2025版高考物理一轮复习第一章运动的描述匀变速直线运动课时1描述运动的几个物理量基础梳理课时训练含解析新人教版

PAGE9-课时1描述运动的几个物理量一、质点用来代替物体的有质量的点叫做质点;探讨一个物体的运动时,假如物体的形态和大小对问题的影响可以忽视,就可以将物体看做质点。二、参考系探讨物体运动时,假定不动用以作参考的物体。三、时刻和时间时刻指的是某一瞬时,在时间轴上用一个点来表示;时间是两时刻间的间隔,在时间轴上用一线段来表示。四、路程和位移路程指运动轨迹的长度,它是标量;位移是由初位置指向末位置的有向线段,它是矢量。五、速度与速率速度是质点的位移与发生该段位移所用时间的比值,方向与位移方向相同。定义式:,单位:m/s。物理意义:描述质点运动快慢及方向的物理量,是矢量。瞬时速度的大小叫速率,是标量。六、加速度质点速度的变更量跟发生这一变更所用时间的比值。定义式:,单位:m/s2。物理意义:描述质点速度变更快慢的物理量,是矢量。考点一质点、参考系、位移、路程的理解1.质点是一种志向化的物理模型,实际并不存在。2.物体能否被看做质点是由所探讨问题的性质确定的,并非依据物体自身大小来推断。3.质点不同于几何中的“点”,是忽视了物体的大小和形态的有质量的点,而几何中的“点”是仅仅表示空间中的某一位置的点。4.物体可被看做质点主要有三种状况(1)多数状况下,平动的物体可看做质点。(2)当问题所涉及的空间位移远大于物体本身的大小时,可以看做质点。(3)有转动但转动可以忽视时,可把物体看做质点。[典例1]探讨下列各种运动状况时(如图所示),可以将探讨对象视为质点的是()解析:探讨子弹出枪膛时的速度,可以把子弹视为质点,选项A正确。答案:A模型化处理是分析、解决物理问题的重要思想。物理学中志向化的模型有许多,如质点、轻杆、轻绳、轻弹簧等;还有一些过程类志向化模型,如自由落体运动、平抛运动等。变式1:(2024·浙江6月学考)如图所示的瓢虫,其身上的星数(斑点数)显示了它的种类。在下列探讨瓢虫的详细情形中,可将瓢虫视为质点的是(B)A.探讨瓢虫的转身动作B.探讨瓢虫的飞行路途C.视察瓢虫的翅膀扇动D.记录瓢虫身上的星数解析:当所探讨的问题和被探讨物体的形态、大小无关时,我们可以把该物体看成一个有质量的点,即质点。探讨瓢虫的飞行路途时可以把它看成质点,而探讨其转身动作、翅膀扇动、星数时不能将其看成质点,故B正确,A,C,D错误。考点二参考系、坐标系[典例2]飞机着地后还要在跑道上滑行一段距离,机舱内的乘客透过窗户看到树木向后运动,乘客选择的参考系是()A.停在机场的飞机 B.候机大楼C.乘客乘坐的飞机 D.飞机跑道解析:乘客选择自己坐的飞机作为参考系,看到的树是向后运动的。停着的飞机、候机大楼、飞机跑道相对于树都是静止的。答案:C参考系的选择是随意的,可以选运动的物体作参考系,也可以选静止的物体作参考系,但为比较便利一般选静止或匀速直线运动的物体作参考系,大多数选地面作参考系。变式2:第31届夏季奥运会于2024年8月5日在巴西开幕。视察图中的旗帜和甲、乙两火炬手所传递的圣火火焰.关于甲、乙两火炬手相对于静止旗杆的运动状况,下列说法中正确的是(旗杆和甲、乙两火炬手在同一地区)(D)A.甲、乙两火炬手肯定向左运动B.甲、乙两火炬手肯定向右运动C.甲火炬手可能运动,乙火炬手肯定向右运动D.甲火炬手可能静止,乙火炬手肯定向左运动解析:由旗帜的飘动方向可知风向向左,甲火炬手的火炬向左飘动,则甲可能静止,可能向右运动,也可能向左以小于风速的速度运动;乙火炬手肯定向左以大于风速的速度运动,选项D正确。考点三时间与时刻、位移与路程、矢量和标量[典例3]物体做直线运动时可以用坐标轴上的坐标表示物体的位置,用坐标的变更量Δx表示物体的位移。如图所示,一个物体从A运动到C,它的位移为Δx1=xC-xA=-4m-5m=-9m;从C运动到B,它的位移为Δx2=xB-xC=1m-(-4m)=5m。下列说法中正确的是()A.从C到B的位移大于从A到C的位移,因为正数大于负数B.从A到C的位移大于从C到B的位移,因为符号表示位移的方向,不表示大小C.因为位移是矢量,所以从A到C的位移和从C到B的位移的大小无法比较D.物体从A运动到B的位移为4m解析:位移的正负表示方向,不表示大小,故从C到B的位移小于从A到C的位移,A,C均错误,B正确;从A到B的位移为-4m,D错误。答案:B对位移和路程的辨析比较项目位移x路程s确定因素由始、末位置确定由实际的运动轨迹长度确定运算规则矢量的三角形定则或平行四边形定则标量的代数运算变式3:小洪同学乘出租车从校门口动身,到火车站接到同学后当即随车回校。出租车车票如图所示,则以下说法正确的是(D)车号:××××××上车:11:05下车:11:48里程:16.2km单价:1.5元金额:24.3元A.位移为16.2km B.路程为0C.11:48指的是时间 D.11:05指的是时刻解析:位移是初位置指向末位置的有向线段,从校门口动身,到火车站接到同学后当即随车回校,位移的大小为0,选项A错误;路程是物体实际运动的轨迹长度,出租车车票上的里程为路程,选项B错误;11:48是下车的时刻,选项C错误;11:05是上车的时刻,选项D正确。考点四速度速率[典例4]教练员分析运动员百米赛跑的全程录像带,测得运动员在第1s内的位移是8m,前7s跑了63m,跑到终点用了10s,则()A.运动员在全程内的平均速度是10m/sB.运动员在第1s末的瞬时速度是8m/sC.运动员在百米终点的冲刺速度为10m/sD.运动员在第7s内的平均速度是9m/s解析:百米赛跑位移是100m,所用时间是10s,运动员在全程内的平均速度是10m/s,依据已知信息只能求出第1s内的平均速度和前7s内的平均速度,不能求出第1s末的瞬时速度,也不能求出冲刺速度和第7s内的平均速度,由此可以推断B,C,D错误,A正确。答案:A(1)在匀速直线运动中,速度不变,即Δx跟Δt的比值不变,平均速度与瞬时速度相同,即v=既是平均速度,也是物体各个时刻的瞬时速度。(2)在变速运动中,v=随Δx或Δt选取的不同而不同,它只能粗略地描述这段位移或这段时间内物体运动的快慢程度。(3)平均速度与瞬时速度的区分平均速度瞬时速度定义物体在某一段时间内完成的位移与所用时间的比值物体在某一时刻或经过某一位置时的速度定义式v=(x为位移)v=(Δt趋于零)矢量性矢量,平均速度方向与物体位移方向相同矢量,瞬时速度方向与物体运动方向相同,沿其运动轨迹切线方向实际应用物理试验中通过光电门测速,把遮光条通过光电门时间内的平均速度视为瞬时速度变式4:用如图所示的计时装置可以近似测出气垫导轨上滑块的瞬时速度。已知固定在滑块上的遮光条的宽度为4.0mm,遮光条经过光电门的遮光时间为0.040s,则滑块经过光电门位置时的速度大小为(A)A.0.10m/s B.100m/s C.4.0m/s D.0.40m/s解析:遮光条经过光电门的遮光时间很短,所以可以把遮光条经过光电门的平均速度当作滑块经过光电门位置时的瞬时速度,即v==m/s=0.10m/s,A正确。考点五加速度[典例5]一个物体做匀减速直线运动,其初速度大小为4m/s,经过1s后速度大小为3m/s,规定初速度的方向为正方向,则物体的加速度为()A.7m/s2 B.-7m/s2C.1m/s2 D.-4m/s2解析:依据a=可知,a=m/s2=-1m/s2或a=m/s2=-7m/s2,故选项B正确。答案:B(1)速度的大小与加速度的大小没有必定联系。(2)速度变更量与加速度没有必定的联系,速度变更量的大小不仅与加速度有关,还与速度变更的时间有关。(3)速度增大或减小是由速度与加速度的方向关系确定的。变式5:我国的某新型潜航器在某次试航中,测试垂直急速下潜、上浮性能,水面舰艇上的测试员发觉仪表上显示潜航器在某时刻的速度为负值,加速度也是负值并不断变更直到零,则此过程中该潜航器的运动状况为(B)A.速度先增大后减小,直到加速度等于零为止B.速度始终在增大,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.位移始终在增大,直到加速度为零为止解析:由于加速度的方向始终与速度方向相同,则速度渐渐增大,当加速度减小到零时,速度达到最大值,选项A错误,B正确;位移渐渐增大,当加速度减小到零时,速度不再变更,但位移随时间接着增大,选项C,D错误。1.(质点、参考系、位移、平均速度的理解)中国海军护航舰队历时36小时顺当抵达亚丁湾西部预定海疆。运动轨迹如图中箭头所示,此次护航总航程4500海里,则下列说法正确的是(B)A.“4500海里”指的是护航舰队的位移B.探讨舰队行程时可将舰队看做质点C.以舰队中某舰为参考系,舰队肯定是运动的D.依据图中数据可求出此次航行过程的平均速度解析:“4500海里”指的是护航舰队的路程,故A错误;由于舰队的长度与行程相对可忽视不计,因此可视为质点,故B正确;以舰队中某舰为参考系时,舰队有可能是静止的,故C错误;由于位移未知,故不能求出平均速度,D错误。2.如图,一架执行救援任务的直升机悬停在空中,救生员抱着伤病员,缆绳正在将他们拉上飞机。若以救生员为参考系,则处于静止状态的是(A)A.伤病员 B.直升机C.地面 D.直升机驾驶员解析:以救生员为参考系,伤病员是静止的,直升机、驾驶员和地面都是运动的。3.(速度、位移的理解)有一个方法可以用来快速估测闪电处至视察者之间的直线距离:只要数出自视察到闪光起至听到雷声的时间t秒,就能估算出以千米为单位的闪电处至视察者之间的直线距离x。已知空气中的声速约为340m/s,则x约为(C)A.tkm B.km C.km D.km解析:忽视光传播的时间,则声音从闪电处到视察者用时t秒,声速约为v=340m/s=km/s,所以x=vt=km,选项C正确。4.(速度的理解)一质点沿直线Ox方向做加速运动,它离开O点的距离x随时间变更的关系为x=3+2t3(m),它的速度随时间变更的关系为v=6t2(m/s),则该质点在t=2s时的瞬时速度和t=0到t=2s间的平均速度分别为(B)A.8m/s,24m/s B.24m/s,8m/sC.12m/s,24m/s D.24m/s,12m/s解析:由速度随时间变更的关系式可得t=2s时的速度为v=6t2m/s=6×22m/s=24m/s;由x与t的关系得出各段时间对应的位移,再利用平均速度公式可得t=0到t=2s间的平均速度为v1==m/s=8m/s,选项B正确。1.(2024·浙江1月选考,3)如图所示,新中国成立70周年阅兵仪式上,国产武装直升机排列并保持“70”字样编队从天安门上空整齐飞过。甲、乙分别是编队中的两架直升机,则(D)A.以甲为参考系,乙是运动的B.以乙为参考系,甲是运动的C.以甲为参考系,坐在观众席上的观众都是静止的D.以乙为参考系,“70”字样编队中全部直升机都是静止的2.(2024·浙江4月选考,2)某驾驶员运用定速巡航,在高速马路上以时速110公里行驶了200公里。其中“时速110公里”“行驶200公里”分别是指(D)A.速度、位移 B.速度、路程C.速率、位移 D.速率、路程解析:时速不考虑方向,即为速率,200公里为路程。3.(2024·浙江11月选考,4)如图所示,两位同学从滑道最高端的同一位置先后滑下,到达底端的同一位置。对于整个下滑过程,两同学的(A)A.位移肯定相同B.时间肯定相同C.末速度肯定相同D.平均速度肯定相同解析:两位同学的初、末位置相同,则他们的位移相同,A正确。4.(2024·浙江10月选考,6)如图所示,一女同学穿着轮滑鞋以肯定的速度俯身