第一章　匀变速直线运动第1课时　运动的描述　双基落实课教师用

第1课时运动的描述[双基落实课]嘉绍大桥南起沽渚枢纽，跨越杭州湾，北至南湖枢纽，全长10.137km；桥面为双向八车道高速公路，设计速度为100km/h。某辆轿车在17：30进入该大桥，17：40离开大桥。判断下列说法的正误：（1）研究该轿车通过嘉绍大桥所用的时间时，可以将该轿车视为质点。（√）（2）以该轿车为参考系，嘉绍大桥是运动的。（√）（3）“17：30”和“17：40”指的是时刻。（√）（4）该轿车经过嘉绍大桥的位移是10.137km。（×）（5）该轿车通过嘉绍大桥的平均速率约为60.8km/h。（√）（6）该轿车在某段行驶过程中的加速度增大，其速度一定增大。（×）考点一质点、参考系和位移[素养自修类]1.【对质点的理解】如图所示是奥运会中的运动项目，在评判运动员比赛成绩时，可将运动员视为质点的是（）解析：D跳水比赛中要考虑运动员的动作，不能将其视为质点，故A错误；双杠比赛中要考虑运动员的动作，不能将其视为质点，故B错误；体操要考虑运动员的姿态，不能将其视为质点，故C错误；马拉松比赛中，运动员的大小和体积可以忽略不计，可以将其视为质点，故D正确。2.【对参考系的理解】（2023·浙江1月选考3题）“神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱成功对接后，在轨运行如图所示，则（）A.选地球为参考系，“天和”是静止的B.选地球为参考系，“神舟十五号”是静止的C.选“天和”为参考系，“神舟十五号”是静止的D.选“神舟十五号”为参考系，“天和”是运动的解析：C“神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱成功对接后，在轨绕地球做圆周运动，选地球为参考系，二者都是运动的，A、B错误；成功对接后二者相对静止，C正确，D错误。3.【对位移的理解】（2022·辽宁高考1题）如图所示，桥式起重机主要由可移动“桥架”“小车”和固定“轨道”三部分组成。在某次作业中桥架沿轨道单向移动了8m，小车在桥架上单向移动了6m。该次作业中小车相对地面的位移大小为（）A.6m B.8mC.10m D.14m解析：C根据位移概念可知，该次作业中小车相对地面的位移为x＝x12＋x22＝82对质点、位移与路程的理解质点（1）质点是一种理想化物理模型，实际并不存在。（2）物体能否被看作质点是由所研究的问题决定的，不能仅仅根据物体的大小和形状来判断。（3）质点是忽略了物体大小和形状的有质量的点，不同于几何中的“点”仅表示空间中的某一位置位移与路程（1）决定因素：位移由始、末位置决定，路程由实际的运动路径决定。（2）运算法则：位移应用矢量的平行四边形定则运算，路程应用标量的代数运算法则运算考点二平均速度和瞬时速度[素养自修类]1.【辨析平均速度、瞬时速度与平均速率】暑假期间某同学在公园跑步时，用手机计步器记录了自己的锻炼情况，如图所示，则下列说法正确的是（）A.图中的5.0km/h为平均速度B.图中的5.0km/h为瞬时速度C.图中的5.0km/h为平均速率D.图中的5.0km/h为平均速度的大小解析：C由于人跑步的路线不是直线，所以题图中的6.65km是路程，所以图中的5.0km/h不可能为平均速度，更不可能为瞬时速度，A、B错误；因为平均速率等于路程与时间的比值，图中的5.0km/h为平均速率，注意平均速率不是平均速度的大小，C正确，D错误。2.【平均速度与瞬时速度的计算】小球正在粗糙水平桌面上做匀减速直线运动，用照相机对着小球每隔0.1s拍照一次，得到一幅频闪照片，用刻度尺量得照片上小球各位置如图所示，已知照片与实物的比例为1∶10，则小球（）A.在通过8cm距离内的平均速度是0.2m/sB.在通过8cm距离内的平均速度是1.6m/sC.通过6cm处的瞬时速度是2.5m/sD.通过6cm处的瞬时速度是2m/s解析：D照相机每隔0.1s拍照一次，所以题图中0～8cm所用的时间t＝0.4s；照片与实物的比例为1∶10，所以题图中8cm对应的实际位移x＝80cm＝0.8m，则小球在通过题图中8cm距离内的平均速度v＝xt＝0.80.4m/s＝2m/s，A、B错误。题图中对应小球通过6cm处的瞬时速度可用题图中3.5cm到7.5cm这一段位移的平均速度表示，题图中3.5cm到7.5cm这一段对应的实际位移x'＝40cm＝0.4m，所用时间t'＝0.2s，所以题图中6cm处的瞬时速度v'＝x't'＝01.平均速度与瞬时速度的区别和联系（1）区别①平均速度是过程量，表示物体在某段时间或某段位移内的平均运动快慢程度；②瞬时速度是状态量，表示物体在某一时刻或某一位置的运动快慢程度。（2）联系：瞬时速度是运动时间Δt→0时的平均速度，体现了极限的思想方法，例如利用光电门求瞬时速度就体现了此种方法。2.平均速度与平均速率的比较（1）平均速度是位移与时间之比，平均速率是路程与时间之比。（2）一般情况下平均速率大于平均速度的大小，只有单向直线运动的平均速率等于平均速度的大小。考点三加速度[互动共研类]1.三个物理量的对比物理量速度v速度的变化量Δv加速度a物理意义表示物体运动的快慢和方向表示速度变化的大小和方向表示速度变化的快慢和方向，即速度的变化率物理量速度v速度的变化量Δv加速度a公式v＝ΔΔv＝v－v0a＝Δ单位m/sm/sm/s2关系三者无必然联系，v很大，Δv可以很小，甚至为0，a可大可小2.加速度对运动性质的影响【典例】（多选）一物体做匀变速直线运动，某时刻速度大小为4m/s，1s后速度的大小变为10m/s，在这1s内该物体可能的运动情况为（）A.加速度的大小为6m/s2，方向与初速度的方向相同B.加速度的大小为6m/s2，方向与初速度的方向相反C.加速度的大小为14m/s2，方向与初速度的方向相同D.加速度的大小为14m/s2，方向与初速度的方向相反答案：AD解析：以初速度的方向为正方向，若初、末速度方向相同，加速度a＝v－v0t＝10－41m/s2＝6m/s2，方向与初速度的方向相同，A正确，B错误；若初、末速度方向相反，加速度a＝v－v0t＝－10－1.【对加速度的理解】下列关于速度、速度的变化量和加速度的说法正确的是（）A.只要物体的速度大小不变，则加速度就为零B.只要物体的速度变化快，加速度就大C.只要物体的速度变化量大，加速度就大D.物体速度在逐渐减小，加速度一定也逐渐减小解析：B物体的速度大小不变，加速度也可能不为零，速度的方向可能发生变化，故A错误；加速度是描述物体速度变化快慢的物理量，只要物体的速度变化快，加速度就大，故B正确；物体的速度变化量大，加速度不一定大，还和这一变化所用时间有关，故C错误；当物体速度和加速度反向时，速度减小，加速度也可能增大，故D错误。2.【加速度的计算】在一次蹦床比赛中，运动员从高处自由落下，以大小为8m/s的竖直速度着网，与网作用后，沿着竖直方向以大小为10m/s的速度弹回，已知运动员与网接触的时间Δt＝1.0s，那么运动员在与网接触的这段时间内加速度的大小和方向分别为（）A.2.0m/s2，竖直向下 B.8.0m/s2，竖直向上C.10.0m/s2，竖直向下 D.18m/s2，竖直向上解析：D规定竖直向下为正方向，v1方向与正方向相同，v2方向与正方向相反，根据加速度定义式得a＝－10－81.0m/s2＝－18m/s2，负号表示与正方向方向相反3.【物体“加速”“减速”的判断】（多选）一个物体做变速直线运动，物体的加速度（方向不变）大小从某一值逐渐减小到零，则在此过程中，关于该物体的运动情况的说法可能正确的是（）A.物体速度不断增大，加速度减小到零时，物体速度最大B.物体速度不断减小，加速度减小到零时，物体速度为零C.物体速度减小到零后，反向加速再匀速D.物体速度不断增大，然后逐渐减小解析：ABC物体做变速直线运动，速度方向可能与加速度方向相同，加速度逐渐减小，速度不断增大，当加速度减小到零时，速度达到最大，而后做匀速直线运动，A正确，D错误；物体做变速直线运动，速度方向可能与加速度方向相反，加速度逐渐减小，速度不断减小，当加速度减小到零时，物体速度可能恰好为零，B正确；物体的加速度方向与初速度方向可能相反，加速度减小，速度减小，当速度减为零，加速度不为零时，物体反向做加速直线运动，加速度等于零后，物体再做匀速运动，C正确。考点一质点、参考系和位移1.（2022·浙江1月选考1题）下列说法正确的是（）A.研究甲图中排球运动员扣球动作时，排球可以看成质点B.研究乙图中乒乓球运动员的发球技术时，乒乓球不能看成质点C.研究丙图中羽毛球运动员回击羽毛球动作时，羽毛球大小可以忽略D.研究丁图中体操运动员的平衡木动作时，运动员身体各部分的速度可视为相同解析：B研究题图甲中排球运动员扣球动作时，排球的形状和大小不能忽略，不可以将排球看成质点，故A错误；研究题图乙中乒乓球运动员的发球技术时，要考虑乒乓球的转动，乒乓球不能看成质点，故B正确；研究题图丙中羽毛球运动员回击羽毛球动作时，羽毛球大小不可以忽略，故C错误；研究题图丁中体操运动员的平衡木动作时，运动员身体各部分有转动和平动，各部分的速度不可以视为相同，故D错误。2.2022年11月8日，我国多地观测到了千年难遇的红月现象。此次月全食始于16时01分，终于21时58分，全程历时5小时57分。下列说法正确的是（）A.“5小时57分”指的是时刻B.研究月食现象时，能将月球视为质点C.研究月球的运动时，选择太阳为参考系比选择地球为参考系更复杂些D.整个月全食过程中，月球的位移为0解析：C“5小时57分”指的是月全食持续的时间，是时间间隔，故A错误；研究月食现象时，月球的形状不能忽略，不能将月球视为质点，故B错误；由于月球围绕地球运动，则研究月球的运动时，选择太阳为参考系比选择地球为参考系更复杂些，故C正确；整个月全食过程中，月球仍然绕地球转动，其位移不为0，故D错误。考点二平均速度和瞬时速度3.关于速度的描述，下列说法中正确的是（）A.电动车限速20km/h，指的是平均速度大小B.子弹射出枪口时的速度大小为500m/s，指的是平均速度大小C.某运动员在东京奥运会百米半决赛的成绩是9.83s，则他冲刺时的速度大小一定为10.17m/sD.某列车在通沪铁路跑出的最高时速为220km/h，指的是瞬时速度大小解析：D电动车限速20km/h，指的是瞬时速度不超过20km/h，A错误；子弹射出枪口时的速度大小为500m/s指的是子弹离开枪口时的瞬时速度大小，B错误；运动员百米成绩是9.83s，可得他的平均速度大小为10.17m/s，但他经过终点线的瞬时速度大小未知，C错误；最高时速220km/h指的是瞬时速度大小为220km/h，D正确。4.华南师大附中知识城校区即将启用。李老师打算驾车从华附天河校本部到知识城校区。她用某地图导航，导航推荐了三种方案，其中方案一是高速多，用时少；方案二是走免费公路；方案三是走普通国道。李老师按照方案一驾驶小汽车从华附天河校本部出发，行驶了38km，共用了45分钟到达了知识城校区。则（）A.汽车可能做匀变速运动B.汽车运动的平均速度约为50.67km/hC.研究汽车的运动轨迹时，可以将汽车视为质点D.某地图导航推荐的三种方案位移大小相等，方向不同解析：C汽车运动过程中肯定经历了加速和减速阶段，所以加速度不可能不变，故不可能做匀变速运动，A错误；题干中没有给出两地的直线距离，也就是位移不确定，所以无法计算平均速度，若根据题干中的路程和时间，则只能求出汽车的平均速率，B错误；当物体的形状、大小对所研究的问题没什么影响或者影响很小时，可以将物体看作质点，所以研究汽车的运动轨迹时，汽车的形状、大小均可忽略，故可以将汽车视为质点，C正确；位移是指从初位置指向末位置的有向线段，某地图推荐的三种方案位移都相等，方向也相同，D错误。考点三加速度5.（多选）礼花弹从专用炮筒中射出后，在4s末到达离地面100m的最高点时炸开，构成各种美丽的图案，如图所示。有关礼花弹腾空的过程，以下说法正确的是（）A.礼花弹的速度越大，加速度不一定越大B.礼花弹的速度变化越快，加速度一定越大C.礼花弹的速度变化量越大，加速度一定越大D.某时刻礼花弹的速度为零，其加速度一定为零解析：AB速度大指运动的快，不能说明速度变化快，即加速度不一定越大，故A正确；根据加速度表示物体速度变化的快慢，可知礼花弹速度变化越快，加速度一定越大，故B正确；加速度等于速度变化量与对应时间的比值，速度变化量大，不能说明加速度大，故C错误；礼花弹在最高点时速度为零，但由于礼花弹受到重力的作用，所以其加速度不为零，故D错误。6.如图所示，在气垫导轨上安装有两个光电门A、B，A、B间距离为L＝30cm。为了测量滑块的加速度，在滑块上安装了一宽度为d＝1cm的遮光条。滑块以某一加速度在导轨上运动，先后通过光电门A、B。现记录了遮光条通过两光电门A、B的时间分别为0.010s、0.005s，滑块从光电门A到B的时间为0.200s。则下列说法正确的是（）A.滑块经过A的速度为1cm/sB.滑块经过B的速度为2cm/sC.滑块加速度为5m/s2D.滑块在A、B间的平均速度为3m/s解析：CvA＝dΔtA＝1m/s，vB＝dΔtB＝2m/s，A、B错误；加速度为a＝vB－vAt＝5m/s2，C7.（2024·九省联考吉林）如图，齐齐哈尔到长春的直线距离约为400km。某旅客乘高铁从齐齐哈尔出发经哈尔滨到达长春，总里程约为525km，用时为2.5h。则在整个行程中该旅客（）A.位移大小约为525km，平均速度大小约为160km/hB.位移大小约为400km，平均速度大小约为160km/hC.位移大小约为525km，平均速度大小约为210km/hD.位移大小约为400km，平均速度大小约为210km/h解析：B位移是起点到终点的有向线段，则在整个行程中该旅客位移大小约为400km，平均速度大小约为v＝xt＝4002.5km/h＝160km/h，故B正确，A、8.将一条长为L的纸带扭转180°后连接两端就构成了一个莫比乌斯环，不考虑连接纸带时的长度损失。一只蚂蚁以恒定的速率v从P点沿纸带中线向前爬行，当其再一次来到P点的整个过程中，蚂蚁的（）A.路程为L B.位移的大小为LC.加速度始终为零 D.平均速度为零解析：D从P点出发到再次来到P点，路程为2L，位移大小为零，A、B错误；由于速度方向不断改变，即速度在变化，故加速度不为零，C错误；由v＝xt可知，位移为零，平均速度为零，D9.如图所示，物体沿曲线轨迹的箭头方向运动，通过AB、ABC、ABCD、ABCDE四段轨迹所用的时间分别是1s、2s、3s、4s。图中小方格的边长为1m，下列说法不正确的是（）A.物体在AB段的平均速度为1m/sB.物体在ABC段的平均速度为52C.AB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物体经过A点时的瞬时速度D.物体在ABCDE段的平均速率为0.75m/s解析：D由v＝ΔxΔt可得vAB＝1m/s，vAC＝52m/s，故A、B正确；选取的过程离A点越近，其相应阶段的平均速度越接近A点的瞬时速度，故C正确；物体在ABCDE段的平均速度大小vAE＝34m/s＝0.75m/s，由于不知ABCDE段的路程10.（多选）如图所示，物体以5m/s的初速度沿光滑的斜面向上做减速运动，经过2s，速度大小变为3m/s，则物体的加速度可能为（）A.大小为1m/s2，方向沿斜面向上B.大小为1m/s2，方向沿斜面向下C.大小为4m/s2，方向沿斜面向下D.大小为4m/s2，方向沿斜面向上解析：BC取初速度方向为正方向，则v0＝5m/s。若2s后的速度方向沿斜面向上，v＝3m/s，则a＝ΔvΔt＝v－v0Δt＝3－52m/s2＝－1m/s2，即加速度大小为1m/s2，方向沿斜面向下；若2s后的速度方向沿斜面向下，v'＝－3