学案第一章运动的描述-解析版1 - 大庆家教.doc

/第一章运动的描述第1节质点参考系和坐标系知识梳理：一质点定义：在某些情况下，忽略物体的大小和形状，将它看做一个有质量的点，叫做质点特点：举一个个1.质点有质量，区别于几何点2.质点并不真实存在是一个理想模型。抓住主要问题，忽略次要方面是我们研究问题的方法。3.物体是否可以看做质点，是由我们所研究的问题决定的4.物体能被看成质点的一般情况：平动，有转动但不影响我们的研究（比如汽车的运动）二参考系定义：描述物体运动时，选定的假定不动的参考物体，称为参考系特点：1. 静止是相对的，运动是绝对的2. 参考系的选择是任意的，但一旦选定，就不可随意改变3. 我们通常选大地为参考系三坐标系定义：无。在参考系上建立坐标系特点：1. 直线运动通常建立数轴，平面运动通常建立笛卡尔坐标系2. 坐标系里的正负只代表方向，不代表大小典例精析：考点1 质点质点的考察主要集中在物体是否可以看做质点。判断的关键在于当我们把物体看做质点后，是否影响我们所研究的问题。例：下列关于质点的说法中，正确的是()A质点是一个理想化的模型，实际并不存在B因为质点没有大小，所以与几何中的点没有区别C凡是轻小的物体，都可看作质点D如果物体的形状和大小在所研究的问题中属于次要因素，就可以把物体看作质点答案AD例：在以下哪些情况下可将物体看成质点()A研究某学生骑车回校的速度B对某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答案AC例*：在研究下列问题时，可以把汽车看作质点的是()A研究汽车在行驶时车轮的转动情况B研究人在汽车上的位置C研究汽车在上坡时有无翻车的危险D计算汽车从北京开往大连的时间答案D考点2 参考系参考系的考察是本节的重点。主要的题型为车船相对运动问题，气球电梯问题和一些计算题。要注意逻辑推理，多种情况分析和参考系转换问题。例：下列关于运动的说法中，正确的是()A物体的位置没有变化就是不运动B两物体间的距离没有变化，两物体一定都是静止的C自然界中没有不运动的物体，运动是绝对的，静止是相对的D为了研究物体的运动，必须先选择参考系，平常说的运动或静止是相对于地球而言的答案CD例：在有云的夜晚，抬头望月，发现“月亮在白莲花般的云朵里穿行”，这时取的参考系是()A月亮 B云 C地面 D观察者答案B例：某人坐在甲船中看到乙船在运动，那么相对河岸不可能的运动情况是()A甲船不动，乙船运动B甲船运动，乙船不动C甲、乙两船都在运动D甲、乙两船以相同速度同向运动答案D例：地面观察者看雨滴竖直下落时，坐在匀速前进的列车车厢中的乘客看雨滴是()A向前运动 B向后运动C倾斜落向前下方 D倾斜落向后下方答案D例*：2008年的奥运圣火经珠穆朗玛峰传至北京，观察图112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情况，下列说法正确的是(旗杆和甲、乙火炬手在同一地区)() 图112A甲、乙两火炬手一定向左运动B甲、乙两火炬手一定向右运动C甲火炬手可能运动，乙火炬手向右运动D甲火炬手可能静止，乙火炬手向左运动答案D例*：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.甲向下、乙向下、丙向下 B.甲向下、乙向下、丙向上C.甲向上、乙向上、丙向上D.甲向上、乙向上、丙向下答案CD例*：如图113所示，甲、乙、丙3人各乘不同的热气球，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、丙的运动可能是()图113A甲、乙匀速下降，且v乙v甲，丙停在空中B甲、乙匀速下降，且v乙v甲，丙匀速上升C甲、乙匀速下降，且v乙v甲，丙匀速下降，且v丙v甲，丙匀速下降，且v丙v甲答案ABC例*：太阳从东方升起，西边落下，是地球上的自然现象，但在某些条件下，在纬度较高地区上空飞行的飞机上，旅客可以看到太阳从西边升起的奇妙现象这些条件是：A时间必须是在清晨，飞机正在由东向西飞行，飞机的速度必须较大B时间必须是在清晨，飞机正在由西向东飞行，飞机的速度必须较大C时间必须是在傍晚，飞机正在由东向西飞行，飞机的速度必须较大D时间必须是在傍晚，飞机正在由西向东飞行，飞机的速度不能太大答案C例*：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15分钟，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：15分钟。可以设船速与水速来解。S=15*（v船-v水）+15*v水，追赶过程中，（v船+v水-v水）*t=S，得t=15。另可以水为参考系，则木箱不动，船以相同的速度离开和返回，用时当然相等例*：某人划船逆流而上，经过一个小桥时，船上有个草帽掉在河水里，但一直航行至上游某处才发现，变立即返航追赶，当他返航经过1小时追上草帽时，发现草帽距离那桥已有5400米远。如果此人向上和向下航行时船在静水中前进的速率相等，试求河水的流速为多大？答案：0.75m/s。5400/（2*3600）考点3 坐标系坐标系通常为简单的计算题，注意同一问题，不同的原点选择结果不同例：关于坐标系，下列说法正确的是()A建立坐标系是为了定量描述物体的位置和位置的变化B坐标系都是建立在参考系上的C坐标系的建立与参考系无关D物体在平面内做曲线运动，需要用平面直角坐标系才能确定其位置答案ABD例：一个小球从距地面4 m高处竖直向下抛出，被地面弹回，在距地面1 m高处被接住坐标原点定在抛出点正下方2 m处，向下方向为坐标轴的正方向则小球的抛出点、落地点、接住点的位置坐标分别是()A2 m，2 m，1 m B2 m,2 m,1 mC4 m,0 m,1 m D2 m,0 m，1 m答案B例*：从高出地面3m的位置竖直向上抛出一个小球，它上升5m后回落，最后到达地面，如图所示，分别发地面和抛出点为原点建立坐标系，方向均以向上为正，填写以下表格：坐标原点的设置出发点的坐标最高点的坐标落地点的坐标以地面为原点以抛出点为原点答案坐标原点的设置出发点的坐标最高点的坐标落地点的坐标以地面为原点380以抛出点为原点05-3第2节时间和位移知识梳理：一时刻和时间间隔时刻：时间点时间间隔（也称时间）：时间段第三秒末，第四秒初时刻第三秒内，前三秒内时间间隔二路程和位移路程：物体运动轨迹的长度位移：物体位置的变化，由初位置指向末位置的有向线段。三矢量和标量标量：只有大小，没有方向。时间，温度，质量，路程矢量：位移，速度，力，电场强度标量：算术运算法则矢量：平行四边形法则直线运动时位移与坐标的关系。x=x2-x1其中都要带入符号进行运算，得到的位移如果是正的，表示与我们选定的正方向相同，如果是负的，表示与我们选定的正方向相反。我们以后要注意矢量带符号进行运算。四位移时间图像x-t图像不是运动轨迹。X-t图像只能描述直线运动，因为x只有正负两个方向典例精析：考点1 时间和时刻的区别例：以下的说法中指时间间隔的是()A天津开往德州的625次列车于13时35分从天津出发B某人用15 s跑完100 mC中央电视台新闻联播节目每天19时开始D某场足球赛在开赛80分钟后，甲队才攻入一球答案BD例：下列计时数据，指时刻的是()A高考数学考试的时间是2 hB四川省汶川县发生8.0级强烈地震是在2008年5月12日14时28分C人造卫星绕地球一圈的时间为1.4 hD由青岛开往通化的1406次列车在德州站停车3 min答案B考点2 路程和位移的区别例：关于位移和路程，下列说法正确的是()A位移和路程大小总是不相等B位移用来描述直线运动，路程用来描述曲线运动C位移取决于物体的初末位置，路程取决于物体实际运动的路径D物体做直线运动时，位移的大小等于路程答案C例：跑道的直道和弯道的交点为A、B、C、D四点，如图126所示运动员由A点出发沿跑道经过B、C、D点回到A点、则运动员()图126A从A到B与从C到D，经过的位移相同，路程相等B从A到B与从C到D，经过的位移不同，路程相等C从A到C位移的大小比经过的路程要小D从A到C与从B到D经过的路程相等，位移相同答案BC考点3 矢量和标量的区别例：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10 m比5 m小D10 比5 的温度低 答案AD考点4 位移的计算例：一个皮球从5 m高的地方落下，在与地面相碰后弹起，上升到高为2 m处被接住，则这段过程中()A小球的位移为3 m，方向竖直向下，路程为7 mB小球的位移为7 m，方向竖直向上，路程为7 mC小球的位移为3 m，方向竖直向下，路程为3 mD小球的位移为7 m，方向竖直向上，路程为3 m答案A例*：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)几秒内位移最大()A1 sB2 sC3 sD4 sE5 s(2)第几秒内位移最大()A1 sB2 sC3 sD4 sE5 s(3)几秒内路程最大()A1 sB2 sC3 sD4 sE5 s(4)第几秒内路程最大()A1 sB2 sC3 sD4 sE5 s答案(1)D(2)B(3)E(4)B例*：队伍长150m，沿公路直线匀速前进。通讯员从队尾前进300m赶到队首，传达命令后立即返回，当通信兵回到队尾时，队伍已前进了200m。问通讯员的位移和路程。答案位移200m，路程400m以最开始位置为原点，先是离开300m，再返回到距200m的位置，路程400m例*：一实心的长方体，三边长分别是a、b、c（abc），如图所示有一小虫想从顶点A沿表面运动到长方体的对角B，求： （1)小虫的位移大小（2)小虫的最短路程 答案位移，最短路程求最短路程时，需沿三个面展开三次，根据abc得到最短为考点5 X-t图线例：如图127所示是某物体在010 s内的xt图象，下列说法中正确的是()图127A物体在第1 s内的位移为4 mB物体在第5 s内的位移为8 mC物体在前5 s内的位移为8 mD物体在后5 s内的位移为16 m答案AC例：如图125所示，是甲、乙两物体做直线运动的位移时间图象，则下列说法正确的是()图125A甲开始运动时刻比乙早t1B当tt2时，两物体相遇C当tt2时，两物体相距最远D当tt3时，两物体相距x1答案ABD例：沿同一条直线运动的a、b两个质点，在0t0时间内的xt图象如图123所示根据图象，下列说法正确的是()图123A质点a做周期性往返运动Bt时刻，a、b的位移相同C在0t时间内，a、b的位移相同D在0t0时间内，a通过的路程是b通过路程的3倍，但位移相同答案ABCD例*：如图121所示为一物体沿直线运动的xt图象，根据图象，求：图121(1)第2 s内的位移；(2)第3 s内的位移；(3)前5 s的总路程和总位移答案(1)10 m，方向沿正方向(2)0(3)50 m；10 m，方向与正方向相反第3节运动快慢的描述速度知识梳理：一速度定义：位移与发生这个位移所用时间的比值表达式：单位：m/s或m/s-1矢量：是矢量。速度的方向就是物体运动的方向二平均速度和瞬时速度瞬时速度：当非常非常小时，我们将称作t时刻的瞬时速度匀速直线运动：瞬时速度保持不变的运动三速率和平均速率速率：瞬时速度的大小平均速率：路程/时间四X-t图像与速度x-t图像中：1.直线的斜率代表速度。斜率为正，代表速度方向为正，斜率为负，代表速度方向为负2.曲线上任意一点切线的斜率代表速度。3.匀速直线运动的x-t图像是一条斜线典例精析：考点1 平均速度与瞬时速度的区分例：下面描述的几个速度中属于瞬时速度的是()A子弹以790 m/s的速度击中目标B信号沿动物神经传播的速度大约为10 m/sC汽车上速度计的示数为80 km/hD台风以360 m/s的速度向东北方向移动答案AC例：关于瞬时速度和平均速度的理解，下列说法中正确的是()A瞬时速度一直为零，平均速度一定为零B瞬时速度一直为零，平均速度可以不为零C瞬时速度一直不为零，平均速度一定不为零D瞬时速度一直不为零，平均速度可以为零答案AD考点2 匀速直线运动的判断例：关于匀速直线运动，下列说法正确的是()A只要每秒位移相同，一定是匀速直线运动B匀速直线运动的速度大小和方向都不变C匀速直线运动的任何一段时间内的平均速度等于瞬时速度D匀速直线运动的任何时间内的位移大小与路程相等答案BCD考点3 速度的计算例：用同一张底片对着小球运动的路径每隔 s拍一次照，得到的照片如图133所示，则小球运动0.3 s内的平均速度是()图133A0.25 m/s B0.2 m/s C0.17 m/s D无法确定答案C例*：做直线运动的物体通过两个连续相等位移的平均速度分别为v110 m/s，v215 m/s，则物体在整个过程的平均速度多大？解析设每段位移为x.则 m/s12 m/s.答案12 m/s例*：一辆做直线运动的汽车以速度v1行驶了的路程，接着以速度v2行驶剩余的路程，则汽车在全程的平均速度是_答案解析平均速度，设总位移为x，则总时间t，则例*：相距12 km的公路两端，甲、乙两人同时出发相向而行，甲的速度是5 km/h，乙的速度是3 km/h，有一小狗以6 km/h的速率，在甲、乙出发的同时，从甲处跑向乙，在途中与乙相遇，即返回跑向甲，遇到甲后，又转向乙，如此在甲、乙之间往返跑动，直到甲、乙相遇，求在此过程中，小狗跑过的路程和位移答案路程为9 km，位移是7.5 km.解析设甲、乙两人从开始出发到相遇的时间为t，则t h1.5 h小狗在这段时间内跑过的路程x路v狗t9 km；由狗和甲同时同地出发可知小狗的位移与甲的位移相同，故x狗x甲v甲t7.5 km.例*：天空中有近似等高的浓云层，为了测量云层的高度，在水平地面上与观测者的距离为d=3km处进行一次爆炸，观测者听到由空气直接传来的爆炸声和由云层反射来的爆炸声时间上相差t=6s，试估算云层下表面的高度。已知空气中的声速v=1/3km/s答案2km解析关键是画出正确的反射图形，利用三角形勾股定理求解例*：一修路工在长为100m的隧道中突然发现一列火车出现在距右隧道口200m处，修路工所处的位置恰好在无论向左还是向右均能安全脱离危险的位置，问这个位置离隧道右出口的距离是多少？修路工奔跑的最小速度至少应是火车速度的多少倍？答案距右出口40m处，人的速度是火车的0.2倍解析关键在于理解恰好能安全脱险，即人到达出口时，火车也恰好到达出口。设距右出口xm，利用时间相等可列方程：，解得x=40，例*：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5104 s，某时刻在雷达监视屏上显示的波形如图1110甲所示，经过t173 s后雷达向正上方发射和接收到的波形如图1110乙所示，已知雷达屏上相邻刻度线间表示的时间间隔为1104 s，则该飞机的飞行速度大小约为()图1110A12 000 m/s B900 m/s C500 m/s D300 m/s答案：D解析：从题干图甲可以看出电磁波从发出到接收到用时t14104 s，此时飞机离雷达距离为s1ct131082104 m6104 m，t173 s后，从题干图乙可求出这一时刻飞机离雷达的距离为s2ct231081104 m3104 m，因此飞机的飞行速度大小大约为v300 m/s.考点4 通过x-t图线求速度例：如图132是一辆汽车做直线运动的xt图象，对相应的线段所表示的运动，下列说法正确的是()图131AAB段表示车静止BBC段发生的位移大于CD段发生的位移CCD段运动方向和BC段运动方向相反DCD段运动速度大于BC段运动速度答案ACD例：质点沿直线运动，位移时间图象如图134所示，关于质点的运动下列说法中错误的是()图134A2 s末质点的位移为零，前2 s内位移为“”，后2 s内位移为“”，所以2 s末质点改变了运动方向B2 s末质点的位移为零，该时刻质点的速度为零C质点做匀速直线运动，速度大小为0.1 m/s，方向与规定的正方向相同D质点在4 s时间内的位移大小为0.4 m，位移的方向与规定的正方向相同答案AB例：如图135所示是做直线运动的物体M在05 s的xt图象，求：(1)前3 s的平均速度；(2)全程的平均速度；(3)后1 s的速度图135答案(1)3.3 m/s(2)1 m/s(3)15 m/s解析(1)前3 s的位移为x115 m5 m10 m，平均速度为 m/s3.3 m/s.(2)全程的位移x05 m5 m，平均速度为： m/s1 m/s.(3)后1 s的速度为v2 m/s15 m/s.例*：若有A、B、C三辆汽车同时同地出发沿笔直公路行驶，它们运动的情况在xt图象中如图131所示，则在20 s内，它们的平均速度关系为_，平均速率关系为_图131AvAvBvCBvAvBvCCvAvCvBDvAvB0，a0物体做加速运动Bv0物体做加速运动Cv0，a0物体做减速运动Dv0，a0物体做减速运动答案C考点2 加速度的计算例*：物体A的加速度为3 m/s2，物体B的加速度为5 m/s2，下列说法中，正确的是()A物体A的加速度比物体B的加速度大B物体B的速度变化比物体A的速度变化快C物体A的速度一定在增加D物体B的速度一定在减小答案B例：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，踢球时间为0.2 s，设球飞来的方向为正方向，则足球在这段时间内的加速度是()A20 m/s2 B20 m/s2C100 m/s2 D100 m/s2答案C例：物体运动的初速度为6 m/s，经过10 s速度的大小变为20 m/s，则加速度大小可能是()A0.8 m/s2 B1.4 m/s2 C2.0 m/s2 D2.6 m/s2答案BD解析设初速度方向为正方向，根据a，后来20 m/s的速度方向可能与初速度的方向相同，也可能相反，所以相同时a1 m/s21.4 m/s2，相反时a2 m/s22.6 m/s2.考点3 利用v-t图线求加速度例：如图151所示是某质点的vt图象，则()图151A在1 s到3 s时间内质点静止B前1 s质点做加速运动，后1 s质点做减速运动C前1 s质点的加速度为3 m/s2D3 s末质点的速度为3 m/s答案BCD例*：如图中每一个图都有两条图线，分别表示一种直线运动的加速度和速度随时间变化的图象，其中可能正确的是()答案AD例*：质点做直线运动的vt图象如图152所示，质点在0t1时间内速度、加速度如何变化？t1t2时间内质点的速度、加速度分别是多少？图152答案见解析解析由题图可知：0t1时间内，质点的速度逐渐增大，但不是匀变速直线运动，图象上任一点的切线的斜率等于该时刻的加速度，由图知，切线的斜率越来越小，即加速度逐渐减小；在t1t2时间内，质点的速度v1保持恒定，加速度为零例*：如图154为某物体做直线运动的vt图象试分析物体在各段时间内的运动情况并计算各阶段加速度的大小和方向图154答案见解析解析根据速度大小的变化情况可判断出加速度的方向与初速度方向间的关系，根据vt图象中图线斜率的意义求出加速度质点在01 s内做加速直线运动，速度变化量为v14 m/s04 m/s，加速度a14 m/s2，方向为正在1 s3 s内做减速直线运动，速度变化量v204 m/s4 m/s，加速度a2 m/s22 m/s2，方向为负，在3 s4 s内做加速直线运动，速度变化量v32 m/s02 m/s，加速度a3 m/s22 m/s2，方向为负章末检测(时间：90分钟，满分：100分)一、选择题(每小题6分，共60分)1下列物体中可视为质点的是()A艺术体操运动员比赛时手中的球B玩具手枪射出的塑料弹丸C绕固定转轴转动的直杆D绕太阳公转的地球答案BD解析艺术体操比赛时，球的移动和旋转都是要考虑的因素，故不能看做质点；绕固定转轴转动的直杆各处的运动情况不相同，不能视为质点；而地球绕太阳公转时，地球的直径比公转半径小得多，大小、形状可以忽略，故可视为质点2下列描述中指时间的是()A会议准备在什么时间召开B会议准备召开多长时间C王主任在什么时间作报告D王主任的报告预计多长时间答案BD3. 某班同学去部队参加代号为“猎狐”的军事演习，甲、乙两个小分队同时从同一处O出发，并同时捕“狐”于A点，指挥部在荧光屏上描出两个小分队的行军路径如图1所示，则下列说法正确的是()A两个小分队运动的平均速度相等B甲队的平均速度大于乙队C两个小分队运动的平均速率相等D甲队的平均速率大于乙队答案AD4在使用电磁打点计时器时()A每打完一列点就要切断电源B不要移动圆形复写纸片的位置C纸带一定要从两限位孔穿过，并且压在复写纸下面D应先接通电源，再使纸带运动答案ACD解析每打完一列点就要切断电源，是为了防止线圈过热而损坏，圆形复写纸是套在定位轴上的，定位轴可以移动，每打完一列点后移动一下定位轴，以充分利用复写纸的各个部位，可保证打点清晰，限位孔也可以侧向移动，但在移动时要保证两限位孔纵向对齐，移动后把螺钉拧紧，故选A、C、D.5一架超音速战斗机以2.5马赫的速度(音速的2.5倍)沿直线从空中掠过，下边的人们都看呆了，一会儿众说纷纭，其中说法正确的是()A这架飞机的加速度真大B这架飞机飞得真快C这架飞机的加速度不大D这架飞机的速度变化真大答案BC解析飞机的速度大说明飞机飞得快，但是速度变化不大，甚至速度不变化，所以加速度很小，甚至为零，所以B、C项正确6做直线运动的甲、乙两物体的位移时间图象如图2所示，则()图2A乙开始运动时，两物体相距20 mB在010 s这段时间内，物体间的距离逐渐变大C在10 s25 s这段时间内，物体间的距离逐渐变小D两物体在10 s时相距最远，在25 s时相遇答案BCD7物体由静止开始运动，加速度恒定，在第7 s内的初速度是2.6 m/s，则物体的加速度是()A0.4 m/s2 B0.37 m/s2C2.6 m/s2 D0.43 m/s2答案D解析物体做加速直线运动，加速度恒定，第7 s初的速度即为t6 s的瞬时速度，所以a m/s20.43 m/s2.8在印度洋海啸救灾中，从水平方向匀速航行的飞机上向地面空投救灾物资，地面上的人员以地面作为参考系，观察被投下的物体的运动，以下说法中正确的是()A物体是竖直下落的，其位移大小等于飞机的高度B物体是沿曲线下落的，其位移大小小于路程C物体是沿曲线下落的，其位移大小等于路程D物体是沿曲线下落的，其位移大小等于飞机的高度答案B解析从飞机上投下的救灾物资的运动轨迹是曲线，所以其位移的大小小于路程分析时要注意考虑飞机是在飞行的过程中投放的救灾物资9一质点在时间t内速度由v增大到2v，其加速度大小为a1；另一质点在时间t内速度由v增大到3v，其加速度大小为a2.则()Aa22a1 Ba23a1Ca24a1 Da26a1答案C10甲、乙、丙三个观察者，同时观察一个物体的运动，甲说：它在做匀速直线运动；乙说：它是静止的；丙说：它在做加速运动下列说法正确的是()A在任何情况下都不可能出现这种情况B三人中总有一个或两人讲错了C如果选同一参考系，那么三人的说法都对D如果三人各自选择不同的参考系，那么三人的说法可能都对答案D解析研究物体运动时，只有选定了参考系，才能确定物体的运动形式选取不同的参考系，描述同一物体的运动时，其结果往往不同二、解答题(11、12题8分，13、14题各12分)图311升降机提升重物时重物运动的vt图象如图3所示，利用该图象分析并求解以下问题：(1)物体在08 s