内容正文:
第01讲 运动的描述
目录
01 考情解码·命题预警 2
02 体系构建·思维可视 3
03 核心突破·靶向攻坚 4
考点一 质点、参考系、位移 4
知识点1 质点、参考系 4
知识点2 时间和时刻 位移和路程 4
考向1 物体看做质点的条件 5
考向2 参考系的选取 7
考向3 时间 位移 8
考点二 平均速度与瞬时速度 10
知识点1 平均速度 10
知识点2 瞬时速度 11
考向1 平均速度的计算方法 11
考向2 平均速度和瞬时速度的区别 13
考向3 平均速度与平均速率的比较 14
考点三 加速度 16
知识点 加速度 16
考向1 速度、速度变化量和加速度的关系 17
考向2 物体速度变化规律分析 19
考向3 利用图像分析加速度 21
04 真题溯源·考向感知 22
考点要求
考察形式
2025年
2024年
2023年
质点、参考系、位移
选择题
非选择题
浙江卷1月卷T2,3分
浙江卷1月卷T2,3分
速度和加速度
选择题
非选择题
浙江卷1月卷T2,3分
浙江卷1月卷T3,3分
考情分析:
1.高考对这部分内容的考查,大多以选择题的形式出现,通常情况下难度不大,会以实际生活中的例子作为试题背景考查基础知识。
2.从命题思路上看,试题情景为
注重与实际情景结合,特别是科技情景、体育情景等。
考查对基本概念的理解,如质点、参考系、位移、速度、加速度等概念的准确把握。
复习目标:
目标一:了解质点和位移的概念,知道把物体看成质点的条件。
目标二:了解参考系的作用,会在实例中选择合适的参考系。
目标三.:掌握速度、加速度的概念,体会比值定义法和极限思想。
考点一 质点、参考系、位移
知识点1 质点、参考系
1.质点定义:用来代替物体的有质量的点。
2.对质点的三点说明:
(1)质点是一种理想化物理模型,实际并不存在。
(2)物体能否被看作质点是由所研究问题的性质决定的,并非依据物体自身大小和形状来判断。
(3)质点不同于几何“点”,是忽略了物体的大小和形状的有质量的点,而几何中的“点”仅仅表示空间中的某一位置。
3.参考系定义:在描述物体的运动时,用来做参考的物体。
4.参考系的选取:
①参考系的选取是任意的,既可以是运动的物体,也可以是静止的物体,但被选为参考系的物体应认为是静止的,通常选地面为参考系。
②对于同一物体,选择不同的参考系时观察到的运动结果一般不同。
5.对参考系“两性”的认识:
(1)任意性:参考系的选择原则上是任意的,通常选地面为参考系。
(2)同一性:比较不同物体的运动必须选同一参考系。
得分速记
对参考系的三点提醒
(1)由于运动描述的相对性,凡是提到物体的运动,都应该明确它是相对哪个参考系而言的,在没有特殊说明的情况下,一般选地面作为参考系。
(2)在同一个问题中,若要研究多个物体的运动情况或同一物体在不同阶段的运动情况,则必须选取同一个参考系。
(3)对于复杂运动的物体,应选取能最简单描述物体运动情况的物体为参考系。
知识点2 时间和时刻 位移和路程
1.时间和时刻:
时刻是表示某一瞬间,如果以一维坐标表示时间轴,则轴上的点表示时刻,而两坐标点之间的线段表示时间间隔。
2.位移和路程
项目
概念
区别
联系
位移
位移表示质点的位置变化,它是从初位置指向末位置的有向线段
(1)位移是矢量,方向由初位置指向末位置;运算法则是平行四边形定则或三角形定则;
(2)路程是标量,没有方向,运算符合代数 运算法则
(1)一般情况下,位移的大小小于路程;
(2)在单向直线运动中,位移大小等于路程
路程
路程是物体实际运动轨迹的长度
得分速记
1.决定因素不同:位移由始、末位置决定,路程由实际的运动路径决定。
2.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。
考向1 物体看做质点的条件
例1【时事热点与学科知识结合】(2025·浙江·二模)在2025年的春晚上,有一场超炫的表演火遍了全世界。一群穿着大花袄的机器人排着队走出来,手里挥着红手绢,跳着东北秧歌。下列情况可将机器人看成质点的是( )
A.设计行走路线时 B.进行跳舞时
C.进行抛手帕时 D.进行谢幕鞠躬时
【答案】A
【详解】A.设计机器人的行走路线时,机器人的形状大小可忽略不计,可看做质点,选项A正确;
BCD.机器人进行跳舞时,或者进行抛手帕时,或者进行谢幕鞠躬时,做这些动作时其形状大小都不能忽略不计,不能将其看做质点,否则就没有动作可言了,选项BCD错误。
故选A。
【变式训练1】(2025·浙江·二模)2024年巴黎奥运会,以下场景中研究对象可视为质点的是( )
A.研究标枪在空中飞行的轨迹
B.分析跳水运动员空中翻转动作细节
C.观察体操运动员在平衡木上的旋转姿态
D.研究马拉松选手冲刺时的肌肉发力情况
【答案】A
【详解】A.研究标枪在空中飞行的轨迹时,标枪的大小和形状能够忽略,可看成质点,故A正确;
B.分析跳水运动员空中翻转动作细节时,运动员的大小和形状不能够忽略,不可以看成质点,故B错误;
C.观察体操运动员在平衡木上的旋转姿态时,运动员的大小和形状不能够忽略,不可以看成质点,故C错误;
D.研究马拉松选手冲刺时的肌肉发力情况时,选手的大小和形状不能够忽略,不可以看成质点,故D错误。
故选A。
【时事热点与学科知识结合】【变式训练2】(2025·浙江·三模)如图为泰山景区的机器狗在搬运垃圾( )
A.在研究机器狗的爬行动作时,可以将它视为质点
B.在研究机器狗的运动步距时,可以将它视为质点
C.在研究垃圾桶在机器狗背部的安装位置时,可以将机器狗视为质点
D.在研究机器狗通过较长距离的运动时间时,可以将它视为质点
【答案】D
【详解】在研究机器狗的爬行动作时,研究机器狗的运动步距时以及研究垃圾桶在机器狗背部的安装位置时,机器狗的大小形状都不能忽略不计,不可以将机器狗看做质点;而在研究机器狗通过较长距离的运动时间时,可以忽略机器狗的大小和形状,将它视为质点。
故选D。
考向2 参考系的选取
例2 (2024·浙江·三模)C919是中国首款按照国际通行适航标准自行研制、具有自主知识产权的喷气式中程干线客机。在下列运动的描述中,以C919飞机作为参考系的是( )
A.C919从跑道起飞 B.C919平稳地降落
C.C919上的乘务员走向前排 D.C919穿过云层飞向蓝天
【答案】C
【详解】ABD.描述C919的运动,都是以别的物体为参考系。故ABD错误;
C.C919上的乘务员在飞机上走动以飞机为参考系。故C正确。
故选C。
思维建模 参考系选取的标准
(1)由于运动描述的相对性,凡是提到物体的运动,都应该明确它是相对哪个参考系而言的,在没有特殊说明的情况下,一般选地面作为参考系。
(2)在同一个问题中,若要研究多个物体的运动情况或同一物体在不同阶段的运动情况,则必须选取同一个参考系。
(3)对于复杂运动的物体,应选取能最简单描述物体运动情况的物体为参考系
【变式训练1】(2025·浙江嘉兴·三模)如图所示,老鹰从空中加速扑向蹲地休息的小鸡,则( )
A.研究老鹰飞行的姿态时,可将老䳸视为质点
B.研究老鹰飞行的轨迹时,可将老鹰视为质点
C.以老鹰为参考系,小鸡是静止的
D.以地面为参考系,老鹰是静止的
【答案】B
【详解】A.研究老鹰飞行的姿态时,老鹰的大小形状无法忽略,不能可将老䳸视为质点,故A错误;
B.研究老鹰飞行的轨迹时,老鹰的大小形状可以被忽略,可将老鹰视为质点,故B正确;
C.以老鹰为参考系,小鸡是运动的,故C错误;
D.以地面为参考系,老鹰是运动的,故D错误。
故选B。
【变式训练2】(浙江·二模)如图所示为飞行员(丙)在跳伞训练,飞机驾驶员(甲)和地面指挥员(乙)在观察了丙的运动后,发生了争论。关于甲、乙争论的内容,下列说法正确的是( )
A.甲选取了地面为参考系 B.乙选取了飞机为参考系
C.两人的说法中必有一个是错误的 D.两人选取参考系不同导致观察结果不同
【答案】D
【详解】甲、乙两人的说法分别是以飞机和地面作为参考系研究运动的,说法都是正确的。他们的争论是由于选择的参考系不同而引起的,故ABC错误,D正确。
故选D。
考向3 时间 位移
例3 (2024·浙江金华·二模)从铁路售票网12306查询到G2312次列车的信息如图所示,用电子地图测距工具测得缙云西站到衢州站的直线距离为118km,下列说法正确的是( )
A.图中08∶10表示时间间隔
B.图中2分钟表示时刻
C.从缙云西站到衢州站的位移大小为118km
D.研究列车进站停靠的位置,可视列车为质点
【答案】C
【详解】A.图中08∶10表示时刻。故A错误;
B.图中2分钟表示时间间隔。故B错误;
C.从缙云西站到衢州站的位移大小为118km。故C正确;
D.研究列车进站停靠的位置,列车的大小和形状不能忽略,不可视列车为质点。故D错误。
故选C。
【变式训练1】(2023·浙江台州·三模)2022年11月8日,我国多地观测到了千年难遇的红月现象。此次月全食始于16时01分,终于21时58分,全程历时5小时57分。下列说法正确的是( )
A.“5小时57分”指的是时刻
B.研究月食现象时,能将月球视为质点
C.研究月球的运动时,选择太阳为参考系比选择地球为参考系更复杂些
D.因为月球的体积大,研究月球绕地球转动的规律时,不能将月球视为质点
【答案】C
【详解】A.“5小时57分”指的是月全食持续的时间,是时间间隔,故A错误;
B.研究月食现象时,月球的形状不能忽略,不能将月球视为质点,故B错误;
C.由于月球围绕地球运动,则研究月球的运动时,选择太阳为参考系比选择地球为参考系更复杂些,故C正确;
D.虽然月球的体积大,但研究月球绕地球转动的规律时,月球与地球间的距离远大于月球的半径,则可以把月球看成质点,故D错误。
故选C。
【变式训练2·变考法】(2023·浙江·模拟预测)2022年11月1日4时27分,梦天实验舱成功对接于天和核心舱前端口,整个交会对接过程历时约13小时。11月3日,随着梦天实验舱顺利完成转位,中国空间站“T”字基本结构在轨组装完成。假设中国空间站在半径为R的圆周轨道上运动,经时间t恰好绕地球转一周。下列关于描述运动的物理量,说法正确的是( )
A.2022年11月1日4时27分是时间间隔,13小时是一个时刻
B.梦天实验舱与天和核心舱对接的过程中,可以把梦天实验舱看成质点
C.时间t内,中国空间站的路程为,位移为0
D.位移是矢量,路程是标量,中国空间站的位移大小小于路程
【答案】D
【详解】A.2022年11月1日4时27分是一个时刻,13小时是时间间隔,A错误;
B.梦天实验舱与天和核心舱对接的过程中,不可以把梦天实验舱看成质点,B错误;
C.时间t内,中国空间站的路程为,位移为0,C错误;
D.位移是矢量,路程是标量,中国空间站做圆周运动,位移大小小于路程,D正确。
故选D。
考点二 平均速度与瞬时速度
知识点1 平均速度
1.物理意义:表示物体在某段位移或某段时间内的平均运动快慢程度。
2.平均速度是过程量,与位移和时间有关,求解平均速度必须明确是哪一段位移或哪一段时间的平均速度。
3.=是平均速度的定义式,适用于所有的运动。
【特别提醒】
1.匀变速直线运动中,平均速度等于中间时刻的瞬时速度,即=。
2.平均速度与平均速率的比较
平均速率≠平均速度大小
(1)平均速度是位移与时间的比值,平均速率是路程与时间的比值。
(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。
知识点2 瞬时速度
1.瞬时速度是状态量,与位置和时刻有关,表示物体在某一位置或某一时刻的运动快慢程度。
2.瞬时速度等于运动时间Δt→0的平均速度。
得分速记
对于匀速直线运动,瞬时速度与平均速度相等。
考向1 平均速度的计算方法
例1 (2025·浙江·一模)2024年巴黎奥运会男子100米自由泳决赛中,我国选手潘展乐以46秒40的成绩打破了由自己保持的世界纪录夺得金牌。关于这场比赛,下列说法正确的是( )
A.“46秒40”是指时刻
B.图中所示的指的是平均速度大小
C.潘展乐奥运会上100米全程的平均速度大小约为
D.研究潘展乐划水技术动作时,不能把潘展乐看成质点
【答案】D
【详解】A.“46秒40”是指时间间隔,A错误;
B.图中所示的指的是瞬时速度的大小,B错误;
C.常规游泳赛道的直线距离为50m,100m的赛程恰好是一个来回,位移为0,平均速度为0,C错误;
D.研究潘展乐的泳姿时,潘展乐的形状大小不能忽略不计,不可以把其看作质点,D正确。
故选D。
思维建模 求解速度的基本思路和公式
1.求解平均速度必须明确是哪一段位移或哪一段时间内的平均速度。
2.=是平均速度的定义式,适用于所有的运动。
3.匀变速直线运动中,平均速度等于中间时刻的瞬时速度,即=。
【变式训练1】(2025·浙江湖州·三模)泰山景区的机器狗驮着重物在陡峭山路上“健步如飞”,从山脚的红门到山顶的路程约为10公里,机器狗仅用了两个小时,比普通人登山所用时间缩短了一半,如图所示,在搬运重物过程中( )
A.在研究机器狗的爬行动作时,可以将它视为质点
B.以机器狗为参考系,重物是运动的
C.机器狗的平均速度大小约为
D.机器狗的平均速度大小是普通人的两倍
【答案】D
【详解】A.在研究机器狗的爬行动作时,要考虑大小和形状,则不能将它视为质点,故A错误;
B.机器狗驮着重物运动,以机器狗为参考系,重物是静止的,故B错误;
C.从山脚的红门到山顶的路程约为10公里,用了两个小时,由,则机器狗的平均速率大小约为,因位移的大小未知,则无法求出平均速度的大小,故C错误;
D.机器狗用了两个小时比普通人登山所用时间缩短了一半,由可知机器狗的平均速度大小是普通人的两倍,故D正确。
故选D。
【变式训练2】(2024·浙江金华·一模)2024年巴黎奥运会男子100米自由泳比赛,潘展乐在长50m的标准泳池中游一个来回,前50米用时22.28秒,后50米用时24.12秒,最终以46秒40的成绩获得冠军。则( )
A.“46秒40”指的是时刻
B.研究潘展乐的技术动作时可以将他看成质点
C.潘展乐比赛的平均速度大小约为2.16m/s
D.潘展乐前50米的平均速度大于后50米的平均速度
【答案】D
【详解】A.“46秒40”表示时间间隔,故A错误;
B.研究潘展乐的技术动作时,大小形状不能忽略,不可以将他看成质点,故B错误;
C.潘展乐游完100m的位移为0,所以平均速度为0,故C错误;
D.潘展乐前50米的时间较短,后50米的时间较长,所以前50米的平均速度大于后50米的平均速度,故D正确。
故选D。
考向2 平均速度和瞬时速度的区别
例2(2025·浙江宁波·一模)北京时间2024年8月4日凌晨,中国选手郑钦文击败克罗地亚选手维基奇获得首枚女网奥运金牌。图中郑钦文挥拍打出一个强烈的上旋球,网球划过一条优美的弧线直飞对方的底线。下列说法正确的是( )
A.研究击打出上旋球时可以把网球看作质点
B.研究网球的飞行轨迹时可以把网球看作质点
C.该网球的飞行轨迹长度就是它的位移的大小
D.某次郑钦文的发球速度达到了,这里是指平均速度
【答案】B
【详解】AB.研究击打出上旋球时,网球各部分运动情况不同,不能将其看成质点,而研究网球飞行轨迹时,可以忽略网球的大小和各部分的旋转情况,将其看成质点,A错误,B正确;
C.该网球的飞行轨迹长度就是它的路程的大小,位移大小是指从起始位置到终止位置有向线段的长度,C错误;
D.某次郑钦文的发球速度达到了,这里是指瞬时速度,D错误。
故选B。
解题技巧 判断物质变化的基本思路
平均速度和瞬时速度的区别
(1)平均速度是过程量,与位移和时间有关,表示物体在某段位移或某段时间内的平均运动快慢程度。
(2)瞬时速度是状态量,与位置和时刻有关,表示物体在某一位置或某一时刻的运动快慢程度。
2.平均速度和瞬时速度的联系
(1)瞬时速度等于运动时间Δt→0时的平均速度。
(2)对于匀速直线运动,瞬时速度与平均速度相等。
【变式训练1】9月16日7时35分,G9313列车自杭州东站驶出,亚运智能动车组列车载客运营,串联起杭州与宁波、温州、金华、绍兴、湖州5座亚运协办城市。下列表述正确的是( )
A.“9月16日7时35分”表示时间间隔
B.该列车座位上安装有USB接口,能给手机供220V交流电
C.研究列车从杭州到宁波的运动轨迹,可将列车视为质点
D.智能动车组实现自动驾驶,电子屏上显示的“当前时速”指平均速度
【答案】C
【详解】A.“9月16日7时35分”表示时刻,A错误;
B.该列车座位上安装有USB接口,给手机供电电压是或的直流电,B错误;
C.研究列车从杭州到宁波的运动轨迹,列车的大小形状可以忽略,因此能将列车看成质点,C正确;
D.智能动车组实现自动驾驶,电子屏上显示的“当前时速”指瞬时速度,D错误。
故选C。
【特别提醒】求解瞬时速度必须明确是哪一时刻或哪一位置的瞬时速度。在匀速直线运动中平均速度和瞬时速度相等,在匀变速直线运动中平均速度等于中间时刻的瞬时速度。
【变式训练2】2022年1月6日,小陈乘坐D3111号列车从宁波8点49分出发,于9点43分到达台州站,小陈注意到经过三门站站牌时车厢过道显示屏显示速度为,下列说法正确的是( )
A.8点49分指的是时间间隔
B.题中指的是平均速度
C.以小陈为参考系,三门站站牌是静止的
D.研究列车从宁波到台州轨迹时可以把它当作质点来研究
【答案】D
【详解】A.8点49分指的是时刻,A错误;
B.题中指的是瞬时速度,B错误;
C.以小陈为参考系,三门站站牌是运动的,C错误;
D.研究列车从宁波到台州轨迹时,列车的形状和大小不影响问题的研究,故可以把它当作质点来研究,D正确。
故选D。
考向3 平均速度与平均速率的比较
例3 2020年1月15日,在北京首钢园区滑冰馆举行的第十四届全国冬季运动会短道速滑少年组女子500米决赛中,黑龙江省运动员闫僮瑶以45秒188获得金牌。闫僮瑶之所以能够取得这个项目的冠军,取决于她在500米中( )
A.平均速率大 B.到终点的瞬时速度大
C.起跑时的瞬时速度大 D.平均速度大
【答案】A
【详解】闫僮瑶之所以能够取得这个项目的冠军,说明她在滑完500米的路程用时最短,所以她的平均速率最大,但并不代表她在某时刻的速度就一定大。
故选A。
【变式训练1】四名运动员在标准田径场上进行400m赛跑,如图所示,他们从不同起点起跑,终点相同,都顺利地按规则要求完成了比赛,下列说法中正确的是( )
A.他们跑完全程的路程相同 B.他们跑完全程的位移相同
C.他们跑完全程的平均速度相同 D.他们跑完全程的平均速率相同
【答案】A
【详解】A.四名运动员在标准田径场上进行400m赛跑,他们跑完全程的路程相同,故A正确;
B.由于他们从不同起点起跑,终点相同,则他们跑完全程的位移不相同,故B错误;
C.由于他们的位移不同,时间也可能不同,则他们跑完全程的平均速度不一定相同,故C错误;
D.由于他们的路程相同,时间可能不同,则他们跑完全程的平均速率不一定相同,故D错误。
故选A。
【变式训练2】(2023·浙江·模拟预测)平潭海峡公铁两用大桥全长16.34km,该大桥所处的平潭海峡是世界三大风暴海域之一,以“风大、浪高、水深、涌急”著称。为保证安全起见,环境风速超过20m/s时,列车通过该桥的运行速度不能超过300km/h,下列说法正确的是( )
A.题目中“全长16.34km”指的是位移大小
B.“风速超过20m/s”“不能超过300km/h”中所指的速度均为瞬时速度
C.“风速超过20m/s”指的是平均速度,“不能超过300km/h”指的是瞬时速度
D.假设某火车通过该大桥所用时间为0.08h,则平均速度约为204km/h
【答案】B
【详解】A.题目中“全长16.34km”指的是该大桥的长度,指路程大小,A错误;
BC.“风速超过20m/s”“不能超过300km/h”中均指的是某一时刻的速度,均为瞬时速度,B正确,C错误;
D.由于不清楚题目中所述的通过大桥的位移,所以无法计算平均速度,D错误。
故选B。
考点三 加速度
知识点 加速度
1.加速度的计算
(1)确定正方向。
(2)确定初速度v0、末速度v。
(3)根据公式a==求解。
2.速度、速度变化量与加速度的关系
速度
速度变化量
加速度
物理意义
描述物体运动的快慢
描述物体速度的变化
描述物体速度变化的快慢
定义式
v=
Δv=v-v0
a==
方向
与位移Δx同向,即物体运动的方向
由v-v0或a的方向决定
与Δv的方向一致,由合力F的方向决定,而与v0、v的方向无关
3.物体速度变化规律分析
根据a与v的方向关系判断物体加速还是减速
(1)a和v同向(加速直线运动)⇒
(2)a和v同向(加速直线运动)⇒
4.用图像分析加速度
(1)v-t图像中的“速时比加速度”
图像的斜率即为速时比加速度:;
(2)v-x图像中的“速位比加速度”
速时比加速度:;速位比加速度:;
二者关系:
①当A>0且恒定时,a随v增大而变大;
②当A<0且恒定时,a随v减小而变小;
(3) a-t图像中的“急动度”
急动度:,即加速度对时间的变化率称为急动度,其方向与加速度的变化方向相同。
考向1 速度、速度变化量和加速度的关系
例1 如图甲所示,火箭发射时速度能在内由增加到;如图乙所示,汽车以的速度行驶,急刹车时能在内停下来,下列说法中正确的是( )
A.内火箭的速度变化量为
B.火箭的速度变化比汽车的快
C.内汽车的速度变化量为
D.火箭的加速度比汽车的加速度大
【答案】C
【详解】A.10s内火箭的速度改变量为
故A错误;
C.因为
所以内汽车的速度变化量为
故C正确;
BD.加速度是指物体速度变化快慢的物理量。火箭的加速度为
汽车的加速度为
所以火箭的加速度大小比汽车的小,火箭的速度变化比汽车的慢,故BD错误;
故选C。
【变式训练1】关于质点的运动,下列说法中正确的是( )
A.质点运动的加速度为零,则速度为零,速度变化量也为零
B.质点的速度变化越快,则加速度越大
C.质点在某时刻的加速度不为零,则该时刻的速度也不为零
D.位移的方向就是质点的运动方向
【答案】B
【详解】A.质点运动的加速度为零,则速度变化量为零,但速度不一定为零,例如匀速直线运动,故A错误;
B.加速度是速度的变化率,则质点的速度变化越快,加速度越大,故B正确;
C.质点在某时刻的加速度不为零,但该时刻的速度可能为零,故C错误;
D.速度的方向是质点运动的方向,但是位移的方向不一定是质点的运动方向,故D错误。
故选B。
【变式训练2】民间赛龙舟是我国端午节的一项重要活动,如图所示是某地举行的500m直道龙舟比赛情形,下列说法正确的是( )
A.龙舟速度的变化量越大,其加速度一定越大
B.全程中获得第一名的龙舟平均速度一定最大,但到达终点时的速度不一定最大
C.以龙舟为参考系,岸上站立的观众是静止的
D.研究队员的划桨动作时,可将队员看成质点
【答案】B
【详解】A.根据可知加速度a由速度的变化量和速度发生改变所需要的时间共同决定,虽然大,但更大时,a可以很小,故A错误;
B.获得第一名的龙舟,用时最少,平均速度一定最大,但到达终点时的速度不一定最大,B正确;
C.以龙舟为参考系,岸上站立的观众是运动的,C错误;
D.研究队员的划桨动作时,队员的大小和形状不能忽略,故不可将队员看成质点,D错误。
故选B。
考向2 物体速度变化规律分析
例2关于质点的运动,下列说法中正确的是( )
A.质点运动的加速度为零,则速度为零,速度变化量也为零
B.质点的速度变化越快,则加速度越大
C.质点在某时刻的加速度不为零,则该时刻的速度也不为零
D.位移的方向就是质点的运动方向
【答案】B
【详解】A.质点运动的加速度为零,则速度变化量为零,但速度不一定为零,例如匀速直线运动,故A错误;
B.加速度是速度的变化率,则质点的速度变化越快,加速度越大,故B正确;
C.质点在某时刻的加速度不为零,但该时刻的速度可能为零,故C错误;
D.速度的方向是质点运动的方向,但是位移的方向不一定是质点的运动方向,故D错误。
故选B。
【变式训练1】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,位移一定减小
B.速度不断增大,位移一定减小
C.速度不断增大,当a=0时,速度达到最大
D.速度不断减小,当a=0时,位移达到最大
【答案】C
【详解】初速度v0>0,加速度a>0,a值不断减小直至为零的过程中,质点加速度方向与初速度方向相同,可知质点做加速运动,速度不断增大,位移一定增大,当a=0时,速度达到最大,之后质点做匀速直线运动,位移继续增大。故ABD错误,C正确。
故选C。
【变式训练2】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方向相同,但加速度大小逐渐减小直至为零,在此过程中( )
A.速度逐渐减小,当加速度减小到零时,速度达到最小值
B.速度逐渐增大,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,位移将还要增大
D.位移逐渐减小,当加速度减小到零时,位移将不再减少
【答案】BC
【详解】AB.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方向相同,但加速度大小逐渐减小直至为零,在此过程中,由于加速度的方向始终与速度方向相同,所以速度逐渐增大,当加速度减小到零时,物体将做匀速直线运动,速度不变,而此时速度达到最大值,故A错误,B正确。
CD.由于质点做方向不变的直线运动,所以位移逐渐增大,当加速度减小到零时,速度不为零,所以位移继续增大,故C正确,D错误。
故选BC。
考向3 利用图像分析加速度
例3如图所示,分别为汽车甲的位移-时间图像和汽车乙的速度-时间图像,则( )
A.甲的加速度大小为 B.乙的加速度大小为
C.甲在内的位移大小为 D.乙在内的位移大小为
【答案】B
【详解】A.由图可知,甲做匀速直线运动,加速度为零,A错误;
B.由图可知,乙的加速度大小为
B正确;
C.由图可知甲在内的位移大小为,C错误;
D.由图可知乙在内的位移大小为
D错误。
故选B。
【变式训练1】物块在水平面上在外力作用下发生运动,其速度随位移变化的规律如图所示,则下列说法正确的是( )
A.物块做匀加速直线运动
B.物块的加速度逐渐减小
C.物块的加速度逐渐增大
D.物块的加速度先逐渐增大后保持不变
【答案】C
【详解】在任意时间取一段很短的距离Δx,对应的时间为Δt,速度的变化量为Δv,则物块此时的加速度为.因速度随位移变化的图线的斜率是个定值,而物块的瞬时速度越来越大,所以物块运动的加速度越来越大,即选项C正确,故选C.
【变式训练2】宇航员的训练、竞技体育的指导、汽车和电梯的设计等多种工作都用到急动度的概念,急动度用表示,用来描述加速度变化的快慢,其方向与加速度的变化方向相同,一质点从静止开始做直线运动,其加速度随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.时质点的急动度是
B.时质点的急动度和时质点的急动度等大反向
C.时质点的速度方向改变
D.末质点的速度大小为
【答案】D
【详解】A.加速度对时间的变化率称为急动度,其方向与加速度的变化方向相同,在a-t图像中图线的斜率等于急动度,所以时急动度为
故A错误;
B.2s~6s内的a-t图象的斜率相同,所以时质点的急动度和时质点的急动度相同,故B错误;
C.由v-t图线与t轴所围成的面积表示位移类比可知:a-t图线与t轴所围成的面积表示速度变化量,又由题知质点从静止开始做直线运动,则0~4s内质点做加速度方向不变的加速运动,4~6s做加速度反向但速度方向不变的减速运动,因此时质点的速度方向未改变,故C错误;
D.由于质点从静止开始做直线运动,根据a-t图线与t轴所围成的面积表示速度变化量可得
故选D。
1.(2025·浙江·高考真题)我国水下敷缆机器人如图所示,具有“搜寻—挖沟—敷埋”一体化作业能力。可将机器人看成质点的是( )
A.操控机器人进行挖沟作业 B.监测机器人搜寻时的转弯姿态
C.定位机器人在敷埋线路上的位置 D.测试机器人敷埋作业时的机械臂动作
【答案】C
【详解】操控机器人进行挖沟作业、监测机器人搜寻时的转弯姿态、测试机器人敷埋作业时的机械臂动作均不能忽略机器人的大小和形状,需要关注机器人本身的变化情况,因此不可以看作质点,定位机器人在敷埋线路上的位置时可以忽略机器人的大小和形状,可以视为质点。
故选C。
2.(2024·江西·高考真题)某物体位置随时间的关系为x = 1+2t+3t2,则关于其速度与1s内的位移大小,下列说法正确的是( )
A.速度是对物体位置变化快慢的物理量,1s内的位移大小为6m
B.速度是对物体位移变化快慢的物理量,1s内的位移大小为6m
C.速度是对物体位置变化快慢的物理量,1s内的位移大小为5m
D.速度是对物体位移变化快慢的物理量,1s内的位移大小为5m
【答案】C
【详解】根据速度的定义式表明,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,速度是对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 = 1m,1s时物体的位置x1 = 6m,则1s内物体的位移为
Δx = x1-x0 = 5m
故选C。
3.(2024·浙江·高考真题)杭州亚运会顺利举行,如图所示为运动会中的四个比赛场景。在下列研究中可将运动员视为质点的是( )
A.研究甲图运动员的入水动作
B.研究乙图运动员的空中转体姿态
C.研究丙图运动员在百米比赛中的平均速度
D.研究丁图运动员通过某个攀岩支点的动作
【答案】C
【详解】A.研究甲图运动员的入水动作时,运动员的形状和体积对所研究问题的影响不能够忽略,此时运动员不能够看为质点,故A错误;
B.研究乙图运动员的空中转体姿态时,运动员的形状和体积对所研究问题的影响不能够忽略,此时运动员不能够看为质点,故B错误;
C.研究丙图运动员在百米比赛中的平均速度时,运动员的形状和体积对所研究问题的影响能够忽略,此时运动员能够看为质点,故C正确;
D.研究丁图运动员通过某个攀岩支点的动作时,运动员的形状和体积对所研究问题的影响不能够忽略,此时运动员不能够看为质点,故D错误。
故选C。
4.(2023·福建·高考真题)“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
【答案】D
【详解】A.由题意可知从O到N处的路程为
故A错误;
B.位移的大小为两点之间的直线距离,O、M、N三点大致在一条直线上,则从O到N处的位移大小为
故B错误;
C.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
故C错误;
D.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
故D正确。
故选D。
5.(2024·湖南·高考真题)如图,光滑水平面内建立直角坐标系xOy.A、B两小球同时从O点出发,A球速度大小为v1,方向沿x轴正方向,B球速度大小为v2 = 2m/s、方向与x轴正方向夹角为θ。坐标系第一象限中有一个挡板L,与x轴夹角为α。B球与挡板L发生碰撞,碰后B球速度大小变为1m/s,碰撞前后B球的速度方向与挡板L法线的夹角相同,且分别位于法线两侧。不计碰撞时间和空气阻力,若A、B两小球能相遇,下列说法正确的是( )
A.若,则v1的最大值为,且
B.若,则v1的最大值为,且
C.若,则v1的最大值为,且
D.若,则v1的最大值为,且
【答案】AC
【详解】方法一:由于水平面光滑,则A球做以速度匀速直线运动,B球碰前、碰后分别做速度大小为、的匀速直线运动,设B球和挡板L的碰撞点为Q点,A、B两小球能相遇点为P点。根据几何关系,可得各个角度关系如图所示,设B球从O点出发和挡板L的碰撞用时,B球和挡板碰后和A球相遇用时,则由正弦定理可得
则
则
对求导可得
解得,即此时最大,
当,此时,v1的最大值为,故A正确,B错误;
当,此时,v1的最大值为,故C正确,D错误;
故选AC。
方法二:由设B球和挡板L的碰撞点为Q点,A、B两球能相遇点为P点。过Q点作的高,长度即,则由几何关系可得
则
后续同方法一求解。
方法三:因为A、B两球相遇,则第一阶段B球相对于A球的速度为;第二阶段B球相对于A球的速度为方向必定相反,速度矢量关系如图所示。则面积为
则
后续同方法一求解。
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第01讲 运动的描述
目录
01 考情解码·命题预警 2
02 体系构建·思维可视 3
03 核心突破·靶向攻坚 4
考点一 质点、参考系、位移 4
知识点1 质点、参考系 4
知识点2 时间和时刻 位移和路程 4
考向1 物体看做质点的条件 5
考向2 参考系的选取 7
考向3 时间 位移 8
考点二 平均速度与瞬时速度 10
知识点1 平均速度 10
知识点2 瞬时速度 11
考向1 平均速度的计算方法 11
考向2 平均速度和瞬时速度的区别 13
考向3 平均速度与平均速率的比较 14
考点三 加速度 16
知识点 加速度 16
考向1 速度、速度变化量和加速度的关系 17
考向2 物体速度变化规律分析 19
考向3 利用图像分析加速度 21
04 真题溯源·考向感知 22
考点要求
考察形式
2025年
2024年
2023年
质点、参考系、位移
选择题
非选择题
浙江卷1月卷T2,3分
浙江卷1月卷T2,3分
速度和加速度
选择题
非选择题
浙江卷1月卷T2,3分
浙江卷1月卷T3,3分
考情分析:
1.高考对这部分内容的考查,大多以选择题的形式出现,通常情况下难度不大,会以实际生活中的例子作为试题背景考查基础知识。
2.从命题思路上看,试题情景为
注重与实际情景结合,特别是科技情景、体育情景等。
考查对基本概念的理解,如质点、参考系、位移、速度、加速度等概念的准确把握。
复习目标:
目标一:了解质点和位移的概念,知道把物体看成质点的条件。
目标二:了解参考系的作用,会在实例中选择合适的参考系。
目标三.:掌握速度、加速度的概念,体会比值定义法和极限思想。
考点一 质点、参考系、位移
知识点1 质点、参考系
1.质点定义:用来代替物体的有质量的点。
2.对质点的三点说明:
(1)质点是一种理想化物理模型,实际并不存在。
(2)物体能否被看作质点是由所研究问题的性质决定的,并非依据物体自身大小和形状来判断。
(3)质点不同于几何“点”,是忽略了物体的大小和形状的有质量的点,而几何中的“点”仅仅表示空间中的某一位置。
3.参考系定义:在描述物体的运动时,用来做参考的物体。
4.参考系的选取:
①参考系的选取是任意的,既可以是运动的物体,也可以是静止的物体,但被选为参考系的物体应认为是静止的,通常选地面为参考系。
②对于同一物体,选择不同的参考系时观察到的运动结果一般不同。
5.对参考系“两性”的认识:
(1)任意性:参考系的选择原则上是任意的,通常选地面为参考系。
(2)同一性:比较不同物体的运动必须选同一参考系。
得分速记
对参考系的三点提醒
(1)由于运动描述的相对性,凡是提到物体的运动,都应该明确它是相对哪个参考系而言的,在没有特殊说明的情况下,一般选地面作为参考系。
(2)在同一个问题中,若要研究多个物体的运动情况或同一物体在不同阶段的运动情况,则必须选取同一个参考系。
(3)对于复杂运动的物体,应选取能最简单描述物体运动情况的物体为参考系。
知识点2 时间和时刻 位移和路程
1.时间和时刻:
时刻是表示某一瞬间,如果以一维坐标表示时间轴,则轴上的点表示时刻,而两坐标点之间的线段表示时间间隔。
2.位移和路程
项目
概念
区别
联系
位移
位移表示质点的位置变化,它是从初位置指向末位置的有向线段
(1)位移是矢量,方向由初位置指向末位置;运算法则是平行四边形定则或三角形定则;
(2)路程是标量,没有方向,运算符合代数 运算法则
(1)一般情况下,位移的大小小于路程;
(2)在单向直线运动中,位移大小等于路程
路程
路程是物体实际运动轨迹的长度
得分速记
1.决定因素不同:位移由始、末位置决定,路程由实际的运动路径决定。
2.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。
考向1 物体看做质点的条件
例1【时事热点与学科知识结合】(2025·浙江·二模)在2025年的春晚上,有一场超炫的表演火遍了全世界。一群穿着大花袄的机器人排着队走出来,手里挥着红手绢,跳着东北秧歌。下列情况可将机器人看成质点的是( )
A.设计行走路线时 B.进行跳舞时
C.进行抛手帕时 D.进行谢幕鞠躬时
【变式训练1】(2025·浙江·二模)2024年巴黎奥运会,以下场景中研究对象可视为质点的是( )
A.研究标枪在空中飞行的轨迹
B.分析跳水运动员空中翻转动作细节
C.观察体操运动员在平衡木上的旋转姿态
D.研究马拉松选手冲刺时的肌肉发力情况
【时事热点与学科知识结合】【变式训练2】(2025·浙江·三模)如图为泰山景区的机器狗在搬运垃圾( )
A.在研究机器狗的爬行动作时,可以将它视为质点
B.在研究机器狗的运动步距时,可以将它视为质点
C.在研究垃圾桶在机器狗背部的安装位置时,可以将机器狗视为质点
D.在研究机器狗通过较长距离的运动时间时,可以将它视为质点
考向2 参考系的选取
例2 (2024·浙江·三模)C919是中国首款按照国际通行适航标准自行研制、具有自主知识产权的喷气式中程干线客机。在下列运动的描述中,以C919飞机作为参考系的是( )
A.C919从跑道起飞 B.C919平稳地降落
C.C919上的乘务员走向前排 D.C919穿过云层飞向蓝天
思维建模 参考系选取的标准
(1)由于运动描述的相对性,凡是提到物体的运动,都应该明确它是相对哪个参考系而言的,在没有特殊说明的情况下,一般选地面作为参考系。
(2)在同一个问题中,若要研究多个物体的运动情况或同一物体在不同阶段的运动情况,则必须选取同一个参考系。
(3)对于复杂运动的物体,应选取能最简单描述物体运动情况的物体为参考系
【变式训练1】(2025·浙江嘉兴·三模)如图所示,老鹰从空中加速扑向蹲地休息的小鸡,则( )
A.研究老鹰飞行的姿态时,可将老䳸视为质点
B.研究老鹰飞行的轨迹时,可将老鹰视为质点
C.以老鹰为参考系,小鸡是静止的
D.以地面为参考系,老鹰是静止的
【变式训练2】(浙江·二模)如图所示为飞行员(丙)在跳伞训练,飞机驾驶员(甲)和地面指挥员(乙)在观察了丙的运动后,发生了争论。关于甲、乙争论的内容,下列说法正确的是( )
A.甲选取了地面为参考系 B.乙选取了飞机为参考系
C.两人的说法中必有一个是错误的 D.两人选取参考系不同导致观察结果不同
考向3 时间 位移
例3 (2024·浙江金华·二模)从铁路售票网12306查询到G2312次列车的信息如图所示,用电子地图测距工具测得缙云西站到衢州站的直线距离为118km,下列说法正确的是( )
A.图中08∶10表示时间间隔
B.图中2分钟表示时刻
C.从缙云西站到衢州站的位移大小为118km
D.研究列车进站停靠的位置,可视列车为质点
【变式训练1】(2023·浙江台州·三模)2022年11月8日,我国多地观测到了千年难遇的红月现象。此次月全食始于16时01分,终于21时58分,全程历时5小时57分。下列说法正确的是( )
A.“5小时57分”指的是时刻
B.研究月食现象时,能将月球视为质点
C.研究月球的运动时,选择太阳为参考系比选择地球为参考系更复杂些
D.因为月球的体积大,研究月球绕地球转动的规律时,不能将月球视为质点
【变式训练2·变考法】(2023·浙江·模拟预测)2022年11月1日4时27分,梦天实验舱成功对接于天和核心舱前端口,整个交会对接过程历时约13小时。11月3日,随着梦天实验舱顺利完成转位,中国空间站“T”字基本结构在轨组装完成。假设中国空间站在半径为R的圆周轨道上运动,经时间t恰好绕地球转一周。下列关于描述运动的物理量,说法正确的是( )
A.2022年11月1日4时27分是时间间隔,13小时是一个时刻
B.梦天实验舱与天和核心舱对接的过程中,可以把梦天实验舱看成质点
C.时间t内,中国空间站的路程为,位移为0
D.位移是矢量,路程是标量,中国空间站的位移大小小于路程
考点二 平均速度与瞬时速度
知识点1 平均速度
1.物理意义:表示物体在某段位移或某段时间内的平均运动快慢程度。
2.平均速度是过程量,与位移和时间有关,求解平均速度必须明确是哪一段位移或哪一段时间的平均速度。
3.=是平均速度的定义式,适用于所有的运动。
【特别提醒】
1.匀变速直线运动中,平均速度等于中间时刻的瞬时速度,即=。
2.平均速度与平均速率的比较
平均速率≠平均速度大小
(1)平均速度是位移与时间的比值,平均速率是路程与时间的比值。
(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。
知识点2 瞬时速度
1.瞬时速度是状态量,与位置和时刻有关,表示物体在某一位置或某一时刻的运动快慢程度。
2.瞬时速度等于运动时间Δt→0的平均速度。
得分速记
对于匀速直线运动,瞬时速度与平均速度相等。
考向1 平均速度的计算方法
例1 (2025·浙江·一模)2024年巴黎奥运会男子100米自由泳决赛中,我国选手潘展乐以46秒40的成绩打破了由自己保持的世界纪录夺得金牌。关于这场比赛,下列说法正确的是( )
A.“46秒40”是指时刻
B.图中所示的指的是平均速度大小
C.潘展乐奥运会上100米全程的平均速度大小约为
D.研究潘展乐划水技术动作时,不能把潘展乐看成质点
思维建模 求解速度的基本思路和公式
1.求解平均速度必须明确是哪一段位移或哪一段时间内的平均速度。
2.=是平均速度的定义式,适用于所有的运动。
3.匀变速直线运动中,平均速度等于中间时刻的瞬时速度,即=。
【变式训练1】(2025·浙江湖州·三模)泰山景区的机器狗驮着重物在陡峭山路上“健步如飞”,从山脚的红门到山顶的路程约为10公里,机器狗仅用了两个小时,比普通人登山所用时间缩短了一半,如图所示,在搬运重物过程中( )
A.在研究机器狗的爬行动作时,可以将它视为质点
B.以机器狗为参考系,重物是运动的
C.机器狗的平均速度大小约为
D.机器狗的平均速度大小是普通人的两倍
【变式训练2】(2024·浙江金华·一模)2024年巴黎奥运会男子100米自由泳比赛,潘展乐在长50m的标准泳池中游一个来回,前50米用时22.28秒,后50米用时24.12秒,最终以46秒40的成绩获得冠军。则( )
A.“46秒40”指的是时刻
B.研究潘展乐的技术动作时可以将他看成质点
C.潘展乐比赛的平均速度大小约为2.16m/s
D.潘展乐前50米的平均速度大于后50米的平均速度
考向2 平均速度和瞬时速度的区别
例2(2025·浙江宁波·一模)北京时间2024年8月4日凌晨,中国选手郑钦文击败克罗地亚选手维基奇获得首枚女网奥运金牌。图中郑钦文挥拍打出一个强烈的上旋球,网球划过一条优美的弧线直飞对方的底线。下列说法正确的是( )
A.研究击打出上旋球时可以把网球看作质点
B.研究网球的飞行轨迹时可以把网球看作质点
C.该网球的飞行轨迹长度就是它的位移的大小
D.某次郑钦文的发球速度达到了,这里是指平均速度
解题技巧 判断物质变化的基本思路
平均速度和瞬时速度的区别
(1)平均速度是过程量,与位移和时间有关,表示物体在某段位移或某段时间内的平均运动快慢程度。
(2)瞬时速度是状态量,与位置和时刻有关,表示物体在某一位置或某一时刻的运动快慢程度。
2.平均速度和瞬时速度的联系
(1)瞬时速度等于运动时间Δt→0时的平均速度。
(2)对于匀速直线运动,瞬时速度与平均速度相等。
【变式训练1】9月16日7时35分,G9313列车自杭州东站驶出,亚运智能动车组列车载客运营,串联起杭州与宁波、温州、金华、绍兴、湖州5座亚运协办城市。下列表述正确的是( )
A.“9月16日7时35分”表示时间间隔
B.该列车座位上安装有USB接口,能给手机供220V交流电
C.研究列车从杭州到宁波的运动轨迹,可将列车视为质点
D.智能动车组实现自动驾驶,电子屏上显示的“当前时速”指平均速度
【特别提醒】求解瞬时速度必须明确是哪一时刻或哪一位置的瞬时速度。在匀速直线运动中平均速度和瞬时速度相等,在匀变速直线运动中平均速度等于中间时刻的瞬时速度。
【变式训练2】2022年1月6日,小陈乘坐D3111号列车从宁波8点49分出发,于9点43分到达台州站,小陈注意到经过三门站站牌时车厢过道显示屏显示速度为,下列说法正确的是( )
A.8点49分指的是时间间隔
B.题中指的是平均速度
C.以小陈为参考系,三门站站牌是静止的
D.研究列车从宁波到台州轨迹时可以把它当作质点来研究
考向3 平均速度与平均速率的比较
例3 2020年1月15日,在北京首钢园区滑冰馆举行的第十四届全国冬季运动会短道速滑少年组女子500米决赛中,黑龙江省运动员闫僮瑶以45秒188获得金牌。闫僮瑶之所以能够取得这个项目的冠军,取决于她在500米中( )
A.平均速率大 B.到终点的瞬时速度大
C.起跑时的瞬时速度大 D.平均速度大
【变式训练1】四名运动员在标准田径场上进行400m赛跑,如图所示,他们从不同起点起跑,终点相同,都顺利地按规则要求完成了比赛,下列说法中正确的是( )
A.他们跑完全程的路程相同 B.他们跑完全程的位移相同
C.他们跑完全程的平均速度相同 D.他们跑完全程的平均速率相同
【变式训练2】(2023·浙江·模拟预测)平潭海峡公铁两用大桥全长16.34km,该大桥所处的平潭海峡是世界三大风暴海域之一,以“风大、浪高、水深、涌急”著称。为保证安全起见,环境风速超过20m/s时,列车通过该桥的运行速度不能超过300km/h,下列说法正确的是( )
A.题目中“全长16.34km”指的是位移大小
B.“风速超过20m/s”“不能超过300km/h”中所指的速度均为瞬时速度
C.“风速超过20m/s”指的是平均速度,“不能超过300km/h”指的是瞬时速度
D.假设某火车通过该大桥所用时间为0.08h,则平均速度约为204km/h
考点三 加速度
知识点 加速度
1.加速度的计算
(1)确定正方向。
(2)确定初速度v0、末速度v。
(3)根据公式a==求解。
2.速度、速度变化量与加速度的关系
速度
速度变化量
加速度
物理意义
描述物体运动的快慢
描述物体速度的变化
描述物体速度变化的快慢
定义式
v=
Δv=v-v0
a==
方向
与位移Δx同向,即物体运动的方向
由v-v0或a的方向决定
与Δv的方向一致,由合力F的方向决定,而与v0、v的方向无关
3.物体速度变化规律分析
根据a与v的方向关系判断物体加速还是减速
(1)a和v同向(加速直线运动)⇒
(2)a和v同向(加速直线运动)⇒
4.用图像分析加速度
(1)v-t图像中的“速时比加速度”
图像的斜率即为速时比加速度:;
(2)v-x图像中的“速位比加速度”
速时比加速度:;速位比加速度:;
二者关系:
①当A>0且恒定时,a随v增大而变大;
②当A<0且恒定时,a随v减小而变小;
(3) a-t图像中的“急动度”
急动度:,即加速度对时间的变化率称为急动度,其方向与加速度的变化方向相同。
考向1 速度、速度变化量和加速度的关系
例1 如图甲所示,火箭发射时速度能在内由增加到;如图乙所示,汽车以的速度行驶,急刹车时能在内停下来,下列说法中正确的是( )
A.内火箭的速度变化量为
B.火箭的速度变化比汽车的快
C.内汽车的速度变化量为
D.火箭的加速度比汽车的加速度大
【变式训练1】关于质点的运动,下列说法中正确的是( )
A.质点运动的加速度为零,则速度为零,速度变化量也为零
B.质点的速度变化越快,则加速度越大
C.质点在某时刻的加速度不为零,则该时刻的速度也不为零
D.位移的方向就是质点的运动方向
【变式训练2】民间赛龙舟是我国端午节的一项重要活动,如图所示是某地举行的500m直道龙舟比赛情形,下列说法正确的是( )
A.龙舟速度的变化量越大,其加速度一定越大
B.全程中获得第一名的龙舟平均速度一定最大,但到达终点时的速度不一定最大
C.以龙舟为参考系,岸上站立的观众是静止的
D.研究队员的划桨动作时,可将队员看成质点
考向2 物体速度变化规律分析
例2关于质点的运动,下列说法中正确的是( )
A.质点运动的加速度为零,则速度为零,速度变化量也为零
B.质点的速度变化越快,则加速度越大
C.质点在某时刻的加速度不为零,则该时刻的速度也不为零
D.位移的方向就是质点的运动方向
【变式训练1】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,位移一定减小
B.速度不断增大,位移一定减小
C.速度不断增大,当a=0时,速度达到最大
D.速度不断减小,当a=0时,位移达到最大
【变式训练2】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方向相同,但加速度大小逐渐减小直至为零,在此过程中( )
A.速度逐渐减小,当加速度减小到零时,速度达到最小值
B.速度逐渐增大,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,位移将还要增大
D.位移逐渐减小,当加速度减小到零时,位移将不再减少
考向3 利用图像分析加速度
例3如图所示,分别为汽车甲的位移-时间图像和汽车乙的速度-时间图像,则( )
A.甲的加速度大小为 B.乙的加速度大小为
C.甲在内的位移大小为 D.乙在内的位移大小为
【变式训练1】物块在水平面上在外力作用下发生运动,其速度随位移变化的规律如图所示,则下列说法正确的是( )
A.物块做匀加速直线运动
B.物块的加速度逐渐减小
C.物块的加速度逐渐增大
D.物块的加速度先逐渐增大后保持不变
【变式训练2】宇航员的训练、竞技体育的指导、汽车和电梯的设计等多种工作都用到急动度的概念,急动度用表示,用来描述加速度变化的快慢,其方向与加速度的变化方向相同,一质点从静止开始做直线运动,其加速度随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.时质点的急动度是
B.时质点的急动度和时质点的急动度等大反向
C.时质点的速度方向改变
D.末质点的速度大小为
1.(2025·浙江·高考真题)我国水下敷缆机器人如图所示,具有“搜寻—挖沟—敷埋”一体化作业能力。可将机器人看成质点的是( )
A.操控机器人进行挖沟作业 B.监测机器人搜寻时的转弯姿态
C.定位机器人在敷埋线路上的位置 D.测试机器人敷埋作业时的机械臂动作
2.(2024·江西·高考真题)某物体位置随时间的关系为x = 1+2t+3t2,则关于其速度与1s内的位移大小,下列说法正确的是( )
A.速度是对物体位置变化快慢的物理量,1s内的位移大小为6m
B.速度是对物体位移变化快慢的物理量,1s内的位移大小为6m
C.速度是对物体位置变化快慢的物理量,1s内的位移大小为5m
D.速度是对物体位移变化快慢的物理量,1s内的位移大小为5m
3.(2024·浙江·高考真题)杭州亚运会顺利举行,如图所示为运动会中的四个比赛场景。在下列研究中可将运动员视为质点的是( )
A.研究甲图运动员的入水动作
B.研究乙图运动员的空中转体姿态
C.研究丙图运动员在百米比赛中的平均速度
D.研究丁图运动员通过某个攀岩支点的动作
4.(2023·福建·高考真题)“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
5.(2024·湖南·高考真题)如图,光滑水平面内建立直角坐标系xOy.A、B两小球同时从O点出发,A球速度大小为v1,方向沿x轴正方向,B球速度大小为v2 = 2m/s、方向与x轴正方向夹角为θ。坐标系第一象限中有一个挡板L,与x轴夹角为α。B球与挡板L发生碰撞,碰后B球速度大小变为1m/s,碰撞前后B球的速度方向与挡板L法线的夹角相同,且分别位于法线两侧。不计碰撞时间和空气阻力,若A、B两小球能相遇,下列说法正确的是( )
A.若,则v1的最大值为,且
B.若,则v1的最大值为,且
C.若,则v1的最大值为,且
D.若,则v1的最大值为,且
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