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必备考点·素养评价1素养一物理观念考点基本物理量的比较1.物体可以被看作质点的条件:物体的大小和形状对所研究的问题没有影响或影响很小时,该物体可以被看作质点。2.质点、位移和路程的判断:物理观念情景模型质点研究中国空间站绕地球运动的时间质点C919大型客机102架机空中远距离转场飞行位移研究物体沿不同路径运动的位置变化路程手机计步器显示的公里数3.位移与路程、速度和速率的关键词转化:【学业评价】1.(水平2)“质点”概念建立所用研究方法是()A.控制变量法B.等效替代法C.极限法D.物理模型法【解析】选D。“质点”概念建立所用研究方法是物理模型法,故D正确。2.(水平2)下列关于位移和路程的关系说法正确的是()A.物体沿直线运动,通过的路程等于位移的大小B.物体通过的路程不等,位移可能相同C.物体沿直线向某一方向运动,通过的路程就是位移D.若物体运动路程不为零,则位移也不可能为零【解析】选B。路程为标量,位移为矢量,只有在单向直线运动中位移才等于路程,其他情况下位移总是小于路程,故A错误;位移为两点间的最短距离,为初位置指向末位置的有向线段,故B正确;路程与位移为两个不同的概念,不能说通过的路程就是位移,故C错误;如果物体转动一圈回到原来的出发地点,则路程不为零,但位移为零,故D错误。3.(水平4)如图所示,物体甲从A点沿直线运动到B,再从B点沿直线运动到C;同时物体乙沿直线直接从A点运动到C。甲、乙所用的时间相等。下列说法正确的是()A.甲、乙的位移相同B.甲、乙的路程相同C.甲、乙的平均速度不同D.甲、乙的瞬时速度大小在任一时刻都相同【解析】选A。路程是物体运动轨迹的长度,甲物体的路程是线段AB与线段BC的长度之和;而乙物体的路程是线段AC的长度,显然甲、乙两物体的路程不同;位移是由初位置到末位置的有向线段,甲、乙两物体的初末位置相同,所以位移相同,故A正确,B错误;甲、乙两物体的位移相同,所用的时间相等,所以甲、乙的平均速度相同,由于甲、乙两物体运动性质未知,无法确定甲、乙的瞬时速度大小关系,故C、D错误。素养二科学探究考点时间和速度的测量1.打点计时器纸带的分析:(1)时间数据:选择一条点迹清晰便于分析的纸带,从第一个能看清的点算起,往后数n个点,n个点之间间隔数为n-1,纸带从打第1个点到打第n个点的运动时间Δt=0.02(n-1)s。(2)位移数据:用刻度尺测量出第1个点到第n个点间的距离Δx,Δx为位移的大小。2.速度的测量:(1)平均速度:=。(2)瞬时速度:①如图所示,依次测出O到A、B、C、D…的距离,然后计算出O到A、A到B、B到C…之间的距离x1、x2、x3…②每相邻两个计数点之间的时间为T,则A、B、C、D…各点的瞬时速度分别为:vA=、vB=、vC=、vD=…3.时间和速度测量的关键词转化:【学业评价】1.(水平2)在用电源频率为50Hz的打点计时器测速度的实验中,某同学得到一张打点清晰的纸带如图所示,要求测出D点瞬时速度,本实验采用D点在内的一段间隔中的平均速度来近似地代表D点的瞬时速度,下列几种方法中最准确的是()A.=vD,Δt1=0.04sB.=vD,Δt2=0.06sC.=vD,Δt3=0.1sD.=vD,Δt4=0.04s【解析】选D。由于时间很短,时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度,由此可求出某点的瞬时速度大小,因此有:vD=;打点计时器的打点周期为0.02s,由此可求出打点的时间间隔t=0.04s,故D正确。2.(水平4)为研究一辆做直线运动的智能电动实验小车的运动情况,在小车后面系一通过电磁打点计时器的纸带,如图所示是实验中打点计时器打出的一段纸带。(已知电磁打点计时器使用50Hz低压交流电,相邻两计数点间还有五个点没有画出来,计数点间的距离可以通过刻度尺来测量)。(1)该电磁打点计时器每隔__________秒打一次点,相邻两计数点间的时间间隔是__________秒。(2)从纸带一定可求出__________(本小题只有一个正确选项)。A.在纸带打B点时实验小车的速度B.实验小车在BC段的平均速度C.纸带的总长度D.打点计时器工作电压的大小(3)从题中信息可以确定小车做__________运动。【解析】(1)电磁打点计时器每隔0.02s打一个点,由于相邻计数点间还有五个点没有画出,则相邻计数点间的时间间隔为0.12s。(2)根据刻度尺可以测量出点迹间的距离,结合平均速度的定义式一定可以求出BC段的平均速度,但是无法得出纸带的总长度和工作电压的大小。对于B点的瞬时速度,可以通过平均速度近似表示,不是一定可求出,故选项B正确。(3)小车做变速直线运动。因为相邻计数点间的距离越来越大,可知小车做变速直线运动。答案:(1)0.020.12(2)B(3)变速直线素养科学思维考点x-t图像与v-t图像的比较1.x-t图像与v-t图像:x-t图像v-t图像图形不同点直观地显示不同时刻物体所处的位置及发生的位移,其斜率表示物体的速度直观地显示物体在不同的时刻速度的大小和方向,其斜率表示物体的加速度相同点两种图像都只能用来表示直线运动2.x-t图像与v-t图像的关键词转化:【学业评价】1.(水平2)2018年5月24日的中央电视台在节目中公布中国航空母舰舰载机突破了夜间起降技术,从而意味着中国航母朝实战化形成迈出了关键一步。舰载飞机在甲板上沿直线减速着陆的过程中,其加速度逐渐增大,下列各图中能反映其速度v随时间t变化关系的是()【解析】选D。v-t图像的斜率代表加速度,根据题意,加速度逐渐增大,所以图像斜率逐渐增大,故A、B、C错误,D正确。2.(水平4)(多选)a、b、c三个质点在一条直线上运动,它们的位移—时间图像如图所示,下列说法正确的是()A.在0～t3时间内,三个质点的平均速度相同B.在t2时刻,质点c的速率最大C.在0～t3时间内,质点a、b做单向直线运动D.在t2～t3这段时间内,三个质点运动方向相同【解析】选A、B。在0～t3时间内,a、b、c三个质点的初末位置相同,则位移相同,所用时间相同,所以平均速度相同,故A正确;图像的斜率表示速度,在t2时刻,a、b、c的斜率c最大,即速率最大,故B正确;图像的斜率表示速度,质点a在时刻t2斜率由正变为负,则速度方向改变,故C错误;在t2～t3这段时间内,a沿负方向运动,b、c沿正方向运动,方向不同,故D错误。3.(水平4)汽车在高速公路上超速是非常危险的,为防止汽车超速,高速公路都装有测汽车速度的装置。如图甲所示为超声波测速仪测汽车速度的示意图,测速仪A可发出并接收超声波信号,根据发出和接收到的信号可以推测出被测汽车的速度。如图乙所示是以测速仪所在位置为参考点,测速仪连续发出的两个超声波信号的x-t图像,则()A.汽车离测速仪越来越近B.在测速仪发出两个超声波信号的时间间隔内,汽车通过的位移为x2-x1C.汽车在t1～t2时间内的平均速度为D.超声波信号的速度是【解析】选C。第二次超声波反射的距离x2x1,说明距离变大,则汽车离测速仪越来越远,故A错误;由图可知第一次超声波碰到车反射时的时刻为t1,位置为x1,第二次超声波碰到车反射时的时刻为t2,位置为x2,故应是两个超声波信号反射的时间内,汽车通过的位移为x2-x1,故B错误;两次反射汽车通过的位移为x2-x1,时间为t2-t1,则汽车的平均速度为,故C正确;据图像可知超声波的速度为v=,故D错误。