【物理】2019届一轮复习人教版运动的描述考点探究学案 6页

运动的描述 考点一　质点、参考系和位移 ‎1.三个概念的进一步理解 ‎(1)质点不同于几何“点”，它无大小但有质量，能否看成质点是由研究问题的性质决定，而不是依据物体自身大小和形状来判断.‎ ‎(2)参考系是为了研究物体的运动而假定为不动的物体.‎ ‎(3)位移是由初位置指向末位置的有向线段，线段的长度表示位移大小.‎ ‎2.三点注意 ‎(1)对于质点要从建立理想化模型的角度来理解.‎ ‎(2)在研究两个物体间的相对运动时，选择其中一个物体为参考系，可以使分析和计算更简单.‎ ‎(3)位移的矢量性是研究问题时应切记的性质.‎ 例1　在“金星凌日”的精彩天象中，观察到太阳表面上有颗小黑点缓慢走过，持续时间达六个半小时，那便是金星，如图1所示.下面说法正确的是(　　)‎ 图1‎ A.地球在金星与太阳之间 B.观测“金星凌日”时可将太阳看成质点 C.以太阳为参考系，金星绕太阳一周位移不为零 D.以太阳为参考系，可以认为金星是运动的 答案　D 解析　金星通过太阳和地球之间时，我们才看到金星没有被太阳照亮的一面呈黑色，选项A错误；因为太阳的大小对所研究问题起着至关重要的作用，所以观测“金星凌日”不能将太阳看成质点，选项B错误；金星绕太阳一周，起点与终点重合，位移为零，选项C错误；金星相对于太阳的空间位置发生了变化，所以以太阳为参考系，金星是运动的，选项D正确.‎ 变式1　下列关于运动学概念的论述，正确的是(　　)‎ A.运动员跑完‎800 m比赛，指的是路程为‎800 m B.运动员铅球成绩为‎4.50 m，指的是铅球的位移大小为4.50 m C.足球比赛挑边时，上抛的硬币落回地面猜测正反面，硬币可以看做质点 D.阅兵预演空中梯队通过天安门上空时，以编队中某一飞机为参考系，地面上的观众是静止的 答案　A 考点二　平均速度和瞬时速度 ‎1.区别与联系 ‎(1)区别：平均速度是过程量，表示物体在某段位移或某段时间内的平均运动快慢程度；瞬时速度是状态量，表示物体在某一位置或某一时刻的运动快慢程度.‎ ‎(2)联系：瞬时速度是运动时间Δt→0时的平均速度.‎ ‎2.方法和技巧学, , ,X,X,K]‎ ‎(1)判断是否为瞬时速度，关键是看该速度是否对应“位置”或“时刻”.‎ ‎(2)求平均速度要找准“位移”和发生这段位移所需的“时间”.‎ 例2　(多选)如图2所示，某赛车手在一次野外训练中，先用地图计算出出发地A和目的地B的直线距离为‎9 km，实际从A运动到B用时5 min，赛车上的里程表指示的里程数增加了‎15 km.当他经过某路标C时，车内速度计指示的示数为‎150 km/h，那么可以确定的是(　　)‎ 图2‎ A.整个过程中赛车的平均速度为‎180 km/h B.整个过程中赛车的平均速度为‎108 km/h 学 ]‎ C.赛车经过路标C时的瞬时速度为‎150 km/h D.赛车经过路标C时速度方向为由A指向B 答案　BC 解析　从A到B位移为‎9 km，用时 h，由平均速度定义式可得整个过程的平均速度为‎108 km/h，故A错，B对；速度计显示的是瞬时速度大小，故C对；经过C时速度的方向沿C点切线指向运动方向，故D错.‎ 变式2　(多选)骑自行车的人沿斜坡直线向下行驶，在第1 s、第2 s、第3 s、第4 s内通过的位移分别是‎1 m、‎2 m、‎3 m、‎4 m，有关其运动的描述，下列说法中正确的是(　　)‎ A.整个过程中的平均速度是‎2.5 m/s B.在第3、4两秒内的平均速度是‎3.5 m/s C.第3 s末的瞬时速度为‎3 m/s D.该运动一定是匀加速直线运动 答案　AB 变式3一质点沿直线Ox方向做变速运动，它离开O点的距离x随时间t变化的关系为x ‎＝(5＋2t3) m，它的速度随时间t变化的关系为v＝6t2 (m/s)，该质点在t＝2 s时的速度和t＝2 s到t＝3 s间的平均速度的大小分别为(　　)‎ A‎.12 m/s　‎39 m/s B‎.24 m/s　‎38 m/s ]‎ C‎.12 m/s　‎19.5 m/s D‎.24 m/s　‎13 m/s 答案　B 解析　由v＝6t2 (m/s)得，当t＝2 s时，v＝‎24 m/s；根据质点离开O点的距离随时间变化的关系为x＝(5＋2t3) m得：当t＝2 s时，x2＝‎21 m，t＝3 s时，x3＝‎59 m；则质点在t＝2 s到t＝3 s时间内的位移Δx＝x3－x2＝‎38 m，＝＝ m/s＝‎38 m/s，故选B.‎ 拓展点　用平均速度法求解瞬时速度——极限思想的应用 ‎1.用极限法求瞬时速度和瞬时加速度 ‎(1)公式v＝中，当Δt→0时v是瞬时速度.‎ ‎(2)公式a＝中，当Δt→0时a是瞬时加速度.‎ ‎2.注意 ‎(1)用v＝求瞬时速度时，求出的是粗略值，Δt(Δx)越小，求出的结果越接近真实值.‎ ‎(2)对于匀变速直线运动，一段时间内的平均速度可以精确地表示物体在这一段时间中间时刻的瞬时速度.‎ 例3　为了测定气垫导轨上滑块的加速度，滑块上安装了宽度为d＝‎3.0 cm的遮光板，如图3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，则滑块的加速度约为(　　)‎ ‎ ]‎ 图3‎ A.‎0.067 m/s2‎ B.‎0.67 m/s2‎ C.‎6.7 m/s2‎ D.不能计算出 答案　A 解析　遮光板通过第一个光电门时的速度v1＝＝ m/s＝‎0.10 m/s，遮光板通过第二个光电门时的速度v2＝＝ m/s＝‎0.30 m/s，故滑块的加速度a＝≈‎0.067 m/s2，选项A正确.‎ 变式4　如图4所示，气垫导轨上滑块经过光电门时，其上的遮光条将光遮住，电子计时器可自动记录遮光时间Δt.测得遮光条的宽度为Δx，用近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度.为使更接近瞬时速度，正确的措施是(　　)‎ 图4‎ A.换用宽度更窄的遮光条 B.提高测量遮光条宽度的精确度 C.使滑块的释放点更靠近光电门 D.增大气垫导轨与水平面的夹角 答案　A 考点三　速度、速度变化量和加速度的关系 ‎ ‎1.三个概念的比较 比较项目 速度 速度变化量 加速度 物理意义 描述物体运动快慢和方向的物理量，是状态量 描述物体速度改变的物理量，是过程量 描述物体速度变化快慢和方向的物理量，是状态量 定义式 v＝ Δv＝v－v0‎ a＝＝ 决定因素 v的大小由v0、a、Δt决定 Δv由v与v0进行矢量运算，由Δv＝aΔt知Δv由a与Δt决定 a不是由v、t、Δv来决定的，而是由来决定 方向 平均速度与位移同向 由v－v0或a的方向决定 学 ]‎ 与Δv的方向一致，由F的方向决定，而与v0、v的方向无关 ‎2.判断直线运动中的“加速”或“减速”方法 物体做加速运动还是减速运动，关键是看物体的加速度与速度的方向关系.‎ ‎(1)a和v同向(加速直线运动)―→ ‎(2)a和v反向(减速直线运动)―→ 例4　(多选)一物体做匀变速直线运动，某时刻速度大小为‎4 m/s，1 s后速度的大小变为 ‎10 m‎/s，在这1 s内该物体的可能运动情况为(　　) 学 ]‎ A.加速度的大小为‎6 m/s2，方向与初速度的方向相同 B.加速度的大小为‎6 m/s2，方向与初速度的方向相反 C.加速度的大小为‎14 m/s2，方向与初速度的方向相同 D.加速度的大小为‎14 m/s2，方向与初速度的方向相反 答案　AD 解析　若初、末速度方向相同时，a＝＝ m/s2＝‎6 m/s2，方向与初速度的方向相同，A正确，B错误；若初、末速度方向相反时，a＝＝ m/s2＝－‎14 m/s2，方向与初速度的方向相反，C错误，D正确.‎ 变式5　近几年，国内房价飙升，在国家宏观政策调控下，房价上涨出现减缓趋势.王强同学将房价的“上涨”类比成运动学中的“加速”，将房价的“下跌”类比成运动学中的“减速”，据此，你认为“房价上涨出现减缓趋势”可以类比成运动学中的(　　)‎ A.速度增加，加速度减小 B.速度增加，加速度增大 C.速度减小，加速度增大 ‎ D.速度减小，加速度减小 答案　A 解析　“房价上涨”可以类比成运动学中的“速度增加”，“减缓趋势”则可以类比成运动学中的“加速度减小”.‎ 变式6　(多选)沿直线做匀变速运动的一列火车和一辆汽车的速度分别为v1和v2，v1、v2在各个时刻的大小如表所示，从表中数据可以看出(　　)‎ t/s ‎0 ‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ v1/(m·s－1)‎ ‎18.0‎ ‎17.5 学 ]‎ ‎17.0‎ ‎16.5‎ ‎16.0‎ v2/(m·s－1)‎ ‎9.8‎ ‎11.0‎ ‎12.2‎ ‎13.4‎ ‎14.6‎ A.火车的速度变化较慢 B.汽车的加速度较小 C.火车的位移在减小 D.汽车的位移在增加 答案　AD 解析　从表格中可得火车的加速度a火＝＝ m/s2＝－‎0.5 m/s2，汽车的加速度a汽＝＝ m/s2＝‎1.2 m/s2，故火车的加速度较小，火车的速度变化较慢，A正确，B错误；由于汽车和火车的速度一直为正值，速度方向不变，则位移都增加，C错误，D正确.‎