1、考点 1 描述运动的基本概念 匀速直线运动 考点名片 考点细研究: 本考点是物理教材的基础,也是整个高中物理的基础,其主要包括的考点有: (1)质点、参考系; (2)位移和路程; (3)瞬时速度、平均速度; (4)加速度; (5)匀速直线运动等。 备考正能量: (1)热点预测:近年对直线运动单独命题逐渐增多,因为直线运动毕竟是基础运动形式,所以是永恒的热点。预计以后的高考对本专题内容的考查仍将以图象问题和运动学规律的应用为主,题型延续选择题的形式,分值约为 6分。 (2)趋势分析:将会越来越突出地考查运动规律和运动图象在实际生 活中的应用,在高考复习中应予以高度关注。 一、基础与经典 1 (多
2、选 )如图所示, 2015 年 9 月 3 日, 20 架直升机组成 “70”字样,将抗战胜利 70 周年大写在天安门广场上空。下列关于飞机运动情况的说法正确的是 ( ) A地面上的人看到飞机飞过,是以地面为参考系 B飞行员看到观礼台向后掠过,是以飞机为参考系 C以编队中某一飞机为参考系,其他飞机是静止的 D以编队中某一飞机为参考系,其他飞机是运动的 答案 ABC 解析 地面上的人看到飞机飞过, 是以地面为参考系,飞行员看到观礼台向后掠过,是以飞机为参考系, A、 B 选项正确;因 20 架表演机保持队形飞行,速度相同,故无论以编队中的哪一架飞机为参考系,其他飞机都是静止的,故 C 正确, D
3、 错误。 2设高度为 H 的运动员正在进行 100 米短跑且就要到达比赛的终点处,有一摄影记者用照相机拍摄下了运动员冲刺的一幕。已知摄影记者使用的照相机的光圈 (控制进光量的多少 )是 16,快门 (曝光时间 )是 160秒,得到照片后测得照片中人的高度为 h,胸前号码布上模糊部分的宽度是 L,则由以上数据可以知道运动员的 ( ) 100 米成绩 冲刺速度 100 米内的平均速度 冲刺时 160秒内的位移 A B C D 答案 C 解析 照片中模糊部分的宽度就是最后冲刺时的 160秒内运动员号码布对应的运动位移,由放大比例关系可知其大小 x HhL,对应运动员的最后冲刺速度为 v xt HLh
4、t , t 160秒。因此 C 项正确。 3关于时刻和时间,下列说法中正确的是 ( ) A 1 秒很短,所以 1 秒表示时刻 B第 3 秒是指一个时刻 C 2014 年仁川亚运会,孙杨在男子 400 米自由泳决赛中,以 3分 43 秒 23 夺冠,这里的 3 分 43 秒 23 是指时间 D 2014 年 8 月 3 日 16 时 30 分,昭通市鲁甸县发生 6.5 级地震,这里的 16 时 30 分指时间 答案 C 解析 时刻是时间轴上的一个点,没有长短之分, 1 秒在时间轴上是一段,表示的是时间,所以 A 选项错误;第 3 秒是 1 秒的时间,B 选项错误;孙杨以 3 分 43 秒 23
5、夺冠是指时间, C 选项正确; 16 时30 分指的是时刻, D 选项错误。 4. 同一张底片对着小球运 动的路径每隔 110 s 拍一次照,得到的照片如图所示,则小球在图示过程中的平均速度的大小是 ( ) A 0.25 m/s B 0.2 m/s C 0.17 m/s D无法确定 答案 C 解析 图示过程中 x 6 cm 1 cm 5 cm 0.05 m, t 3 110 s。故 v xt 0.17 m/s, C 正确。 5下列说法中正确的是 ( ) A高速公路路牌上显示 “ 南京 100 km” , 表示该处到南京的位移大小为 100 km B博尔特比别的运动员起跑快,是因为他的加速度比别
6、的运动员大 C磁悬浮列车运动得很快,我们说它的加速度很大 D马拉松运动员完成赛程,又跑回原来出发的体育场,我们说他的位移很大 答案 B 解析 路程是物体运动轨迹的长度,位移是由物体的初位置指向末位置的有向线段,所以 A、 D 错误; “ 起跑快 ” 即速度改变快,所以加速度大,即 B 正确;速度是描述运动快慢的物理量,磁悬浮列车运动得很快即速度很大, C 错误。 6关于位移和路程,下列说法正确的是 ( ) A在某一段时间内物体运动的 位移为零,则该物体一定是静止的 B在某一段时间内物体运动的路程为零,则该物体一定是静止的 C在直线运动中,物体的位移大小一定等于其路程 D在曲线运动中,物体的位移
7、大小可能等于路程 答案 B 解析 物体运动了一段时间后又回到出发点,位移为零,选项 A错误;物体不运动,则它的路程一定为零,反之物体在某一段时间内运动的路程为零,则它一定静止,选项 B 正确;物体只有做单向直线运动时,其位移大小才等于路程,选项 C、 D 错误。 7 (多选 )跳伞运动员做低空跳伞表演,当飞机离地面某一高度静止于空中时,运动员离开飞机自由下 落,运动一段时间后打开降落伞,展开伞后运动员以 5 m/s2的加速度匀减速下降,则在运动员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/s B这一秒末的速度是前一秒末的速度的 15 C这一秒末的速度比前一秒末的速度
8、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 v 10 m/s,故 A 选项错误, D 选项正确;又因为这一秒末与前一秒末间的时间间隔为 1 s, v1 5 m/s,因此 B 选项错误 , C 选项正确。 8 (多选 )物体做直线运动时可以用坐标轴上的坐标表示物体的位置,用坐标的变化量表示物体的位移。如图所示,一个物体从 A 运动到 C,它的位移为 x1 4 m 5 m 9 m;从 C 运动到 B,它的位移为 x2 1 m ( 4 m) 5 m。下列说法中正确的是 ( ) A C 到 B 的位移大于 A 到 C
9、 的位移,因为正数大于负数 B A 到 C 的位移大于 C 到 B 的位移,因为符号表示位移的方向,不表示大小 C因为位移是矢量,所以这两个矢量的大小无法比较 D物体由 A 运动到 B 的合位移 x x1 x2 答案 BD 解析 位移是矢量,比较位移的大小时,只需比较其绝对值,不用带正负号,选项 A、 C 错误,选项 B 正确;因 x1 xC xA, x2 xB xC,所以物体由 A 运动到 B 的合位移 x xB xA x1 x2,选项 D 正确。 9 (多选 )下列关于矢量和标量的说法正确的是 ( ) A矢量和标量没有严格的区别,同一个物理量可以是矢量,也可以是标量 B矢量都是有方向的 C
10、时间、时刻、路程都是标量 D初中学过的电流是有方向的量,所以电流是矢量 答案 BC 解析 矢量和标量的区别是明显的,矢量既有大小又有方向,但这并不是矢量定义的唯一标准,最主要的是看运算法则,用代数加减法计算的量即使有方向也是标量,如初中学过的电流就是标量,矢量要应用平行四边形定则来计算, A、 D 选项错误, B 选项正确;时间、时刻、路程就只有大小数值,是标量, C 选项正确。 10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 ( ) A R B 2R C 2R D R 4 2 答案 D 解析 当气门芯由轮子的
11、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,由几何知识得,气门芯的位移大小 x 2R2 R2 R 4 2,故选 D。 二、真题与模拟 11 2015浙江高考 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 t。测得遮光条的宽度为 x,用 xt近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度。为使 xt更接近瞬时速度,正确的措施是 ( ) A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 瞬时速度表示运动物体在某一时刻 (或经过某一位置 )的速度,
12、v xt,当 t 0 时, xt可看成物体的瞬时速度, x 越小, t也 就越小, A 项正确;提高测量遮光条宽度的精确度,不能减小 t,B 项错误;使滑块的释放点更靠近光电门,滑块通过光电门的速度更小,时间更长,因此 C 项错误;增大气垫导轨与水平面的夹角只能使加速度增大,并不一定能使 xt更接近瞬时速度, D 项错误。 12 2015江苏高考 如图所示,某 “ 闯关游戏 ” 的笔直通道上每隔 8 m 设有一个关卡,各关卡同步放行和关闭,放行和关闭的时间分别为 5 s 和 2 s。关卡刚放行时,一同学立即在关卡 1 处以加速度 2 m/s2 由静止加速到 2 m/s,然后匀速向前,则最先挡住
13、 他前进的关卡是 ( ) A关卡 2 B关卡 3 C关卡 4 D关卡 5 答案 C 解析 关卡刚放行时,该同学加速的时间 t va 1 s,运动的距离为 x1 12at2 1 m,然后以 2 m/s 的速度匀速运动,经 4 s 运动的距离为 8 m,因此第 1 个 5 s 内运动距离为 9 m,过了关卡 2,到关卡 3 时再用时 3.5 s,大于 2 s,因此能过关卡 3,运动到关卡 4 前共用时 12.5 s,而运动到第 12 s 时,关卡关闭, 由此被挡在关卡 4 前, C 项正确。 13 2015广东高考 如图所示,帆板在海面上以速度 v朝正西方向运动,帆船以速度 v朝正北方向航行。以帆
14、板为参照物 ( ) A帆船朝正东方向航行,速度大小为 v B帆船朝正西方向航行,速度大小为 v C帆船朝南偏东 45方向航行,速度大小为 2v D帆船朝北偏东 45方向航行,速度大小为 2v 答案 D 解析 以帆板为参照物时,帆船相对于帆板同时具有向正北的速度 v与向正东的速度 v,故由平行四边形定则可知,帆船相对于帆板的速度大小为 2v,方向为北偏东 45, D 正确。 14 2016北京四中模拟 下面关于加速度的描述中,正确的是( ) A匀速行驶的磁悬浮列车,由于其速度很大,所以加速度也很大 B加速度的方向与速度方向可能相同,也可能相反,但一定与速度变化的方向相同 C加速度不变 (且不为零
15、 )时,速度也有可能保持不变 D加速度逐渐增加时,物体一定做加速运动 答案 B 解析 加速度是描述速度变化快慢的物理量,速度大,加速度不一定大,选项 A 错误;根据 a vt可知,加速度的方向一定与速度变化的方向相同,选项 B 正确;根据 v v0 at,只要加速度不为零,速度一定会发生变化,选项 C 错误;若加速度方向与速度方向相反,加速度越大,速度减小得越快,选项 D 错误。 15 2017衡水质检 有研究发现,轿车的加速度的变化情况将影响乘客的舒适度。若引入一个新的物理量 (加速度的变化率 )来表示加速度变化的快慢,该物理量的单位是 ( ) A m/s B m/s2 C m/s3 D m
16、2/s 答案 C 解析 本题考查物理量单位的确定。加速度的 变化率的计算公式为 at,加速度的单位是 m/s2,时间的单位是 s,所以 at的单位是 m/s3,选项 C 正确。 16 2016黄山质检 一个做匀加速直线运动的物体的加速度是 3 m/s2,这意味着 ( ) A该物体在任 1 s 末的速度是该秒初速度的 3 倍 B该物体在任 1 s 末的速度比该秒的初速度大 3 m/s C该物体在第 1 s 末的速度为 3 m/s D该物体在任 1 s 初的速度比前 1 s 末的速度大 3 m/s 答案 B 解析 根据 v v0 at 得,该物体在任 1 s 末的 速度比该秒的初速度大 3 m/s
17、, A 错误, B 正确;该物体在第 1 s 末的速度 v1 v0 3 m/s,因不知初速度,故 C 错误;该物体在任 1 s 初与前 1 s 末对应同一时刻,速度相等,故 D 错误。 17 2017山东潍坊检测 如图所示,物体沿曲线轨迹的箭头方向运动,在 AB、 ABC、 ABCD、 ABCDE 四段轨迹上运动所用的时间分别是: 1 s、 2 s、 3 s、 4 s。下列说法不正确的是 ( ) A物体在 AB 段的平均速度为 1 m/s B物体在 ABC 段的平均 速度为 52 m/s C AB 段的平均速度比 ABC 段的平均速度更能反映物体处于 A点时的瞬时速度 D物体在 B 点的速度等于 ABC 段的平均速度 答案 D 解析 根据题图,由 v xt可得 v AB 1 m/s, v AC 52 m/s, A、B 均正确。所选取的过程离 A 点越近,其平均速度越接近 A 点的瞬时速度, C 正确。由 A 经 B 到 C 的过程不是匀变速直线运动过程,故 B点虽为中间时刻,但其 速度不是 ABC 段的平均速度, D 错误。 18 2017北京朝阳期末 某质点做直线运动,其位移 x 与时间 t的关系图象如图所示。则 ( )