创新设计 2019届高三物理一轮复习教师用书
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由实际的运动路径决定
运算规则
矢量的平行四边形定则
标量的代数运算
大小关系
x≤s
考点二速度、平均速度和瞬时速度
1.
2．平均速度与瞬时速度的区别与联系
(1)区别：平均速度是过程量，表示物体在某段位移或某段时间内的平均运动快慢程度；瞬时速度是状态量，表示物体在某一位置或某一时刻的运动快慢程度．
(2)联系：瞬时速度是运动时间Δt→0时的平均速度．
A．πRB．2R
C．2πRD．R
【解析】当气门芯由轮子的正上方第一次运动到轮子的正下方时，轮子向前运动半个周长，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x＝＝R，故选D.
【答案】D
位移与路程的区别和联系
位移x
路程s
物理意义
描述物体位置的变化
表示物体运动轨迹的长度
决定因素
由初、末位置决定
甲
乙
A．向右，B．向左，
C．向右，D．向左，
【思路点拨】画出运动示意图
【解析】若小车不动，发射超声波脉冲后到接收回波的时间应恒定。而从图形看，接收时间正在逐渐增大，故可知小车C速度方向与超声波发射方向一致，即小车向右运动．
运动示意图如图所示．
设超声波发射装置在H点，此时小车在M点，其运动速度为v.
经过，超声波发出的第一次脉冲传至N点，此时小车也运动至N点，MN＝v.
由曝光位移求高度
图示
说明
声波通过云层反射，视为匀速直线运动
通过发射两次(并接收两次)脉冲超声波测定汽车的速度
下落石子曝光时间内的运动视为匀速运动
例利用超声波遇到物体发生反射的现象，可测定物体运动的有关参量．如图甲中仪器A和B通过电缆线连接，B为超声波发射与接收一体化装置，仪器A为B提供超声波信号源而且能将B接收到的超声波信号进行处理并在屏幕上显示其波形．现固定装置B，并将它对准匀速行驶的小车C，使其每隔固定时间T0发射一短促的超声波脉冲，图乙中1、2、3为B发射的超声波信号，1′、2′、3′为对应的反射波信号．接收的反射波滞后时间已在图中标出，其中T0和ΔT为已知量．又知该测定条件下超声波在空气中的速度为v0，则根据所给信息可判断小车的运动方向和速度大小为()
【答案】AB
1．对质点的三点说明
(1)质点是一种理想化模型，实际并不存在．
(2)物体能否被看成质点是由要研究的问题决定的，并非依据物体自身的大小和形状来判断．
(3)质点不同于几何“点”，质点有质量，而几何中的“点”仅仅表示空间中的某一位置．
2．建立质点模型的两个关键
(1)明确要研究的问题是什么．
(2)判断物体的大小和形状对所研究问题的影响能否忽略．
2．用极限法求瞬时速度和瞬时加速度
(1)公式v＝中当Δt→0时v是瞬时速度．
(2)公式a＝中当Δt→0时a是瞬时加速度.
考点三加速度
1.
2．速度与加速度的关系
(1)速度的大小与加速度的大小没有必然联系．
(2)速度变化量大小与加速度大小没有必然的联系，速度变化量的大小由加速度和速度变化的时间决定．
(3)物体做加速运动还是减速运动，关键是看物体的加速度与速度的方向关系，而不是看加速度的变化情况．加速度的大小只反映速度变化(增加或减小)的快慢．
命题点2参考系的巧妙选取
2．紧贴天花板处吊一根长度L＝1m的木棒，当它自由下落时，地面上有一小球竖直上抛．已知小球抛出后经过t1＝0.5s与木棒的下端在同一高度，且小球经过木棒的时间Δt＝0.1s．求天花板离地面的高度h.
【解析】木棒自由下落，小球竖直上抛，它们的加速度均为g，方向竖直向下．设小球竖直上抛的初速度为v0，如果我们选取自由落体的木棒为参考系，则小球相对于木棒的加速度等于零，故小球相对于木棒做速度为v0的匀速直线运动．
B．在双人同步跳水运动中，以其中一名运动员为参考系，另一名运动员是相对静止的
C．在评判击剑运动员的比赛成绩时，运动员可视为质点
D．研究体操运动员的体操动作时，可将其视为质点
【解析】C、D两项中都要关注运动员的动作细节，故这两个项目中的运动员不能看做质点；A项中评判成绩不用关注跑步动作细节，故该项中的运动员可看做质点；B项中在双人同步跳水运动中，两人动作完全一致，故以其中一名运动员为参考系，另一名运动员是相对静止的．
第1课时 描述运动的基本概念
考点考级
命题点
考查频率
质点(Ⅰ)、参考系(Ⅰ)和位移(Ⅲ)的理解
命题点1：对质点的深入理解
命题点2：参考系的巧妙选取
命题点3：对位移的理解
————
速度、平均速度和瞬时速度(Ⅱ)
命题点1：速度的求解
命题点2：对瞬时速度的理解
————
加速度(Ⅱ)
命题点1：加速度与速度及速度变化之间的制约关系
由于小球经过木棒的时间Δt＝0.1s，相对于木棒运动的距离Δs＝L＝1m，由此可知小球上抛的初速度为：v0＝＝10m/s.
由题意可知，小球从抛出到与木棒上端相遇所需的时间为：
t＝t1＋Δt＝0.6s
因此天花板离地面的高度为：
h＝v0t＝6m.
【答案】6m
命题点3对位移的理解
3.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，当气门芯由轮子的正上方第一次运动到轮子的正下方时，气门芯位移的大小为()
命题点2：加速度的大小计算及方向判断
命题点3：极限思想在求解加速度中的应用
————
考点一质点、参考系和位移的理解
1.
2.
3.
[诊断小练]
(1)只有质量和体积都很小的物体才能看成质点．()
(2)平动的物体都可以看作质点，而转动的物体不能看作质点．()
(3)参考系可以任意选取，但一般遵循描述运动方便的原则．()
6．(2018·山东烟台高三上学期期中)有关速度和加速度的关系，下列说法中正确的是()
A．速度变化很大，加速度一定很大
B．速度变化越来越快，加速度越来越小
C．速度方向为正，加速度方向可能为负
D．速度变化量的方向为正，加速度方向可能为负
【解析】速度变化很大，加速度不一定很大，A错误；速度变化越来越快，加速度越来越大，B错误；当匀减速运动时速度方向和加速度方向相反，C对；速度变化量的方向即为加速度的方向，D错误．
【答案】C
极限思维法的妙用
1．极限思维法：如果把一个复杂的物理全过程分解成几个小过程，且这些小过程的变化是单一的．那么，选取全过程的两个端点及中间的极限来进行分析，其结果必然包含了所要讨论的物理过程，从而能使求解过程简单、直观，这就是极限思想方法．极限思维法只能用于在选定区间内所研究的物理量连续、单调变化(单调增大或单调减小)的情况．
物体做匀速直线运动时，在任意相等时间内的位移都相等．分析求解匀速直线运动问题时，可按如下步骤进行：
(1)选定研究对象，分析物体的运动情况；
(2)画出各物体运动的示意图；
(3)找出物体间位移、时间、速度的关系；
(4)根据关系列方程；
(5)统一单位制，解方程，对结果进行讨论．
[高考真题]
1．(2015·浙江卷，15)
【答案】C
物理建模系列(一)匀速直线模型及应用
1．模型特点
“匀速直线运动”是一种理想化过程模型，是最基本、最简单的运动，且应用广泛，例如：声、光在同种介质中的传播都可以看成匀速直线运动，而实际生活中的运动估算，也经常用到这一模型，其核心方程只有一个：x＝vt.
2．应用实例
实例
计算声音传播时间
雷达测速
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Δt.测得遮光条的宽度为Δx，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()
(4)当一个物体做竖直上抛运动返回原抛出点时，位移的大小等于上升高度的两倍．()
【答案】(1)×(2)×(3)√(4)×
命题点1对质点的深入理解
1．第13届全国运动会于2017年8月5日～21日在天津举行．运动会包括射箭、体操、田径、击剑等39个比赛项目．下列关于运动项目的描述正确的是()
A．研究马拉松运动员跑步的过程，评判比赛成绩时，可将运动员视为质点
A．0.67m/s2B．0.14m/s2
C．0.40m/s2D．0.22m/s2
【解析】遮光板通过第一个光电门的平均速度大小为v1＝＝m/s＝0.1m/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0.15s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/s＝0.3m/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0.05s时的瞬时速度；因此加速度大小为a＝＝m/s2＝0.40m/s2，因此C正确．
3．平均速度与平均速率的区别
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，只有当路程与位移的大小相等时，平均速率才等于平均速度的大小．
4．计算平均速度时应注意的两个问题
(1)平均速度的大小与物体不同的运动阶段有关，求解平均速度必须明确是哪一段位移或哪一段时间内的平均速度．
(2)＝是平均速度的定义式，适用于所有的运动．
[诊断小练]
(1)速度的变化量越大，加速度就越大．()
(2)物体的速度很大时，加速度不可能为零．()
(3)甲的加速度a甲＝2m/s2，乙的加速度a乙＝－3m/s2，则a甲＞a乙．()
(4)物体的加速度增大，速度就增大．()
【答案】(1)×(2)×(3)×(4)×
命题点1加速度与速度及速度变化之间的制约关系
【答案】BC
命题点2对瞬时速度的理解
5．如图所示是做直线运动某物体的位移—时间图象，根据图中数据可以求出P点的瞬时速度．下面四个选项中哪一项更接近P点瞬时速度的真实值()
A．2m/sB．2.2m/s
运算规则
矢量的平行四边形定则
标量的代数运算
大小关系
x≤s
考点二速度、平均速度和瞬时速度
1.
2．平均速度与瞬时速度的区别与联系
(1)区别：平均速度是过程量，表示物体在某段位移或某段时间内的平均运动快慢程度；瞬时速度是状态量，表示物体在某一位置或某一时刻的运动快慢程度．
(2)联系：瞬时速度是运动时间Δt→0时的平均速度．
A．πRB．2R
C．2πRD．R
【解析】当气门芯由轮子的正上方第一次运动到轮子的正下方时，轮子向前运动半个周长，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x＝＝R，故选D.
【答案】D
位移与路程的区别和联系
位移x
路程s
物理意义
描述物体位置的变化
表示物体运动轨迹的长度
决定因素
由初、末位置决定
甲
乙
A．向右，B．向左，
C．向右，D．向左，
【思路点拨】画出运动示意图
【解析】若小车不动，发射超声波脉冲后到接收回波的时间应恒定。而从图形看，接收时间正在逐渐增大，故可知小车C速度方向与超声波发射方向一致，即小车向右运动．
运动示意图如图所示．
设超声波发射装置在H点，此时小车在M点，其运动速度为v.
经过，超声波发出的第一次脉冲传至N点，此时小车也运动至N点，MN＝v.
由曝光位移求高度
图示
说明
声波通过云层反射，视为匀速直线运动
通过发射两次(并接收两次)脉冲超声波测定汽车的速度
下落石子曝光时间内的运动视为匀速运动
例利用超声波遇到物体发生反射的现象，可测定物体运动的有关参量．如图甲中仪器A和B通过电缆线连接，B为超声波发射与接收一体化装置，仪器A为B提供超声波信号源而且能将B接收到的超声波信号进行处理并在屏幕上显示其波形．现固定装置B，并将它对准匀速行驶的小车C，使其每隔固定时间T0发射一短促的超声波脉冲，图乙中1、2、3为B发射的超声波信号，1′、2′、3′为对应的反射波信号．接收的反射波滞后时间已在图中标出，其中T0和ΔT为已知量．又知该测定条件下超声波在空气中的速度为v0，则根据所给信息可判断小车的运动方向和速度大小为()
【答案】AB
1．对质点的三点说明
(1)质点是一种理想化模型，实际并不存在．
(2)物体能否被看成质点是由要研究的问题决定的，并非依据物体自身的大小和形状来判断．
(3)质点不同于几何“点”，质点有质量，而几何中的“点”仅仅表示空间中的某一位置．
2．建立质点模型的两个关键
(1)明确要研究的问题是什么．
(2)判断物体的大小和形状对所研究问题的影响能否忽略．
2．用极限法求瞬时速度和瞬时加速度
(1)公式v＝中当Δt→0时v是瞬时速度．
(2)公式a＝中当Δt→0时a是瞬时加速度.
考点三加速度
1.
2．速度与加速度的关系
(1)速度的大小与加速度的大小没有必然联系．
(2)速度变化量大小与加速度大小没有必然的联系，速度变化量的大小由加速度和速度变化的时间决定．
(3)物体做加速运动还是减速运动，关键是看物体的加速度与速度的方向关系，而不是看加速度的变化情况．加速度的大小只反映速度变化(增加或减小)的快慢．
命题点2参考系的巧妙选取
2．紧贴天花板处吊一根长度L＝1m的木棒，当它自由下落时，地面上有一小球竖直上抛．已知小球抛出后经过t1＝0.5s与木棒的下端在同一高度，且小球经过木棒的时间Δt＝0.1s．求天花板离地面的高度h.
【解析】木棒自由下落，小球竖直上抛，它们的加速度均为g，方向竖直向下．设小球竖直上抛的初速度为v0，如果我们选取自由落体的木棒为参考系，则小球相对于木棒的加速度等于零，故小球相对于木棒做速度为v0的匀速直线运动．
B．在双人同步跳水运动中，以其中一名运动员为参考系，另一名运动员是相对静止的
C．在评判击剑运动员的比赛成绩时，运动员可视为质点
D．研究体操运动员的体操动作时，可将其视为质点
【解析】C、D两项中都要关注运动员的动作细节，故这两个项目中的运动员不能看做质点；A项中评判成绩不用关注跑步动作细节，故该项中的运动员可看做质点；B项中在双人同步跳水运动中，两人动作完全一致，故以其中一名运动员为参考系，另一名运动员是相对静止的．
第1课时 描述运动的基本概念
考点考级
命题点
考查频率
质点(Ⅰ)、参考系(Ⅰ)和位移(Ⅲ)的理解
命题点1：对质点的深入理解
命题点2：参考系的巧妙选取
命题点3：对位移的理解
————
速度、平均速度和瞬时速度(Ⅱ)
命题点1：速度的求解
命题点2：对瞬时速度的理解
————
加速度(Ⅱ)
命题点1：加速度与速度及速度变化之间的制约关系
由于小球经过木棒的时间Δt＝0.1s，相对于木棒运动的距离Δs＝L＝1m，由此可知小球上抛的初速度为：v0＝＝10m/s.
由题意可知，小球从抛出到与木棒上端相遇所需的时间为：
t＝t1＋Δt＝0.6s
因此天花板离地面的高度为：
h＝v0t＝6m.
【答案】6m
命题点3对位移的理解
3.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，当气门芯由轮子的正上方第一次运动到轮子的正下方时，气门芯位移的大小为()
命题点2：加速度的大小计算及方向判断
命题点3：极限思想在求解加速度中的应用
————
考点一质点、参考系和位移的理解
1.
2.
3.
[诊断小练]
(1)只有质量和体积都很小的物体才能看成质点．()
(2)平动的物体都可以看作质点，而转动的物体不能看作质点．()
(3)参考系可以任意选取，但一般遵循描述运动方便的原则．()
6．(2018·山东烟台高三上学期期中)有关速度和加速度的关系，下列说法中正确的是()
A．速度变化很大，加速度一定很大
B．速度变化越来越快，加速度越来越小
C．速度方向为正，加速度方向可能为负
D．速度变化量的方向为正，加速度方向可能为负
【解析】速度变化很大，加速度不一定很大，A错误；速度变化越来越快，加速度越来越大，B错误；当匀减速运动时速度方向和加速度方向相反，C对；速度变化量的方向即为加速度的方向，D错误．
【答案】C
极限思维法的妙用
1．极限思维法：如果把一个复杂的物理全过程分解成几个小过程，且这些小过程的变化是单一的．那么，选取全过程的两个端点及中间的极限来进行分析，其结果必然包含了所要讨论的物理过程，从而能使求解过程简单、直观，这就是极限思想方法．极限思维法只能用于在选定区间内所研究的物理量连续、单调变化(单调增大或单调减小)的情况．
物体做匀速直线运动时，在任意相等时间内的位移都相等．分析求解匀速直线运动问题时，可按如下步骤进行：
(1)选定研究对象，分析物体的运动情况；
(2)画出各物体运动的示意图；
(3)找出物体间位移、时间、速度的关系；
(4)根据关系列方程；
(5)统一单位制，解方程，对结果进行讨论．
[高考真题]
1．(2015·浙江卷，15)
【答案】C
物理建模系列(一)匀速直线模型及应用
1．模型特点
“匀速直线运动”是一种理想化过程模型，是最基本、最简单的运动，且应用广泛，例如：声、光在同种介质中的传播都可以看成匀速直线运动，而实际生活中的运动估算，也经常用到这一模型，其核心方程只有一个：x＝vt.
2．应用实例
实例
计算声音传播时间
雷达测速
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Δt.测得遮光条的宽度为Δx，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()
(4)当一个物体做竖直上抛运动返回原抛出点时，位移的大小等于上升高度的两倍．()
【答案】(1)×(2)×(3)√(4)×
命题点1对质点的深入理解
1．第13届全国运动会于2017年8月5日～21日在天津举行．运动会包括射箭、体操、田径、击剑等39个比赛项目．下列关于运动项目的描述正确的是()
A．研究马拉松运动员跑步的过程，评判比赛成绩时，可将运动员视为质点
A．0.67m/s2B．0.14m/s2
C．0.40m/s2D．0.22m/s2
【解析】遮光板通过第一个光电门的平均速度大小为v1＝＝m/s＝0.1m/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0.15s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/s＝0.3m/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0.05s时的瞬时速度；因此加速度大小为a＝＝m/s2＝0.40m/s2，因此C正确．
3．平均速度与平均速率的区别
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，只有当路程与位移的大小相等时，平均速率才等于平均速度的大小．
4．计算平均速度时应注意的两个问题
(1)平均速度的大小与物体不同的运动阶段有关，求解平均速度必须明确是哪一段位移或哪一段时间内的平均速度．
(2)＝是平均速度的定义式，适用于所有的运动．
[诊断小练]
(1)速度的变化量越大，加速度就越大．()
(2)物体的速度很大时，加速度不可能为零．()
(3)甲的加速度a甲＝2m/s2，乙的加速度a乙＝－3m/s2，则a甲＞a乙．()
(4)物体的加速度增大，速度就增大．()
【答案】(1)×(2)×(3)×(4)×
命题点1加速度与速度及速度变化之间的制约关系
【答案】BC
命题点2对瞬时速度的理解
5．如图所示是做直线运动某物体的位移—时间图象，根据图中数据可以求出P点的瞬时速度．下面四个选项中哪一项更接近P点瞬时速度的真实值()
A．2m/sB．2.2m/s
