2013届高三物理总复习：第一章运动的描述 匀变速直线运动第1讲 运动的描述(人教版）
第1讲 运动的描述
参考系、质点 Ⅰ(考纲要求)
1.参考系
要描述一个物体的运动，首先要选定某一个其它的物体做参考，这个被选作参考的物体叫参考系．
对同一物体的运动，所选择的参考系不同，对它的运动的描述就会不同．通常以地面为参考系来研究物体的运动．
2．时刻和时间间隔
(1)时刻：指的是某一瞬时，在时间轴上用点来表示、对应的是位置、速度等状态量．
(2)时间间隔：是两个时刻间的间隔，在时间轴上用线段来表示，对应的是位移、路程等过程量．
3．质点
用来代替物体的有质量的点叫做质点，研究一个物体的运动时，如果物体的形状和大小对研究的问题的影响可以忽略，就可以把此物体看作质点.
位移、速度 Ⅱ(考纲要求)
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
(1)速度：用位移与发生这个位移所用时间的比值，表示物体运动的快慢，这个就是速度．
(2)平均速度：在变速运动中，物体在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值，即＝，是矢量．
(3)瞬时速度：运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度，是矢量．
3．速率和平均速率
(1)速率：瞬时速度的大小，是标量．
(2)平均速率：路程与时间的比值，不一定等于平均速度的大小.
加速度 Ⅱ(考纲要求)
1.物理意义：描述物体速度变化快慢的物理量．
2．定义：速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值．
3．定义式：a＝.
●特别提醒
提醒一 也叫速度的变化率．
提醒二 加速度的方向与Δv的方向相同，与v的方向可能相同，也可能相反，也可能不在一条直线上．
1．下列关于质点的说法中，正确的是( )．
A．只要是体积很小的物体都可以看成质点
B．只要是质量很小的物体都可以看成质点
C．质量很大或体积很大的物体都一定不能看成质点
D．由于所研究的问题不同，同一物体有时可以看做质点，有时不能看做质点
解析 在研究乒乓球旋转情况时，尽管乒乓球体积和质量很小，但其不同位置的转动情形不同，即此时乒乓球不可视为质点，故选项A、B错误；由前面的分析可知，在研究地球公转时可以把地球视为质点，选项C错误．正确选项是D.
答案 D
2．下列几个速度中属于平均速度的是( )．
A．子弹射出枪口的速度是800 m/s，以790 m/s的速度击中目标
B．汽车从甲站行驶到乙站的速度是40 km/h
C．汽车通过站牌时的速度是72 km/h
D．小球在第3秒内的速度是5 m/s
解析 平均速度与某一段位移或某一段时间相对应，故应选B、D正确．
答案 BD
3．如下表是某同学浏览央视网站主页看到的当日的节目单，那么节目单中出现的13：30、14：50、15：20、18：19、20：30表示的是( ).
今日电视
13：30 CCTV2
交易时间：权威解读财经资讯
14：50 CCTV10
百科探秘：与猛虎相伴的女郎
15：20 CCTV6
迪斯尼经典影片《功夫少女》
18：19 CCTV3
《快乐驿站》纪连海趣说和珅
20：30 湖南卫视
节节高声：锦衣卫护航飞轮海
A.都表示时间间隔
B．都表示时刻
C．13：30表示时间间隔，14：50、15：20、18：19、20：30表示时刻
D．13：30表示时刻，14：50、15：20、18：19、20：30表示时间间隔
解析 节目单中出现的13：30、14：50、15：20、18：19、20：30表示的是节目开始时的时刻，选项B正确．
答案 B
4．观察如图111所示的漫画，图中司机对乘车人说：“你没动．”而路上的小女孩说：“真快！”司机和小女孩对运动状态的描述所选取的参考系分别为( )．
图1-1-1
A．地面，地面 B．地面，汽车
C．汽车，地面 D．汽车，汽车
解析 乘车人和车具有相同的速度，保持相对静止，而相对地面来说，车在运动．故选项C正确．
答案 C
5.某学校田径运动场跑道示意图如图112所示，其中A点是所有跑步项目的终点，也是400 m,800 m赛跑的起跑点；B点是100 m赛跑的起跑点．在校运会中，甲、乙、丙三个同学分别参加了100 m、400 m和800 m赛跑．则( )．
图1-1-2
A．甲的位移最小 B．丙的位移最大
C．乙、丙的路程相等 D．丙的路程最大
解析 甲的位移大小为100 m，乙、丙位移均为零，A、B错误，丙的路程为800 m最大，D正确、C错误．
答案 D
6．甲、乙两个物体在同一直线上沿正方向运动，a甲＝4 m/s2，a乙＝－4 m/s2，那么对甲、乙两物体判断正确的是( )．
A．甲的加速度大于乙的加速度
B．甲做加速直线运动，乙做减速直线运动
C．甲的速度比乙的速度变化快
D．甲、乙在相等时间内速度变化可能相等
解析 加速度的正、负表示方向，绝对值表示大小，甲、乙加速度大小相等，A错．甲的加速度与速度同向，所以做加速运动，乙的加速度与速度方向相反，所以做减速运动，B对．加速度大小表示速度变化的快慢，甲、乙速度变化一样快，C错．由Δv＝a·Δt可知在相等时间内，甲、乙速度变化大小相等，方向相反，D错．
答案 B
考点一 对质点的进一步理解
1．质点是一个理想化的物理模型．
2．物体能否看成质点是由问题的性质决定的．同一物体在有些情况下可以看成质点，而在另一些情况下又不能看成质点．如研究火车过桥的时间时就不能把火车看成质点，但研究火车从北京到上海所用时间时就可把火车看成质点．
【典例1】
下列情况下的物体，哪些可以看做质点( )．
A．研究绕地球飞行时的航天飞机
B．研究飞行中直升飞机上的螺旋桨的转动情况
C．放在地面上的木箱，在上面的箱角处用水平推力推它，木箱可绕下面的箱角转动
D．计算在传送带上输送的工件数量
思路图解
答案 AD
【变式1】
以下情景中，加着重号的人或物体可看成质点的是( )．
A．研究一列火车通过长江大桥所需的时间
B．乒乓球比赛中，运动员发出的旋转球
C．研究航天员翟志刚在太空出舱挥动国旗的动作
D．用GPS确定打击海盗的“武汉”舰在大海中的位置
解析 把物体看做质点的条件是：物体的大小或形状对研究的问题没有影响，或者对研究问题的影响可以忽略时，物体就可以看做质点．研究火车通过长江大桥的时间不能把火车看成质点；“旋转球”上的不同点转动情况不同，故不能把它看作质点；研究航天员翟志刚在太空出舱挥动国旗的动作时，不能把翟志刚看成质点；用GPS确定“武汉”舰在大海中的位置时，可以把“武汉”舰看成质点．故应选D.
答案 D
考点二 对速度和速率的理解
物理意义描述
分 类
决定因素
方 向
速
度
描述物体运动快慢和方向的物理量，是矢量
平均速度、
瞬时速度
平均速度由位移和时间决定
平均速度方向与位移变化量方向相同，瞬时速度方向为该点运动方向
速
率
描述物体运动快慢的物理量，是标量
平均速率、瞬时速率
平均速率由路程和时间决定
无方向
联
系
它们的单位相同；瞬时速度的大小等于瞬时速率；平均速度的大小不一定等于平均速率.
【典例2】
某班同学去参加野外游戏．该班同学分成甲、乙、丙三个小组，同时从营地A出发，沿各自的路线搜寻目标，要求同时到达营地B，如图113所示为其运动轨迹，则关于他们的平均速度和平均速率的说法正确的是( )．
图1-1-3
A．甲、乙、丙三组的平均速度大小相同
B．甲、乙、丙三组的平均速率大小相同
C．乙组的平均速度最大，甲组的平均速度最小
D．乙组的平均速率最小，甲组的平均速率最大
思路图解
答案 AD
【变式2】
如图1-1-4所示，两个人以相同的速率同时从圆形轨道的A点出发，分别沿ABC和ADE方向行走，经过一段时间后在F点相遇(图中未画出)．从出发到相遇的过程中，描述两人运动情况的物理量不相同的是( )．
图1-1-4
A．速度 B．位移
C．路程 D．平均速度
解析 运动过程中两人的速度方向不同；起点、终点都相同，说明位移相同；因两个人以相同的速率同时从圆形轨道的A点出发，在相同的时间内所走的路程相同；根据平均速度公式，位移相同，运动时间相同，所以平均速度相同．故应选A.
答案 A
考点三 对位移、速度变化和加速度的理解
1．对速度变化和加速度理解：由a＝可知，加速度是速度的变化率，加速度大，意味着速度变化快，并不表示速度变化大．
2．在同一条直线上判断物体速度是增大还是减小：要看加速度方向与速度方向的关系，方向相同则增大，方向相反则减小，而“增大”或“减小”的快慢就要看加速度的大小．
3．对位移的理解：应注意：只要速度方向不变化，物体做直线运动的位移就一直增大，只有速度方向相反后，其位移才会减小，与速度的大小变化无关．
【典例3】
(改编题)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的方向相同，但加速度大小先保持不变，再逐渐减小直至为零，则在此过程中( )．
A．速度先逐渐变大，然后再逐渐减小，当加速度减小到零时，速度达到最小值
B．速度先均匀增加，然后增加的越来越慢，当加速度减小到零时，速度达到最大值
C．位移逐渐增大，当加速度减小到零时，位移将不再增大
D．位移先逐渐增大，后逐渐减小，当加速度减小到零时，位移达到最小值
解析 加速度与速度同向，速度应增大，当加速度不变时，速度均匀增加；当加速度减小时，速度仍增大，但不再是均匀增大，直到加速度为零时，速度不再增大，A项错误，B项正确；因质点速度方向不变化，始终是向前运动，最终匀速运动，所以位移一直在增大，C项和D项均错误．
答案 B
【变式3】
某质点以20 m/s的初速度竖直向上运动，其加速度保持不变，经2 s到达最高点，上升高度为20 m，又经过2 s回到出发点时，速度大小仍为20 m/s，关于这一运动过程的下列说法中正确的是( )．
A．质点运动的加速度大小为10 m/s2，方向竖直向下
B．质点在这段时间内的平均速度大小为10 m/s
C．质点在最高点时加速度为零
D．质点在落回抛出点时的速度与开始离开抛出点时的速度相等
解析 根据加速度的定义知，取竖直向上为正方向，则：a＝ m/s2＝－10 m/s2，负号表示加速度方向与规定的正方向相反，即竖直向下，选项A正确；由位移的定义知，这段时间内的总位移为零，而路程为40 m，根据平均速度的定义知，平均速度为零，但平均速率却为v＝ m/s＝10 m/s，即选项B错误；质点做匀变速运动，每时每刻的加速度都相同，在最高点速度为零，但加速度大小仍为10 m/s2，方向竖直向下，所以选项C错误；在抛出点两时刻的瞬时速度大小相等，但方向相反，选项D错误．
答案 A
1.对直线运动基本概念的考查
阅卷教师揭秘
(1)命题分析
高考试题中单独考查直线运动的基本概念的命题不多，主要从概念的内涵和外延、矢量正负号的含义(表示方向，不表示大小)、矢量的变化率等方面进行考查，例如2009广东17题、2010全国24题、2011安徽16题等．
(2)主要题型：选择题
(3)卷面错因
①不能充分理解概念的内涵与外延；
②分不清矢量与标量，没能正确理解矢量正负号的含义；
③不能正确理解速度、速度变化量及加速度的关系．
(4)解决方法
大家在复习过程中，不但要知道知识结论，还要了解知识的形成过程，深刻体会物理学家的思想，这样才能灵活地驾驭知识，取胜高考.
【典例】 (上海单科，11)某物体以30 m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g取10 m/s2.
5 s内物体的( )．
A．路程为65 m B．位移大小为25 m，方向向上
C．速度改变量的大小为10 m/s D．平均速度大小为13 m/s，方向向上
教你审题
解析 物体的上升时间s1＝＝3 s，上升高度H＝＝45 m，下降阶段t1＝(5－3) s＝
2s，下降的位移s1＝gt＝20 m．所以5 s内物体的位移s＝H－s1＝25 m，方向向上．路程s′＝H＋s1＝65 m．5 s时物体的速度v1＝gt1＝20 m/s，方向向下，5 s内物体的速度改变量Δv＝v1－v0＝－50 m/s，方向向下，v＝＝ m/s＝5 m/s，方向向上．
答案 AB
一、对质点的考查(低频考查)
1．(2009·广东，2)做下列运动的物体，能当做质点处理的是( )．
A．自转中的地球
B．旋转中的风力发电机叶片
C．在冰面上旋转的花样滑冰运动员
D．做匀速直线运动的火车
解析 研究地球的自转时，地球不能看做质点，旋转中的风力发电机叶片不能看做质点，在冰面上旋转的花样滑冰运动员也不能看做质点．做匀速直线运动的火车可以看做质点．
答案 D
2. (2011·上海综合能力)图1-1-5是一张天文爱好者经长时间曝光拍摄的“星星的轨迹”照片．这些有规律的弧线的形成，说明了( )
．
图1-1-5
A．太阳在运动
B．月球在公转
C．地球在公转
D．地球在自转
解析 从图中可以看出星星的轨迹呈现圆弧形状，这种现象的发生实际上不是恒星在运动，而是因地球自转拍摄到的恒星相对位置变化的现象．即选择地球表面为参考系，所观察到的恒星运动轨迹．
答案 D
二、对运动概念的考查(中频考查)
3．(2009·台湾)汽车后刹车灯的光源，若采用发光二极管(LED)，则通电后亮起的时间会比采用灯丝的白炽车灯大约快0.5秒，故有助于后车驾驶员提前作出反应．假设后车以50 km/h的车速等速前进，则在0.5秒的时间内，后车前行的距离大约为多少公尺( )．
A．3 B．7 C．12 D．25
解析 公尺即为国际制单位中的米．
由s＝vt得s＝×0.5 m＝6.94 m．故B项正确．
答案 B
4．(2010·海南)下列说法正确的是( )．
A．若物体运动速率始终不变，则物体所受合力一定为零
B．若物体的加速度均匀增加，则物体做匀加速直线运动
C．若物体所受合力与其速度方向相反，则物体做匀减速直线运动
D．若物体在任意的相等时间间隔内位移相等，则物体做匀速直线运动
解析 物体运动速率不变但方向可能变化，因此合力不一定为零，A错；物体的加速度均匀增加，即加速度在变化，是非匀加速直线运动，B错；物体所受合力方向与其速度方向相反，只能判断其做减速运动，其加速度大小不能确定，C错；若物体在任意相等时间间隔内的位移相等，则物体做匀速直线运动，D对．
答案 D
5．(2011·山东综合能力卷)声波在传播过程中遇到较大障碍物时会产生回声．据此，小丽和小强互相配合，使用秒表和米尺来测量声速．如图1-1-6所示面对某建筑物的墙壁，小丽手持一对模板对拍，调整对拍节奏，使得拍打的时刻和听到前次拍打产生的回声的时刻重合，小强负责记录拍打次数和时间，设小丽拍打N次所用时间为T(其中N不包括开始计
时的那次拍打)，距离墙壁的距离为L，则声速v＝________.
图1-1-6
解析 每次拍打时间间隔为t＝，声波往返距离为2L.
则声速v＝＝.
答案
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