,子弹相对于飞行员是静止的,因此飞行员去抓子弹,就和我们去拿放在桌上的物品的

33、感觉和道理一样. 7、B解析:位移大小是ab间线段的长度,方向由a指向b;路程是实际运动轨迹的长度 8、C解析:从飞机上看,就是以飞机为参考系,由于下落物体在水平方向的运动与飞机相同,所以看到物体是竖直向下运动,即做直线运动,A、B两项均错;从地面上看,就是以地面为参考系,这时物体除了竖直向下运动,还有水平方向的运动,其轨迹为曲线,如同在地面上某一高度水平抛出一小石块的轨迹,故C项对.9、AC解析:楼房和地面相当于同一参考系,所以,甲是匀速下降乙看到甲匀速上升,说明乙也是匀速下降,且;甲看到丙匀速上升,有3种可能:(1)丙静止;(2)丙匀速上升;(3)丙匀速下降,且;丙看到乙匀速下降,也有三种

34、可能:(1)丙静止;(2)丙匀速上升;(3)丙匀速下降,且.综上所述,选项A、C正确.10、AD解析:由矢量和标量的定义可知,A正确,B错误;-10m的位移比5m的位移大,负号不表示大小,仅表示方向与正方向相反,故C错误;温度是标量,-10比5的温度低,负号表示该温度比0低,正号表示该温度比0高,故D正确11、C解析:看到没有运动的楼在运动,应该是选择了运动的物体作参考系.高楼耸立在空中,是以开阔的天空为背景的高层建筑,它旁边没有别的固定的参考系,人在抬头观望时可能是选择了空中运动的云作参考系,如果天空的云在快速移动,人在突然抬头观望时,误将云看做是固定不动的,所以产生了楼在运动的错觉.这与“

35、月在云中行”道理相同.二、解答题:1、C B解析:地面上的人以地面为参考系,看到果子竖直下落,地面上人看到轨迹为C;车中人以车为参考系,看到果子下落的同时向后运动,看到的轨迹为B.2、4m;2m路程是运动轨迹的长度,s=3m+1m=4m;位移的大小等于起点到终点的长度,为2m.3、(3,2) 解析:本题中x轴、y轴上(5m)表示坐标轴上每1小格表示5m,此人先沿x轴正向前进了15m,故应到达横轴第3坐标点处,后又沿y轴正向前进了10m,对应纵轴上2刻度处,故C点坐标为(3,2).4、15min解析:如果以地面为参考系,画船、木箱运动示意图,通过路程关系分析求结果,则列式较多,运算较繁;现巧取掉

36、入水中的木箱为参考系,则木箱是静止不动的,这样就变成船先以v1速度离开木箱,然后以速度v1和木箱靠近.显然,船离开与靠近木箱的来回距离相等,所以用时也一定相等,为15min.人教版高中物理必修一知识点梳理重点题型(常考知识点)巩固练习运动快慢的描述速度【学习目标】1、理解并掌握速度、平均速度、瞬时速度等基本概念 2、清楚平均速度与瞬时速度之间的区别与联系【要点梳理】要点一、速度 (1)提出问题 在30 min内,自行车行驶8 km,汽车行驶48km,显然汽车比自行车运动得快;两位同学参加百米赛跑,甲同学用时12.5s,乙同学用时13.5s,甲同学比乙同学运动得快可见,运动的快慢与位移和时间两个

37、量有关,在其中一个量相同时,可以通过比较另一个量来比较物体运动的快慢但要比较上例中的汽车和甲同学哪个运动得快,就不能直接看出了,这就要找出统一的比较标准 (2)速度要点诠释:定义:速度v等于物体运动的位移x跟发生这段位移所用时间t的比值 公式: 速度定义采用比值定义法,不表示v与x之间的数量关系,即v大,表示物体位置变化快,但x不一定大,二者不成正比关系式中x是位移而不是路程,x与t具有同一性和对应性如果一段时间t内物体发生的位移用x表示,公式还可表示成 物理意义:速度是表示物体运动快慢和方向的物理量 单位:国际单位制中,速度的单位是“米每秒”,符号是m/s(或ms1)常用单位还有:千米每小时

38、(km/h或kmh1)、厘米每秒(cm/s或cms1)等 矢量性:速度不但有大小,而且有方向,是矢量,其大小在数值上等于单位时间内位移的大小,它的方向跟运动的方向相同要点二、平均速度和瞬时速度要点诠释: (1)提出问题坐在汽车驾驶员的旁边,观察汽车上的速度计,在汽车行驶的过程中,速度计指示的数值是时常变化的,如:启动时,速度计的数值增大,刹车时速度计的数值减小可见物体运动的快慢程度是在变化的,这时我们说汽车的“速度”是指什么呢? (2)平均速度 由前述速度的公式可以求得一个速度值,如果在时间t内物体运动的快慢程度是不变的,这就是说物体的速度是不变的,如果在时间t内物体运动的快慢程度是变化的,这

39、个速度值表示的是物体在时间t内运动的平均快慢程度,称为平均速度 定义:做变速直线运动的物体的位移x跟发生这段位移所用时间t的比值,叫做平均速度 公式: 矢量性:平均速度既有大小又有方向,是矢量,其方向与一段时间t内发生的位移的方向相同 【注意】平均速度表示做变速直线运动的物体在某一段时间内的平均快慢程度,只能粗略地描述物体的运动 在变速直线运动中,不同时间(或不同位移)内的平均速度一般是不相同的,因此,求出的平均速度必须指明是对哪段时间(或哪段位移)而言的 (3)瞬时速度 定义:运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度在公式中,如果时间t非常小,接近于零,表示的是一瞬时,这时的速度称为瞬时速度

40、物理意义:精确地描述了物体运动的快慢及方向 瞬时速度简称速度,因此以后碰到“速度”一词,如果没有特别说明均指瞬时速度 (4)如何理解平均速度和瞬时速度 当质点做匀速直线运动时,因为在任何相同的时间内发生的位移都相同,所以任取一段位移x和与之对应的时间t的比值是恒定的,它反映了运动的快慢和运动的方向 在变速直线运动中,质点每时每刻的运动情况都不相同,所以为了描述质点在一段时间内(或一段位移上)运动的快慢和方向,常把该段时间内(或该段位移上)的变速直线运动等效为匀速直线运动,这样质点的位移x与相应的时间t的比值就是变速直线运动的质点在这段时间内(或这段位移上)的平均速度,平均速度只是粗略地描述质点

41、的运动情况对变速直线运动而言,在不同时间内(或不同位移上)的平均速度一般不同 为了精确地描述做变速直线运动的质点运动的快慢和运动的方向,我们采用无限取微逐渐逼近的方法,即以质点经过某点起在后面取一小段位移,求出质点在该段位移上的平均速度,从该点起所取的位移越小,质点在该段时间内的速度变化就越小,即质点在该段时间内的运动越趋于匀速直线运动当位移足够小(或时间足够短)时,质点在这段时间内的运动可以认为是匀速的,求得的平均速度就等于质点通过该点时的速度对变速直线运动,各点的瞬时速度是变化的 在匀速直线运动中,各点的瞬时速度都相等,所以任一段时间内的平均速度等于任一时刻的瞬时速度 (5)平均速度和瞬时

42、速度的比较平均速度瞬时速度区别对应关系与某一过程中的一段位移、一段时间对应与运动过程中的某一时刻、某一位置对应物理意义粗略描述质点在一段位移或时间上的运动快慢和方向精确描述质点在某一位置或某一时刻运动的快慢和方向矢量性与对应时间内物体的位移方向相同与质点所在位置的运动方向相同联系(1)在公式中,t0,平均速度即为瞬时速度(2)在匀速直线运动中,各点的瞬时速度都相等,所以任意一段时间内的平均速度等于任一时刻的瞬时速度要点三、瞬时速率和平均速率要点诠释: (1)瞬时速率就是瞬时速度的大小 (2)平均速率是物体运动的路程与所用时间的比值 【注意】平均速率与平均速度的大小是两个完全不同的概念 平均速度

43、是位移和发生这段位移所用时间的比,平均速率是路程和通过这段路程所用时间的比,它们是两个不同的概念例如:如图所示,一质点沿直线AB运动,先以速度v从A匀速运动到B,接着以速度2v沿原路返回到A,已知AB间距为s因为整个过程的总位移为0,所以整个过程的平均速度为0;而整个过程质点通过的总路程为2s,所用的总时间为,所以平均速率为要点四、位移时间关系图象要点诠释: 用图象阐明物理规律是物理学中常用的方法,具有简明直观的特点对物体直线运动情况,我们可以借助位移一时间关系图象来分析在平面直角坐标系中,用横轴表示时间t,用纵轴表示位移x,根据给出的(或测定的)数据,描出几个点,用直线将几个点连接起来,则这

44、条直线就表示了物体的运动特点,这种图象就叫做位移一时间图象,简称位移图象如图所示为汽车自初位置开始,每小时的位移都是5.0104m的x-t图象 分析判断直线运动的位移时间图象时,要把握下面几点来分析: (1)匀速直线运动的x-t图象一定是一条倾斜的直线x-t图象为平行于时间轴的直线时表示物体静止,若是一条曲线时,则表示物体做变速直线运动 (2)直线是否过原点?若开始计时时的初位置作为位移的零点,如图所示,直线过原点;若开始计时时的初位置不作为位移的零点,则图象就不过原点物体在计时开始的初位置由t0时的位移即纵轴的截距决定(3)x-t图象表示的是位移随时间变化的情况,而不是运动的径迹如图所示,在

45、0t1时间内,即OA段图象表示物体做与选定的正方向相同的匀速直线运动;在t1t2时间内,即图象的AB段表示物体静止;在t2t3时间内,图象的BC段表示物体做与选定的正方向相反的匀速直线运动;在t3时刻,物体回到运动的初始位置在0t3时间内始终沿同一直线运动,总位移为零(4)在xt图象中,直线的倾斜程度反映了物体做匀速直线运动的快慢,倾斜程度越大(如图中OA),位移随时间变化得越快,运动越快;直线的倾斜程度越小(如图中OB),位移随时间变化得越慢,运动越慢速度大小等于x-t图线的斜率大小 (5)在x-t图象中,凡是直线,均表示物体的速度不变,向上倾斜的直线(如图中OA)表示沿正方向的匀速直线运动

46、,向下倾斜的直线(如图中BC)表示沿负方向的匀速直线运动,或依图线斜率的正、负来确定其运动方向:斜率为正,则物体向正方向运动;斜率为负,物体就向负方向运动 (6)若x-t图象为曲线,那其速度如何呢?例:某质点沿直线运动的x-t图象如图所示,由图象可看到在相等时间t内位移x1、x2、x3、x4不等,可见速度是变化的,而且随着时间增大速度减小取t趋近零,则趋近瞬时速度,其实某时刻的速度等于x-t图象上该时刻图象的切线的斜率,即图象切线斜率反映着各时刻的瞬时速度【典型例题】类型一、关于速度概念的理解例1、某测量员是这样利用回声测距离的:他站在两平行峭壁间某一位置鸣枪,经过1.00s第一次听到回声,又

47、经过0.50s再次听到回声已知声速为340m/s,则两峭壁间的距离为_【答案】425m【解析】测量员第一次听到的声音是声波遇到较近的峭壁反射回的,则测量员到这一峭壁的距离为x1=vt1/2=170m;第二次听到的声音是声波在另一个峭壁反射回的,所以测量员与另一峭壁的距离应为x2=v(t1+t2)/2=255m,因此两峭壁间的距离为x=x1+x2=170m+255m=425m 【总结升华】这是一个联系实际的问题,解决此题的关键在于要搞清楚两次听到的声音是怎样造成的,建立起速度与时间、位移的关系举一反三【变式1】一人看到闪电12.3s后又听到雷声已知空气中的声速约为330340m/s,光速为310

48、8m/s,于是他用12.3除以3很快估算出闪电发生位置到他的距离为4.1km根据你所学的物理知识可以判断( ) A这种估算方法是错误的,不可采用 B这种估算方法可以比较准确地估算出闪电发生位置与观察者间的距离 C这种估算方法没有考虑光的传播时间,结果误差很大 D即使声速增大2倍以上,本题的估算结果依然正确【答案】B【解析】在研究问题时,为了抓住主要矛盾,同时使问题得到简化,总是要忽略次要矛盾光速和声速相差很大,在传播约4.1km的距离时,光运动的时间非常短,对于估算来说完全可以忽略,其运算方法是: 声速:v330m/s0.33km/s 所以(km),显然声速加倍后题中的估算将不再成立【总结升华

49、】速度是描述物体运动快慢的物理量.本题通过距离的测定,认识估算原理,考查考生解决问题的能力解答本题要抓住主要矛盾,忽略次要矛盾【课程:运动快慢的描述速度 23页】【变式2】图示为高速摄影机拍摄到的子弹穿过苹果瞬间的照片.该照片经过放大后分析出,在曝光时间内,子弹影像前后错开的距离约为子弹长度的1%2%.已知曝光时间约106 s,因此可估算子弹飞行速度约为多大?【答案】500m/s1000m/s例2、甲、乙两质点在同一直线上匀速运动,设向右为正,甲质点的速度为2m/s,乙质点的速度为-4m/s,则可知( ) 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

50、的正、负号的物理意义是表示运动的方向 D若甲、乙两质点同时由同一点出发,则10s后甲、乙两质点相距60m【答案】A、C、D【解析】因为速度是矢量,其正、负号表示物体的运动方向,速率是标量,在匀速直线运动中,速度的大小等于速率,故A、C正确,B错;甲、乙两质点在同一直线上沿相反方向运动,故D正确 类型二、关于平均速度的理解例3、(2014 秦皇岛五中期中)一辆汽车从甲地开往乙地的过程中,前一半时间内的平均速度是30km/h,后一半时间内的平均速度是60km/h。则全程的平均速度是:A35 km/h B40 km/hC45 km/h D50 km/h【答案】C【解析】(1)设全程所用的时间为t,则

51、由平均速度的定义知前一半时间内的位移为后一半时间的位移为,全程时间t的位移为全程的平均速度为 【总结升华】不要把平均速度与速度的平均值弄混淆,注意按平均速度的定义求解举一反三【课程:运动快慢的描述速度 17页】【变式1】甲、乙二物体在同一直线上同向运动,甲在前一半时间内以5m/s的速度做匀速运动,后一半时间内以6m/s做匀速运动,而乙在前一半路程中以5m/s的速度做匀速运动,后一半路程中以6m/s做匀速运动,则甲的平均速度为_m/s,乙的平均速度为_m/s 【答案】5.5;5.45【课程:运动快慢的描述速度 18页】【变式2】一质点沿直线Ox轴做变速运动,它离开O点的距离x随时间变化关系为x=

52、(52t3)m,则该质点在t=0至t=2s的时间内的平均速度=_m/s;在t=2s至t=3s时间内的平均速度=_m/s【答案】8 ;38类型三、关于瞬时速度、平均速度、平均速率的理解例4、三个质点A、B、C的运动轨迹如图所示,三个质点同时从N点出发,同时到达M点,设无往返运动,下列说法正确的是( ) A三个质点从N到M的平均速度相同 B三个质点任意时刻的速度方向都相同 C三个质点从N点出发到任意时刻的平均速度都相同 D三个质点从N到M的平均速率相同【答案】A【解析】要弄清该题的每个选项,首先应明确两个概念:平均速度和平均速率速度是表征质点在某瞬时运动快慢和运动方向的矢量位移与该段时间的比值叫平

53、均速度本题中A、B、C三个质点在相同时间内位移相同,大小是MN的长度,方向是由N指向M,所以它们的平均速度相同,A选项正确平均速率是描述物体运动快慢的物理量规定物体在t时间内通过的路程s与t之比为平均速率,即由于路程与位移一般不同,故平均速率与平均速度的大小一般不相等,仅在质点做单方向直线运动时,平均速率才与平均速度的大小相等本题中A、C两质点均为曲线运动,可见选项C、D不正确,但A、C两质点的平均速率相等,它们均大于B质点的平均速率本题只能选A【总结升华】明确瞬时速度、平均速度、平均速率的概念,知道它们之间的关系,理解瞬时速度、平均速度的矢量性特点是解题关键举一反三【课程:运动快慢的描述速度

54、 16页】【变式1】第四次提速后,出现了“星级列车”从其中的T14次列车时刻表可知,列车在蚌埠至济南区间段运行过程中的平均速率为_千米/小时【答案】103.66【变式2】如图所示为某列车车厢内可实时显示相关信息的显示屏的照片,甲处显示为“9:28”,乙处显示为“201km/h”,图中甲、乙两处的数据分别表示了两个物理量。下列说法中正确的是( )A甲处表示时间,乙处表示平均速度B甲处表示时间,乙处表示瞬时速度C甲处表示时刻,乙处表示平均速度D甲处表示时刻,乙处表示瞬时速度【答案】D【变式3】(2014 秦皇岛五中期中)一个学生在百米赛跑中,测得他在7 s末的速度为9 m/s,10 s末到达终点的

55、速度为10.2 m/s,则他在全程内的平均速度是( )A9 m/sB96 m/sC10 m/sD102 m/s【答案】C【解析】200 m决赛路径是曲线,指路程,其位移小于200 m,因此选项A错误由于200m决赛的位移x1200m,则平均速度,故选项B错100m决赛的平均速度,故C选项正确100m决赛中的最大速度无法求得,故选项D错误 类型四、关于位移时间关系图象的理解例5、甲、乙两物体在同一直线上运动的x-t图象如图所示,以甲的出发点为原点,出发时刻为计时起点,则从图象可以看出( ) A甲、乙同时出发 B乙比甲先出发 C甲开始运动时,乙在甲前面x0处 D甲在中途停了一会儿,但最后还是追上了

56、乙【答案】A、C、D【解析】匀速直线运动的x-t图象是一条倾斜的直线,直线与纵坐标的交点表示出发时物体离原点的距离当直线与t轴平行时,表示物体位置不变,处于静止,两直线的交点表示两物体处在同一位置,离原点距离相等【总结升华】x-t图象中,纵轴截距表示零时刻物体的位置,横轴截距表示位移为零的时刻,交点表示两物体处于同一位置举一反三【课程:运动快慢的描述速度 19页】【变式1】如图所示为某物体的位移图象,则开始运动后经5s物体离出发点_m,在第l0s末的速度是_m/s,在前l0s内的平均速度等于_m/s,在2040s内的平均速度等于_m/s,在整个过程中的平均速度等于_【答案】10,2,2,l,0

57、【变式2】(2015 安徽四校联考期末)甲乙两车在某时刻由同一地点沿同一方向开始做直线运动,以该时刻作为计时起点,得到两车的xt图象如图,下列说法正确的是( )A甲做匀加速直线运动,乙做变加速直线运动Bt1时刻两车的速度刚好相等Ct1时刻乙车从后面追上甲车D0到t1时间内,乙车的平均速度小于甲车的平均速度【答案】C【解析】由图看出,甲图线的斜率不变,说明甲车的速度不变,做匀速直线运动乙图线的斜率变大,说明乙车的速度增大,做变速直线运动,故A错误;由图象的斜率看出,t1时刻乙车的速度大于甲车的速度,故B错误;t1时刻两车的位移相同,说明乙车从后面追上甲车,故C正确;0到t1时间内,两车的位移相等

58、,所用时间相等,则两车的平均速度相等,故D错误 人教版高中物理必修一知识点梳理重点题型(常考知识点)巩固练习【巩固练习】一、选择题:1、(2015 北京东城期末)下列关于物体运动速度的说法中,表示瞬时速度的是( )A、京泸高铁运行时速约为250km/hB、某条高速公路限制最高时速为120km/hC、百米赛跑的运动员以9.5m/s的速度冲过终点线D、由于车多,某道路高峰时段汽车的车速仅为3m/s2、对于瞬时速度和平均速度的理解,下列说法正确的是( ) A、瞬时速度为零,平均速度一定为零 B、瞬时速度为零,平均速度可以不为零 C、瞬时速度不为零,平均速度一定不为零 D、瞬时速度不为零,平均速度可以

59、为零3、一辆汽车做直线运动,以速度v1行驶了的路程,接着以速度v220km/h,跑完了其余的路程,如果汽车全程的平均速度v27km/h,则v1的值为( ) A、32km/h B、35km/h C、56km/h D、90km/h4、(2015 山东济南期末)一质点沿一条直线运动的位移x时间t图象如图所示,则( )At=0时刻,质点在坐标原点B从t=0时刻到t1时刻,质点位移是x0C从t1时刻到t2时刻,质点位移大小等于路程D质点在t1时刻的速度比t2时刻的速度小5、如图所示为甲、乙、丙三个物体相对同一位置的位移图象,它们向同一方向开始运动,则在时间t0内,下列说法正确的是( ) A、它们的平均速

60、度相等 B、甲的平均速度最大 C、它们的平均速率相等 D、乙和丙的平均速率相等6、雷达是一种利用电磁波来测定物体位置和速度的设备,某防空雷达发现一架飞机正在以水平速度朝雷达正上方匀速飞来,已知该雷达发射相邻两次电磁波之间的时间间隔为5104s,某时刻在雷达监视屏上显示的波形如图甲所示,经过t173s后雷达向正上方发射和接收到的波形如图乙所示,已知雷达监视屏上相邻刻度线问表示的时间间隔为1104s,则该飞机的飞行速度大小约为( ) A、1200 m/s B、900m/s C、500m/s D、300m/s7、看下列新闻图片,判断下列说法中正确的是( ) A、京沪高速建成通车时平均运行速度约为73

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