【基础回顾】 考点内容: 1.参考系、质点 2.位移、速度和加速度 考纲解读: 1.知道参考系、质点、位移的概念,理解物体看成质点的条件和位移的矢量性. 2.知道速度与加速度、平均速度和瞬时速度的区别,并理解二者间的关系. 考点一 对质点和参考系的理解 1.质点 (1)质点是一种理想化模型,实际并不存在. (2)物体可看做质点的条件: 研究物体的运动时,物体的大小和形状对研究结果的影响可以忽略. 2.参考系 (1)参考系可以是运动的物体,也可以是静止的物体,但被选为参考系的物体,我们都假定它是静止的. (2)比较两物体的运动情况时,必须选同一参考系. (3)选取不同的物体作为参考系,对同一物体运动的描述可能不同. 考点二 平均速度和瞬时速度的关系 1. 平均速度反映一段时间内物体运动的平均快慢程度,它与一段时间或一段位移相对应.瞬时速度能精确描述物体运动的快慢,它是在运动时间Δt→0时的平均速度,与某一时刻或某一位置相对应. 2.瞬时速度的大小叫速率,但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,它与平均速度的大小没有对应关系. 考点三 速度、速度变化量和加速度的关系 【技能方法】 1.a=△v/△t是加速度的定义式,加速度的决定式是a=F/m即加速度的大小由物体受到的合力F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. 2.根据a与v方向间的关系判断物体是在加速还是在减速 (1)当a与v同向或夹角为锐角时,物体速度大小变大. (2)当a与v垂直时,物体速度大小不变. (3)当a与v反向或夹角为钝角时,物体速度大小变小. 3.用极限法求瞬时速度 由平均速度公式v=△x/△t可知,当Δx、Δt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. 测出物体在微小时间Δt内发生的微小位移Δx,然后可由v=△x/△t求出物体在该位置的瞬时速度,这样瞬时速度的测量便可转化成为微小时间Δt和微小位移Δx的测量. 【基础达标】 1.以下情景中,加着重号的人或物体可看成质点的是:( ) A.研究一列火车通过沱江大桥所需的时间 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.用北斗系统确定打击海盗的“武汉”舰在大海中的位置 【答案】D 【解析】研究一列火车通过沱江大桥所需的时间时,火车的大小不能忽略,故不能看做质点,选项A错误;乒乓球比赛中,运动员发出的旋转球,因为各个点的运动情况不同,故不能看做质点,选项B错误;研究航天员翟志刚在太空出舱挥动国旗的动作时,航天员的大小不能忽略,故不能看做质点,选项C错误;用北斗系统确定打击海盗的“武汉”舰在大海中的位置,“武汉”舰的大小可以忽略,故可看做质点,选项D正确;故选D。 2.小华从家门口打车到火车站接上同学后即随车回到家,出租车票如图所示,则此过程中出租车的位移和行驶的路程分别是:( ) ------------------ 车号:BP3663 上车:10:12 下车:10:42 里程:12.3km 金额:18.45元 ------------------ A.0,0 B. 12.3km,0 C.0,12.3km D.12.3km,12.3km 【答案】C 【解析】因为出发点和终点都是家门口,故小华此过程的位移是零,出租车是按照实际通过的路程计费的,故里程即为其路程C对。 3.小明坐在汽车内,看到窗外的树木正在运动,则他所选的参考系可能 是:( ) A.大地 B.树木 C.房子 D.汽车 【答案】D 【解析】大地、树木、房子都是相对静止的,小明看到树木在运动,不可能是选了它们是参考系,如果选择运动的汽车作为参考系,则以上物体都是运动的,选D。 4.(多选)下面有关加速度的说法中,正确的是:( ) A.加速度是描述物体速度变化大小的物理量 B.加速度是描述物体运动快慢的物理量 C.物体有加速度,速度可能减小 D.加速度是描述物体速度变化快慢的物理量 【答案】CD 【解析】加速度是描述速度变化快慢的物理量,物体有加速度,当加速度与速度方向相同时,物体做加速运动,当物体加速度和速度方向相反时,物体做减速运动,故CD正确。 5.一子弹击中木板的速度是600 m / s ,历时0.02 s 穿出木板,穿出木板时的速度为300 m/s ,则子弹穿过木板时的加速度大小和方向? 【答案】1.5×104m/s2方向与初速度方向相反。 【解析] 大小为1.5×104m/s2方向与初速度方向相反 【能力提升】 1.我国研制的深海载人潜水器“蛟龙”号在马里亚纳海沟创造了下潜7062米的载人深潜纪录,它在海水中下落最终会达到一个恒定的速度,称之为收尾速度.“蛟龙”号质量为m,完全入水后从静止开始无动力下潜,最后“蛟龙”号的收尾速度为v,若“蛟龙”号在水中所受浮力保持不变恒为F,重力加速度为g,下列说法正确的是:( ) A.“蛟龙”号从静止至达到收尾速度的过程中所受海水阻力应为恒力 B.若测得某时“蛟龙”号的加速度大小为a,则“蛟龙”号此时受到的水的阻力为m(a+g)-F C.若测得“蛟龙”号从静止至达到收尾速度所用时间为t,则“蛟龙”号的位移为vt/2 D.若测得“蛟龙”号下落t时间,通过的位移为y,则该过程的平均速度一定为y/t 【答案】D 【解析】因为“蛟龙”号从静止至达到收尾速度的过程中,所受浮力保持不变恒为F,重力也大小不变,故所受海水阻力应逐渐增大,即为变力,选项A错误;若测得某时“蛟龙”号的加速度大小为a,则由牛顿第二定律:mg-F-f=ma,解得“蛟龙”号此时受到的水的阻力为:f=m(g-a)-F,选项B错误;因蛟龙号下沉的运动不是匀加速运动,故若测得“蛟龙”号从静止至达到收尾速度的平均速度不等于v/2,时间为t内的位移也不等于vt/2,选项C错误;若测得“蛟龙”号下落t时间,通过的位移为y,则该过程的平均速度一定为y/t,选项D正确;故选D. 2.以下说法正确的是:( ) A.物体速度越大,加速度一定越大 B.物体速度变化快,加速度一定大 C.物体加速度不断减小,速度一定越来越小 D.物体加速度不断增大,速度一定越来越大 【答案】B 【解析】物体的速度越大,其加速度并不一定大,因为加速度是速度变化的快慢,A错误;B正确;加速度不断减小,说明物体速度增加得少,但速度仍是越来越大,C错误;物体加速度不断增大,但如果是与物体的运动方向相反,则物体的速度反而会越来越小,D错误。 3.关于速度、速度变化量、速度变化率(即加速度)的关系,说法中正确的是:( ) A.速度大、速度变化率不一定大 B.速度越大,速度变化量一定越大 C.速度变化率等于零,速度一定等于零 D.速度变化量越大,速度变化率一定也大 【答案】A 【解析】v,△v,△v/△t没有必然联系:速度大,速度变化率不一定大,A正确;速度大,速度变化量不一定大,例:光在真空中传播,B错误;速度变化率为零,速度不一定为零,例:匀速直线运动,C错误; 速度变化量大,速度变化率不一定大,D错误。 4.一辆汽车沿平直公路单向以速度v1行驶了2/3的路程,接着又以速度v2=20 km/h行驶完其余1/3的路程,如果汽车对全程的平均速度为28 km/h,那么汽车在前2/3路程上速度的大小是:( ) A.25 km/h B.34 km/h C.35 km/h D.38 km/h 【答案】C 【解析】设全程的位移为3x,则汽车以速度v1行驶了前2x的位移.以速度 汽车通过后 全程平均速度 代入解得:v1=35km/h 故选:C. 5.如图所示,某位马拉松选手从A点静止出发,沿曲线ABCDE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:10 s、20s、40s、60s。 (1)如果要研究此位选手的速度变化特征,能否把运动员看成质点? (2)如果选手在AB段的前4s做匀加速直线运动,之后做匀速直线运动,求加速度为多大? (3)求选手在ABCD段的平均速度。 【答案】 (1)能看成质点; (2)3.125m/s2; (3) 方向:东偏北tanθ=3/2; 【解析】 试题分析: (1)运动员的形状、大小相对于马拉松的距离来说几乎没有影响,所以可以看做质点。(1分) (2)根据匀变速直线运动及匀速运动公式有: ![]() 代入数据解得:v=12.5m/s 故加速度为: ![]() (3)由图像可知AD段的位移: ![]() 故选手在ABCD段的平均速度为: ![]() 沿东偏北方向,如图有:tanθ=3/2 【终极闯关】 1.一辆汽车沿平直公路行驶,开始以54km/h的速度行驶了全程的1/4,接着以速度v行驶其余的3/4的路程,已知全程的平均速度为72km/h,则v等于:( ) A.22.5km/h B.81km/h C.80km/h D.90km/h 【答案】B 【解析】设全程的位移为4x,则汽车以速度v1=54km/h行驶了前x的位移,以速度v行驶了后3x的位移. 则汽车通过前1/4位移的时间; ![]() ![]() ![]() 2.火车停靠在站台上,乘客往往会发现这样的现象,对面的火车缓慢的起动了,等到站台出现,才发现对面的火车没有动,而是自己乘坐的火车在开动,则前、后两次乘客分别采用的参考系是:( ) A.自己坐的火车,站台 B.站台,对面的火车 C.两次都是对面火车 D.两次都是站台 【答案】A 【解析】此类现象在我们的日常生活中随处可见,关键是参考系的选取不同造成的,乘客出站时,看到对方火车运动,实际上是以自身为参考系造成的,当等到站台出现,发现自己乘坐的火车开动了,这是由于乘客以站台为参考系造成的. 3.在研究物体的运动时,下列物体可看作质点的是:( ) A.研究在校运动会上跳高运动员的过杆动作 B.研究火车通过长江大桥所需的时间 C.研究”婵娥”二号卫星的运动轨迹 D.研究跳水运动员的入水动作. 【答案】C 【解析】物体能不能看成质点,看物体在所研究的问题中形状大小能不能忽略.卫星的大小相对于和地球之间的距离来说很小,可以忽略,所以此时的卫星可以看成是质点. 4.北京奥运火炬实现了成功登上珠峰的预定目标,如图所示是火炬手攀登珠峰的线路图,请根据此图判断下列说法正确的是:( ) ![]() A.在计算登山运动的速度时可以把火炬手当成质点 B.线路总长度与火炬所走时间的比等于登山的平均速度 C.由起点到终点火炬手所走线路的总长度是火炬的位移 D.峰顶的重力加速度要比拉萨的重力加速度大 【答案】A 【解析】人的大小相对于路程来讲可以忽略,所以在计算登山运动的速度时可以把火炬手当成质点,故A正确;线路总长度与火炬手所走时间的比等于登山的平均速率,故B错误;由起点到终点火炬手所走线路的总长度是火炬的路程,故C错误;顶峰的重力加速度要比拉萨的重力加速度小,故D错误;故选:A. 5.一列士兵的队伍长120m,正以某一速度做匀速直线运动,因有紧急情况需要通知排头士兵,一名通讯员以不变的速率跑步从队尾赶到队头,又从队头返回队尾,在此过程中队伍前进了288m,求通讯员在这段往返时间内共走了多少m? 【答案】 432m 【解析】设通讯员的速度为V1,队伍的速度为V2,通讯员从队尾到队头的时间为t1,从队头到队尾的时间为t2,队伍前进用时间为t.由通讯员往返总时间与队伍运动时间相等可得如下方程:t=t1+t2,即: ![]() ![]() 将上式等号两边同乘总时间t,即: ![]() ,v1t即为通讯员走过的路程s1,v2t即为队伍前进距离s2, 则有:s1=3/2s2=432m. |
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