2019-2020年高考物理一輪 （考綱自主研讀+命題探究+高考全程解密） 第1講運動的描述（含解析） 新人教版.doc

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2019-2020年高考物理一輪 （考綱自主研讀+命題探究+高考全程解密） 第1講運動的描述（含解析） 新人教版 第1講　運動的描述 質點、參考系和坐標系　Ⅰ(考綱要求) 【思維驅動】 (單選)(xx南京一模)下列說法正確的是(　　)． A．參考系必須是固定不動的物體 B．參考系可以是變速運動的物體 C．地球很大，又有自轉，研究地球公轉時，地球不可視為質點 D．研究跳水運動員轉體動作時，運動員可視為質點 解析　參考系可以是固定不動的物體，也可以是變速運動的物體，選項A錯誤，B正確；研究地球公轉時，地球可視為質點，選項C錯誤；研究跳水運動員轉體動作時，運動員不可視為質點，選項D錯誤． 答案　B 【知識存盤】 1.質點 (1)定義：忽略物體的大小和形狀，把物體簡化為一個有質量的物質點，叫質點． (2)把物體看做質點的條件：物體的大小和形狀對研究問題的影響可以忽略． 2．參考系 (1)定義：要描述一個物體的運動，首先要選定某個其它的物體做參考，這個被選作參考的物體叫參考系． (2)選取：可任意選取，但對同一物體的運動，所選的參考系不同，運動的描述可能會不同，通常以地面為參考系． 3．坐標系 為了定量地描述物體的位置及位置的變化，需要在參考系上建立適當?shù)淖鴺讼担? 路程和位移、速度和速率　Ⅱ(考綱要求) 【思維驅動】 圖1－1－1 　(多選)如圖1－1－1所示，一個人沿著一個圓形軌道運動，由A點開始運動，經(jīng)過半個圓周到達B點．下列說法正確的是(　　)． A．人從A到B的平均速度方向由A指向B B．人從A到B的平均速度方向沿B點的切線方向 C．人在B點瞬時速度方向由A指向B D．人在B點瞬時速度方向沿B點的切線方向 解析　物體在某段時間內(nèi)平均速度的方向與位移的方向相同，所以人從A到B的平均速度方向由A指向B，A正確、B錯誤．物體在某一點的瞬時速度的方向就是物體在該點的運動方向，人在B點時的運動方向為沿B點的切線方向，所以人在B點瞬時速度方向沿B點的切線方向，C錯誤、D正確． 答案　AD 【知識存盤】 1．時刻和時間間隔 (1)時刻：指的是某一瞬時，在時間軸上用點來表示，對應的是位置、速度等狀態(tài)量． (2)時間間隔：是兩個時刻間的間隔，在時間軸上用線段來表示，對應的是位移、路程等過程量． 2．位移和路程 (1)位移：描述物體位置的變化，用從初位置指向末位置的有向線段表示，是矢量． (2)路程：是物體運動軌跡的長度，是標量． 3．速度 (1)速度：用位移與發(fā)生這個位移所用時間的比值，表示物體運動的快慢，這個就是速度． (2)平均速度：在變速運動中，物體在某段時間內(nèi)的位移與發(fā)生這段位移所用時間的比值，即＝，是矢量． (3)瞬時速度：運動物體在某一時刻(或某一位置)的速度，是矢量． 4．速率和平均速率 (1)速率：瞬時速度的大小，是標量． (2)平均速率：路程與時間的比值，不一定等于平均速度的大?。? 加速度?、?考綱要求) 【思維驅動】 (單選)甲、乙兩個物體在同一直線上沿正方向運動，a甲＝4 m/s2，a乙＝－4 m/s2，那么對甲、乙兩物體判斷正確的是(　　)． A．甲的加速度大于乙的加速度 B．甲做加速直線運動，乙做減速直線運動 C．甲的速度比乙的速度變化快 D．甲、乙在相等時間內(nèi)速度變化可能相等 解析　加速度的正、負表示方向，絕對值表示大小，甲、乙加速度大小相等，A錯．甲的加速度與速度同向，所以做加速運動，乙的加速度與速度方向相反，所以做減速運動，B對．加速度大小表示速度變化的快慢，甲、乙速度變化一樣快，C錯．由Δv＝aΔt可知在相等時間內(nèi)，甲、乙速度變化大小相等，方向相反，D錯． 答案　B 【知識存盤】 加速度 1．物理意義：描述物體速度變化快慢的物理量． 2．定義式：a＝． 3．單位：m/s2． 4．方向：是矢量，方向與Δv的方向相同． 質點與幾何“點”： 質點是對實際物體進行科學抽象的模型，有質量，只是忽略了物體的大小和形狀；幾何中的“點”僅僅表示空間中的某一位置． 考點一　對質點的進一步理解 【典例1】 (多選)在研究物體的運動時，下列物體中可以當作質點處理的是(　　)． A．中國乒乓球隊隊員馬林在第29屆北京奧運會上獲得男單的金牌，在研究他發(fā)出的乒乓球時 B．北京奧運會男子50米步槍三種姿勢射擊中，研究美國名將埃蒙斯最后一槍僅打了4.4環(huán)的子彈時 C．研究哈雷彗星繞太陽公轉時 D．用GPS定位系統(tǒng)研究汽車位置時 解析　乒乓球比賽中運動員發(fā)出的乒乓球有轉動，這種轉動不能忽略，所以不能把乒乓球看做質點；研究美國名將埃蒙斯最后一槍僅打了4.4環(huán)的子彈的運動時，由于子彈各部分的運動情況都相同，所以可以看做質點；研究哈雷彗星繞太陽公轉時，可以忽略哈雷彗星的自轉，也可以看做質點；用GPS定位系統(tǒng)研究汽車位置時，不需要考慮汽車各部分運動的差異，汽車可以看做質點，所以選項B、C、D正確． 答案　BCD 圖1－1－2 【變式跟蹤1】 (多選)xx年6月16日18時37分，“神舟九號”飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空.xx年6月18日約11時左右轉入自主控制飛行，14時左右與“天宮一號”實施自動交會對接，如圖1－1－2所示．這是中國實施的首次載人空間交會對接．“神舟九號”并于xx年6月29日10點00分安全返回．關于以上消息，下列說法正確的是(　　)． A．“18時37分”表示是時刻 B．“神舟九號”飛船繞地球飛行一周，位移和路程都為零 C．在“神舟九號”與“天宮一號”實施自動交會對接的過程中，不可以把“神舟九號”看成質點 D．“神舟九號”飛船繞地球飛行一周的過程中，每一時刻的瞬時速度都不為零，平均速度也不為零 解析　“18時37分”是“神舟九號”發(fā)射的瞬間，指時刻，A對；“神舟九號”飛船繞地球飛行一周，路程不為零，B錯；在交會對接的過程中，對“神舟九號”姿態(tài)調(diào)整，涉及到轉動，所以不能將“神舟九號”看成質點，C對；據(jù)平均速度的定義可判斷D錯． 答案　AC,借題發(fā)揮 1．對質點的理解 (1)物體可被看做質點的幾種情況： ①平動的物體通常可視為質點； ②有轉動但可以忽略時，也可以把物體視為質點． (2)不以“大小”論質點，同一物體看“情況”． 2．對“理想化模型”的理解 (1)理想化模型是分析、解決物理問題常用的方法，它是對實際問題的科學抽象，可以使一些復雜的物理問題簡單化． (2)物理學中理想化的模型有很多， 如“質點”、“輕桿”、“光滑平面”、“自由落體運動”、“點電荷”、“純電阻電路”等，都是突出主要因素，忽略次要因素而建立的物理模型． 考點二　平均速度與瞬時速度 圖1－1－3 【典例2】 (多選)如圖1－1－3所示，物體沿曲線軌跡的箭頭方向運動，在AB、ABC、ABCD、ABCDE四段軌跡上運動所用的時間分別是：1 s，2 s，3 s, 4 s．下列說法正確的是(　　)． A．物體在AB段的平均速度為1 m/s B．物體在ABC段的平均速度為 m/s C．AB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物體處于A點時的瞬時速度 D．物體在B點的速度等于AC段的平均速度 審題流程 解析　由＝可得：AB＝ m/s＝1 m/s，AC＝ m/s，故A、B均正確；所選取的過程離A點越近，其階段的平均速度越接近A點的瞬時速度，故C正確；由A經(jīng)B到C的過程不是勻變速直線運動過程，故B點雖為中間時刻，但其速度不等于AC段的平均速度，D錯誤． 答案　ABC 【變式跟蹤2】 (單選)一質點沿直線Ox方向做減速直線運動，它離開O點的距離x隨時間變化的關系為x＝6t－2t3(m)，它的速度v隨時間t變化的關系為v＝6－6t2(m/s)，則該質點在t＝2 s時的瞬時速度、從t＝0到t＝2 s間的平均速度、平均速率分別為(　　)． A．－18 m/s、－2 m/s、6 m/s　　　　B．－18 m/s、－2 m/s、2 m/s C．－2 m/s、－2 m/s、－18 m/s D．－18 m/s、6 m/s、6 m/s 解析　由瞬時速度公式可得t＝2 s時的瞬時速度為v＝6－622 m/s＝－18 m/s，物體經(jīng)時間1 s速度減為0，由x隨時間t變化關系可知在t＝0到t＝2 s內(nèi)發(fā)生的位移為Δx＝－4 m，所以t＝0到t＝2 s間的平均速度為＝＝－2 m/s，由x隨時間t變化的關系可知在t＝0到t＝1 s內(nèi)發(fā)生的位移為x1＝4 m，所以從t＝0到t＝2 s內(nèi)通過的路程為s＝12 m，所以t＝0到t＝2 s間的平均速率為＝＝6 m/s，A對． 答案　A,借題發(fā)揮 1．平均速度反映的是物體在整個運動過程中的粗略運動情況，而瞬時速度反映的是物體在運動過程的某一時刻或某一位置的運動情況． 2．瞬時速度的粗略計算方法：用很短時間內(nèi)的平均速度來求某時刻的瞬時速度． 3．平均速度的兩個計算公式 4．兩個公式的靈活應用 (1)在解決勻變速直線運動問題時，可根據(jù)題目給出的條件靈活選取公式，進而求得中間時刻的瞬時速度． (2)在處理紙帶問題時，靈活應用公式可求得紙帶中某一點的瞬時速度． 考點三　速度、速度的變化量和加速度 速度、速度的變化量和加速度的對比 比較項目 速度 速度的變化量 加速度 物理意義 描述物體運動的快慢和方向，是狀態(tài)量 描述物體速度的變化，是過程量 描述物體速度變化的快慢和方向，是狀態(tài)量 定義式 v＝ Δv＝v－v0 a＝ 單位 m/s m/s m/s2 決定因素 由v0、a、t決定 由Δv＝at知Δv由a與t決定 由決定 方向 與位移x同向，即物體運動的方向 由v－v0或a的方向決定 與Δv的方向一致，由F的方向決定，而與v0、v方向無關 【典例3】 (多選)下述幾種運動情況，實際上不可能存在的是(　　)． A．物體的速度不變，但加速度不為零 B．物體的速度越來越小，加速度越來越大 C．物體的加速度越來越小，速度越來越大 D．物體的加速度不變(不為零)，速度也保持不變 解析　只要有加速度，速度一定變化，但是速率可能不變(勻速圓周運動)．加速度只表示速度變化快慢，和速度大小、變化量都沒有直接關系． 答案　AD 【變式跟蹤3】 (單選)關于速度和加速度的關系，下列說法中正確的是(　　)． A．物體加速度的方向為正方向，則速度一定增加 B．物體的速度變化越快，則加速度就越大 C．物體加速度的方向保持不變，則速度方向也保持不變 D．物體加速度的大小不斷變小，則速度大小也不斷變小 解析　速度和加速度都是矢量，它們的正負表示與選取的正方向間的關系，即相同為正，相反為負．若速度和加速度的方向相同，即同為正或同為負，則速度一定增加，反之，方向相反即一正一負，則速度一定減小，選項A錯誤；加速度是描述速度變化快慢的物理量，所以速度變化越快，加速度就越大，選項B正確；物體加速度的方向保持不變，速度方向可能變化(如平拋運動)，也可能不變(如自由落體運動)，選項C錯誤；若加速度的方向和速度方向相同，盡管加速度在變小，速度仍在增大，只是增加得越來越慢，選項D錯誤． 答案　B,借題發(fā)揮 速度與加速度的關系 1．a(chǎn)與v在同一直線上時物體速度的變化情況 2．速度“增加”或“減小”的快慢加速度的大小 3．加速度雖然由a＝定義，但a與Δv及Δt無關，根據(jù)牛頓第二定律a＝可知，物體的加速度是由物體所受的合外力及質量決定的． 命題熱點1　對直線運動基本概念的考查 命題專家評述 題型：以選擇題為主 能力：以學生對知識點的理解和數(shù)學在物理中的應用為主，試題難度?。? 命題趨勢 在xx高考中，著力點仍有可能是位移、平均速度、加速度、勻速或勻變速直線運動．運動圖象和公式的應用等，題目可能情景新穎、結合實際以選擇題的形式出現(xiàn)，分值較少、難度較小，為考生必得分數(shù)． 閱卷教師揭秘 錯因檢索 1．不能充分理解概念的內(nèi)涵與外延； 2．分不清矢量與標量，沒能正確理解矢量正負號的含義； 3．不能正確理解速度、速度變化量及加速度的關系． 應對策略 大家在復習過程中，不但要知道知識結論，還要了解知識的形成過程，深刻體會物理思想和物理概念，這樣才能靈活地駕馭知識，取勝高考． 高考佐證 (單選)(xx天津卷，3)質點做直線運動的位移x與時間t的關系為x＝5t＋t2(各物理量均采用國際單位制單位)，則該質點(　　)． A．第1 s內(nèi)的位移是5 m　　　　　　　　B．前2 s內(nèi)的平均速度是6 m/s C．任意相鄰的1 s內(nèi)位移差都是1 m D．任意1 s內(nèi)的速度增量都是2 m/s 審題流程 解析　由x＝v0t＋at2與x＝5t＋t2的對比可知：該質點做勻加速直線運動的初速度v0＝5 m/s，加速度a＝2 m/s2.將t＝1 s代入所給位移公式可求得第1 s內(nèi)的位移是6 m，A錯誤；前2 s內(nèi)的位移是14 m，平均速度為＝＝ m/s＝7 m/s；B錯誤；相鄰1 s內(nèi)位移差Δx＝aT2＝2 m，C錯誤；由加速度的物理意義可得任意1 s內(nèi)速度的增量都是2 m/s.D正確． 答案　D 【預測1】 (單選)對以a＝2 m/s2做勻加速直線運動的物體，下列說法中正確的是(　　)． A．在任意1 s內(nèi)末速度比初速度大2 m/s　B．第n s末的速度比第1 s末的速度大2n m/s C．2 s末速度是1 s末速度的2倍 D．2 s末的速度是4 m/s 解析　由a＝知A正確；從1 s末到n s末有(n－1)個時間間隔，故B錯誤；由于初速度不確定，故C、D均錯誤． 答案　A 【預測2】 (單選)某質點以20 m/s的初速度豎直向上運動，其加速度保持不變，經(jīng)2 s到達最高點，上升高度為20 m，又經(jīng)過2 s回到出發(fā)點時，速度大小仍為20 m/s，關于這一運動過程的下列說法中正確的是(　　)． A．質點運動的加速度大小為10 m/s2，方向豎直向下 B．質點在這段時間內(nèi)的平均速度大小為10 m/s C．質點在最高點時加速度為零 D．質點在落回拋出點時的速度與開始離開拋出點時的速度相等 解析　根據(jù)加速度的定義知，取豎直向上為正方向，則：a＝ m/s2＝－10 m/s2，負號表示加速度方向與規(guī)定的正方向相反，即豎直向下，選項A正確；由位移的定義知，這段時間內(nèi)的總位移為零，而路程為40 m，根據(jù)平均速度的定義知，平均速度為零，但平均速率卻為v＝ m/s＝10 m/s，即選項B錯誤；質點做勻變速運動，每時每刻的加速度都相同，在最高點速度為零，但加速度大小仍為10 m/s2，方向豎直向下，所以選項C錯誤；在拋出點兩時刻的瞬時速度大小相等，但方向相反，選項D錯誤． 答案　A 一、對質點、參考系的理解 1．(單選)據(jù)科學研究表明，在太陽系的邊緣可能還有一顆行星——幸神星．這顆可能存在的行星是太陽系現(xiàn)有的質量最大的行星，它的質量是木星質量的4倍，它的軌道與太陽的距離是地球與太陽的距離的幾千倍．根據(jù)以上信息，下列說法正確的是(　　)． A．幸神星質量太大，不能看做質點 B．研究幸神星繞太陽運動，不能將其看做質點 C．比較幸神星運行速度與地球運行速度的大小關系，可以選擇太陽為參考系 D．幸神星運行一周的位移要比地球運行一周的位移大 解析　本題考查質點、位移和參考系的概念．物體能否看做質點與物體的質量無關，A錯．幸神星的形狀和大小相對其到太陽的距離來說屬于次要的因素，因此可以看做質點，B錯．比較兩個物體運動的快慢，要選擇同一參考系，C對．幸神星運行一周的位移和地球運行一周的位移均為零，D錯． 答案　C 圖1－1－4 2．(單選)如圖1－1－4所示，飛行員跳傘后飛機上的其他飛行員(甲)和地面上的人(乙)觀察跳傘飛行員的運動后，引發(fā)了對跳傘飛行員運動情況的爭論，下列說法正確的是(　　)． A．甲、乙兩人的說法中必有一個是錯誤的 B．他們的爭論是由于選擇的參考系不同而引起的 C．研究物體運動時不一定要選擇參考系 D．參考系的選擇只能是相對于地面靜止的物體 解析　甲、乙兩人的爭論是由于選擇的參考系不同而引起的，A錯，B對；研究物體的運動一定要選擇參考系，C錯；參考系的選取具有任意性，D錯． 答案　B 二、對位移、路程的理解 3．(多選)關于位移和路程，下列說法中正確的是(　　)． A．在某段時間內(nèi)，質點運動的位移為零，該質點一定是靜止的 B．在某段時間內(nèi)，質點運動的路程為零，該質點不一定是靜止的 C．在直線運動中，質點位移的大小一定等于其路程 D．在曲線運動中，質點位移的大小一定小于其路程 解析　位移為零，只能說明初末位置是同一位置，不能判斷出物體是否運動，故A項正確；物體只要運動，路程就不會為零，因此，路程為零說明物體沒有運動，即物體靜止，B項錯誤；如果是雙向直線運動，則位移的大小小于路程；除了單向直線運動位移的大小等于路程外，其他的運動中位移的大小都小于路程．所以C項錯誤、D項正確． 答案　AD 4．(單選)一個小球從距離地面4 m高處被拋下，被地面彈回，在距離地面1 m高處被接?。鴺嗽c選在拋出點下方2 m處，向下為坐標軸的正方向，則小球拋出點、接住點的坐標和該過程的位移、路程分別是(　　)． A．2 m、－1 m、－3 m、5 m B．－2 m、1 m、3 m、5 m C．4 m、1 m、－3 m、3 m D．－4 m、－1 m、3 m、3 m 解析　由題意可知，初位置在坐標原點負方向2 m處，末位置在坐標原點正方向1 m處，位移為3 m，路程為5 m，選項B正確． 答案　B 三、對速度、加速度的理解 圖1－1－5 5．(單選)為了使公路交通有序、安全，路旁立了許多交通標志，如圖1－1－5所示，甲圖是限速標志，表示允許行駛的最大速度是80 km/h；乙圖是路線指示標志，此處到青島還有150 km.上述兩個數(shù)據(jù)表達的物理意義是(　　)． A．80 km/h是平均速度，150 km是位移 B．80 km/h是瞬時速度，150 km是路程 C．80 km/h是瞬時速度，150 km是位移 D．80 km/h是平均速度，150 km是路程 解析　限速標志上標出的速度為瞬時速度，而路線指示標志上標出的數(shù)值是此處到青島的路程還有150 km.故B正確． 答案　B 6．(單選)一個質點做方向不變的直線運動，加速度的方向始終與速度的方向相同，但加速度大小先保持不變，再逐漸減小直至為零，則在此過程中(　　)． A．速度先逐漸變大，然后再逐漸減小，當加速度減小到零時，速度達到最小值 B．速度先均勻增加，然后增加的越來越慢，當加速度減小到零時，速度達到最大值 C．位移逐漸增大，當加速度減小到零時，位移將不再增大 D．位移先逐漸增大，后逐漸減小，當加速度減小到零時，位移達到最小值 解析　加速度與速度同向，速度應增大，當加速度不變時，速度均勻增加；當加速度減小時，速度仍增大，但不再是均勻增大，直到加速度為零時，速度不再增大，A項錯誤，B項正確；因質點速度方向不變化，始終是向前運動，最終勻速運動，所以位移一直在增大，C項和D項均錯誤． 答案　B