第一章 第1课时　描述运动的基本概念-【优化指导】2026年物理一轮复习高中总复习·第1轮（人教版）

高考总复习 物理 第一章　运动的描述　匀变速直线运动的研究 第1课时　描述运动的基本概念 第一章　运动的描述　 匀变速直线运动的研究 四年考情研究 一、质点：研究一个物体的运动时，如果物体的______和______可以忽略，把它简化为一个具有质量的点。 二、参考系：描述一个物体的运动时，被选定作为______的某个其他物体。参考系的选取是任意的。 形状 大小 参考 夯实必备知识 三、时间间隔与时刻 夯实必备知识 四、位移和路程 1．位移表示物体______的变化，它是由物体初位置指向末位置的____________。位移是矢量，方向由___位置指向___位置。 2．路程是物体____________的长度。路程是标量，没有方向。 位置 有向线段 初 末 运动轨迹 夯实必备知识 位移 时刻 位置 夯实必备知识 3．速率：____________的大小，是标量。 4．平均速率：物体运动的______与通过这段路程所用时间的比值，不是平均速度的大小。 瞬时速度 路程 夯实必备知识 速度变化 速度变化量 合力 无关 夯实必备知识 4．加速度对速度的影响 情境 图示 规律 加速度与 速度同向 速度增加 加速度与 速度反向 速度减小 夯实必备知识 教材原型1► 人教必修第一册P12“旁栏”内容： ►　在物理学中，突出问题的主要因素，忽略次要因素，建立理想化的物理模型，……质点这一种理想化模型就是这种方法的具体应用。 夯实必备知识 模型对接1► (2024·浙江1月选考)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(　　) C 夯实必备知识 A.研究图甲运动员的入水动作 B．研究图乙运动员的空中转体姿态 C．研究图丙运动员在百米比赛中的平均速度 D．研究图丁运动员通过某个攀岩支点的动作 夯实必备知识 解析：研究题图甲运动员的入水动作时，运动员的形状和大小对所研究问题的影响不能够忽略，此时运动员不能够视为质点，A错误；研究题图乙运动员的空中转体姿态时，运动员的形状和大小对所研究问题的影响不能够忽略，此时运动员不能够视为质点，B错误；研究题图丙运动员在百米比赛中的平均速度时，运动员的形状和大小能够忽略，此时运动员能够视为质点，C正确；研究题图丁运动员通过某个攀岩支点的动作时，运动员的形状和大小对所研究问题的影响不能够忽略，此时运动员不能够视为质点，D错误。 夯实必备知识 教材原型2► 人教必修第一册P21“旁栏”内容：平均速度与平均速率的区别 ►　这里的速度和初中所学的速度含义不完全相同。 夯实必备知识 模型对接2►（2023·福建卷）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(　　) D 夯实必备知识 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 夯实必备知识 解析：由题意可知从O到N处的路程为sON＝sOM＋sMN＝585 m＋ 304 m＝889 m，A错误；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xON＝xOM＋xMN＝463 m＋234 m＝697 m，B错误；平均速率为路程与时间的比值，故从O 夯实必备知识 考点一　对质点、参考系、位移的理解 1．质点是理想模型：质点突出的特点是“具有质量”和“占有位置”，但没有大小、形状、体积。实际物体能否看成质点是由研究的问题决定的，而不能依据物体自身大小和形状来判断。 2．参考系的选取 (1)比较两物体的运动情况时，必须选同一参考系。 (2)参考系一般选取地面或相对地面静止的物体。 提升关键能力 3．区别位移和路程的关键“两点” (1)决定因素不同：位移由始、末位置决定；路程由实际的运动轨迹决定。 (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。 提升关键能力 1．(质点)2020年11月10日，我国奋斗者号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底，坐底深度10 909 m。奋斗者号照片如图所示，下列情况中奋斗者号一定可视为质点的是(　　) A．估算下降总时间时 B．用推进器使其转弯时 C．在海沟中穿越窄缝时 D．科学家在其舱内进行实验时 A 提升关键能力 解析：估算潜水器下降的总时间时，潜水器的大小和形状相对于运动的轨迹可以忽略，可以视为质点，A正确；用推进器使其转弯时和科学家在其舱内进行实验时，都需要考虑潜水器本身的特点，不可视为质点，B、D错误；在海沟中穿越窄缝时，潜水器的大小和形状相对于窄缝不可以忽略，不可视为质点，C错误。 提升关键能力 2．(参考系)(2025·浙江宁波模拟)温州轨道交通S1线是温州市第一条建成运营的城市轨道交通线路，于2019年投入运营，现已成为温州市民出行的重要交通工具之一。如图所示的是温州S1线一车辆进站时的情景，下列说法正确的是(　　) C 提升关键能力 A.研究某乘客上车动作时，可以将该乘客视为质点 B．研究车辆通过某一道闸所用的时间，可以将该车辆视为质点 C．选进站时运动的车辆为参考系，坐在车辆中的乘客是静止的 D．选进站时运动的车辆为参考系，站台上等候的乘客是静止的 提升关键能力 解析：研究某乘客上车动作时，不能忽略该乘客的形状和大小，不能将该乘客视为质点，A错误；研究车辆通过某一道闸所用的时间，不能忽略车辆的形状和大小，不能将该车辆视为质点，B错误；选进站时运动的车辆为参考系，坐在车辆中的乘客位置没有变化，是静止的，C正确；选进站时运动的车辆为参考系，站台上等候的乘客位置发生变化，是运动的，D错误。 提升关键能力 3．(位移)如图所示，自行车在水平地面上做匀速直线运动。车轮外边缘半径为R，气门芯到轮心的距离为r，自行车行驶过程中轮胎不打滑，初始时刻气门芯在最高点，不考虑车轮的形变。气门芯从初始时刻到第一次运动至最低点过程位移的大小为(　　) D 提升关键能力 提升关键能力 考点二　平均速度和瞬时速度 提升关键能力 提升关键能力 4．(瞬时速度与平均速度的分析)(2023·上海卷)一场跑步比赛中，第三跑道的运动员跑到30 m处时，停表计时为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 D 提升关键能力 解析：平均速度是某段时间内(或某段位移内)的速度，等于位移与所用时间的比值；瞬时速度是某时刻(或某位置)的速度。题中涉及的“30 m”是指运动的路程，若非直线运动，运动的位移不等于30 m，故无法算得平均速度和瞬时速度，D正确，A、B、C错误。 提升关键能力 5．(瞬时速度与平均速度的计算)小球正在粗糙水平桌面上做匀减速直线运动，用照相机对着小球每隔0.1 s拍照一次，得到一幅频闪照片，用刻度尺量得照片上小球各位置如图所示，已知照片与实物的比例为1∶10，则小球(　　) D 提升关键能力 A．在通过8 cm距离内的平均速度是0.2 m/s B．在通过8 cm距离内的平均速度是1.6 m/s C．通过6 cm处的瞬时速度是2.5 m/s D．通过6 cm处的瞬时速度是2 m/s 提升关键能力 提升关键能力 提升关键能力 考点三　对加速度的考查 1．速度变化快慢、速度变化率和加速度三者的含义相同。速度变化快就是速度变化率大、加速度大。 提升关键能力 3．加速度对运动性质的影响 提升关键能力 [例1] (2025·福建龙岩模拟)蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目。运动员从高处自由落下，以大小为8 m/s的竖直速度着网，与网作用后，沿着竖直方向以大小为10 m/s的速度弹回，已知运动员与网接触的时间Δt＝1.0 s，那么运动员在与网接触的这段时间内加速度的大小和方向分别为(　　) A．2 m/s2，向下 B．8 m/s2，向上 C．10 m/s2，向下 D．18 m/s2，向上 D 提升关键能力 提升关键能力 6．(运动量的综合分析)一个质点自原点开始在x轴上运动，初速度v0>0，加速度a>0，a的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．速度不断减小，位移一定增大 C．速度不断增大，当a＝0时，速度达到最大，位移不断增大 D．速度不断减小，当a＝0时，位移达到最大值 C 提升关键能力 解析：速度与加速度同向，质点做加速度减小的加速运动，速度增大，位移增大，A、B、D错误；当加速度等于零时，速度达到最大值，接下来做匀速直线运动，位移继续增大，C正确。 提升关键能力 C 提升关键能力 A．t3时刻汽车的加速度为零 B．0～t1时间内汽车的加速度逐渐减小 C．t1～t2时间内汽车的加速度均匀增大 D．t2～t3时间内汽车的平均加速度小于t1～t2时间内汽车的平均加速度 提升关键能力 提升关键能力 升华核心素养 求导数 明思维 函数转化研析 [例2] (2024·江西卷)一个质点沿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 C 升华核心素养 求导数 明思维 函数转化研析 解析：速度是描述物体运动快慢的物理量，即物体的空间位置随时间变化的快慢，B、D错误；根据x与t的关系式可知，t＝0时，质点位于x＝1 m处，t＝1 s时，质点位于x＝6 m处，因此质点在第1 s内的位移为5 m，A错误，C正确。 升华核心素养 求导数 明思维 函数转化研析 8．(极限思维法的应用)(2025·河北承德模拟)如图所示，在气垫导轨上安装有两个光电门A、B，A、B间距离L＝30 cm。为了测量滑块的加速度，在滑块上安装了一个宽度d＝1 cm的遮光条。现让滑块以某一加速度通过光电门A、B，记录了遮光条通过两个光电门A、B的时间分别为0.010 s、0.005 s，滑块从光电门A到B的时间为0.200 s。则下列说法正确的是(　　) C 升华核心素养 求导数 明思维 函数转化研析 A．滑块经过A的速度为1 cm/s B．滑块经过B的速度为2 cm/s C．滑块的加速度为5 m/s2 D．滑块在A、B间的平均速度为3 m/s 升华核心素养 求导数 明思维 函数转化研析 升华核心素养 求导数 明思维 函数转化研析 请完成：课后跟踪训练（1） 温馨提示 谢谢观看！ 五、速度 1．平均速度：物体发生的位移与发生这段位移所用的时间之比，即v＝，是矢量，其方向与对应的______的方向相同。 2．瞬时速度：运动物体在某一______或经过某一______的速度，是矢量。 六、加速度 1．定义式：a＝＝_________，单位：m/s2。 2．物理意义：表示物体____________的快慢。 3．方向：与_______________的方向相同，由______的方向决定，而与v0、v的方向______(填“有关”或“无关”)，是矢量。 行驶到M处的平均速率为OM＝＝米/天≈9.60米/天，C错误；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MN＝＝米/天≈10米/天，D正确。 A． B． C． D． 解析：当气门芯由轮子的最高点第一次运动到轮子的最低点时，轮子向前运动半个周长，气门芯的初位置与末位置如图所示，由几何知识得，气门芯的位移大小为x＝＝，D正确。 1．平均速度 (1)v＝是平均速度的定义式，适用于所有的运动。 (2)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．瞬时速度：瞬时速度等于运动时间Δt→0时的平均速度，公式v＝中，当Δt→0时，v是瞬时速度，所以可以用极短时间内的平均速度来表示某时刻的瞬时速度。 用v＝求瞬时速度时，求出的是粗略值，Δt越小，求出的结果越接近真实值。 解析：照相机每隔0.1 s拍照一次，所以小球从0处运动至8 cm处所用的时间t＝0.4 s，照片与实物的比例为1∶10，所以对应的实际位移x＝80 cm＝0.8 m，则小球在通过题图中8 cm距离内的平均速度＝＝ m/s＝2 m/s，A、B错误；小球通过6 cm处的瞬时速度可用小球从 3.5 cm处到7.5 cm处这一段位移的平均速度表示，题图中3.5 cm 到7.5 cm 这一段对应的实际位移x′＝40 cm＝0.4 m，所用时间t′＝0.2 s，所以小球通过6 cm 处的瞬时速度v′＝＝ m/s＝2 m/s，C错误，D正确。 2．加速度的决定式是a＝，即加速度的大小由物体受到的合力F和物体的质量m共同决定。 解析：取初速度的方向为正方向，即取着网前的速度方向为正方向，则v1＝8 m/s，v2＝－10 m/s，则a＝＝ m/s2＝－18 m/s2，负号说明加速度的方向与正方向相反，即向上，D正确。 7．(新考法—新概念的建立和应用)急动度j是描述加速度a随时间t变化快慢的物理量，即j＝，它可以用来反映乘客乘坐交通工具时的舒适程度，当交通工具的急动度为零时乘客感觉最舒适。如图所示为某汽车从静止开始启动一小段时间内的急动度j随时间t变化的规律。下列说法正确的是(　　) 解析：在j-t图像中，图线与t轴围成的面积表示加速度的变化量Δa，0～t3时间内，j-t图像与时间轴围成的面积不是0，则t3时刻汽车的加速度不为零，A错误；0～t1时间内图线与横轴围成的面积逐渐增大，则汽车的加速度逐渐增大，B错误；t1～t2时间内急动度不变，根据j＝可知，单位时间内的加速度变化量恒定不变，即加速度均匀增大，C正确；0～t3时间内汽车的加速度一直在增加，t3时刻加速度取得最大值，故t2～t3时间内汽车的平均加速度大于t1～t2时间内汽车的平均加速度，D错误。 极限思维法的本质是求导数 1．从导数角度看瞬时速度：瞬时速度是位置函数关于时间的导数，从极限思维的角度可知，公式v＝中，当Δt→0时，v是瞬时速度。 2．从导数角度看加速度：加速度是速度函数关于时间的导数，从极限思维的角度可知，公式a＝中，当Δt→0时，a是瞬时加速度。 解析：由于遮光条通过光电门的时间极短，所以可以用平均速度表示瞬时速度，否则不适宜这样处理。滑块通过光电门A的速度vA＝＝ m/s＝1 m/s，A错误；滑块通过光电门B的速度vB＝＝ m/s＝2 m/s，B错误；滑块的加速度a＝＝ m/s2＝5 m/s2，C正确；滑块在A、B间的平均速度＝＝ m/s＝1.5 m/s，D错误。 $$