第1章 第1讲 描述运动的基本概念-【衡中学案】2025年高考物理一轮总复习学案（新教材）

第一章 运动的描述 自变速直线运动的研究 第1讲 描述运动的基本概念 知识梳理·易错鞯析 2.速度和速率 知识梳理 (1)平均速度 一、参考系和质点 位移与发生这段位移所用 的比值，用而表 1.参考系 示，即开= 平均速度是矢量，方向与位移方 (1)定义：在描述物体的运动时，选来作为 向相同。 的另外的物体。 (2)瞬时速度 (2)参考系的选取 运动物体在某 (或某一位置)的速度。 ①参考系的选取是任意的，但为了观测方便和运 瞬时速度是矢量，方向沿轨迹上该点的 方向 动的描述尽可能简单，一般以 为参考系。 且指向前进的一侧。 (3)速率 ②参考系既可以是静止的物体，也可以是 ①定义：物体瞬时速度的 的物体。 .o ②标、矢性：速率是 ,只有大小，没有 靶 ③比较两物体的运动情况时，必须选 方向。 2.质点 三.加速度 (1)定义：用来代替物体的有 的点叫 1.物理意义：描述速度 的物理量。 理 质点。 2.定义式a= (2)物体可以看成质点的两种情况 3.单位：m/s2。 00 ①物体的 和 对所研究问题的影 4.方向：与△n的方向 响可以忽略不计 5.标，矢性：加速度是 ②研究平动物体的运动情况时，可以用一个点代 易错蕲新 替整个物体的运动。 1.只有很小的物体才能看成质点，大的物体一定不能 二、位移、速度 看成质点。 ( 1.位移和路程 2.质点是一种理想化模型，实际并不存在。 类别 位移 路程 3.参考系必须是静止不动的物体。 ( 4.做直线运动的物体，其位移大小一定等于路程。 位移表示质点的 变 路程是质点 ( 定义 动，它是质点由初位置指向末 位置的 的长度 5.瞬时速度的方向就是物体在该时刻或该位置的运动 方向。 6.物体的速度很大，加速度不可能为零。 () (1)位移是矢量，方向由 位置指向 位置 区别 7.物体的速度变化量越大，加速度越大。 (2)路程是标量，没有方向 8.甲的加速度am=2m/2,乙的加速度az=-3/s2. (1)在单向直线运动中，位移的大小 路程 am >azo (） 联系 (2)一般情况下，位移的大小 路程 9.物体的加速度增大，速度就增大。 () 10.加速度就是速度对时间的变化率。 ( 核心考点·重点突破 雪点1质点、参考系、时刻和时间间隔、位移和路程 A.图中“9：25”指的是时间间隔 B.图中“1小时2分”指的是时刻 (基础考点·自主探究】 C.图中“41.3公里”指的是路程 L.对质点的三点说明 D.图中“41.3公里”指的是位移的大小 (1)质点是一种理想化模型，实际并不存在。 (直线运动的位移和坐标的关系)（多选）一质点 (2)物体能否被看成质点是由要研究的问题决定 在x轴上运动（每一秒内运动方向不变），各个时 的，并非依据物体自身的大小和形状来判断 刻和对应的位置坐标如下表，则此质点开始运动后 (3)质点不同于几何“点”，质点有质量，而几何中 的“点”仅仅表示空间中的某一位置。 01 5 2.对时刻和时间间隔的两点提醒 x/m 0 5 -4 (1)第ns内与ns内的意义不同：前者指时间间 隔为1s,后者指时间间隔为ns。 A.第2s内的位移为9m (2)第ns末与第(n+1)s初是同一时刻。 B.前2s内的位移为4m 3.位移和路程的两点区别 C.最后3s内的位移为5m (1)决定因素不同：位移由初、末位置决定，路程 D.前2s内的路程为14m 由实际的运动路径决定。 (位移和路程的计算)小明是一个象棋爱好者， 在某次与棋友的对弈过程中在三步棋里把自己 (2)运算法则不同：位移应用矢量的平行四边形 002 的“车”从A位置经过B位置、C位置最后移到了D位 定则运算，路程应用标量的算数法则运算。 置，如图所示。设象棋棋盘上横格与纵格间的距离都 2025 【跟踪训练】 等于a,则下列说法中正确的是 ( (对质点和参考系的理解)2023年10月26日11 年 时14分我国长征二号F运载火箭将神舟十七号 载人飞船精准送入预定轨道，发射取得圆满成功，如图 新 所示。根据以上信息，下列说法正确的是 计 D C A.这三步棋里棋子的路程为11a A.神舟十七号飞船在与天和核心舱对接的过程，可 B.这三步棋里棋子的路程最大的为第二步，其路程 将它们视为质点 为8a B.对接成功后，以空间站为参考系，神舟十七号飞船 C.这三步棋里棋子的位移大小为√106a 是运动的 C.研究空间站绕地球飞行的时间时，可将空间站视 D.这三步棋里棋子的位移大小为√74a 为质点 書点2平均速度和瞬时速度 D.对接成功后，以地球为参考系，整个空间站是静 (基础考点·自主探究) 止的 【.平均速度与瞬时速度的区别和联系 (对时间、时刻、位移和路程的理解)如图为某车 (1)区别：平均速度是过程量，表示物体在某段位 主手机APP导航图，下列说法正确的是( ) 移或某段时间内的平均运动快慢：瞬时速度是状态量， 表示物体在某一位置或某一时刻的运动快慢」 (2)联系：瞬时速度是运动时间△+0时的平均 速度。 2.平均速度与平均速率的区别 平均速度的大小不能称为平均速率，因为平均速 率是路程与时间的比值。只有当路程与位移的大小相 上19：5州达 等时，平均速率才等于平均速度的大小。 3.计算平均速度时应注意的两个问题 2,判断物体做加速运动还是减速运动，关键是看 (1)平均速度的大小与物体不同的运动阶段有 物体的加速度方向与速度的方向关系。 关，求解平均速度必须明确是哪一段位移或哪一段时 方向关系 运动性质 变化情况 间内的平均速度。 a不变，r随时问均匀增大 （2=是平均速度的定义式.适用于所有的运 加速直 a与r同向 a增大，r增大得越来越快 线运动 动。：”仅适用于匀变速直线运动。 a减小，增大得越来越慢 a不变，随时间均匀碱小 【跟踪训练】 a与r反向 诚速直 a增大，r减小得越来越快 线运动 ⑤网手约使度养时精度的蛋闲关于清度的新 a减小，r减小得越来越慢 A.京沪高速铁路测试时的列车最高速度可达 ·考向1速度、速度变化量和加速度的关系 484km/h,指的是瞬时速度 例P北京大学物理系赵凯华教授说过“加速度是人类 B.电动自行车限速20km/h,指的是平均速度 认识史上最难建立的概念之一，也是每个初学物 C.某运动员百米跑的成绩是10s,则他冲刺时的速 理的人最不易真正掌握的概念…”。所以对加速度 度一定为10m/s 的认识应该引起大家的重视。下列说法中正确的是 D.子弹射出枪口时的速度为500m/s,指的是平均 ( 速度 A.物体的速度大，加速度一定大 (平均速度和平均速率的计 B.速度变化得越快，加速度就变化得越快 算)(2023·福建卷)“祝融号” C.物体加速度变大，则速度也一定是在变大 火星车沿如图所示路线行驶，在此过 D.加速度的方向与速度变化量的方向相同 程中揭秘了火星乌托邦平原浅表分 ·考向2加速度的计算 层结构，该研究成果被列为“2022年 例吧在一次蹦床比赛中，运动员从高处自由落下，以 度中国科学十大进展”之首。“祝融 大小为8m/s的竖直速度着网，与网作用后，沿 号”从着陆点0处出发，经过61天 着竖直方向以大小为10m/s的速度弹回，已知运动员 到达M处，行驶路程为585米：又经 与网接触的时间△：=1,0s,那么运动员在与网接触的 过23天，到达N处，行驶路程为304 这段时间内速度变化量和加速度的大小和方向分别为 米。已知O、M间和M、N间的直线距离分别约为463 物 米和234米，则火星车 ( 理 A.从0处行驶到N处的路程为697米 003 B.从O处行驶到N处的位移大小为889米 C.从0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 喜点3加速度 (能力考点·深度研析) A.2.0m/8,竖直向下：2.0m/s2,竖直向下 1.速度、速度的变化量和加速度的对比 B.2.0m/s,竖直向上：8.0m/s2,竖直向上 C.18m/s,竖直向下；10m/s2,竖直向下 比较项目 速度 速度的变化品 加速度 D.18m/s,竖直向上：18m/s2,竖直向上 描述物体运动的 描述物体速度描述物体速度 ·考向3物体加速或减速的判断 物理意义 快慢和方向 的变化大小 的变化快慢 例旧（多选）做变速直线运动的物体，若加速度逐渐诚 小到零，那么该物体运动情况可能是 (） 公式 △M △秒=- a=4p--5 A.速度不断增大，到加速度为零时，速度达到最 大，而后做匀速运动 B.速度不断减小，到加速度减小到零时，运动停止 匀变速直线运动 中，由=+a 由4r=ad知，由a=上知，a C.速度不断减小，而后向反方向做加速运动，最后 决定因素 △n由a与△ 知，的大小由 由F、m决定，与 做匀速运动 m,a,4决定 决定 r△，dr无关 D.速度不断增大，加速度减为零后，物体继续做 加速运动 名师#坛·素养提升 极限思维法 1,方法概述 (1)滑块经过光电门的速度可用遮光板挡光时间 由平均迷度公式：=可知，当，山布非常小，趋 内的 速度表示： (2)滑块经过第一个光电门的速度大小为 向于极限0时，这时的平均速度就可认为是△y内某一时 m/s; 刻或△x内某一位置的瞬时速度。极限思维法只能用于 (3)滑块经过第二个光电门的速度大小为 在选定区域内所研究的物理量连续、单调变化的情况。 m/s; 2.常见类型 (4)若用宽度是1cm的遮光板，对测量误差有何 用极限法求瞬时速度和瞬时加速度 影响？答： 1)公式：中，当40时是瞬时速度。 【跟踪训练】 (多选)一身高为H的田径运动员正在参加百米 (2)公式a=岩中，当40时，a是瞬时加速度。 国际比赛，在终点处，有一位站在跑道终点旁的 例©用气垫导轨和数字计时器能精确地测量物体的 摄影记者用照相机给他拍摄冲线过程，摄影记者使用 的照相机的光圈（控制进光量）是16，快门（曝光时间） 瞬时速度。如图所示，滑块在牵引力作用下先后 通过两个光电门，配套的数字毫秒计时器记录了遮光 是动，得到照片后测得照片中运动员的高度为么，胸 板通过第一个光电门的时间为△，=0.195，通过第二前号码布上模糊部分宽度是△L。由以上数据可以知 个光电门的时间为△12=0.05s,遮光板的宽度为2.0 道运动员的 () 004 cm。下列问题(2)(3)中计算结果均保留两位小数。 A.百米成绩 光 迎光板 B.冲线速度 225 光纯 C.百米内的平均速度 光管 年 D冲线时场内的位移 创 气垫宁钠 温馨提示：复习至此，请完成练[ 设 第2讲 匀变速直线运动的规律 中学案 知识梳理·易错辩析 注意：无论匀加速还是匀减速直线运动，中间位置 知识梳理 匀变速直线运动的公式及推论 的速度总是大于中间时刻的速度。 L.匀变速直线运动 2.初速度为零的匀变速直线运动的四个重要推论 概念一沿着一条直线且 不变的运动 (1)1T末、2T末，3T末…瞬时速度的比为： ,匀加速直线运动：：与。方向 分类 13:3:…D。= +匀减速直线运动：与韩方向 运 (2)1T内、2T内、3T内…位移的比为： +速度公式： x1:x2:X1:…:x。= 规律 位移公式： (3)第一个T内，第二个T内、第三个T内…位 一→速度一位移关系式： 移的比为： 连续相同时间内的位移差△x= tn:x加：…w= (4)通过连续相等的位移所用时间的比为： 中间时刻速度+= 论 1:2:1与：：1。= 中间位置速度”÷=参考答案 全解全析 〔学素与练素部分〕 第一章运动的描述 匀变速直线运动的研究 二-器米/天=90米W天.放C错误：平均连度大小为 第1讲描述运动的基本概念 位移与时间的比值，则从M行驶到N处的平均速度为=严 知识梳理·易错辨析 一岩米/天一0米/天，放D正确。故选D。 知识梳理 ·、1.(1)参考(2)地面运动同…参考系 例1：D加速度是反映物体速度变化快慢的物理量，加速度的大 2.(1)质量(2)形状大小 小取决于速度的变化率，与速度的大小无关，A错误：速度变化 二1.位置有向线段运动轨迹初末等于小于 得越快，加速度越大，加速度不一定变化，B错误：物体加速度变 2.(1)时间 4 大，但如果加速度和速度方向相反，则速度在减小，C错误：根据 (2)时刻切线(3)大小标量 加速度的定义可知，加速度的方向与速度变化量的方向相同，D 三山变化快慢2兰4相同5矢量 正确。故选D。 例2：D取触网后速度的方向为正方向，运动员在与网接触的这 易错辨析 段时间内速度变化量△r=10m/s-(-8)m/s=18m/s,方向竖 1.×2.V3.×4.×5.V6.×7.×8.×9.× 10.V 直向上.加速度a=出：：=18（方向竖直向上。放 核心考点·重点突破 选D 跟踪训练1：C神舟十七号飞船在与天和核心舱对接的过程，需例3：ABC若物体加速度与初速度方向相同，那么物体做加速运 要精准控制，调整其姿态，因此其形状大小不可忽略，不能将其 动，速度逐渐增大，到加速度为零时，速度达到最大，而后做匀 看成质点，故A错误：对接成功后，神舟十七号飞船与空间站成 速运动，故A正确.D错误：若物体加速度与初速度方向相反 为一体，因此以空间站为参考系，神舟十七号飞船是静止的，故 那么物体做减速运动，速度逐渐减小，若物体加速度减小到零 B错误：载人空间站建成后，研究空阿站绕地球飞行的时间时， 时，速度也刚好减小到零.则物体停止运动，故B正确：若物体 因其形状大小相对于其轨道周长而言可以忽路，因此，可将其 加速度与初速度方向相反，那么物体做减速运动，若物体速度 看成质点，故C正确：对接成功后，以地球为参考系，整个空间 诚小到零时，加速度还未减小到零，物体将做反向加速运动，加 站是运动的，故D错误。故选C。 速度减小到零时，达到反向最大速度，面后物体做匀速运动，故 跟踪训练2：C图中“9：25”指的是车到达终点的时刻，A错误：图 C正确。故选ABC: 中“1小时2分”指的是全过程所用的时间间隔，B错误：图中名师讲坛·素养提升 “41,3公里“指的是实际运动轨迹的长度，即路程，C正确，D错 例4：(1)平均(2)0.11(3)0.40(4)测量误差会变小 误。故选C [解析](1)由于滑块经过光电门时遮光板的挡光时问较短， 跟踪调练3：CD由表中数据可知，第2s内的位移为-9m,A错 所以清块经过光电门的速度可用遮光板挡光时间内的平均速 误：前2s内的位移为-4m,B错误：最后3s内的位置从x= 度表示。 -4m到x=1m,则位移为5m,C正确：前2s内的路程为5m +9m=14m,D正确。故选CD (2)经过第一个光电门的速度大小？= d=2.0x10-2 △11 0.19m/8≈ 银踪调练4：D路程为质点轨迹的长度，可知这三步棋里棋子的 0.11m/s 路程为s=5a+9a+2a=l6a,这三步棋里棋子的路程最大的为 -m/8= 第二步，路程为s=9:,A,B错误；这三步棋里棋子的位移大小 (6)经过第二个光电厅防连度大小品-20 0.05 为x=√(5)+(7a)广=√74a,C错误，D正确。故选D。 0.40m/s 跟踪训练5：A京沪高速铁路测试时的列车最高速度可达 (4)遮光板宽度感小，挡光时间越短，平均速度越接近瞬时速 484km/h,为瞬时速度.故A正确：电动自行车限速20km/h.指 度，误差越小：所以若用宽度是」m的遮光板，测量误差会 的是瞬时速度，故B错误：某运动员百米跑的成绩是0s,但他 变小 冲刺时的速度不一定是0m/s,故C错误：子弹射出枪口时的 跟踪训练7：BD由于无法知道运动员跑100m经历的时间，故无 速度为500m/s,指的是瞬时速度，故D错误。故选A。 法确定其平均速度和成绩.A、C两项错误：由题意可求出冲线 跟踪调练6：D由题意可知从O到V处的路程为5w=oM+5 时场：内运动员跑过的距离4=号4山，进一步求得 60s内的 =585m+304m=889m,故枚A错误：位移的大小为两点之间的 直线距离，O,M,V三点大致在一条直线上，则从O到N处的位 平均速度=上.由于时间极短，可把这段时间内的平均速度 移大小为xaN=xw+xw=463m+234m=697m,故B错误：平 60 均速率为路程与时间的比值，故从)行驶到M处的平均速率为 近似看成是冲线时的瞬时速度，B,D两项正确。 467