第1章 第1讲 运动的描述-【优化探究】2025年高考物理一轮复习高考总复习配套课件（人教版2019）

第1讲　运动的描述 第一章　运动的描述　匀变速直线运动的研究 基础知识 自主梳理 核心知识 典例研析 分层训练 巩固提高 考点一　对质点、参考系、位移的理解 考点二　平均速度　瞬时速度 考点三　加速度 内容索引 基础知识 自主梳理 一 3 一、质点和参考系 1．质点 (1)用来代替物体的有________的点叫作质点。 (2)研究一个物体的运动时，如果物体的________和________对所研究问题的影响可以忽略，该物体就可以看成质点。 (3)质点是一种理想化模型，实际并不存在。 质量 形状 大小 2．参考系 (1)参考系是描述物体运动时用来作为参考的物体，其可以是运动的物体，也可以是________的物体，但被选为参考的物体，我们都假定它是静止的。 (2)比较两物体的运动情况时，必须选同一________。 (3)选取不同的物体作为参考系，对同一物体运动的描述可能________。通常以________为参考系。 静止 参考系 不同 地面 二、位移和速度 1．位移和路程 (1)定义：位移表示质点位置的变化，它是质点由________指向________的有向线段；路程等于质点___________的长度。 (2)区别：位移是________，方向由初位置指向末位置；路程是标量，没有________。 (3)联系：在单向直线运动中，位移的大小________路程；其他情况下，位移的大小________路程。 初位置　 末位置 运动轨迹 矢量 方向 等于 小于 2．速度与速率 (1)平均速度和瞬时速度   平均速度 瞬时速度 物理意义 粗略描述某段时间内(或某段位移上)物体运动的平均快慢程度 精确描述某一时刻(或某一位置)物体运动的快慢程度 大小 位移与___________之比 当时间间隔非常小时，平均速度等于瞬时速度 方向 与______的方向相同 沿轨迹上该点的______指向前进的方向 所用时间 位移 切线   (2)速率：物体运动的瞬时速度的________。 (3)平均速率：物体运动的路程与时间的比值。 大小 三、加速度 1．速度变化量(矢量) (1)物理意义：描述物体速度________的物理量。 (2)定义式：Δv＝v－v0(矢量式)。 (3)决定因素：由Δv＝aΔt知Δv由a与Δt决定。 (4)方向：由a的方向决定。 变化 变化快慢 合外力 二 核心知识 典例研析 11 考点一　对质点、参考系、位移的理解 基础考点 1．对三个概念的进一步理解 (1)质点不同于几何“点”，它无大小但有质量，实际物体能否看成质点是由所研究的问题决定的，而不是依据物体自身大小和形状来判断的。 (2)参考系一般选取地面或相对地面静止的物体。 (3)用位移来描述物体位置的变化，由初位置指向末位置的有向线段能准确描述物体位置的变化，线段的长度表示位移的大小，箭头指向表示位移的方向。 2．三点注意 (1)对于质点要从建立理想化模型的角度来理解。 (2)在研究两个物体间的相对运动时，选择其中一个物体为参考系，可以使分析和计算更简单。 (3)位移的矢量性是研究问题时应切记的性质。 考向1　质点和参考系 [典例1]　下列说法中正确的是(　　) A．研究短跑运动员的起跑动作时，可将运动员看成质点 B．研究汽车在上坡时有无翻倒的危险时，可将汽车看成质点 C．“两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山”是以“万重山”为参考系的 D．升国旗时，观察到国旗冉冉升起，观察者是以“国旗”为参考系的 C 研究短跑运动员的起跑动作时，所研究对象的大小和形状不能忽略，故运动员不能看成质点，A错误；研究汽车是否翻倒是转动问题，故汽车不能看成质点，B错误；选项C中的研究对象是“轻舟”，已过“万重山”，是以“万重山”为参考系的，C正确；选项D中的研究对象是“国旗”，是以地面或旗杆为参考系的，D错误。 考向2　位移和路程的区别 [典例2]　如图所示为某导航软件的截图，表示了某次导航的相关信息，其中有“7.7公里”“14分钟”和“09：25”三个数据。下列说法正确的是(　　) A．“14分钟”表示的是某个时刻 B．“09：25”表示的是一段时间 C．“7.7公里”表示此次行程的路程 D．“7.7公里”表示此次行程的位移 C “14分钟”是指此次行程从初位置到末位置所需要的时间，是时间间隔，故A项错误；“09：25”是指到达末位置的时刻，表示的是时刻，故B项错误；“7.7公里”是此次行程实际的距离，即为此次行程的路程，故C项正确，D项错误。 考点二　平均速度　瞬时速度　 基础考点 考向1　平均速度和瞬时速度的理解 [典例3]　下列所说物体的速度通常指平均速度的是(　　) A．某同学百米赛跑的速度 B．物体竖直上抛到最高点时的速度 C．子弹射出枪口时的速度 D．物体下落后第2 s末的速度 A 某同学百米赛跑的速度对应一段位移，为平均速度，故A正确；物体竖直上抛到最高点时的速度为某一位置的速度，为瞬时速度，故B错误；子弹射出枪口时的速度为某一位置的速度，为瞬时速度，故C错误；物体下落后第2 s末的速度为某一时刻的速度，为瞬时速度，故D错误。 考向2　平均速度和瞬时速度的计算 [典例4]　(多选)如图，气垫导轨上装有两个光电计时装置A与B，A、B间距离为L＝30 cm，为了测量滑块的加速度，在滑块上安装了一个宽度为d＝1 cm的遮光条。现让滑块以某一加速度通过A、B，记录遮光条通过A、B的时间分别为0.010 s、0.005 s，滑块从A到B所用时间为0.200 s，则下列说法正确的是(　　) A．滑块通过A的速度大小为1 m/s B．滑块通过B的速度大小为2 cm/s C．滑块在A、B间的平均速度大小为1.5 m/s D．滑块在A、B间的平均速度大小为3 m/s AC 考点三　加速度 能力考点 1．速度、速度变化量和加速度的比较 比较项目 速度 速度变化量 加速度 决定因素 v的大小由v0、a、Δt决定 Δv由v与v0进行矢量运算得到，由Δv＝aΔt知Δv由a与Δt决定 a不是由v、Δt、Δv决定的，而是由F、m决定的 方向 与位移方向相同 与加速度的方向相同 由F的方向决定，而与v0、v的方向无关，与Δv同向 2.对加速度大小和方向的进一步理解 考向1　加速度的理解 [典例5]　在下列几种情景中，对情景的分析和判断正确的是(　　) A．点火后即将升空的火箭，因火箭还没运动，所以加速度一定为零 B．高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车，因轿车紧急刹车时速度变化很快，所以加速度很大 C．高速行驶的磁悬浮列车，因速度很大，所以加速度也一定很大 D．太空中的天宫一号绕地球匀速转动，其加速度为零 B 点火后即将升空的火箭，其速度为零，但是加速度不为零，故A错误；轿车紧急刹车，速度变化很快，即加速度很大，故B正确；磁悬浮列车高速行驶，速度很大，若其做匀速直线运动，加速度为零，故C错误；太空中的天宫一号绕地球匀速转动，其所受合力不为零，即其加速度不为零，故D错误。 考向2　加速度的计算 [典例6]　(多选)一物体做匀变速直线运动，某时刻速度大小为 4 m/s， 1 s后速度的大小变为10 m/s，在这1 s内该物体的运动情况可能为(　　) A．加速度的大小为6 m/s2，方向与初速度的方向相同 B．加速度的大小为6 m/s2，方向与初速度的方向相反 C．加速度的大小为14 m/s2，方向与初速度的方向相同 D．加速度的大小为14 m/s2，方向与初速度的方向相反 AD 1．(2023·甘肃临夏期中)关于物体的加速度，下列说法正确的是(　　) A．加速度很大，物体速度的变化一定很大 B．加速度增大，物体的速度一定增大 C．加速度越大，物体速度的变化越快 D．加速度为正值，物体一定加速运动；加速度为负值，物体一定减速运动 C 加速度很大，物体速度的变化不一定很大，还取决于速度变化所用的时间，故A错误；当物体加速度方向与物体速度方向相反时，加速度增大，物体的速度减小，故B错误；加速度是描述物体速度变化快慢的物理量，则加速度越大，物体速度的变化越快，故C正确；加速度为正值，物体速度为负值，物体做减速运动，加速度为负值，速度也为负值，物体做加速运动，故D错误。 2．一质点在x轴上运动，初速度v0＞0，加速度a＞0，在加速度a由零逐渐增大到某一值后再逐渐减小到零的过程中，则该质点(　　) A．速度先增大后减小，直到加速度等于零为止 B．速度一直在增大，直到加速度等于零为止 C.位移先增大，后减小，直到加速度等于零为止 D．位移一直在增大，直到加速度等于零为止 B 由于加速度的方向始终与速度方向相同，质点速度逐渐增大，当加速度减小到零时，速度达到最大值，A错误，B正确；位移逐渐增大，当加速度减小到零时，速度不再变化，位移将随时间继续增大，C、D错误。 3．打羽毛球是一种常见的体育健身活动。在一次羽毛球比赛中，羽毛球以大小为6 m/s的速度水平向右飞来时，运动员迅速挥拍使羽毛球以16 m/s水平向左的速度击出。若球拍击打羽毛球的时间为0.1 s，以向左为正方向，则运动员击球过程中，羽毛球的平均加速度为(　　) A．100m/s2　　　　 B．－100m/s2 C．220m/s2 D．－220m/s2 C 三 分层训练 巩固提高 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 【A级　夯实基础】 1．神舟十五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，天和核心舱是静止的 B．选地球为参考系，神舟十五号是静止的 C．选天和核心舱为参考系，神舟十五号是静止的 D．选神舟十五号为参考系，天和核心舱是运动的 C 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 神舟十五号飞船和空间站天和核心舱对接后环绕地球做匀速圆周运动，因此以地球为参考系，神舟十五号和天和核心舱均是运动的，A、B错误；选天和核心舱为参考系，神舟十五号是静止的，C正确；选神舟十五号为参考系，天和核心舱是静止的，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2．为了使公路交通有序、安全，路旁立了许多交通标志牌，乙图是限速标志，表示允许行驶的最大速度是100 km/h；甲图是路线指示标志，表示此处到深圳还有140 km。上述两个数据表达的物理意义是(　　) A．100 km/h是平均速度，140 km是位移 B．100 km/h是瞬时速度，140 km是路程 C．100 km/h是瞬时速度，140 km是位移 D．100 km/h是平均速度，140 km是路程 B 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 允许行驶的最大速度表示通过某一位置的速度，是瞬时速度，所以100 km/h是指瞬时速度；此处到深圳还有140 km，140 km是运动轨迹的长度，是路程，故选B。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 3．(多选)沿直线做匀变速运动的一列火车和一辆汽车的速度分别为v1和v2，v1、v2在各个时刻的大小如表所示。从表中数据可以看出(　　) A.火车的速度变化较慢 B．汽车的加速度较小 C．火车的位移在减小 D．汽车的位移在增加 t/s 0 1 2 3 4 v1/(m·s-1) 18.0 17.5 17.0 16.5 16.0 v2/(m·s-1) 9.8 11.0 12.2 13.4 14.6 AD 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 C 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 5．(2023·广东佛山模拟)智能手机上装载的众多软件改变着我们的生活。如图所示为某地图软件显示的一张导航截图，关于图中显示的三个信息：95 km/h、7.6公里、15分钟，下列说法正确的是(　　) A．95 km/h表示此次行程的平均速率 B．15分钟表示到目的地还需要的时间 C．7.6公里表示剩余行程的位移大小 D．根据“7.6公里，15分钟”这两个数据， 可以算出剩余行程的平均速度 B 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 95 km/h指车的瞬时速率，A错误；15分钟表示到目的地还需要的时间，B正确；7.6公里表示剩余行程的路程，C错误；根据“7.6公里，15分钟”这两个数据，可以算出剩余行程的平均速率，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 6.(2024·浙江湖州模拟)将一条长为L的纸带扭转180°后连接两端就构成了一个莫比乌斯环，不考虑连接纸带时的长度损失。一只蚂蚁以恒定的速率v从P点沿纸带中线向前爬行，当其再一次来到P点的整个过程中，蚂蚁的(　　) A．路程为L B．位移的大小为L C．加速度始终为零 D．平均速度为零 D 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 7．(2023·福建福州三模)一架无人机在同一水平面内运动，初始时悬停于空中，开始运动后在5 s内向西沿直线飞行了40 m，之后经过5 s向北沿直线飞行30 m后再次悬停。无人机的运动轨迹俯视图如图所示，则无人机在整个运动过程中(　　) A.平均速度大小为5 m/s B．平均速度大小为7 m/s C．平均速率为5 m/s D．平均速率为8 m/s A 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 8.(2023·江苏常州检测)某些汽车品牌会在尾部标明车辆启动加速度，例如55 TFSI(如图)，其启动加速度约为0.55 g，即5.5 m/s2。如果一辆纯电动汽车从0加速到100 km/h需要1.9 s，那么它的尾部标写的数字约为(　　) A．100 B．120 C．150 D．180 C 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 【B级　能力提升】 9．(2024·浙江湖州检测)我国的某新型潜航器在某次试航中，测试垂直急速下潜、上浮性能，水面舰艇上的测试员发现仪表上显示潜航器在某时刻的速度为负值，加速度也是负值且大小不断减小直到为零，则该潜航器的运动情况为(　　) A．位移先增大后减小，直到加速度等于零为止 B．位移一直在增大，直到加速度为零为止 C．速度先增大后减小，直到加速度等于零为止 D．速度一直在增大，直到加速度等于零为止 D 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 速度和加速度均为负值，两者方向相同，速度一直增大，直到加速度等于零为止；在加速度减为零的过程中，位移一直增大，加速度为零时，速度不为零，位移仍在增大，故A、B、C错误，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 10．(多选)一物体做匀变速直线运动，当t＝0时，物体的速度大小为12 m/s，方向向东；当t＝2 s时，物体的速度大小为8 m/s，方向仍向东，则当物体的速度大小变为2 m/s 时，t可能为(　　) A．3 s B．5 s C．7 s D．9 s BC 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 11．(多选)一段高速公路上限速120 km/h，为监测车辆是否超速，设置了一些“电子警察”系统，其工作原理如图所示：路面下，距离L埋设两个传感器线圈A和B，当有车辆经过线圈正上方时，传感器能向数据采集器发出一个电信号；若有一辆汽车(在本题中可看成质点)经过该路段，两传感器先后向数据采集器发送信号，时间间隔为Δt，经微型计算机处理后得出该车的速度，若超速，则计算机将控制架设在路面上方的照相机C对汽车拍照，留下违章证据。根据以上信息，下列说法正确的是(　　) 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 答案：AD 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 12.让小球从斜面的顶端滚下，如图所示，用闪光照相机拍摄小球在斜面上运动的过程，已知闪频为10 Hz，且O点是0.4 s时小球所处的位置。试根据此图估算： (1)小球从O点到B点的平均速度大小； 答案：(1)0.8 m/s 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 (2)小球在A点和B点的瞬时速度大小； 答案：　(2)0.8 m/s　1.0 m/s 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 (3)小球运动的加速度大小。 答案：(3)2.0 m/s2 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 $$