（新课标）2020高考物理一轮复习 1.1 描述运动的基本概念课件 新人教版

第一单元匀变速直线运动年份题号命题点命题规律2016年Ⅰ卷12题两个物体的v­t图像，追及相遇问题Ⅰ卷9题实验：利用滴水研究匀变速直线运动2017年Ⅱ卷9题实验：利用光电门研究匀变速直线运动Ⅰ卷14题匀变速直线运动与动能概念综合Ⅱ卷19题v­t图像的物理意义Ⅲ卷18题x­t图像的物理意义2018年Ⅲ卷22题实验：用刻度尺测反应时间(1)在选择题中考查运动图像是命题热点(2)实验题以原实验为基础，考查方法迁移、创新能力1.1描述运动的基本概念知识清单考点整合集中记忆一、质点、参考系质点：用来代替物体有质量的点．(1)质点是理想化模型．(2)视为质点的条件：物体的形状、大小对所研究问题的影响可忽略不计．参考系：在描述物体的运动时，用来作参考的假定不动的物体．参考系不同，观察到的运动不同，通常以地面为参考系．二、位移、路程位移：由质点的初位置指向末位置的有向线段，描述质点的位置变化，是矢量．路程：质点实际运动轨迹的长度，是标量．注意：只有单向直线运动，路程才等于位移的大小，其他运动的路程大于位移．三、速度、速率平均速度：物体运动位移与所用时间的比值，是矢量．平均速率：物体运动路程与所用时间的比值，是标量．瞬时速度：运动时间Δt趋近于零时，平均速度的极限值，是矢量．(瞬时)速率：瞬时速度的大小，是标量．四、加速度定义：质点速度的变化与所用时间的比值，也叫速度的变化率．定义式：a＝ΔvΔt＝v－v0t单位m/s2物理意义：描述质点速度变化的快慢．方向：与速度变化的方向相同．对加速运动，加速度方向和速度方向相同．对减速运动，加速度方向和速度方向相反．考点讲练考点突破针对训练考点一质点和参考系1．对质点的“三点说明”(1)质点是一个理想化的物理模型，实际并不存在．(2)物体能否看成质点是由所研究的问题决定的，不是由物体的大小决定的．(3)同一物体在不同问题中，对质点的判断结果可能不同．2．选择参考系的“两个注意”(1)研究任何物体的运动都要明确参考系，无特殊说明时，通常以地面作为参考系．(2)在同一个问题中，研究多个物体的运动时，必须选取同一个参考系．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．推动地面上的木箱翻转，木箱可看做质点D．因为子弹的体积很小，所以在研究子弹穿过一张薄纸的时间时，可以把子弹看做质点【答案】A【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，A项对；若把滑冰运动员看做质点，无法研究其动作，故B项错；研究木箱的转动，不能看做质点C项错；研究子弹穿过一张纸的时间时，纸的厚度可忽略，而子弹的长度不能忽略，故D项错．(2015·广东)如图所示，帆板在海面上以速度v朝正西方向运动，帆船以速度v朝正北方向航行．以帆板为参考系()A．帆船朝正东方向航行，速度大小为vB．帆船朝正西方向航行，速度大小为vC．帆船朝南偏东45°方向航行，速度大小为2vD．帆船朝北偏东45°方向航行，速度大小为2v【答案】D【解析】以帆板为参考系，帆船既有向东运动的分速度，大小为v，又有向北运动的分速度，大小也为v，因此帆船相对帆板运动的速度大小为v′＝v2＋v2＝2v，方向为北偏东45°，D项正确．考点二路程和位移路程和位移对比路程位移概念实际运动轨迹长度从初位置到末位置的有向线段决定因素运动过程初、末两位置标矢性标量矢量联系只有单向直线运动，位移大小和路程才相等，其他运动位移的大小总是小于路程.如图所示，某人沿着倾角为45°的楼梯从一楼A位置走到了二楼B位置，如果楼梯间的宽度为L，则人的位移和路程分别为()A．2L5LB．2L(1＋22)LC.5L2LD.5L(1＋22)L【答案】D【解析】由A到B的水平位移为L，竖直位移为2L，因此总的位移为L2＋（2L）2＝5L；人的路程为运动轨迹的总长度，所以路程为：L＋2L2＋L2＝L＋22L；故D项正确，A、B、C三项错误．(多选)物体甲的位移与时间图像和物体乙的速度与时间图像分别如图甲、乙所示，则这两个物体的运动情况是()A．甲在整个t＝6s时间内有来回运动，它通过的总位移为零B．甲在整个t＝6s时间内运动方向一直不变，它通过的总位移大小为4mC．乙在整个t＝6s时间内有来回运动，它通过的总位移为零D．乙在整个t＝6s时间内运动方向一直不变，它通过的总位移大小为4m【答案】BC【解析】甲图像中的直线的斜率表示速度，速度方向不变，没有来回运动，只是相对于原点的位移，一开始为负，后来为正，B项正确．乙图像中直线的斜率表示加速度，速度先是负向变小，后正向增大，有来回运动，C项正确．考点三平均速度和瞬时速度1．平均速度和瞬时速度对比物理量平均速度瞬时速度意义描述物体在一段时间内运动的快慢和方向描述物体在某一时刻运动的快慢和方向定义位移与所用时间的比值Δt→0时的平均速度计算1.v－＝ΔxΔt适用所有运动2.v－＝v0＋v2适用匀变速直线运动1.当Δt很小时，用v＝ΔxΔt近似计算．2．用运动规律计算，如v＝v0＋at2.注意“平均速率”的含义平均速率是路程与时间的比值，不是平均速度的大小，只有单向直线运动，平均速率才等于平均速度的大小，其他运动的平均速率大于平均速度大小．某质点做直线运动，其位移x与时间t的关系图像如图所示．则()A．在12s时刻质点开始做反向的直线运动B．在0～20s内质点的速度不断增加C．在0～20s内质点的平均速度大小为0.8m/sD．在0～20s内质点的瞬时速度等于它在这段时间内平均速度的时刻只有一处【答案】C【解析】x­t图线的斜率表示速度，0～20s内质点一直向x轴正方向运动，A项错误；因图线斜率先增大再减小，则0～20s内速度先由零增大到最大，再逐渐减小为零，平均速度v－＝ΔxΔt＝0.8m/s，则有两个时刻的瞬时速度等于平均速度，故选C项．(多选)一质点沿x轴运动，质点的位置坐标x随时间t的变化规律为x＝4t－t2，下面说法正确的是()A．1s末的瞬时速度大小为2m/s，沿x正方向B．3s末瞬时速度大小为2m/s，沿x负方向C．3s内的平均速度大小与平均速率相等D．第3s内的平均速度大小1m/s，沿x负方向【答案】ABD【解析】由x＝4t－t2可知：质点的初速度为4m/s，加速度为－2m/s2，则速度表达式为v＝4－2t，由此知：1s末的瞬时速度大小为2m/s，沿x正方向，3s末瞬时速度大小为2m/s，沿x负方向，A、B两项正确.2s末速度减为零，然后反向运动，因此3s内的平均速度大小与平均速率不相等，C项错误．由x＝4t－t2可知：2s末x1＝4m，3s末x2＝3m，第3s内的位移为－1m，则第3s内的平均速度大小1m/s，沿x负方向，D项正确．考点四加速度1．加速度的“两个表达式”(1)定义式a＝ΔvΔt，加速度与速度和速度的变化量没有必然联系．(2)决定式a＝Fm，加速度的大小由物体受到的合力和质量决定，加速度的方向由合力的方向决定．2．加速度变化与速度变化的关系方向关系运动性质变化情况a不变，v随时间均匀增大a增大，v增大得越来越快a与v同向加速直线运动a减小，v增大得越来越慢a不变，v随时间均匀减小a增大，v减小得越来越快a与v反向减速直线运动a减小，v减小得越来越慢(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内该物体的()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】选初速度方向为正方向，若初、末速度方向相同，a＝v－v0t＝10－41m/s2＝6m/s2，方向与初速度的方向相同，A项正确，B项错误；若初、末速度方向相反，a＝v－v0t＝－10－41m/s2＝－14m/s2，方向与初速度的方向相反，C项错误，D项正确．一个质点做方向不变的直线运动，加速度的方向始终与速度方向相同，但加速度的大小逐渐减小直至为零．则在此过程中()A．速度逐渐减小，当加速度减小为零时，速度达最小值B．速度逐渐增加，当加速度减小为零时，速度达最大值C．位移逐渐增大，当加速度减小为零时，位移将不再增大D．位移逐渐减小，当加速度减小为零时，位移达最小值【答案】B【解析】加速度方向始终与速度方向相同，故物体做加速运动，加速度减小说明物体速度增加得变慢了，当加速度减小至0时物体速度达到最大，并以此速度做匀速运动．所以物体的速度先增加后不变，速度方向不变故位移始终增加．所以A、C、D三项错误，B项正确．在研究匀变速直线运动的实验中，算出小车经过各计数点的瞬时速度如下，为了算出加速度，最合理的方法是()计数点序号123456计数点对应时刻/s0.10.20.30.40.50.6通过计数点的速度/cm·s－144.062.081.0100.0110.0168.0A.根据任意两个计数点的速度，用公式a＝ΔvΔt算出加速度B．根据实验数据画出v­t图像，量出其倾角，用公式a＝tanα算出加速度C．根据实验数据画出v­t图像，由图线上相距较远的两点所对应的速度及时间，用公式a＝ΔvΔt算出加速度D．依次算出通过连续两个计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度【答案】C【解析】在处理实验数据时，如果只使用其中两个数据，由于偶然误差的存在可能会造成最后误差较大；所以我们可以根据实验数据画出v­t图像，考虑到误差，不可能是所有点都整齐的排成一条直线，连线时，应该尽量使那些不能画在线上的点均匀地分布在线的两侧，这样图线上会舍弃误差较大的点，由图线上相距较远的两点所对应的速度及时间，用公式a＝ΔvΔt算出加速度，所以误差小；故A项错误，C项正确．根据实验数据画出v­t图像，当纵坐标取不同的标度时，图像的倾角就会不同，所以量出其倾角，用公式a＝tanα算出的数值并不是加速度，故B项错误．在求解加速度时，实际上已经将物体的运动当作了匀加速直线运动，但实际上我们在探究时根本就不知道加速度随时间是如何变化的，故D项错误．故选C项．题型拓展典例剖析提炼方法测量速度的三种方法利用光电计时器测速度例1利用如图所示的装置测量滑块P的速度.1和2是固定在斜面上适当位置的两个光电门，当有物体从光电门通过时，与它们连接的光电计时器能够显示挡光时间．让滑块从斜面的顶端滑下，光电门1、2各自连接的光电计时器显示的挡光时间分别为5.00×10－2s、2.00×10－2s．已知滑块的宽度为5.00cm，求：(保留两位有效数字)(1)滑块通过光电门1、2时的速度分别是v1＝________m/s，v2＝________m/s.(2)若用宽度是2.00cm的滑块，对测量误差有何影响？【解析】(1)v1＝dΔt1＝5×10－2m5×10－2s＝1.0m/sv2＝dΔt2＝5×10－2m2×10－2s＝2.5m/s(2)滑块宽度越小，挡光时间越短，平均速度越接近瞬时速度，误差越小．方法提炼根据v＝ΔxΔt，当时间很短时，平均速度可近似认为等于瞬时速度．本方法是将物体通过光电门时的平均速度近似认为等于物体通过1、2位置时的瞬时速度．利用打点计时器测速度例2某同学在“用打点计时器测速度”的实验中，使用的是照明电路中“220V、50Hz”的交流电，纸带做匀变速直线运动，记录的纸带如图所示，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点．每两个相邻的测量点之间还有4个点未画出．(1)根据数据计算出B和F点的瞬时速度，vB＝________m/s、vF＝______m/s.(要求保留两位有效数字)(2)如果交变电流的频率是f＝49Hz，而做实验的同学并不知道，那么速度的测量值与实际值相比________(填“偏大”“偏小”或“不变”)．【答案】(1)0.400.72(2)偏大【解析】vB＝AC2T＝3.62＋4.382×0.1×10－2m/s＝0.40m/svF＝EG2T＝6.80＋7.602×