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- 2021-05-14 发布
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2020-2021年高考物理一轮复习核心考点专题1 运动的描述
知识一 质点和参考系
1.质点
(1)用来代替物体的有质量的点叫做质点.
(2)研究一个物体的运动时,如果物体的形状和大小对所研究问题的影响可以忽略,就可以看做质点.
(3)质点是一种理想化模型,实际并不存在.
2.参考系
(1)参考系可以是运动的物体,也可以是静止的物体,但被选为参考系的物体,我们都假定它是静止的.
(2)比较两物体的运动情况时,必须选同一参考系.
(3)选取不同的物体作为参考系,对同一物体运动的描述可能不同.通常以地面为参考系.
参考系选择的差异性
选择的参考系不同,物体的运动状态可能不同.坐在车上的人以车为参考系,感觉自己是静止的.站在地面上的人选择地面为参考系,感觉车上的人是运动的.
知识二 时间和时刻 位移和路程
1.时刻和时间间隔
(1)时刻指一瞬间,在时间轴上用点表示.
(2)时间间隔是两时刻之间的间隔,在时间轴上用线段表示.
(3)时刻和时间间隔的关系:用t1和t2分别表示两个时刻,Δt表示两时刻之间的时间,则Δt=t2-t1.
时刻和时间的关系
2.位移和路程
位移
路程
定义
位移表示物体的位置变化,可用由初位置指向末位置的有向线段表示
路程是物体运动轨迹的长度
区别
位移是矢量,方向由初位置指向末位置
路程是标量,没有方向
联系
在单向直线运动中,位移的大小等于路程;其他情况下,位移的大小小于路程
路程和位移的区别
两点间直线距离最短,位移是由初位置指向末位置的有向线段,其大小不大于(小于或等于)路程的大小.
3.速度与速率
(1)平均速度:物体发生的位移与发生这段位移所用时间的比值,即=,是矢量,其方向就是对应位移的方向.
(2)瞬时速度:运动物体在某一时刻或经过某一位置时的速度,是矢量,其方向是物体的运动方向或运动轨迹的切线方向.
(3)速率:瞬时速度的大小,是标量.
(4)平均速率:物体运动实际路程与发生这段路程所用时间的比值,大于或等于平均速度的大小.
知识三 加速度
1.物理意义:描述物体速度变化快慢和方向的物理量.
2.定义式:a==.
3.决定因素:a不是由v、Δt、Δv来决定,而是由来决定.
4.方向:与Δv的方向一致,由合外力的方向决定,而与v0、v的方向无关.
判断物体是加速还是减速
在直线运动中,物体做加速运动还是减速运动,取决于加速度a和速度v的方向关系,同向则加速,反向则减速.
对点练习
1. (多选)下列有关质点的说法中,正确的是( )
A.研究哈雷彗星的公转时,哈雷彗星可看做质点
B.花样滑冰运动员正在表演冰上舞蹈动作,此时该运动员可看做质点
C.用GPS定位系统确定正在南极冰川考察的某科考队员的位置时,该队员可看做质点
D.因为子弹的质量、体积都很小,所以在研究子弹穿过一张薄纸所需的时间时,可以把子弹看做质点
【答案】AC
【解析】哈雷彗星的大小与公转轨道的半径相比可忽略,故能看做质点,故A对;若把滑冰运动员看做质点,无法研究其动作,故B错;在确定科考队员的位置时,该队员可看做质点,故C对;研究子弹穿过一张薄纸的时间时,纸的厚度可忽略,而子弹的长度不能忽略,故D错.
2. (多选)下列关于参考系的说法正确的是( )
A.研究任何物体的运动,都要选别的物体做参考系
B.研究某物体的运动时,必须选特定的物体做参考系,不能任意选取
C.参考系就是绝对不动的物体
D.一个物体相对于一个参考系是静止的,相对于另一个参考系不一定是静止的
【答案】AD
【解析】参考系是为了描述物体的运动,选来作为标准的物体,不理解参考系的选取是任意的,选为参考系的物体可以是运动的,也可以是静止的,而错选B或C项.
3. (多选)在以下情况中可将研究对象看成质点的是( )
A.利用“北斗”卫星导航系统确定“武汉”舰在大海中的位置
B.裁判们为正在参加花样滑冰比赛的金博洋打分
C.研究“嫦娥三号”从地球发射升空时的飞行轨迹
D.研究“嫦娥三号”降落到月球表面后如何探测月球表面
【答案】AC
【解析】误认为运动员的肢体动作对所研究的问题没有影响,所以将运动员看成质点;认为“嫦娥三号”远小于月球大小,误将D项中的“嫦娥三号”看成质点.
4. 如图是体育摄影中“追拍法”的成功之作,摄影师眼中清晰的运动员是静止的,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.大地 B.太阳
C.滑板运动员 D.步行的人
【答案】C
【解析】“追拍法”是跟踪运动的物体,将运动的物体看做是静止的,该图片是运动的滑板运动员被摄影师当做静止的,而用镜头跟踪,所以参考系是滑板运动员,故C正确,A、B、D错误.
1. 如图所示为时间坐标轴,下列关于时刻和时间的说法正确的是( )
A.t2表示时刻,称为第2秒末或第3秒初,也可称为2秒内
B.t2~t3表示时间,称为第3秒内
C.0~t2表示时间,称为最初2秒内或第2秒内
D.tn-1~tn表示时间,称为第n-1秒内
【答案】B
【解析】 t2表示时刻,称为第2秒末或第3秒初,但不能称为2 s内,2 s内表示时间,故A错误;t2~t3表示两个时刻之间,是时间,称为第3秒内,故B正确;0~t2表示时间,称为最初2秒内,不是第2 s内,故C错误;tn-1~tn表示时间,称为第n秒内,故D错误.
2. 在乒乓球比赛中,有一次某运动员采用如图所示的高抛发球,他紧贴台面将球向上抛出,球竖直上升1.5 m后下落,在距离台面0.3 m处被球拍击中,则在这一过程中,乒乓球经过的路程和位移大小分别为( )
A.1.5 m,0.3 m B.2.7 m,0.3 m
C.2.7 m,1.8 m D.1.8 m,0.3 m
【答案】B
【解析】路程是指物体所经过的路径的长度.乒乓球经过的路程是运动轨迹的长度,所以是2.7 m.位移是指从初位置到末位置的有向线段,位移的大小只与初、末位置有关,与经过的路径无关,所以乒乓球的位移是0.3 m.
3. (多选)关于瞬时速度和平均速度,以下说法正确的是 ( )
A.一般讲平均速度时,必须讲清楚是哪段时间(或哪段位移)内的平均速度
B.对于匀速直线运动,其平均速度跟哪段时间(或哪段位移)无关
C.瞬时速度和平均速度都可以精确描述变速运动
D.瞬时速度是某时刻的速度,只有瞬时速度才能精确描述做变速运动的物体运动的快慢
【答案】ABD
【解析】一般情况下,物体在不同时间(或不同位移)内的平均速度不同,但对于匀速直线运动,物体的速度不变,所以其平均速度与哪段时间(或哪段位移)无关,故A、B正确;平均速度只能粗略描述变速运动,只有瞬时速度才能精确描述做变速运动的物体运动的快慢,故C错误,D正确.
1. (多选)由a=可知( )
A.a与Δv成正比
B.物体加速度大小由Δv决定
C.a的方向与Δv的方向相同
D.叫速度变化率,就是加速度
【答案】CD
【解析】加速度a完全取决于速度的变化率,并不是与Δv成正比,也不是与Δt成反比.其方向始终跟速度的变化量Δv的方向一致,和速度的方向无关.
2. 如图所示,一女同学穿着轮滑鞋以一定的速度俯身“滑入”静止汽车的车底,她用15 s穿越了20辆汽车底部后“滑出”,位移为58 m。假设她的运动可视为匀变速直线运动,从上述数据可以确定 ( )
A.她在车底运动时的加速度 B.她在车底运动时的平均速度
C.她刚“滑入”车底时的速度 D.她刚“滑出”车底时的速度
【答案】B
【解析】因不知道该同学的初、末速度,无法确定A、C、D选项,由v=st可知,能确定平均速度。
3. 甲、乙两个物体沿同一直线向同一方向运动时,取物体的初速度方向为正,甲的加速度恒为2 m/s2,乙的加速度恒为-3 m/s2,则下列说法中正确的是 ( )
A.两物体都做加速直线运动,乙的速度变化快
B.甲做加速直线运动,它的速度变化快
C.乙做减速直线运动,它的速度变化快
D.甲的加速度比乙的加速度小
【答案】CD
【解析】甲的加速度方向与初速度方向相同,做匀加速直线运动,乙的加速度方向与初速度方向相反,做匀减速直线运动;负号表示方向,乙的加速度大,可知乙的速度变化快,故选项C、D正确,A、B错误。
4. 一辆客车在某高速公路上行驶,在经过某直线路段时,司机驾车做匀速直线运动,司机发现其正要通过正前方高山悬崖下的隧道,于是鸣笛,5 s后听到回声,听到回声后又行驶10 s后司机第二次鸣笛,3 s后
听到回声。请根据以上数据计算一下客车的速度,看客车是否超速行驶。已知此高速公路的最高限速为120 km/h,声音在空气中的传播速度为340 m/s。
【答案】见解析
【解析】设客车行驶速度为v1,声速为v2,客车第一次鸣笛时与悬崖的距离为L,由题意知:
2L-v1×5 s=v2×5 s①
当客车第二次鸣笛时,客车距悬崖为L′,则
2L′-v1×3 s=v2×3 s
又因为L′=L-v1×15 s
则2(L-v1×15 s)-v1×3 s=v2×3 s②
由①②联立解得
v1=v214≈87.43 km/h<120 km/h
故客车未超速。
1. 为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为3.0 cm的遮光板,如图所示,滑块在牵引力作用下先后匀加速通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为Δt1=0.30 s,通过第二个光电门的时间为Δt2=0.10 s,遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为Δt=3.0 s。试估算:
(1)滑块的加速度多大?(保留两位有效数字)
(2)两个光电门之间的距离是多少?
【答案】(1)0.067 m/s2 (2)0.6 m
【解析】(1)遮光板通过第一个光电门的速度
v1== m/s=0.10 m/s
遮光板通过第二个光电门的速度
v2== m/s=0.30 m/s
故滑块的加速度a=v2-v1Δt≈0.067 m/s2;
(2)两个光电门之间的距离
x=v1+v22Δt=0.6 m。