精华人教版高中物理必修一知识点总结和练习 第一章 运动的描述

精华人教版高中物理必修一知识点总结和练习第一章运动的描
述
精华：人教版高中物理必修一知识点总结和练习（一）第一章运动的描述（可打印） -
1.参考系：
为了研究物体的运动而假定不动的物体．
(1)描述一个物体是否运动，决定于它相对于所选的参考系的位置是否发生变化，由于所选的参考系并不是真正静止的，所以物体运动的描述具有相对性.
(2)描述同一运动时，若以不同的物体作为参考系，描述的结果可能不同．
(3)参考系的选取原则上是任意的，但是有时选运动物体作为参考系，可能会给问题的分析、求解带来简便，一般情况下如无说明，通常都是以地面作为参考系来研究物体的运动．
2．质点
(1)定义：用来代替物体的有质量的点叫做质点．质点是一个理想化的模型，现实中并不存在．
(2)可视为质点的两种情况
①物体的形状和大小在所研究的问题中可以忽略，则可以把物体当做质点．
②做平动的物体由于各点的运动情况相同，可以选物体上任意一个点的运动来代表整个物体的运动，此时可将物体当做质点处理．
3．坐标系
要准确地描述物体的位置及位置变化需要建立坐标系．
①如果物体沿直线运动，可以以这条直线为x轴，在直线上规定原点、正方向和单位长度，就建立了直线坐标系．
②物体在平面内运动时，可以建立二维平面直角坐标系．
③空间内物体的运动，可建立三维的空间直角坐标系．例如：描述高空中飞行的飞机时可建立三维的空间坐标系．如图所示为三种不同的坐标系，其中：(A)中M点位置坐标为x＝2m；
(B)中N点位置坐标为x＝3m，y＝4m；(C)中P点位置坐标为x ＝2m，y＝3m，z＝0m．
【例1.1】做下列运动的物体，能当作质点处理的是（）
A．绕太阳公转的地球
B．从北京往上海运动的火车
C．旋转中的风力发电机叶片
D．在冰面上旋转的花样滑冰运动员
【解析】研究地球绕太阳公转时，太阳的体积相对于和地球之间的距离来说是很小的，所以可看作质点，故A正确；火车的长度相对于北京到上海的距离是很小的，可以忽略，此时的火
车可以看做质点，所以B正确；研究旋转中的风力发电机叶片，不能看成质点，否则就没有转动了，故选项C错误；在冰面上旋转的花样滑冰运动员，要看其动作，也不能看成质点，故D错误．【答案】A、B
【总结升华】根据质点的定义，能否将问题看做质点，关键是物体自身因素对我们研究问题的影响，物体的大小不是判断物体可否视为质点的重要依据．
【例1.2】如在研究下述问题中，能够把研究对象当作质点的是（）
A．研究某学生骑车由学校回家的速度
B．对这名学生骑车姿势进行生理学分析
C．研究火星探测器从地球到火星的飞行轨迹
D．研究火星探测器降落火星后如何探测火星的表面
E．研究地球绕太阳公转一周所需时间的多少
F．研究地球绕太阳公转一周地球上不同区域季节的变化、昼夜长短的变化
G．一枚硬币用力上抛，猜测它落地时正面朝上还是反面朝上
H．正在进行花样溜冰的运动员
【答案】 ACE
【例1.3】、如图是体育摄影中“追拍法”的成功之作，摄影师眼中清晰的滑板运动员是静止的，而模糊的背景是运动的，摄影师用自己的方式表达了运动的美．请问摄影师选择的参考系是（）
A．大地 B．太阳 C．滑板运动员 D．步行的人
【解析】摄影师眼中清晰的滑板运动员是静止的，显然是选择滑板运动员为参考系【答案】C
【概要升华】参照系是被认为是固定的物体，以此为参照物来判断其他物体是否运动。

【例1.4】敦煌曲子词中有这样的诗句：“满眼风波多闪烁，看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行.”其中“看山恰似走来迎”和“仔细看山山不动”所选的参考系分别是（）
A．船和地面 B．地面和船
C．船和山 D．河岸和流水
【答案】A【例1.5】如图甲所示，某人从学校门口A处开始散步，先向南走了50 m到达B处，再向东走100m到达C处，最后又向北走了150m到达D处，则A、B、C、D各点位置如何表示?
【解析】本题考查坐标系的建立方法．可以以A点为坐标原点，向东为x轴的正方向，向北为y轴的正方向，如图乙所示，则各点坐标为A(0，0)，B(0，－50m)，C(100m，－
50m)，D(100m，100m)．
【总结升华】本题答案不是唯一的．我们选择的坐标原点不同，x，y轴的正方向不同，各点的位置也不同．正确建立坐标系是正确描述物体位置的前提．
【例1.6】如图是为了定量描述物体的位置变化作出的坐标轴（x轴），在画该坐标轴时规定原点在一平直公路上某路标所在处。

公路为南北走向，规定向北为正方向。

坐标轴上有两点
A和B，A的位置坐标为xA=5m，B的位置坐标为xB =-3m，下列说法正确的是（）
①A点位于该路标南5m处②A点位于该路标北5m处
③B点位于该路标南3m处④B点位于该路标北3m处
A．①③ B．②④ C．①④ D．②③
【解析】在坐标轴上标注A、B的位置，如图所示。

原点为该路标，向北为正方向，由图可知，A点位于该路标北5m处，B 点位于该路标南3m处。

【答案】D
知识点二：时间和时刻
1.时刻与时间的区别与联系
2、时间轴上的表示
在时间轴上，时刻表示一个点，时间表示一段线段如图所示，0～3表示3s的时间，即前3s；2～3表示第3s，是1s的时间．不管是前3s，还是第3s，都是指时间．“7”所对应的刻度线记为7s末，也为8s初，是时刻．
【注意】ns末、ns初是指时刻，第ns内是指1s的时间，第ns末与第(n+1)s初指的是同一时刻．
【例2.1】以下的计时数据指时间间隔的是( )
A．从北京开往广州的火车预计10时到站
B．1997年7月1日零时中国对香港恢复行使主权
C．某人百米跑的成绩是13s
D．某场足球赛开赛了15 min时甲队攻入一球
【解析】火车到站的时间，并没有起止时刻；1997年7月1日零时，它是一个激动人心的时刻；百米跑是一个运动过程；足球赛开赛15min时，甲队攻入一球，事情发生在一瞬间．【答案】C
【例2.2】如图所示的时间轴，下列关于时刻和时间的说法中正确的是( )．
A．t2表示时刻，称为第2s末或第3s初，也可以称为2s内
B．t2～t3表示时间，称为第3s内
C．t0～t2表示时间，称为最初2s内或第2s内
D．tn－1～tn表示时间，称为第(n－1)s内
【答案】B
知识点三：位移和路程
1、位移与路程的区别与联系：
2、直线运动的质点在坐标轴上的位置与位移的关系
如果物体做直线运动，沿这条直线建立坐标轴，则运动中的某一时刻对应的是此时物体所处位置，如果是一段时间，对应的是这段时间内物体的位移．位移等于物体末位置坐标减去初位置坐标．
如图所示，一个物体从A运动到B，如果A、B两位置坐标分别为xA和xB，那么质点的位移△x＝xB－xA．
若初位置xA＝5m，末位置xB＝-2m，质点位移△x＝xB-xA＝-
2m-5m＝-7m，负号表示位移的方向由A点指向B点，与x轴正方向相反．
【例3.1】一质点绕半径为R的圆圈运动了一周，则其位移大
小为________，路程是________，若质点运动了 1\frac{3}{4} 周，则其位移大小为________，路程是________，此运动过程中最大位移是________，最大路程是________．
【总结升华】(1)以某物体为研究对象，选择一个研究过
程． (2)找出研究过程的初位置和末位置，则由初位置指向末位置的有向线段是位移．(3)画出物体在运动过程中的运动轨
迹示意图，则实际路径的总长度就是路程．
【例3.2】中学的垒球场的内场是一个边长为16.77 m的正方形，在它的四个角分别设本垒和一、二、三垒，如图所示.一
位击球员击球后，由本垒经一垒、二垒直跑到三垒.他运动的
路程是 m，位移是 m，位移的方向 .
【答案】50.31m 16.77m 由本垒到三垒
知识点四、平均速度、瞬时速度、速率和平均速率
1、速度
2、平均速度、瞬时速度、速率和平均速率
【注意】平均速率与平均速度的大小是两个完全不同的概念．
【例4.1】甲、乙两质点在同一直线上匀速运动，设向右为
正，甲质点的速度为2m/s，乙质点的速度为-4m/s，则可知( )．
A．乙质点的速率大于甲质点的速率
B．因为+2＞-4，所以甲质点的速度大于乙质点的速度
C．这里的正、负号的物理意义是表示运动的方向
D．若甲、乙两质点同时由同一点出发，则10s后甲、乙两质点相距60m
【解析】因为速度是矢量，其正、负号表示物体的运动方向，速率是标量，在匀速直线运动中，速度的大小等于速率，故A、C正确，B错；甲、乙两质点在同一直线上沿相反方向运动，故D正确．
【例4.2】一辆汽车从甲地开往乙地的过程中，前一半时间内的平均速度是30km/h，后一半时间内的平均速度是60km/h。

则全程的平均速度是：
A．35 km/h B．40 km/h
C．45 km/h D．50 km/h
【总结升华】不要把平均速度与速度的平均值弄混淆，注意按平均速度的定义求解．
【例4.3】甲、乙二物体在同一直线上同向运动，甲在前一半时间内以5m/s的速度做匀速运动，后一半时间内以6m/s做匀速运动，而乙在前一半路程中以5m/s的速度做匀速运动，后一半路程中以6m/s做匀速运动，则甲的平均速度为
_____m/s，乙的平均速度为______________m/s．
【答案】5.5；5.45
【例4.4】三个质点A、B、C的运动轨迹如图所示，三个质点同时从N点出发，同时到达M点，设无往返运动，下列说法正确的是( )
A．三个质点从N到M的平均速度相同
B．三个质点任意时刻的速度方向都相同
C．三个质点从N点出发到任意时刻的平均速度都相同
D．三个质点从N到M的平均速率相同
【解析】要弄清该题的每个选项，首先应明确两个概念：平均速度和平均速率．速度是表征质点在某瞬时运动快慢和运动方向的矢量．位移与该段时间的比值叫平均速度．本题中A、B、C三个质点在相同时间内位移相同，大小是MN的长度，方向是由N指向M，所以它们的平均速度相同，A选项正确．平均速率是描述物体运动快慢的物理量．规定物体在△t时间内通过的路程△s与△t之比为平均速率，即
．由于路程与位移一般不同，故平均速率与平均速度的大小一般不相等，仅在质点做单方向直线运动时，平均速率才与平均速度的大小相等．本题中A、C两质点均为曲线运动，可见选项C、D不正确，但A、C两质点的平均速率相等，它们均大于B质点的平均速率．本题只能选A．
【例4.5】一个学生在百米赛跑中，测得他在7 s末的速度为9 m/s，10 s末到达终点的速度为10.2 m/s，则他在全程内的平均速度是（）
A．9 m/s B．9．6 m/s
C．10 m/s D．10．2 m/s
知识点五：速度、速度变化量和加速度
1、加速度
【注意】：△v＝vt-v0叫做速度的改变量，由于速度是矢量，求其改变量时要特别注意其方向性，如物体沿x轴方向做直线运动，初速度v0＝2m/s，经10s其末速度变为vt＝
7m/s，两速度方向显然是一致的，则在10s内其速度的改变量△v＝vt-v0＝7m/s-2m/s＝5m/s，如图所示，我们规定初速度的方向为正方向，则速度改变量△v的方向与规定的正方向相同．
2、速度v、速度变化量△v、加速度a的比较
【例5.1】下列关于加速度的说法中正确的是（）
A．运动物体的速度越大，加速度越大
B．运动物体的速度变化越快，加速度越大
C．运动物体的速度变化越大，加速度越大
D．运动物体的加速度即指物体增加的速度
【例5.2】关于物体的速度和加速度之间的关系，下列说法中正确的是（）
A. 速度增大时，加速度也增大
B. 加速度增大时，速度也增大
C. 速度变化时，加速度可能不变
D. 加速度变化时，速度可能不变
【解析】速度如果均匀增大，则加速度是个恒定值，不变。

所以A错，C对。

加速度增大时，速度不一定增大，如加速度方向与速度方向相反，物体做减速运动，当加速度增大时，速度反而减小的更快。

所以B错。

加速度表示的是速度变化的快慢，所以加速度如果变化，则速度一定变化。

所以D错。

【概要升华】加速度和速度的关系:加速度和速度没有必然联系。

即高速物体加速度不一定大，低速物体加速度不一定小，零速物体加速度不一定为零。

【例5.3】一个质点做直线运动，初速度的大小为2m/s，末速度的大小为4m/s，则（）
A、速度改变量的大小可能是6m／s
B、速度改变量的大小可能是4m／s
C、速度改变量的方向可能与初速度方向相同
D、速度改变量的方向可能与初速度方向相反
【答案】ACD
【例5.4】雨滴从高空下落，由于空气阻力作用，其加速度逐渐减小，直到为零，在此过程中雨滴的运动情况是（）
A、速度不断减小，加速度为零时，速度最小
B、速度不断增大，加速度为零时，速度最大
C、速度一直保持不变
D、速度的变化率越来越小
【答案】BD
【例5.5】下列说法中正确的是（）
A.物体运动的速度越大，加速度也一定越大
B.物体的加速度越大，它的速度一定越大
C.加速度就是“加出来的速度”
D.加速度反映速度变化的快慢，与速度无关
【答案】D
知识点六：匀速直线运动与匀变速直线运动
1、匀速直线运动
1.定义：物体在一直线上运动且速度大小、方向都不变的运动称为匀速直线运动.
2.理解：
（1）匀速直线运动也是一种理想模型, 它是运动中最简单的一种（研究复杂的问题, 从最简单的开始, 是一种十分有益的研究方法）.
（2）实际上物体的匀速直线运动是不存在的, 不过不少物体的运动可以按匀速直线处理.这里对物体在一直线上运动就不好做到, 而如果在相等的时间里位移相等, 应理解为在任意相等的时间, 不能只理解为一小时、一分钟、或一秒钟, 还可以更小…….认真体会“任意”相等的时间里位移都相等的含意, 才能理解到匀速的意义.
2、匀变速直线运动(1)定义：物体做直线运动的加速度大小、方向都不变，这种运动叫做匀变速直线运动．
(2)匀变速直线运动分为匀加速直线运动和匀减速直线运动．
取初速度方向为正方向时：
对匀加速直线运动，vt＞v0，a＞0，加速度为正，表示加速度方向与初速度方向相同．
对匀减速直线运动，vt＜v0，a＜0，加速度为负，表示加速度方向与初速度方向相反．
(3)匀变速直线运动的特点是:
①加速度大小、方向都不变．
②既然加速度不变，则相等时间内速度的变化一定相同(△v＝a*t)．
③在这种运动中，平均加速度与瞬时加速度相等．
【例6.1】在匀变速直线运动中，下列说法正确的是( )
A、相同时间内的位移变化相同
B、相同时间内速度变化相同
C、相同时间内加速度变化相同
D、相同路程内速度变化相同
【例6.2】物体做匀加速直线运动，已知加速度为2m/s2，那么在任意ls内（）
A、物体的末速度一定等于初速度的2倍
B、物体的末速度一定比初速度大2m／s
C、物体的初速度一定比前ls的末速度大2m／s
D、物体的末速度一定比前1s的初速度大4m／s
【答案】BD
知识点七：位移-时间（x-t）与速度-时间（v-t）图像
【例7.1】某物体的位移图象如图所示，若规定向东为位移的正方向，试求；物体在OA、AB、BC、CD、DE各阶段的速度。

【例7.2】如图所示，折线a是表示物体甲从A地向B地运动的位移图线，直线b是表示物体乙从B地向A地运动的位移图线，则下述说法中正确的是( )A、甲、乙两物体是相向运动B、甲物体是匀速运动，速度大小是7.5m/s C、甲、乙两物体运动8s后，在距甲的出发点60m处相遇D、甲在运动中停了4s
【解析】由图象知，甲、乙两物体在开始运动时相距100m，后来距离越来越小，甲向乙的出发点运动，乙向甲的出发点运动，因而它们是相向运动，选项A正确。

两图线相交点表示了甲、乙同一时刻同一位置，即相遇的时刻与位置，故选项C正确。

甲在运动中有一段图线与时间轴平行，这表示甲在4s内位置始终没变，因而是静止的，选项 D正确。

甲在全过程中并不是匀速运动，故选项B是错的。

【例7.3】某物体运动的速度图象如图所示，由图可知（）A、前5s内的平均速度为8.4m/s B、前8s内的位移为84m C、物体在运动过程中运动了5s D、全程的位移为零
【点评】在v-t图象中，平行于时间轴的直线表示匀速直线运动；和时间轴重合的直线表示静止；倾斜的直线表示匀变速直线运动；曲线表示变加速直线运动。

速度图象和时间轴所围成的面积表示位移的大小，且t轴上方取正值，t轴下方取负值，总位移为其代数和。

【例7.4】甲、乙两物体同时从同一位置出发沿同一直线运动，它们的v﹣t图象如图所示，则下列判断正确的是（）
A．甲做匀速直线运，乙做匀变速直线运动
B．两物体两次相遇的时刻分别是1S末和4S末
C．乙在前2s内做匀加速直线运动，2S后做匀减速直线运动
D．第2s末乙物体的运动方向改变
【解析】A、甲图线与时间轴平行，做匀速直线运动，乙先做匀加速直线运
动，再做匀减速直线运动，由于加速度改变，则乙做非匀变速直线运动．故A错误．
B、在1s末和4s末，两者速度相同，因为图线与时间轴围成的面积不等，则位移不等，两物体未相遇．故B错误．
C、乙在前2s内做匀加速直线运动，在后2s内做匀减速直线运动．故C正确．
D、0﹣6s内，甲乙的速度都为正值，速度方向不变．故D错误．
总结不易，各位同学多多点关注，收藏~
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跟着稣哥打怪物。