1、高届物理一轮复习优化方案全套学案第一章运动的描述匀变速直线运动的研究1第一节描述运动的基本概念考点要求高考命题点实况 参考系、质点匀变速直线运动规律是高中物理的基础,也是历年高考的主干内容由于2017年选修35列为必考内容,其占据2道选择题,全国卷都把对本章的考查淡化；但2018年全国卷中又重新出现了图象与运动结合问题,说明该部分内容仍是考核的热点从内容来看命题有以下特点和趋势：(1)结合基本概念和基本规律考查匀变速直线运动；(2)结合图象考查追及和相遇问题；(3)追及、相遇问题出现新考查动向：2018年全国卷24题以非选择题形式结合动量守恒考查追及、相遇问题,动量守恒与力学部分内容有了更好的
2、融合,预计这种方式仍会延续. 位移、速度和加速度 匀变速直线运动及其公式、图象实验一：研究匀变速直线运动第一节描述运动的基本概念【基础梳理】【自我诊断】 判一判(1)研究物体的运动时,不能选择变速运动的物体作为参考系()(2)研究里约奥运会跳水冠军陈艾森的动作时,不能把运动员看做质点()(3)在直线运动中,物体的位移大小一定等于其路程()(4)子弹击中目标的速度属于瞬时速度()(5)加速度是描述速度变化大小的物理量()(6)加速度为正值,表示速度的大小一定越来越大()提示：(1)(2)(3)(4)(5)(6)提示：质量大小形状同一不同有向线段直线距离初位置末位置比值运动快慢速度变化量 做一做2
3、017年4月20日天舟一号首发成功,如图所示是火箭点火升空瞬间的照片,关于这一瞬间的火箭的速度和加速度的判断,下列说法正确的是()A火箭的速度很小,但加速度可能较大B火箭的速度很大,加速度可能也很大C火箭的速度很小,所以加速度也很小D火箭的速度很大,但加速度一定很小提示：选A.火箭点火升空瞬间速度很小,火箭得到高速气体的反冲力,加速度可能较大,A正确,B、D错误；加速度的大小与速度的大小无必然联系,故C错误 想一想以恒定的速率做圆周运动的物体有加速度吗？为什么？提示：有,因为速度的方向在变化对质点和参考系的理解【知识提炼】1建立质点模型的两个关键点(1)明确题目中要研究的问题是什么,质点是对实
4、际物体的科学抽象,是研究物体运动时对实际物体进行的近似,真正的质点并不存在(2)分析物体的大小和形状对所研究的问题产生的影响能否忽略不计,当物体的大小和形状对所研究运动的影响很小,可以忽略不计时,就可将其视为质点2参考系的选取原则：以观测方便和使运动的描述尽可能简单为原则(1)研究地面上物体的运动时,常选地面或相对地面静止的物体作为参考系(2)研究某一系统中物体的运动时,常选该系统为参考系例如：研究宇航舱内物体的运动情况时,选取宇航舱为参考系【跟进题组】1(多选)中国诗词大会第二季于2017年春节期间在央视一套、十套播出,备受广大观众喜欢,在中国大地掀起诗词热在这些脍炙人口的诗词中包含着许多物
5、理知识,下列说法正确的是()A宋代诗人陈与义的诗句“飞花两岸照船红,百里榆堤半日风。卧看满天云不动,不知云与我俱东。”其中“云与我俱东”意思是说诗人和云都向东运动,诗人以两岸或两岸的红花、榆树为参考系B唐代诗人李白的诗句“朝辞白帝彩云间,千里江陵一日还”,根据“千里江陵一日还”可估算出诗人李白的平均速度C辛弃疾描写月亮的诗句“飞镜无根谁系？姮娥不嫁谁留？”说明万有引力的存在D毛泽东诗句“坐地日行八万里,巡天遥看一千河”说明地球在自转解析：选ACD.宋代诗人陈与义的诗句“卧看满天云不动,不知云与我俱东”中“云与我俱东”意思是说诗人和云都向东运动,根据诗的前两句我们可以推测出诗人是以两岸或两岸的红
6、花、榆树为参考系的,选项A正确；由于李白诗中只给出了时间“一日”和路程“千里”,而没有给出白帝到江陵的位移,所以不能估算出诗人李白的平均速度,选项B错误；辛弃疾描写月亮的诗句“飞镜无根谁系？姮娥不嫁谁留？”诗句中的“飞镜”指月亮,月亮绕地球运动,说明万有引力的存在,选项C正确；毛泽东诗句“坐地日行八万里,巡天遥看一千河”,说明地面上的人随地球自转运动,可以看到日月星辰,这说明地球在自转,选项D正确2(多选)为了提高枪械射击时的准确率,制造时会在枪膛上刻上螺旋形的槽这样,当子弹在枪管中运动时,会按照旋转的方式前进离开枪管后,子弹的高速旋转会降低空气密度、侧风等外部环境对子弹的影响,从而提高子弹飞
7、行的稳定性下列关于子弹运动的说法中正确的是()A当研究子弹的旋转对子弹飞行的影响时可以把子弹看做质点B当研究子弹射击百米外的靶子所用的时间时可以把子弹看做质点C无论研究什么问题都可以把子弹看做质点D能否将子弹看做质点,取决于我们所研究的问题解析：选BD.研究子弹的旋转对子弹飞行的影响时,子弹不能看成质点,A错误；当研究子弹射击百米外的靶子所用的时间时,子弹的大小和形状可以忽略,可以看成质点,B正确；当物体的形状、大小对所研究的问题没有影响时,我们就可以把它看做质点,所以能否将子弹看做质点,取决于我们所研究的问题,C错误,D正确位移与路程的区别与联系【知识提炼】比较项目位移x路程l决定因素由始、
8、末位置决定由实际的运动轨迹长度决定运算规则矢量的三角形定则或平行四边形定则标量的代数运算大小关系xl(路程是位移被无限分割后,所分的各小段位移的绝对值的和)【跟进题组】1(多选)2018年8月16日在清华大学举办第三届“登峰杯”机器人大赛中,某机器人在平面内由点(0,0)出发,沿直线运动到点(3,1),然后又由点(3,1)沿直线运动到点(1,4),然后又由点(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),平面坐标系横、纵坐标轴的单位长度为1 m整个过程中机器人所用时间是2 s,则下列说法正确的是()A机器人的运动轨迹是一条直线B机器人不会两次通过同一点C整个过
9、程中机器人的位移大小为2 mD整个过程中机器人的位移方向与由点(5,5)运动到点(2,2)的位移方向相反解析：选CD.在坐标系中画出机器人的运动轨迹如图所示,可见其运动轨迹不是一条直线,图线的交点表示机器人两次通过同一点,A、B均错误；整个过程中机器人的位移为从点(0,0)到点(2,2)的有向线段,大小为2 m,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机器人的位移方向与由点(5,5)到点(2,2)的位移方向相反,D正确2如图所示,自行车的车轮半径为R,车轮沿直线无滑动地滚动,当气门芯由车轮的正上方第一次运动到车轮的正下方时,气门芯位移的大小为()AR
10、 B2RC2R DR解析：选D.当气门芯由车轮的正上方第一次运动到车轮的正下方时,车轮向前运动半个周长,气门芯的初位置与末位置如图所示,由几何知识得,气门芯的位移大小xR.平均速度与瞬时速度的区别和联系【知识提炼】比较项目平均速度瞬时速度定义物体在某一段时间内完成的位移与所用时间的比值物体在某一时刻或经过某一位置时的速度定义式v(x为位移)v(t趋于零)标矢性矢量,平均速度方向与对应时间段内物体位移方向相同矢量,瞬时速度方向与物体对应时刻运动方向相同,沿其运动轨迹切线方向实际应用物理实验中通过光电门测速,把遮光条通过光电门时间内的平均速度视为瞬时速度注意：关于用平均速度法求瞬时速度(1)方法概
11、述：由平均速度公式可知,当x、t都非常小,趋向于极限时,这时的平均速度就可认为是某一时刻或某一位置的瞬时速度(2)选用思路：当已知物体在微小时间t内发生的微小位移x时,可由粗略地求出物体在该位置的瞬时速度【跟进题组】1(多选)如图所示,物体沿曲线轨迹的箭头方向运动,AB、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下列说法正确的是()A物体在AB段的平均速度大小为1 m/sB物体在ABC段的平均速度大小为 m/sCAB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段的平均速度解析：选ABC.由可得：AB
12、 m/s1 m/s,AC m/s,故A、B均正确；所选取的过程离A点越近,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,故D错误2. (多选)2018年达喀尔拉力赛中,如图所示为某选手在一次训练中的路线图,他先用地图计算出出发地A和目的地B的直线距离为9 km,实际从A运动到B用时5 min,赛车上的里程表指示的里程数增加了15 km,当他经过某路标C时,车内速度计指示的示数为150 km/h,那么可以确定的是()A整个过程中赛车的平均速率大小为108 km/hB整个过程中赛车的平均速度大小为108
13、 km/hC赛车经过路标C时的瞬时速度大小为150 km/hD赛车经过路标C时速度方向为由A指向B解析：选BC.从A到B位移为9 km,路程为15 km,用时 h,可得整个过程的平均速率为180 km/h、平均速度大小为108 km/h,故A错、B对；速度计显示的是瞬时速度大小,故C对；赛车经过路标C时的速度方向为沿运动轨迹在C点的切线方向,故D错3(2019北京西城区模拟)用如图所示的计时装置可以近似测出气垫导轨上滑块的瞬时速度已知固定在滑块上遮光条的宽度为4.0 mm,遮光条经过光电门的遮光时间为0.040 s,则滑块经过光电门位置时的速度大小为()A0.10 m/s B100 m/sC4
14、.0 m/s D0.40 m/s解析：选A.遮光条经过光电门的遮光时间很短,所以可以把遮光条经过光电门的平均速度当做滑块经过光电门位置时的瞬时速度,即v m/s0.10 m/s,选项A正确速度、速度变化量和加速度的关系【知识提炼】1速度、速度变化量和加速度的对比比较项目速度速度变化量加速度物理意义描述物体运动快慢和方向的物理量,是状态量描述物体速度改变的物理量,是过程量描述物体速度变化快慢和方向的物理量,是状态量定义式vvvv0a决定因素v的大小由v0、a、t决定由a与t决定(vat)由F、m决定(a不是由v、t、v0决定的)方向与位移同向,即物体运动的方向由a的方向决定与v的方向一致,由F的
15、方向决定,与v0、v的方向无关2.判断质点做加速直线运动或减速直线运动的方法【典题例析】为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为L3.0 cm的遮光板,如图所示,滑块在牵引力作用下先后匀加速通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为t10.30 s,通过第二个光电门的时间为t20.10 s,遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间间隔为t3.0 s试估算：(1)滑块的加速度大小(保留两位有效数字)；(2)两个光电门之间的距离审题突破遮光板通过光电门的时间非常短,可以把遮光板经过光电门的平均速度当做滑块经过光电门位置时的瞬时速度解析(1)遮光板
16、通过第一个光电门的速度大小v1 m/s0.10 m/s遮光板通过第二个光电门的速度大小v2 m/s0.30 m/s故滑块的加速度大小a m/s20.067 m/s2.(2)两个光电门之间的距离xt3.0 m0.6 m.答案(1)0.067 m/s2(2)0.6 m【迁移题组】 迁移1加速度与速度及速度变化之间的制约关系1(2019三门峡模拟)赵凯华教授说过“加速度是人类认识史上最难建立的概念之一,也是每个初学物理的人最不易掌握的概念”所以对加速度的认识应该引起大家的重视下列说法中正确的是()A加速度是描述速度变化快慢的物理量,速度大,加速度一定大B速度变化得越快,加速度就变化得越快C物体加速度
17、变大,则速度也一定是在变大D加速度的方向与速度变化量的方向相同解析：选D.加速度是描述物体速度变化快慢的物理量,加速度的大小取决于速度的变化率,与速度的大小无关,故A错误；速度变化得越快,加速度就越大,但加速度的变化不一定越快,故B错误；物体加速度变大,但如果加速度和速度方向相反,则速度在减小,故C错误；根据加速度的定义可知,加速度的方向与速度变化量的方向相同,故D正确 迁移2加速度的计算2.如图所示,小球以大小为3 m/s的速度v1水平向右运动,碰一墙壁经t0.01 s后以大小为2 m/s的速度v2沿同一直线反向弹回,则小球在这0.01 s内的平均加速度是()A100 m/s2,方向向右 B
18、100 m/s2,方向向左C500 m/s2,方向向左 D500 m/s2,方向向右解析：选C.法一：取末速度的方向为正方向,由a得,a m/s2500 m/s2,方向与v2方向相同,水平向左,故选项C正确法二：取初速度的方向为正方向,由a得,a m/s2500 m/s2,方向与v2方向相同,水平向左,故选项C正确 迁移3极限思想在求解加速度中的应用3(2019浙江湖州中学模拟)如图所示,为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为4.0 cm的遮光板滑块向右做匀加速直线运动依次通过两个光电门A和B.光电门上的黑点处有极细的激光束,当遮光板挡住光束时开始计时,不遮挡光束时停止计时现记录了
19、遮光板通过第一个光电门所用的时间为t10.30 s,通过第二个光电门所用的时间为t20.10 s,光电门从第一次计时结束到第二次计时开始经历的时间为t30.30 s,则滑块的加速度大小应为()A0.67 m/s2 B0.14 m/s2C0.54 m/s2 D0.22 m/s2解析：选C.遮光板通过第一个光电门的平均速度大小为v1 m/s0.13 m/s(d为遮光板的宽度),这个速度就是滑块通过第一个光电门中间时刻的速度,即计时0.15 s时的瞬时速度；遮光板通过第二个光电门的平均速度大小为v2 m/s0.4 m/s,这个速度就是通过第二个光电门中间时刻的速度,即第二个光电门计时0.05 s时的
20、瞬时速度；因此加速度大小为a m/s20.54 m/s2,因此C正确迁移角度解决方式易错警示加速度的制约因素速度变化量所需要的时间速度大或速度变化量大都不足以说明加速度大,一定要看速度变化率的大小加速度的计算定义式法、方向判断法一定分清初、末速度的方向,只有加速度方向与初速度方向相同物体才做加速运动极限思想的应用t0时认为是瞬时值在短时间内的平均速度大小可以认为是瞬时速度,代入定义式计算即可 加速度矢量性的考查典例(多选)一物体做匀变速直线运动,某时刻速度大小为 4 m/s,1 s后速度的大小变为10 m/s,在这1 s内该物体的()A加速度的大小为6 m/s2,方向与初速度的方向相同B加速度
21、的大小为6 m/s2,方向与初速度的方向相反C加速度的大小为14 m/s2,方向与初速度的方向相同D加速度的大小为14 m/s2,方向与初速度的方向相反核心考点1.速度的矢量性理解2.加速度定义式的应用3加速度方向的判断.命题技巧1.某时刻速度只提及大小,而方向需要学生自己全面考虑2计算出的加速度与初速度的正、负关系决定方向.核心素养1.物理观点：运动观念2科学探究：推理、讨论.审题关键题目中速度为其大小,在解题中应考虑其方向性,则速度可为4 m/s,10 m/s.解析选初速度方向为正方向,若初、末速度方向相同,a m/s26 m/s2,方向与初速度的方向相同,选项A正确,B错误；若初、末速度
22、方向相反,a m/s214 m/s2,方向与初速度的方向相反,选项C错误,D正确答案AD易错展示(1)少选得一半分数,错选不得分(2)忽略速度的方向,只考虑大小,只选了A项(3)认为初速度为4 m/s,末速度为10 m/s,结果为14 m/s2,而认为与初速度方向相同错选C项此时一定要看准加速度与初速度的“、”关系.【对点训练】 (多选)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甲的加速度与乙的加速度大小相等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每经过1 s,甲的速度增加4 m/s解析：选ABD.加
23、速度的正、负表示方向,绝对值表示大小,故甲、乙加速度大小相等,方向相反,选项A正确；甲的加速度与速度同向,做加速运动,乙的加速度与速度方向相反,做减速运动,选项B正确；加速度大小表示速度变化的快慢,甲、乙速度变化一样快,选项C错误；由vat可知每经过1 s,甲的速度增加4 m/s,选项D正确 一质点在x轴上运动,初速度v00,加速度a0,当加速度a的值由零逐渐增大到某一值后再逐渐减小到零,则该质点()A速度先增大后减小,直到加速度等于零为止B速度一直在增大,直到加速度等于零为止C位移先增大,后减小,直到加速度等于零为止D位移一直在增大,直到加速度等于零为止解析：选B.由于加速度的方向始终与速度
24、方向相同,质点速度逐渐增大,当加速度减小到零时,速度达到最大值,选项A错误,B正确；位移逐渐增大,当加速度减小到零时,速度不再变化,位移将随时间继续增大,选项C、D错误(建议用时：40分钟)一、单项选择题1.在“金星凌日”的精彩天象中,观察到太阳表面上有颗小黑点缓慢走过,持续时间达六个半小时,那便是金星,这种天文现象称为“金星凌日”,如图所示下面说法正确的是()A地球在金星与太阳之间B观测“金星凌日”时可将太阳看成质点C以太阳为参考系,金星绕太阳一周位移不为零D以太阳为参考系,可以认为金星是运动的解析：选D.金星通过太阳和地球之间时,我们才看到金星没有被太阳照亮的一面呈黑色,选项A错误；因为太
25、阳的大小对所研究问题起着至关重要的作用,所以观测“金星凌日”不能将太阳看成质点,选项B错误；金星绕太阳一周,起点与终点重合,位移为零,选项C错误；金星相对于太阳的空间位置发生了变化,所以以太阳为参考系,金星是运动的,选项D正确2太阳从东边升起,西边落下, 是地球上的自然现象,但在某些条件下,在纬度较高的地区上空飞行的飞机上,旅客可以看到“日头从西边出”的奇景这些条件是()A时间必须是在清晨,飞机正在由东向西飞行,飞机的速度必须较快B时间必须是在清晨,飞机正在由西向东飞行,飞机的速度必须较快C时间必须是在傍晚,飞机正在由东向西飞行,飞行的速度必须较快D时间必须是在傍晚,飞机正在由西向东飞行,飞机
26、的速度不能太快解析：选C.本题解题关键：弄清地球上的晨昏线；理解飞机顺着地球自转方向运动称为向东,逆着地球自转方向运动称为向西如图标明了地球的自转方向OaO为晨线,OdO为昏线(右半球上为白天,左半球上为夜晚)若在纬度较高的a点(在晨线上),飞机向东(如图中向右)飞行,旅客看到的太阳仍是从东方升起设飞机飞行速度为v1,地球在该点的自转线速度为v2,在a点,飞机向西飞行时,若v1v2,飞机处于地球上黑夜区域；v1v2,旅客可看到太阳从西边升起,若v1v2,飞机在黑夜区域因此,飞机必须在傍晚向西飞行,并且速度要足够快时才能看到“日头从西边出”的奇景选项C正确3.如图所示,帆板在海面上以速度v朝正西
27、方向运动,帆船以速度v朝正北方向航行,以帆板为参照物()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vD帆船朝北偏东45方向航行,速度大小为v解析：选D.以帆板为参照物,帆船具有朝正东方向的速度v和朝正北方向的速度v,两速度的合速度大小为v,方向朝北偏东45,故选项D正确4.智能手机上装载的众多APP软件改变着我们的生活如图所示为某地图APP软件的一张截图,表示了某次导航的路径,其推荐路线中有两个数据：22分钟、9.8公里,下列相关说法正确的是()A研究汽车在导航图中的位置时,可以把汽车看做质点B22分钟表示的是某个时刻C9.8公里
28、表示了此次行程的位移的大小D根据这两个数据,我们可以算出此次行程的平均速度的大小解析：选A.研究汽车在导航图中的位置时,汽车的大小和形状可忽略不计,则可以把汽车看做质点,A正确；22分钟表示的是时间间隔,B错误；9.8公里表示了此次行程的路程的大小,C错误；平均速率等于路程与时间的比值,则根据这两个数据,我们可以算出此次行程的平均速率的大小,不能算出此次行程的平均速度的大小,D错误5.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t.测得遮光条的宽度为x,用近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度为使更接近瞬时速度,正确的措施是()A换用宽度更窄的遮光条B提
29、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.表示的是t时间内的平均速度,遮光条的宽度x越窄,则记录遮光时间t越小,越接近滑块通过光电门时的瞬时速度,选项A正确62018年8月24日中越“跨越2018”联合军事演习在东海空域举行假设有一架直升机以加速度a从地面由静止开始竖直向上起飞,已知直升机在上升过程中每秒钟的耗油量Vpaq(p、q均为常数),若直升机欲加速上升到某一高度处,且耗油量最小,则其加速度大小应为()A BC D解析：选B.由hat2知直升机的运动时间t,则其上升过程中耗油总量V总Vt(paq) ,由数学知识得要使V总最小,应有p2a,即a,B正确二、多项选择题7一质点沿一边长为2 m的正方形轨道运动,每秒钟匀速移动1 m,初始位置在bc边的中点A,由A向c运动,如图所示,A、B、C、D分别是bc、cd、da、ab边的中点,则下列说法正确的是()A第2 s末的瞬时速度大小是1 m/sB前2 s内的平
