第一章 第1讲 运动的描述-【勤径学升】2026年高考物理一轮总复习教师用书word（人教版2019）

第一章　运动的描述　匀变速直线运动 第1讲　运动的描述 1．了解质点和位移的概念，知道把物体看成质点的条件。 2．了解参考系的作用，会在实例中选择合适的参考系。 3．掌握速度、加速度，体会比值定义法和极限思想。 [对应学生用书P1] 【微点辨析】 (1)参考系必须是静止的物体。(×) (2)做直线运动的物体，其位移大小一定等于路程。(×) (3)平均速度的方向与位移方向相同。(√) (4)瞬时速度的方向就是物体在该时刻或该位置的运动方向。(√) (5)瞬时速度的大小叫速率，平均速度大小叫平均速率。(×) (6)甲的加速度a甲＝12 m/s2，乙的加速度a乙＝－15 m/s2，a甲＜a乙。(√) (7)物体的加速度增大，速度可能减小。(√) [对应学生用书P2] 考点 质点、参考系和位移(素养自修) 1．[质点的理解]用高速摄影机拍摄的四张照片如图所示，下列说法正确的是 (　　) A．研究甲图中猫在地板上行走的速度时，猫可视为质点 B．研究乙图中水珠形状形成的原因时，旋转球可视为质点 C．研究丙图中飞翔的鸟儿能否停在树桩上时，鸟儿可视为质点 D．研究丁图中马术运动员和马能否跨越障碍物时，马可视为质点 解析　研究甲图中猫在地板上行走的速度时，猫的大小可忽略不计，可将猫视为质点，选项A正确；研究乙图中水珠形状形成的原因时，旋转球的大小和形状不能忽略，旋转球不能视为质点，选项B错误；研究图丙中飞翔鸟儿能否停在树桩上时，鸟儿的大小不能忽略，不能将鸟儿视为质点，选项C错误；研究丁图中马术运动员和马能否跨越障碍物时，马的大小不能忽略不计，不能把马视为质点，选项D错误。 答案　A 2.[时间与路程](多选)(2025·吉林模拟预测)高铁开通后，从铁路售票网12306查询到G232次列车的信息如图所示，用电子地图测距工具测得青岛站到上海虹桥站的直线距离约为530.3 km，下列说法正确的是(　　) A.图中16：10表示时间间隔 B.图中6时48分表示时间间隔 C.530.3 km表示青岛站到上海虹桥站的路程 D.研究列车在地图上的位置，可视列车为质点 解析　列车的时刻表中，出发或者到达的时间是某一时间点，指的是时刻，故A错误；列车从一地到另一地行驶所用的时间，是时间间隔，图中6时48分表示时间间隔，故B正确；用电子地图测距工具测得青岛站到上海虹桥站的直线距离约为530.3 km，表示有向线段，是位移大小，故C错误；研究列车在地图上的位置，由于地图上比例尺都较大，列车的尺寸对研究在列车运动过程中位置变化无影响，可视列车为质点，故D正确。 答案　BD 3．[位移]某校进行无人机操作技巧比赛，无人机先竖直向上运动80 m，然后水平移动60 m，无人机在此过程中(　　) A．路程和位移大小都是140 m B．路程和位移大小都是100 m C．路程为140 m，位移大小为100 m D．路程为100 m，位移大小为140 m 解析　无人机在此过程中的位移大小为x＝ m＝100 m，路程为s＝80 m＋60 m＝140 m，故C正确。 答案　C 1．物体能否被看成质点是由所研究问题的性质决定的，并非依据物体自身的大小和形状来判断。 2．对于同一个物体运动的描述，选用的参考系不同，其运动性质可能不同。在同一个问题中，若要研究多个物体的运动或同一个物体在不同阶段的运动，则必须选取同一个参考系。 3．对位移和路程的辨析如下表。 位移x 路程l 决定因素 由始、末位置决定 由实际的运动轨迹决定 运算规则 矢量三角形法则或平行四边形定则 代数运算 大小关系 x≤l 考点 平均速度、平均速率和瞬时速度(互动共研) 平均速度、平均速率、瞬时速度的比较 1．平均速度 (1)物理意义及标矢性：描述物体在一段时间(或一段位移)内位置改变的快慢及方向；矢量。 (2)大小与方向：平均速度＝；方向与位移的方向相同。 2．平均速率 (1)物理意义及标矢性：描述物体沿轨迹运动的平均快慢；标量。 (2)大小与方向：平均速率＝，不一定等于平均速度的大小；无方向。 3．瞬时速度 (1)物理意义及标矢性：描述物体在某一时刻(或某一位置)运动的快慢及方向；矢量。 (2)大小与方向：v＝，当Δt很小时，物体在t时刻的速度大小，叫瞬时速率；方向就是物体运动的方向。 考向1　平均速度、平均速率的理解 [例1]　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 解析　连接无人机初末位置，如图所示。 可得无人机位移为x＝ m＝50 m，则平均速度为v1＝＝5 m/s，路程为s＝30 m＋40 m＝70 m，则平均速率为v1＝＝7 m/s，故选A。 答案　A 考向2　平均速度和瞬时速度的计算 [例2]　(2025·黑龙江适应性测试)如图所示，齐齐哈尔到长春的直线距离约为400 km。某旅客乘高铁从齐齐哈尔出发经哈尔滨到达长春，总里程约为525 km，用时为2.5 h。则在整个行程中该旅客(　　) A.位移大小约为525 km，平均速度大小约为160 km/h B.位移大小约为400 km，平均速度大小约为160 km/h C.位移大小约为525 km，平均速度大小约为210 km/h D.位移大小约为400 km，平均速度大小约为210 km/h 解析　位移是起点到终点的有向线段，则在整个行程中该旅客位移大小约为400 km，平均速度大小约为v＝＝ km/h＝160 km/h，故选B。 答案　B 考向3　用光电门测瞬时速度 [例3]　如图所示，气垫导轨上滑块经过光电门时，其上的遮光条将光遮住，电子计时器可自动记录遮光时间Δt，测得遮光条的宽度为Δx，用近似代表滑块通过光电门的瞬时速度。为使更接近于瞬时速度，下列措施中正确的是(　　) A．换用宽度更窄的遮光条 B．提高测量遮光条宽度的仪器的精确度 C．使滑块的释放点更靠近光电门 D．增大气垫导轨与水平面的夹角 解析　换用宽度更窄的遮光条，则Δx减小，Δt减小，更接近于瞬时速度，选项A正确。 答案　A “极限法”求瞬时速度 (1)由平均速度公式＝可知，Δt趋近于零时，平均速度就可近似认为是某一时刻或某一位置的瞬时速度。 (2)极限法只能用于在选定区间内所研究的物理量连续单调变化(单调增大或单调减小)的情况。 考点 速度、速度变化量和加速度的关系(互动共研) 1．三个物理量的比较 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 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的物理量 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决定的，而是由F、m决定 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.直线运动中的“加速”或“减速”的判断 判断物体做加速运动还是减速运动，关键是看物体的加速度与速度的方向关系。 → → 考向1　速度、速度变化量与加速度的关系 [例4]　(多选)关于速度、速度的变化和加速度的关系，下列说法中正确的是(　　) A．加速度的方向和速度变化的方向相同 B．物体加速度增大，速度一定越来越大 C．速度的变化越来越大，加速度一定越来越大 D．速度变化越快，加速度越大 解析　加速度的方向和速度变化的方向相同，选项A正确；物体加速度增大，若加速度与速度反向，则速度会越来越小，选项B错误；根据a＝，速度的变化越来越大，加速度不一定越来越大，选项C错误；加速度等于速度的变化率，则速度变化越快，加速度越大，选项D正确。故选AD。 答案　AD 考向2　加速度的计算 [例5]　(2025·辽宁鞍山市检测)如图所示，子弹和足球的初速度均为v1＝5 m/s，方向向右。设它们分别与木板作用的时间都是0.1 s，子弹击穿木板后速度大小变为2 m/s，足球与木板作用后反向弹回的速度大小为5 m/s，则下列有关子弹和足球作用木板时的加速度大小及方向正确的是(　　) A.子弹：30 m/s2，方向向左 B.子弹：70 m/s2，方向向右 C.足球：30 m/s2，方向向左 D.足球：100 m/s2，方向向右 解析　取水平向右为正方向，可知子弹加速度为a1＝ m/s2＝－30 m/s2，故子弹加速度大小为30 m/s2，方向水平向左，A正确，B错误；足球加速度为a2＝ m/s2＝－100 m/s2，故足球加速度大小为100 m/s2，方向水平向左，C、D错误。 答案　A 考向3　物体“加速”“减速”的判断 [例6]　一个质点做方向不变的直线运动，加速度的方向始终与速度的方向相同，但加速度大小先保持不变，再逐渐减小至零，则在此过程中(　　) A．速度先逐渐增大，然后逐渐减小，当加速度减小到零时，速度达到最小值 B．速度先均匀增大，然后增大得越来越慢，当加速度减小到零时，速度达到最大值 C．位移逐渐增大，当加速度减小到零时，位移将不再增大 D．位移先逐渐增大，后逐渐减小，当加速度减小到零时，位移达到最小值 解析　加速度方向与速度方向同向，速度应增大，当加速度不变时，速度均匀增大；当加速度减小时，速度仍增大，但增大得越来越慢；当加速度为零时，速度达到最大值，保持不变，选项A错误，B正确。因质点速度方向不变化，始终向同一方向运动，最终做匀速运动，所以位移一直在增大，选项C、D错误。 答案　B [对应学生用书P4] 与运动概念有关的STSE问题 STSE是科学(Science)、技术(Technology)、社会(Society)、环境(Environment)的英文缩写，是对STS的延伸，在发展科技、生产的同时，保护人类赖以生存的环境已成为当今的社会可持续发展的重大课题。描述运动的基本概念，如时间、时刻、质点、参考系、速度、加速度，与生产、生活、体育、科技密切相关，情境命题常与上述内容相联系。 1． 2022年11月杭州马拉松在杭州黄龙体育中心鸣枪开跑，马拉松全程42.195千米，路线如图所示，最终粟国雄以2小时17分17秒的成绩，获得马拉松男子组第一名，以下说法正确的是(　　) A．粟国雄比赛中不可以看成质点 B．粟国雄的平均速度约为18.4千米/时 C．42.195千米是此次行程的位移大小 D．2小时17分17秒指的是时间间隔 解析　当物体的大小形状对所研究的问题没有影响或影响很小可以忽略不计时，物体可以看成质点，粟国雄大小形状对比赛的影响很小，所以可以看成质点，故A错误；42.195千米为物体的路程，其与所用时间2小时17分17秒的比值约为18.4千米/时，是物体的平均速率，故B、C错误，D正确。故选D。 答案　D 2．校运会400 m比赛中，终点在同一直线上，但起点不在同一直线上(如图所示)。关于这样的做法，下列说法正确的是(　　) A．这样做是为了使参加比赛的同学位移大小相同 B．这样做是为了使参加比赛的同学运动路程相同 C．这样做是为了使参加比赛的同学所用时间相同 D．这样做其实是不公平的，明显对外侧跑道的同学有利 解析　校运会400 m比赛，其跑道是弯的，为了保证参赛同学的路程均为400 m，终点在同一直线上，起点则不在同一直线上。故选B。 答案　B 3.在一次课外活动中，老师来到学校操场，主持水火箭发射比赛，如图所示是水火箭升空瞬间的照片。这一有趣的比赛活动引起了同学们关于速度和加速度的讨论，下列说法正确的是(　　) A．加速度是描述速度变化快慢的物理量，速度大，加速度一定大 B．速度变化得越快，加速度就变化得越快 C．物体加速度变大，则速度也一定是在变大 D．加速度的方向与速度变化量的方向相同 解析　加速度是描述速度变化快慢的物理量，速度变化越快，加速度越大，速度的大小与加速度的大小无关，速度变大还是变小，与加速度和速度的方向有关，选项A、B、C均错误；由a＝可知，加速度方向与速度变化量的方向相同，选项D正确。 答案　D 课时检测训练1　运动的描述 对应学生用书P321 对点练1　质点、参考系和位移 1．以汉字为灵感来源的北京2022年冬残奥会体育图标深受各界好评。以下选项描述的过程中运动员能视为质点的是( 　　 ) A．研究轮椅冰壶运动中运动员的推壶动作 B．研究残奥冰球运动中运动员的挡球动作 C．研究残奥单板滑雪运动中运动员的转体动作 D．研究残奥越野滑雪运动中运动员的滑行成绩 解析　研究轮椅冰壶运动员的推壶动作、残奥冰球运动员挡球动作、残奥单板滑雪运动员转体动作时，都不能忽略运动员的形状与大小，均不能将运动员视为质点，故A、B、C错误；而研究越野滑雪运动员的滑行成绩时，能忽略运动员的形状与大小，可将运动员视为质点，故D正确。 答案　D 2．(2022·辽宁卷)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　根据题意可知，该次作业中小车相对地面的位移为x＝ m＝10 m，故C正确。 答案　C 3．(2023·浙江卷)“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”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”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”是运动的 解析　“神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱成功对接后，在轨绕地球做圆周运动，选地球为参考系，二者都是运动的，A、B错误；“神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱成功对接后，二者相对静止，C正确，D错误。 答案　C 对点练2　平均速度和瞬时速度 4．一场跑步比赛中，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此时的瞬时速度(　　) 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　平均速度是指某段时间内或某段位移内，物体的位移与所用时间的比值，故由题中的条件可以求出运动员的平均速度，BD错误；瞬时速度是指物体在某时刻或经过某位置时的速度，题中所给条件是位移和时间，故无法算得瞬时速度，C正确，A错误。 答案　C 5．牙买加名将博尔特在柏林田径世界锦标赛上，创造了200 m短跑世界纪录19.19 s，则(　　) A．200 m指的是位移，19.19 s指的是时刻 B．200 m指的是路程，19.19 s指的是时间间隔 C．博尔特全程的平均速度大小约为10.42 m/s D．博尔特冲刺速度大小一定为10.42 m/s 解析　200 m比赛跑道为弯道，位移大小小于200 m，200 m指的是路程，19.19 s指的是时间间隔，故A错误，B正确；因为不清楚运动性质，故无法计算冲刺速度大小，而因为不清楚具体位移，故平均速度无法计算，故C、D错误。 答案　B 6.(2024·江西卷)一质点沿x轴运动，其位置坐标x与时间t的关系为x＝1＋2t＋3t2(x的单位是m，t的单位是s)。关于速度及该质点在第1 s内的位移，下列选项正确的是(　　) A.速度是对物体位置变化快慢的描述；6 m B.速度是对物体位移变化快慢的描述；6 m C.速度是对物体位置变化快慢的描述；5 m D.速度是对物体位移变化快慢的描述；5 m 解析　根据速度的定义式v＝可知，速度等于位移与时间的比值。位移是物体在一段时间内从一个位置到另一个位置的位置变化量，而时间是这段时间的长度。这个定义强调了速度不仅描述了物体运动的快慢，还描述了物体运动的方向。因此，速度是刻画物体位置变化快慢的物理量。再根据物体位置随时间的关系x＝1＋2t＋3t2，可知开始时物体的位置x0＝1 m，1 s时物体的位置x1＝6 m，则1 s内物体的位移为Δx＝x1－x0＝5 m，故选C。 答案　C 对点练3　加速度 7.(2025·黑龙江肇东市期末)蹦床是一项既好看又惊险的运动。某运动员从高处自由落下，以大小为5 m/s的速度着网，与网作用后，沿着竖直方向以大小为8 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的平均加速度大小是(　　) A.5 m/s2 B.13 m/s2 C.4 m/s2 D.14 m/s2 解析　设向下为正方向，根据加速度公式可得a＝＝ m/s2＝－13 m/s2，平均加速度大小为13 m/s2，负号表示方向与正方向相反，故选B。 答案　B 8．质点以加速度a做匀变速直线运动，经过一段时间t，质点的速度为v，速度的变化量为Δv，则(　　) A．a越大，v也越大 B．a越大，Δv可能越小 C．a与Δv方向一定相同 D．a与Δv方向一定相反 解析　根据a＝知，加速度越大，速度变化越快，但是末速度不一定大，故A项错误；根据a＝可知，时间一定时，加速度越大，速度变化量越大，故B项错误；加速度的方向与速度变化量的方向相同，故C项正确，D项错误。 答案　C 9．如图甲所示，火箭发射时，速度能在10 s内由0增加到100 m/s；如图乙所示，汽车以108 km/h的速度行驶，急刹车时能在2.5 s内停下来。下列说法中正确的是(　　) A．10 s内火箭的速度改变量为10 m/s B．2.5 s内汽车的速度改变量为30 m/s C．火箭的速度变化比汽车的速度变化快 D．火箭的加速度比汽车的加速度小 解析　因火箭发射时，速度在10 s内由0增加到100 m/s，故10 s内火箭的速度改变量为100 m/s，选项A错误；汽车以108 km/h＝30 m/s的速度行驶，急刹车时能在2.5 s内停下来，则2.5 s内汽车的速度改变量为0－30 m/s＝－30 m/s，选项B错误；火箭的加速度a1＝＝ m/s2＝10 m/s2；汽车的加速度a2＝＝ m/s2＝－12 m/s2，负号表示汽车的加速度方向与运动方向相反，故火箭的速度变化比汽车的速度变化慢，火箭的加速度比汽车的加速度小，选项C错误，D正确。 答案　D 10．1929年5月20日，毛泽东率领红四军来到长汀县濯田镇水口村汀江渡口。在群众的帮助下，红四军乘坐插着红色军旗的木船，顺利渡过汀江。行军三天后，抵达龙岩。为此，毛泽东写下了“红旗跃过汀江，直下龙岩上杭”的豪迈诗篇。关于此次行军，说法正确的是(　　) A．红旗跃过汀江是以木船为参考系的 B．研究红旗的飘扬时可以将红旗看成质点 C．研究战士从长汀到龙岩的运动轨迹时可以将战士视为质点 D．战士从长汀到龙岩的平均速度大小等于平均速率 解析　红旗插在木船上，以木船为参考系，红旗静止，红旗跃过汀江，是以江岸为参考系，A错误；研究红旗的飘扬时，红旗的形状不能忽略，不能看成质点，B错误；研究战士从长汀到龙岩的运动轨迹时，战士的大小和形状忽略不计，可以将战士视为质点，C正确；平均速度v＝，平均速率v＝，路程大于位移，平均速率大于平均速度，D错误。 答案　C 11．在某次铅球比赛中，某运动员以18.62米的成绩获得金牌，这里记录的成绩是指(　　) A．比赛中铅球发生的位移大小 B．比赛中铅球经过的路程 C．既是铅球发生的位移大小，又是铅球经过的路程 D．既不是铅球发生的位移大小，也不是铅球经过的路程 解析　铅球的运动轨迹如图所示。 铅球比赛的成绩是18.62 m，是抛出点A的竖直投影点到B的距离，该距离要小于A到B的位移，故该成绩不是铅球的位移；铅球在靠惯性前进的同时，还由于重力的作用而向下落，因此经过的路径是一条曲线，路程大于18.62 m，该距离也不是铅球的路程；故选D。 答案　D 12．一物体做加速度为－1 m/s2的直线运动，t＝0时速度为－5 m/s。下列说法正确的是(　　) A．初速度为－5 m/s说明物体在做减速运动 B．加速度为－1 m/s2说明物体在做减速运动 C．t＝1 s时物体的速度为－4 m/s D．初速度和加速度方向相同，物体在做加速运动 解析　当速度方向与加速度方向相同时，物体做加速运动，根据速度公式v＝v0＋at，当t＝1 s时物体速度为v1＝－5 m/s＋(－1)×1 m/s＝－6 m/s，故A、B、C错误，D正确。 答案　D 13．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 mm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＝0.03 s，通过光电门2的时间为Δt2＝0.01 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＝3.00 s，则滑块的加速度大小约为(　　) A．0.067 m/s2 B．0.67 m/s2 C．6.7 m/s2 D．不能计算出 解析　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。 答案　A 14.如图所示是用运动传感器测小车速度的示意图，这个系统由A、B两个小盒组成，A盒装有红外线发射器和超声波发射器，B盒装有红外线接收器和超声波接收器，A盒被固定在向右匀速运动的小车上，测量时A向B同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲，B盒接收到红外线脉冲时开始计时，接收到超声波脉冲时停止计时，若两者的时间差为t1，空气中的声速为v0。(红外线的传播时间可以忽略) (1)求A与B之间的距离x1。 (2)经过Δt时间后，A再次同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲，此次B接收的时间差为t2，求A两次发射过程中，小车运动的距离Δx为多大？小车运动的速度v为多大？ 解析　(1)依题意，由于红外线的传播时间可以忽略，可得A、B间的距离为x1＝v0t1。 (2)同理可知：进行第二次测量时，A、B间的距离为x2＝v0t2， 则小车运动的距离Δx＝x2－x1＝v0(t2－t1)， 两次发射超声波脉冲的时间间隔为Δt，即为小车运动Δx所用的时间，则小车运动的速度为v＝，解得v＝。 答案　(1)v0t1　(2)v0(t2－t1)　 学科网（北京）股份有限公司 $$