物理步步高大一轮复习讲义第一章 第1讲

考点一对质点、参考系和位移的理解

1．质点

(1)用来代替物体有质量的点叫做质点．

(2)研究一个物体的运动时，如果物体的形状和大小对问题的影响可以忽略，就可以看做质点．

(3)质点是一种理想化模型，实际并不存在．

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．通常以地球为参考系．3．位移

(1)定义：表示质点的位置变动，它是质点由初位置指向末位置的有向线段．

(2)与路程的区别：位移是矢量，路程是标量．只有在单向直线运动中，位移的大小才等于路程．

[思维深化]

判断下列说法是否正确．

(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做质点，而转动的物体不能看做质点．(×)

(3)参考系可以任意选取，但一般遵循描述运动方便的原则．(√)

(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．(×)

1．[对质点的理解]以下情景中，人或物体可以看成质点的是()

A．研究一列火车通过长江大桥所需的时间

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GPS确定打击海盗的“武汉”舰在大海中的位置

答案D

解析长江大桥虽长，但火车长度与之相比不能忽略，不符合“物体的大小或形状对研究的问题没有影响，或者对研究问题可以忽略时，物体就可以看做质点”的条件，选项A错误；既然是“旋转球”，就是要研究球的旋转的，如果把它看成质点，则掩盖了其旋转的特点，故不能把它看做质点，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，突出的是看清“挥动国旗的动作”，不能把翟志刚看成质点，选项C错误；用GPS确定“武汉”舰在大海中的位置时，突出它的“位置”，可以把“武汉”舰看成质点(船的大小与大海相比，其大小可以忽略)，故选项D正确．

2．[对参考系的理解](多选)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，下列说法正确的是()

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

答案AC

3．[对质点、参考系和位移的理解]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，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1所示．下面说法正确的是()

图1

A ．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 ．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

答案 D

解析 金星通过太阳和地球之间时，我们才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”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．

抓住“三点”理解质点、参考系和位移

1．质点的模型化：建立模型．一是要明确题目中需要研究的问题；二是看所研究物体的形状和大小对所研究问题是否有影响．

2．运动的相对性：选取不同的参考系，对同一运动的描述一般是不同的．

3．位移的矢量性：一是位移只与初末位置有关；二是位移方向由初位置指向末位置．

考点二 速度 平均速度和瞬时速度

1．速度

(1)物理意义：描述物体运动快慢和方向的物理量，是状态量．

(2)定义式：v ＝Δx Δt

. (3)决定因素：v 的大小由v 0、a 、Δt 决定．

(4)方向：与位移同向，即物体运动的方向．

2．平均速度

(1)在变速运动中，物体在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值叫做这段时间内的平均速度，即v ＝Δx Δt

，其方向与位移的方向相同． (2)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．

3．瞬时速度

(1)运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度，方向沿轨迹上物体所在点的切线方向指向前进

的一侧，是矢量．瞬时速度的大小叫速率，是标量．

(2)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．

(3)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．

[思维深化]

如果一质点沿直线Ox 方向做加速运动，它离开O 点的距离x 随时间变化的关系为x ＝3＋2t 3(m)，它的速度随时间变化的关系为v ＝6t 2 m/s.请思考如何求解t ＝2 s 时的瞬时速度和t ＝0到t ＝2 s 间的平均速度？

答案 由速度随时间变化关系公式可得t ＝2 s 时的速度为：v ＝6×22 m /s ＝24 m/s ；由x 与t 的关系得出各时刻对应的位移，再利用平均速度公式可得t ＝0到t ＝2 s 间的平均速度为：v 1＝Δx Δt ＝19－32

m /s ＝8 m/s.

4．[平均速度和瞬时速度的区别](多选)关于瞬时速度和平均速度，以下说法正确的是( )

A ．一般讲平均速度时，必须讲清楚是哪段时间(或哪段位移)内的平均速度

B ．对于匀速直线运动，其平均速度跟哪段时间(或哪段位移)无关

C ．瞬时速度和平均速度都可以精确描述变速运动

D ．瞬时速度是某时刻的速度，只有瞬时速度才能精确描述变速运动的物体运动的快慢 答案 ABD

解析 一般情况下，物体在不同时间(或不同位移)内的平均速度不同，但对于匀速直线运动，物体的速度不变，所以平均速度与哪段时间(或哪段位移)无关，故A 、B 均正确；平均速度只能粗略描述变速运动，只有瞬时速度才能精确描述变速运动的物体运动的快慢，故C 错，D 正确．

5．[平均速度的求解]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t 2内的平均速度是v 2

，则物体在这段时间内的平均速度是( ) A ．v B.23v C.43v D.56

v 答案 D

解析 分别求出两个时间段的位移，求其和，得出总位移，再除以总时间．

6．[用平均速度法求瞬时速度]用如图2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．已知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