内容正文:
第一章
运动的描述 匀变速直线运动的研究
1
大单元分层教学设计
基础落实课 第1讲 描述运动的基本概念
第2讲 匀变速直线运动的规律
第3讲 自由落体运动和竖直上抛运动
综合融通课 第4讲 微专题——运动图像问题
第5讲 微专题——追及、相遇问题
实验探究课 第6讲 探究小车速度随时间变化的规律
描述运动的基本概念(基础落实课)
第 1 讲
1
课前基础先行
2
逐点清(一) 质点、参考系、时间与位移
CONTENTS
目录
4
逐点清(三) 加速度
5
课时跟踪检测
3
逐点清(二) 平均速度与瞬时速度
课前基础先行
一、质点、参考系
1.质点
(1)定义:用来代替物体的具有_____的点。
(2)物体看作质点的条件:物体的_____和_____对所研究问题的影响可以忽略。
质量
大小
形状
2.参考系
(1)定义:在描述物体的运动时,用来作为_____的物体。
(2) 选取:可任意选取,对同一物体,所选的参考系不同,运动的描述可能会_____,通常以_____为参考系。
二、时间、位移
1.时刻与时间:时刻是指某一_______,时间是指两个时刻的间隔。
参考
不同
地面
瞬时
2.位移与路程
定
义 位移 描述物体位置的变化,用由_______指向_______的有向线段表示
路程 物体运动轨迹的长度
区别 (1)位移是_____,方向由初位置指向末位置,运算规则遵循矢量的平行四边形定则
(2)路程是标量,没有_____,运算规则遵循代数运算法则
联系 (1)单向直线运动中,位移的大小_____路程
(2)其他情况下,位移的大小_____路程
初位置
末位置
矢量
方向
等于
小于
三、速度与速率
平均速度 物体运动的_____与发生这段位移所用_____之比,即=,是矢量,其方向与_____的方向相同
瞬时速度 运动物体在________或_________的速度,是矢量,方向为该时刻运动方向或沿运动轨迹在该点的_____方向
速率 __________的大小,是标量
平均速率 物体运动的______与通过这段路程所用时间的比值
位移
时间
位移
某时刻
某位置
切线
瞬时速度
路程
四、加速度
定义 物体运动速度的________跟发生这一变化所用时间之比
定义式 a=______,单位:m/s2
方向 与速度变化的方向相同,由______的方向决定
物理意义 描述物体速度变化______的物理量
变化
合力
快慢
1.(2023·浙江6月选考,T2A)踢香蕉球时足球可视为质点。 ( )
2.参考系必须选择静止不动的物体。 ( )
3.(教科必修1P6T1·选摘)关于时间间隔与时刻,判断下列说法的正误:
①手表上指针所指的某一位置表示的是时间间隔。 ( )
②作息时间表上的7:40表示的是时刻。 ( )
微点判断
×
×
×
√
4.(人教必修1P33T4·改编)关于位移和路程,判断下列说法的正误:
①位移和路程在大小上总相等,只是位移有方向,是矢量,路程无方向,是标量。 ( )
②位移用来描述直线运动,路程用来描述曲线运动。 ( )
③位移是矢量,它取决于物体的始末位置;路程是标量,它取决于物体实际通过的路线。 ( )
×
×
√
5.(鲁科必修1P27T1)子弹射出枪口时的速度是800 m/s,是指平均速度。 ( )
6.(教科必修1P28T1·选摘)判断下列说法的正误:
①物体速度变化的方向一定与其初始速度的方向一致。 ( )
②物体的加速度与速度同向时,其速度一定在增加。 ( )
7.物体的速度变化很大,其加速度也很大。 ( )
×
×
√
×
逐点清(一) 质点、参考系、时间与位移
课
堂
题点全练
1.[物体看作质点的条件](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 ( )
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
√
解析: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,此时运动员不能够视为质点,故A错误;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,此时运动员不能够视为质点,故B错误;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,此时运动员能够视为质点,故C正确;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,此时运动员不能够视为质点,故D错误。
2.[参考系的选取]在“金星凌日”的精彩天象中,观察到太阳表面上有颗小黑影缓慢走过,持续时间达六个半小时,那便是金星,如图所示。下面说法正确的是 ( )
A.地球在金星与太阳之间
B.观测“金星凌日”时可将太阳看成质点
C.以太阳为参考系,金星绕太阳一周位移为零
D.以太阳为参考系,可以认为金星是静止的
√
解析:当金星运行到太阳与地球之间且三者几乎排成一条直线时,天文学上称为“金星凌日”,故A错误;观测“金星凌日”时不可以将太阳看成质点,故B错误;以太阳为参考系,金星绕太阳做圆周运动,金星绕太阳一周的位移为零,故C正确,D错误。
3.[时刻和时间](2025·福州高三月考)植保无人机喷洒农药,最快速度达到150亩/小时,可持续工作8小时。下列说法中正确的是 ( )
A.调整无人机在空中的姿态时,可以将无人机看成质点
B.观察无人机飞行速度时,可以选取无人机上的摄像机为参考系
C.“8小时”指的是时刻
D.“8小时”指的是时间
√
解析:调整无人机在空中的姿态时,无人机的大小和形状不能忽略,不能将无人机看成质点,故A错误;观察无人机的飞行速度时,假如选取无人机上的摄像机作为参考系,无人机是静止的,其相对速度为零,故无法研究无人机的速度,故B错误;“8小时”指的是时间,故C错误,D正确。
4.[位移与路程]
(1)(双选)如图为400 m的标准跑道,直道部分AB、CD的长度均为100 m,弯道部分BC、DA是半圆弧,其长度也为100 m,P点为半圆弧BC的中点。B点为 200 m赛跑的起点,经C点到终点D,下列说法正确的是( )
A.运动员由B点运动到D点的位移大小为200 m
B.运动员由B点运动到D点的路程为200 m
C.运动员由C点运动到D点的直线运动阶段,位移就是路程
D.运动员由P点运动到D点的路程为150 m
√
√
解析:跑道半圆弧部分的直径为BC=AD= m,运动员由B点运动到D点的位移大小为s= m= m,故A错误;运动员由B点运动到D点的路程为 的长度100 m与CD的长度100 m之和,则路程为200 m,故B正确;运动员由C点运动到D点的直线运动阶段,位移的大小等于路程,但不能说位移就是路程,故C错误;运动员由P点运动到D点的路程为l= +CD=50 m+100 m=150 m,故D正确。
(2)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,桥架移动方向与小车在桥架上移动方向相互垂直。根据平行四边形定则,小车相对地面的位移大小为10 m。
对四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研究的问题决定的,而不是依据
物体自身的大小和形状来判断。
(2)研究任何物体的运动都要明确参考系,无特殊说明时,通常以地面作为参考系。
精要点拨
(3)时刻指的是某一时间点,在时间轴上用一个确定的点表示,对应的物理量是位置、瞬时速度、瞬时加速度等状态量。时间是指两个时刻间的一段间隔,在时间轴上用线段表示,对应的物理量是位移、平均速度、速度变化量等过程量。
(4)位移用来描述物体位置的变化,是由初位置指向末位置的有向线段,应用矢量的平行四边形定则运算;路程由实际的运动路径决定,应用标量的代数运算法则运算。
逐点清(二) 平均速度与
瞬时速度
课
堂
1.[对平均速度和瞬时速度的理解]
在某次伐木工攀爬大赛中,伐木工甲和乙同时开始攀爬,伐木工甲率先爬到顶端,结果却是乙第一个返回到出发点,则( )
题点全练
A.向上爬的过程中,经过中点时甲的速度一定大于乙的速度
B.甲在最高点的速度一定大于乙在最高点的速度
C.从顶端返回的过程中,甲的平均速度一定大于乙的平均速度
D.全过程中,甲、乙的平均速度一样大
√
解析:根据题意无法比较甲、乙在中点时的速度,故A错误;甲、乙在最高点的速度都为零,甲在最高点的速度等于乙在最高点的速度,故B错误;从顶端返回的过程中,甲、乙的位移相等,伐木工甲率先爬到顶端,乙先返回到出发点,说明从顶端返回的过程中,乙所用的时间较短,根据=可知甲的平均速度一定小于乙的平均速度,故C错误;全过程中,甲、乙的位移相等,均为零,故甲、乙的平均速度一样大,故D正确。
2.[瞬时速度的计算]
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,则遮光板前端通过光电门1和光电门2的瞬时速度分别为( )
A.0.10 m/s 0.30 m/s B.0.20 m/s 0.30 m/s
C.0.10 m/s 0.20 m/s D.无法计算
√
解析:遮光板通过光电门1的平均速度v1==0.10 m/s,遮光板通过光电门2的平均速度v2==0.30 m/s,由于遮光板通过光电门1和光电门2的时间很短,故可以将v1和v2视为所求的瞬时速度,A正确。
3.[平均速度与平均速率的比较]
(2023·福建高考)“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
√
解析:由题意可知从O到N处的路程为lON=lOM+lMN=585 m+304 m
=889 m,故A错误;位移的大小为两点之间的直线距离,因“祝融号”行驶路径是一条曲线,则位移大小一定小于路程,故B错误;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==米/天≈9.59米/天,故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处的平均速度大小为==米/天≈10米/天,故D正确。
1.平均速度和瞬时速度的区别与联系
精要点拨
区
别 (1)平均速度是过程量,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,表示物体在某一位置或某一时刻的运动快慢程度
联
系 (1)瞬时速度是运动时间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
2.平均速度与平均速率的比较
(1)平均速度是位移与时间之比,平均速率是路程与时间之比。
(2)一般情况下,平均速率大于平均速度的大小。
(3)在单向直线运动中,平均速率等于平均速度的大小。
逐点清(三) 加速度
课
堂
1.(2025·泉州高三月考)2024年10月10日,在西昌卫星发射中心,长征三号乙运载火箭点火起飞,成功将卫星互联网高轨卫星03星精准送入预定轨道,发射任务取得圆满成功。下列说法正确的是 ( )
A.火箭的速度越大,加速度越大
B.火箭的速度变化越大,加速度越大
C.火箭的速度变化越快,加速度越大
D.火箭的加速度方向总是与速度的方向相同
√
细作1 速度、速度变化量与加速度的关系
解析:火箭的速度大,若速度变化量为零,则加速度为零,故加速度不一定大,故A错误;火箭的速度变化大,若发生速度变化所用的时间很长,则加速度不一定大,故B错误;火箭的速度变化越快,即速度变化率越大,加速度越大,故C正确;根据加速度的定义,火箭的加速度方向总是与速度变化量的方向相同,故D错误。
一点一过 理解加速度注意六个“不一定”
(1)速度大,加速度不一定大;加速度大,速度不一定大。加速度和速度的大小没有必然联系。
(2)速度变化量大,加速度不一定大;加速度大,速度变化量不一定大。
(3)加速度为零,速度不一定为零;速度为零,加速度不一定为零。
2.(双选)一个物体做变速直线运动,物体的加速度方向不变,大小从某一值逐渐减小到零,则在此过程中,关于该物体的运动情况的说法可能正确的是 ( )
A.物体速度不断增大,加速度减小到零时,物体速度最大
B.物体速度不断减小,且速度随时间变化越来越快
C.物体速度减小到零后,反向加速再匀速
D.物体速度不断增大,然后逐渐减小
√
细作2 物体速度变化规律分析
√
解析:物体做变速直线运动,若速度方向与加速度方向相同,加速度逐渐减小,速度不断增大,当加速度减小到零时,速度达到最大,而后做匀速直线运动,A正确,D错误;若速度方向与加速度方向相反,速度不断减小,加速度减小,速度变化越来越慢,B错误;当加速度减小到零时,物体速度可能恰好为零,也可能当速度减为零时,加速度不为零,然后物体反向做加速直线运动,加速度等于零后,物体做匀速运动,C正确。
一点一过 根据a与v的方向关系判断速度变化
(1)a和v同向(加速直线运动)⇒
(2) a和v反向(减速直线运动)⇒
3.(2025·龙岩高三月考)高速公路上的避险车道是为了让刹车失灵的车辆冲上做匀减速直线运动从而减少重大交通事故。如图所示,避险车道的斜坡长200 m。某大货车刹车失灵冲上该避险车道,经过10 s沿斜坡向上运动150 m而停止运动,求:
细作3 加速度的计算
(1)该车沿斜坡运动的平均速度大小;
答案:15 m/s
解析:根据平均速度公式,可得该车沿斜坡运动的平均速度大小为== m/s=15 m/s。
(2)该车冲上斜坡时的初速度大小;
答案:30 m/s
解析:根据匀变速直线运动的推论=
可知该车冲上斜坡时的初速度大小为
v0=2=30 m/s。
(3)该车冲上斜坡过程的加速度大小。
答案:3 m/s2
解析:设该车运动方向为正方向,根据加速度的定义式,可知该车冲上斜坡过程的加速度为a==-3 m/s2,加速度的大小为3 m/s2。
一点一过 计算加速度的步骤及方法
课时跟踪检测
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(说明:标★的为推荐讲评题目)
一、单项选择题
1.如图所示是奥运会中的比赛项目,在考查运动员比赛成绩时,可将运动员视为质点的是( )
√
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解析:跳水比赛中要考虑运动员的动作,故不能将其视为质点,故A错误;双杠比赛中要考虑运动员的动作,故不能将其视为质点,故B错误;体操比赛中要考虑运动员的姿态,故不能将其视为质点,故C错误;马拉松比赛中,运动员的大小和体积可以忽略不计,故可以将其视为质点,故D正确。
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2.(2025·泉州高三模拟)2024年6月25日14时07分,嫦娥六号返回器携带来自月背的月球样品安全着陆在内蒙古四子王旗预定区域,标志着探月工程嫦娥六号任务取得圆满成功。这次探月工程,突破了月球逆行轨道设计与控制、月背智能快速采样、月背起飞上升等关键技术,首次获取月背的月球样品并顺利返回。如图是某次嫦娥六号为躲避陨石坑的一段飞行路线,下列说法中正确的是 ( )
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A.2024年6月25日14时07分指的是时间间隔
B.研究嫦娥六号着陆过程的技术时可以把它简化成质点
C.嫦娥六号由图中O点到B点的平均速率一定大于此过程的平均速度的大小
D.嫦娥六号变轨飞向环月轨道的过程中,以嫦娥六号为参考系,月球是静止不动的
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解析:2024年6月25日14时07分指的是时刻,故A错误;研究嫦娥六号着陆过程的技术时,嫦娥六号的形状、大小不能忽略,不可以把它简化成质点,故B错误;平均速率是指物体的路程和通过这段路程所用时间的比值,平均速度是指物体的位移和通过这段位移所用时间的比值,嫦娥六号由题图中O点到B点的路程大于此过程的位移大小,运动时间相同,故嫦娥六号由题图中O点到B点的平均速率一定大于此过程的平均速度的大小,故C正确;嫦娥六号变轨飞向环月轨道的过程中,以嫦娥六号为参考系,月球是运动的,故D错误。
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3.(2025·福建晋江高三模拟)第33届夏季奥林匹克运动会在巴黎举行,其中在男子100米自由泳(泳道长50米)决赛中,我国运动员以46秒40的成绩创造了新的奥运会纪录,勇夺该项目冠军,这也是我国游泳队在该项目历史上的第一金。下列说法中正确的是 ( )
A.研究运动员的泳姿时可以将其看作质点
B.运动员全程的位移大小为100 m
C.运动员全程的平均速度约为2.16 m/s
D.运动员全程的平均速率约为2.16 m/s
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解析:研究运动员的泳姿时,不能忽略运动员的大小和形状,故不能将其看作质点,故A错误;根据题意可知运动员的位移为零,则平均速度为零,故B、C错误;平均速率等于路程除以时间,为v=≈2.16 m/s,故D正确。
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4.厦门北站到福州南站的G1632次高铁列车的时刻表如下表所示,已知厦门北站到福州南站的直线距离约为199 km,下列说法正确的是 ( )
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站名 到时 发时 停留
厦门北 06:25 06:25 ……
泉州南 06:42 06:44 2分
莆田 07:08 07:10 2分
福州南 07:34 07:36 2分
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A.06:25是指时间
B.研究列车驶出厦门北站的平均速度时,列车可视为质点
C.以G1632次列车为参考系,坐在车上的乘客在运动
D.列车全程的平均速度大小约为173 km/h
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解析:06:25是指时刻,故A错误;研究列车驶出厦门北站的平均速度时,列车的长度不可忽略,故列车不可视为质点,故B错误;坐在列车中的乘客随列车一起运动,所以选择列车为参考系,乘客是静止的,故C错误;平均速度是指位移与时间之比,列车全程行驶69分钟,所以平均速度的大小约为173 km/h,故D正确。
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5.(2024·江西高考)某物体位置随时间的关系为s=1+2t+3t2,则关于其速度与1 s内的位移大小,下列说法正确的是 ( )
A.速度是刻画物体位置变化快慢的物理量,1 s内的位移大小为6 m
B.速度是刻画物体位移变化快慢的物理量,1 s内的位移大小为6 m
C.速度是刻画物体位置变化快慢的物理量,1 s内的位移大小为5 m
D.速度是刻画物体位移变化快慢的物理量,1 s内的位移大小为5 m
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解析:根据速度的定义式v=,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,而时间是这段时间间隔的长度。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s = 1+2t+3t2,可知开始时物体的位置s0=1 m,1 s时物体的位置s1=6 m,则1 s内物体的位移为Δs = s1-s0= 5 m,故选C。
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6.酒店内的智能机器人可以把1楼大厅的外卖送至指
定楼层的客房。如图为机器人送餐至9楼的场景。下列说
法正确的是 ( )
A.在避开障碍物的过程中,可以把机器人看成质点
B.记录机器人从1楼至9楼的时间,可以把机器人看成质点
C.送餐的全过程,机器人的位移大小可能等于路程
D.若送餐用时625 s,行程50 m,机器人的平均速度大小为0.08 m/s
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解析:在避开障碍物的过程中,机器人的大小和形状不可以忽略不计,则不可以把机器人看成质点,故A错误;记录机器人从1楼至9楼的时间,机器人的大小和形状可以忽略不计,则可以把机器人看成质点,故B正确;送餐的全过程,机器人不是沿着直线运动,则机器人的位移大小小于路程,故C错误;不知道机器人的位移大小,则无法求出机器人的平均速度大小,故D错误。
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7.在现代的国防军工领域,无人机被广泛运用于侦测、预警和通信等各个方面。在某军区举行的一次军事演习中,甲、乙两架无人机以相同的速度沿同一条水平直线匀速前进,甲在前,乙在后,发现对方后,两架无人机的自动发射系统瞄准对方,同时以相对自身大小为v的速度水平射击对方,忽略发射子弹过程无人机速度的变化,不计空气阻力和子弹的竖直下落,则(两子弹不会相撞) ( )
A.甲先被击中 B.乙先被击中
C.甲不会被击中 D.甲、乙同时被击中
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解析:若选择其中一架无人机为参考系,则另一架无人机处于静止状态,则两颗子弹相对甲、乙两架无人机的速度大小都是v,则甲、乙同时被击中。故D正确。
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二、双项选择题
8.(2025·福建邵武高三检测)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,则下列说法正确的是( )
A.从M到P过程中的位移与从P到N过程中的位移不相同
B.从M到P的过程中,平均速度的大小为v
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
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解析: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正确;从M到P的过程中,平均速度的大小为==,其中t==,解得=,故B错误;在M点与在N点速度相反,则从M到N的过程中,速度变化量的大小为2v,故C正确;从M到N的过程中,平均加速度的大小为===,故D错误。
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9.厦门的鼓浪屿是集观光、度假、旅游、购物、休闲、娱乐为一体的综合性海岛风景文化旅游区。“鼓浪屿:国际历史社区”已被列入世界遗产名录。如图为小闵同学在游玩鼓浪屿某段时间内的s⁃t图像。随后小闵沿半径为R的圆进行取景,在t1内绕行1.5圈。由图可知 ( )
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A.在0~t0时间内,小闵的行走轨迹为一条曲线
B.在0~t0时间内,小闵的加速度越来越小,行走的平均速度小于
C.取景过程,小闵绕行的平均速率为
D.取景过程中,为实时监测相机的大致位置,可以将小闵与相机视为一个质点
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解析:从s⁃t图像可知,在0~t0时间内,小闵一直向着规定的正方向运动,所以其运动轨迹为一条直线,A错误;s⁃t图像的斜率表示物体运动的速度大小,从图像可得,在0~t0时间内,小闵运动的速度越来越小,但无法判断其加速度的变化情况;在0~t0时间内,小闵的平均速度=,故B错误;小闵做圆周运动的平均速率'===,故C正确;取景过程中,小闵做圆周运动,为实时监测相机的大致位置,可以将小闵与相机视为一个质点,故D正确。
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10.(2025·广东佛山模拟)小明同学乘坐动车时发现,车道旁每隔相同距离会有一根为动车组输电的电线杆,如图甲所示,夕阳照射下电线杆会在前行车厢内留下一个个的阴影,于是他将手机平放在车的窗台上,利用手机内置的光传感器测量动车向正北方向前行时光照强度随时间的变化曲线如图乙所示。查阅资料可知每两根电线杆的间隔为50 m,则下列说法正确的是 ( )
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A.0~10 s内动车做减速运动
B.0~16 s内动车做匀加速运动
C.0~10 s内动车的平均速率为25 m/s
D.14 s时动车的速率为50 m/s
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解析:由题图乙可知,0~10 s内动车做加速运动,10~16 s内动车做匀速运动,故A、B错误;0~10 s内动车的平均速率为== m/s= 25 m/s,14 s时动车的速率为v== m/s=50 m/s,故C、D正确。
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11.如图甲所示为速度传感器的工作示意图,P为发射超声波的固定小盒子,工作时P向被测物体发出短暂的超声波脉冲,脉冲被运动的物体反射后又被P接收。从P发射超声波开始计时,经过时间Δt再次发射超声波脉冲。图乙是两次发射的超声波的位移—时间图像,则下列说法正确的是( )
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A.物体到小盒子P的距离越来越远
B.在两次发射超声波脉冲的时间间隔Δt内,物体通过的位移为s2-s1
C.超声波的速度为
D.物体在t2-t1时间内的平均速度为
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解析:由题图乙可知,第二次超声波传播的最远距离比第一次的大,可知物体到小盒子P的距离越来越远,故A正确;由题图乙可知,物体在t2-t1时间内的位移为s2-s1,该时间内物体的平均速度为=,在Δt时间内物体通过的位移不等于s2-s1,故B错误,D正确;由题图乙可知,超声波的速度为v==,故C错误。
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三、非选择题
12.(3分)假设某次篮球比赛中,篮球以8 m/s的速度水平撞击篮板后以5 m/s的速度反向弹回,篮球与篮板接触的时间为0.1 s。若只考虑水平方向的运动,取初速度方向为正方向,则在该过程中篮球速度的变化量为 m/s,加速度为 m/s2。
解析:篮球在水平方向的速度变化量为Δv=-5 m/s-8 m/s=-13 m/s,水平方向的加速度为a==-130 m/s2。
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13.(10分)(2025·大连高三月考)某汽车以v0 = 10 m/s的速度在平直道路上匀速行驶。当司机发现前方路口交通信号灯突然变为红灯时,反应t1=1 s后踩下刹车,再经过2 s后汽车的速度减为8 m/s,求:
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(1)汽车刹车过程加速度的大小;(3分)
答案:1 m/s2
解析:根据加速度的定义式可知
a== m/s2=-1 m/s2
加速度大小为1 m/s2,“-”代表方向与初速度方向相反。
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(2)司机发现信号灯变为红灯后12 s内位移的大小。(7分)
答案:60 m
解析:从司机发现信号灯变为红灯到汽车速度减为0的时间
t=t1+=11 s<12 s,
则12 s内汽车已经停下
反应t1=1 s内汽车的位移为s1=v0t1=10 m
刹车过程的位移为s2==50 m
司机发现信号灯变为红灯后12 s内位移的大小为s=s1+s2=60 m。
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