第1章 第1讲 运动的描述-【优化探究】2026高考物理一轮复习高考总复习配套课件（广东专版）

第1讲　运动的描述 第一章　运动的描述　匀变速直线运动的研究 1 [学习目标]　1.了解质点和位移的概念，知道把物体看成质点的条件。 2.了解参考系的作用，会在实例中选择合适的参考系。3.掌握速度、加速度的概念，体会比值定义法和极限思想。 2 基础知识　自主梳理 核心知识　典例研析 考点一　对质点、参考系、位移的理解 考点二　平均速度　瞬时速度 考点三　加速度 分层训练　巩固提高 内容索引 3 基础知识　自主梳理 一 4 一、质点和参考系 1.质点 (1)质点是用来代替物体的__________的点，是一种__________模型。 (2)把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不计。 具有质量 理想化 形状 大小 2.参考系 (1)参考系是描述物体运动时用来作为参考的物体，其可以是运动的物 体，也可以是__________的物体，但被选为参考的物体，我们都假定它 是静止的。 (2)比较两物体的运动情况时，必须选同一__________。 (3)选取不同的物体作为参考系，对同一物体运动的描述可能________。 通常以__________为参考系。 静止 参考系 不同 地面 二、位移和速度 1.位移和路程 (1)定义：位移表示质点位置的变化，它是质点由__________指向 __________的有向线段；路程等于质点__________的长度。 (2)区别：位移是__________，方向由初位置指向末位置；路程是标量， 没有__________。 (3)联系：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。 初位置 末位置 运动轨迹 矢量 方向 等于 小于 2.速度与速率 (1)平均速度和瞬时速度   平均速度 瞬时速度 物理 意义 粗略描述某段时间内(或某段位移上)物体运动的平均快慢程度 精确描述某一时刻(或某一位置)物体运动的快慢程度 大小 位移与__________之比 当时间间隔非常小时，平均速度等于瞬时速度 方向 与__________的方向相同 沿轨迹上该点的__________指向前进的方向 所用时间 位移 切线 (2)速率：物体运动的瞬时速度的__________。 (3)平均速率：物体运动的路程与时间的比值。 大小 三、加速度 1.速度变化量(矢量) (1)物理意义：描述物体速度__________的物理量。 (2)定义式：Δv＝vt－v0(矢量式)。 (3)决定因素：由Δv＝aΔt知Δv由a与Δt决定。 (4)方向：由a的方向决定。 变化 2.加速度 (1)物理意义：描述物体速度__________的物理量。 (2)定义式：a＝。 (3)决定因素：a不是由vt、Δt、Δv决定的，而是由决定的。 (4)方向：与Δv的方向一致，由__________的方向决定，而与v0、vt的方向无关。 变化快慢 合外力 [思考判断] (1)质点是一种理想化模型，实际并不存在。(　　) (2)参考系必须选择静止不动的物体。(　　) (3)做直线运动的物体，其位移大小一定等于路程。(　　) (4)瞬时速度的大小叫速率，平均速度的大小叫平均速率。(　　) (5)物体的速度为零，加速度可能很大。(　　) (6)甲的加速度a甲＝2 m/s2，乙的加速度a乙＝－3 m/s2，a甲＞a乙。(　　) (7)物体的加速度增大，速度一定增大。(　　) √ × × × √ × × 二 核心知识　典例研析 13 考点一　对质点、参考系、位移的理解 基础考点 14 1.对三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所研究的问题决定的，而不是依据物体自身的大小和形状来判断的。 (2)参考系一般选取地面或相对地面静止的物体。 (3)用位移来描述物体位置的变化，由初位置指向末位置的有向线段能准确描述物体位置的变化，线段的长度表示位移的大小，箭头指向表示位移的方向。 15 2.三点注意 (1)对于质点要从建立理想化模型的角度来理解。 (2)在研究两个物体间的相对运动时，选择其中一个物体为参考系，可以使分析和计算更简单。 (3)位移的矢量性是研究问题时应切记的性质。 [典例1]　(2025·广东江门模拟)2024年11月8日， 我国多地观测到了千年难遇的红月现象，如图所 示。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 考向1　质点和参考系 C [解析]　“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；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； 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；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，则可以把月球视为质点，故D错误。 [典例2]　(2025·广东广州模拟)如图所示， 车轮直径为0.6 m的自行车，在水平地面 上不打滑并沿直线运动。气门芯从最高点 第一次到达最低点，位移大小约为(　　) A.0.6 m　　　　　　 B.0.9 m C.1.1 m D.1.8 m 考向2　位移的计算 C [解析]　气门芯从最高点第一次到达最低点过程中水平位移为x＝πR＝0.3π m，竖直方向位移为y＝2R＝0.6 m，故位移大小为s＝≈ 1.1 m，故选C。 考点二　平均速度　瞬时速度 基础考点 21 1.平均速度与瞬时速度的区别与联系 (1)区别：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；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。 (2)联系：瞬时速度是运动时间Δt→0时的平均速度。 22 2.平均速度与平均速率的区别和联系 (1)平均速度等于位移与时间的比值，平均速率等于路程与时间的比值。 (2)通常情况下，平均速度的大小不等于平均速率，在单方向的直线运动过程中二者大小相等。 3.计算平均速度的两点注意 (1)平均速度的大小与物体不同的运动阶段有关，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。 [典例3]　(2025·广东汕头模拟)某同学用手机 计步器记录了自己从家到公园再回到家的锻炼 情况，如图所示，则下列说法正确的是(　　) A.图中的6.65公里指的是位移大小 B.图中的速度5.0千米/小时为瞬时速度 C.图中的速度5.0千米/小时为平均速率 D.图中的速度5.0千米/小时为平均速度的大小 考向1　平均速度和瞬时速度的理解 C [解析]　手机计步器记录的行程为该同学在这段时间内行走的路程，即题图中的6.65公里指的是路程，故A错误；题图中的速度5.0千米/小时为对应路程与时间之比，即平均速率，故C正确，B、D错误。 [典例4]　(多选)如图所示，气垫导轨上装有两个光电计时装置A与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A、B，记录遮光条通过 A、B的时间分别为0.010 s、0.005 s，滑块从A到B所用时间为0.200 s，则 下列说法正确的是(　　) A.滑块通过A的速度大小为1 m/s B.滑块通过B的速度大小为2 cm/s C.滑块在A、B间的平均速度大小为1.5 m/s D.滑块在A、B间的平均速度大小为3 m/s 考向2　平均速度和瞬时速度的计算 AC [解析]　滑块通过A的速度大小为 vA＝ m/s＝1 m/s，故A正确； 滑块通过B的速度大小为 vB＝ cm/s＝200 cm/s，故B错误； 滑块在A、B间的平均速度大小为 m/s＝1.5 m/s，故C正确，D错误。 用极限法求瞬时速度 方法点拨 由平均速度可知，当Δt→0时，平均速度就可以认为是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Δs，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Δs的测量。 考点三　加速度 能力考点 29 1.速度、速度变化量和加速度的比较 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 描述物体速度变化的物理量，是过程量 描述物体速度变化快慢的物理量 定义式 vt＝ Δv＝vt－v0 a＝ 30 比较项目 速度 速度变化量 加速度 决定 因素 vt的大小由v0、a、Δt决定 Δv由vt与v0进行矢量运算得到，由Δv＝aΔt知Δv由a与Δt决定 a不是由vt、Δt、Δv决定的，而是由F、m决定的 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、vt的方向无关，与Δv同向 2.对加速度大小和方向的进一步理解 [典例5]　在下列几种情景中，对情景的分析和判断正确的是(　　) A.点火后即将升空的火箭，因火箭还没运动，所以加速度一定为零 B.高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车，因轿车紧急刹车时速度变化很快，所以加速度很大 C.高速行驶的磁悬浮列车，因速度很大，所以加速度也一定很大 D.太空中的天宫一号绕地球匀速转动，其加速度为零 考向1　加速度的理解 B [解析]　点火后即将升空的火箭，其速度为零，但是加速度不为零，故A错误；轿车紧急刹车，速度变化很快，即加速度很大，故B正确；磁悬浮列车高速行驶，速度很大，若其做匀速直线运动，加速度为零，故C错误；太空中的天宫一号绕地球匀速转动，其所受合力不为零，即其加速度不为零，故D错误。 [典例6]　(多选)一物体做匀变速直线运动，某时刻速度大小为 4 m/s， 1 s后速度的大小变为10 m/s，在这1 s内该物体的运动情况可能为(　　) A.加速度的大小为6 m/s2，方向与初速度的方向相同 B.加速度的大小为6 m/s2，方向与初速度的方向相反 C.加速度的大小为14 m/s2，方向与初速度的方向相同 D.加速度的大小为14 m/s2，方向与初速度的方向相反 考向2　加速度的计算 AD [解析]　以初速度的方向为正方向，若初、末速度方向相同，加速度a＝ m/s2＝6 m/s2，方向与初速度的方向相同，A正确，B错误；若初、末速度方向相反，加速度a＝ m/s2＝ －14 m/s2，负号表示方向与初速度的方向相反，C错误，D正确。 [典例7]　一个物体以初速度v0做变加速运动，加速度a逐渐减小，则在下列两种情况下，试描述物体的运动情况，并用v－t图像辅助分析。 (1)物体的加速度a与初速度v0方向相同； 考向3　物体加速或减速的判断 [答案]　见解析 [解析]　物体做加速度减小的加速运动，当加速度减小 到零时，速度达到最大，然后做匀速运动。其v－t图像 如图甲所示。 37 (2)物体的加速度a与初速度v0方向相反。 [解析]　具体有以下三种情况： ①物体做加速度减小的减速运动，当加速度 减小到零时做同方向的匀速直线运动，如图 乙所示； ②物体做加速度减小的减速运动，当加速度减小到零时物体的速度同时减小到零，物体静止，如图丙所示； [答案]　见解析 ③物体做加速度减小的减速运动，当速度减小到零时，加 速度不为零，然后反方向做加速运动，直到加速度减小到 零，然后做匀速运动，如图丁所示。 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，v增大(加速) (2)a和v反向，v减小(减速) 方法技巧 分层训练　巩固提高 三 41 1.(2025·广东珠海模拟)第33届奥运会于2024年7月26日~8月8日在法国巴黎举行。如图所示的奥运会运动项目，在考查运动员比赛成绩时，可将运动员视为质点的是(　　) 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 D 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。 A 夯实基础 42 2.(2025·广东珠海模拟)我国的北斗卫星导航系统是最先进的全球卫星 导航系统之一，它在任何时刻都能提供持续可靠的定位服务，从手机定 位到机场调度、海事救援、授时和测速及地质测绘等都有广泛的应用， 则下列说法正确的是(　　) A.定位高空飞行的飞机时，用二维坐标就能确定飞机的具体位置 B.定位一探险爱好者的具体位置时，探险爱好者不可视为质点 C.测绘的飞机航空路线指的是飞机运动的位移 D.测轮船在大海中的运动速度时，实际测量的是一小段时间内的平均速度，可近似为瞬时速度 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 D 43 解析：定位高空飞行的飞机时，要用三维坐标才能确定飞机的具体位置，故A错误；定位一探险爱好者的具体位置时，探险爱好者的大小相对于要定位的区域可以忽略不计，可以视为质点，故B错误；测绘的飞机航空路线指的是飞机运动的轨迹，故C错误；测轮船在大海中的运动速度时，实际测量的是一小段时间内的平均速度，当时间非常小时，可近似为瞬时速度，故D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 44 3.(2025·广东湛江模拟)下表是某动车从宁德站运行至福州南站的时刻表，则(　　) 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 出发站 开车时间 到达站 到达时间 用时 里程 宁德 12：13 福州南 12：48 35分 88 km A.表中“35分”表示时刻 B.该动车从宁德至福州南的位移为88 km C.研究动车从宁德到福州南全程的时间，可以把动车视为质点 D.可以根据表中数据求出该动车从宁德至福州南的平均速度 C 45 解析：表中“35分”表示时间间隔，故A错误；该动车从宁德至福州南的路程为88 km，故B错误；研究动车从宁德到福州南全程的时间，可以把动车视为质点，故C正确；由于不知道该动车从宁德至福州南行驶的位移，所以不能由表中数据求出该动车从宁德至福州南的平均速度，故D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 出发站 开车时间 到达站 到达时间 用时 里程 宁德 12：13 福州南 12：48 35分 88 km 46 4.如图所示，一小球(可看作质点)在光滑的V形槽中 由A点释放，经B点(与B点碰撞所用时间不计)到达 与A点等高的C点。设A点的高度为1 m，则全过程 中小球通过的路程和位移大小分别为(　　) A. m， m　　　　　 B. m， m C. m， m D. m，1 m 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 C 47 解析：小球通过的路程为小球实际运动轨迹的长度，则小球通过的路程为s＝2lAB＝2× m＝ m；位移是由初位置指向末位置的有向线段，则小球通过的位移大小为s'＝lAC＝2× m＝ m，故选项C正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 48 5.(2025·广东深圳模拟)如图是高速上某一“区间测速”的标牌，该路 段全长66 km，全程限速100 km/h，一辆汽车通过监测起点和终点的速 度分别为95 km/h和90 km/h，通过测速区间的时间为30 min。下列判断 正确的是(　　) A.全长66 km表示位移 B.通过起点的速度95 km/h表示瞬时速度 C.该汽车全程的平均速度是92.5 km/h D.该汽车没有超速 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 B 49 解析：全长66 km表示路程，故A错误；通过起点和终点的速度均是瞬时速度，故B正确；因位移未知，不能求解平均速度，故C错误；由v＝可知，平均速率为＝132 km/h，大于全程限速100 km/h，该汽车超速，故D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 50 6.将一条长为L的纸带扭转180°后连接两端就构成了一 个莫比乌斯环，不考虑连接纸带时的长度损失。一只 蚂蚁以恒定的速率v从P点沿纸带中线向前爬行，当其 再一次来到P点的整个过程中，蚂蚁的(　　) A.路程为L B.位移的大小为L C.加速度始终为零 D.平均速度为零 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 解析：从P点出发到再次来到P点，路程为2L，位移为零，A、B错误；由于速度方向不断改变，即速度在变化，故加速度不为零，C错误；由可知，位移为零，平均速度为零，D正确。 D 51 7.(2025·广东广州模拟)东京奥运会男子100米半决赛，中国选手力压众强敌，跑出了9秒83的优异成绩，打破亚洲纪录的同时，也进入了决赛，成为首位闯入奥运会男子100米决赛的黄种人选手。会场用传感器记下的运动员的各位置与时间信息如表所示。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 位置 30米 60米 90米 100米 时间显示 3.73秒 6.29秒 8.92秒 9.83秒 52 假设运动员做直线运动，根据表中数据，下列分析正确的是(　　) A.运动员从起点到终点一直做匀速直线运动 B.运动员前30 m的平均速度大于前60 m的平均速度 C.可以推算出最后10 m冲刺的平均速度 D.可以推算出运动员冲线时的速度 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 位置 30米 60米 90米 100米 时间显示 3.73秒 6.29秒 8.92秒 9.83秒 C 53 解析：运动员前30 m的平均速度为v1＝≈8.04 m/s，运动员前60 m的平均速度为v2＝≈9.54 m/s，因此运动员前30 m的平均速度小于前60 m的平均速度，所以运动员所做的运动不是匀速运动，故A、B错误；运动员最后10 m的平均速度为v3＝ m/s≈10.99 m/s，无法推算出运动员冲线时的瞬时速度，故C正确，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 位置 30米 60米 90米 100米 时间显示 3.73秒 6.29秒 8.92秒 9.83秒 54 8.某些汽车品牌会在尾部标明车辆启动加速 度，例如55 TFSI(如图)，其启动加速度约为 0.55g，即5.5 m/s2。如果一辆纯电动汽车从0 加速到100 km/h需要1.9 s，那么它的尾部标 写的数字约为(　　) A.100 B.120 C.150 D.180 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 C 解析：纯电动汽车的加速度为a＝ m/s2≈15 m/s2，尾部标写的数字约为150，故选C。 55 9.(2025·广东广州模拟)汽车的百公里加速时间是描述汽车加速性能的重要参数。中国某轿车标有这样的参数：“官方0~100 km/h加速时间为7.8 s”。若将此轿车加速过程看成匀加速直线运动，则此轿车的加速度大小约为(　　) A.12.8 m/s2　　　　　 B.6.4 m/s2 C.3.6 m/s2 D.7.2 m/s2 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 C 解析：100 km/h≈27.78 m/s，根据加速度的定义式可得加速度为a＝ m/s2≈3.6 m/s2，故C正确。 B 能力提升 56 10.(多选)一物体做匀变速直线运动，当t＝0时，物体的速度大小为 12 m/s，方向向东；当t＝2 s时，物体的速度大小为8 m/s，方向仍向东， 则当物体的速度大小变为2 m/s 时，t可能为(　　) A.3 s B.5 s C.7 s D.9 s 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 BC 解析：物体做初速度为v0＝12 m/s的匀变速直线运动，加速度a＝＝－2 m/s2。若2 m/s 的速度方向向东，则t1＝＝5 s；若2 m/s的速度方向向西，则t2＝＝7 s，故选项B、C正确，A、D错误。 57 11.小李打算从A地走路到B地，她得到 如下两个方案。若她按方案出行， 则(　　) A.“推荐方案”与“方案二”的平均速度相同 B.推荐方案的位移较小 C.“方案二”的平均速度约为4.29 km/h D.小李运动过程中的加速度不可能一直为0 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 D 58 解析：因初、末位置相同，则“推荐方案”与“方案二”的位移相同，但是时间不同，则平均速度不同，故A、B错误；“方案二”的路程为2.5 km，时间为35 min，则平均速率约为v＝ km/h≈4.29 km/h，不是平均速度，选项C错误；小李运动过程中不可能一直做匀速直线运动，即她的加速度不可能一直为0，选项D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 59 12.(12分)让小球从斜面的顶端滚下，如图所示，用闪光照相机拍摄小球在斜面上运动的过程，已知闪频为10 Hz，且O点是0.4 s时小球所处的位置。试根据此图估算： (1)小球从O点到B点的平均速度大小； 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 解析：依题意知，相邻两次闪光的时间间隔 Δt＝ s＝0.1 s。 m/s＝0.8 m/s。 答案：0.8 m/s 60 (2)小球在A点和B点的瞬时速度大小； 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 解析：小球在A点的瞬时速度大小 vA＝＝0.8 m/s 小球在B点的瞬时速度大小 vB＝ m/s＝1.0 m/s。 答案：0.8 m/s　1.0 m/s (3)小球运动的加速度大小。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 解析：由加速度的定义得，小球的加速度大小 a＝ m/s2＝2.0 m/s2。 答案：2.0 m/s2 $$