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 5
考向1 物体看做质点的条件 5
考向2 参考系的选取 6
考向3 位移与路程的不同 7
考点二 平均速度与瞬时速度 8
知识点1 平均速度 8
知识点2 瞬时速度 8
考向1 平均速度的计算方法 8
考向2 平均速度和瞬时速度的区别 10
考向3 平均速度与平均速率的比较 10
考点三 加速度 12
知识点 加速度 12
考向1 加速度的计算 13
考向2 速度、速度变化量和加速度的关系 14
考向3 物体速度变化规律分析 15
考向4 利用图像分析加速度 16
04真题溯源·考向感知 18
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
黑吉辽蒙卷T1
浙江卷1月卷T2
浙江卷6月卷T2
浙江卷1月卷T3
速度和加速度
选择题
非选择题
四川卷T1
江西卷T3
上海卷T5
福建卷T1
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
生活实践类:安全行车,生活娱乐,交通运输,体育运动(如足球、体操、跳水、攀岩、骑行等);
学习探究类:伽利略对自由落体运动的研究,速度的测量,加速度的测量,概念辨析。
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。
运动的描述
看做质点的条件:物体的大小和形状对研究的问题可以
大小:从初位置指向 的有向线段的大小
区别:平均速率≠平均速度大小
方向:与 的方向相同
在 运动中,位移大小等于路程
参考系的选择原则:选取是 的,通常选择地面
一般情况下,位移的大小 路程;
大小:物体 的长度
方向:
大小:
意义:描述 的物理量
方向:与 方向相同
瞬时速度
平均速度
关系
路程
位移
大小:
平均速度与瞬时速度
质点 参考系
位移与路程
加速度
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 的点。
2.对质点的三点说明:
(1)质点是一种 物理模型,实际并不存在。
(2)物体能否被看作质点是 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 的物体。
4.参考系的选取:
①参考系的选取是 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 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。
3.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 。
(2)同一性:比较不同物体的运动必须选 。
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 ,如果以一维坐标表示时间轴,则轴上的点表示 ,而两坐标点之间的线段表
示 。
2.位移和路程
项目
概念
区别
联系
位移
位移表示质点的 变化,它是从 指向 的有向线段
(1)位移是 ,方向由初位置指向末位置;运算法则是 或三角形定则;
(2)路程是 ,没有方向,运算符合 运算法则
(1)一般情况下,位移的大小 路程;
(2)在单向直线运动中,位移大小 路程
路程
路程是物体实际 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 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 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
【变式训练1】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2·变载体】2025年2月14日,随着哈尔滨亚冬会女子冰球中国队对阵日本队的比赛结束,最终我国体育代表团收获32金、27银、26铜共计85枚奖牌位列奖牌榜首位。下列对四幅图的说法正确的是( )
A.在研究图1中运动员短道速滑过弯动作时,可以将运动员看成质点
B.在研究图2中运动员花样滑冰动作时,可以将运动员看成质点
C.在研究图3中运动员自由式空中技巧时,可以将运动员看成质点
D.在研究图4中运动员自由式空中大跳台的运动轨迹时,可以将运动员看成质点
考向2 参考系的选取
例2 11月22日,在第十五届中国国际航空航天博览会的开幕式上,歼-20、歼-35A与俄罗斯苏-57战机相继进行了飞行演示。这是中俄三款隐身战机首次“同台”,成为了当时全球瞩目的焦点。在某飞行表演时,甲、乙两飞机以相同的速度由东向西匀速飞行。若以甲飞机驾驶员为参考系,则( )
A.甲飞机是运动的 B.乙飞机是运动的
C.观礼台是静止的 D.乙飞机上的驾驶员是静止的
【变式训练1】2022年9月28日,第十三届中国国际航空航天博览会在中国珠海开幕,展会期间,中国空军“八一”飞行表演队、“红鹰”飞行表演队为现场观众带来了精彩的飞行表演,如图所示。下列关于飞行表演队的说法中正确的是( )
A.飞行员看到观礼台向后掠过,是以观众为参考系的
B.飞机在飞行过程中,飞行员一定是运动的
C.研究飞机在空中飞行的轨迹长度时,可将飞机视为质点
D.研究飞机在空中的各种表演动作细节时,可将飞机视为质点
【变式训练2·变载体】下列关于参考系的说法中正确的是( )
A.诗句“两岸青山相对出,孤帆一片日边来”,“青山相对出”是以“两岸”为参考系
B.动车缓缓开出南宁站,站台上站立的旅客在向车尾移动,向车尾移动是以动车为参考系
C.诗句“人从桥上过,桥流水不流”,“桥流水不流”是以“桥”为参考系
D.在研究“歼—16”百米低空连续筋斗的高难动作时机头的运动,可以以机身为参考系
考向3 位移与路程的不同
例3 一晨练者在公园里锻炼时行走的路径由两个半圆组成,行走方向从左向右,如图所示,小圆的半径为4m,大圆的半径为12m,关于晨练者整个过程中运动的路程与位移大小分别为( )
A.路程为32m B.位移大小为32m C.路程为 D.位移大小为
【变式训练1·变考法】如图,从高出地面3m的A点竖直向上抛出一个小球,它上升5m后到达B点,然后回落,最后到达地面C。以竖直向上为正方向,下列叙述正确的是( )
A.若取地面C为坐标原点,A点的坐标xA=3m,整个过程中,小球的位移为-3m
B.无论选择A、B、C中的哪一点作为坐标原点,整个过程中,小球的位移都等于3m
C.从A到B的位移大于从B到C的位移,因为正数大于负数
D.因为位移是矢量,从A到B的位移与从B到C的位移的大小无法比较
【变式训练2·变载体】将一块长15cm、宽10cm、高5cm的砖块,平放在水平地面上,如图所示。当以BC边为轴转动90°立起来的过程中,砖块上的P点移动的位移大小为( )
A. B. C. 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 。
2.平均速度是 ,与位移和时间有关,求解平均速度必须明确是 或哪一段时间的平均速度。
3.=是平均速度的定义式,适用于 运动。
得分速记
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=v。
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 ,与位置和时刻有关,表示物体在 或某一时刻的运动快慢程度。
2.瞬时速度等于运动时间 的平均速度。
得分速记
对于 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 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
【变式训练1·变考法】某工程师遥控无人机在空中飞行,若内无人机的图像如图所示,图线为一平滑曲线,则关于无人机在内的飞行,以下说法正确的是( )
A.无人机一定做曲线运动
B.无人机先做减速直线运动后做加速直线运动
C.无人机的平均速度大小为
D.无人机有两个时刻的瞬时速度等于它的平均速度
【变式训练2·变考法】某公司发布了一款物流机器人,某次实验人员在测试时,机器人沿直线运动,其速度的倒数随位移变化的规律如图所示,则机器人在0~5m位移内的平均速度大小为( )
A.3m/s B.m/s C.m/s D.m/s
考向2 平均速度和瞬时速度的区别
例2 2023年9月,长度为142.3km的雅万高铁开通运行。如图所示,列车显示屏上实时显示列车的速度为351km/h。下列说法正确的是( )
A.142.3km是指路程大小
B.运行速度越大,列车的惯性越大
C.351km/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
【变式训练1·变载体】2020年7月,国产大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600在山东青岛附近海域成功实现海上首飞。10时14分入水,随后在完成了回转、调整方向、加速、机头昂起等一系列动作后,再次迎浪腾空,直插云霄,10时18分海上起飞。预估最大平飞速度可达555km/h。关于“鲲龙”AG600,下列说法正确的是( )
A.555km/h表示飞行的平均速度
B.10时18分指的是时刻
C.研究其在该过程中的飞行轨迹时不能将其视为质点
D.研究其回转、调整方向等飞行姿态时可以将其视为质点
【变式训练2·变考法】在跑步比赛中,第三跑道的运动员刚好跑到30m处时秒表示数为3.289s,根据以上信息,能否计算出该运动员在这段时间内的平均速度和该时刻的瞬时速度?( )
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
考向3 平均速度与平均速率的比较
例3 某校开展校园趣味活动,如图甲,八位同学等间距坐在半径为R环形场地边缘内侧。小李沿着场地边缘从1号同学后方出发,逆时针方向匀速跑动的周期为T,如图乙。下列说法正确的是( )
A.小李在任意两位相邻同学间运动的位移均为
B.小李从1号同学运动到5号同学的路程为2R
C.小李在任意两位相邻同学间运动的平均速度为
D.小李在任意两位相邻同学间运动的平均速率为
【变式训练1·变考法】一质点沿x轴运动,其位置坐标x随时间t的变化图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A.在0~2s内,质点的位移大小为10m
B.在4s时,质点的速度方向改变
C.在2~5s内,质点的平均速度大小为1m/s
D.在0~5s内,质点的平均速率为2.2m/s
【变式训练2·变载体】泉州开元寺和市舶司遗址被联合国教科文组织列入《世界遗产名录》。某同学参观古迹,从开元寺沿象峰巷、新华路、新门街步行1.5km、用时0.5h到市舶司遗址,则此过程中( )
A.研究该同学运动轨迹时可将他看成质点
B.该同学的位移大小为1.5km
C.该同学的平均速度大小为3km/h
D.该同学的平均速度大小与平均速率相等
考点三 加速度
知识点 加速度
1.加速度的计算
(1)确定 。
(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
描述物体速度的变化
描述物体
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 一致,由合力F的方向决定,而与 无关
3.物体速度变化规律分析
根据 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 加速度的计算
例1 2024年5月8日中国选手朱雪莹在巴黎奥运会选拔赛中以56.89分的好成绩夺冠,在蹦床比赛中,她从高处自由落下,以大小为8m/s的竖直速度着网,与网作用后,沿着竖直方向以大小为10m/s的速度弹回,已知朱雪莹与网接触的时间Δt=1.0s,则朱雪莹在与网接触的这段时间内加速度的大小和方向分别为( )
A.18.0m/s2,竖直向上 B.8.0m/s2,竖直向上
C.10.0m/s2,竖直向下 D.2.0m/s2,竖直向下
【变式训练1·变考法】一质点以不变的速率v沿半径为R的圆周运动,从经过M点开始,先后经过P、N、Q后回到M点,周而复始,则下列说法正的是( )
A.从M到P过程中的位移与从P到N过程中的位移相同
B.从M到P的过程中,平均速度的大小为
C.从M到N的过程中,速度变化量的大小为2v
D.从M到N的过程中,平均加速度的大小为
【变式训练2·变考法】小明同学沿某一足够长的光滑斜面向上推出一个小球m,某时刻小球速度的大小为18m/s,2s后速度的大小变为4m/s,g=9.8m/s2。这2s内该物体( )
A.速度变化的大小一定等于14 m/s B.速度变化的大小可能等于22 m/s
C.速度变化率的大小一定为11 m/s2 D.速度变化率的大小可能为11m/s2
考向2 速度、速度变化量和加速度的关系
例2 如图所示,2024年12月16日18时00分,我国在文昌发射中心使用长征五号乙运载火箭/远征二号上面级,成功将卫星互联网低轨01星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。下列说法正确的是( )
A.运载火箭刚点火时还没有运动,其加速度一定为零
B.运载火箭升空过程速度变化越大,其加速度就大
C.运载火箭升空过程速度变化越快,其加速度就大
D.运载火箭离开地面的瞬间,火箭的速度很小,所以加速度很小
【变式训练1·变载体】在一档展现我国人民生活水平飞速发展的电视节目中,导演用富有感染力的视角拍摄了高铁列车、新能源汽车、C919大飞机等国产先进交通工具的逐步普及。关于以上交通工具的说法正确的是( )
A.高铁列车刹车过程中,速度越来越小,加速度也越来越小
B.新能源汽车在平直道路上行驶时,速度的方向向前,加速度的方向可能向后
C.新能源汽车在平直道路上行驶时,若速度变化很大,则加速度一定很大
D.C919大飞机在高空沿直线加速飞行过程中,速度很大,则加速度也一定很大
【变式训练2·变载体】2019年10月1日在国庆阅兵式上,教练机机群掠过,划出7条美丽彩带,向新中国70华诞献上诚挚的祝福。如图所示,下列关于飞机运动情况的说法正确的是( )
A.飞机的速度越大,加速度也一定越大
B.飞机的速度变化越快,加速度一定越大
C.飞机的速度变化越大,加速度也一定越大
D.飞机的加速度不断减小,速度一定越来越小
考向3 物体速度变化规律分析
例3 以下说法正确的是( )
A.加速度数值很大的物体,速度的变化量必然很大
B.加速度数值大于零的物体,速度必然是增加
C.一个质点做直线运动,开始时位移、加速度、速度三者方向相同,某时刻开始加速度大小逐渐减小直至为零,在此过程中,位移逐渐减小,当加速度减小到零时,位移将不再减小
D.一个质点做直线运动,开始时位移、加速度、速度三者方向相同,某时刻开始加速度大小逐渐减小直至为零,在此过程中,速度逐渐增大,当加速度减小到零时,速度达到最大值
【变式训练1·变载体】2019南京马拉松比赛中,某跑友在其中一段直线跑道上运动时,其速度方向与加速度方向相同,加速度a的值不断减小直至为零,该跑友在该段直线跑道上的( )
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.速度不断减小,当a=0时,位移达到最大值
D.速度不断增大,位移不断增大,当a=0时,速度达到最大
【变式训练2·变载体】2021年7月1日庆祝中国共产党成立100周年大会在北京天安门广场隆重举行。在飞行庆祝表演中空军出动71架飞机,其中歼-20组成三个编队,每个编队5架。歼-20飞越天安门广场的画面如图所示。假如飞机做直线运动,飞机的加速度方向与初速度方向一致,且加速度由某一值逐渐减小,直到为零,则飞机运动的( )
A.速度先增大,后减小,直到为零
B.速度先减小后增大,直到最大
C.速度越来越小,至加速度为零时,速度为零
D.速度越来越大,至加速度为零时,速度最大
考向4 利用图像分析加速度
例4 如图一所示,2025蛇年春晚,国产宇树科技机器人集体扭秧歌引人注目,动作丝滑堪比人类。图二记录其中一台机器人在一段时间内运动的速度-时间图像,如图所示,在0~6s内,下列说法正确的是( )
A.机器人可能做曲线运动
B.机器人第1s内和第2s内的速度方向相反
C.机器人第1s内和第2s内的加速度方向相反
D.机器人第3s内的速度方向和加速度方向相反
【变式训练1·变考法】甲、乙两物体同时同地从静止出发做直线运动,物体的加速度与时间关系如图所示。关于两个物体的运动,下列判断正确的是( )
A.物体甲做加速度减小的变加速直线运动,物体乙做初速度为0的匀加速直线运动
B.1s末,两物体速度相同,均为2.5m/s
C.2s末,两物体的位移相同
D.若物体甲在时速度为2m/s,其加速度与速度同方向,则2s末的速度大小为7m/s
【变式训练2·变考法】电梯、汽车等交通工具在加速时会使乘客产生不适感,不适感的程度可用“急动度”来描述,急动度越小,乘客感觉越舒适。右图为某汽车直线加速过程的急动度j随时间t的变化图像,则该过程中汽车加速度a随时间t的变化图像为( )
A. B.
C. 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
2.(2025·黑吉辽蒙卷·高考真题)书法课上,某同学临摹“力”字时,笔尖的轨迹如图中带箭头的实线所示。笔尖由a点经b点回到a点,则( )
A.该过程位移为0 B.该过程路程为0
C.两次过a点时速度方向相同 D.两次过a点时摩擦力方向相同
3.(2025·四川·高考真题)2025年4月30日,神舟十九号载人飞船成功返回。某同学在观看直播时注意到,返回舱从高度3090m下降到高度2010m,用时约130s。这段时间内,返回舱在竖直方向上的平均速度大小约为( )
A.8.3m/s B.15.5m/s C.23.8m/s D.39.2m/s
4.(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
5.(2023·浙江·高考真题)“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
6.(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
1 / 2
学科网(北京)股份有限公司
$$
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 位移与路程的不同 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 10
考向1 平均速度的计算方法 10
考向2 平均速度和瞬时速度的区别 12
考向3 平均速度与平均速率的比较 13
考点三 加速度 16
知识点 加速度 16
考向1 加速度的计算 17
考向2 速度、速度变化量和加速度的关系 19
考向3 物体速度变化规律分析 21
考向4 利用图像分析加速度 22
04真题溯源·考向感知 24
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
黑吉辽蒙卷T1
浙江卷1月卷T2
浙江卷6月卷T2
浙江卷1月卷T3
速度和加速度
选择题
非选择题
四川卷T1
江西卷T3
上海卷T5
福建卷T1
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
生活实践类:安全行车,生活娱乐,交通运输,体育运动(如足球、体操、跳水、攀岩、骑行等);
学习探究类:伽利略对自由落体运动的研究,速度的测量,加速度的测量,概念辨析。
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。
运动的描述
看做质点的条件:物体的大小和形状对研究的问题可以忽略不计
大小:从初位置指向末位置的有向线段的大小
区别:平均速率≠平均速度大小
方向:与某段位移的方向相同
在单向直线运动中,位移大小等于路程
参考系的选择原则:选取是任意的,通常选择地面
一般情况下,位移的大小小于路程;
大小:物体实际运动轨迹的长度
方向:由始位置指向末位置
大小:
意义:描述速度变化快慢的物理量
方向:与速度变化量方向相同
瞬时速度
平均速度
关系
路程
位移
大小:
平均速度与瞬时速度
质点 参考系
位移与路程
加速度
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 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。
3.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 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。
【变式训练1】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2·变载体】2025年2月14日,随着哈尔滨亚冬会女子冰球中国队对阵日本队的比赛结束,最终我国体育代表团收获32金、27银、26铜共计85枚奖牌位列奖牌榜首位。下列对四幅图的说法正确的是( )
A.在研究图1中运动员短道速滑过弯动作时,可以将运动员看成质点
B.在研究图2中运动员花样滑冰动作时,可以将运动员看成质点
C.在研究图3中运动员自由式空中技巧时,可以将运动员看成质点
D.在研究图4中运动员自由式空中大跳台的运动轨迹时,可以将运动员看成质点
【答案】D
【详解】A.在研究图1中运动员短道速滑过弯动作时,运动员的形状大小不可以忽略不计,运动员不能看成质点,A错误;
B.在研究图2中运动员花样滑冰动作时,运动员的形状大小不可以忽略不计,运动员不能看成质点,B错误;
C.在研究图3中运动员自由式空中技巧时,运动员的形状大小不可以忽略不计,运动员不能看成质点,C错误;
D.在研究图4中运动员自由式空中大跳台的运动轨迹时,运动员的形状大小可以忽略不计,可以将运动员看成质点,D正确。
故选D。
考向2 参考系的选取
例2 11月22日,在第十五届中国国际航空航天博览会的开幕式上,歼-20、歼-35A与俄罗斯苏-57战机相继进行了飞行演示。这是中俄三款隐身战机首次“同台”,成为了当时全球瞩目的焦点。在某飞行表演时,甲、乙两飞机以相同的速度由东向西匀速飞行。若以甲飞机驾驶员为参考系,则( )
A.甲飞机是运动的 B.乙飞机是运动的
C.观礼台是静止的 D.乙飞机上的驾驶员是静止的
【答案】D
【详解】在某飞行表演时,甲、乙两飞机以相同的速度由东向西匀速飞行,以甲飞机驾驶员为参考系,甲飞机、乙飞机和乙飞机上的驾驶员均是静止的;观礼台是运动的。
故选D。
【变式训练1】2022年9月28日,第十三届中国国际航空航天博览会在中国珠海开幕,展会期间,中国空军“八一”飞行表演队、“红鹰”飞行表演队为现场观众带来了精彩的飞行表演,如图所示。下列关于飞行表演队的说法中正确的是( )
A.飞行员看到观礼台向后掠过,是以观众为参考系的
B.飞机在飞行过程中,飞行员一定是运动的
C.研究飞机在空中飞行的轨迹长度时,可将飞机视为质点
D.研究飞机在空中的各种表演动作细节时,可将飞机视为质点
【答案】C
【详解】A.飞行员看到观礼台向后掠过,是以飞机为参考系的,故A错误;
B.飞机在飞行过程中,以飞机为参考系,飞行员是静止的,故B错误;
C.研究飞机在空中飞行的轨迹长度时,由于研究的问题与飞机的形状无关,可以将飞机视为质点,故C正确;
D.研究飞机在空中的各种表演动作细节时,由于研究的问题与飞机的形状有关,因此不能将飞机视为质点,故D错误。
故选C。
【变式训练2·变载体】下列关于参考系的说法中正确的是( )
A.诗句“两岸青山相对出,孤帆一片日边来”,“青山相对出”是以“两岸”为参考系
B.动车缓缓开出南宁站,站台上站立的旅客在向车尾移动,向车尾移动是以动车为参考系
C.诗句“人从桥上过,桥流水不流”,“桥流水不流”是以“桥”为参考系
D.在研究“歼—16”百米低空连续筋斗的高难动作时机头的运动,可以以机身为参考系
【答案】B
【详解】A.“两岸青山相对出,孤帆一片日边来”中“青山相对出”是以“孤帆”为参考系,A错误;
B.旅客在站台上静止,描述旅客在向车尾移动,实际是动车在向前运动,旅客以动车为参考系在向车尾移动,B正确;
C.“桥流水不流”可以理解为“桥动水不动”,意思就是说桥在运动,研究对象是桥,参考系是“水”,C错误;
D.在研究“歼-16”百米低空连续筋斗的高难动作时机头的运动,若以机身为参考系,机头是不动的,D错误。
故选B。
考向3 位移与路程的不同
例3 一晨练者在公园里锻炼时行走的路径由两个半圆组成,行走方向从左向右,如图所示,小圆的半径为4m,大圆的半径为12m,关于晨练者整个过程中运动的路程与位移大小分别为( )
A.路程为32m B.位移大小为32m C.路程为 D.位移大小为
【答案】B
【详解】路程是物体运动轨迹的长度,此晨练者运动的路程为
位移大小为物体运动初位置到末位置的有向线段长度,此晨练者运动的位移大小为
故B正确。
【变式训练1·变考法】如图,从高出地面3m的A点竖直向上抛出一个小球,它上升5m后到达B点,然后回落,最后到达地面C。以竖直向上为正方向,下列叙述正确的是( )
A.若取地面C为坐标原点,A点的坐标xA=3m,整个过程中,小球的位移为-3m
B.无论选择A、B、C中的哪一点作为坐标原点,整个过程中,小球的位移都等于3m
C.从A到B的位移大于从B到C的位移,因为正数大于负数
D.因为位移是矢量,从A到B的位移与从B到C的位移的大小无法比较
【答案】A
【详解】AB.若取地面C为坐标原点,A点的坐标为
C点坐标为
则整个过程中,小球的位移
且位移与坐标原点的选取无关,故A正确,B错误;
CD.从A到B的位移为5m,从B到C的位移为-8m,由于位移是矢量,正、负号表示位移的方向,而不表示位移的大小,所以从A到B的位移小于从B到C的位移,故CD错误。
故选A。
【变式训练2·变载体】将一块长15cm、宽10cm、高5cm的砖块,平放在水平地面上,如图所示。当以BC边为轴转动90°立起来的过程中,砖块上的P点移动的位移大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】位移是从初位置指向末位置的有向线段。所以P点的位移大小。
故选B。
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。
得分速记
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=v。
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 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。
【变式训练1·变考法】某工程师遥控无人机在空中飞行,若内无人机的图像如图所示,图线为一平滑曲线,则关于无人机在内的飞行,以下说法正确的是( )
A.无人机一定做曲线运动
B.无人机先做减速直线运动后做加速直线运动
C.无人机的平均速度大小为
D.无人机有两个时刻的瞬时速度等于它的平均速度
【答案】D
【详解】A.画出的是图像,只能描述位移的两种方向,则说明无人机做直线运动,故A错误;
B.图像的斜率表示速度,由各点斜率可知无人机先做加速直线运动后做减速直线运动,故B错误;
C.无人机的平均速度大小
故C错误;
D.作图像的切线,如图所示
图像中作出的长实线的斜率表示内无人机的平均速度,长实线两侧一定可以找出曲线上点的切线与长实线平行,无人机在这两个点的瞬时速度等于它的平均速度,故D正确。
故选D。
【变式训练2·变考法】某公司发布了一款物流机器人,某次实验人员在测试时,机器人沿直线运动,其速度的倒数随位移变化的规律如图所示,则机器人在0~5m位移内的平均速度大小为( )
A.3m/s B.m/s C.m/s D.m/s
【答案】D
【详解】图像的与坐标轴所围面积表示时间,则
则机器人在0~5m位移内的平均速度大小为
故选D。
考向2 平均速度和瞬时速度的区别
例2 2023年9月,长度为142.3km的雅万高铁开通运行。如图所示,列车显示屏上实时显示列车的速度为351km/h。下列说法正确的是( )
A.142.3km是指路程大小
B.运行速度越大,列车的惯性越大
C.351km/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
【答案】A
【详解】A.142.3km是指轨道的长度,是路程大小,故A正确;
B.列车的惯性只与列车的质量有关,与速度大小无关,故B错误;
C.351km/h是某一时刻的速度,是列车运行时的瞬时速度大小,故C错误;
D.速度具有方向,速度是矢量,国际单位制中的导出单位为m/s,故D错误。
故选A。
【变式训练1·变载体】2020年7月,国产大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600在山东青岛附近海域成功实现海上首飞。10时14分入水,随后在完成了回转、调整方向、加速、机头昂起等一系列动作后,再次迎浪腾空,直插云霄,10时18分海上起飞。预估最大平飞速度可达555km/h。关于“鲲龙”AG600,下列说法正确的是( )
A.555km/h表示飞行的平均速度
B.10时18分指的是时刻
C.研究其在该过程中的飞行轨迹时不能将其视为质点
D.研究其回转、调整方向等飞行姿态时可以将其视为质点
【答案】B
【详解】A.预估最大平飞速度可达555km/h,555km/h表示飞行的瞬时速度,故A错误;
B.10时18分指的是时刻,故B正确;
C.研究其在该过程中的飞行轨迹时,其大小与形状可以忽略,可以将其视为质点,故C错误;
D.研究其回转、调整方向等飞行姿态时,其大小与形状不可以忽略,不可以将其视为质点,故D错误。
故选B。
【变式训练2·变考法】在跑步比赛中,第三跑道的运动员刚好跑到30m处时秒表示数为3.289s,根据以上信息,能否计算出该运动员在这段时间内的平均速度和该时刻的瞬时速度?( )
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
【答案】D
【详解】不同跑步项目,从起点跑到30米处,轨迹既可能是直线,也可能是曲线,则不知道这段时间内的位移,所以无法算得该运动员在这段时间内的平均速度,更无法算得运动员在这段时间内某时刻瞬时速度。
故选D。
考向3 平均速度与平均速率的比较
例3 某校开展校园趣味活动,如图甲,八位同学等间距坐在半径为R环形场地边缘内侧。小李沿着场地边缘从1号同学后方出发,逆时针方向匀速跑动的周期为T,如图乙。下列说法正确的是( )
A.小李在任意两位相邻同学间运动的位移均为
B.小李从1号同学运动到5号同学的路程为2R
C.小李在任意两位相邻同学间运动的平均速度为
D.小李在任意两位相邻同学间运动的平均速率为
【答案】D
【详解】A.小李在任意两位相邻同学间运动的路程均为,位移小于,A错误;
B.小李从1号同学运动到5号同学的位移为2R,路程为πR,B错误;
C.小李在任意两位相邻同学间运动的平均速度小于,C错误;
D.小李在任意两位相邻同学间运动的平均速率为,D正确。
故选D。
【变式训练1·变考法】一质点沿x轴运动,其位置坐标x随时间t的变化图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A.在0~2s内,质点的位移大小为10m
B.在4s时,质点的速度方向改变
C.在2~5s内,质点的平均速度大小为1m/s
D.在0~5s内,质点的平均速率为2.2m/s
【答案】D
【详解】A.由图可知,在0~2s内,质点的位移大小为6m-4m=2m
故A错误;
B.图像的斜率代表速度,则在4s末速度方向未改变,故B错误;
C.在2~5s内,质点的位移大小为|-3-6|m=9m
平均速度大小为
故C错误;
D.在0~5s内,质点的路程为2m+9m=11m
平均速率为
故D正确;
故选D。
【变式训练2·变载体】泉州开元寺和市舶司遗址被联合国教科文组织列入《世界遗产名录》。某同学参观古迹,从开元寺沿象峰巷、新华路、新门街步行1.5km、用时0.5h到市舶司遗址,则此过程中( )
A.研究该同学运动轨迹时可将他看成质点
B.该同学的位移大小为1.5km
C.该同学的平均速度大小为3km/h
D.该同学的平均速度大小与平均速率相等
【答案】A
【详解】A.研究该同学运动轨迹时,人的形状和体积对所研究问题的影响可以忽略,此时可将他看成质点,故A正确;
B.1.5km指运动轨迹的长度,可知,该同学的路程大小为1.5km,故B错误;
C.步行1.5km指总路程大小,用时0.5h指总时间间隔大小,两者的比值指平均速率,可知,该同学的平均速率大小为3km/h,故C错误;
D.根据图形可知,该同学的总位移大小小于总路程大小,则该同学的平均速度大小小于平均速率,故D错误。
故选A。
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 加速度的计算
例1 2024年5月8日中国选手朱雪莹在巴黎奥运会选拔赛中以56.89分的好成绩夺冠,在蹦床比赛中,她从高处自由落下,以大小为8m/s的竖直速度着网,与网作用后,沿着竖直方向以大小为10m/s的速度弹回,已知朱雪莹与网接触的时间Δt=1.0s,则朱雪莹在与网接触的这段时间内加速度的大小和方向分别为( )
A.18.0m/s2,竖直向上 B.8.0m/s2,竖直向上
C.10.0m/s2,竖直向下 D.2.0m/s2,竖直向下
【答案】A
【详解】以竖直向上为正方向,朱雪莹在与网接触的这段时间内加速度为
可知加速度大小为18.0m/s2,竖直向上。
故选A。
【变式训练1·变考法】一质点以不变的速率v沿半径为R的圆周运动,从经过M点开始,先后经过P、N、Q后回到M点,周而复始,则下列说法正的是( )
A.从M到P过程中的位移与从P到N过程中的位移相同
B.从M到P的过程中,平均速度的大小为
C.从M到N的过程中,速度变化量的大小为2v
D.从M到N的过程中,平均加速度的大小为
【答案】C
【详解】A.位移是由初位置指向末位置的有向线段,从M到P过程中的位移与从P到N过程中的位移大小相同,但方向不同,故A错误;
B.从M到P的过程中,平均速度的大小为
,
解得
故B错误;
C.点与点处速度相反,则从M到N的过程中,速度变化量的大小为,故C正确;
D.从M到N的过程中,平均加速度的大小为
故D错误。
故选C。
【变式训练2·变考法】小明同学沿某一足够长的光滑斜面向上推出一个小球m,某时刻小球速度的大小为18m/s,2s后速度的大小变为4m/s,g=9.8m/s2。这2s内该物体( )
A.速度变化的大小一定等于14 m/s B.速度变化的大小可能等于22 m/s
C.速度变化率的大小一定为11 m/s2 D.速度变化率的大小可能为11m/s2
【答案】A
【详解】由题意可知,小球沿光滑斜面向上运动,2s后速度的大小变为4m/s,则有这个速度的方向可能与初速度方向相同,也可能与初速度方向相反,与初速度方向相同时,速度的变化大小是14m/s;与初速度方向相反时,速度的变化大小是22m/s,则有速度变化率的大小,即加速度大小为和,因重力加速度g=9.8m/s2,则速度变化率的大小不可能是11m/s2,因此速度变化的大小一定等于14 m/s 。
故选A。
考向2 速度、速度变化量和加速度的关系
例2 如图所示,2024年12月16日18时00分,我国在文昌发射中心使用长征五号乙运载火箭/远征二号上面级,成功将卫星互联网低轨01星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。下列说法正确的是( )
A.运载火箭刚点火时还没有运动,其加速度一定为零
B.运载火箭升空过程速度变化越大,其加速度就大
C.运载火箭升空过程速度变化越快,其加速度就大
D.运载火箭离开地面的瞬间,火箭的速度很小,所以加速度很小
【答案】C
【详解】A.运载火箭刚点火时速度为零,加速度不为零,故A错误;
BC.加速度是描述速度变化快慢的物理量,运载火箭升空过程速度变化越快,其加速度就越大,加速度的大小与其速度变化的大小无关,故B错误,C正确;
D.加速度与速度没有必然的联系,运载火箭离开地面的瞬间,火箭的速度很小,加速度不一定很小,故D错误。
故选C。
【变式训练1·变载体】在一档展现我国人民生活水平飞速发展的电视节目中,导演用富有感染力的视角拍摄了高铁列车、新能源汽车、C919大飞机等国产先进交通工具的逐步普及。关于以上交通工具的说法正确的是( )
A.高铁列车刹车过程中,速度越来越小,加速度也越来越小
B.新能源汽车在平直道路上行驶时,速度的方向向前,加速度的方向可能向后
C.新能源汽车在平直道路上行驶时,若速度变化很大,则加速度一定很大
D.C919大飞机在高空沿直线加速飞行过程中,速度很大,则加速度也一定很大
【答案】B
【详解】A.高铁列车刹车过程中,速度越来越小,加速度与速度反向,但加速度大小不一定也越来越小,选项A错误;
B.新能源汽车在平直道路上行驶时,若做减速运动,则速度的方向向前,加速度的方向向后,选项B正确;
C.新能源汽车在平直道路上行驶时,若速度变化很大,但加速度不一定很大,还与时间有关,选项C错误;
D.C919大飞机在高空沿直线加速飞行过程中,速度很大,但是加速度不一定很大,选项D错误。
故选B。
【变式训练2·变载体】2019年10月1日在国庆阅兵式上,教练机机群掠过,划出7条美丽彩带,向新中国70华诞献上诚挚的祝福。如图所示,下列关于飞机运动情况的说法正确的是( )
A.飞机的速度越大,加速度也一定越大
B.飞机的速度变化越快,加速度一定越大
C.飞机的速度变化越大,加速度也一定越大
D.飞机的加速度不断减小,速度一定越来越小
【答案】B
【详解】A. 速度大的物体加速度不一定大,例如速度大的匀速直线运动,加速度为零,故A错误;
B. 加速度是表示速度变化快慢的物理量,所以飞机速度变化越快,加速度一定越大,故B正确;
C.根据可知加速度a由速度的变化量△v和速度发生改变所需要的时间△t共同决定,虽然△v大,但△t更大时,a可以很小,故C错误;
D. 飞机加速度不断减小,如果加速度的方向与速度同向时,速度增加,故D错误;
故选:B。
考向3 物体速度变化规律分析
例3 以下说法正确的是( )
A.加速度数值很大的物体,速度的变化量必然很大
B.加速度数值大于零的物体,速度必然是增加
C.一个质点做直线运动,开始时位移、加速度、速度三者方向相同,某时刻开始加速度大小逐渐减小直至为零,在此过程中,位移逐渐减小,当加速度减小到零时,位移将不再减小
D.一个质点做直线运动,开始时位移、加速度、速度三者方向相同,某时刻开始加速度大小逐渐减小直至为零,在此过程中,速度逐渐增大,当加速度减小到零时,速度达到最大值
【答案】D
【详解】A.加速度很大的物体,速度变化快,速度变化量不一定大,故A错误;
B.加速度大于零的物体,速度可能小于零,则加速度与速度方向相反,速度减小,故B错误;
C.一个质点做直线运动,开始时位移、加速度、速度三者方向相同,某时刻开始加速度大小逐渐减小直至为零,在此过程中,位移逐渐增大,当加速度减小到零时,速度保持不变,做匀速直线运动,位移将继续增大,故C错误;
D.加速度方向与速度方向相同,加速度减小,速度增大,加速度减小到零,速度达到最大,由于速度的方向不变,则位移逐渐增大,故D正确。
故选D。
【变式训练1·变载体】2019南京马拉松比赛中,某跑友在其中一段直线跑道上运动时,其速度方向与加速度方向相同,加速度a的值不断减小直至为零,该跑友在该段直线跑道上的( )
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.速度不断减小,当a=0时,位移达到最大值
D.速度不断增大,位移不断增大,当a=0时,速度达到最大
【答案】D
【详解】当a、v同向时则加速。a、v反向时则减速。跑友的速度方向与加速度方向相同,所以该跑友做的是加速运动,速度不断增大。其加速度不断减小是说明速度变化的越来越慢,即增加的越来越慢,当加速度为零时,其速度达到最大,在整个过程中,速度方向不发生变化,所以位移也不断增大,故D正确,ABC错误;
故选D。
【变式训练2·变载体】2021年7月1日庆祝中国共产党成立100周年大会在北京天安门广场隆重举行。在飞行庆祝表演中空军出动71架飞机,其中歼-20组成三个编队,每个编队5架。歼-20飞越天安门广场的画面如图所示。假如飞机做直线运动,飞机的加速度方向与初速度方向一致,且加速度由某一值逐渐减小,直到为零,则飞机运动的( )
A.速度先增大,后减小,直到为零
B.速度先减小后增大,直到最大
C.速度越来越小,至加速度为零时,速度为零
D.速度越来越大,至加速度为零时,速度最大
【答案】D
【详解】飞机做直线运动,当加速度方向与速度方向一致,飞机做加速运动,当加速度方向与速度方向相反,飞机做减速运动,所以飞机的速度越来越大。而当加速度的值减少为零时,飞机的速度达到最大值。
故选D。
考向4 利用图像分析加速度
例4 如图一所示,2025蛇年春晚,国产宇树科技机器人集体扭秧歌引人注目,动作丝滑堪比人类。图二记录其中一台机器人在一段时间内运动的速度-时间图像,如图所示,在0~6s内,下列说法正确的是( )
A.机器人可能做曲线运动
B.机器人第1s内和第2s内的速度方向相反
C.机器人第1s内和第2s内的加速度方向相反
D.机器人第3s内的速度方向和加速度方向相反
【答案】C
【详解】A.机器人做直线运动,A错误;
B.机器人第1s内和第2s内的速度方向相同,均向正方向运动,B错误;
C.机器人第1s内加速度向正方向,第2s内加速度向负方向,机器人第1s内和第2s内的加速度方向相反,C正确;
D.机器人第3s内的速度方向和加速度方向相同,均向负方向,D错误。
故选C。
【变式训练1·变考法】甲、乙两物体同时同地从静止出发做直线运动,物体的加速度与时间关系如图所示。关于两个物体的运动,下列判断正确的是( )
A.物体甲做加速度减小的变加速直线运动,物体乙做初速度为0的匀加速直线运动
B.1s末,两物体速度相同,均为2.5m/s
C.2s末,两物体的位移相同
D.若物体甲在时速度为2m/s,其加速度与速度同方向,则2s末的速度大小为7m/s
【答案】D
【详解】A.由图像可知,甲、乙的加速度都在变化,不可能做匀变速运动,A错误;
B.根据图像与两坐标轴所围的“面积”表示对应时间内速度的变化
1s末,甲的速度变化
乙的速度变化
甲,乙两物体初速度都为0,1s末甲、乙两物体的速度大小分别为
,B错误;
C.物体甲做加速度减小的变加速直线运动,物体乙做加速度增加的变加速直线运动,画出两者的图像可知,2s末甲的位移大于乙的位移,C错误;
D.若物体甲在时速度为,2s末速度增加量,则2s末的速度大小
D正确。
故选D。
【变式训练2·变考法】电梯、汽车等交通工具在加速时会使乘客产生不适感,不适感的程度可用“急动度”来描述,急动度越小,乘客感觉越舒适。右图为某汽车直线加速过程的急动度j随时间t的变化图像,则该过程中汽车加速度a随时间t的变化图像为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】根据“急动度”表达式,则j为a-t图像的斜率,结合j-t图像可知,j随时间t先均匀减小后不变(不为零),可知a-t图像的斜率先减小后不变(不为零),可知a-t图像为C。
故选C。
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.(2025·黑吉辽蒙卷·高考真题)书法课上,某同学临摹“力”字时,笔尖的轨迹如图中带箭头的实线所示。笔尖由a点经b点回到a点,则( )
A.该过程位移为0 B.该过程路程为0
C.两次过a点时速度方向相同 D.两次过a点时摩擦力方向相同
【答案】A
【详解】A.笔尖由a点经b点回到a点过程,初位置和末位置相同,位移为零,故A正确;
B.笔尖由a点经b点回到a点过程,轨迹长度不为零,则路程不为零,故B错误;
C.两次过a点时轨迹的切线方向不同,则速度方向不同,故C错误;
D.摩擦力方向与笔尖的速度方向相反,则两次过a点时摩擦力方向不同,故D错误。
故选A 。
3.(2025·四川·高考真题)2025年4月30日,神舟十九号载人飞船成功返回。某同学在观看直播时注意到,返回舱从高度3090m下降到高度2010m,用时约130s。这段时间内,返回舱在竖直方向上的平均速度大小约为( )
A.8.3m/s B.15.5m/s C.23.8m/s D.39.2m/s
【答案】A
【详解】返回舱下降的位移为Δh = 1080m
则返回舱在竖直方向上的平均速度大小约为
故选A。
4.(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。
5.(2023·浙江·高考真题)“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
【答案】C
【详解】AB.“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,AB错误;
CD.“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。
故选C。
6.(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。
1 / 2
学科网(北京)股份有限公司
$$