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第1讲描述直线运动的基本概念➢教材知识梳理一、质点用来代替物体的________的点．质点是理想模型．二、参考系研究物体运动时，假定________、用作参考的物体．通常以________为参考系．三、时刻和时间1．时刻指的是某一瞬时，在时间轴上用一个________来表示，对应的是位置、瞬时速度、动能等状态量．2．时间是两时刻的间隔，在时间轴上用一段________来表示，对应的是位移、路程、功等过程量．四、路程和位移1．路程指物体________的长度，它是标量．2．位移是由初位置指向末位置的________，它是矢量．五、速度1．定义：物体运动________和所用时间的比值．定义式：v＝________．2．方向：沿物体运动的方向，与________同向，是矢量．六、加速度1．定义：物体________和所用时间的比值．定义式：a＝________．2．方向：与________一致，由F合的方向决定，而与v0、v的方向无关，是矢量．,答案：一、有质量二、不动地面三、1.点 2.线段四、1 运动轨迹 2.有向线段五、1.位移Δx Δt2.位移六、1.速度的变化量ΔvΔt2.Δv的方向[思维辨析](1)参考系必须是静止的物体．( )(2)做直线运动的物体，其位移大小一定等于路程．( )(3)平均速度的方向与位移方向相同．( )(4)瞬时速度的方向就是物体在该时刻或该位置的运动方向．( )(5)甲的加速度a甲＝12 m/s2，乙的加速度a乙＝－15 m/s2，a甲＜a乙．( )(6)物体的加速度增大，速度可能减小．( )答案：(1)(×)(2)(×)(3)(√)(4)(√)(5)(√)(6)(√)➢考点互动探究考点一质点、参考系、位移1．(质点、参考系、位移)[2016·会昌中学模拟] 在中国海军护航编队“某某〞舰、“千岛湖〞舰护送下，“某某锦绣〞“银河〞等13艘货轮顺利抵达亚丁湾西部预定海域，此次护航总航程4500海里．假设所有船只运动速度相同，那么以下说法中正确的选项是( )A．“4500海里〞指的是护航舰艇的位移B．研究舰队平均速度时可将“千岛湖〞舰看作质点C．以“千岛湖〞舰为参考系，“某某〞舰一定是运动的D．根据此题给出的条件可以求出此次航行过程中的平均速度答案：B[解析] 船舰航行轨迹的长度为4500海里，指的是路程，A、C错误；由于舰的大小对航行的位移的影响可以忽略不计，因此可将“千岛湖〞舰看作质点，B正确；因为所有船只运动速度相同，所以它们是相对静止的，C错误；由于不知道航行的位移和时间，所以无法求出平均速度，D错误．2．(质点与参考系)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，那便是金星．图111为2012年6月6日上演的“金星凌日〞过程，持续时间达六个半小时．下面说法正确的选项是( )图111A．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．图中9：30：41为凌甚时间D．以太阳为参考系，可以认为金星是运动的答案：D[解析] 金星通过太阳和地球之间时，我们才会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〞时不能将太阳看成质点，选项B 错误；9：30：41为凌甚时刻，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．3．(位移与路程)[2016·惠阳高三检测] 如图112所示，物体沿两个半径为R 的圆弧由A 到C ，那么它的位移和路程分别为( )图112A.5π2R ，由A 指向C ；10R B.5π2R ，由A 指向C ；5π2R C.10R ，由A 指向C ；5π2RD.10R ，由C 指向A ；5π2R答案：C[解析] 从A 到C 的直线距离l ＝〔3R 〕2＋R 2＝10R ，所以位移为10R ，由A 指向C ；从A 到C 的路径长度为πR ＋34×2πR ＝52πR ，所以路程为52πR .■ 要点总结1．质点是理想模型，实际并不存在．模型化处理是分析、解决物理问题的重要思想．物理学中理想化的模型有很多，如质点、轻杆、轻绳、轻弹簧等；还有一些过程类理想化模型，如自由落体运动、平抛运动等．2．参考系的选取是任意的．对于同一个物体运动的描述，选用的参考系不同，其运动性质可能不同． 3．对位移和路程的辨析如下表比较项目 位移x路程l决定因素 由始、末位置决定由实际的运动轨迹决定运算规那么 矢量的三角形定那么或平行四边形定那么代数运算大小关系x≤l(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)考点二 平均速度、瞬时速度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 ＝xt(x 为位移)v ＝ΔxΔt(Δt 趋于零)矢量性矢量，平均速度方向与物体位移方向相同矢量，瞬时速度方向与物体运动方向相同，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1 如图113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Δx Δt 近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度．为使ΔxΔt 更接近瞬时速度，正确的措施是( )图113A ．换用宽度更窄的遮光条B ．提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 答案：A[解析] 遮光条的宽度越窄，对应的平均速度越接近通过光电门时的瞬时速度，应选项A 正确．提高测量遮光条宽度的精确度，只是提高测量速度的精度，应选项B 错误．改变滑块的释放点到光电门的距离，只是改变测量速度的大小，应选项C 错误．改变气垫导轨与水平面的夹角，只是改变测量速度的大小，应选项D 错误．式题 [2016·西城质检] 用如图114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，固定在滑块上的遮光条的宽度为4.0 mm ，遮光条经过光电门的遮光时间为0.040 s ，那么滑块经过光电门位置时的速度大小为( )图114A ．0.10 m/sB ．100 m/sC ．4.0 m/sD ．0.40 m/s 答案：A[解析] 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作滑块经过光电门位置时的瞬时速度，即v ＝d t ＝4.0×10－30.040m/s ＝0.10 m/s ，A 正确．■ 要点总结用极限法求瞬时速度应注意的问题(1)一般物体的运动，用极限法求出的瞬时速度只能粗略地表示物体在这一极短位移内某一位置或这一极短时间内某一时刻的瞬时速度，并不精确；Δt 越小，ΔxΔt越接近瞬时速度．(2)极限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． 考点三 加速度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v ＝Δx ΔtΔv ＝v －v 0 a ＝Δv Δt ＝v －v 0Δt2．两个公式的说明a ＝Δv Δt 是加速度的定义式，加速度的决定式是a ＝Fm ，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．考向一 加速度的理解1．(多项选择)跳伞运动员做低空跳伞表演，当飞机在离地面某一高度静止于空中时，运动员离开飞机自由下落，下落一段时间后打开降落伞，运动员以5 m/s 2的加速度匀减速下降，那么在运动员展开伞后匀减速下降的任一秒内( )A ．这一秒末的速度比前一秒初的速度小5 m/sB ．这一秒末的速度是前一秒末的速度的15C ．这一秒末的速度比前一秒末的速度小5 m/s D ．这一秒末的速度比前一秒初的速度小10 m/s 答案：CD[解析] 这一秒末与前一秒初的时间间隔为2 s ，所以Δv ＝10 m/s ，选项A 错误，选项D 正确；这一秒末与前一秒末的时间间隔为1 s ，所以Δv 1＝5 m/s ，选项C 正确，选项B 错误．考向二 加速度的计算2．[2016·江门模拟] 如图115所示，小球以v 1＝3 m/s 的速度水平向右运动碰到一墙壁，经Δt ＝0.01 s 后以v 2＝2 m/s 的速度沿同一直线反向弹回，小球在这0.01 s 内的平均加速度是( )图115 A．100 m/s2，方向向右B．100 m/s2，方向向左C．500 m/s2，方向向左D．500 m/s2，方向向右答案：C[解析] 取水平向左为正方向，那么v1＝－3 m/s，v2＝2 m/s，由加速度的定义式可得a＝v2－v1Δt＝2 m/s－〔－3 m/s〕0.01 s＝500 m/s2，方向水平向左，故C正确．考向三加速度与速度的关系3．(多项选择)[2016·某某质检] 我国新研制的隐形战机歼—20已经开始挂弹飞行．在某次试飞中，由静止开始加速，当加速度a不断减小直至为零时，飞机刚好起飞，那么此过程中飞机的( ) A．速度不断增大，位移不断减小B．速度不断增大，位移不断增大C．速度增加越来越快，位移增加越来越慢D．速度增加越来越慢，位移增加越来越快答案：BD[解析] 根据题意，飞机的速度与加速度同向，飞机的速度和位移都在增大，选项A错误，选项B正确；由于加速度减小，所以速度增加越来越慢，而速度增大会使位移变化越来越快，选项C错误，选项D 正确．■ 要点总结(1)速度的大小与加速度的大小没有必然联系，加速度的大小和方向由合力决定．(2)速度变化量的大小与加速度的大小没有必然联系，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．考点四 匀速直线运动规律的应用匀速直线运动是一种理想化模型，是最基本、最简单的运动形式，应用广泛．例如：声、光的传播都可以看成匀速直线运动，下面是涉及匀速直线运动的几个应用实例.实例计算声音传播时间计算子弹速度或曝光时间 雷达测速由曝光位移求高度 图示说明声波通过云层反射，视为匀速直线运动子弹穿过苹果照片中，子弹模糊部分的长度即曝光时间内子弹的位移通过发射两次(并接收两次)超声波脉冲测定汽车的速度 曝光时间内下落石子的运动视为匀速运动2 [2016·某某卷] 如图116所示为一种常见的身高体重测量仪．测量仪顶部向下发射波速为v的超声波，超声波经反射后返回，被测量仪接收，测量仪记录发射和接收的时间间隔．质量为M 0的测重台置于压力传感器上，传感器输出电压与作用在其上的压力成正比．当测重台没有站人时，测量仪记录的时间间隔为t 0，输出电压为U 0，某同学站上测重台，测量仪记录的时间间隔为t ，输出电压为U ，那么该同学的身高和质量分别为( )图116A ．v(t 0－t)，M 0U 0UB.12v(t 0－t)，M 0U 0U C ．v(t 0－t)，M 0U 0(U －U 0)D.12v(t 0－t)，M 0U 0(U －U 0) 答案：D[解析] 当没有站人时，测量仪的空间高度为h 0＝vt 02，U 0＝kM 0，站人时，测量仪中可传播超声波的有效空间高度h ＝vt 2，U ＝kM ，故人的高度为H ＝h 0－h ＝v 〔t 0－t 〕2，人的质量为m ＝M －M 0＝M 0U 0(U －U 0)，选项D 正确．式题1 如图117所示为高速摄影机拍摄到的子弹穿过苹果瞬间的照片．该照片经过放大后分析出，在曝光时间内，子弹影像前后错开的距离约为子弹长度的1%～2%.子弹飞行速度约为500 m/s ，那么这幅照片的曝光时间最接近( )图117A ．10－3s B ．10－6s C ．10－9s D ．10－12s答案：B[解析] 根据匀速直线运动位移公式x ＝vt 可得，曝光时间(数量级)等于子弹影像前后错开的距离(模型建立的关键点)除以子弹速度，所以，必须知道子弹影像前后错开距离和子弹速度的数量级．根据题意，子弹长度一般不超过10 cm ，所以弹头长度的数量级为10－2m ；根据“子弹影像前后错开的距离约为子弹长度的1%～2%〞可得，“子弹影像前后错开的距离〞的数量级应该是10－4m ，而弹头速度500 m/s 的数量级为102m/s ，所以曝光时间最接近的数量级为10－6s.式题2 [2016·某某四校摸底] 一辆客车在某高速公路上行驶，在经过某直线路段时，司机驾车做匀速直线运动．司机发现其将要通过正前方高山悬崖下的隧道，于是鸣笛，5 s 后听到回声，听到回声后又行驶10 s 司机第二次鸣笛，3 s 后听到回声．此高速公路的最高限速为120 km/h ，声音在空气中的传播速度为340 m/s.请根据以上数据帮助司机计算一下客车的速度，看客车是否超速行驶，以便提醒司机安全行驶．答案：客车未超速[解析] 设客车行驶速度为v1，声速为v2，客车第一次鸣笛时距悬崖距离为L，那么2L－v1t1＝v2t1当客车第二次鸣笛时，设客车距悬崖距离为L′，那么2L′－v1t3＝v2t3又知L′＝L－v1(t1＋t2)将t1＝5 s、t2＝10 s、t3＝3 s代入以上各式，联立解得v1＝87.43 km/h<120 km/h故客车未超速．■ 建模点拨在涉及匀速直线运动的问题中，无论是求解距离、时间、速度，其核心方程只有一个：x＝vt，知道该方程中任意两个量即可求第三个量．解答此类问题的关键主要表现在以下两个方面：其一，空间物理图景的建立；其二，匀速直线运动模型的建立．[教师备用习题]1．(多项选择)[2016·某某模拟] 从水平匀速飞行的直升机上向外自由释放一个物体，不计空气阻力，在物体下落过程中，以下说法正确的选项是( )A．从直升机上看，物体做自由落体运动B．从直升机上看，物体始终在直升机的后方C．从地面上看，物体做平抛运动D．从地面上看，物体做自由落体运动[解析] AC 由于惯性，物体在释放后在水平方向上做匀速直线运动，故在水平方向上和直升机不发生相对运动，而物体在竖直方向上初速度为0，加速度为g，故在竖直方向上做自由落体运动，所以从直升机上看，物体做自由落体运动，应选项A正确，B错误；从地面上看，物体做平抛运动，应选项C正确，选项D错误．2．如下图是做直线运动的某物体的位移—时间图像，根据图中数据可以求出P点的瞬时速度．下面四个选项中最接近P点瞬时速度的是( )word11 /11 A ．2 m/s B ．2.2 m/s C ．2.21 m/s D ．无法判断[解析] C 根据公式v ＝Δx Δt，时间Δt 取得越短，平均速度越接近瞬时速度，A 项的时间段是1 s ，B 项的时间段是0.1 s ，C 项的时间段是0.01 s ，因此选项C 正确．3．用同一X 底片对着小球运动的路径每隔110s 拍一次照，得到的照片如下图，那么小球在图示过程中的平均速度大小是()A ．0.25 m/sB ．0.2 m/sC ．0.17 m/sD ．无法确定[解析] C 图示过程中，x ＝6 cm －1 cm ＝5 cm ＝0.05 m ，t ＝3×110 s ，故v ＝x t＝0.17 m/s ，选项C 正确．4．一质点沿直线Ox 方向做变速运动，它离开O 点的距离x 随时间t 变化的关系为x ＝(5＋2t 3) m ，它的速度随时间t 变化的关系为v ＝6t 2 m/s ，该质点在t ＝0到t ＝2 s 间的平均速度大小和t ＝2 s 到t ＝3 s 间的平均速度大小分别为( )A ．12 m/s 、39 m/sB ．8 m/s 、38 m/sC ．12 m/s 、19.5 m/sD ．8 m/s 、13 m/s[解析] B t ＝0时，x 0＝5 m ；t ＝2 s 时，x 2＝21 m ；t ＝3 s 时，x 3＝59 m ．平均速度v ＝Δx Δt ，故v 1＝x 2－x 02 s＝8 m/s ，v 2＝x 3－x 21 s ＝38 m/s.。
必修一第一章运动的描述第1讲描述运动的基本概念【自主学习回顾】一、参考系坐标系质点1．机械运动：物体的随时间的变化．2．参考系：为了研究物体的运动而假定为不动、用来作的物体．对同一个物体的运动，所选择的参考系不同，对它运动的描述可能就会，通常以为参考系来描述物体的运动．当以相对地面静止或做匀速直线运动的物体为参考系时，这样的参考系叫惯性参考系．3．坐标系：一般说来，为了定量描述物体的及，需要在参考系上建立适当的坐标系．4．质点(1)定义：用来代替物体的有的点．(2)物体可看做质点的条件：研究物体的运动时，物体的和可以忽略．【理解要点】1．参考系的理解与选取原则(1)运动是绝对的，静止是相对的．选择不同的参考系观察同一个运动，其结果可能会不同．(2)参考系可以任意选取，但选择的原则要使运动的描述尽可能简单．(3)要比较两个物体的运动情况时，必须选择同一个参考系．2．对质点概念的理解(1)质点是一种科学抽象，就是要抓住主要特征，忽略次要因素，目的是为了研究的问题更加简便．(2)把物体看作质点的原则是：在我们研究的问题中，物体的形状、大小以及物体上各部分运动的差异是次要的或不起作用的．这就必须要具体问题具体分析．注意：物体能否看作质点与物体的大小无关．【典例分析】例1. 2009年东亚运动会男子110米栏决赛中中国选手刘翔轻松地以13秒66的成绩获得第一，赢得了他复出之后的第三项赛事冠军，关于刘翔的下列说法正确的是()A．刘翔在飞奔的110米中，可以看做质点B．教练为了分析刘翔的动作要领，可以将其看做质点C．无论研究什么问题，均不能把刘翔看做质点D．是否能将刘翔看做质点，决定于我们所研究的问题例2．跳水是一项优美的水上运动，2008年北京奥运会跳水比赛中小将陈若琳和王鑫在10米跳台中获得冠军，若只研究运动员入水前及入水的下落过程，下列说法中正确的是() A．为了研究运动员的技术动作，可将正在比赛的运动员视为质点B．运动员在下落过程中，感觉水面在匀速上升C．以陈若琳为参考系，王鑫做竖直上抛运动D．跳水过程中陈若琳和王鑫的重心位置相对她们自己是变化的二、时间间隔与时刻1、时间间隔与时刻2．位移和路程例3．在下面叙述中，哪些指的是时间，哪些指的是时刻？(1)2008年9月25日21时10分5秒，中国自行研制的第三艘载人飞船“神舟”七号，在酒泉卫星发射中心载人航天发射场由“长征二号F”运载火箭开始点火发射．历经2天20小时28分，于2008年9月28日17时37分，“神舟”七号飞船返回舱成功着陆于主着陆场．(2)1997年7月1日零时，中国对香港恢复行使主权．这一刻被永载史册．(3)中央电视台的新闻联播节目在19时开播．例4．关于位移和路程，下列说法中正确的是( )A ．在某段时间内，质点运动的位移为零，该质点不一定是静止的B ．在某段时间内，质点运动的路程为零，该质点不一定是静止的C ．在直线运动中，质点位移的大小一定等于其路程D ．在曲线运动中，质点位移的大小一定小于其路程三、速度和加速度1．速度和速率(1)平均速度：运动物体的 与所用 的比值．(2)瞬时速度：运动物体在某一 或某一 的速度． (3)速率：瞬时速度的 叫速率，是标量．2．加速度(1)定义：a ＝ ，Δv 是速度变化量，Δt 是时间间隔．(2)物理意义：描述 变化的快慢． (3)方向：与Δv 的方向相同，单位是 .【理解要点】1．平均速度、瞬时速度与平均速率有何区别？(1)平均速度是一段时间内的位移与这段时间的比值tx v =，是运动质点在某一时间间隔内位置改变的平均快慢，其方向沿初位置指向末位置．(2)瞬时速度是运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度．瞬时速度是对变速运动的精确描述．(3)平均速率是物体在某段时间内的路程与发生这段路程所用时间的比值，是标量． (4)在匀速直线运动中三者大小是一致的．2．速度和加速度有何不同？(1)速度描述位置变化的快慢，加速度描述速度变化的快慢． (2)加速度的大小和方向与速度的大小和方向都没有必然的联系．速度大，加速度不一定大，反之亦然．(3)加速度a ＝t v ∆、速度v ＝t x 与速度变量Δv 三者没有直接的关系． v 很大，Δv 可以很小，甚至为0，a 也可大可小．思考：若物体的加速度是－5 m/s 2，能否由此说明物体在做减速运动？提示：加速度的正负表示加速度的方向与规定的正方向相同还是相反，而正方向的规定是任意的，如果规定与加速度相反的方向为正方向，则加速度为负值，此时若速度为负值，则物体加速，若速度为正值，则物体减速．因此仅由a＝－5 m/s2不能判断物体是在加速还是减速．例5．如图所示，两路灯灯杆A、B相距40 m，一辆汽车用3.2 s时间通过这两根路灯灯杆，据此可以计算出汽车在这段位移中的________速度为________ m/s.若灯杆A的近旁相距0.42 m处有一块路牌，汽车驶过路牌和灯杆的这一小段距离只用了0.03 s，在这段时间里的平均速度为________ m/s，可以认为汽车驶过灯杆时的________速度为________ m/s.例6．有下列几种情景，请根据所学知识选择对情景的分析和判断正确的说法()①点火后即将升空的火箭②高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车③运动的磁悬浮列车在轨道上高速行驶④太空中的空间站在绕地球做匀速转动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．尽管空间站匀速转动，加速度也不为零三、匀速直线运动1．定义：轨迹为直线，且在任意相等的时间里相等的运动．2．规律的描述x(1)公式：v ＝t(2)图象：如图1－1－4所示．例7. 如图1－1－5所示，是A、B两质点运动的速度图象，则下列说法错误的是()A．A质点以10 m/s的速度匀速运动B．B质点先以5 m/s的速度与A同方向运动1 s，而后停了1s，最后以5 m/s相反方向的速度匀速运动C．B质点最初3 s内的位移是10 mD．B质点最初3 s内的路程是10 m必修一第一章运动的描述第1讲描述运动的基本概念练习题1.(重庆市江北中学高三水平测试)甲、乙、丙三个观察者同时观察一个物体的运动．甲说：“它在做匀速运动．”乙说：“它是静止的．”丙说：“它在做加速运动．”这三个人的说法() A．在任何情况下都不对B．三人中总有一人或两人的说法是错误的C．如果选择同一参考系，那么三个人的说法都对D．如果各自选择自己的参考系，那么三个人的说法就可能都对2．(安徽省示范高中联考)2012年6月6日，天宇上演“金星凌日”的精彩天象．观察到日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．地球在金星和太阳之间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3．(2014·广州模拟)下面的几个速度中表示平均速度的是()A．子弹射出枪口的速度是800 m/s，以790 m/s的速度击中目标B．汽车从甲站行驶到乙站的速度是40 km/hC．汽车通过站牌时的速度是72 km/hD．汽车通过一隧道的速度为5 m/s4．(2014·温州十校联考)在中国海军护航编队“巢湖”舰、“千岛湖”舰护送下“河北锦绣”、“银河”等13艘货轮顺利抵达亚丁湾西部预定海域．此次护航总航程4 500海里．若所有船只运动的速度相同，则下列说法正确的是()A．“4 500海里”指的是护航舰的位移B．研究舰队平均速度时可将“千岛湖”舰看做质点C．以“千岛湖”舰为参考系，“巢湖”舰一定是运动的D．根据本题给出的条件可以求出此次航行过程中的平均速度5．(2014·安徽省示范高中联考)以下计时数据中指时间间隔的是()A．中华人民共和国第十二届全国人民代表大会第一次会议会期为12天半B．2013年4月20日8时02分，四川省雅安市芦山县发生里氏7.0级地震，造成人员重大伤亡和财产重大损失C．在第30届伦敦奥运会上，牙买加选手尤塞恩·博尔特以9秒63的成绩夺得百米短跑冠军，并再次打破自己四年前创造的奥运会纪录D．开始上课3 min时，小明就睡着了6．(济南市高三上学期期中)在2012伦敦奥运会上，牙买加选手博尔特在男子100 m 决赛和男子200 m决赛中分别以9.63 s和19.32 s的成绩获得两枚金牌，成为奥运会历史上连续两届卫冕100米和200米冠军的第一人．关于他在这两次决赛中的运动情况，下列说法正确的是() A．200 m决赛的位移是100 m决赛的两倍B．200 m决赛的平均速度约为10.35 m/sC．100 m决赛的平均速度约为10.38 m/sD．100 m决赛的最大速度约为20.76 m/s7．关于质点的运动，下列说法中正确的是()A．质点运动的加速度为零，则速度为零，速度变化也为零B．质点速度变化率越大，则加速度越大C．质点某时刻的加速度不为零，则该时刻的速度也不为零D．位移的方向就是质点运动的方向8．(2014·浏阳一中模拟)一个朝着某方向做直线运动的物体，在时间t内的平均速度是v，紧接着t2内的平均速度是v2，则物体在这段时间内的平均速度是()A．v B.23v C.43v D.56v9．如图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10．一个质点做方向不变的直线运动，加速度的方向始终与速度方向相同，但加速度大小逐渐减小为零，则在此过程中()A．速度逐渐减小，当加速度减小到零时，速度达到最小值B．速度逐渐增大，当加速度减小到零时，速度达到最大值C．位移逐渐增大，当加速度减小到零时，位移将不再增大D．位移逐渐减小，当加速度减小到零时，位移达到最小值11．(2014·潍坊模拟)关于位移和路程，下列理解正确的是()A．位移是描述物体位置变化的物理量B．路程是精确描述物体位置变化的物理量C．只要运动物体的初、末位置确定，位移就确定，路程也确定D．物体沿直线向某一方向运动，位移的大小等于路程12．汽车刹车时做匀变速直线运动，某时刻的速度v0＝6 m/s，加速度a＝－1 m/s2，它表示() A．再过1 s，汽车的速度变为5 m/sB．再过1 s，汽车的速度变为7 m/sC．汽车的加速度方向与速度方向相反，汽车做减速运动D．汽车的加速度方向与速度方向相反，汽车做加速运动13．一物体做变速直线运动，某时刻速度的大小为5 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．速度变化的大小可能小于5 m/sB．速度变化的大小可能大于12 m/sC．加速度的大小可能小于5 m/s2D．加速度的大小可能大于13 m/s214．(2014·安徽示范高中联考)2011年7月在土耳其伊斯坦布尔举行的第15届机器人世界杯赛上，中国科大“蓝鹰”队获得仿真2D组冠军和服务机器人组亚军，改写了我国服务机器人从未进入世界前5的纪录，标志着我国在该领域的研究取得了重要进展．图中是科大著名服务机器人“可佳”，现要执行一项任务，给它设定了如下动作程序：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)，然后又由点(5,5)沿直线运动到点(2,2)，整个过程中机器人所用时间是2 2 s，则() 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．整个过程中机器人的位移大小为2 2 mD．整个过程中机器人的平均速度为1 m/s15．一质点从t＝0时刻开始沿x轴做直线运动，其位置坐标与时间的关系为x＝2t3－8t＋1(x和t的单位分别为m和s)，则下列说法中正确的是()A．质点一直向x轴正方向运动B．质点做匀变速直线运动C．质点在第2 s内的平均速度的大小为3 m/sD ．质点在前2 s 内的位移为零16．甲、乙两车沿平直的公路通过同样的位移，甲车在前半段位移内以v 甲1＝40 km/h 的速度运动，在后半段位移内以v 甲2＝60 km/h 的速度运动；乙车在前半段时间内以v 乙1＝40 km/h 的速度运动，后半段时间内以v 乙2＝60 km/h 的速度运动．则甲、乙两车在整个位移中的平均速度大小的关系是( )A.v 甲＝v 乙B.v 甲>v 乙C.v 甲<v 乙 D ．无法确定17．(能力挑战题)某质点以20 m/s 的初速度竖直向上运动，其加速保持不变，经2 s 到达最高点，上升高度为20 m ，又经过2 s 回到出发点时，速度大小仍为20 m/s ，关于这一运动过程的下列说法中正确的是( )A ．质点运动的加速度大小为10 m/s 2，方向竖直向下B ．质点在这段时间内的平均速度大小为10 m/sC ．质点在最高点时加速度为零D ．质点在落回抛出点时的速度与开始离开抛出点时的速度相同18．一位汽车旅游爱好者打算到某风景区去观光，出发地和目的地之间是一条近似于直线的公路，他原计划全程平均速度要达到40 km/h ，若这位旅游爱好者开出1/3路程之后发现他的平均速度仅有20 km/h ，那么他能否完成全程平均速度为40 km/h 的计划呢？若能完成，要求他在后23的路程里开车的速度应达多少？必修一 第一章 运动的描述第1讲 描述运动的基本概念答案例1：答案：AD 解析：刘翔在飞奔的110米中，我们关心的是他的速度，无需关注其跨栏动作的细节，可以看做质点．教练为了分析其动作要领时，如果作为质点，则其摆臂、跨栏等动作细节将被掩盖，无法研究，所以就不能看做质点．因此，能否将一个物体看做质点，关键是物体自身因素对我们所研究问题的影响，而不能笼统地说行或不行．例2：答案：D解析：跳水比赛时要观察运动员在空中翻腾的动作，不能视为质点，A 错．运动员下落过程中，以自己为参考系，所以感觉水面加速上升，B 错．以其中任意一个运动员为参考系，另一个运动员都是相对静止的，C 项错误；由于跳水比赛中重要的一个内容就是旋转，所以两运动员的形体变化导致重心变化．D 项正确．例3：答案：(1)2008年9月25日21时10分5秒指点火时刻；历经2天20小时28分指 飞船在空中的时间；2008年9月28日17时37分，指着陆时刻．(2)1997年7月1日零时，指回归时刻．(3)19时指开播时刻．例4：答案：AD解析：位移为零，只能说明初、末位置是相同的，不能说明物体是否运动，故A 选项对；物体只要运动，路程就不会为零，因此，路程为零时，说明物体没有运动，即物体是静止的，故B 选项错误；如果是往返直线运动，则位移的大小小于路程，故C 选项错误；除了单向直线运动外，其他的运动中位移的大小都小于路程．故D 选项正确．速度和加速度例5：答案：平均 12.5 14 瞬时 14例6：答案：BD解析：选项A 中，火箭虽还没动，但火箭所受合外力不为零，a 不为零，故A 错；轿车紧急刹车时，根据a ＝t v ，由于Δt 很短，故加速度很大，B 对；磁悬浮列车的速度很大，但速度变化并不快，故加速度并不大，C 错；空间站的速度大小不变，但速度方向不断变化，故加速度并不为零，D 对．例7：答案：C解析：匀速直线运动的速度图线平行于时间轴，图线在t 轴上方为正方向，在t 轴下方为负方向，当速度为零时，图线在t 轴上．第1讲描述运动的基本概念练习题答案1、答案：D 解析：三个人选择同一参考系观察同一物体的运动时，观察结果应该是相同的；同一物体相对于不同的参考系时，其运动情况可能不同，本题中三个观察者选取的参考系不同，所以观察结果不同．只有选项D正确．2、答案：D 解析：金星通过太阳和地球之间时，我们才会看到金星没有被太阳照亮的一面呈黑色，选项A错误；因为太阳的大小对所研究问题的影响起着至关重要的作用，所以观测“金星凌日”时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．3、答案：BD 解析：A中的“射出枪口”“击中目标”均是指某一瞬间，是瞬时速度，A错误；B中“从甲站行驶到乙站”是一段距离，是平均速度，B正确；C中“通过站牌时”是瞬时速度，C错误；D中“通过一隧道”是一段位移，是平均速度，D正确．4、答案：B 解析：“4 500海里”指的是运动路线的长度即路程；研究舰队平均速度时，“千岛湖”舰的大小与其位移大小相比可忽略不计，所以可将“千岛湖”舰看做质点；因为“千岛湖”舰和“巢湖”舰运动的速度相同，“巢湖”舰相对于“千岛湖”舰的空间位置不变，所以以“千岛湖”舰为参考系，“巢湖”舰一定是静止的；题中只给出了航行路程，不知位移和时间，所以不能求出此次航行过程中的平均速度．5、答案：AC 解析：时间间隔是指两个时刻之间的间隔，对应时间轴上的一段，即与一段运动过程相对应，如选项A中的“12天半”指的是从召开到闭幕的时间间隔，选项C中“9秒63”指的是从起点跑到终点的时间间隔；时刻对应时间轴上的一个点，与瞬时位置或瞬时状态相对应，如选项B中的“2013年4月20日8时02分”指的是地震爆发的瞬时，选项D中的“3 min 时”指的是小明睡着的瞬时．6、答案：C 解析：求解本题需要先了解一些生活常识，那就是100 m跑道是直跑道，而200 m 跑道是弯曲跑道，所以200 m决赛的位移一定小于200 m，博尔特200 m决赛的平均速度也小于10.35 m/s,100 m决赛的平均速度约为v＝100 m9.63 s＝10.38 m/s，根据已知条件无法求出100 m决赛的最大速度．本题答案为C.7、答案：B 解析：加速度是速度的变化和所用时间的比值，即a＝ΔvΔt.加速度为零，速度变化也为零，但速度不一定为零，加速度不为零，速度可能为零，故A、C选项错误；质点速度变化率越大，则加速度越大，B选项正确；位移是矢量，是由初始位置指向终止位置的有向线段，如果质点做往复运动或曲线运动，位移的方向与质点运动的方向可能不一致，故D 选项错误．8、答案：D 解析：根据平均速度的定义可得：v ＝vt ＋14vt t ＋t 2＝56v ，即D 正确． 9、答案：A 解析：火箭点火升空瞬间速度很小，火箭得到高速气体的反冲力，加速度可以较大，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．10、答案：B 解析：因加速度与速度方向相同，故质点速度要增加，只是速度增加变慢一些，最后速度达到最大值，A 错误，B 正确；因质点沿直线运动方向不变，所以位移一直增大，C 、D 错误．11、答案：AD 解析：位移是描述物体位置变化的物理量，是矢量，既可以描述位置变化的大小，也可以描述位置变化的方向，只要初、末位置确定，位移矢量就确定，可以用从初位置指向末位置的有向线段来表示．而路程只表示运动轨迹的长度，不能表示位置的变化情况．初、末位置确定后，可以有许多不同的方式实现位置的变化，每一种运动方式都有相应的路程．物体在沿直线向单一方向运动时，位移的大小与路程相等．综上所述A 、D 正确．12、答案：AC 解析：速度与加速度都是矢量，其正负表示速度与加速度的方向．速度与加速度方向相反，汽车做减速运动；经1 s 速度减小Δv ＝a Δt ＝1 m/s ，所以再过1 s 汽车的速度变为5 m/s ，故选项A 、C 正确．13、答案：BD 解析：当同向时，速度的变化量Δv ＝v t －v 0＝(10－5) m/s ＝5 m/s ，根据加速度的定义式a 1＝v t －v 0t ＝51m/s 2＝5 m/s 2；当反向时，速度的变化量Δv ＝v t －v 0＝(－10－5) m/s ＝－15 m/s ，根据加速度的定义式a 2＝v t －v 0t ＝－151m/s 2＝－15 m/s 2，式中负号表示方向与规定正方向相反，选项B 、D 正确．14、答案：CD 解析：以坐标系的横轴作为x 轴，纵轴作为y 轴．根据描点法先作出题中给定的几个坐标位置，然后用直线连接相邻两个位置，即得机器人的运动轨迹，如图所示．机器人的运动轨迹不是一条直线，机器人会两次通过同一点，选项A 、B 错误；起点在坐标原点，终点在(2,2)，位移大小是这两点连线长度，故位移大小为22＋22＝2 2 m ，选项C 正确．整个过程中机器人的平均速度大小为1 m/s ，选项D 正确．15、答案：D 解析：利用位置坐标与时间的关系得出各个时刻的位置坐标后再判断．由题给的直线运动的位移与时间的关系式可知A 、B 选项错误．根据平均速度的定义式结合题目所给关系式可知t ＝0，x ＝1 m ；t ＝1 s ，x ＝－5 m ；t ＝2 s ，x ＝1 m ．即质点在2 s 末回到出发点，故质点在第2 s 内的平均速度的大小为6 m/s 而不是3 m/s ，故C 选项错误，D 正确．16、答案：C 解析：设总位移为x ，则甲车运动的总时间t 甲＝x 2v 甲1＋x 2v 甲2＝v 甲1＋v 甲22v 甲1v 甲2x ，所以甲车的平均速度v 甲＝x t 甲＝2v 甲1v 甲2v 甲1＋v 甲2＝48 km/h ；设乙车运动的总时间为t 乙，则乙车的总位移x ＝v 乙1·t 乙2＋v 乙2·t 乙2＝v 乙1＋v 乙22t 乙，所以乙车的平均速度v 乙＝x t 乙＝v 乙1＋v 乙22＝50 km/h.故C 项正确． 17、答案：A 解析：根据加速度的定义知，取竖直向上为正方向，则a ＝－20－2040m/s 2＝－10 m/s 2，负号表示加速度方向与规定的正方向相反，即竖直向下，选项A 正确；由位移的定义知，这段时间内的总位移为零，而路程为40 m ，根据平均速度的定义知，平均速度为零，但平均速率却为v ＝404m/s ＝10 m/s ，即选项B 错误；质点做匀变速运动，每时每刻的加速度都相同，在最高点速度为零，但加速度大小仍为10 m/s 2，方向竖直向下，所以选项C 错误；在抛出点两时刻的瞬时速度大小相等，但方向相反，选项D 错误．18、答案：80 km/h解析：设后23路程上的平均速度为v ，总路程为s 在前s /3里用时：t 1＝s /320在后2s /3里用时：t 2＝2s /3v所以全程的平均速度为：ss 60＋2s 3v ＝40 km/h 解得v ＝80 km/h由结果可知，这位旅行者能完成他的计划，他在后2s /3的路程里，速度应达80 km/h .。
