（浙江专用）2020版高考物理一轮复习 专题一 质点的直线运动教师用书（PDF，含解析）

专题一质点的直线运动真题多维细目表真题涉分考点直线运动的基本概念和规律运动图像题型难度设题情境思想方法试题结构素养要素２０１９浙江４月，９３位移单选易ｘ－ｔ图意义基本概念选项并列科学推理２０１８浙江１１月，４３位移单选易ｖ－ｔ图意义基本概念选项并列科学推理２０１８浙江４月，２３速率、速度、路程、位移单选易定速巡航基本概念选项并列运动观念２０１８浙江４月，１０３多运动过程单选中运送矿石图像法选项并列模型建构２０１７浙江１１月，９３加速度单选中小球反弹图像法选项并列科学推理２０１７浙江４月，４／５３自由落体运动／声速单选易／中牛顿管／闪电、雷声基本概念／常识估算两项并列／选项互斥科学推理２０１７浙江４月，６３多运动过程、位移单选中汽车刹车图像法选项并列模型建构２０１６浙江１０月，１３标量、矢量单选易基本概念基本概念选项互斥运动观念２０１６浙江１０月，６３声速、多运动过程单选中落石回声常识估算选项并列质疑创新２０１６浙江４月，１３路程、位移、时刻、时间单选易操场跑步基本概念选项并列运动观念２０１６浙江４月，６３自由落体运动单选难月球表面释放羽毛估算选项互斥科学推理２０１５浙江１０月，３３参考系单选易飞机表演基本概念选项并列运动观念２０１５浙江１０月，４／６３位移／单一运动过程计算加速度、平均速度、速度单选中车过隧道／轮滑穿车底单位换算选项互斥／两项并列科学推理２０１５浙江１０月，２３匀速直线运动单选易ｖ－ｔ图意义基本概念选项互斥解释总计卷均分６１２题／８卷４题／８卷选择中／易占比６％考频常见考法命题规律与探究本专题主要考查直线运动的基本概念和规律、结合运动图像分析直线运动规律，主要涉及匀变速直线运动规律、匀速直线运动规律以及对生活情境中运动模型的提炼。主要体现在以下几方面：（１）试题多贴近生活中的直线运动，如飞机飞行、跑步等；（２）多涉及运动学中基本概念的准确描述，如参考系、路程、位移、速率、速度、平均速率、平均速度、加速度等；（３）本专题考查内容还涉及数值计算与直线运动多过程的结合；（４）本专题对生活中的物理常识的识记有要求，比如声音的速度（１５℃）、月球表面的重力加速度比地球表面的小等，还考查学生对物理模型的建构能力。命题变化与趋势２０２０年高考，本着“看似有变，实则不变”的原则，预计将重点考查生活中可以归纳的直线运动模型、基本概念、多运动过程和数值计算等知识点。２　　　　５年高考３年模拟Ｂ版（教师用书）对应学生用书起始页码Ｐ４考点一直线运动的基本概念和规律　　一、运动的描述１．质点（１）质点是用来代替物体的有①　质量　的点，其突出的特点是“具有质量”，但是质点没有大小、体积、形状。它与几何中的“点”有本质区别。质点是一种“理想化模型”。在高中物理问题中，无特殊说明一般将物体等效为质点。（２）可将物体看成质点的几种情况：ａ．物体的大小和形状与研究的问题无关或可忽略时。ｂ．物体上任意一点的运动可代替整个物体的运动时（物体的平动）。２．参考系（１）为了描述一个物体的运动，首先要选定某个其他物体做参考，观察物体相对于这个“其他物体”的位置是否随时间变化，以及怎样变化。这种用来②　做参考　的物体称为参考系。（２）参考系的选择ａ．参考系的选取原则上是③　任意　的。但实际问题中，应以“研究问题方便，对运动的描述尽可能简单”为原则。在研究地面上物体的运动时，通常选定地面或者相对于地面静止的其他物体做参考系。ｂ．选择不同的参考系来观察物体的运动时，其结果可能不同。３．坐标系（１）可以定量地描述物体的④　位置　及位置的⑤　变化　。（２）坐标系建立的原因：为了定量地描述物体（质点）的位置及位置的变化，需要在参考系上建立适当的坐标系。（３）坐标的变化量应该用后来的坐标减去原来的坐标。４．时间与时刻时刻：时间坐标轴上的点表示时刻。时间：前后两时刻之差。时间坐标轴上用线段表示⑥　时间　。例如，前几秒内、第几秒内。５．路程和位移路程是物体运动轨迹的长度，位移表示物体的位置变化，二者在质点⑦　做单向直线运动　时相等。６．速度：描述物体运动快慢及方向的物理量，是矢量。（１）平均速度：物体的⑧　位移　与⑨　通过这个位移所用时间　的比值，即ｖ＝ｘｔ。它是对物体运动快慢的粗略描述。（２）瞬时速度：物体在某一时刻或某一位置的速度，是对变速运动的精确描述。瞬时速度的大小称为⑩　瞬时速率　。７．加速度（１）定义：􀃊􀁉􀁓　速度变化量　与发生这一变化所用时间的比值。（２）定义式：ａ＝ｖ－ｖ０Δｔ（速度的变化率），单位：ｍ／ｓ２。（３）意义：描述物体速度改变快慢的物理量。（４）标矢性：矢量，方向与速度变化量的方向相同，由合外力的方向决定，与速度的方向无关。二、匀变速直线运动１．定义：速度随时间均匀变化即􀃊􀁉􀁔　加速度　恒定且不为零的运动。２．分类匀加速直线运动：加速度与速度方向相同。匀减速直线运动：加速度与速度方向相反。{３．匀变速直线运动的规律（１）速度和时间的关系公式：􀃊􀁉􀁕　ｖ＝ｖ０＋ａｔ　，ａｔ可理解为ｔ时间内速度的变化量，即Δｖ＝ａｔ。（２）位移和时间的关系公式：􀃊􀁉􀁖　ｘ＝ｖ０ｔ＋１２ａｔ２　。（３）位移与速度的关系公式：􀃊􀁉􀁗　２ａｘ＝ｖ２－ｖ２０　。（４）平均速度ｖ＝ｖ０＋ｖ２＝ｖｔ２，即匀变速直线运动的平均速度等于初、末速度的平均值，也等于中间时刻的瞬时速度。４．自由落体运动（１）物体只在􀃊􀁉􀁘　重力　作用下从静止开始下落的运动。自由落体运动是初速度为零、加速度为ｇ的匀加速直线运动。（２）ｇ是自由落体的加速度，又叫重力加速度，其方向总是竖直向下，在地球上的不同纬度，重力加速度大小一般不同。（３）自由落体运动特点：ｖ０＝０，ａ＝ｇ。基本规律：ｈ＝１２ｇｔ２，ｖ＝ｇｔ。重要推论：ｖ２＝２ｇｈ。５．伽利略研究自由落体运动的方法（１）假设物体运动的速度与时间是正比关系；（２）推论如果速度与时间成正比，那么位移与时间的平方成正比；（３）用小角度的光滑斜面来延长物体的下滑时间，再通过改变斜面的倾斜角度进行合理的外推来得出结论。６．速度、速度变化量、加速度物理量速度ｖ速度变化量Δｖ加速度ａ物理意义表示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，即速度的变化率公式ｖ＝ΔｘΔｔΔｖ＝ｖ－ｖ０ａ＝ΔｖΔｔ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也可大可小，也可能为零　　７．匀变速直线运动的四个公式的区别如表中的“不含量”表示五个参量ｖ０、ａ、ｔ、ｖ、ｘ中缺少的物理量；“突显量”是在ｖ０、ａ、ｔ、ｖ、ｘ中，已知的、有联系的、所求的和没有明确表示出来的物理量。􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋专题一　质点的直线运动３　　　　公式不含量突显量适用过程ｖ＝ｖ０＋ａｔｘｖ０、ａ、ｔ、ｖ与ｘ无关ｘ＝ｖ０ｔ＋１２ａｔ２ｖｖ０、ａ、ｔ、ｘ与ｖ无关ｖ２－ｖ２０＝２ａｘｔｖ０、ａ、ｘ、ｖ与ｔ无关ｘｔ＝ｖ０＋ｖ２ａｖ０、ｔ、ｘ、ｖ与ａ无关　　说明ｖ０、ｖ、ａ、ｘ都是矢量，基本公式都是矢量式。在应用时，有两种处理方式：（１）一般情况下，规定初速度方向为正方向，与初速度同向的量取正值，反向的量取负值。（２）在规定正方向后，对方向不明的物理量，可假设与正方向相同，若求出是正值，表示该量的方向与规定的正方向相同；若求出是负值，说明该量的方向与规定的正方向相反。８．公式Δｘ＝ａＴ２的拓展应用（１）公式的适用条件：匀变速直线运动。Ｔ为相等的时间间隔，Δｘ为连续相等的时间间隔内的位移差。（２）进一步的推论：ｘｍ－ｘｎ＝（ｍ－ｎ）ａＴ２。要注意此式的适用条件及ｍ、ｎ、Ｔ的含义。举例说明（如图所示）：一物体做匀变速直线运动，连续四段时间ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４内的位移分别为ｘ１、ｘ２、ｘ３、ｘ４，则：若ｔ１＝ｔ２＝ｔ３＝ｔ４＝Ｔ，则ｘ３－ｘ１＝ｘ４－ｘ２＝２ａＴ２；若各段时间不相等，则等式不成立。（２０１８浙江温州中学期中）“３０ｍ折返跑”的测试成绩可以反映一个人的身体素质。在平直的跑道上，一学生站立在起点线处，当听到起跑口令后（测试员同时开始计时），跑向正前方３０ｍ处的折返线，到达折返线处时，用手触摸固定在折返线处的标杆，再转身跑回起点线，返程无需减速，到达起点线处时，停止计时，全过程所用时间即折返跑的成绩。学生可视为质点，加速或减速过程均视为匀变速，触摸杆的时间不计。该学生加速时的加速度大小为ａ１＝２．５ｍ／ｓ２，减速时的加速度大小为ａ２＝５ｍ／ｓ２，到达折返线处时速度需减小到零，并且该学生全过程中最大速度不超过ｖｍ＝１２ｍ／ｓ。求该学生“３０ｍ折返跑”的最好成绩。解析　设起点线处为Ａ，折返线处为Ｂ，该学生从Ａ到Ｂ的过程中，先做匀加速直线运动，紧接着做匀减速直线运动，并设此过程中可达到的最大速度为ｖ，做匀加速运动的时间为ｔ１，做匀减速运动的时间为ｔ２，则由运动学公式，有：ｖ＝ａ１ｔ１①ｖ＝ａ２ｔ２②ＬＡＢ＝ｖ２（ｔ１＋ｔ２）③联立①②③式，可解得：ｖ＝１０ｍ／ｓ，ｔ１＝４ｓ，ｔ２＝２ｓ，因为ｖ＜ｖｍ，所以从Ａ到Ｂ的过程中，学生先做匀加速直线运动，然后做匀减速直线运动。从Ｂ到Ａ的加速过程中，速度从零增大到１２ｍ／ｓ需用时：ｔ３＝ｖｍａ１＝１２２．５ｓ＝４．８ｓ加速过程的位移为：ｘ＝ｖｍ２ｔ３＝２８．８ｍ最后阶段的匀速运动用时：ｔ４＝ＬＡＢ－ｘｖｍ＝３０－２８．８１２ｓ＝０．１ｓ所以，该学生“３０ｍ折返跑”的成绩为：ｔ＝ｔ１＋ｔ２＋ｔ３＋ｔ４＝１０．９ｓ答案　１０．９ｓ１．（２０１７浙江杭州五县七校期中）（多选）如图所示，小球从竖直砖墙某位置由静止释放，用频闪照相机在同一底片上多次曝光，得到了图中１、２、３、４、５所示小球运动过程中每次曝光的位置。连续两次曝光的时间间隔均为Ｔ，每块砖的厚度为ｄ。根据图中的信息，下列判断正确的是（　　）Ａ．位置“１”是小球释放的初始位置Ｂ．小球做匀加速直线运动Ｃ．小球下落的加速度为ｄＴ２Ｄ．小球在位置“３”的速度为７ｄ２Ｔ１．答案　ＢＣＤ　由题图可知相邻相等时间内的位移之比为２∶３∶４∶５，初速度为零的匀加速直线运动相邻相等时间内的位移之比为１∶３∶５∶７，所以位置“１”不是初始位置，故Ａ错；各相邻位移的差值都为一块砖的厚度，所以小球做匀加速直线运动，故Ｂ正确；由Δｘ＝ａＴ２可知ａ＝ｄＴ２，故Ｃ正确；小球在位置“３”的速度为通过位置“２”和位置“４”点时间内的平均速度，ｖ３＝７ｄ２Ｔ，故Ｄ正确。２．（２０１８浙江嘉兴一中期末）以下关于物理学研究方法的叙述正确的是（　　）Ａ．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫假设法Ｂ．根据速度的定义式，当Δｔ非常小时，就可以表示物体在ｔ时刻的瞬时速度，该定义运用了放大思想方法Ｃ．在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该探究运用了类比的思想方法Ｄ．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程等分成很多小段，每一小段近似看成匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里运用了微元法２．答案　Ｄ　质点采用的科学方法为建立理想化的物理模型的方法，故Ａ错误；为研究某一时刻或某一位置时的速度，我们选取非常小的时间段，即让时间趋向无穷小时的平均速度作为瞬时速度，即采用了极限思维法，故Ｂ错误；在探究加速度与质量和力的关系时，由于影响加速度的量有质量和力，故应采用控制变量法，故Ｃ错误；在推导匀变速直线运动的位移公式时，将变速运动微分后变成了一段段的匀速运动，即采用了微元法，故Ｄ正确。故选Ｄ。３．（２０１８浙江桐乡选考教学测试）如图“５０ＴＦＳＩ”为某品牌汽车的尾部标识，其中“５０”称为Ｇ值，Ｇ值越大，加速越快。Ｇ值的大小为车辆从静止加速到１００ｋｍ／ｈ（百公里加速）的平均加速度的１０倍。某车百公里加速时间为６．２ｓ，由此推算，该车􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋�