第一章 運(yùn)動的描述 知識點-人教版高中物理必修第一冊

必修一

第一章運(yùn)動的描述知識點

L1運(yùn)動的描述

機(jī)械運(yùn)動：物體的空間位置隨時間變化叫做機(jī)械運(yùn)動。

一、物體和質(zhì)點

1、質(zhì)點：忽略物體的大小和形狀，把它簡化為一個具有質(zhì)量的點。

2作用：方便描述物體的運(yùn)動，即用來代替物體的有質(zhì)量的點。

3、物體看成質(zhì)點的條件：當(dāng)所研究的問題與物體本身的形狀大小無關(guān)時，可以將物體

簡化成質(zhì)點。

4、理想化模型：在物理學(xué)中，突出問題的主要因素?，忽略次要因素、建立理想化的物

理模型，并將其作為研究對象，是經(jīng)常采用的一種科學(xué)研究方法。

二、參考系

1、運(yùn)動是絕對的，靜止是相對的。

2參考系:描述物體運(yùn)動時,用來作為參考（假定為不動）的物體。

3、原則上參考系可以任意選取。但實際上總是本著觀測方便和使運(yùn)動的描述盡可能簡

單的原則選取。

4、一般研究地面上運(yùn)動的物體時選取地面為參考系°

L2時間位移

一、時刻和時間間隔

1、時刻指某一瞬時，在鐘表指示的一個讀數(shù)對應(yīng)著的某一瞬間。

2、時間是時間間隔的簡稱，指一段持續(xù)的時間間隔,

①兩個時刻的間隔表示一段時間。

②時間的計算:末時刻減初時刻,At=t2-n

③時間的單位：國際單位制為秒（s）,還有分鐘（加皿）、小時（/?）

lh=60min，lmin=60s

④時間的測量：實驗室中用停表和打點計時器來測量

3、時刻和時間間隔在時間軸上的表述：時刻用點表示，時間間隔用線段表示。

4、時刻只能顯示運(yùn)動的一瞬間，好比一張照片?，時間間隔能展示運(yùn)動的一個過程，好比

一段錄像。

時刻和時間的區(qū)別

意義時間軸對應(yīng)運(yùn)動物理語言描述舉

上表示描述量例

時刻?瞬間點位置第6s木

時間間隔一段時間線段位移前6s內(nèi)

注意：①關(guān)于時間的測量，生活中一般用各種鐘表來計時，在實驗室里和運(yùn)動場上常用

停表計時。

②關(guān)鍵字詞的使用：如初、末、時一般表示時刻；如內(nèi)、用、經(jīng)過、歷時一般表示時間

間隔。

一、位置和位移

1、為了定量地描述物體的位置及位置的變化，需要在參考系上建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系。

①二維坐標(biāo)（直角坐標(biāo)），②一維坐標(biāo)（直線坐標(biāo)）。

2、路程：物體運(yùn)動軌跡的長度。

3、位移：由初位置指向末位置的有向線段。

大小：初位置指向末位置的直線長度

方向：初位置f末位置，符號/

單位：〃2（國際單位制），常用的還有千米（切2）、厘米

物理意義：描述質(zhì)點位置變化的大小和方向

4、矢量和標(biāo)量

①矢量：有大小又有方向°

例如：位移、速度、加速度、力等。

②標(biāo)量：只有大小，沒有方向。

例如：時間、路程、功、溫度、質(zhì)量等。

路程和位移的區(qū)別

路程位移

描述的是物體的實際

物理意義描述的是物體的位置變化

運(yùn)動軌跡

由初位置指向末位置的有

大小的確定方法實際軌跡長度

向線段的長度

只與初末位置有關(guān)，與路

大小的決定因素與實際路徑有關(guān)

徑無關(guān)

方向性沒有方向，只有大小有力向有大小

只有當(dāng)物體做小向直線運(yùn)動時，位移的大小等

大小關(guān)系

于路程

關(guān)系：位移的大小W路程

二、直線運(yùn)動的位移

位移的計算：21X=X2-Xi（末位置坐標(biāo)減初位置坐標(biāo)）

負(fù)號表示位移方向與正方向相反。

四、位移一時間圖像

物體在每一時刻的位置或每一時間間隔的位移可以用圖象直觀地表示。

1、工”圖象的物理意義：表示質(zhì)點做直線運(yùn)動時位移隨時間變化的規(guī)律，不是運(yùn)動的軌

跡。

①直線表示的是：物體做勻速直線運(yùn)動

②曲線表示的是：物體做勻加速直線運(yùn)動

③平行于t軸的直線表示的是：物體靜止

2、兩圖象的交點代表兩物體相遇

a.圖線向上走代表物體向正方向運(yùn)動

b.圖線水平代表物體靜止

c.圖線向下走代表物體向負(fù)方向運(yùn)動。

五、位移和時間的測量

1、兩種計時器

電磁打點計時器電火花計時器

電源性質(zhì)6V以下交流電源220V交流電源

打點時間間隔0.02s,打點時間間隔0.02s,頻率

打點頻率

頻率50hz50hz

振針通過復(fù)寫紙在紙電火花放電使第粉在紙帶上

打點方式

帶上打點成點

紙帶與限位孔、限位

紙帶與限位孔、限位盤的摩

阻力來源盤的摩擦；振針與紙

擦

帶打點接觸時的摩擦

電火花計時器比電磁打點計時器更精確

2、打點計時器的作用

①測時間（直接測出電源頻率50Hz,每隔0.02s秒打一個點）。

②測位移（直接測出）。

3、實驗：練習(xí)使用打點計時器

通過研究紙帶，間接的反映物體運(yùn)動情況：

①打出的點越密，則運(yùn)動越慢；

②若打出的點間距相等，則物體做勻速直線運(yùn)動。

4、注意事項

（1）實驗前，應(yīng)將打點計時器固定好，以免拉動紙帶時晃動，并先輕輕試?yán)瓌蛹垘В?/p>

應(yīng)無明顯的阻滯現(xiàn)象c

（2）使用打點計時器打點時，應(yīng)先接通電源，待打點計時器打點穩(wěn)定后，再拉動紙帶。

（3）手拉動紙帶時速度應(yīng)適中，以防點跡太密或太疏。

（4）使用電磁打點計時器時，應(yīng)讓紙帶穿過限位孔，壓在復(fù)寫紙下面。

（5）打點計時器不能連續(xù)工作太長時間，打完點后應(yīng)立即關(guān)閉電源。

5、常見的困難

現(xiàn)象原因調(diào)節(jié)的方法

1、振針過高

1、把振針適當(dāng)調(diào)低

2、電壓過低，振幅太

打點不清晰2、調(diào)高電壓

小

3、換新的復(fù)寫紙

3、復(fù)寫紙用得太久

1、振針過低

打的不是點，1、把振針適當(dāng)調(diào)高?些

2、所加電壓太高，使

是短線2、適當(dāng)調(diào)低電壓

振幅過大

打雙點振針?biāo)蓜影颜襻樄潭ê?/p>

1.3位置變化快慢的描述——速度

一、速度

物理學(xué)中用位移與發(fā)生這段位移所用時間之比表示物體運(yùn)動的快慢，這就是速度。

1、定義：位移與發(fā)生這個位移所用時間的比值。

Av（位移）

2、定義式為:

加（時間）

注意：這里的速度和初中所學(xué)速度的含義不完全相同，X磊

3、物理意義：描述物體運(yùn)動的快慢。

4、單位：國際單位制為其它單位：km/h,1m/s=3.6km/ho

5、速度是一個矢量，有大小和方向。

大小：單位時間內(nèi)位移的大小。

方向：速度方向就是物體的運(yùn)動（位移）方向。

二、平均速度和瞬時速度

1、平均速度定義：物體在某一段時間內(nèi)運(yùn)動的平均快慢程度，叫做物體在這段時間（或

這段位移）內(nèi)的平均速度C

△以位移）

2、定義式:

加（時間）

3、物理意義：粗略地描述物體在時間△t內(nèi)運(yùn)動的平均快慢程度。

路程

、平均速率=

4而

注意：平均速度的大小不能叫做平均速率。

5、平均速度是矢量方向：也是物體運(yùn)動（位移）的方向。

6、瞬時速度的定義：運(yùn)動物體在某一時刻（或某一位置）的速度，叫做瞬時速度。

7八十_二（位置）

、公式：'“加（時刻、瞬間）

8、物理意義：精確地描述物體運(yùn)動的快慢。

9、瞬時速度是矢量，大小：叫速率.

方向：這一時刻物體運(yùn)動（位移）的方向。

10、怎么求瞬時速度的大小？

①由勻速直線運(yùn)動中的平均速度等于瞬時速度。

②讀速度表。

11、勻速直線運(yùn)動：

①是速度大小和方向都不變的運(yùn)動。

②是瞬時速度不變的運(yùn)動c

③平均速度等于瞬時速度C

12、方向：無論什么速度，方向都是物體運(yùn)動（位移）的方向。

三、測量紙帶的平均速度卻瞬時速度

原理：用無限逼近的辦法，很短的位移或時間內(nèi)可以看成勻速直線運(yùn)動，則有

平均速度等于瞬時速度。例如夕點的瞬時速度。

故二七點左右相鄰兩點的距離

加一時間

四、速度一時間圖像

由速度時間一一圖像可以看出速度的變化規(guī)律。

①直線表示物體靜止。

②直線表示物體做勻加速直線運(yùn)動。

③平行于t軸的直線表示物體做勻速直線運(yùn)動。

④直線表示物體做勻減速直線運(yùn)動。

⑤直線表示物體做勻減速直線運(yùn)動，且在t=5s

時，圖線越過時間軸，運(yùn)動方向發(fā)生改變。

兩圖象的交點代表兩物體速度相同。

1.4速度變化快慢的描述一一加速度

速度的變化/%（末速度減初速度）（矢量）

一、加速度

1、定義:速度的變化量與發(fā)生這一變化所用時間之比。

2、大小：。二生（定義式，不是比例關(guān)系）

Ar

△u表示速度的變化。如果用該表示初速度，也表示末速度，則二切…。所乂有:

嗎a

Ar

3、方向:加速度是矢量，方向是與u的方向。

4、物理意義:描述物體速度變化的快慢的物理量。

5、單位:在國際單位制中，加速度的單位是米每二次方秒，符號是〃小2或加產(chǎn)。

6、生活中的加速度表示機(jī)動性，在動物身上加速度表示靈敏性。

二、加速度的方向

①加速運(yùn)動，加速度的方向與初速度的方向相同；

②減速運(yùn)動，加速度的方向與初速度的方向相反。

三、從X圖像看加速度

a、b圖都在做勻加速直線運(yùn)動；c圖在做勻減速直線

運(yùn)動。

①根據(jù)圖線的傾斜方向可以判斷加速度的方向。

②由圖線的傾斜程度可以判斷加速度的大小，HPtan^=?=—

Ar

a=0,勻速直線運(yùn)動或靜止

③a恒定a>0,勻加速直線運(yùn)動

a<0,勻減速直線運(yùn)動

④速度大，加速度不一定大。速度小，加速度也可以很大。

課后檢測卷

一、選擇題（本題共10小題,每小題4分。在每小題繪出的四個選項中，第1?7題只有一

項符合題目要求，第8~1（）題有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2

分，有選錯的得0分）

1.（浙江麗水高一期末）某地舉行了50km城市超級馬拉松賽羥過激烈的角逐，某選手以2h57min8s

獲得冠軍。關(guān)于本次馬拉松比賽，以下說法不正確的是（）

A.研究選手運(yùn)動軌跡時，可以將選手看成.質(zhì)點

B“2h57min8s”指的是時間間隔

C.“50km”指的是路程

D.冠軍選手全程平均速度為16.9km/h

域的研究選手運(yùn)動軌跡時，運(yùn)動員肢體的形狀能忽略不計，所以運(yùn)動員可視為質(zhì)點，故A正確:成績“2h

57min8s”是指從起點到終點所用時間，為時間間隔，故B正確;文中“50km”指的是運(yùn)動員的路程，故C

正確;平均速度公式片/式中心表示位移,由于文中沒有提供起點到終點之間的直線距離,即位移，所

以不能求解運(yùn)動員的平均速度，故D錯誤;本題選不正確的，故選D。

答案D

2.趣味運(yùn)動會中有一項"折返跑''比賽，如圖所示0、B兩點間的距離為50m,運(yùn)動員從A點出發(fā)，沿直線

運(yùn)動到4點，然后沿原路返回到A點。在此過程中，運(yùn)動員的位移大小和路程分別為（）

A.OJOOmB.50m.O

C.100m,100mD.100m,50m

廨研運(yùn)動員從4點出發(fā)，沿直線運(yùn)動到B點，然后沿原路返回到A點，回到出發(fā)點，故位移為0,路程為規(guī)

跡長度100m,故選Ao

藕A

3.（福建福州高一期末）一質(zhì)點沿x軸做直線運(yùn)動淇位置坐標(biāo)陵時間變化的關(guān)系為產(chǎn)5+2尸+科其中x、

i的單位分別為m、s,則質(zhì)點在第3s內(nèi)的平均速度大小是（）

A.5m/sB.16m/sC.29m/sD.30in/s

解析|由X=5+2尸+尸可知.當(dāng)/=2s時12=21m.當(dāng)，=3s時由=50m,則質(zhì)點在笫3s內(nèi)的平均速度大小是

町町二S021

v=1m/s=29m/s,故選Co

4.（山東濰坊高一期中）物體做方向不變的宜線運(yùn)動，若以該運(yùn)動方向為正方向，且在任意連續(xù)相等位移

內(nèi)速度變化量Av相等。關(guān)于物體的運(yùn)動情況，下列說法正確的是（）

A.若加，=0,物體做勻速運(yùn)動

B.若A"。,物體做勻減速運(yùn)動

C.若加，＜0,物體做加速度逐漸增大的減速運(yùn)動

D.若△心0,物體做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動

噩b片0說明物體運(yùn)動的速度大小沒有發(fā)生改變，則物體做勻速運(yùn)動，故A正確;△〃，＜（）說明物體運(yùn)動

竺

的速度在逐漸減小,通過任意和等位移所用時間△/將逐漸增大，由加速度4=5可知加速度逐漸減小，

物體做加速度逐漸減小的減速運(yùn)動，故B、C錯誤;Ai＞0說明物體運(yùn)動的速度逐漸增加,通過任意相等

包

位移所用時間加將逐漸減小，由加速度可知，加速度逐漸增大，物體做加速度逐漸增大的加速運(yùn)動,

故D錯誤。

WIA

5.（湖南高一月考）如圖所示是A、8兩汽車從同一地點開始運(yùn)動的圖像，下列說法正確的是（）

A.B車做曲線運(yùn)動

B.A車2s時的速度為20m/s

C.B車前4s做加速運(yùn)動,4s后做減速運(yùn)動

D.前4s內(nèi)8車的平均速度比A車大

解析卜-/圖像只能表示直線運(yùn)動的規(guī)律，兩個物體都做直線運(yùn)動,A錯誤;根據(jù)圖像的斜率表示速度，可

得V4=*'m/s=20m/s,B正確/車前4s傾斜程度逐漸減小，做減速運(yùn)動,4s后傾斜程度也逐漸減小,

做減速運(yùn)動,C錯誤;前4s內(nèi)A、4兩車的位移相同,B寸間相同，則平均速度相同,D錯誤。

ggB

6.（浙江高一月考）某地區(qū)間測速是在兩監(jiān)測點安裝監(jiān)控和測速探頭，測出同一輛車通過兩個監(jiān)測點的

時間，再根據(jù)兩點間的距離算出該車在這一區(qū)間路段的平均車速,如果這個平均車速超過了該路段的

最高限速，即被判為超速。若監(jiān)測點A、B相距2。km,一輛汽車1U時31分通過監(jiān)測點A的速度為1。0

km/h.10時40分通過監(jiān)測點3的速度為110km/h,該路段區(qū)間測速最高限速120km/h,則下列說法正

確的是（）

A.該車的平均速度為105km/h,所以該車未超速

B.該車經(jīng)過人、B兩點時瞬時速度都小于最高限速，所以該車未超速

C.在該測速區(qū)間，該車某時刻速度不可能超過120km/h

D.根據(jù)題意計算，該車己超速

含x20km

__-=yI

|解析|通過該路段的時間為r=9min=20h,則通過該路段的平均速度為v=?川=133knVh>120

km/h,由此可知，該車已超速，故A、B錯誤,D正確;因通過該路段的平均速度為133km/h,故在該測速區(qū)

間，該車必然存在某時刻速度超過120km/h的情況,C錯誤。

答案D

7.（廣東廣州局一期末）某輛汽車啟動后經(jīng)過10s,速度表指針位置如圖所示，則（）

A.此時汽車的瞬時速度大小是70km/h

B.啟動10s內(nèi)汽車的加速度為7mH

C啟動后10s內(nèi)汽車的平均速度是70km/h

D.啟動后10s內(nèi)汽車行駛的路程是70km

國而|汽車的速度表顯示的是瞬時速度,由圖可知在第10s末汽車的瞬時速度大小是70km/h,A正

竺二生—

確-1。m/sZD'm/s2,B錯誤;啟動后10s內(nèi)汽車的運(yùn)動情況不清楚,不能確定汽車行政的路程,

也不知道汽車的位移，故無法確定汽車的平均速度,C、D項錯誤。

ggA

8.在平直公路上，甲以10m/s的速度運(yùn)動，乙以5m/s的速度運(yùn)動，甲、乙從同一點出發(fā)，則（）

A.同向運(yùn)動時,甲觀察到乙以5m/s的速度遠(yuǎn)高

B.同向運(yùn)動時,乙觀察到甲以5m/s的速度靠近

C.反向運(yùn)動時,甲觀察到乙以15m/s的速度遠(yuǎn)離

D.反向運(yùn)動時,乙觀察到甲以15m/s的速度靠近

噩同向運(yùn)動時，甲觀察乙時是以甲為參考系，此時乙以5m/s的速度遠(yuǎn)離，故A正確;同向運(yùn)動時，乙觀

察甲時是以乙為參考系，此時甲以5m/s的速度遠(yuǎn)離，故B不正確;反向運(yùn)動時，甲觀察乙時是以甲為參

考系，此時乙以15m/s的速度遠(yuǎn)離，故C正確;反向運(yùn)動時,乙觀察甲時是以乙為參考系，此時甲以15m/s

的速度遠(yuǎn)離，故D不正確。

答案|AC

9.（湖南湘潭高一期中）一物體做勻變速直線運(yùn)動，某時刻速度大小為5m/s,ls后速度大小變?yōu)?1m/s,

在這1s內(nèi)物體的加速度大小可能為（）

A.4m/s2B.6m/s2

C.l2m/s2D.l6m/s2

A"

解析|根據(jù)加速度定義式a='，以初速度的方向作為正方向，若末速度的方向與初速度的方向相同，則

a=1m/s2=6m/s?,若末速度的方向與初速度的方向相反，則/=101媵=-16m/s?,故選B、D。

答案BD

10.（湖北高一月考）兩質(zhì)點4、B從同一地點開始運(yùn)動的速度一時間圖像如圖所示，下列說法正確的是

（）

A.質(zhì)點A的加速度大小為2m/s2

B./=ls時，質(zhì)點B的運(yùn)動方向發(fā)生改變

C./=2s時，質(zhì)點B的加速度方向不變

D.B的加速度大小始終為1m/s2

因v-i圖像的斜率表示加速度，則質(zhì)點A的加速度大小為a-m/s2=0.5m/s?,選項A4皆誤:;因

0-2s內(nèi)質(zhì)點B的速度均為負(fù)值，可知/=1s時，質(zhì)點B的運(yùn)動方向沒有發(fā)生改變，選項B錯誤;因v-t圖

像的斜率表示加速度，則在1~4s內(nèi)質(zhì)點8的加速度不變，即/=2s時，質(zhì)點8的加速度方向不變，選項C

正確;0~ls內(nèi)和l~4s內(nèi)質(zhì)點B的加速度方向不同，但加速度大小均為優(yōu):1m/s2=lm/s）選項D正確。

二、實驗題（本題共2小題，共16分）

11.（8分）（浙江溫州高一期末）打點計時器是高中物理實驗中常用來記錄時間和位移的實驗器材，請你

根據(jù)所學(xué)知識回答卜.列問題。

（1）圖甲、乙是兩種打點計時器的圖片，其中乙是計時器;

（2）圖乙所示打點計時器使用的電源為;

A.直流8VB.交流8V

C.直流220VD.交流220V

(3)某次實驗過程中，小車拖動紙帶運(yùn)動，用打點計時器打出?條紙帶，如圖丙所示，從某一清晰點開始,

描出0、A、B、。、。五個計數(shù)點，相鄰兩個計數(shù)點間有四個點未畫出,用刻度尺量出各點與O點間距

離，已知紙帶的右端與小車相連接，所用電源的頻率為50Hz,則判斷小車做(選填“加速”或“減

速”)直線運(yùn)動，打下B點時小車運(yùn)動的速度為m/So

24.80-----------------------（單位：cm）

丙

顫(1)從題中圖片可以看出，甲是電磁打點計時器,乙是電火花計時器。

(2)電火花計時器使用的電源為220V的交流也源，故選D。

⑶由于是紙帶的右端與小車相連接，紙帶從右向左打點距離越來越小，可知小車做減速直線運(yùn)動。

_(1590-350)x0。1

打下B點時小車運(yùn)動的速度約為4c段的平均速度，即班=272x01m/s=0.62m/s(>

疆(1)電火花(2)D(3)減速0.62

12.(8分)(山西實臉中學(xué)高一月考)某實驗小組使用如圖所示的氣墊導(dǎo)軌裝置測定滑塊的加速度滑

塊上安裝了寬度為d的遮光條，當(dāng)滑塊通過兩個光電門時，配套的數(shù)字計時器記錄了遮光條通過第一

個和第二個光電門的時間,分別為加1和加2。己知遮光條從開始遮住第一個光電門到開始遮住第二個

光電門的時間為t,根據(jù)已知條件回答下列問題(結(jié)果用題中所給符號表示)。

數(shù)字計時器

光電門2尸L光電門1

氣墊件軌力

連氣源

鉤碼

(I)滑塊通過第一個光電門的速度為:

(2)滑塊的加速度。可以通過表達(dá)式估算得到。

麗］⑴物體在極短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度的大小，則滑塊通過第一個光電門的速度為

d

而

V|=*o

立41二“231二4)「3曰

(2)由加速度的定義得。=e一e-o

ddgr「g)

客氨1嚴(yán)⑵血2〃

三、計算題(本題共3小題，共44分。要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計算的要

注明單位)

13.(12分)(山西長治高一月考)甲、乙兩人同時從相距16kmE勺平直公路兩端出發(fā)，相向而行，甲的速度

是5km/h,乙的速度是3km/h,有一小狗以8km/h的速率，在甲乙出發(fā)的同時，由甲處跑向乙處，在途中與

乙相遇，即返回跑向甲，遇到甲后