2022年高考物理第二章描述运动的基本概念匀速直线运动教案 .pdf
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1、学习必备欢迎下载第 1 讲 描述运动的基本概念匀速直线运动内容解读学习内容能力要求考向定位1参考系、质点2位移、速度和加速度1认识在哪些情况下可以把物体看成质点的,知道不引入参考系就无法确定质点的位置和运动2理解位移、速度和加速度1在研究物理问题过程中构建物理模型,再现物理情景2对参考系、质点只作级要求,对位移、速度和加速度则作级要求知识点整合一、机械运动、参考系、位置、位移和路程1、 机械运动:一个物体相对于另一个物体位置的改变 包括平动、 转动和振动等形式 参考系:为了研究物体的运动而假设为 不动的物体参考系的选取是任意的,对同一物体的运动,选取的参考系不同,对物体的运动 描述结果不同2、
2、位移描述物体位置的变化,是从物体运动的初位置指向末位置的矢量 ,即位移大小和方向由始、 末位置决定, 与物体运动路径无关;路程是物体运动轨迹 的长度, 是标量 既有大小又有方向, 运算遵循 平行四边形定则的物理量, 叫做矢量 ; 只有大小而没有方向的物理量,叫做标量【例 1】关于位移和路程,以下说法正确的是()A位移是矢量,路程是标量B物体的位移是直线,而路程是曲线C在直线运动中,位移与路程相同D只有在质点做单向直线运动时,位移的大小才等于路程解析: 位移描述物体位置的变化,它是从物体初位置指向末位置的物理量,它是矢量;路程是从物体初位置到末位置所经过的路径轨迹长度路程是标量A正确位移和路程都
3、是物理量,不存在直线或曲线问题,B错位移和路程是两个不同的物理量,前者是矢量后者是标量,即使大小相等也不能说二者相同,C错, D正确答案: AD 特别提醒:位移和路程容易混淆,常见错误认识是认为做直线运动的物体的位移大小与路程相等。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 17 页学习必备欢迎下载 规律总结 抓住运动轨迹有直线和曲线运动之分;位移和路程是两个不同性质的物理量;位移是初位置指向末位置的有向线段,而路程是轨迹的长度【例 2】 易错题 对参考系的理解,以下说法正确的是()A不选参考系,就无法研究某一物体是怎样运动的B参考
4、系一定要选取不动的物体C研究车轮边缘上一点的运动时,只能以轮轴为参考系D同一物体的运动,对不同的参考系有相同的观察结果解析: 研究物体运动必须选择参考系,参考系的选择是任意的,对同一物体的运动,选取的参考系不同,对物体的描述结果不同,故只有A项正确答案: A 方法技巧 选择参考系其实是选择一个用来与所描述的对象进行比较的物体,任何物体都可以选做参考系,但选择不同的参考系,所描述的运动简易情况不同当求解的问题涉及两个运动对象时,通过可通过巧妙地选择参考系,简化研究运动情景二、速度、速率、平均速度与平均速率速度:是描述物体运动快慢的物理量,是矢量物体速度方向与运动方向相同物体在某段时间内的位移跟发
5、生这段位移所用的时间的比值,叫做这段位移内(或这段时间内)的平均速度,即定义式为:svt,平均速度方向与s方向相同,平均速度是矢量瞬时速度是运动物体在某一时刻的速度,瞬时速度方向沿物体运动轨迹上相应点的切线指向前进方向一侧的方向平均速率是质点在某段时间t内通过的路程l与t的比值,是标量,不一定等于平均速度的大小速率:速度的大小就是速率,只有大小,没有方向,是标量【例 3】骑自行车的人沿直线以速度v行驶了三分之二的路程,接着以sm/5的速度跑完其余三分之一的路程若全程的平均速度为sm/3,则v是多少?解析: 由平均速度的定义式tsv可求得v设总位移为s,前一段运动所需时间为1t,后一段运动所需时
6、间为2t,则:vst321,5312st,153221svsttt;又tsv,即:31532svss,解得:smv/5.2答案:smv/5. 2精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 17 页学习必备欢迎下载 误区警示 不同时间段的平均速度可能不同,求解平均速度时要用位移和对应的时间来计算,另外平均速度是矢量要注意方向三、加速度加速度是描述速度变化快慢的物理量,它是速度改变量与对应时间的比值,即加速度是速度对时间的变化率,即定义式:2121vvvattt,它的方向与速度改变量方向相同,它是矢量【例 4】有下列、所述的四种情景,请
7、根据所学知识从A 、 B、C、D 四个选项中选择对情景的分析和判断的正确说法()点火后即将升空的火箭高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车运行的磁悬浮列车在轨道上高速行驶太空的空间站在绕地球匀速转动A因火箭还没运动,所以加速度一定为零B轿车紧急刹车,速度变化很快,所以加速度很大C高速行驶的磁悬浮列车因速度很大,所以加速度也一定很大D尽管空间站做匀速转动,但加速度也不为零解析: 加速度是描述速度变化快慢的物理量,它是速度改变量与对应时间的比值,即加速度是速度对时间的变化率,速度变化快,则加速度一定大,故B正确一个物体速度大,但速度不发生变化,如匀速直线运动,它的加速度就等于零,所以 C
8、错 曲线运动的速度方向不断改变,即速度变化了,一定有加速度,D正确速度为零,加速度不一定为零,加速度和速度的大小没有关系,所以A错误答案: BD 误区警示 ( 1)加速度是描述速度变化快慢的物理量,不是描述速度大小的物理量,所以与速度的大小没有必然联系;(2)加速度实质是由物体的受力和物体的质量决定的从运动量的角度来看,加速度由速度的变化与变化所用时间的比值来度量,说明加速度不是仅仅由速度的变化决定的;(3)加速度的方向与速度的方向没有必然联系,但与速度变化的方向一致,其实质是与物体所受到的合外力方向一致【例 5】 拓展题 下列说法中,正确的是A.物体在一条直线上运动,如果在相等的时间里变化的
9、位移相等,则物体的运动就是匀精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 17 页学习必备欢迎下载变速直线运动B.加速度大小不变的运动就是匀变速直线运动C.匀变速直线运动是加速度不变的运动D.加速度方向不变的运动一定是匀变速直线运动解析: 匀变速运动的特点是加速度不变,即加速度大小和方向均不变,故C正确答案: C重点、热点题型探究参考系、质点虽然是级要求,但有时也有单独的命题,位移、速度、平均速度和加速度作为级要求,是高考的重点内容之一高考真题中,这些考点一般以选择题出现重点 1:匀速直线运动公式的应用 真题 1 (原创题)以下说法中
10、,正确的是()A枪膛中的子弹的加速度约为2510 m/s,射出时速度可达m/s1000左右,所以加速度大,速度变化就大B质子在加速器中可获得2m/s1510加速度,所以质子在加速器中加速1s 后可获得的m/s1510的速度C汽车的加速性能是反映汽车质量优劣的一项重要指标,因为加速度大,汽车速度变化快,启动性能好D嫦娥一号卫星在离月球表面200km的轨道上绕月球作匀速圆周运动,因此它的加速度等于零【解析】 C速度变化量是由加速度和加速过程所用的时间共同决定的,选项A错误;当速度达到一定值时,速度增加,物体的质量也相应会增加,物体的速度不会超过光速,另外,质子在加速器中可获得2m/s1510加速度
11、,只是说明在加速这段时间内速度变化的快慢,相当于每秒增加m/s1510,但由于质子加速的时间远远小于1s,故选项B 错误;作匀速圆周运动,因速度的方向不断改变,物体具有向心加速度针对训练1对于平均速度、即时速度与速率,正确的说法是( )A平均速度的大小等于平均速率B平均速度大小等于初速度和末速度的平均值C瞬时速度大小等于瞬时速率精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 17 页学习必备欢迎下载D极短时间内的平均速度就是瞬时速度2关于加速度,下面说法正确的是A 加速度的大小在数值上等于单位时间内速度的改变量,因此加速度就是加出来的速
12、度B 加速度的大小在数值上等于单位时间内速度的改变量,因此每秒钟速率的增量在数值上等于加速度的大小C加速度为正值,物体做加速运动;加速度为负值,物体做减速运动D加速度增大,而速度有可能减少;加速度减小,而速度有可能增大3关于质点瞬时速度v、加速度tva,下面说法中错误的是()Av为零时,v可能不为零,a可能不为零B当v大小不变时,v必为零,a也必为零Cv不断增大,a可能不变Dv为零时,v不一定为零,但a却一定为零4若规定向东方向为位移的正方向,今有一个皮球停在水平面上某处,轻轻踢它一脚,使它向东做直线运动,经5 m 时与墙相碰后又向西做直线运动,经7 m 而停下 . 则上述过程中皮球通过的路程
13、和位移分别是A.12 m; 2 m B.12 m;-2 m C.-2 m;2 m D.2 m;2 m 5A BC速度变化方向为正,加速度方向为负 D6下列说法正确的是()A运转中的地球不能看作质点,而原子核可以看作质点B研究火车通过路旁一根电线杆的时间时,火车可看作质点C研究奥运会乒乓球男单冠军孔令辉打出的乒乓球时,不能把乒乓球看成质点D研究奥运会三米跳板女单冠军伏明霞的跳水动作时,不能将她看作质点7 一个物体做匀变速直线运动,某时刻速度大小为4m/s ,1s 后速度大小变为10 m/s 则该物体在这1s 内的加速度大小A一定为6m/s2 B一定为14m/s2C可能为6m/s2 D无法确定8
14、一物体作匀加速直线运动,在某时刻前1t内的位移是1s, 在该时刻后的2t内的位移是2s,精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 17 页学习必备欢迎下载则物体的加速度是()A)()(221212112tttttstsB)(21212112tttttsts C )()(221211221tttttstsD )(21211221tttttsts9一辆汽车在一条直线上行驶,第1s 内通过 5m,第 2s 内通过 20m ,第 3s 内通过 20m ,第4s 内通过 5m. 则(1)此汽车在最初 2s 内的平均速度是多大?方向如何?(2
15、)中间 2s 内的平均速度是多大?全部时间内的平均速度是多大?参考答案1答案: C点拨:较短或极短时间内的平均速度接近某时刻的瞬时速度,这段时间越短越接近,只有当一段时间的两个时刻趋向于一点时,平均速度才等于瞬时速度2答案: D点拨:速率的增量与速度的增量是两个不同的概念;物体做加速运动还是减速运动, 不是由加速度的正负决定的,而是由加速度的方向与初速度的方向决定的,加速度的方向与初速度的方向相同或两者间的夹角小于900,物体做加速度运动;加速度的方向与初速度的方向相反或两者间的夹角大于900,物体做减速运动3答案: BD 点拨:v、v和a三个物理量的大小均无直接的因果关系,故选项A不符合题意
16、;速度的大小不变,但方向变化也有加速度,故选项符合题意;选项 D对于直线运动正确, 对于曲线运动就不正确,如匀速圆周运动,质点运动刚好运动一周,速度的变化为零,但向心加速度不为零,故选项D符合题意4解析:路程是往返轨迹的长度为12m ;设向东为正方向,开始运动的位置为参考点,则总位移为( 75)2smm,答案: B 5AB解析:速度变化大小与加速度大小没有关系,A正确;速度与加速度方向可一致也可相反还可以成任意角度,B正确;速度变化方向即为加速度方向,C错;加速度就是速度变化快慢, D错答案: AB 6解析:对于地球来说,如果研究地球公转,由于地球直径(约71.310 m)比地球到太阳的距离(
17、约111.5 10 m)要小得多,可以忽略不计地球的大小,就可以把地球当作质点 如果研究地球的自转引起昼夜交替等现象时,就不不能忽略地球的大小和形状,不能把地球看作质点 研究电子绕核的运动情况时,因为电子到原子核的距离远大于原子核的直径,电子和原子核均可看作质点如果研究原子核的结构则不能将原子核看作质点了所以,A项错误研究火车通过路旁的一根电线杆时,因为电线杆的粗细比火车的长度小得多,故精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 17 页学习必备欢迎下载电线杆可看作质点而火车不能看作质点,B错误虽然孔令辉打出的乒乓球比较小,但球在运
18、动过程中飞旋多变,不能看作质点,C正确伏明霞的跳水动作优美舒展,在空中完成转体、翻滚等动作,不能看作质点,D正确答案: CD 7答案: C 点拨: 1s后的速度方向可能与初速度4m/s 方向相同,也可能与初速度4m/s 方向相反取初速度4m/s 方向为正方向,则末速度可能为10tm/s , 也可能为10tm/s因此初、末速度同向时,加速度为141001tatm/s2 6m/s2;初、末速度反向时,加速度为141002tatm/s2 = 14m/s28答案: A点拨:设某时刻为0 时刻,则21t时刻的速度为111tsv,22t时刻的速度222tsv,由加速度的定义式得222112ttvva)()
19、(221212112tttttsts9解析: (1)由平均速度的定义得:1520/12.5/1 1vm sm s,与汽车行驶方向一致; (2)22020/20/1 1vm sm s,2520205/12.5/1 1 1 1vm sm s精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 17 页学习必备欢迎下载第 2 讲 匀变速直线运动的规律及其应用内容解读学习内容能力要求考向定位1匀变速直线运动及其公式、图象1知道匀变速直线运动的特点2能用公式和图象描述匀变速直线运动在考纲中匀变速直线运动及其公式、图象是要求,一般安排在曲线运动或综合性题
20、中考查, 独立命题以选择题为主知识点整合一、匀变速直线运动规律及应用几个常用公式速度公式:atVVt0;位移公式:2021attVs;速度位移公式:asVVt2202;位移平均速度公式:tVVst20以上五个物理量中,除时间t 外, s、V0、Vt、a 均为矢量一般以V0的方向为正方向,以t=0 时刻的位移为起点,这时s、 Vt和 a 的正负就都有了确定的物理意义特别提示:对于位移、 速度和加速度等矢量要注意矢量的方向性,一般要先选取参考方向对于有往返过程的匀变速直线运动问题,可以分阶段分析特别注意汽车、 飞机等机械设备做减速运动速度等于零后不会反向运动【例 1】一物体以l0ms 的初速度,以
21、2m s2的加速度作匀减速直线运动,当速度大小变为 16m s 时所需时间是多少?位移是多少?物体经过的路程是多少? 解 析 : 设 初 速 度 方 向 为 正 方 向 , 根 据 匀 变 速 直 线 运 动 规 律atVVt0有 :16102 t,所以经过13ts物体的速度大小为16m s,又2021attVs可知这段时间内的位移为:21(10 132 13 )392smm,物体的运动分为两个阶段,第一阶段速度从10m/s 减到零,此阶段位移大小为2210102522smm;第二阶段速度从零反向加速到16m/s,位移大小为2221606422smm,则总路程为精选学习资料 - - - - -
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