2020高三物理高考专题讲座：匀速直线运动

应用：自由落体，竖直上抛第1讲 描述运动的差不多概念 匀速直线运动2020高三物理高考专题讲座：匀速直线运动一、考纲要求 1机械运动、参考系、质点为I 级要求 2•位移和路程为U 级要求 3•匀速直线运动、速度、速率、位移公式、运动图象为U 级要求4 •变速直线运动、平均速度为U 级要求 5•匀变速直线运动、〔平均〕加速度公式为U 级要求 、知识网络 描述运动的物理量速度路程与位移的区不速度的分类路程的定义速度的定义及意义参考系、质点、时刻、时刻 位移的大小和方向位移的表示方式位移:路程直线运动加速度的定义及意义■匀速直线运动定义和规律直线运动形式描述方式：公式和图线规律匀变速直线运动★一、考情直播 1考纲解读考纲内容1 •参考系、质点1 .认识在哪些情形下能够把物体看成1 .在研究物理咨询题过程中2•位移、速度和加速质点的，明白不引入参考系就无法确构建物理模型，再现物理情形.质点的位置和运动.2.对参考系、质点只作I 级2.明白得位移、速度和加速度 要求，对位移、速度和加速度那么作U 级要求2.考点整合考点1机械运动、参考系、位置、位移和路程1、 机械运动：一个物体相关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、 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那么的物理量，叫做矢量；只有大小而没有方向的物【例1】关于位移和路程，以下讲法正确的选项是〔 〕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通过的路径轨迹长度.路程是标量.A 正确.位移和路程差不多上物理量，不存在直线或曲线咨询题， 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讲二者相同， C 错，D 正确.答案：AD.能力要求考向定位理量，叫做 标量.［规律总结］①抓住运动轨迹有直线和曲线运动之分；②位移和路程是两个不同性质的物理量；③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］对参考系的明白得，以下讲法正确的选项是A. 不选参考系，就无法研究某一物体是如何样运动的B. 参考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看结果解析：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］选择参考系事实上是选择一个用来与所描述的对象进行比较的物体，任何物体都能够选做参考系，但选择不同的参考系，所描述的运动简易情形不同.当求解的咨询题涉及两个运动对象时，通过可通过巧妙地选择参考系，简化研究运动情形.考点2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. 物体在某段时刻内的位移跟发生这段位移所用的时刻的比值，叫做这段位移内〔或这段时刻内〕的平均速度，即定义式为：V —，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t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刻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：速度的大小确实是速率，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5m/s的速度跑完其余三分之一的路程.假设全程的平均速度为3m/s，那么v是多少？解析：由平均速度的定义式v s可求得V .设总位移为s，前一段运动所需时刻为t i，后一t2_ s _ s 2段运动所需时刻为t2，那么：t i ，t2 茎，t t i t2仝空；v 5 3v 15又v s，即：——s3，解得：v 2.5m/ st2s _s_3v 15答案：v 2.5m/s .［误区警示］不同时刻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刻来运算，另外平均速度是矢量要注意方向.【例4】［拓展题］甲、乙两辆汽车沿平直公路从某地同时驶向同一目标，甲车在前一半时刻内以速度V1做匀速直线运动，后一半时刻内以速度V2做匀速直线运动；乙车在前一半路程中以速度V做匀速直线运动，后一半路程中以速度V2做匀速直线运动，那么：A. 甲先到达；B.乙先到达；C.甲、乙同时到达；D.不能确定.解析：设甲、乙车从某地到目的地距离为S，那么对甲车有t甲2S；关于乙车有V V2t乙——(V1 V2)S，因此如4Vl V22，由数学知识知(W V2)24VM,2V I 2V2 2V1V2 t 乙(V i V2)2故t甲＜t乙，即正确答案为A.答案：A.考点3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刻的比值，即加速度是速度对时刻的变化率，即定义式： a —生亠，它的方向与速度改变量方向相同，它是t t2 t i矢量.［例5］有以下①、②、③、④所述的四种情形，请依照所学知识从A、B、C、D四个选项中选择对情形的分析和判定的正确讲法〔〕①点火后立即升空的火箭②高速公路上沿直线高速行驶的轿车为幸免事故紧急刹车③运行的磁悬浮列车在轨道上高速行驶④太空的空间站在绕地球匀速转动A.因火箭还没运动，因此加速度一定为零B.轿车紧急刹车，速度变化专门快，因此加速度专门大C•高速行驶的磁悬浮列车.因速度专门大，因此加速度也一定专门大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刻的比值，即加速度是速度对时刻的变化率，速度变化快，那么加速度一定大，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，因此C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，因此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，因此与速度的大小没有必定联系；〔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刻的比值来度量，讲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定联系，但与速度变化的方向一致，事实上质是与物体所受到的合外力方向一致.【例6】［拓展题］以下讲法中，正确的选项是A. 物体在一条直线上运动，假如在相等的时刻里变化的位移相等，那么物体的运动确实是匀变速直线运动B. 加速度大小不变的运动确实是匀变速直线运动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.★二、高考重点、热点题型探究参考系、质点尽管是I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u 级要求，是高考的重点内容之一•高考真题中，这些考点一样以选择题显现.重点1:匀速直线运动公式的应用［真题1］"大洋一号〃配备有一种声呐探测系统，用它可测量海水深度•其原理是：用超声波发生器垂直向海底发射超声波，超声波在海底会反射回来，假设超声波在海水中的波速，通过测量从发射超声波到同意到反射波的时刻，就可推算出船所在位置的海水深度•现超声波在海水中的波速为1500m/s,船静止时，测量从发射超声波到同意到反射波的时刻为8s,试运算该船所在位置的海水深度.［解析］海水深度s Vt 1500 8m 6000m2 2［答案］6000m［名师指引］考点：匀速运动位移公式及要用•注意该题所用时刻为超声波往返时刻.重点1:建构直线运动的物理模型，再现直线运动的物理情形［真题2］天空有近似等高的浓云层•为了测量云层的高度，在水平地面上与观测者的距 离为d=3.0km 处进行一次爆炸，观测者听到由空气直截了当传来的爆炸声和由云层反射来的 1爆炸声时刻上相差△ t=6.0s .试估算云层下表面的高度.空气中的声速v=_ km/s .3［解析］如图1-1-1 , A 表示爆炸处，0表示观测者所在处，h 表示云层下表面的高度，用 t _表示爆炸声直截了当传到 0处所经时刻，那么有 d=v t 1①2A — h 2 vt 2 ②'212- t 1=A t③联立①、②、③，可得 h —'v A t 2 2dv A t ④ 2 • 代入数值得h 2.0 103m ⑤ ［答案］h 2.0 103m［名师指引］考点：匀速运动规律及要用.高考常用超声波、声波、光、无线电波等测量 距离，求解时画出示意图能快速确定求解思路.［新题导练］〔原创题〕以下讲法中，正确的选项是〔〕A. 枪膛中的子弹的加速度约为105m/s 2，射出时速度可达1000m/s 左右，因此加速度大, 速度变化就大B.质子在加速器中可获得1015m/s 2加速度，因此质子在加速器中加速1s 后可获得的1015m/s 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刻共同决定的，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，物体的速度可不能超过光速，另用t 2表示爆炸声经云层反射到达0处所在经时刻，因为入射角等于反射角，故有图 1-1-1外，质子在加速器中可获得1015m/s 2加速度，只是讲明在加速这段时刻内速度变化的快慢， 相当于每秒增加I015m/s ，但由于质子加速的时刻远远小于1s ，应选项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. ★三、抢分频道◊限时基础训练〔20分钟〕1 •如下图1-1-6为高速摄影机拍照到的子弹穿过 照片•该照片通过放大后分析出，在曝光时刻内，子弹 开的距离约为子弹长度的1%~2%子弹飞行速度约为可估算出这幅照片的曝光时刻最接近〔〕A. 10-3sB . 10-6sC. 10-9sD . 10-12s2 •关于平均速度、即时速度与速率，正确的讲法是 （） 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D. 极短时刻内的平均速度确实是瞬时速度3. 〔原创题〕2007年10月24日18时29分，搭载中国首枚绕月探测卫星"嫦娥一号〃 的"长征三号甲〃火箭成功地将嫦娥一号卫星送 在嫦娥一号卫星飞向38万公里外月球的漫长旅 要进行一系列高度复杂又充满风险的动作，即三 球变轨，然后进入月地转移轨道，再三次绕月球 后绕月球做圆周运动，如下图1-1-3，是"嫦娥升空路线图，以下讲法正确的选项是（）A. 图中描述卫星绕地球运行情形的四个椭圆轨道是以地球作参考系 B •图中描述卫星绕月球运动情形的三个椭圆轨道是以地球作参考系 C •图中描述卫星在月地转移轨道的运动情形是以太阳作参考系 D.图中描述卫星运动情形的所有轨道均是以太阳作参考系4. 质点做匀变速直线运动，加速度大小为 4m/s 2，那么以下讲法中正确的选项是〔 A. 质点运动速度每秒钟变化4m/s班级 ________姓名 ____________成绩 ________图 1-1-6苹果瞬时的 阻碍前后错 500m/s ，因此图 1-1-3入大空， 途中，需 次绕地 变轨，最B. 质点运动速率每秒钟变化4m/sC. 质点运动速度每秒钟增加4m/sD. 质点在连续的两个一秒钟内的平均速度一定相差4m/s5. 关于加速度，下面讲法正确的选项是A. 加速度的大小在数值上等于单位时刻内速度的改变量，因此加速度确实是加出来的速度B. 加速度的大小在数值上等于单位时刻内速度的改变量，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6. 关于质点瞬时速度v、加速度a —，下面讲法中错误的选项是〔〕tA.v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C.v不断增大，a可能不变D.v为零时，v不一定为零，但a却一定为零7. 物体在某时刻的瞬时速度是5 m/s，对此速度正确的明白得是A.在该时刻的前1 s内，物体的位移为5 mE.在该时刻的后1 s内，物体的位移为5 mC.在该时刻的前0.5 s和后0.5 s内，物体的位移共5 mD.假设从该时刻起物体作匀速运动，那么每秒内的位移是5 m8•〔原创题〕2008年9月25日晚9时10分许，神舟七号在酒泉卫星发射中心发射升空.点火第12秒时，火箭向东稍偏南的方向实施程序拐弯.点火第120秒时，火箭抛掉逃逸塔，这是火箭第一个分离动作.点火第159秒时，火箭一二级分离成功，一级坠落.现在，火箭差不多飞过了平流层和中间层，正在接近大气层边缘.点火第200秒时，整流罩分离.神舟七号飞船上升运行260秒后，位于酒泉邻近的副着陆场承担的飞船上升段应急返回搜救任务解除.飞船正常上升运行370秒后，着陆场系统银川搜任务解除.第500秒时，二级火箭关机，船箭组合体滑行.点火583秒后，飞船与火箭在高度约200公里救责任区连续向前处成功分离.① 2008年9月25日晚9时10分是时刻② 第12秒、第159秒、第200秒、第500秒是时刻 ③ 2008年9月25日晚9时10分是时刻 ④ 260秒、370秒、583秒是时刻 A.只有①② B •只有②③ D.只有②④ C •只有③④9. 甲、乙、丙三人各乘一个热气球，甲看到楼房匀速上升，乙看到甲匀速上升，甲看到 丙匀速上升，丙看到乙匀速下降，那么，从地面上看，甲、乙、丙的运动情形可能是〔〕A.甲、乙匀速下降，v 乙v 甲，丙停在空中10. 假设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.那么上述 过程中皮球通过的路程和位移分不是A.12 m ; 2 mB.12 m ; -2 mC.-2 m ; 2 m D.2 m ; 2 m限时基础训练参考答案 1.答案：B •解析：子弹比苹果的直径要小，估测子弹的长度约为2cm 左右，因此曝光4时刻内，子弹的位移约为x 4 10 2cm 因此曝光时刻约为t -4 10s 0.8 10 6S .v 5002. 答案：C.点拨：较短或极短时刻内的平均速度接近某时刻的瞬时速度，这段时刻越 短越接近，只有当一段时刻的两个时刻趋向于一点时，平均速度才等于瞬时速度.3.答案：AC 点拨：地球围绕太阳运动，而月球又围绕地球运动，但从图中可看出，"嫦 娥一号〃绕地球运行的四个椭圆轨道，地球的位置没有发生变化，绕月球运行的三个轨道， 月球的位置也没有发生变化，B. 甲、乙匀速下降，v 乙 C •甲、乙匀速下降，v 乙D.以上讲法都不对v 甲，丙匀速上升v 甲，丙匀速下降，且v 丙 v 甲因此此图中涉及到三个参考系，正确的选项是AC.4. 答案：AD5. 答案：D.点拨：速率的增量与速度的增量是两个不同的概念；物体做加速运动依旧减速 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 90°，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 90°,物体做减速运动.6. 答案：BD 点拨：v 、 v 和a 三个物理量的大小均无直截了当的因果关系，应选项 A 不符合题意；速度的大小不变，但方向变化也有加速度，应选项符合题意；选项 D 关于直线 运动正确，关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，应选项 D 符合题意.7. D 解析：某时刻的速度是瞬时速度.8. B 。