第01讲 运动的描述(高效培优讲义)(全国通用)2026年高考物理一轮复习高效培优系列
2025-11-24
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2份
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69页
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 运动的描述 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 10.08 MB |
| 发布时间 | 2025-11-24 |
| 更新时间 | 2025-11-03 |
| 作者 | 梦想成真 |
| 品牌系列 | 上好课·一轮讲练测 |
| 审核时间 | 2025-09-02 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53710393.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
第01讲 运动的描述
目录
考情探究 2
知识梳理 3
探究核心考点 5
考点一 质点和参考系 5
考点二 位移和路程 6
考点三 平均速度和瞬时速度 6
考点四 加速度 8
考点五 运动图像 6
三阶突破训练 16
基础过关 16
能力提升 18
真题感知 21
一、5年真题考点分布
5年考情
考题示例
考点分析
关联考点
2021年浙江6月,2
2022年浙江1月,2
2023·浙江1月,3
2024·浙江1月,2
质点、参考系
平均速度
2023年福建卷,1
2025年四川卷,1
位移、瞬时速度、平均速度
平均速率
2025年江苏卷,1
加速度
匀变速直线运动
2023年全国甲卷,3
2024年新课标卷,1
x-t图像
匀变速直线运动
2023年江苏卷,1
2024年河北卷,3
2025年海南卷,3
v-t图像
匀变速直线运动
2023年湖北卷,8
a-t图像
加速度
二、命题规律及备考策略
【命题规律】本专题内容是新高考卷的常考内容,难度较低。
【备考策略】1.理解质点概念,能够判断物体是否能当质点看待。
2.理解位移,能区分位移和路程并会计算。
3.理解平均速度和瞬时速度,能区分平均速度和平均速率。
4.理解加速度,并会计算。
【命题预测】本节内容是新高考卷的必考内容,一般要联系实际,与其它知识综合,经常与匀变速直线运动、运动图像综合考查。
1.质点
(1)质点是用来代替物体的 的点,是一种 模型。质点不同于几何“点”,它无大小但有质量。(2)把物体看作质点的条件:物体的 和 对所研究的问题是 因素或者 因素。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大小和形状来判断。
2.参考系
在描述物体运动时,用来作为 的物体叫作参考系,通常以 为参考系。研究任何物体的运动都要明确参考系。
3.路程和位移
(1)路程是物体 的长度,它是标量。
(2)位移是由 指向 的有向线段,它是 。位移用来描述物体位置的变化,可以由初位置指向末位置的有向线段表示,线段的长短表示位移的大小,箭头的指向表示位移的方向。
(3)在单向直线运动中,位移的大小 路程;其他情况下,位移的大小 路程。
4.平均速度和瞬时速度
(1)平均速度:物体发生的 与发生这段位移所用时间之比,即=,是矢量,其方向就是
对应 的方向。求平均速度要找准对应的“位移”和发生这段位移所需的“时间”。
(2)瞬时速度:运动物体在 或经过 的速度,是矢量,其方向是物体在这一时刻的运动方向或运动轨迹的 方向。判断是否为瞬时速度,关键是看该速度是否对应“位置”或“时刻”。
(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, (填“一定”或“不一定”)等于平均速度的大小。
(5)用极限法求瞬时速度
由平均速度=可知,当Δt→0时,平均速度就可以认为等于某一时刻或某一位置的瞬时速度。测出物体在微小时间Δt内发生的微小位移Δx,就可求出瞬时速度,这样瞬时速度的测量便可转化为微小时间Δt和微小位移Δx的测量。
(6)平均速度和瞬时速度的区别与联系
区别
平均速度是过程量,表示物体在某段时间或某段位移内的平均运动快慢
瞬时速度是状态量,表示物体在某一时刻或某一位置的运动快慢
联系
瞬时速度是运动时间Δt→0时的平均速度。公式v=中,当Δt→0时,v近似为瞬时速度
5.加速度
(1)物理意义:描述物体速度 的物理量。
(2)定义:物体 与发生这一变化所用时间之比。定义式:a=,单位:m/s2。
(3)方向:与 的方向一致,由合力的方向决定,而与v0、v的方向 (填“有关”或“无关”),是矢量。
(4)速度、速度的变化量和加速度的对比
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
在任一时刻的速度v的大小由v0、a、Δt决定
由Δv=aΔt知,Δv由a与Δt决定
由a=知,a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
速度大,加速度不一定大;加速度大,速度也不一定大。加速度和速度的大小没有必然联系。
速度变化量大,加速度不一定大;加速度大,速度变化量也不一定大。
加速度为零,速度不一定为零;速度为零,加速度也不一定为零。
(5)对加速度大小和方向的进一步理解
6.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方向的关系。
(1)a和v同向―→
2a和v反向―→
7.对x-t图像与v-t图像的理解
x-t图像
v-t图像
图像
举例
意义
倾斜直线表示匀速直线运动;曲线表示变速直线运动
倾斜直线表示匀变速直线运动;曲线表示变加速直线运动
运动
情况
甲做匀速直线运动,乙做速度逐渐减小的直线运动
丙做匀加速直线运动,丁做加速度逐渐减小的变加速直线运动
交点和“面积”
两条图线的交点表示相遇;图线与横轴所围面积无意义
两条图线的交点表示t2时刻速度相等,图线与横轴所围面积表示位移的大小
位移
0~t1时间内甲、乙位移相等
0~t2时间内丁的位移大于丙的位移
平均
速度
0~t1时间内甲、乙平均速度相等
0~t2时间内丁的平均速度大于丙的平均速度
x-t图像与v-t图像都只能描述直线运动,且均不表示物体运动的轨迹。
分析图像要充分利用图像与其所对应的物理量的函数关系。
识图方法:一轴、二线、三斜率、四面积、五截距、六交点。
8.对a-t图像的理解
(1)图线①表示物体做加速度逐渐增大的直线运动,图线③表示物体做加速度逐渐减小的直线运动,图线②表示物体做匀变速直线运动。交点④表示加速度相等。
(2)由Δv=aΔt可知a-t图像中图线与横轴所围面积表示速度变化量。
考点一 质点和参考系
典例1.(2025·山西太原市小店区第一中学·开学摸底)关于机械运动的描述,以下说法不正确的是( )
A. 自然界的一切物体都处于永恒的运动中,绝对静止的物体是不存在的
B. 一个物体能否看成质点是由所研究的问题的性质决定的
C. 选择不同的参考系来观察同一物体的运动,其结果可以不同
D. 研究一个物体运动时,若物体上各点运动情况完全相同,但物体的大小和形状不能忽略,从描述物体的运动角度看,物体不能视为质点
典例2.(2025·浙江省北斗星盟·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
跟踪训练1.(2025·湖南省郴州市·一模)小明乘坐某复兴号列车从郴州去长沙游玩,早上7点21分从郴州西站出发,历经1小时05分于8点26分到达长沙南站,郴州西站到长沙南站高铁里程为330km,则( )
A. 1小时05分是时刻
B. 7点21分是时间间隔
C. 研究复兴号列车从郴州西站到长沙南站所用时间的过程中,该列车可以视为质点
D. 330km指的是位移大小
跟踪训练2.(2025·吉林省长春市·二模)在科学研究中,理想模型是为了便于研究问题而对研究对象进行的理想化抽象。下列不属于理想模型的是( )
A. 质点 B. 电场 C. 单摆 D. 理想气体
考点二 位移和路程
典例1.(2025·福建省莆田市·二模)2024年12月29日豆讯•木兰溪杯莆田马拉松魅力开跑。中国选手李波以2小时16分02秒的成绩获得男子组全马冠军。下列说法正确的是( )
A. 2小时16分02秒是指时刻
B. 李波全程的平均速度约为18.6km/h
C. 马拉松全程42.195km,42.195km是指路程
D. 研究李波发力动作时,可以把他看作质点
典例2.(2025·浙江省精诚联盟·二模)电动汽车自动泊车如图所示,汽车按图示路线(半径为6m的1/4圆弧与长为5m的直线构成)顺利停车成功,用时40s。汽车与地面间的动摩擦因数为0.3(最大静摩擦力等于滑动摩擦力),下列说法正确的是( )
A. 在自动泊车过程中汽车可以看成质点
B. 汽车泊车的平均速度约为0.31m/s
C. 汽车在转弯过程中允许最大的加速度约为0.016m/s²
D. 汽车在泊车过程中受到摩擦力总是与运动方向相反
跟踪训练1.(2025·吉林省延边朝鲜族自治州·一模)关于物体的运动,下列说法中正确的是( )
A. 甲图中老鹰飞得比较高,可以看成质点
B. 乙图中导航显示的是位移大小
C. 丙图中篮球比赛计时牌,图中为时刻
D. 丁图中雷达测速仪测得的是汽车的瞬时速率
跟踪训练2.(2025·山西太原市小店区第一中学·开学摸底)第19届亚运会于2023年9月23日至10月8日在我国杭州举行,田径比赛使用400米标准跑道,下图为400米标准跑道简化示意图,400米指的是跑道内圈的长度,内圈跑道由直道部分和两个半圆组成,直道部分长度为87m,半圆的半径为36m,A点为直跑道的起点,B点为直跑道的中点,假设某同学在该跑道内圈上进行训练,以下说法正确的是( )
A. 若起跑点为A且该同学完成5000m长跑训练,则他全程的位移大小为87m
B. 若起跑点为B且该同学完成5000m长跑训练,则他全程的位移大小为36m
C. 若起跑点为A且该同学完成10000m长跑训练,则他全程的位移大小为72m
D. 若该同学完成10000米长跑训练,则他全程的平均速度为0
考点三 平均速度和瞬时速度
典例1.(2025·福建省莆田市·二模)某同学利用如图甲的实验装置测定滑块与斜面体之间的动摩擦因数,实验时进行了如下操作:
①将斜面体固定在桌面上,测量出其倾角为θ,光电门固定在斜面体上;
②用游标卡尺测量遮光条的宽度d;
③将带有遮光条的滑块由静止释放,测量释放点与光电门之间的距离x,记录遮光条经过光电门的挡光时间t;
④改变释放点的位置,重复实验步骤③。
(1)本实验利用光电门测滑块的速度,所应用的物理方法是 ;(填选项前的字母)
A. 等效替代法 B. 理想实验法 C. 极限思维法
典例2.(2025·福建省厦门市·二模)如图所示,某扫地机器人在客厅内执行清扫任务,机器人从客厅点出发,沿虚线运动到点,耗时,清扫路线的总长度为的直线距离为,清扫过程中机器人所受的平均阻力大小为,则( )
A. 表示时刻
B. 此过程平均速度大小为
C. 此过程平均速率为
D. 此过程克服阻力做功240J
典例3.(2025·北京市朝阳区·二模)2025年4月19日北京半程马拉松比赛中,人形机器人首次参赛。已知半马从起点到终点直线距离约为12km,实际赛道长度为21.0975km,冠军机器人用时约2小时40分完成比赛。下列说法正确的是( )
A. 机器人的位移大小为21.0975km
B. 机器人的平均速度大小约为4.5km/h
C. 若机器人在弯道段保持速率不变,则其所受合外力为零
D. 机器人冲过终点线时的瞬时速度一定大于其全程的平均速度
跟踪训练1.(2025·湖南省邵阳市·一模) 2024年10月8日消息,本年度诺贝尔物理学奖授予约翰·霍普菲尔德和杰弗里·辛顿,“以表彰他们为利用人工神经网络进行机器学习作出的基础性发现和发明”。在物理学的探索和发现过程中,物理过程和研究方法比物理知识本身更加重要。以下关于物理学研究方法和物理学史的叙述中正确的是( )
A. 惯性定律即牛顿第一定律,伽利略通过理想斜面实验直接验证了惯性定律
B. 美国科学家富兰克林命名了正电荷和负电荷,并通过油滴实验测得元电荷的数值
C. 自然界中的电和磁存在着某种神秘的联系,丹麦物理学家奥斯特通过不断地探索发现了电流的磁效应
D. 根据速度定义式,当足够小时,就可以表示物体在某时刻的瞬时速度,该定义应用了微元法思想方法
跟踪训练2.(2025·江西省·三模)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
跟踪训练3.(2025·青海省海东市·三模)在2024年巴黎奥运会游泳项目男子100m(赛道长为50m)自由泳决赛中,我国运动员以46秒40的成绩打破了世界纪录,夺得金牌。下列说法正确的是( )
A. 该运动员在加速冲刺过程中的惯性增大
B. 该运动员在加速冲刺过程中对水的作用力与水对他的作用力大小相等
C. 整个比赛过程中,该运动员的速度一直大于其他运动员的速度
D. 整个比赛过程中,该运动员的平均速度大小约为2.2m/s
考点四 加速度
典例1.(2025·湖南省郴州市·一模)如图所示,防抱死制动系统(ABS)能使质量为1200kg的汽车从30m/s的速度在5s内匀减速停下来(即汽车速度为0)。求:
(1)汽车5s内的速度变化量的大小;
(2)汽车减速时加速度的大小;
(3)汽车减速时所受阻力的大小。
典例2.(2025·山西省太原市·二模)某款智能电动汽车进行自动驾驶测试,在沿直线行驶的一段过程中,若汽车在中间时刻的动能与在中间位置的动能相等,则其可能的运动是( )
A. 汽车做匀加速直线运动
B. 汽车做加速度减小的加速直线运动
C. 汽车做加速度增大的减速直线运动
D. 汽车先做加速度减小的减速直线运动,紧接着又做加速度增大的加速直线运动
典例3.(2025·湖南省大联考·二模)汽车工程学中将加速度随时间的变化率称为急动度k,急动度k是评判乘客是否感到舒适的重要指标。如图所示为一辆汽车启动过程中的急动度k随时间t的变化的关系,已知t=0时刻汽车速度和加速度均为零。关于汽车在该过程中的运动,下列说法正确的是( )
A. 0~3s汽车做匀加速直线运动
B 3~6s汽车做匀速直线运动
C. 6s末汽车的加速度大小为零
D. 9s末汽车的速度大小为18m/s
跟踪训练1.(2025·吉林省白城市实验高级中学·一模)某同学在汽车中观察速度表指针位置的变化,开始时指针位置如图(a)所示,经过6s后指针位置如图(b)所示。若汽车做匀变速直线运动,则( )
A. 汽车的加速度大小约为10m/s2 B. 汽车的加速度大小约为2.8m/s2
C. 汽车在这段时间内的位移约为50m D. 汽车在这段时间内的位移约为100m
跟踪训练2.(2025·辽宁省锦州市·一模)下列物理量中的负号表示大小的是( )
A. 加速度为 B. 动量为
C. 电场强度 D. 电势能为
跟踪训练3.(2025·河南省郑州市·三模)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.
考点五 运动图像
典例1.(2025·甘肃省兰州市·一模)在龟兔赛跑的故事中,兔子和乌龟沿直线运动的图像如图所示。下列说法正确的是( )
A. 兔子和乌龟是同时出发的
B. 乌龟在整个过程中做的是匀加速直线运动
C. 时刻乌龟在兔子的前面
D. 、时刻兔子和乌龟相遇,时刻兔子比乌龟快
典例2.(2025·安徽省A10联盟·高考原创夺冠卷)图甲为国产智能扫地机器人,图乙是该机器人在某段时间内的速度—时间图像。关于该智能机器人,下列说法中错误的是( )
A. 时加速大小为
B. 和内的加速度大小之比为
C. 内的位移大小为
D. 内的平均速度大小为
典例3.(2025·安徽省·一模)甲、乙两车同时从同一地点沿同一直线由静止开始运动,且两车处于不同的车道,如图为二者在时间内的加速度随时间变化的图像,图中和均为已知量。对于该过程,下列说法正确的是( )
A. 甲车平均速度等于乙车平均速度
B. 两车在时刻仍然并排行驶
C. 在时刻,甲车的速度大小为
D. 在时刻,甲、乙两车速度相等
跟踪训练1.(2025·福建省厦门市·三模)小厦同学参加折返跑比赛,从静止开始由起点出发跑到距起点30米处的折返点,再跑回起点,则该同学运动过程中位移x与时间t的关系图像可能是( )
A. B.
C. D.
跟踪训练2.(2025·北京市东城区·一模)甲、乙两辆汽车同时同地向同一方向开始运动,速度随时间变化的图像如图所示。在时刻甲图线的切线斜率等于乙图线的斜率。下列说法正确的是( )
A. 过程中,甲的加速度始终比乙的大
B. 时刻,乙追上甲
C. 之后的某个时刻,乙追上甲
D. 乙追上甲之前,时刻两车相距最远
跟踪训练3.(2025·陕西省西安中学·一模)甲、乙两物体分别在水平面上做直线运动,取向右为正方向,它们运动的相关图像分别如图甲、乙所示.已知乙的初速度为0,下列说法正确的是( )
A. 甲物体时的加速度方向发生变化
B. 乙物体时的运动方向没有发生变化
C. 甲物体内的平均速度与内的平均速度相同
D. 乙物体时的位置与0时刻的位置相同
1.(2025·湖南省郴州市·一模)下列物理量中属于矢量的是( )
A. 加速度 B. 路程 C. 时间 D. 质量
2.(2025·四川省雅安市·二模)如图是做直线运动的物体在一段运动过程中的v-t图像,图中阴影部分“面积”在数值上等于( )
A. 时刻的速度大小 B. 时刻的加速度大小
C. 时间内的位移大小 D. 时间内的速度变化量大小
3.(2025·内蒙古通辽市·三模)乌珠穆沁白马经数百年驯化,具备了体形优美、聪明睿智、耐力十足的特性。一匹马由静止开始沿直线运动的速度—时间图像如图所示,则这匹马从静止开始跑500m所用的时间为( )
A. 25s B. 27s C. 28.5s D. 30s
4. (2025·重庆市·三模)某同学把手机固定在身上蹦极,蹦极开始的瞬间打开手机中的加速度传感器。运动过程中,加速度传感器记录了该同学的加速度a随时间t变化的部分关系图像如图所示。忽略空气阻力,则该同学处在最低点的时刻是( )
A. B. C. D.
5.(2025·浙江省衢州、丽水、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
6.(2025·浙江省嘉兴市·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
7.(2025·浙江省金华市·三模)蛇年春晚中的人形机器人与真人舞蹈演员一同表演了一场精彩的“AI机器秧歌”舞。下列说法正确的是( )
A. 机器人下蹲过程中,总是处于失重状态
B. 在研究机器人的舞蹈动作时可将其视为质点
C. 机器人手中匀速转动的手绢边缘上的一点始终处于受力平衡状态
D. 机器人静止站立时对地面的压力与地面对它的支持力是一对相互作用力
8.(2025·浙江省绍兴市·三模)2024年10月30日,“神舟十九号”载人飞船发射取得圆满成功,“神舟十九号”航天员乘组顺利进驻中国空间站。下列过程中,可将飞船看成质点的是( )
A. 飞船与火箭分离作业
B. 控制飞船与空间站完成对接
C. 与空间站对接前调整飞船姿势
D. 飞船发射升空后跟踪飞船运动轨迹
9.(2025·浙江省温州市·三模)随着电池和电机技术的进步,国产新能源车在加速性能方面表现出色。研究汽车加速时,会引入一个新物理量j来表示加速度a随时间t变化的快慢,即。该物理量的单位用国际单位制中基本单位符号表示为( )
A. B. C. D.
10.(2025·浙江省温州市·三模)2025年2月哈尔滨亚冬会上,中国运动员在速度滑冰男子500米决赛中,以34秒95的成绩夺得冠军。如图所示,比赛中运动员正沿圆弧形弯道滑行,则下列说法正确的是( )
A. 比赛中运动员的位移大小是500m
B. 运动员全程的平均速度是14.3m/s
C. 研究运动员的冲线技巧时,不可以把运动员看作质点
D. 运动员在弯道滑行时,冰面对运动员的作用力大于运动员对冰面的作用力
11. (2025·浙江省诸暨市·二模)2025年2月,“杭州六小龙”之一的宇树科技公司发布了一款轮足机器人——“山猫”。如图所示,该机器人能在雪地和山坡上跋山涉水,顺利避开障碍物,能跑、能跳,还能空中翻转360°,甚至单脚站立保持静止。“山猫”在( )
A. 避开障碍物时可以被看作质点
B. 空中翻转时重心位置始终保持不变
C. 单脚静止时地面对它作用力的方向竖直向上
D. 起跳时地面对它的作用力大于它对地面的作用力
12. (2025·浙江省杭州市·二模)如图所示,在春晚节目《秧BOT》中,机器人在舞台上载歌载舞,最后将高速旋转的手绢抛向空中送给观众。下列说法正确的是( )
A. 欣赏机器人的舞蹈,可将其视作质点
B. 机器人在跳舞时重心位置始终不变
C. 手绢被抛出后始终处于超重状态
D. 手对手绢的力的大小始终等于手绢对手的力的大小
1.(2025·东北地区高考名校名师联席命制·信息卷)甲、乙两新能源汽车在同一条平直公路上进行测试,时两车均静止。测试过程中两车的加速度—时间图像分别如图中甲、乙两条曲线所示,下列说法正确的是( )
A. 时刻两车的运动方向相反
B. 两车在时刻一定相遇
C. 两车的加速度大小均先增大后减小
D. 时刻甲车的速度大于乙车的速度
2.(2025·山西、陕西、宁夏、青海四省区·二模)一机器狗(如图甲所示,视为质点)沿平直地面运动的速度—时间关系图像如图乙所示,机器狗整个运动过程中加速度的大小始终为。下列说法正确的是( )
A. 时,机器狗的速度大小为
B. 机器狗在时的运动方向与在时的运动方向相反
C. 在内,机器狗通过的路程与其位移大小相等
D. 从开始运动到停止,机器狗的平均速度为0
3.(2025·湘豫名校联考·三模)2024年6月,中国某型号火箭进行了回收测试。若最后阶段火箭在竖直方向先向下匀速运动,再匀减速运动,到达回收平台时速度减为零,下列火箭速度随下降高度变化的v-h图像,最符合实际的是( )
A. B.
C. D.
4.(2025·甘肃省·二模)运动员单手拍篮球的动作可以简化为两个阶段:手掌刚接触篮球时,轻微用力使球匀减速上升;到最高点后,再略使劲用力使球匀加速下落。手掌回到与篮球刚接触的位置时,与篮球分离。以竖直向下为正方向,下列图像能大致反映此过程的是( )
A. B.
C. D.
5.(2025·广西桂林市·二模)校运动会上,某同学起跑后加速度逐渐减小,一段时间后达到最大速度,此后保持该速度运动到终点。下列速度-时间(v-t)和位移-时间(x-t)图像中,能够正确描述该过程的是( )
A. B.
C. D.
6.(2025·广西南宁市·三模)一篮球从离地面处静止释放,与地面碰撞后竖直向上运动至最大高度处,,空气阻力不计,忽略篮球和地面的碰撞时间,则全过程篮球的位移x随时间t变化的图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
7.(2025·贵州省·三模)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j是描述加速度a随时间t变化快慢的物理量,即,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。如图所示为某新能源汽车从静止开始启动的一小段时间内的急动度j随时间t变化的规律。则有( )
A. 0~5.0s时间内汽车的加速度增加得越来越慢
B. 5.0~10.0s时间内汽车匀加速运动
C. 12.0s时刻汽车的加速度为零
D. 10.0~12.0s时间内汽车加速度的增加量大小为0.8m/s2
8.(2025·贵州省黔南州·三模)2025年2月6日“幸福源泉中国年”大型焰火无人机音乐晚会如期而至。无人机在开始升空的一段时间内的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 时间内,无人机的运动方向发生改变
B. 时间内,无人机的加速度逐渐增大
C. 时间内,无人机的平均速度大小为
D. 时间内,无人机处于失重状态
9.(2025·河南省名校联盟·三模)小龙虾属于甲壳动物,其运动方式多样。在水中快速移动时,主要依靠尾部的快速弯曲产生推进力,这种动作类似于“尾部弹跳”。时刻,小龙虾受到威胁,通过尾部(腹肢)的快速拍打由静止开始做直线运动,其加速度a随时间t的变化规律如图所示。在下列时刻中,小龙虾的速度达到最大值的是( )
A. B. C. D.
10.(2025·河南省新乡市·三模)某同学参加校运动会的跳远比赛,沿直线由静止开始助跑的过程中,可认为速度随时间均匀增加,则下列该过程的速度-时间(v-t)图像和加速度-时间(a-t)图像中,可能正确是( )
A. B.
C. D.
11. (2025·湖南省郴州市·一模)A、B两物体做直线运动,两物体的v-t图,如图所示,以下说法正确的是( )
A. t=0时,A物体的速度为4m/s B. t=1s时,A、B两物体相遇
C. B物体的加速度比A物体的加速度小 D. A物体做匀速直线运动
12. (2025·宁夏回族自治区银川一中·一模)如图所示,甲图是x-t图像,乙图是v-t图像,图中给出的四条曲线1、2、3、4,分别代表四个不同物体的运动情况,关于它们的物理意义,下列描述正确的是( )
A. x-t图像中0至t1时间内物体1和物体2的平均速度相等
B. v-t图像中0至t3时间内物体3和物体4的平均速度相等
C. 两图像中,t2、t4时刻分别表示物体2、物体4已经向负方向运动
D. 两图像中,物体1和物体2t1时刻相遇,物体3和物体4在t3时刻相遇
13. (2025·山西省九师联盟·10月联考)甲、乙两质点同时、同地、同向做直线运动,时间内的图像如图所示,甲、乙两图线关于图中虚线a对称,则在时间内,下列说法正确的是( )
A. 两质点在时刻相遇 B. 两质点在时刻距离最小
C. 甲、乙间的距离先增大后减小 D. 甲、乙间的距离一直减小
14. (2025·陕山青宁·学业水平选择性考试适应性演练)2024年8月,我国运动员获得第33届奥运会男子100 m自由泳冠军。比赛所用标准泳池的长度为50 m,下列与该运动员实际运动过程最接近的位移—时间(x − t)图像是( )
A. B.
C. D.
15. (2025·四川省广安第二中学·二模)一小车沿直线运动,从t = 0开始由静止匀加速至t = t1时刻,此后做匀减速运动,到t = t2时刻速度降为零。在下列小车位移x与时间t的关系曲线中,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
16. (2025·云南省玉溪师院附中·第一轮集训)随着自动驾驶技术不断成熟,无人汽车陆续进入特定道路进行实验。如图所示是两辆无人汽车在某一水平直线道路上同时同地出发的运动v-t图像,运动过程没有发生相碰,对两辆无人汽车的运动过程,下列说法正确的是( )
A. 4s时,两辆无人汽车距离为6m
B. 2.5s时,甲无人汽车回到出发点
C. 2.5s时,甲、乙无人汽车的加速度方向相反
D. 前2s内,甲的加速度始终大于乙的加速度
1.(2023年1月浙江卷第3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
2.(2023年福建卷第1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
3.(2023年全国甲卷第3题)一小车沿直线运动,从t = 0开始由静止匀加速至t = t1时刻,此后做匀减速运动,到t = t2时刻速度降为零。在下列小车位移x与时间t的关系曲线中,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
4.(2023年湖北卷第8题)(多选)时刻,质点P从原点由静止开始做直线运动,其加速度a随时间t按图示的正弦曲线变化,周期为。在时间内,下列说法正确的是( )
A. 时,P回到原点 B. 时,P的运动速度最小
C. 时,P到原点的距离最远 D. 时,P的运动速度与时相同
5.(2023年江苏卷第1题)电梯上升过程中,某同学用智能手机记录了电梯速度随时间变化的关系,如图所示。电梯加速上升的时段是( )
A. 从20.0s到30.0s B. 从30.0s到40.0s
C. 从40.0s到50.0s D. 从50.0s到60.0s
6.(2024年1月浙江卷第2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
7.(2024年河北卷第3题)篮球比赛前,常通过观察篮球从一定高度由静止下落后的反弹情况判断篮球的弹性。某同学拍摄了该过程,并得出了篮球运动的图像,如图所示。图像中a、b、c、d四点中对应篮球位置最高的是( )
A. a点 B. b点 C. c点 D. d点
8.(2024年新课标卷第1题)一质点做直线运动,下列描述其位移x或速度v随时间t变化的图像中,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
9.(2025年海南卷第3题)如图所示是某汽车通过过程的图像,下面说法正确的是( )
A. 内,汽车做匀减速直线运动
B. 内,汽车静止
C. 和内,汽车加速度方向相同
D. 和内,汽车速度方向相反
10.(2025年江苏卷第1题)新能源汽车在辅助驾驶系统测试时,感应到前方有障碍物立刻制动,做匀减速直线运动。内速度由减至0。该过程中加速度大小为( )
A. B. C. D.
11.(2025年四川卷第1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
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第01讲 运动的描述
目录
考情探究 2
知识梳理 3
探究核心考点 5
考点一 质点和参考系 5
考点二 位移和路程 6
考点三 平均速度和瞬时速度 6
考点四 加速度 8
考点五 运动图像 6
三阶突破训练 16
基础过关 16
能力提升 18
真题感知 21
一、5年真题考点分布
5年考情
考题示例
考点分析
关联考点
2021年浙江6月,2
2022年浙江1月,2
2023·浙江1月,3
2024·浙江1月,2
质点、参考系
平均速度
2023年福建卷,1
2025年四川卷,1
位移、瞬时速度、平均速度
平均速率
2025年江苏卷,1
加速度
匀变速直线运动
2023年全国甲卷,3
2024年新课标卷,1
x-t图像
匀变速直线运动
2023年江苏卷,1
2024年河北卷,3
2025年海南卷,3
v-t图像
匀变速直线运动
2023年湖北卷,8
a-t图像
加速度
二、命题规律及备考策略
【命题规律】本专题内容是新高考卷的常考内容,难度较低。
【备考策略】1.理解质点概念,能够判断物体是否能当质点看待。
2.理解位移,能区分位移和路程并会计算。
3.理解平均速度和瞬时速度,能区分平均速度和平均速率。
4.理解加速度,并会计算。
【命题预测】本节内容是新高考卷的必考内容,一般要联系实际,与其它知识综合,经常与匀变速直线运动、运动图像综合考查。
1.质点
(1)质点是用来代替物体的具有质量的点,是一种理想化模型。质点不同于几何“点”,它无大小但有质量。(2)把物体看作质点的条件:物体的形状和大小对所研究的问题是无关因素或者次要因素。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大小和形状来判断。
2.参考系
在描述物体运动时,用来作为参考的物体叫作参考系,通常以地面为参考系。研究任何物体的运动都要明确参考系。
3.路程和位移
(1)路程是物体运动轨迹的长度,它是标量。
(2)位移是由初位置指向末位置的有向线段,它是矢量。位移用来描述物体位置的变化,可以由初位置指向末位置的有向线段表示,线段的长短表示位移的大小,箭头的指向表示位移的方向。
(3)在单向直线运动中,位移的大小等于路程;其他情况下,位移的大小小于路程。
4.平均速度和瞬时速度
(1)平均速度:物体发生的位移与发生这段位移所用时间之比,即=,是矢量,其方向就是对应位移的方向。求平均速度要找准对应的“位移”和发生这段位移所需的“时间”。
(2)瞬时速度:运动物体在某一时刻或经过某一位置的速度,是矢量,其方向是物体在这一时刻的运动方向或运动轨迹的切线方向。判断是否为瞬时速度,关键是看该速度是否对应“位置”或“时刻”。
(3)速率:瞬时速度的大小,是标量。
(4)平均速率:物体运动的路程与通过这段路程所用时间的比值,不一定(填“一定”或“不一定”)等于平均速度的大小。
(5)用极限法求瞬时速度
由平均速度=可知,当Δt→0时,平均速度就可以认为等于某一时刻或某一位置的瞬时速度。测出物体在微小时间Δt内发生的微小位移Δx,就可求出瞬时速度,这样瞬时速度的测量便可转化为微小时间Δt和微小位移Δx的测量。
(6)平均速度和瞬时速度的区别与联系
区别
平均速度是过程量,表示物体在某段时间或某段位移内的平均运动快慢
瞬时速度是状态量,表示物体在某一时刻或某一位置的运动快慢
联系
瞬时速度是运动时间Δt→0时的平均速度。公式v=中,当Δt→0时,v近似为瞬时速度
5.加速度
(1)物理意义:描述物体速度变化快慢的物理量。
(2)定义:物体速度的变化量与发生这一变化所用时间之比。定义式:a=,单位:m/s2。
(3)方向:与Δv的方向一致,由合力的方向决定,而与v0、v的方向无关(填“有关”或“无关”),是矢量。
(4)速度、速度的变化量和加速度的对比
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
在任一时刻的速度v的大小由v0、a、Δt决定
由Δv=aΔt知,Δv由a与Δt决定
由a=知,a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
速度大,加速度不一定大;加速度大,速度也不一定大。加速度和速度的大小没有必然联系。
速度变化量大,加速度不一定大;加速度大,速度变化量也不一定大。
加速度为零,速度不一定为零;速度为零,加速度也不一定为零。
(5)对加速度大小和方向的进一步理解
6.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方向的关系。
(1)a和v同向―→
2a和v反向―→
7.对x-t图像与v-t图像的理解
x-t图像
v-t图像
图像
举例
意义
倾斜直线表示匀速直线运动;曲线表示变速直线运动
倾斜直线表示匀变速直线运动;曲线表示变加速直线运动
运动
情况
甲做匀速直线运动,乙做速度逐渐减小的直线运动
丙做匀加速直线运动,丁做加速度逐渐减小的变加速直线运动
交点和“面积”
两条图线的交点表示相遇;图线与横轴所围面积无意义
两条图线的交点表示t2时刻速度相等,图线与横轴所围面积表示位移的大小
位移
0~t1时间内甲、乙位移相等
0~t2时间内丁的位移大于丙的位移
平均
速度
0~t1时间内甲、乙平均速度相等
0~t2时间内丁的平均速度大于丙的平均速度
x-t图像与v-t图像都只能描述直线运动,且均不表示物体运动的轨迹。
分析图像要充分利用图像与其所对应的物理量的函数关系。
识图方法:一轴、二线、三斜率、四面积、五截距、六交点。
8.对a-t图像的理解
(1)图线①表示物体做加速度逐渐增大的直线运动,图线③表示物体做加速度逐渐减小的直线运动,图线②表示物体做匀变速直线运动。交点④表示加速度相等。
(2)由Δv=aΔt可知a-t图像中图线与横轴所围面积表示速度变化量。
考点一 质点和参考系
典例1.(2025·山西太原市小店区第一中学·开学摸底)关于机械运动的描述,以下说法不正确的是( )
A. 自然界的一切物体都处于永恒的运动中,绝对静止的物体是不存在的
B. 一个物体能否看成质点是由所研究的问题的性质决定的
C. 选择不同的参考系来观察同一物体的运动,其结果可以不同
D. 研究一个物体运动时,若物体上各点运动情况完全相同,但物体的大小和形状不能忽略,从描述物体的运动角度看,物体不能视为质点
【答案】D
【解析】A.运动是绝对的,静止是相对的,故A正确,不符合题意;
B.一个物体能否看成质点由所研究的问题的性质决定,故B正确,不符合题意;
C.选择不同的参考系观察同一个物体的运动,其结果可以不同,故C正确,不符合题意;
D.研究一个物体的运动时,若物体上各点运动情况完全相同,从描述运动的角度来看,物体任意一点的运动完全能反映整个物体的运动,虽然大小和形状不可忽略,仍然可以视为一个质点,故D错误,符合题意。
故选D。
典例2.(2025·浙江省北斗星盟·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
【解析】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。
跟踪训练1.(2025·湖南省郴州市·一模)小明乘坐某复兴号列车从郴州去长沙游玩,早上7点21分从郴州西站出发,历经1小时05分于8点26分到达长沙南站,郴州西站到长沙南站高铁里程为330km,则( )
A. 1小时05分是时刻
B. 7点21分是时间间隔
C. 研究复兴号列车从郴州西站到长沙南站所用时间的过程中,该列车可以视为质点
D. 330km指的是位移大小
【答案】C
【解析】AB.1小时05分是时间间隔,7点21分是时刻,故AB错误;
C.研究复兴号列车从郴州西站到长沙南站所用时间的过程中,列车的形状大小可以忽略不计,该列车可以视为质点,故C正确;
D.330km指的是路程,不是位移大小,故D错误。
故选C。
跟踪训练2.(2025·吉林省长春市·二模)在科学研究中,理想模型是为了便于研究问题而对研究对象进行的理想化抽象。下列不属于理想模型的是( )
A. 质点 B. 电场 C. 单摆 D. 理想气体
【答案】B
【解析】质点、单摆和理想气体都是典型的理想模型,它们分别忽略了物体的体积、摆线的质量和气体分子间的相互作用力。而电场是描述电荷周围空间中电荷相互作用的物理量,它是一个实际存在的物理现象,并非理想模型。
故选B。
考点二 位移和路程
典例1.(2025·福建省莆田市·二模)2024年12月29日豆讯•木兰溪杯莆田马拉松魅力开跑。中国选手李波以2小时16分02秒的成绩获得男子组全马冠军。下列说法正确的是( )
A. 2小时16分02秒是指时刻
B. 李波全程的平均速度约为18.6km/h
C. 马拉松全程42.195km,42.195km是指路程
D. 研究李波发力动作时,可以把他看作质点
【答案】C
【解析】A.2小时16分02秒是指时间间隔,选项A错误;
B.李波全程的位移不能确定,则不能求解平均速度,选项B错误;
C.马拉松全程42.195km,42.195km是指路程,选项C正确;
D.研究李波发力动作时,其大小形状不能忽略不计,不可以把他看作质点,选项D错误。
故选C。
典例2.(2025·浙江省精诚联盟·二模)电动汽车自动泊车如图所示,汽车按图示路线(半径为6m的1/4圆弧与长为5m的直线构成)顺利停车成功,用时40s。汽车与地面间的动摩擦因数为0.3(最大静摩擦力等于滑动摩擦力),下列说法正确的是( )
A. 在自动泊车过程中汽车可以看成质点
B. 汽车泊车的平均速度约为0.31m/s
C. 汽车在转弯过程中允许最大的加速度约为0.016m/s²
D. 汽车在泊车过程中受到摩擦力总是与运动方向相反
【答案】B
【解析】A.停车时汽车的形状和大小对停车过程影响较大,汽车不能看作质点,故A错误;
B.汽车的位移约为
汽车泊车的平均速度约为
故B正确;
C.由于静摩擦力提供向心力,最大的加速度约为
故C错误;
D.圆周运动中,摩擦力的分力提供向心力,所以摩擦力不可能与运动的方向平行,故D错误。
故选B。
跟踪训练1.(2025·吉林省延边朝鲜族自治州·一模)关于物体的运动,下列说法中正确的是( )
A. 甲图中老鹰飞得比较高,可以看成质点
B. 乙图中导航显示的是位移大小
C. 丙图中篮球比赛计时牌,图中为时刻
D. 丁图中雷达测速仪测得的是汽车的瞬时速率
【答案】D
【解析】A.研究问题不明确,因此无法判断能否将老鹰看做质点,故A错误;
B.导航上显示的是路程而不是位移大小,故B错误;
C.篮球比赛计时牌显示的是时间间隔,故C错误;
D.测速仪显示的是瞬时速率,故D正确。
故选D。
跟踪训练2.(2025·山西太原市小店区第一中学·开学摸底)第19届亚运会于2023年9月23日至10月8日在我国杭州举行,田径比赛使用400米标准跑道,下图为400米标准跑道简化示意图,400米指的是跑道内圈的长度,内圈跑道由直道部分和两个半圆组成,直道部分长度为87m,半圆的半径为36m,A点为直跑道的起点,B点为直跑道的中点,假设某同学在该跑道内圈上进行训练,以下说法正确的是( )
A. 若起跑点为A且该同学完成5000m长跑训练,则他全程的位移大小为87m
B. 若起跑点为B且该同学完成5000m长跑训练,则他全程的位移大小为36m
C. 若起跑点为A且该同学完成10000m长跑训练,则他全程的位移大小为72m
D. 若该同学完成10000米长跑训练,则他全程的平均速度为0
【答案】D
【解析】A.由于完成5000m长跑训练需要跑12.5圈,若起跑点为A且该同学完成5000m长跑训练,则他的终止点在C点,如图所示
所以他的位移大小为
故A错误;
B.由于完成5000m长跑训练需要跑12.5圈,若起跑点为B且该同学完成5000m长跑训练,则他的终止点在D点,如图所示
所以他的位移大小为
x = 72m
故B错误;
CD.若完成10000m训练,则不论起跑点在何处,结束点和起跑点重合,位移为0,则平均速度为0,故C错误、D正确。
故选D。
考点三 平均速度和瞬时速度
典例1.(2025·福建省莆田市·二模)某同学利用如图甲的实验装置测定滑块与斜面体之间的动摩擦因数,实验时进行了如下操作:
①将斜面体固定在桌面上,测量出其倾角为θ,光电门固定在斜面体上;
②用游标卡尺测量遮光条的宽度d;
③将带有遮光条的滑块由静止释放,测量释放点与光电门之间的距离x,记录遮光条经过光电门的挡光时间t;
④改变释放点的位置,重复实验步骤③。
(1)本实验利用光电门测滑块的速度,所应用的物理方法是 ;(填选项前的字母)
A. 等效替代法 B. 理想实验法 C. 极限思维法
【答案】(1)C
【解析】本实验利用光电门测滑块的速度,当遮光时间很短时,将滑块遮光片经过光电门时的平均速度认为等于瞬时速度,用了极限思维法,故选C;
典例2.(2025·福建省厦门市·二模)如图所示,某扫地机器人在客厅内执行清扫任务,机器人从客厅点出发,沿虚线运动到点,耗时,清扫路线的总长度为的直线距离为,清扫过程中机器人所受的平均阻力大小为,则( )
A. 表示时刻
B. 此过程平均速度大小为
C. 此过程平均速率为
D. 此过程克服阻力做功240J
【答案】C
【解析】A.表示清扫的时间,故A错误;
B.此过程平均速度大小为
故B错误;
C.此过程平均速率为
故C正确;
D.此过程克服阻力做功
故D错误。
故选C。
典例3.(2025·北京市朝阳区·二模)2025年4月19日北京半程马拉松比赛中,人形机器人首次参赛。已知半马从起点到终点直线距离约为12km,实际赛道长度为21.0975km,冠军机器人用时约2小时40分完成比赛。下列说法正确的是( )
A. 机器人的位移大小为21.0975km
B. 机器人的平均速度大小约为4.5km/h
C. 若机器人在弯道段保持速率不变,则其所受合外力为零
D. 机器人冲过终点线时的瞬时速度一定大于其全程的平均速度
【答案】B
【解析】A.位移为从初位置到末位置的有向线段,故为12km,A错误;
B.平均速度为位移除以时间,B正确;
C.弯道段是曲线,虽然机器人保持速率不变,但速度方向一直在变,故其所受合外力不为零,C错误;
D.机器人冲过终点线时的瞬时速度不一定大于其全程的平均速度,D错误。
故选B。
跟踪训练1.(2025·湖南省邵阳市·一模) 2024年10月8日消息,本年度诺贝尔物理学奖授予约翰·霍普菲尔德和杰弗里·辛顿,“以表彰他们为利用人工神经网络进行机器学习作出的基础性发现和发明”。在物理学的探索和发现过程中,物理过程和研究方法比物理知识本身更加重要。以下关于物理学研究方法和物理学史的叙述中正确的是( )
A. 惯性定律即牛顿第一定律,伽利略通过理想斜面实验直接验证了惯性定律
B. 美国科学家富兰克林命名了正电荷和负电荷,并通过油滴实验测得元电荷的数值
C. 自然界中的电和磁存在着某种神秘的联系,丹麦物理学家奥斯特通过不断地探索发现了电流的磁效应
D. 根据速度定义式,当足够小时,就可以表示物体在某时刻的瞬时速度,该定义应用了微元法思想方法
【答案】C
【解析】A.惯性定律即牛顿第一定律,该实验无法通过实验直接验证,伽利略通过理想斜面实验间接验证了惯性定律,A错误;
B.美国科学家富兰克林命名了正电荷和负电荷,密立根油滴实验测得元电荷的数值,B错误;
C.丹麦物理学家奥斯特通过不断地探索发现了电流的磁效应,C正确;
D.速度,当足够小时,就可以表示物体在某时刻的瞬时速度,该定义应用了极限的思想方法,D错误。
故选C。
跟踪训练2.(2025·江西省·三模)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
【解析】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。
跟踪训练3.(2025·青海省海东市·三模)在2024年巴黎奥运会游泳项目男子100m(赛道长为50m)自由泳决赛中,我国运动员以46秒40的成绩打破了世界纪录,夺得金牌。下列说法正确的是( )
A. 该运动员在加速冲刺过程中的惯性增大
B. 该运动员在加速冲刺过程中对水的作用力与水对他的作用力大小相等
C. 整个比赛过程中,该运动员的速度一直大于其他运动员的速度
D. 整个比赛过程中,该运动员的平均速度大小约为2.2m/s
【答案】B
【解析】A.惯性只和质量有关,和运动员是否做加速运动无关,选项A错误;
B.作用力与反作用力大小总相等,选项B正确;
C.在某段时间内,该运动员的速度可能小于其他运动员的速度,选项C错误;
D.整个比赛过程中,该运动员的位移为0,平均速度为0,选项D错误。
故选B。
考点四 加速度
典例1.(2025·湖南省郴州市·一模)如图所示,防抱死制动系统(ABS)能使质量为1200kg的汽车从30m/s的速度在5s内匀减速停下来(即汽车速度为0)。求:
(1)汽车5s内的速度变化量的大小;
(2)汽车减速时加速度的大小;
(3)汽车减速时所受阻力的大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
以初速度方向为正方向,则汽车5s内的速度变化量为
可知汽车5s内的速度变化量的大小为。
【小问2详解】
汽车减速时加速度为
可知汽车减速时加速度的大小为。
【小问3详解】
根据牛顿第二定律可得
可知汽车减速时所受阻力的大小为。
典例2.(2025·山西省太原市·二模)某款智能电动汽车进行自动驾驶测试,在沿直线行驶的一段过程中,若汽车在中间时刻的动能与在中间位置的动能相等,则其可能的运动是( )
A. 汽车做匀加速直线运动
B. 汽车做加速度减小的加速直线运动
C. 汽车做加速度增大的减速直线运动
D. 汽车先做加速度减小的减速直线运动,紧接着又做加速度增大的加速直线运动
【答案】D
【解析】A.若汽车做匀加速直线运动,则中间时刻的瞬时速度小于中间位置的瞬时速度,可知动能不相等,故A错误;
B.若汽车做加速度减小的加速直线运动,则中间时刻瞬时速度小于中间位置的瞬时速度,动能不相等,故B错误;
C.若汽车做加速度增大减速直线运动,则中间时刻瞬时速度小于中间位移瞬时速度,动能不相等,故C错误;
D.汽车先做加速度减小的减速后做加速度增大的加速运动,中间时刻瞬时速度可能等于中间位移瞬时速度,动能可能相等,故D正确。
故选D。
典例3.(2025·湖南省大联考·二模)汽车工程学中将加速度随时间的变化率称为急动度k,急动度k是评判乘客是否感到舒适的重要指标。如图所示为一辆汽车启动过程中的急动度k随时间t的变化的关系,已知t=0时刻汽车速度和加速度均为零。关于汽车在该过程中的运动,下列说法正确的是( )
A. 0~3s汽车做匀加速直线运动
B 3~6s汽车做匀速直线运动
C. 6s末汽车的加速度大小为零
D. 9s末汽车的速度大小为18m/s
【答案】D
【解析】A.根据题意有
内急动度恒定,表明汽车的加速度均匀增大,即0~3s汽车做加速度增大的加速直线运动,故A错误;
B.结合上述有
可知,图像与时间轴所围结合图形的面积表示加速度的变化量,由于0时刻的加速度为0,该面积能够间接表示加速度大小,则末汽车的加速度大小为
即汽车的加速度保持不变,仍然为,则3~6s汽车做匀加速直线运动,故B错误;
C.结合上述可知6s末汽车的加速度大小为,故C错误;
D.结合上述可知,图像与时间轴所围结合图形的面积表示加速度的变化量,由于0时刻的加速度为0,该面积能够间接表示加速度大小,时间轴上侧面积表示加速度大小在增大,时间轴下侧面积表示加速度大小在减小,即汽车的加速度均匀减小直到末加速度变为零,由图像作出图像如图所示
根据
解得
可知,图像与时间轴所围几何图形的面积表示速度的变化量,由于0时刻的速度为0,则该面积能够间接表示速度大小,则末汽车的速度大小
故D正确。
故选D。
跟踪训练1.(2025·吉林省白城市实验高级中学·一模)某同学在汽车中观察速度表指针位置的变化,开始时指针位置如图(a)所示,经过6s后指针位置如图(b)所示。若汽车做匀变速直线运动,则( )
A. 汽车的加速度大小约为10m/s2 B. 汽车的加速度大小约为2.8m/s2
C. 汽车在这段时间内的位移约为50m D. 汽车在这段时间内的位移约为100m
【答案】B
【解析】AB.由题图可知,
所以汽车的加速度大小为
故A错误,B正确;
CD.汽车在这段时间内的位移为
故CD错误。
故选B。
跟踪训练2.(2025·辽宁省锦州市·一模)下列物理量中的负号表示大小的是( )
A. 加速度为 B. 动量为
C. 电场强度 D. 电势能为
【答案】D
【解析】A.加速度为,负号表示方向,故A错误;
B.动量为,负号表示方向,故B错误;
C.电场强度为,负号表示方向,故C错误;
D.电势能为,表示电势能比零势能位置低5J,负号表示大小,故D正确。
故选D。
跟踪训练3.(2025·河南省郑州市·三模)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
【解析】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。
考点五 运动图像
典例1.(2025·甘肃省兰州市·一模)在龟兔赛跑的故事中,兔子和乌龟沿直线运动的图像如图所示。下列说法正确的是( )
A. 兔子和乌龟是同时出发的
B. 乌龟在整个过程中做的是匀加速直线运动
C. 时刻乌龟在兔子的前面
D. 、时刻兔子和乌龟相遇,时刻兔子比乌龟快
【答案】C
【解析】A.由图像可知,兔子比乌龟晚出发,选项A错误;
B.图像的斜率等于速度,可知乌龟在整个过程中做的是匀速直线运动,选项B错误;
C.时刻乌龟的位移大于兔子,即乌龟在兔子的前面,选项C正确;
D.、时刻两图像相交,表示兔子和乌龟相遇,时刻兔子速度为零,比乌龟慢,选项D错误。
故选C。
典例2.(2025·安徽省A10联盟·高考原创夺冠卷)图甲为国产智能扫地机器人,图乙是该机器人在某段时间内的速度—时间图像。关于该智能机器人,下列说法中错误的是( )
A. 时加速大小为
B. 和内的加速度大小之比为
C. 内的位移大小为
D. 内的平均速度大小为
【答案】B
【解析】A.时加速大小为
A正确;
B.内的加速度大小
所以
B错误;
C.内的位移大小为
C正确;
D.内的平均速度大小为
D正确。
本题选错误的,故选B。
典例3.(2025·安徽省·一模)甲、乙两车同时从同一地点沿同一直线由静止开始运动,且两车处于不同的车道,如图为二者在时间内的加速度随时间变化的图像,图中和均为已知量。对于该过程,下列说法正确的是( )
A. 甲车平均速度等于乙车平均速度
B. 两车在时刻仍然并排行驶
C. 在时刻,甲车的速度大小为
D. 在时刻,甲、乙两车速度相等
【答案】D
【解析】CD.通过题中的a-t图像画出甲、乙两车运动的v-t图像,如图所示
在0~,围成的面积为速度增量,两面积相等,且均为,故两车在时刻速度相等,D正确,C错误;
AB.通过图像分析可得,在时刻乙车位移大于甲车,故乙车在前,且由平均速度可知,甲车平均速度小于乙车平均速度,AB错误。
故选D。
跟踪训练1.(2025·福建省厦门市·三模)小厦同学参加折返跑比赛,从静止开始由起点出发跑到距起点30米处的折返点,再跑回起点,则该同学运动过程中位移x与时间t的关系图像可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】B.折返跑比赛的初始位移为零,末位移也为零,故B错误;
D.一个时刻不可能对应两个位移,故D错误;
AC.从静止开始运动,则t=0时刻速度为零,即t=0时刻图像切线与时间轴平行,故A错误,C正确。
故选C。
跟踪训练2.(2025·北京市东城区·一模)甲、乙两辆汽车同时同地向同一方向开始运动,速度随时间变化的图像如图所示。在时刻甲图线的切线斜率等于乙图线的斜率。下列说法正确的是( )
A. 过程中,甲的加速度始终比乙的大
B. 时刻,乙追上甲
C. 之后的某个时刻,乙追上甲
D. 乙追上甲之前,时刻两车相距最远
【答案】C
【解析】A.图像的斜率等于加速度,可知过程中,甲的加速度先大于乙的加速度,后小于乙的加速度,选项A错误;
BC.图像与坐标轴围成的面积等于位移可知,时间内甲的位移大于乙,即时刻,甲在乙前面,因此后乙的速度大于甲,可知之后的某个时刻,乙追上甲,选项B错误,C正确;
D.乙追上甲之前,时刻两车共速,此时相距最远,选项D错误。
故选C。
跟踪训练3.(2025·陕西省西安中学·一模)甲、乙两物体分别在水平面上做直线运动,取向右为正方向,它们运动的相关图像分别如图甲、乙所示.已知乙的初速度为0,下列说法正确的是( )
A. 甲物体时的加速度方向发生变化
B. 乙物体时的运动方向没有发生变化
C. 甲物体内的平均速度与内的平均速度相同
D. 乙物体时的位置与0时刻的位置相同
【答案】B
【解析】A.由图像中斜率表示加速度,由图甲可知,甲物体时的加速度方向没有变化,故A错误;
B.已知乙的初速度为0,因图像与时间轴围成的面积等于速度的变化量,可知乙物体在时间内速度为负值,在内速度变化量为正值,在时速度减为零,但是在内速度仍为负值,则2s时的运动方向没有发生变化,故B正确;
C.由图甲可知,甲物体内位移与内的位移大小相同,方向相反,则甲物体内的平均速度与内的平均速度大小相同,但是方向相反,故C错误;
D.乙物体从速度一直为负,则时的位置与0时刻的位置不相同,故D错误。
故选B。
1.(2025·湖南省郴州市·一模)下列物理量中属于矢量的是( )
A. 加速度 B. 路程 C. 时间 D. 质量
【答案】A
【解析】加速度是矢量,路程、时间、质量是标量。
故选A。
2.(2025·四川省雅安市·二模)如图是做直线运动的物体在一段运动过程中的v-t图像,图中阴影部分“面积”在数值上等于( )
A. 时刻的速度大小 B. 时刻的加速度大小
C. 时间内的位移大小 D. 时间内的速度变化量大小
【答案】C
【解析】根据物体运动的v-t图像的面积的物理意义,可知图中阴影部分面积代表在时间内物体的位移大小。
故选C。
3.(2025·内蒙古通辽市·三模)乌珠穆沁白马经数百年驯化,具备了体形优美、聪明睿智、耐力十足的特性。一匹马由静止开始沿直线运动的速度—时间图像如图所示,则这匹马从静止开始跑500m所用的时间为( )
A. 25s B. 27s C. 28.5s D. 30s
【答案】B
【解析】根据图像与坐标轴围成的面积代表位移可知
解得t=27s
故选B。
4. (2025·重庆市·三模)某同学把手机固定在身上蹦极,蹦极开始的瞬间打开手机中的加速度传感器。运动过程中,加速度传感器记录了该同学的加速度a随时间t变化的部分关系图像如图所示。忽略空气阻力,则该同学处在最低点的时刻是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由a-t图像可知,内,该同学向下加速运动,速度逐渐增大;时刻,速度达到最大值;内,继续向下运动,速度逐渐减小;时刻,速度减为零;内,反向加速,向上运动。因此,时刻该同学处于最低点。
故选B。
5.(2025·浙江省衢州、丽水、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
【解析】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。
6.(2025·浙江省嘉兴市·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
【解析】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。
7.(2025·浙江省金华市·三模)蛇年春晚中的人形机器人与真人舞蹈演员一同表演了一场精彩的“AI机器秧歌”舞。下列说法正确的是( )
A. 机器人下蹲过程中,总是处于失重状态
B. 在研究机器人的舞蹈动作时可将其视为质点
C. 机器人手中匀速转动的手绢边缘上的一点始终处于受力平衡状态
D. 机器人静止站立时对地面的压力与地面对它的支持力是一对相互作用力
【答案】D
【解析】A.机器人下蹲过程中,先向下加速后向下减速,则先失重后超重,选项A错误;
B.在研究机器人的舞蹈动作时,机器人的大小形状不能忽略不计,不可将其视为质点,选项B错误;
C.机器人手中匀速转动的手绢边缘上的一点做圆周运动,不是处于受力平衡状态,选项C错误;
D.机器人静止站立时对地面的压力与地面对它的支持力是一对相互作用力,选项D正确。
故选D。
8.(2025·浙江省绍兴市·三模)2024年10月30日,“神舟十九号”载人飞船发射取得圆满成功,“神舟十九号”航天员乘组顺利进驻中国空间站。下列过程中,可将飞船看成质点的是( )
A. 飞船与火箭分离作业
B. 控制飞船与空间站完成对接
C. 与空间站对接前调整飞船姿势
D. 飞船发射升空后跟踪飞船运动轨迹
【答案】D
【解析】A.飞船与火箭分离作业过程,飞船的形状和体积对所研究问题的影响不能够忽略,此时,飞船不能够看为质点,故A错误;
B.控制飞船与空间站完成对接过程,飞船的形状和体积对所研究问题的影响不能够忽略,此时,飞船不能够看为质点,故B错误;
C.与空间站对接前调整飞船姿势程,飞船的形状和体积对所研究问题的影响不能够忽略,此时,飞船不能够看为质点,故C错误;
D.飞船发射升空后跟踪飞船运动轨迹过程,飞船的形状和体积对所研究问题的影响能够忽略,此时,飞船能够看为质点,故D正确。
故选D。
9.(2025·浙江省温州市·三模)随着电池和电机技术的进步,国产新能源车在加速性能方面表现出色。研究汽车加速时,会引入一个新物理量j来表示加速度a随时间t变化的快慢,即。该物理量的单位用国际单位制中基本单位符号表示为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】根据可知其单位
故选A
10.(2025·浙江省温州市·三模)2025年2月哈尔滨亚冬会上,中国运动员在速度滑冰男子500米决赛中,以34秒95的成绩夺得冠军。如图所示,比赛中运动员正沿圆弧形弯道滑行,则下列说法正确的是( )
A. 比赛中运动员的位移大小是500m
B. 运动员全程的平均速度是14.3m/s
C. 研究运动员的冲线技巧时,不可以把运动员看作质点
D. 运动员在弯道滑行时,冰面对运动员的作用力大于运动员对冰面的作用力
【答案】C
【解析】A.位移大小由始末位置的直线距离决定,500米是运动员运动轨迹的长度,即路程,而不是位移大小。在速度滑冰男子500米比赛中,运动员沿圆弧形弯道滑行,初末位置不同,位移大小小于500米,故A错误;
B.平均速度为
由A选项分析可知位移小于500米,时间,则平均速度
故B错误;
C.当物体的开关、大小对所研究的问题没有影响时,才可以把物体看作质点。研究运动员的冲线技巧时,运动员的肢体动作等对研究冲线技巧有重要影响,不能忽略其形状和大小,所以不可以把运动员看作质点,故C正确;
D.冰面对运动员的作用力与运动员对冰面的作用力是一对相互作用力,根据牛顿第三定律,相互作用力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,所以冰面对运动员的作用力等于运动员对冰面的作用力,故D错误。
故选C。
11. (2025·浙江省诸暨市·二模)2025年2月,“杭州六小龙”之一的宇树科技公司发布了一款轮足机器人——“山猫”。如图所示,该机器人能在雪地和山坡上跋山涉水,顺利避开障碍物,能跑、能跳,还能空中翻转360°,甚至单脚站立保持静止。“山猫”在( )
A. 避开障碍物时可以被看作质点
B. 空中翻转时重心位置始终保持不变
C. 单脚静止时地面对它作用力的方向竖直向上
D. 起跳时地面对它的作用力大于它对地面的作用力
【答案】C
【解析】A.避开障碍物时,“山猫”的大小形状不能忽略不计,不可以被看作质点,选项A错误;
B.空中翻转时“山猫”的形体结构会发生改变,则重心位置会发生变化,选项B错误;
C.单脚静止时地面对它作用力与重力等大反向,则地面对其作用力的方向竖直向上,选项C正确;
D.根据牛顿第三定律可知,起跳时地面对它的作用力等于它对地面的作用力,选项D错误。
故选C。
12. (2025·浙江省杭州市·二模)如图所示,在春晚节目《秧BOT》中,机器人在舞台上载歌载舞,最后将高速旋转的手绢抛向空中送给观众。下列说法正确的是( )
A. 欣赏机器人的舞蹈,可将其视作质点
B. 机器人在跳舞时重心位置始终不变
C. 手绢被抛出后始终处于超重状态
D. 手对手绢的力的大小始终等于手绢对手的力的大小
【答案】D
【解析】A.欣赏机器人的舞蹈,机器人的大小和形状不可以忽略不计,不可将其视作质点,故A错误;
B.机器人在跳舞时重心位置可以发生变化,故B错误;
C.手绢被抛出后只受重力,始终处于失重状态,故C错误;
D.根据牛顿第三定律,手对手绢的力的大小始终等于手绢对手的力的大小,故D正确。
故选D。
1.(2025·东北地区高考名校名师联席命制·信息卷)甲、乙两新能源汽车在同一条平直公路上进行测试,时两车均静止。测试过程中两车的加速度—时间图像分别如图中甲、乙两条曲线所示,下列说法正确的是( )
A. 时刻两车的运动方向相反
B. 两车在时刻一定相遇
C. 两车的加速度大小均先增大后减小
D. 时刻甲车的速度大于乙车的速度
【答案】D
【解析】A.根据题意可知,两车均由静止运动,加速度方向不变都为正值,故两车t1时速度方向也是正方向,运动方向相同,故A错误;
B.题意中没有确定两车出发时的位置关系,则不能确定两车在时刻是否相遇,故B错误;
C.根据题意,由图可知,甲的加速度线增大后减小,乙的加速度先减小后增大,故C错误;
D.根据图像中面积表示速度变化量,由图可知,时间内,甲的速度变化量大于乙的速度变化量,由于两车均由静止运动,则时刻甲车的速度大于乙车的速度,故D正确。
故选D。
2.(2025·山西、陕西、宁夏、青海四省区·二模)一机器狗(如图甲所示,视为质点)沿平直地面运动的速度—时间关系图像如图乙所示,机器狗整个运动过程中加速度的大小始终为。下列说法正确的是( )
A. 时,机器狗的速度大小为
B. 机器狗在时的运动方向与在时的运动方向相反
C. 在内,机器狗通过的路程与其位移大小相等
D. 从开始运动到停止,机器狗的平均速度为0
【答案】C
【解析】A.根据题意即v-t图像,时,机器狗的速度大小 ,选项 A 错误;
B.机器狗一直沿同一方向运动,故在 时的运动方向与在 时的运动方向相同,选项 B 错误;
C.在 内,机器狗做单向直线运动,故其通过的路程与其位移大小相等,选项 C 正确;
D.从开始运动到停止,机器狗的位移不为 0,其平均速度不为 0,选项 D 错误;
故选C。
3.(2025·湘豫名校联考·三模)2024年6月,中国某型号火箭进行了回收测试。若最后阶段火箭在竖直方向先向下匀速运动,再匀减速运动,到达回收平台时速度减为零,下列火箭速度随下降高度变化的v-h图像,最符合实际的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】在减速下降过程中,先后取两段相同位移微元,第一段速度大,所用时间短,速度减小的少,第二段速度小,所用时间长,速度减小的多,可知v-h图像切线斜率的绝对值随下降高度的增加而增加。
故选C。
4.(2025·甘肃省·二模)运动员单手拍篮球的动作可以简化为两个阶段:手掌刚接触篮球时,轻微用力使球匀减速上升;到最高点后,再略使劲用力使球匀加速下落。手掌回到与篮球刚接触的位置时,与篮球分离。以竖直向下为正方向,下列图像能大致反映此过程的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】以竖直向下为正方向,则手掌刚接触篮球时,轻微用力使球匀减速上升,这时速度方向向上,速度负值,加速度方向向下,当手掌触球一起向下加速时,速度方向向下,速度为正值,加速度方向向下,又由于图像中,图像与时间轴所围几何图形的面积表示位移大小,根据题意篮球向上运动的位移向下运动的位移大小相等,即前后两过程图像与时间轴所围三角形的面积相等。
故选D。
5.(2025·广西桂林市·二模)校运动会上,某同学起跑后加速度逐渐减小,一段时间后达到最大速度,此后保持该速度运动到终点。下列速度-时间(v-t)和位移-时间(x-t)图像中,能够正确描述该过程的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】AB.因为图像的斜率表示加速度,A图像表示做加速度逐渐减小的加速度运动,然后做匀速直线运动,B图像表示先做匀加速直线运动,然后做匀速直线运动, A正确,B错误;
CD.图像斜率表示速度,可知CD图像表示速度减小,CD错误。
故选A。
6.(2025·广西南宁市·三模)一篮球从离地面处静止释放,与地面碰撞后竖直向上运动至最大高度处,,空气阻力不计,忽略篮球和地面的碰撞时间,则全过程篮球的位移x随时间t变化的图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】篮球释放以后先竖直向下加速运动,反弹后竖直向上减速运动,图像的斜率绝对值代表速度大小,斜率应先增大后减小,故B正确,ACD错误。
故选B。
7.(2025·贵州省·三模)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j是描述加速度a随时间t变化快慢的物理量,即,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。如图所示为某新能源汽车从静止开始启动的一小段时间内的急动度j随时间t变化的规律。则有( )
A. 0~5.0s时间内汽车的加速度增加得越来越慢
B. 5.0~10.0s时间内汽车匀加速运动
C. 12.0s时刻汽车的加速度为零
D. 10.0~12.0s时间内汽车加速度的增加量大小为0.8m/s2
【答案】D
【解析】A.由图可知,0~5.0s时间内汽车的急动度增加,根据急动度的概念,可知汽车的加速度增加得越来越快,故A错误;
B.由图可知,5.0~10.0s时间内汽车的急动度不变,则汽车的加速度均匀增大,汽车做变加速运动,故B错误;
CD.由题意可知,图像围成的面积表示加速度的变化量,汽车从静止开始启动,由图可知, 0~12s内,图像的面积为正值,则汽车在12.0s时刻的加速度比开始启动时的加速度增加了,加速度不为0;10.0~12.0s时间内汽车加速度的变化量大小为
故C错误,D正确。
故选D。
8.(2025·贵州省黔南州·三模)2025年2月6日“幸福源泉中国年”大型焰火无人机音乐晚会如期而至。无人机在开始升空的一段时间内的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 时间内,无人机的运动方向发生改变
B. 时间内,无人机的加速度逐渐增大
C. 时间内,无人机的平均速度大小为
D. 时间内,无人机处于失重状态
【答案】B
【解析】A.时间内,无人机的速度为始终为正,运动方向未改变,故A错误;
B.图像的切线的斜率越来越大,加速度越来越大,故B正确;
C.分析图像可知,时间内,图像与时间轴包围的面积表示位移
根据平均速度
故无人机的平均速度,故C错误;
D.切线的斜率为正,加速度向上,无人机处于超重状态,故D错误。
故选B。
9.(2025·河南省名校联盟·三模)小龙虾属于甲壳动物,其运动方式多样。在水中快速移动时,主要依靠尾部的快速弯曲产生推进力,这种动作类似于“尾部弹跳”。时刻,小龙虾受到威胁,通过尾部(腹肢)的快速拍打由静止开始做直线运动,其加速度a随时间t的变化规律如图所示。在下列时刻中,小龙虾的速度达到最大值的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由题图可知,在内,小龙虾做加速度先增大后减小的加速运动,在内,小龙虾做加速度先增大后减小的减速运动,故在时刻,小龙虾的速度达到最大值。
故选B。
10.(2025·河南省新乡市·三模)某同学参加校运动会的跳远比赛,沿直线由静止开始助跑的过程中,可认为速度随时间均匀增加,则下列该过程的速度-时间(v-t)图像和加速度-时间(a-t)图像中,可能正确是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】因为由静止开始速度随时间均匀增加,所以加速度不变,是匀加速运动,v-t图像是一条过原点的倾斜直线,a-t图像是平行于t轴的直线。
故选C。
11. (2025·湖南省郴州市·一模)A、B两物体做直线运动,两物体的v-t图,如图所示,以下说法正确的是( )
A. t=0时,A物体的速度为4m/s B. t=1s时,A、B两物体相遇
C. B物体的加速度比A物体的加速度小 D. A物体做匀速直线运动
【答案】A
【解析】A.由图可知,t=0时,A物体的速度为4m/s,故A正确;
B.t=1s时,两物体速度相等,位移不相等,起始位置关系未知,所以不一定相遇,故B错误;
C.由图可知,A的斜率较小,B的斜率较大,则B物体的加速度比A物体的加速度大,故C错误;
D.A物体的速度均匀增大,做匀加速直线运动,故D错误。
故选A。
12. (2025·宁夏回族自治区银川一中·一模)如图所示,甲图是x-t图像,乙图是v-t图像,图中给出的四条曲线1、2、3、4,分别代表四个不同物体的运动情况,关于它们的物理意义,下列描述正确的是( )
A. x-t图像中0至t1时间内物体1和物体2的平均速度相等
B. v-t图像中0至t3时间内物体3和物体4的平均速度相等
C. 两图像中,t2、t4时刻分别表示物体2、物体4已经向负方向运动
D. 两图像中,物体1和物体2t1时刻相遇,物体3和物体4在t3时刻相遇
【答案】A
【解析】ABD.甲图中物体1和物体2在t1时刻位移相等,此时两物体相遇,所用时间相等,所以0至t1时间内物体1和物体2的平均速度相等,物体3和物体4在t3时刻速度相等,但位移不相等,没有相遇,则0至t3时间内物体3和物体4的平均速度不相等,故A正确,BD错误;
C.甲图中图像的斜率表示速度,可知甲图中t2时刻表示物体2已经向负方向运动;而乙图中物体4速度一直为正,可知t4时刻物体运动方向没有变,故C错误。
故选A。
13. (2025·山西省九师联盟·10月联考)甲、乙两质点同时、同地、同向做直线运动,时间内的图像如图所示,甲、乙两图线关于图中虚线a对称,则在时间内,下列说法正确的是( )
A. 两质点在时刻相遇 B. 两质点在时刻距离最小
C. 甲、乙间的距离先增大后减小 D. 甲、乙间的距离一直减小
【答案】C
【解析】A.当两质点位移相同时,两物体相遇,v-t图线与坐标轴围成的区域的面积表示物体发生的位移,所以两质点在t0时刻相遇,故A错误;
BCD.由图可知,两质点间的距离先增大后减小,当速度相等时,两质点间的距离最大,所以时刻距离最大,故BD错误,C正确。
故选C。
14. (2025·陕山青宁·学业水平选择性考试适应性演练)2024年8月,我国运动员获得第33届奥运会男子100 m自由泳冠军。比赛所用标准泳池的长度为50 m,下列与该运动员实际运动过程最接近的位移—时间(x − t)图像是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】根据题意标准泳池的长度为50 m,我国运动员获得第33届奥运会男子100 m自由泳冠军,可知运动员最后的位移为零,所以位移先增大后减小,离出发点最远处位移为50 m,只有C选项满足。
故选C。
15. (2025·四川省广安第二中学·二模)一小车沿直线运动,从t = 0开始由静止匀加速至t = t1时刻,此后做匀减速运动,到t = t2时刻速度降为零。在下列小车位移x与时间t的关系曲线中,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】x—t图像的斜率表示速度,小车先做匀加速运动,因此速度变大即0—t1图像斜率变大,t1—t2做匀减速运动则图像的斜率变小,在t2时刻停止图像的斜率变为零。
故选D。
16. (2025·云南省玉溪师院附中·第一轮集训)随着自动驾驶技术不断成熟,无人汽车陆续进入特定道路进行实验。如图所示是两辆无人汽车在某一水平直线道路上同时同地出发的运动v-t图像,运动过程没有发生相碰,对两辆无人汽车的运动过程,下列说法正确的是( )
A. 4s时,两辆无人汽车距离为6m
B. 2.5s时,甲无人汽车回到出发点
C. 2.5s时,甲、乙无人汽车的加速度方向相反
D. 前2s内,甲的加速度始终大于乙的加速度
【答案】C
【解析】A.图像与时间轴所围图形的面积表示位移,0~4s内,甲乙的位移分别为,
则两辆无人驾驶汽车距离为
故A错误;
B.0~2.5s内甲的速度始终为正值,表明甲始终沿正方向运动,2.5s时甲无人驾驶汽车并没有回到出发点,而是距离出发点最远,故B错误;
C.图像的斜率表示加速度,斜率的正负表示加速度的方向,2.5s时,甲的斜率为负值,加速度方向与正方向相反,乙的斜率为正值,加速度方向与正方向相同,可知,2.5s时,甲、乙无人驾驶汽车的加速度方向相反,故C正确;
D.图像的斜率表示加速度,根据图像可知,前1s内,甲图像斜率的绝对值大于乙图像斜率的绝对值,在1~2s内,甲图像的斜率为0,加速度为0,此时间内甲的加速度小于乙的加速度,所以甲的加速度先大于乙的加速度,后小于乙的加速度,故D错误。
故选C。
1.(2023年1月浙江卷第3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
解析:“神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱对接后环绕地球做匀速圆周运动,因此以地球为参考系,“神舟十五号”和“天和”均是运动的,AB错误;选“天和”为参考系,“神舟十五号”是静止的,C正确;选“神舟十五号”为参考系,“天和”是静止的,D错误。
2.(2023年福建卷第1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
【解析】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。
3.(2023年全国甲卷第3题)一小车沿直线运动,从t = 0开始由静止匀加速至t = t1时刻,此后做匀减速运动,到t = t2时刻速度降为零。在下列小车位移x与时间t的关系曲线中,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】x—t图像的斜率表示速度,小车先做匀加速运动,因此速度变大即0—t1图像斜率变大,t1—t2做匀减速运动则图像的斜率变小,在t2时刻停止图像的斜率变为零。
故选D。
4.(2023年湖北卷第8题)(多选)时刻,质点P从原点由静止开始做直线运动,其加速度a随时间t按图示的正弦曲线变化,周期为。在时间内,下列说法正确的是( )
A. 时,P回到原点 B. 时,P的运动速度最小
C. 时,P到原点的距离最远 D. 时,P的运动速度与时相同
【答案】BD
【解析】ABC.质点在时间内从静止出发先做加速度增大的加速运动再做加速度减小的加速运动,此过程一直向前加速运动,时间内加速度和速度反向,先做加速度增加的减速运动再做加速度减小的减速运动,时刻速度减速到零,此过程一直向前做减速运动,重复此过程的运动,即质点一直向前运动,AC错误,B正确;
D. 图像的面积表示速度变化量,内速度的变化量为零,因此时刻的速度与时刻相同,D正确。
故选BD。
5.(2023年江苏卷第1题)电梯上升过程中,某同学用智能手机记录了电梯速度随时间变化的关系,如图所示。电梯加速上升的时段是( )
A. 从20.0s到30.0s B. 从30.0s到40.0s
C. 从40.0s到50.0s D. 从50.0s到60.0s
【答案】A
【解析】因电梯上升,由速度图像可知,电梯加速上升的时间段为20.0s到30.0s。
故选A。
6.(2024年1月浙江卷第2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
【解析】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。
7.(2024年河北卷第3题)篮球比赛前,常通过观察篮球从一定高度由静止下落后的反弹情况判断篮球的弹性。某同学拍摄了该过程,并得出了篮球运动的图像,如图所示。图像中a、b、c、d四点中对应篮球位置最高的是( )
A. a点 B. b点 C. c点 D. d点
【答案】A
【解析】由图像可知,图像第四象限表示向下运动,速度为负值。当向下运动到速度最大时篮球与地面接触,运动发生突变,速度方向变为向上并做匀减速运动。故第一次反弹后上升至a点,此时速度第一次向上减为零,到达离地面最远的位置。故四个点中篮球位置最高的是a点。
故选A。
8.(2024年新课标卷第1题)一质点做直线运动,下列描述其位移x或速度v随时间t变化的图像中,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】AB.物体做直线运动,位移与时间成函数关系,AB选项中一个时间对应2个以上的位移,故不可能,故AB错误;
CD.同理D选项中一个时间对应2个速度,只有C选项速度与时间是成函数关系,故C正确,D错误。
故选C。
9.(2025年海南卷第3题)如图所示是某汽车通过过程的图像,下面说法正确的是( )
A. 内,汽车做匀减速直线运动
B. 内,汽车静止
C. 和内,汽车加速度方向相同
D. 和内,汽车速度方向相反
【答案】A
【解析】A.由图可知图像的斜率表示加速度,时间内加速度为负且恒定,速度为正,加速度方向与速度方向相反,故时,汽车做匀减速直线运动,故A正确;
B.内,汽车做匀速直线运动,故B错误;
C.内加速度为负,内加速度为正,故和内,汽车加速度方向相反,故C错误;
D.和内,汽车速度方向相同,均为正,故D错误。
故选A。
10.(2025年江苏卷第1题)新能源汽车在辅助驾驶系统测试时,感应到前方有障碍物立刻制动,做匀减速直线运动。内速度由减至0。该过程中加速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】根据运动学公式,代入数值解得
故加速度大小为。
故选C。
11.(2025年四川卷第1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
【解析】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。
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