1.1 描述运动的基本概念（Word教师用书）-【创新方案】2025年高考物理一轮总复习（江苏专版）

第一章 运动的描述　匀变速直线运动 第一讲　描述运动的基本概念 |纲举目张||精要回顾|　 [微点判断] (1)质点是一种理想化模型，实际并不存在。(√) (2)体积很大的物体，一定不能视为质点。(×) (3)参考系必须是静止不动的物体，运动的物体不能选作参考系。(×) (4)做直线运动的物体，其位移大小一定等于路程。(×) (5)平均速度的方向与对应时间段内的位移方向相同。 (√) (6)瞬时速度的方向就是物体在该时刻或该位置的运动方向。(√) (7)物体的速度很大，加速度也一定很大，不可能为零。(×) (8)甲的加速度a甲＝2 m/s2，乙的加速度a乙＝－3 m/s2，则a甲＞a乙。(×) (9)如果物体的加速度增大，那么速度就一定增大。(×) |关键知能||升维学习|　 逐点清(一)　质点、参考系和位移(基础点速过)　 1．[质点]2023年10月8日，历时16天的杭州亚运会完美收官。在这场亚洲体育盛宴中，各国的运动员展现出了顽强拼搏的精神风貌，关于比赛精彩瞬间的描述，下列说法正确的是(　 ) A．研究甲图中排球运动员扣球动作时，排球可以看成质点 B．研究乙图中乒乓球运动员的发球技术时，乒乓球不能看成质点 C．研究丙图中羽毛球运动员回击羽毛球动作时，羽毛球大小可以忽略 D．研究丁图中体操运动员的动作时，运动员身体各部分的速度可视为相同 解析：选B　研究甲图中排球运动员扣球动作时，排球的形状和大小不能忽略，故不可以看成质点，A错误；研究乙图中乒乓球运动员的发球技术时，要考虑乒乓球的大小和形状，则乒乓球不能看成质点，B正确；研究丙图中羽毛球运动员回击羽毛球动作时，羽毛球大小不可以忽略，C错误；研究丁图中体操运动员的动作时，运动员身体各部分有转动和平动，各部分的速度不可以视为相同，D错误。 2．[参考系]“神舟十七号”飞船和空间站“天和”核心舱成功对接后，在轨运行如图所示，则(　 ) A．选地球为参考系，“天和”是静止的 B．选地球为参考系，“神舟十七号”是静止的 C．选“天和”为参考系，“神舟十七五号”是静止的 D．选“神舟十七号”为参考系，“天和”是运动的 解析：选C　以地球为参考系，“天和”和“神舟十七号”都是运动的，故A、B错误；由于“神舟十七号”和“天和”核心舱成功对接，二者是相对静止的，因此选“天和”为参考系，“神舟十七号”是静止的，同理选“神舟十七号”为参考系，“天和”也是静止的，故C正确，D错误。 3．[位移](2022·辽宁高考)如图所示，桥式起重机主要由可移动“桥架”“小车”和固定“轨道”三部分组成。在某次作业中桥架沿轨道单向移动了8 m，小车在桥架上单向移动了6 m。该次作业中小车相对地面的位移大小为(　 ) A．6 m B．8 m C．10 m D．14 m 解析：选C　根据题意，桥架移动方向与小车在桥架上移动方向相互垂直，根据平行四边形定则，小车相对地面的位移大小为10 m。 1．四步法定质点 2．参考系的选取 (1)研究地面上物体的运动时，常选地面或相对地面静止物体作为参考系。 (2)研究某一系统中物体的运动时，常选该系统作为参考系。 (3)研究相对运动的两个物体时，可以选择其中一个物体作为参考系。 3．位移和路程的两点区别 决定因 素不同 位移由始、末位置决定，路程由实际的运动轨迹决定 运算法 则不同 位移应用矢量的平行四边形定则运算，路程应用标量的代数运算法则运算 逐点清(二)　平均速度和瞬时速度(基础点速过) 1．[平均速度](2024·江阴检测)甲、乙两车沿平直公路通过同样的位移，甲车在前半段位移以v1＝50 km/h的速度运动，在后半段位移以v2＝30 km/h的速度运动；乙车在前半段时间内以v1′＝50 km/h的速度运动，后半段时间内以v2′＝30 km/h 的速度运动。则甲、乙两车在整个位移中的平均速度大小的关系是(　 ) A．v甲<v乙 B．v甲＝v乙 C．v甲>v乙 D．无法判断 解析：选A　甲的平均速度为v甲＝＝＝37.5 km/h，乙的平均速度为v乙＝＝＝40 km/h，所以有v甲<v乙，故选A。 2．[瞬时速度](2024·兴化模拟)激光测速仪能够测量运动物体的瞬时速度。其测量精度较高，广泛应用于交通管理等领域。如图所示，测速仪向汽车发射一束激光，经反射后被接收装置接收。只要测出从发射到接收所经历的时间，便可得到测速仪到汽车的距离。在测量时，测速仪在较短时间Δt＝0.1 s内分别发射两束激光，对汽车进行两次这样的距离测量s1＝10 m、s2＝7.5 m，已知测速仪高l＝6 m，则所测汽车的瞬时速度大小为(　 ) A．80 m/s B．45 m/s C．35 m/s D．25 m/s 解析：选C　根据几何关系，s＝－＝4.5 m，由于是较短时间，故汽车瞬时速度为这段时间的平均速度，v＝＝35 m/s，故C正确，A、B、D错误。 3．[平均速度与平均速率](2023·福建高考)“祝融号”火星车沿如图所示路线行驶，在此过程中揭秘了火星乌托邦平原浅表分层结构，该研究成果被列为“2022年度中国科学十大进展”之首。“祝融号”从着陆点O处出发，经过61天到达M处，行驶路程为585米；又经过23天，到达N处，行驶路程为304米。已知O、M间和M、N间的直线距离分别约为463米和234米，则火星车(　 ) A．从O处行驶到N处的路程为697米 B．从O处行驶到N处的位移大小为889米 C．从O处行驶到M处的平均速率约为20米/天 D．从M处行驶到N处的平均速度大小约为10米/天 解析：选D　由题意可知从O到N处的路程为SON＝SOM＋SMN＝585 m＋304 m＝889 m，故A错误；位移的大小为两点之间的直线距离，OM距离为463 m，MN距离为234 m，则ON的距离一定小于463 m＋234 m，故B错误；平均速率为路程与时间的比值，故从O行驶到M处的平均速率为OM＝＝米/天≈9.60米/天，故C错误；平均速度大小为位移与时间的比值，则从M行驶到N处的平均速度为MN＝＝米/天≈10米/天，故D正确。故选D。 1．平均速度和瞬时速度 项目 平均速度 瞬时速度 大小 v＝ v＝(Δt→0) 方向 从初位置指向末位置 物体在该时刻的运动方向沿运动轨迹中该点的切线方向 区别 对应某段位移或某段时间 对应某一位置或某一时刻 联系 瞬时速度等于运动时间Δt→0时的平均速度 2．平均速率≠平均速度大小 (1)平均速度是位移与时间之比，平均速率是路程与时间之比。 (2)一般情况下，平均速率大于平均速度的大小。 (3)单向直线运动中，平均速率等于平均速度的大小。 逐点清(三)　加速度(重难点疏通) 1．三个概念的比较 比较项目 速度 速度变化量 加速度 物理 意义 描述物体运动快慢和方向的物理量，是状态量 描述物体速度改变的物理量，是过程量 描述物体速度变化快慢和方向的物理量，是状态量 定义式 v＝ Δv＝v－v0 a＝＝ 决定 因素 v的大小由v0、a、Δt决定 Δv由v与v0进行矢量运算，由Δv＝aΔt知Δv由a与Δt决定 a不是由v、Δt、Δv来决定的，而是由来决定 方向 平均速度与位移同向 由v－v0或a的方向决定 与Δv的方向一致，由F的方向决定，而与v0、v的方向无关 2.计算加速度的方法 3．根据a与v方向的关系判断加速或减速 (1)当a与v同向或夹角为锐角时，物体加速。 (2)当a与v垂直时，物体速度的大小不变。 (3)当a与v反向或夹角为钝角时，物体减速。 题点1　对加速度的理解 1．(2024·昆山调研)一质点自原点开始在x轴上运动，初速度v0>0，加速度a>0，a值不断减小直至为零的过程中，质点的(　 ) A．速度不断减小，位移不断减小 B．速度不断减小，位移不断增大 C．速度不断增大，当a＝0时，速度达到最大，位移不断增大 D．位移不断增大，当a＝0时，位移达到最大值 解析：选C　由题意可知，速度与加速度同向，质点做加速度减小的加速运动，速度增大，位移增大，故A、B错误；速度增大的过程中，位移不断增大，速度的变化越来越慢，当加速度等于零时，速度达到最大值，接下来做匀速直线运动，位移继续增大，故C正确，D错误。 2．(2024·扬中模拟)结合图片中的情景及数据，以下判断不正确的是(　 ) A．高速行驶的磁悬浮列车的加速度可能为零 B．汽车速度为100 km/h，紧急刹车距离为30.8 m(可视为匀减速至静止)，由此可得汽车刹车阶段的加速度大小为a＝12.5 m/s2 C．位于炮膛中的点燃火药的炮弹，其速度、加速度可能均为零 D．根据图中数据可求出猎豹在100 m内的平均速率为v＝16.3 m/s 解析：选C　高速行驶的磁悬浮列车，若匀速行驶，其加速度为零，选项A正确。由v2＝2ax可得a≈12.5 m/s2，选项B正确。位于炮膛中的点燃火药的炮弹的速度为零、加速度一定不为零，选项C错误。根据图中数据可求出猎豹在100 m内的平均速率为v＝ m/s≈16.3 m/s，选项D正确。 题点2　加速度的计算 3．在2023年11月12日结束的第37届世界蹦床锦标赛女子团体决赛中，中国队获得金牌。在比赛某一瞬间，运动员从高处自由落下，以大小为8 m/s的竖直速度着网，与网作用后，沿着竖直方向以大小为10 m/s的速度弹回，已知运动员与网接触的时间Δt＝1 s，那么运动员在与网接触的这段时间内加速度的大小和方向分别为(　 ) A．2 m/s2，向下 B．8 m/s2，向上 C．10 m/s2，向下 D．18 m/s2，向上 解析：选D　取初速度的方向为正方向，即取着网前的速度方向为正方向，则v1＝8 m/s，v2＝－10 m/s，则a＝＝－18 m/s2，加速度的方向向上，D正确。 4．核潜艇是战略核威慑手段之一，我国自主研制的“094A”核潜艇在世界上处于比较领先的地位。如图所示，在某次实战训练中潜艇遇到情况需要紧急下潜，假设在某段时间内可视为匀减速下潜，若在这段时间内5 s末的速度比2 s末的速度小3 m/s，则“094A”潜艇在该段时间内的加速度大小为(　 ) A．1 m/s2 B．1.5 m/s2 C．2 m/s2 D．3 m/s2 解析：选A　设5 s末的速度为v5,2 s末的速度v2＝v5＋3 m/s，时间Δt＝3 s，潜艇在该段时间内的加速度a＝＝＝－1 m/s2，故B、C、D错误，A正确。 [课时跟踪检测] 1．第19届杭州亚运会于2023年9月23日至10月8日举行，我国运动健儿取得了201金111银71铜的优异成绩。我国运动健儿取得优异成绩的项目里面包含了许多物理知识，下列说法正确的是(　 ) A．研究全红婵在女子单人10米跳台决赛中的姿态，全红婵可看作质点 B．巩立姣以19米58的成绩夺得女子铅球金牌，19米58指铅球在空中运动的路程 C．谢震业在男子100米决赛中以9秒97的成绩获得金牌，该过程谢震业的平均速度大小约为10.03 m/s D．王楚钦在乒乓球男单决赛中，把乒乓球以原速率打回，该过程乒乓球的加速度为0 解析：选C　研究全红婵在女子单人10米跳台决赛中的姿态，不可将其看作质点；“19米58”是比赛中铅球在水平方向的位移，不是在空中运动的路程；100米跑道为直线，该过程谢震业的平均速度大小为＝＝ m/s≈10.03 m/s，故C正确；王楚钦在乒乓球男单决赛中，把乒乓球以原速率v打回，该过程乒乓球速度的变化量为Δv＝－v－v＝－2v，负号表示与原速度方向相反，速度的变化量不为零，则其加速度不为0。故选C。 2．海军航空大学某基地组织飞行训练，歼­15战机呼啸天空，与空中的月亮同框，形成“飞鲨逐月”的浪漫景象，如图为摄影师在同一位置前后拍下两张照片，下列说法正确的是(　 ) A．以月亮为参考系，战机是静止的 B．以战机里的飞行员为参考系，战机是运动的 C．两次拍摄相差20秒钟，这20秒是指时间间隔 D．研究战机在空中的飞行姿态，可以把战机看作质点 解析：选C　战机的运行速度和月亮的运行速度并不相同，所以以月亮为参考系，战机是运动的，故A错误；飞行员相对战机是不动的，所以以战机里的飞行员为参考系，战机是静止的，故B错误；两次拍摄相差20秒钟，这20秒是指时间间隔，故C正确；研究空中飞行姿态时，其大小形状不可忽略，所以不能将战机看作质点，故D错误。 3．2023年9月，长度为142.3 km的雅万高铁开通运行。列车显示屏上实时显示列车的速度为351 km/h。下列说法正确的是(　 ) A．142.3 km是指路程 B．运行速度越大，列车的惯性越大 C．351 km/h是列车运行时全程的平均速度 D．速度是标量，国际单位制中的基本单位为m/s 解析：选A　142.3 km是指雅万高铁的线路全长，即路程，A正确；惯性是物体的固有属性，不会随着运动状态的改变而改变，B错误；列车显示屏实时显示的是当前时刻列车的瞬时速度，并不是列车运行全程的平均速度，C错误；速度是矢量，在国际单位制中的基本单位是m/s，D错误。 4．(2023·上海高考)一场跑步比赛中，第三跑道的运动员跑到30 m处时，秒表计时为3.29 s。根据以上信息，能否算得该运动员在这段时间内的平均速度和瞬时速度(　 ) A．可以算得平均速度，可以算得瞬时速度 B．无法算得平均速度，可以算得瞬时速度 C．可以算得平均速度，无法算得瞬时速度 D．无法算得平均速度，无法算得瞬时速度 解析：选D　由于无法判断运动员跑过的30 m是在直道还是弯道，故30 m不一定是运动员的位移，所以无法计算出这段时间内的平均速度，也无法算出这段时间的瞬时速度。 5．杭州东站到上海虹桥站的G7560次高铁列车的时刻表如下表所示，已知杭州东站到上海虹桥站的直线距离约为162 km，下列说法正确的是(　 ) 站名 到时 发时 停留 杭州东 15：29 15：29 …… 嘉兴南 15：54 15：56 2分 上海虹桥 16：24 16：24 …… A.15：29是指时间间隔 B．研究列车驶出杭州东站的平均速度时，列车可视为质点 C．以G7560次列车为参考系，坐在车上的乘客在运动 D．列车全程的平均速度大小约为177 km/h 解析：选D　15：29是指时刻，故A错误；研究列车驶出杭州东站的平均速度时，列车的长度不可忽略，故列车不可视为质点，故B错误；坐在列车中的乘客随列车一起运动，所以选择列车为参考系，乘客是静止的，故C错误；平均速度是指位移与时间之比，列车全程行驶55分钟，所以平均速度的大小约为177 km/h，故D正确。 6．礼花弹从专用炮筒中射出后，在4 s末到达离地面100 m的最高点时炸开，构成各种美丽的图案，如图所示。有关礼花弹腾空的过程，以下说法正确的是(　 ) A．礼花弹的速度越大，加速度一定越大 B．礼花弹的速度变化越快，加速度一定越大 C．礼花弹的速度变化量越大，加速度一定越大 D．某时刻礼花弹速度为零，其加速度一定为零 解析：选B　速度大指运动的快，不能说明速度变化快，即加速度不一定越大，故A错误；根据加速度表示物体速度变化的快慢，可知礼花弹的速度变化越快，加速度一定越大，故B正确；加速度等于速度变化量与对应时间的比值，速度变化量大，不能说明加速度大，故C错误；礼花弹在最高点时速度为零，但由于礼花弹受到重力的作用，所以其加速度不为零，故D错误。 7．2023年10月26日，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。小李在网络上观看了神舟十七号发射视频，观察到火箭在发射后第6 s末到第8 s末的位移大小约为火箭长度的，他又上网查到运载火箭全长约58.3 m，则火箭发射后第6 s 末至第8 s末的平均速度最接近(　 ) A．23 m/s B．13 m/s C．5 m/s D．2 m/s 解析：选A　火箭在第6 s末到第8 s末的位移大小约为火箭的，则平均速度＝＝＝ m/s＝23.32 m/s，最接近23 m/s，故选A。 8．(2023·浙江6月选考)图为“玉兔二号”巡视器在月球上从O处行走到B处的照片。轨迹OA段是直线，AB段是曲线，巡视器质量为135 kg，则巡视器(　 ) A．受到月球的引力为1 350 N B．在AB段运动时一定有加速度 C．OA段与AB段的平均速度方向相同 D．从O到B的位移大小等于OAB轨迹长度 解析：选B　月球上的g值与地球不同，故质量为135 kg的巡视器受到月球的引力不是1 350 N，故A错误；由于巡视器在AB段运动时做曲线运动，速度方向一定改变，一定有加速度，故B正确；平均速度的方向与位移方向相同，由题图可知OA段与AB段的位移方向不同，故平均速度方向不同，故C错误；根据位移的定义可知从O到B的位移大小等于OB的连线长度，小于OAB轨迹长度，故D错误。 9．(2024·南京模拟)如题图为太极练功场示意图，半径为R的圆形场地由“阳鱼(白色)”和“阴鱼(深色)”构成，O点为场地圆心。其内部由两个圆心分别为O1和O2的半圆弧分隔。某晨练老人从A点出发沿“阳鱼”和“阴鱼”分界线走到B点，用时为t，下列说法正确的是(　 ) A．t指的是走到B点的时刻 B．老人的位移为πR C．老人的平均速度为 D．老人的平均速率为 解析：选C　用时为t，可知t指的是人从A走到B点的时间间隔，不是时刻，故A错误；老人的位移为AB连线的长度，即位移大小为2R，故B错误；老人的位移为x＝2R，则由平均速度公式可得，老人的平均速度为＝＝，故C正确；老人经过的路程s＝2π×＝πR，故平均速率v＝＝，故D错误。 10．为了测定气垫导轨上滑块的加速度，滑块上安装了宽度为d＝3.0 cm的遮光板，如图所示，滑块在牵引力作用下匀加速先后通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过光电门1的时间为Δt1＝0.30 s，通过光电门2的时间为Δt2＝0.10 s，遮光板从开始遮住光电门1到开始遮住光电门2的时间为Δt＝3.0 s，则滑块的加速度约为(　 ) A．0.067 m/s2 B．0.67 m/s2 C．6.7 m/s2 D．不能计算出 解析：选A　遮光板通过光电门1时的速度v1＝＝ m/s＝0.10 m/s，遮光板通过光电门2时的速度v2＝＝ m/s＝0.30 m/s，故滑块的加速度a＝≈0.067 m/s2，选项A正确。 11．如图甲所示为速度传感器的工作示意图，P为发射超声波的固定小盒子，工作时P向被测物体发出短暂的超声波脉冲，脉冲被运动的物体反射后又被P接收。从P发射超声波开始计时，经过时间Δt再次发射超声波脉冲。图乙是两次发射的超声波的位移—时间图像，则下列说法正确的是(　 ) A．物体到小盒子P的距离越来越近 B．在两次发射超声波脉冲的时间间隔Δt内，物体通过的位移为x2－x1 C．超声波的速度为 D．物体在t2－t1时间内的平均速度为 解析：选D　由题图乙可知，第二次超声波传播的最远距离比第一次的大，可知物体到小盒子P的距离越来越远，故A错误；由题图乙可知，物体在t2－t1时间内的位移为x2－x1，该时间内物体的平均速度为＝，在Δt内物体通过的位移为x＝Δt，故B错误，D正确；由题图乙可知，超声波的速度为v＝，故C错误。 12．如图所示，子弹和足球的初速度均为v1＝10 m/s，方向向右。设它们分别与木板作用的时间都是0.1 s，那么： (1)子弹击穿木板后速度大小变为7 m/s，求子弹击穿木板时加速度大小及方向； (2)足球与木板作用后反向弹回的速度大小为7 m/s，求足球与木板碰撞反弹时的加速度大小及方向。 解析：(1)设子弹初速度方向为正方向，则知子弹的初速度v1＝10 m/s，末速度v2＝7 m/s，根据加速度的定义知，此过程中子弹的加速度a1＝ m/s2＝－30 m/s2，负号表示加速度的方向与初速度的方向相反。 (2)设足球初速度方向为正方向，则知足球的初速度v1＝10 m/s，末速度v2′＝－7 m/s，根据加速度的定义知，此过程中足球的加速度a2＝ m/s2＝－170 m/s2，负号表示加速度的方向与初速度的方向相反。 答案：(1)30 m/s2　与初速度方向相反 (2)170 m/s2　与初速度方向相反 学科网（北京）股份有限公司 $$