[高考导航] 考点内容 2016 参考系、质点 高考(全国卷)三年命题情况对照分析 2017 2024 命题热点 (1)匀变速直线运Ⅱ卷·T19:根据 动公式的灵活运位移、速度和加速度 Ⅰ卷·T21:两个物体匀变速直线运动及其公式、图象 的 Ⅰ卷·T22:实验:水滴计时器、瞬时速度、加速度 v-t图象分析用 追及相遇问题 (2)根据图象分析Ⅲ卷·T18: x-t图象的理解及应用 物体的运动情况和追及相遇问题 (3)自由落体运动v-t图象、Ⅱ卷·T22:实验:追及相遇问题 平均速度、速度公式、v-t图象 T22:自由落体和竖直上抛运动运动及相关的知识点 规律的应用 (4)实验:“纸带”问题的处理 实验:研究匀变速直线运动的特点 第1讲 运动的描述
知识排查
参考系、质点
1.参考系
(1)定义:在描述物体运动时,用来作参考的物体。
(2)选取:可任意选取,但对同一物体的运动,所选的参考系不同,运动的描述可能会不同,通常以地面为参考系。 2.质点
(1)定义:用来代替物体的有质量的点。
(2)把物体看做质点的条件:物体的大小和形状对研究问题的影响可以忽略不计。
位移、速度
1.位移和路程
(1)位移描述物体位置的变化,用从初位置指向末位置的有向线段表示,是矢量。 (2)路程是物体运动轨迹的长度,是标量。 2.速度和速率
Δx
(1)平均速度:物体的位移与发生这段位移所用时间的比值,即v=Δt,是矢量,其方向与位移的方向相同。
(2)瞬时速度:运动物体在某一时刻或某一位置的速度,是矢量,方向沿轨迹的切线方向。
(3)速率:瞬时速度的大小,是标量。
加速度
1.定义:物体速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值。 2.定义式:a=Δv。单位:m/s2。 Δt3.方向:与Δv的方向一致,由合力的方向决定,而与v0、v的方向无关。 4.物理意义:描述物体速度变化快慢的物理量。,
小题速练
1.思考判断
(1)参考系必须是固定不动的物体。( ) (2)质点是一种理想化模型,实际并不存在。( )
(3)在某一段时间内物体运动的位移为零,则该物体一定是静止的。( ) (4)平均速度的方向与位移方向相同。( )
(5)甲的加速度a甲=2 m/s2,乙的加速度a乙=-3 m/s2,a甲>a乙。( ) 答案 (1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)×
2.(多选)[人教版必修1·P11·T1和P14·T1改编]下列说法正确的是( ) A.“一江春水向东流”中江水运动是以河岸为参考系的 B.“太阳东升西落”中太阳以地球为参考系
C.“火车8点42分到站”,“8点42分”指的是时刻 D.“第3 s末”和“第3 s内”都是指的时间间隔1 s 答案 ABC
3.(2024·湖南常德测试)导航仪极大的方便了出行的人们,更是缓解了城市交通压力。在某GPS导航仪上,显示的部分数据如下:航向267°,航速36 km/h,航程60 km,累计100 min,时间10:29:57,则此时瞬时速度和开机后平均速度为( ) A.3.6 m/s、10 m/s C.3.6 m/s、6 m/s
B.10 m/s、10 m/s D. 10 m/s、6 m/s
解析 GPS定位器上显示的航速为瞬时速度即36 km/h=10 m/s,航程60 km,60×103累计100 min,平均速度 m/s=10 m/s,故B正确。
100×60答案 B
对质点、参考系、位移的理解
1.对质点的三点说明
(1)质点是一种理想化物理模型,实际并不存在。
(2)物体能否被看做质点是由所研究问题的性质决定的,并非依据物体自身大小和形状来判断。
(3)质点不同于几何“点”,是忽略了物体的大小和形状的有质量的点,而几何中的“点”仅仅表示空间中的某一位置。 2.对参考系的三点提醒
(1)由于运动描述的相对性,凡是提到物体的运动,都应该明确它是相对哪个参考系而言的,在没有特殊说明的情况下,一般选大地作为参考系。
(2)在同一个问题中,若要研究多个物体的运动或同一物体在不同阶段的运动,则必须选取同一个参考系。
(3)对于复杂运动的物体,应选取能最简单描述物体运动规律的物体为参考系。 3.位移和路程的“两点”区别
(1)决定因素不同:位移由始、末位置决定,路程由实际的运动路径决定。 (2)运算法则不同: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。
1.如图1所示,四轮马达纳米车是用纳米技术制造的一种新型药物输送系统,它可以在血管中穿行而不会受到人体免疫系统的攻击。下列情况中可以把纳米车看作质点的是( )
图1
A.研究纳米车的组成时 B.研究纳米车马达的工作时 C.研究纳米车如何治疗疾病时 D.研究纳米车运动的距离时
解析 研究纳米车的组成、马达的工作、如何治疗疾病时,其大小、形状是重要的因素,不能看作质点;研究纳米车运动的距离时,只考虑其位置的变动,不需要考虑其大小和形状,能看作质点,故D正确。 答案 D
2.(多选)(2024·山东济南5校联考)古代小说《镜花缘》第79回中宝云问奶公家乡有什么趣闻,奶公说:“前几天刮了一阵大风,把咱家院内的一口水井吹到篱笆墙外去了。”下列关于水井运动状态的说法中正确的是( ) A.以大地作为参考系,水井是运动的 B.以大地作为参考系,水井是静止的 C.以篱笆墙作为参考系,水井是静止的 D.以篱笆墙作为参考系,水井是运动的 答案 BD
3.(原创题)山东省曲阜市的孔府、孔庙和泰安市的泰山是世界闻名的旅游圣地,2024年上半年以它们醇厚的文化和美丽的风景吸引了大量游客。游客甲驾车从泰山大门赶往孔府大门行程81.5 km,游客乙驾车从孔府大门去泰山大门,行驶
84.8 km;若两人恰好同时出发且同时到达,则甲、乙在两地之间运动的过程中( )
A.游客甲驾车行驶“81.5 km”指的是位移 B.甲、乙的平均速度不相同 C.甲的平均速度比乙的小
D.研究两车的行驶路程时不能将车看作质点
解析 游客甲驾车行驶“81.5 km”指的是路程,选项A错误;甲与乙位移的方向相反,平均速度的大小相等,方向相反,选项B正确,C错误;游客甲驾车行驶的路程为81.5 km,不必考虑汽车的尺寸,所以研究甲的行驶路程时可将车看作质点,选项D错误。 答案 B
瞬时速度和平均速度
1.平均速度与瞬时速度的区别
(1)平均速度与位移、时间相对应,表示物体在某段位移或某段时间内的平均运动快慢。
(2)瞬时速度与位置或时刻相对应,表示物体在某一位置或某一时刻的运动快慢。 2.平均速度与瞬时速度的联系
(1)瞬时速度等于运动时间Δt→0的平均速度。 (2)对于匀速直线运动,瞬时速度与平均速度相等。 3.计算平均速度时应注意的两个问题
(1)平均速度与物体不同的运动阶段有关,求解平均速度必须明确是哪一段位移或哪一段时间内的平均速度。
Δx
(2)v=Δt是平均速度的定义式,适用于所有的运动。
-
4.平均速度与平均速率的区别和联系
(1)平均速度等于位移与时间的比值,平均速率等于路程与时间的比值。 (2)通常情况下,平均速度的大小不等于平均速率,在单方向的直线运动过程中二者大小相等。