[题点全练]
1.[对位移和路程的理解]
关于位移和路程,下列说法正确的是( )
A.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 B.在某一段时间内物体运动的路程为零,则该物体一定是静止的 C.在直线运动中,物体的位移大小一定等于其路程 D.在曲线运动中,物体的位移大小可能等于其路程
解析:选B 物体运动了一段时间后又回到出发点,位移为零,选项A错误;物体不运动,则它的路程一定为零,反之物体在某一段时间内运动的路程为零,则它一定静止,选项B正确;物体只有做单向直线运动时,其位移大小才等于路程,选项C、D错误。
2.[位移和路程的计算]
如图所示,物体沿两个半径为R的圆弧由A到C,则它的位移和路程分别为( )
A.B.
5π
R,A指向C;10R 2
5π5πR,A指向C;R 22
5πC.10R,A指向C;R
25π
D.10R,C指向A;R
2
解析:选C 如图,物体沿两个半径为R的圆弧由A运动到C,路35
程s=πR+×2πR=πR,位移由A指向C,x=
42
R2
+R=10
2
R,故选项C正确。
3.[利用位置坐标确定位移的大小和方向]
(多选)小明在玩“跳跳鼠”手机游戏时,让跳跳鼠在手机屏幕上由点(0,0)出发,沿直线运动到点(3,1),吃到一次食物。然后又由点(3,1)沿直线运动到点(1,4),接着又由点(1,4)沿直线运动到点(5,5),最后又由点(5,5)沿直线运动到点(2,2),各吃到一次食物。平面坐标系横、纵坐标轴的单位长度为1 cm,则( )
A.跳跳鼠的运动轨迹是一条直线 B.跳跳鼠不会两次通过同一点
C.整个过程中跳跳鼠的位移大小为22 cm
D.整个过程中跳跳鼠的位移与由点(5,5)运动到点(2,2)的位移方向相反 解析:选CD 在坐标系中画出跳跳鼠的运动轨迹如图所示,可
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见其运动轨迹不是一条直线,图线的交点表示跳跳鼠两次通过同一点,A、B均错误;整个过程中跳跳鼠的位移为从点(0,0)到点(2,2)的有向线段,大小为22 cm,C正确;(0,0)、(2,2)、(5,5)三个坐标点在一条直线上,故可得出整个过程中跳跳鼠的位移与由点(5,5)到点(2,2)的位移方向相反,D正确。
[名师微点]
位移与路程的区别和联系
物理意义 决定因素 运算规则 大小关系
位移x 描述物体位置的变化 由初、末位置决定 矢量的平行四边形定则 路程s 表示物体运动轨迹的长度 由实际的运动路径决定 标量的代数运算 x≤s 考点三 平均速度与瞬时速度[师生共研类]
1.平均速度与瞬时速度的区别和联系
平均速度是过程量,表示物体在某段时间或某段位移区别 内的平均运动快慢程度 瞬时速度是状态量,表示物体在某一时刻或某一位置的运动快慢程度 联系
2.平均速度与平均速率的区别和大小关系
平均速度的大小不能称为平均速率,因为平均速率是路程与时间的比值,只有当路程与位移的大小相等时,平均速率才等于平均速度的大小。
3.计算平均速度时应注意的两个问题
(1)平均速度的大小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。
(2)v=
[典例] 如图所示,物体沿曲线轨迹的箭头方向运动,AB、
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瞬时速度是运动时间Δt→0时的平均速度 Δx是平均速度的定义式,适用于所有的运动。 Δt
ABC、ABCD、ABCDE四段曲线轨迹运动所用的时间分别是:1 s、2 s、3 s、4 s。下列说法
不正确的是( )
A.物体在AB段的平均速度为1 m/s B.物体在ABC段的平均速度为5
m/s 2
C.AB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物体处于A点时的瞬时速度 D.物体在B点的速度等于AC段的平均速度
15-x--
[解析] 由v=可得:vAB= m/s=1 m/s,vAC= m/s,故A、B均正确;所选取
t12的过程离A点越近,运动时间越短,其阶段的平均速度越接近A点的瞬时速度,故C正确;由A经B到C的过程不是匀变速直线运动过程,故B点虽为中间时刻,但其速度不等于AC段的平均速度,D错误。
[答案] D [易错提醒]
(1)中间时刻的速度等于这段时间的平均速度,只适用于匀变速直线运动。本题中A→C的过程为曲线运动。 (2)所选取的时间或过程越短,平均速度越接近该过程内某时刻或某位置的瞬时速度。 [题点全练]
1.[平均速度的计算]
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某同学在研究一辆汽车的运动时发现,汽车沿直线运动,以速度v1=20 m/s行驶了的
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路程,接着以速度v2=30 m/s跑完了其余的的路程,他根据这些数据算出了汽车在全程的
3平均速度,你看下列哪一个是正确的( )
A.25 m/s C.23 m/s
Δxx解析:选D 由平均速度的公式v=,可得v==25.7 m/s。D正确。
Δt12
xx33+B.24 m/s D.25.7 m/s
v1v2
2.[平均速度与平均速率的比较]如图,三个质点A、B、C均同时从长方体上的M点沿不同路径同时运动至N点,运动轨迹如图所示,下列说法正确的是( )
A.三个质点的路程相同
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B.三个质点的平均速率相同 C.A、B的位移最大,C的位移最小 D.三个质点的平均速度相同
解析:选D 路程是质点运动轨迹的实际长度,可见A、B的路程相同,且大于C的路程,A错。平均速率等于路程与时间的比值,所以B错。位移是初位置指向末位置的有向线段,由此可知,三者的位移相同,C错。平均速度等于位移与时间的比值,所以平均速度相同,D对。
3.[平均速度和瞬时速度的应用]
如图所示,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ΔxΔx为Δx,用近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度。为使更ΔtΔt接近瞬时速度,正确的措施是( )
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 解析:选A
Δx表示的是Δt时间内的平均速度,遮光条的宽度Δx越窄,则记录的ΔtΔx遮光时间Δt越小,越接近滑块通过光电门时的瞬时速度,选项A正确。
Δt考点四 加速度与速度及速度变化量的关系[师生共研类]
1.速度、速度变化量和加速度的对比
物理意义 定义式 速度 描述物体运动的快慢 速度变化量 描述物体速度的变化 Δv=v-v0 加速度 描述物体速度变化的快慢 v=Δx Δta=Δvv-v0= ΔtΔt方向 与位移Δx同向,即物体运动的方向 由v-v0或a的方向决定 与Δv的方向一致,由合力F的方向决定,而与v0、v的方向无关 2.加速度的定义式和决定式 a=ΔvF是加速度的定义式,a=是加速度的决定式,即加速度的大小由物体受到的合力ΔtmF和物体的质量m共同决定,加速度的方向由合力的方向决定。
3.根据a与v的方向关系判断物体加速还是减速
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a不变,v随时间均匀增大??
??a增大,v增大得越来越快
加速直线运动??a减小,v增大得越来越慢
a和v同向
a不变,v随时间均匀减小??a和v反向
??a增大,v减小得越来越快
减速直线运动??a减小,v减小得越来越慢
[典例] 两个物体A、B的加速度aA>aB,则( ) A.A的速度一定比B的速度大
B.A的速度变化量一定比B的速度变化量大 C.A的速度变化一定比B的速度变化快 D.A受的合外力一定比B受的合外力大
Δv[解析] 加速度a=,表示速度变化的快慢,因此加速度a大,速度v、速度变化量
ΔtΔv均不一定大,但速度变化一定快,故选项A、B错误,选项C正确。根据牛顿第二定律F=ma可知,物体所受合力的大小与质量和加速度两个物理量有关,而题意中未涉及物体A、
B质量的大小关系,因此它们所受合外力的大小关系也无法确定,故选项D错误。
[答案] C [易错提醒]
(1)速度的大小与加速度的大小没有必然联系。 (2)速度变化量的大小由加速度和速度变化的时间共同决定。 (3)速度增大或减小是由速度与加速度的方向关系决定的。 [题点全练] 1.[速度、速度变化量与加速度方向间的关系]
如图所示,汽车在做直线运动过程中,原来的速度是v1,经过一小段时间Δt以后,速度变为v2,则下列说法正确的是( )
A.图中a是矢量,Δv是标量
B.图甲中汽车速度v1的方向与加速度a的方向相反 C.图甲中汽车速度v1的方向与加速度a的方向相同 D.图乙中汽车速度v1的方向与加速度a的方向相同
解析:选C 速度、速度变化量以及加速度均是矢量,选项A错误;题图甲中汽车做加速运动,则速度v1的方向与加速度a的方向相同,选项B错误,C正确;题图乙中汽车做减
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《精品》2020版高考物理一轮复习第一章第1节描述运动的基本概念讲义8



