鲁科版高中物理必修第一册第1章运动的描述章末综合提升含答案 试卷
展开第1章 运动的描述
主题1 几个概念的区别与联系
1.时间和时刻的区别
时间能表示运动的一个过程,时刻只能显示运动的一个瞬间。在表示时间的数轴上,时刻用点来表示,时间用线段来表示。对一些关于时间和时刻的表述,能够正确理解。如:第4 s末、4 s时、第5 s初等均为时刻;4 s 内(0到第4 s末)、第4 s(第3 s末到第4 s末)、第2 s初至第4 s初等均为时间。
2.位移和路程的区别与联系
位移是在一段时间内,由物体初时刻位置指向末时刻位置的有向线段。确定位移时,不需考虑质点运动的详细路径,只确定初、末位置即可;路程是运动物体轨迹线的长度。确定路程时,需要考虑质点运动的详细路径。位移是矢量,路程是标量。一般情况,位移大小不等于路程,只有当物体做单向直线运动时,路程才等于位移的大小。
3.速度和速率的区别与联系
| 物理意义 | 分类 | 决定因素 | 方向 | 联系 |
速度 | 描述物体运动快慢和方向的物理量,是矢量 | 平均速度、瞬时速度 | 平均速度= | 平均速度方向与位移方向相同;瞬时速度方向为该点运动方向 | 它们的单位都是m/s。瞬时速度的大小等于瞬时速率 |
速率 | 描述物体运动快慢的物理量,是标量 | 平均速率、瞬时速率 | 平均速率= | 无方向 |
4.速度、加速度、速度改变量的比较
速度是描述物体运动快慢的物理量,是位移和时间的比值;加速度是描述物体速度变化快慢的物理量,是速度改变量与所用时间的比值,它等于物体运动速度的变化率。
【典例1】 一物体沿半径分别为r和R的半圆弧由A经B运动到C,经历的时间为t,如图所示,则它的平均速度和平均速率分别是( )
A.;
B.,向东;
C.,向东;,向东
D.,向东;
D [平均速度的大小==,方向跟位移方向相同,即向东;平均速率′=,是标量,故选项D正确。]
平均速度和平均速率的求解方法
平均速率不是平均速度的大小,它们的大小没有必然的联系,求解时要应用它们的定义式,即平均速度=,平均速率=。
主题2 位移—时间图像
1.st图像只能用来描述直线运动,不能描述曲线运动,反映位移s随时间的变化关系,不表示物体的运动轨迹。
2.由st图像可判断各个时刻物体的位置(或相对于坐标原点的位移)。
3.由st图像的斜率可判断物体的运动性质
(1)若st图像是一条倾斜的直线,表示物体做匀速直线运动,直线的斜率表示物体的速度,如图中①所示。
(2)若st图像与时间轴平行,表示物体处于静止状态,如图中②所示。
(3)若st图像是曲线,表示物体做变速直线运动,如图中③所示。
【典例2】 (多选)甲、乙两物体沿同一直线运动,甲、乙的st图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲、乙两个物体都在做匀速直线运动,乙的速度大
B.甲、乙两个物体都在做匀速直线运动,且速度相等
C.在t1时刻,甲、乙两个物体相遇
D.在t2时刻,甲、乙两个物体相遇
AC [st图像的斜率,即表示速度,由题图可知甲、乙均做匀速直线运动,乙的速度大于甲的速度,选项A正确,B错误;两物体运动方向相反,且在同一直线上运动,t1时刻位置坐标相同,表示两物体相遇,选项C正确,D错误。]
(1)st图像表示位移随时间的变化规律,不是物体的运动轨迹。
(2)在st图像中,图线斜率的大小等于速度的大小,图线的斜率为正,表示物体沿正方向运动,斜率为负,表示物体沿负方向运动。
主题3 速度、速度变化量及加速度的理解
1.速度大,速度变化量不一定大;速度小,速度变化量不一定小。
2.速度变化量大,速度变化率不一定大,也就是说速度变化得不一定快,加速度不一定大。
3.加速度等于速度变化量和时间的比值。加速度与速度无关。
4.物体加速、减速的判断方法。
(1)a和v0同向→加速运动→
(2)a和v0反向→减速运动→
【典例3】 一质点以初速度v0自原点开始沿x轴正方向运动,加速度a与v0方向相同,当a的值由a0逐渐增大
到am后再逐渐减小到0的过程中,质点( )
A.速度先增大后减小,位移一直增大
B.速度和位移都是先增大后减小
C.速度一直增大,位移也是一直增大
D.速度先减小后增大,位移先增大后减小
C [质点以初速度v0沿x轴正方向运动,加速度方向与初速度方向相同,都沿x轴正方向,则质点做加速运动,加速度由a0逐渐增大,说明速度增大得越来越快,然后加速度再逐渐减小到0,说明速度增大得越来越慢,最后速度不再增大,质点最终沿正方向匀速运动,速度的方向一直没有发生改变,一直沿x轴正方向向前运动,位移一直增大,因此,选项C正确。]
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)得快慢。