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文档简介
第一章 运动的描述匀变速直线运动的研究 导航课标考纲 第1单元描述运动的基本概念 精研核心考点 1 质点 1 质点 用来代替物体的有的点 2 物体简化成质点的条件 在所研究的问题中 物体的和对所研究运动的影响时 都可视为质点 一个物体能否看作质点 与物体的大小 质量 形状 大小 忽略不计 无关 2 参考系 1 参考系 用来做参考的物体称为参考系 也就是被假设的物体 2 同一个物体的运动 如果选不同的物体作参考系 观察结果可能不同 研究地面上物体的运动时 通常取或相对静止的物体作参考系较为方便 静止 地面 地面 名师点拨 物体可视为质点主要有以下三种情形1 物体各部分的运动情况都相同时 如平动 2 当问题所涉及的空间位移远远大于物体本身的大小时 通常物体自身的大小忽略不计 可以看做质点 3 物体有转动 但转动对所研究的问题影响很小 如研究小球从斜面上滚下的运动 1 2012年6月 天宫一号 与 神舟九号 成功对接 标志着中国较为熟练的掌握了自动交会对接技术及载人航天技术的进一步成熟 如图所示是它们的对接示意图 下列有关说法中正确的是 a 对接过程中 天宫一号 和 神舟九号 都可视为质点b 对接成功后 以 天宫一号 为参照物 神舟九号 在做匀速运动c 对接成功后 天宫一号 和 神舟九号 就静止在太空中d 对接成功后 研究它们的运行周期时 可以视为质点答案 d 1 位移和路程 位置 初位置 末位置 矢量 标量 等于 轨迹 小于 这段位移 位移 时刻 位置 瞬时速度 名师点拨 1 位移和路程的联系 1 只有在单向直线运动中 位移的大小才等于路程 2 一般情况下 位移的大小小于路程 2 平均速度与瞬时速度的区别和联系 1 区别 平均速度与位移和时间有关 表示物体在某段位移或某段时间内的平均快慢程度 瞬时速度与位置或时刻有关 表示物体在某一位置或某一时刻的快慢程度 2 联系 瞬时速度是运动时间 t 0时的平均速度 2 2012年宁德联考 为了使高速公路交通有序 安全 路旁立了许多交通标志 如图所示 甲图是限速标志 白底 红圈 黑字 表示允许行驶的最大速度是110km h 乙图是路线指示标志 表示到泉州还有100km 上述两个数据的物理意义是 a 110km h是平均速率 100km是位移b 110km h是平均速率 100km是路程c 110km h是瞬时速度 100km是位移d 110km h是瞬时速率 100km是路程解析 甲图标出的最大行驶速度应该指的是瞬时速度 乙图标明的是到泉州100km应该是物理学中的路程 而不是位移 故选项d是正确的 答案 d 速度的变化量 比值 快慢 相同 相同 名师点拨 速度 速度变化量和加速度的关系1 三个物理量的对比 3 如图是火箭点火升空瞬间时的照片 关于这一瞬间的火箭的速度和加速度的判断 下列说法正确的是 a 火箭的速度很小 但加速度可能较大b 火箭的速度很大 加速度可能也很大c 火箭的速度很小 所以加速度也很小d 火箭的速度很大 但加速度一定很小解析 火箭点火升空瞬间速度很小 火箭得到高速气体的反冲力 加速度可以较大 a正确 b d错误 加速度的大小与速度的大小无必然联系 故c错误 答案 a 突破疑难要点 质点是对实际物体科学的抽象 是研究物体运动时抓住主要因素 忽略次要因素 对实际物体进行的简化处理 是一种理想化模型 真正的质点是不存在的 例1 第26届世界大学生夏季运动会共设24个大项 306个小项 其中包括田径 游泳 三大球等21个奥运会项目和即将于2016年进入奥运会的高尔夫球 以及健美操和国际象棋两个较受大学生喜爱的比赛项目 关于以下运动项目中的人或物体能看成质点的是 a 研究乒乓球比赛中许昕所发出的乒乓球的旋转情况b 记录万米运动中中国选手姜晓丽从起跑到冲线的时间c 研究女子200米自由泳比赛中西班牙选手科斯塔的手臂动作时d 研究跳水运动员陈烨的美妙姿态时 解析 选项a中所要研究的问题是许昕所发出的旋转的乒乓球 乒乓球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 选项a错误 选项b中所研究的问题是万米运动中中国选手姜晓丽从起跑到冲线的时间 姜晓丽的形状和大小对研究结果的影响可忽略 能被视为质点 选项b正确 选项c中所要研究的问题是西班牙选手科斯塔的手臂动作 故其形状和大小对研究结果的影响不可忽略 不能被视为质点 选项c错误 选项d中所要研究的问题是跳水运动员陈烨的美妙姿态 故其形状和大小对研究结果的影响不可忽略 不能被视为质点 选项d错误 答案 b 易错警示 1 不能以物体的大小和形状为标准来判断物体是否可以看做质点 关键要看所研究问题的性质 当物体的大小和形状对所研究的问题的影响可以忽略不计时 物体可视为质点 2 质点并不是质量很小的点 要区别于几何学中的 点 1 下列情况的物体 哪些可看做质点 a 放在地面上的木箱 在上面的箱角处用水平推力推它 木箱可绕下面的箱角转动b 放在地面上的木箱 在其外壁的中心处用水平推力推它 木箱在地面上滑动c 做花样滑冰的运动员d 研究钟表时针的转动情况答案 b 例2 在第12届柏林世界田径锦标赛中 牙买加飞人博尔特在男子100m决赛中和男子200m决赛中分别以9 58s和19 19s的成绩打破他在北京奥运会创造的纪录 获得两枚金牌 关于他在这两次决赛中的运动情况 下列说法正确的是 a 200m决赛中的位移是100m决赛的两倍b 200m决赛中的平均速度约为10 42m sc 100m决赛中的平均速度约为10 44m sd 100m决赛中的最大速度约为20 88m s 答案 c 2 水立方 的泳池长50m 在100m蝶泳比赛中 测得菲尔普斯在10s末的速度为1 8m s 50m时的速度为2 2m s 经过50 58s到达终点时的速度为2 4m s 则他在全程中的平均速度为 a 1 98m sb2 4m sc 2 2m sd 0m s 解析 平均速度是表示位移变化快慢的物理量 大小等于位移与时间的比值 本题中要注意泳池长50m 运动员在100m蝶泳比赛中要游一个来回 位移为0 故平均速度为0 答案 d 例3 1 做加速运动的火车 在40s内速度从10m s增加到20m s 求火车加速度的大小 2 汽车紧急刹车时做减速运动 在2s内速度从10m s减小到零 求汽车的加速度为多少 解析 火车的初速度 末速度 加速度和加速运动的时间分别用v0 vt a和t表示 汽车的初速度 末速度 加速度和刹车的时间分别用v0 vt a t 来表示 以初速度方向为正方向 则有 1 由于v0 10m s vt 20m s t 40s 所以速度变化量 v vt v0 10m s 规律小结 速度和加速度均为矢量 所以在求解之前必须首先确定正方向 若速度 加速度方向与规定的正方向相同 则为正 反之 则为负 已知量代入公式时必须冠以符号 未知量一般先假设为正 解后再作出判断 3 2013年广东深圳 如图所示 在京昆高速公路266km处安装了一台500万像素的固定雷达测速仪 可以精确抓拍超速 以及测量运动过程中的加速度 若b为测速仪 a为汽车 两者相距345m 此时刻b发出超声波 同时a由于紧急情况而急刹车 当b接收到反射回来的超声波信号时 a恰好停止 且此时a b相距325m 已知声速为340m s 则汽车刹车过程中的加速度大小为 a 20m s2b 10m s2c 5m s2d 无法确定答案 b 整合高考热点 参考系的灵活选取1 选取原则选取参考系时 应以观测方便和使运动的描述尽可能简单为原则 一般应根据研究对象和研究对象所在的系统来决定 例如研究地球公转的运动情况 一般选太阳作为参考系 研究地面上物体的运动时 通常选地面或相对地面静止的物体为参考系 研究物体在运动的火车上的运动情况时 通常选火车为参考系 如不特别说明 一般是以地球作为参考系 2 参考系选择恰当了 会使解题变得简单 快捷 例 一列长为l的队伍 行进速度为v1 通讯员从队伍尾以速度v2 v2 v1 赶到排头 又立即以速度v2返回队尾 求这段时间里队伍前进的距离 提升目标课堂 1 2012年安徽淮南一中质检 2012年10月25日23时33分 我国在西昌卫星发射中心用 长征三号丙 运载火箭 将第16颗北斗导航卫星成功送入太空预定转移轨道 这标志着北斗区域卫星导航系统最终建成 距离北斗导航时代越来越近 我国自主卫星导航系统建设进入新的阶段 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10m 测速精度0 2m 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 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 答案 a 2 2012年嘉兴模拟 在大型电视剧 闯关东 中 山东龙口港到大连是一条重要的闯关东路线 假设有甲 乙两船同时从龙口出发 甲船路线是龙口 旅顺 大连 乙船路线是龙口 大连 两船航行2天后同时在下午3点到达大连 则下列有关描述中正确的是 a 在研究两船的航行时间时 不能将船视为质点b 题述中 2天 和 下午3点 指的都是时刻c 两船的路程相同 位移不同d 两船的平均速度相同 解析 由于两船的大小对于航行的时间影响可以忽略不计 因此可以看成质点 a项错误 题中的 2天 是时间 b项错误 两船的初末位置相同 因此位移相同 而通过的路径不同 路程不同 c项错误 由于位移相同 时间相同 因此平均速度相同 d项正确 答案 d 3 质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x 5t t2 各物理量均采用国际单位制单位 则该质点 a 第1s内的位移是5mb 前2s内的平均速度是6m sc 任意相邻的1s内位移差都是1md 任意1s内的速度增量都是2m s 答案 d 4 2012年湖北孝感 测速仪安装有超声波发射和接收装置 如图所示 b为测速仪 a为汽车 两者相距335m 某时刻b发出超声波 同时a由静止开始做匀加速直线运动 当b接收到反射回来的超声波信号时a b相距355m 已知声速为340m s 则下列说法正确的是 a 经1s钟 b接收到返回的超声波b 超声波追上a车时 a车前进了10mc a车加速度的大小为10m s2d a车加速度的大小为5m s2 5 2012年浙江金华联考 甲 乙两车沿平直线公路通过同样的位移 甲车在前半段位移上以v1 40km h的速度运动 后半段位移上以v2 60km h的速度运动 乙车在前半段时间内以v1 40km h的速度运动 后半段时间以v2 60km h的速度运动 则甲 乙两车在整个位移中的平均速度大小的关系是 a v甲 v
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