内容正文:
专题01 运动的描述(期中复习讲义)
核心考点
复习目标
考情规律
质点 参考系
1.了解质点的含义;知道将物体抽象为质点的条件。
2.了解参考系的概念及其对描述物体运动的意义。
基础必考点,常出选择题
时间 位移
1.知道时刻和时间间隔的区别和联系。
2.知道位移与路程的区别和联系。
基础必考点,常出选择题
平均速度和瞬时速度
理解瞬时速度、平均速度、速率、平均速率的区别与联系。
高频易错点,几种速度容易混淆
加速度
1.知道加速度是矢量,加速度的方向与物体速度变化量的方向相同。
2.理解直线运动中加速度方向与物体运动方向及其加速运动或减速运动之间的联系。
高频考点和易错点,加速度大小的求解和加速减速的判断
知识点01 物体和质点
1.质点:在某些情况下,可以忽略物体的 和 ,把它简化为一个具有 的点,这样的点叫作质点。
2.把物体看成质点的条件:
(1)物体 和 可以忽略或物体上任意一点的运动完全能反映整个物体的运动。
(2)物体平动时,也可以把物体看成质点
3.理想化模型:在物理学中,突出问题的 ,忽略 ,建立的理想化“物理模型”。
知识点02 参考系
1.定义:要描述一个物体的运动,首先要选定某个其他物体作为 ,观察物体的位置相对于这个“其他物体”是否随时间 ,以及怎样变化。这种用来作为参考的物体叫作 。
2.参考系对观察结果的影响:参考系可以 选择,但选择不同的参考系来观察同一个物体的运动,观察结果可能 。
3.选取参考系的原则:
(1)选为参考系的物体认为是 的
(2)通常选择大地为参考系
(3)以观测方便和使运动的描述尽可能简单为原则
(4)两个物体比较运动的快慢时,要选择 参考系。
知识点03 时刻和时间间隔
1.时刻:表示某一时间点,即瞬间,在时间轴上用 来表示。
2.时间间隔:表示某一时间段,在时间轴上用 来表示。
3.时刻与时间间隔的联系:两个时刻之间的过程即为 。
4.单位:在国际单位制中,时间的单位是 ,符号是s
知识点04 路程和位移
1.路程:
(1)定义:物体 的长度。
(2)矢量性:只有大小,没有方向,是标量。
2.位移
(1)物理意义:描述物体 变化的物理量。
(2)定义:从初位置到末位置的 线段。
(3)大小:初、末位置间有向线段的 。
(4)方向:由 位置指向 位置。
(5)单位:在国际单位制中,位移的单位是 ,符号是m
(6)矢量性:既有大小,又有方向,是 。
3.直线运动的位移
研究直线运动时,在物体运动的直线上建立x轴,如图所示。
(1)物体的初、末位置:可用位置坐标x1、x2表示。
(2)物体的位移:Δx= 。
(3)Δx的绝对值表示位移的大小,Δx的正、负表示位移的方向,正值表示与x轴的正方向 ,负值表示与x轴的正方向 。
知识点05 平均速度和瞬时速度
1速度
(1)物理意义:表示物体运动 的物理量,也叫位移对时间的变化率。
(2)定义: 与发生这段位移的所用 的
(3)公式:v =
(4)大小:单位时间内的位移的大小
(5)方向:与对应时间内位移的方向相同
(6)单位:在国际单位制中,速度的单位是 ,符号是m/s或m·s-1。
(7)矢量性:既有大小,又有方向,是 。
2平均速度:描述物体在一段 内运动的平均快慢程度及方向,只能粗略描述物体运动的快慢。
3.瞬时速度:描述物体在某一 运动的快慢和方向,可以精确描述物体运动的快慢。
4.速率: 的大小。
5.平均速率:物体运动的 与对应时间的比值。
5.当时间足够短时,可以认为瞬时速度 平均速度。
6.匀速直线运动的 速度保持不变,平均速度与瞬时速度 。
知识点06 加速度
1.定义:速度的 与发生这一变化所用时间之比。
2.公式:a= 。
3.大小:单位时间内的速度变化的大小
4.方向:与对应时间内速度变化的方向相同
5.单位:在国际单位制中,加速度的单位是 ,符号是m/s2或m·s-2。
6.矢量性:加速度既有大小,又有方向,是矢量。
7.物理意义:表示物体速度 的物理量,也叫速度对时间的变化率。
8.加速度的方向:
(1)加速度的方向:与速度 的方向相同。
(2)加速度与速度的方向关系:在直线运动中
①如果速度增加,加速度的方向与初速度的方向 。
②如果速度减小,加速度的方向与初速度的方向 。
题型一 质点 参考系
解|题|技|巧
1.物体能否看成质点的判断方法
首先找出所要研究的问题,当物体的大小和形状对研究问题的影响可以忽略不计时,才能把物体看成质点,即物体能否看成质点由所研究问题决定,而不是依据物体自身大小和形状来判断。
2.参考系的四个特性
标准性
某物体被选作参考系后,就认为该物体是静止的,其他物体的运动情况就以该物体为参考标准进行分析
任意性
参考系的选取是任意的,任何物体都可以选作参考系,但不能选自身为参考系
相对性
对于同一个物体,选择不同的参考系,观察结果可能会有所不同
统一性
比较不同物体的运动应选择同一个参考系
3.参考系的选取原则:以观测方便和使运动的描述尽可能简单为原则。研究地面上物体的运动时,常选地面或相对于地面静止的物体作为参考系。
【典例1】(25-26高一上·河南鹤壁·开学考试)中华古诗词常常包含着物理原理。如图所示,“游云西行,而谓月之东驰”说的是( )
A.以月亮为参照物,游云向东运动
B.以游云为参照物,月亮向东运动
C.描述物体的运动要指向明确,运动没有相对性
D.以大地为参照物,云向西飘可说成月亮向东运动
【典例2】(24-25高二下·浙江·期中)2025年3月,我国首台太空采矿机器人原型机在中国矿业大学诞生。机器人采用六足模式,配备三个轮足和三个爪足,以便在微重力环境下很好地完成行走、锚固、钻探和采样等任务。可将机器人看成质点的是( )
A.操控机器人进行采样作业 B.定位机器人行走线路上的位置
C.监测机器人行走时爪足的动作 D.研究机器人在微重力环境下的姿态调整
【变式1】(25-26高一上·云南文山·开学考试)(多选)在研究物理问题时,很多时候我们并不关心物体的形状或大小,比如骑车利用导航去某地,运行过程中就可以把车当作一个有质量的点,这种经过抽象出来的点在物理学中叫做质点,下列关于物体可否被当作质点的说法中正确的是( )
A.奥运会比赛中的裁判要对跳水运动员比赛打分时可以将运动员看作质点
B.打乒乓球时要研究球是上旋下旋还是左旋或右旋时不可以将球看作质点
C.研究一列高铁从富宁跑到昆明的平均时速时可以将高铁看作质点
D.研究某列高铁经过途中的某根电线杆用多少时间时可以将高铁看作质点
【变式2】(24-25高一上·浙江温州·期中)(多选)2024年4月25日,“神舟十八号”载人飞船发射成功,之后与空间站“天和”核心舱成功对接,在轨运行如图所示,则对接后( )
A.以地球为参考系,“天和”核心舱是静止的
B.以坐在飞船内的宇航员为参考系,地球是运动的
C.以“天和”核心舱为参考系,“神舟十八号”飞船是运动的
D.以“神舟十八号”飞船为参考系,坐在飞船内的宇航员是运动的
题型二 时间和时刻 路程和位移
解|题|技|巧
1.时刻和时间间隔的比较
时刻
时间间隔
物理
意义
是事物运动、发展、变化所经历的各个状态先后顺序的标志,是状态量
是事物运动、发展变化所经历的过程长短的量度,是过程量;可以简称为“时间”
表述
方法
“第1 s末”“第4 s初”“第4 s末”等
“第1 s内”“前2 s”“后5 s”等
联系
①两个时刻之间的间隔即为一段时间间隔,即Δt=t2-t1
②时间间隔是一系列连续时刻的积累,能展示物体运动的过程;时刻可以显示物体运动的一瞬间
2.时刻和时间间隔在表示时间的数轴上的表示
(1)时刻
(2)时间间隔
3.位移和路程的区别与联系
位移
路程
区别
物理意义
表示物体的位置变化
表示物体运动轨迹的长度
大小
等于初位置到末位置的距离,与运动轨迹无关
按运动轨迹计算的实际长度
标矢性
有方向,是矢量
无方向,是标量
联系
(1)两者单位相同, 在国际单位制中,其单位都是“米”
(2)同一运动过程中路程不小于位移大小,在单向直线运动中,位移大小等于路程
【典例1】(24-25高一上·四川广元·期中)“从广元盘龙机场出发的CA1458次航班14点40分起飞,经过2个小时抵达北京首都机场”,这段描述中关于时间间隔和时刻的说法下列正确的是( )
A.“14点40分”和“2小时”都表示时间间隔
B.“14点40分”和“2小时”都表示时刻
C.“14点40分”表示时刻,“2小时”表示时间间隔
D.“14点40分”表示时间间隔,“2小时”表示时刻
【典例2】(25-26高一上·山西太原·开学考试)2024年6月25日14时7分,嫦娥六号返回器携带来自月背的月球样品安全着陆。如图为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( )
A.2024年6月25日14时7分指的是时间间隔
B.研究嫦娥六号在躲避过程中的姿态调整时,可以把它简化成质点
C.研究嫦娥六号月背起飞上升时可以把它简化成质点
D.嫦娥六号由图中O点运动到B点,位移大于等于路程
【变式1】(25-26高一上·福建龙岩·开学考试)青藏铁路,简称青藏线,是通往西藏腹地的第一条铁路,也是世界上海拔最高、线路最长的高原铁路。线路全长1956千米,其中西宁至格尔木段长814千米,格尔木至拉萨全长1142千米。小明打算和同学从西宁坐火车去拉萨,他通过网络查得Z21次列车的信息如图所示.则下列说法正确的是( )
A.“1956千米”指的位移大小
B.图中的“15:20”是时间间隔
C.图中的“21时9分”是时间间隔
D.位移是标量,路程是矢量
【变式2】(25-26高一上·全国·课后作业)(多选)如图所示,一边长为10 cm的实心立方体木块,一只昆虫从A点爬到G点。下列说法正确的是( )
A.该昆虫的路程有若干种可能性,其中最短路程为(10+10)cm
B.该昆虫的位移大小为cm
C.该昆虫的路程有若干种可能性,其中最短路程为10cm
D.该昆虫的位移大小为cm
题型三 平均速度 瞬时速度
解|题|技|巧
1.对平均速度和瞬时速度的理解
平均速度
瞬时速度
区别
反映一段时间内物体运动的平均快慢程度和方向
精确描述物体运动的快慢及方向
对应一段时间(位移),是过程量
对应某一时刻(位置),是状态量
方向与位移的方向相同,与运动方向不一定相同
方向就是该时刻物体的运动方向,不一定与位移方向相同
共同点
都是矢量,单位都是m/s
联系
瞬时速度就是平均速度在时间趋于零时的极限值
2.对平均速度和平均速率的理解
(1)平均速度=,既有大小又有方向,是矢量。
(2)平均速率=,只有大小没有方向,是标量。
(3)对于同一个运动过程,平均速度的大小通常小于平均速率,只有在单方向的直线运动中,平均速度的大小才等于平均速率,但即便如此,也不能说平均速度的大小就是平均速率,因为概念不同。
3.注意事项
(1)求解平均速度(率)时要明确哪段时间以及相应的位移(路程)。
(2)分析瞬时速度则要明确哪个时刻以及相应的位置。
【典例1】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,一个运动员从高处自由落下,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,已知运动员与网接触的时间Δt=1.0s,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.2.0m/s2,向下 B.8.0m/s2,向上
C.10.0m/s2,向下 D.18m/s2,向上
【典例2】(24-25高一下·广东茂名·期末)平潭海峡公铁两用大桥全长16.323km,该大桥所处的平潭海峡是世界三大风暴海域之一,以“风大、浪高、水深、涌急”著称。为保证安全,环境风速超过20m/s时,列车通过该桥的运行速度不能超过300km/h,下列说法正确的是( )
A.题目中“全长16.323km”指的是路程大小
B.“风速超过20m/s”“不能超过300km/h”中所指的速度均为平均速度
C.“风速超过20m/s”指的是平均速度,“不能超过300km/h”指的是瞬时速度
D.假设某火车通过该大桥所用时间为0.08h,则平均速度约为204km/h
【变式1】(24-25高一上·上海浦东新·期中)在平直的公路上,汽车启动后在第10s末速度表指针指在如图所示的位置,前10s内汽车运动的距离为150m。下列说法中正确的是( )
A.第10s末汽车的瞬时速度大小是79m/s
B.第10s末汽车的瞬时速度大小是70km/h
C.第10s内汽车的平均速度大小是70m/s
D.前10s内汽车的平均速度大小是35m/s
【变式2】(18-19高一上·山东烟台·阶段练习)A、B、C三个物体从同一点出发,沿着一条直线运动的位移-时间图象如图所示,下列说法中正确的是( )
A.三者的位移不相等
B.A物体做曲线运动
C.三个物体在时间内的平均速度
D.三个物体在时间内的平均速度
题型四 加速度
解|题|技|巧
1.对加速度及其定义式a=的理解
(1)加速度的大小决定物体速度变化的快慢
(2)a=只是加速度a的定义式,不是决定式,计算结果为Δt内的平均加速度。
2.速度、速度的变化量、加速度的比较
速度v
速度的变化量Δv
加速度a
表达式
v=
Δv=v2-v1
a=
单位
m/s
m/s
m/s2
方向
v的方向与Δt内Δx的方向相同
Δv的方向由初、末速度决定
a的方向与Δt内Δv的方向相同
物理意义
表示物体运动的快慢和方向
表示物体速度变化的大小和方向
表示物体速度变化的快慢和方向
辨析
a的大小由Δv和Δt共同决定,与v、Δv没有必然联系:
①v很大,a不—定大,如飞机匀速飞行(Δv=0)
②Δv很大,a也不一定大,如高速列车启动(Δt很大)
③v=0,a不一定为零,如枪膛里刚发射的子弹
3.物体做加速运动还是减速运动,不是看加速度的大小是否变化,也不是看加速度的正、负号,而要由加速度的方向与速度的方向关系进行判断。
【典例1】(22-23高一上·山东东营·阶段练习)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,一个运动员从高处自由落下,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,已知运动员与网接触的时间Δt=1.0s,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.2.0m/s2,向下 B.8.0m/s2,向上
C.10.0m/s2,向下 D.18m/s2,向上
【典例2】关于速度、速度变化量和加速度,下列说法正确的是( )
A.运动物体的速度变化量越大,它的加速度就越大
B.某时刻物体速度为零,其加速度不一定为零
C.速度变化很快的物体,其加速度可能很小
D.物体加速度方向与速度方向、速度变化量方向无关
【变式1】(25-26高一上·四川内江·开学考试)质点沿直线运动,加速度恒定,内速度大小从变为,则其加速度不可能是( )
A. B.
C. D.
【变式2】(23-24高一上·广东深圳·期中)歼—20是我国自行研制的一款具备高隐身性、高机动性的隐形第五代制空战斗机。在执行某次飞行任务时,歼—20战斗机由静止开始做加速直线运动,当加速度不断减小至零时,战斗机刚好起飞。则此过程中该战斗机的( )
A.速度减小,位移减小
B.速度减小,位移增大
C.速度增大,当加速度减小至零时,速度达到最大
D.位移逐渐增大,当加速度减小至零时,位移将不再增大
期中基础通关练(测试时间:10分钟)
1.(24-25高一下·浙江杭州·期中)2025年哈尔滨亚冬会已于2月14日落下帷幕,中国队获得32枚金牌,追平了哈萨克斯坦在2011年亚冬会上创造的单届金牌数记录。在速度滑冰男子500米决赛中,高亭宇的成绩是34秒95。他凭借这一成绩以0.02秒的优势绝杀日本选手森重航,成功卫冕该项目冠军。下列说法正确的是( )
A.高亭宇在本次比赛中的位移是500米
B.比赛用时34秒95,“34秒95”指的是时刻
C.以自己为参考系,高亭宇感觉终点线迎面而来
D.研究高亭宇在弯道处的技术动作时,高亭宇可以被看成质点
2.2024年6月25日14时7分,嫦娥六号返回器携带来自月球背面的土壤安全着陆。嫦娥六号返回器以接近第二宇宙速度进入地球大气层,由于速度太大,返回器不能直接返回地面,要通过所谓的“太空打水漂”的方式返回。如图所示是返回器“太空打水漂”的示意图,返回器再次进入大气层的速度约为,下列说法正确的是( )
A.研究嫦娥六号返回器在“太空打水漂”过程中的姿态时,可以将返回器看作质点
B.嫦娥六号返回器在“太空打水漂”过程中,以嫦娥六号为参考系,地球是静止不动的
C.2024年6月25日14时7分指的是时间间隔
D.返回器再次进入大气层的速度指的是瞬时速度
3.(24-25高一上·上海浦东新·期中)小球绕半径为R的圆轨道运动半周,所需时间为t。在此过程中该小球的( )
A.位移大小为,平均速率为 B.位移大小为2R,平均速率为
C.位移大小为,平均速率为 D.位移大小为2R,平均速率为
4.(24-25高一上·山东临沂·期中)智能机器人已经广泛应用于宾馆、医院等服务行业,用于给客人送餐、导引等服务,深受广大消费者喜爱,如图甲所示的医用智能机器人在巡视中沿医院走廊运动,图乙是该机器人在某段时间内的位移一时间图像(后的图线为曲线,其余为直线)。以下说法正确的是( )
A.机器人在0~内的位移为0
B.0~内,机器人做匀速直线运动
C.10~内,机器人的平均速度大小为
D.20~内,机器人的运动轨迹为曲线
5.(24-25高一上·山东济南·期中)截止2021年12月5日,我国全海深潜载人潜水器“奋斗者”号共实现了21次万米载人深潜,已有27位科学家通过“奋斗者”号载人潜水器到达过全球海洋最深处。在某次海试中,潜水器做直线运动,加速度方向始终与速度方向相同,但加速度大小逐渐减小至零,则在此过程中,潜水器( )
A.位移逐渐增大,当加速度减小至零时,位移达到最大值
B.位移逐渐减小,当加速度减小至零时,位移达到最小值
C.速度逐渐增大,当加速度减小至零时,速度达到最大值
D.速度逐渐减小,当加速度减小至零时,速度达到最小值
期中重难突破练(测试时间:10分钟)
6.(多选)(24-25高一下·宁夏银川·期中)2024年10月30日,“神舟十九号”载人飞船和“天和”核心舱前向端口对接形成三船三舱组合体,3名航天员蔡旭哲、宋令东、王浩泽也顺利进驻天宫空间站,我国载人航天发射再次取得圆满成功。中国“天官空间站”在轨运行如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.研究空间站姿态调整时,可把空间站视为质点
B.研究空间站绕地球飞行的时间时,空间站可以视为质点
C.选地球为参考系,“天和”核心舱是静止的
D.对接后,以“天和”核心舱为参考系,则“神舟十九号”是静止的
7.(多选)(24-25高一上·重庆·期中)随着信息技术的发展,中学物理的实验手段也在不断进步。如图所示是用运动传感器测小车速度的示意图,这个系统由A、B两个小盒组成,A盒装有红外线发射器和超声波发射器,B盒装有红外线接收器和超声波接收器,A盒被固定在向右匀速运动的小车上,测量时A向B同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲,B盒接收到红外线脉冲时开始计时,接收到超声波脉冲时停止计时,两者的时间差为。经过,A再次同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲,此次B接收的时间差。空气中的声速为(红外线的传播时间可以忽略)( )
A.第一次测量时A与B之间的距离为
B.A两次发射过程中,小车运动的距离为
C.小车运动的平均速度为
D.B接收到第二次超声波脉冲时,A与B的距离为
8.(多选)(24-25高一上·海南海口·期中)在一个美丽的中式园林中,存在一个独特的圆形景观区域,其半径为,这个区域中有一条别致的曲线通道,由两个半径均为的半圆首尾相连构成。如图所示,一位游客在早晨8点从A点出发,沿着图中箭头指示的曲线通道进行游览,并在8点5分到达C点,设,该游客从A点到C点的平均速度和平均速率分别约为( )
A.平均速度大小为 B.平均速度大小为
C.平均速率大小为 D.平均速率大小为
9.(多选)(24-25高一上·贵州六盘水·期中)如图所示,小球乙从距离地面高度为h2=20m处开始自由下落,1s后小球甲从距离地面高度为h1=15m处开始自由下落,小球运动的过程中不计空气阻力,重力加速度取g=10m/s2,则下列说法正确的是( )
A.小球甲和小球乙同时落地
B.小球甲下落1s后,小球乙落地
C.落地前的运动过程中两小球的速度差不变
D.落地时甲、乙的速率之比为3∶4
10.(多选)(24-25高一上·广东梅州·期中)中国跳水队在2024年巴黎奥运会上的表现堪称完美,包揽了全部8枚金牌,创造了历史。这支队伍被誉为“梦之队”,他们的出色表现与平时的刻苦训练密不可分。如图所示为运动员训练时从离开跳板开始计时,跳水过程中运动员重心的图像,不计空气阻力,重力加速度。,运动员的运动轨迹视为直线。下列说法正确的是( )
A.时运动员开始进入水中 B.运动员起跳速度大小为2m/s
C.时运动员刚好浮出水面 D.跳板离水面的高度是3m
期中综合拓展练(测试时间:5分钟)
11.(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
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专题01 运动的描述(期中复习讲义)
核心考点
复习目标
考情规律
质点 参考系
1.了解质点的含义;知道将物体抽象为质点的条件。
2.了解参考系的概念及其对描述物体运动的意义。
基础必考点,常出选择题
时间 位移
1.知道时刻和时间间隔的区别和联系。
2.知道位移与路程的区别和联系。
基础必考点,常出选择题
平均速度和瞬时速度
理解瞬时速度、平均速度、速率、平均速率的区别与联系。
高频易错点,几种速度容易混淆
加速度
1.知道加速度是矢量,加速度的方向与物体速度变化量的方向相同。
2.理解直线运动中加速度方向与物体运动方向及其加速运动或减速运动之间的联系。
高频考点和易错点,加速度大小的求解和加速减速的判断
知识点01 物体和质点
1.质点:在某些情况下,可以忽略物体的大小和形状,把它简化为一个具有质量的点,这样的点叫作质点。
2.把物体看成质点的条件:
(1)物体大小和形状可以忽略或物体上任意一点的运动完全能反映整个物体的运动。
(2)物体平动时,也可以把物体看成质点
3.理想化模型:在物理学中,突出问题的主要因素,忽略次要因素,建立的理想化“物理模型”。
知识点02 参考系
1.定义:要描述一个物体的运动,首先要选定某个其他物体作为参考,观察物体的位置相对于这个“其他物体”是否随时间变化,以及怎样变化。这种用来作为参考的物体叫作参考系。
2.参考系对观察结果的影响:参考系可以任意选择,但选择不同的参考系来观察同一个物体的运动,观察结果可能不同。
3.选取参考系的原则:
(1)选为参考系的物体认为是静止的
(2)通常选择大地为参考系
(3)以观测方便和使运动的描述尽可能简单为原则
(4)两个物体比较运动的快慢时,要选择同一个参考系。
知识点03 时刻和时间间隔
1.时刻:表示某一时间点,即瞬间,在时间轴上用点来表示。
2.时间间隔:表示某一时间段,在时间轴上用线段来表示。
3.时刻与时间间隔的联系:两个时刻之间的过程即为时间间隔。
4.单位:在国际单位制中,时间的单位是秒,符号是s
知识点04 路程和位移
1.路程:
(1)定义:物体运动轨迹的长度。
(2)矢量性:只有大小,没有方向,是标量。
2.位移
(1)物理意义:描述物体位置变化的物理量。
(2)定义:从初位置到末位置的有向线段。
(3)大小:初、末位置间有向线段的长度。
(4)方向:由初位置指向末位置。
(5)单位:在国际单位制中,位移的单位是米,符号是m
(6)矢量性:既有大小,又有方向,是矢量。
3.直线运动的位移
研究直线运动时,在物体运动的直线上建立x轴,如图所示。
(1)物体的初、末位置:可用位置坐标x1、x2表示。
(2)物体的位移:Δx=x2-x1。
(3)Δx的绝对值表示位移的大小,Δx的正、负表示位移的方向,正值表示与x轴的正方向相同,负值表示与x轴的正方向相反。
知识点05 平均速度和瞬时速度
1速度
(1)物理意义:表示物体运动变化快慢的物理量,也叫位移对时间的变化率。
(2)定义:位移与发生这段位移的所用时间的比值
(3)公式:v =
(4)大小:单位时间内的位移的大小
(5)方向:与对应时间内位移的方向相同
(6)单位:在国际单位制中,速度的单位是米每秒,符号是m/s或m·s-1。
(7)矢量性:既有大小,又有方向,是矢量。
2平均速度:描述物体在一段时间内运动的平均快慢程度及方向,只能粗略描述物体运动的快慢。
3.瞬时速度:描述物体在某一时刻运动的快慢和方向,可以精确描述物体运动的快慢。
4.速率:瞬时速度的大小。
5.平均速率:物体运动的路程与对应时间的比值。
5.当时间足够短时,可以认为瞬时速度等于平均速度。
6.匀速直线运动的瞬时速度保持不变,平均速度与瞬时速度相等。
知识点06 加速度
1.定义:速度的变化量与发生这一变化所用时间之比。
2.公式:a=。
3.大小:单位时间内的速度变化的大小
4.方向:与对应时间内速度变化的方向相同
5.单位:在国际单位制中,加速度的单位是米每二次方秒,符号是m/s2或m·s-2。
6.矢量性:加速度既有大小,又有方向,是矢量。
7.物理意义:表示物体速度变化快慢的物理量,也叫速度对时间的变化率。
8.加速度的方向:
(1)加速度的方向:与速度变化量的方向相同。
(2)加速度与速度的方向关系:在直线运动中
①如果速度增加,加速度的方向与初速度的方向相同。
②如果速度减小,加速度的方向与初速度的方向相反。
题型一 质点 参考系
解|题|技|巧
1.物体能否看成质点的判断方法
首先找出所要研究的问题,当物体的大小和形状对研究问题的影响可以忽略不计时,才能把物体看成质点,即物体能否看成质点由所研究问题决定,而不是依据物体自身大小和形状来判断。
2.参考系的四个特性
标准性
某物体被选作参考系后,就认为该物体是静止的,其他物体的运动情况就以该物体为参考标准进行分析
任意性
参考系的选取是任意的,任何物体都可以选作参考系,但不能选自身为参考系
相对性
对于同一个物体,选择不同的参考系,观察结果可能会有所不同
统一性
比较不同物体的运动应选择同一个参考系
3.参考系的选取原则:以观测方便和使运动的描述尽可能简单为原则。研究地面上物体的运动时,常选地面或相对于地面静止的物体作为参考系。
【典例1】(25-26高一上·河南鹤壁·开学考试)中华古诗词常常包含着物理原理。如图所示,“游云西行,而谓月之东驰”说的是( )
A.以月亮为参照物,游云向东运动
B.以游云为参照物,月亮向东运动
C.描述物体的运动要指向明确,运动没有相对性
D.以大地为参照物,云向西飘可说成月亮向东运动
【答案】B
【详解】AB.“游云西行,而谓月之东驰”中提到了两个物体,分别是“云”和“月亮”。由这句话可知,描述的对象是月亮,月亮在向东运动,而参照物就是云,所以月亮是以云为参照物,在向东运动;若以月亮为参照物,游云向西运动,故A错误,B正确;
C.描述物体的运动要指向明确,但运动和静止都具有相对性。一个物体的运动状态的确定,关键取决于所选取的参照物,所选取的参照物不同,得到的结论也不一定相同,故C错误;
D.云向西飘,选择的参照物是月亮,而月亮向东运动选择的参照物是云,因此以大地为参照物,云向西飘不能说成月亮向东运动,故D错误。
故选B。
【典例2】(24-25高二下·浙江·期中)2025年3月,我国首台太空采矿机器人原型机在中国矿业大学诞生。机器人采用六足模式,配备三个轮足和三个爪足,以便在微重力环境下很好地完成行走、锚固、钻探和采样等任务。可将机器人看成质点的是( )
A.操控机器人进行采样作业 B.定位机器人行走线路上的位置
C.监测机器人行走时爪足的动作 D.研究机器人在微重力环境下的姿态调整
【答案】B
【详解】A.操控机器人进行采样作业,需要关注机器人的具体动作、结构(如爪足等),不能忽略其形状和大小,不能看成质点 ,故A错误;
B.定位机器人行走线路上的位置,机器人的形状和大小对确定其位置的影响可忽略,能看成质点 ,故B正确;
C.监测机器人行走时爪足的动作,要研究爪足的具体动作,不能忽略机器人的形状和大小,不能看成质点 ,故C错误;
D.研究机器人在微重力环境下的姿态调整,姿态调整涉及机器人的整体形状、各部分的位置关系等,不能看成质点 ,故D错误。
故选B。
【变式1】(25-26高一上·云南文山·开学考试)(多选)在研究物理问题时,很多时候我们并不关心物体的形状或大小,比如骑车利用导航去某地,运行过程中就可以把车当作一个有质量的点,这种经过抽象出来的点在物理学中叫做质点,下列关于物体可否被当作质点的说法中正确的是( )
A.奥运会比赛中的裁判要对跳水运动员比赛打分时可以将运动员看作质点
B.打乒乓球时要研究球是上旋下旋还是左旋或右旋时不可以将球看作质点
C.研究一列高铁从富宁跑到昆明的平均时速时可以将高铁看作质点
D.研究某列高铁经过途中的某根电线杆用多少时间时可以将高铁看作质点
【答案】BC
【详解】A.奥运会比赛中的裁判要对跳水运动员比赛打分时运动员的形状大小不能忽略,不可以将运动员看作质点,A错误;
B.打乒乓球时要研究球是上旋下旋还是左旋或右旋时,乒乓球的大小不能忽略,不可以将球看作质点,B正确;
C.研究一列高铁从富宁跑到昆明的平均时速时,高铁的形状大小可忽略不计,可以将高铁看作质点,C正确;
D.研究某列高铁经过途中的某根电线杆用多少时间时,高铁的大小不能忽略,不可以将高铁看作质点,D错误。
故选BC。
【变式2】(24-25高一上·浙江温州·期中)(多选)2024年4月25日,“神舟十八号”载人飞船发射成功,之后与空间站“天和”核心舱成功对接,在轨运行如图所示,则对接后( )
A.以地球为参考系,“天和”核心舱是静止的
B.以坐在飞船内的宇航员为参考系,地球是运动的
C.以“天和”核心舱为参考系,“神舟十八号”飞船是运动的
D.以“神舟十八号”飞船为参考系,坐在飞船内的宇航员是运动的
【答案】B
【详解】A.以地球为参考系,“天和”核心舱是运动的,故A错误;
B.以坐在飞船内的宇航员为参考系,地球是运动的,故B正确;
C.以“天和”核心舱为参考系,“神舟十八号”飞船是静止的,故C错误;
D.以“神舟十八号”飞船为参考系,坐在飞船内的宇航员是静止的,故D错误。
故选A。
题型二 时间和时刻 路程和位移
解|题|技|巧
1.时刻和时间间隔的比较
时刻
时间间隔
物理
意义
是事物运动、发展、变化所经历的各个状态先后顺序的标志,是状态量
是事物运动、发展变化所经历的过程长短的量度,是过程量;可以简称为“时间”
表述
方法
“第1 s末”“第4 s初”“第4 s末”等
“第1 s内”“前2 s”“后5 s”等
联系
①两个时刻之间的间隔即为一段时间间隔,即Δt=t2-t1
②时间间隔是一系列连续时刻的积累,能展示物体运动的过程;时刻可以显示物体运动的一瞬间
2.时刻和时间间隔在表示时间的数轴上的表示
(1)时刻
(2)时间间隔
3.位移和路程的区别与联系
位移
路程
区别
物理意义
表示物体的位置变化
表示物体运动轨迹的长度
大小
等于初位置到末位置的距离,与运动轨迹无关
按运动轨迹计算的实际长度
标矢性
有方向,是矢量
无方向,是标量
联系
(1)两者单位相同, 在国际单位制中,其单位都是“米”
(2)同一运动过程中路程不小于位移大小,在单向直线运动中,位移大小等于路程
【典例1】(24-25高一上·四川广元·期中)“从广元盘龙机场出发的CA1458次航班14点40分起飞,经过2个小时抵达北京首都机场”,这段描述中关于时间间隔和时刻的说法下列正确的是( )
A.“14点40分”和“2小时”都表示时间间隔
B.“14点40分”和“2小时”都表示时刻
C.“14点40分”表示时刻,“2小时”表示时间间隔
D.“14点40分”表示时间间隔,“2小时”表示时刻
【答案】C
【详解】“14点40分”表示起飞的时刻,“2小时”表示飞行过程的时间间隔。故选C。
【典例2】(25-26高一上·山西太原·开学考试)2024年6月25日14时7分,嫦娥六号返回器携带来自月背的月球样品安全着陆。如图为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( )
A.2024年6月25日14时7分指的是时间间隔
B.研究嫦娥六号在躲避过程中的姿态调整时,可以把它简化成质点
C.研究嫦娥六号月背起飞上升时可以把它简化成质点
D.嫦娥六号由图中O点运动到B点,位移大于等于路程
【答案】C
【详解】A.2024年6月25日14时7分指的是一个瞬间,是时刻而不是时间间隔,A错误;
B.研究嫦娥六号在躲避过程中的姿态调整时,不能简化成质点,B错误;
C.研究嫦娥六号月背起飞上升时,不需要考虑它的姿态,可以简化成质点,C正确;
D.嫦娥六号由图中O点运动到B点,位移小于路程,D错误。
故选C。
【变式1】(25-26高一上·福建龙岩·开学考试)青藏铁路,简称青藏线,是通往西藏腹地的第一条铁路,也是世界上海拔最高、线路最长的高原铁路。线路全长1956千米,其中西宁至格尔木段长814千米,格尔木至拉萨全长1142千米。小明打算和同学从西宁坐火车去拉萨,他通过网络查得Z21次列车的信息如图所示.则下列说法正确的是( )
A.“1956千米”指的位移大小
B.图中的“15:20”是时间间隔
C.图中的“21时9分”是时间间隔
D.位移是标量,路程是矢量
【答案】C
【详解】A.实际路线不是直的,故“1956千米”指的是实际路程大小,不是位移大小,故A错误;
B.图中的“15:20”是发车时刻,不是时间间隔,故B错误;
C.图中的“21时9分”是列车运动所需时间,是时间间隔,故C正确;
D.位移有大小和方向,是矢量,路程只有大小,是标量,故D错误。
故选C。
【变式2】(25-26高一上·全国·课后作业)(多选)如图所示,一边长为10 cm的实心立方体木块,一只昆虫从A点爬到G点。下列说法正确的是( )
A.该昆虫的路程有若干种可能性,其中最短路程为(10+10)cm
B.该昆虫的位移大小为cm
C.该昆虫的路程有若干种可能性,其中最短路程为10cm
D.该昆虫的位移大小为cm
【答案】CD
【详解】BD.昆虫从A爬到G的位移大小就是立方体的对角线AG的长度,大小为,故B错误,D正确;
AC.A到G的路程有无数种,由于昆虫只能在实心立方体表面运动,我们可以将表面“展开”,在同一平面内连接A、G两点,如图所示
路径为AIG时,路程最短,此时路程为,故A错误,C正确。
故选CD。
题型三 平均速度 瞬时速度
解|题|技|巧
1.对平均速度和瞬时速度的理解
平均速度
瞬时速度
区别
反映一段时间内物体运动的平均快慢程度和方向
精确描述物体运动的快慢及方向
对应一段时间(位移),是过程量
对应某一时刻(位置),是状态量
方向与位移的方向相同,与运动方向不一定相同
方向就是该时刻物体的运动方向,不一定与位移方向相同
共同点
都是矢量,单位都是m/s
联系
瞬时速度就是平均速度在时间趋于零时的极限值
2.对平均速度和平均速率的理解
(1)平均速度=,既有大小又有方向,是矢量。
(2)平均速率=,只有大小没有方向,是标量。
(3)对于同一个运动过程,平均速度的大小通常小于平均速率,只有在单方向的直线运动中,平均速度的大小才等于平均速率,但即便如此,也不能说平均速度的大小就是平均速率,因为概念不同。
3.注意事项
(1)求解平均速度(率)时要明确哪段时间以及相应的位移(路程)。
(2)分析瞬时速度则要明确哪个时刻以及相应的位置。
【典例1】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,一个运动员从高处自由落下,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,已知运动员与网接触的时间Δt=1.0s,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.2.0m/s2,向下 B.8.0m/s2,向上
C.10.0m/s2,向下 D.18m/s2,向上
【答案】D
【详解】以竖直向上为正方向,初速度(向下),末速度(向上)
加速度为
加速度大小为,方向竖直向上。
故选D。
【典例2】(24-25高一下·广东茂名·期末)平潭海峡公铁两用大桥全长16.323km,该大桥所处的平潭海峡是世界三大风暴海域之一,以“风大、浪高、水深、涌急”著称。为保证安全,环境风速超过20m/s时,列车通过该桥的运行速度不能超过300km/h,下列说法正确的是( )
A.题目中“全长16.323km”指的是路程大小
B.“风速超过20m/s”“不能超过300km/h”中所指的速度均为平均速度
C.“风速超过20m/s”指的是平均速度,“不能超过300km/h”指的是瞬时速度
D.假设某火车通过该大桥所用时间为0.08h,则平均速度约为204km/h
【答案】A
【详解】A.题目中“全长16.323km”指的是大桥的实际路径长度,即路程,故A正确;
BC.“风速超过20m/s”指瞬时风速(如阵风峰值),“不能超过300km/h”指列车瞬时速度限制,均为瞬时速度,而非平均速度,故BC错误;
D.平均速度需用位移除以时间,但题目未给出位移(仅给出路程),无法计算平均速度,故D错误。
故选A。
【变式1】(24-25高一上·上海浦东新·期中)在平直的公路上,汽车启动后在第10s末速度表指针指在如图所示的位置,前10s内汽车运动的距离为150m。下列说法中正确的是( )
A.第10s末汽车的瞬时速度大小是79m/s
B.第10s末汽车的瞬时速度大小是70km/h
C.第10s内汽车的平均速度大小是70m/s
D.前10s内汽车的平均速度大小是35m/s
【答案】B
【详解】AB.汽车的速度表显示的是瞬时速度,由图可知在第10s末汽车的瞬时速度是70km/h,故A错误,B正确;
C.根据平均速度的大小等于位移与时间的比值,可知由于不能确定第10s内汽车的位移,所以,第10s内汽车的平均速度大小无法确定,故C错误;
D.前10秒内汽车的位移是150m,则在前10s内汽车的平均速度大小为故D错误。故选B。
【变式2】(18-19高一上·山东烟台·阶段练习)A、B、C三个物体从同一点出发,沿着一条直线运动的位移-时间图象如图所示,下列说法中正确的是( )
A.三者的位移不相等
B.A物体做曲线运动
C.三个物体在时间内的平均速度
D.三个物体在时间内的平均速度
【答案】C
【详解】ACD.由图看出,三个物体的位置与末位置都相同,位移x相同,运动时间都是,而平均速度,可见,三个物体在时间内的平均速度相同,即
故AD错误,C正确;
B.A的位移图线是曲线,但并不表示A做曲线运动。由斜率看出,A的速度先正后负,说明A先沿正方向运动,后沿负方向运动,做的是直线运动。故B错误。
故选C。
题型四 加速度
解|题|技|巧
1.对加速度及其定义式a=的理解
(1)加速度的大小决定物体速度变化的快慢
(2)a=只是加速度a的定义式,不是决定式,计算结果为Δt内的平均加速度。
2.速度、速度的变化量、加速度的比较
速度v
速度的变化量Δv
加速度a
表达式
v=
Δv=v2-v1
a=
单位
m/s
m/s
m/s2
方向
v的方向与Δt内Δx的方向相同
Δv的方向由初、末速度决定
a的方向与Δt内Δv的方向相同
物理意义
表示物体运动的快慢和方向
表示物体速度变化的大小和方向
表示物体速度变化的快慢和方向
辨析
a的大小由Δv和Δt共同决定,与v、Δv没有必然联系:
①v很大,a不—定大,如飞机匀速飞行(Δv=0)
②Δv很大,a也不一定大,如高速列车启动(Δt很大)
③v=0,a不一定为零,如枪膛里刚发射的子弹
3.物体做加速运动还是减速运动,不是看加速度的大小是否变化,也不是看加速度的正、负号,而要由加速度的方向与速度的方向关系进行判断。
【典例1】(22-23高一上·山东东营·阶段练习)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,一个运动员从高处自由落下,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,已知运动员与网接触的时间Δt=1.0s,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.2.0m/s2,向下 B.8.0m/s2,向上
C.10.0m/s2,向下 D.18m/s2,向上
【答案】D
【详解】以竖直向上为正方向,初速度(向下),末速度(向上)
加速度为
加速度大小为,方向竖直向上。
故选D。
【典例2】关于速度、速度变化量和加速度,下列说法正确的是( )
A.运动物体的速度变化量越大,它的加速度就越大
B.某时刻物体速度为零,其加速度不一定为零
C.速度变化很快的物体,其加速度可能很小
D.物体加速度方向与速度方向、速度变化量方向无关
【答案】B
【详解】A.根据加速度定义式
可知加速度大小由速度变化量和时间的比值决定。速度变化量大但时间可能更长,加速度不一定大,故A错误;
B.加速度反映速度变化的快慢,与瞬时速度无直接关系。例如物体从静止开始加速时,初速度为零但加速度不为零,故B正确;
C.“速度变化很快”即加速度很大,因此加速度不可能很小,故C错误;
D.加速度方向始终与速度变化量方向相同,与速度方向无关,故D错误。
故选B。
【变式1】(25-26高一上·四川内江·开学考试)质点沿直线运动,加速度恒定,内速度大小从变为,则其加速度不可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】若规定初速度为正方向,则末速度v可能为4m/s或者,则根据加速度定义式
可得加速度
或者
若规定初速度为负方向,则末速度v可能为4m/s或者,则根据加速度定义式
可得加速度
或者
本题选择不可能的,故选A。
【变式2】(23-24高一上·广东深圳·期中)歼—20是我国自行研制的一款具备高隐身性、高机动性的隐形第五代制空战斗机。在执行某次飞行任务时,歼—20战斗机由静止开始做加速直线运动,当加速度不断减小至零时,战斗机刚好起飞。则此过程中该战斗机的( )
A.速度减小,位移减小
B.速度减小,位移增大
C.速度增大,当加速度减小至零时,速度达到最大
D.位移逐渐增大,当加速度减小至零时,位移将不再增大
【答案】C
【详解】ABC.由于此过程中该战斗机从静止开始做加速直线运动,加速度方向与速度方向相同,虽然加速度在不断减小,但战斗机的速度始终在增加,且当加速度减小为0时,速度达到最大值,故AB错误,C正确;
D.根据以上分析可知,战斗机始终做加速直线运动,位移逐渐增大,当加速度减小为0时,速度达到最大值,此后只要战斗机的速度方向不反向,则其位移将始终增大,故D错误。故选C。
期中基础通关练(测试时间:10分钟)
1.(24-25高一下·浙江杭州·期中)2025年哈尔滨亚冬会已于2月14日落下帷幕,中国队获得32枚金牌,追平了哈萨克斯坦在2011年亚冬会上创造的单届金牌数记录。在速度滑冰男子500米决赛中,高亭宇的成绩是34秒95。他凭借这一成绩以0.02秒的优势绝杀日本选手森重航,成功卫冕该项目冠军。下列说法正确的是( )
A.高亭宇在本次比赛中的位移是500米
B.比赛用时34秒95,“34秒95”指的是时刻
C.以自己为参考系,高亭宇感觉终点线迎面而来
D.研究高亭宇在弯道处的技术动作时,高亭宇可以被看成质点
【答案】C
【知识点】质点、时间、已知物体运动情况判断参考系、位移的定义、路程与位移
【详解】A.500米指的是高亭宇比赛的路程,而不是位移,故A错误;
B.“34秒95”指的是比赛用时,是一个时间段,故B错误;
C.以自己为参考系,终点线相对于自己是运动的,所以感觉终点线迎面而来,故C正确;
D.在研究弯道技术动作时,身体姿态和动作细节非常重要,不能忽略其大小和形状,因此不能将他看作质点,故D错误。
故选C。
2.2024年6月25日14时7分,嫦娥六号返回器携带来自月球背面的土壤安全着陆。嫦娥六号返回器以接近第二宇宙速度进入地球大气层,由于速度太大,返回器不能直接返回地面,要通过所谓的“太空打水漂”的方式返回。如图所示是返回器“太空打水漂”的示意图,返回器再次进入大气层的速度约为,下列说法正确的是( )
A.研究嫦娥六号返回器在“太空打水漂”过程中的姿态时,可以将返回器看作质点
B.嫦娥六号返回器在“太空打水漂”过程中,以嫦娥六号为参考系,地球是静止不动的
C.2024年6月25日14时7分指的是时间间隔
D.返回器再次进入大气层的速度指的是瞬时速度
【答案】D
【详解】A.研究嫦娥六号返回器在“太空打水漂”过程中的姿态时,其大小形状不能忽略不计,不可以将返回器看作质点,选项A错误;
B.嫦娥六号返回器在“太空打水漂”过程中,以嫦娥六号为参考系,地球是运动的,选项B错误;
C.2024年6月25日14时7分指的是时刻,选项C错误;
D.返回器再次进入大气层的速度指的是瞬时速度,选项D正确。
故选D。
3.(24-25高一上·上海浦东新·期中)小球绕半径为R的圆轨道运动半周,所需时间为t。在此过程中该小球的( )
A.位移大小为,平均速率为 B.位移大小为2R,平均速率为
C.位移大小为,平均速率为 D.位移大小为2R,平均速率为
【答案】B
【知识点】路程和位移的计算、速率与速度
【详解】小球绕半径为R的圆轨道运动半周,所需时间为t。在此过程中该小球的位移大小为
小球的路程为
则小球的平均速率为
故选B。
4.(24-25高一上·山东临沂·期中)智能机器人已经广泛应用于宾馆、医院等服务行业,用于给客人送餐、导引等服务,深受广大消费者喜爱,如图甲所示的医用智能机器人在巡视中沿医院走廊运动,图乙是该机器人在某段时间内的位移一时间图像(后的图线为曲线,其余为直线)。以下说法正确的是( )
A.机器人在0~内的位移为0
B.0~内,机器人做匀速直线运动
C.10~内,机器人的平均速度大小为
D.20~内,机器人的运动轨迹为曲线
【答案】BC
【知识点】路程和位移的计算、平均速度、x-t图像
【详解】A.机器人在0~内的位移为
故A错误;
B.0~内,图像是一条倾斜直线,表明机器人做匀速直线运动,故B正确;
C.10~内,机器人的平均速度为
其大小为,故C正确;
D.图像只能描述直线运动,即使图像是一条曲线,物体的运动也是直线运动,故D错误。
故选BC。
5.(24-25高一上·山东济南·期中)截止2021年12月5日,我国全海深潜载人潜水器“奋斗者”号共实现了21次万米载人深潜,已有27位科学家通过“奋斗者”号载人潜水器到达过全球海洋最深处。在某次海试中,潜水器做直线运动,加速度方向始终与速度方向相同,但加速度大小逐渐减小至零,则在此过程中,潜水器( )
A.位移逐渐增大,当加速度减小至零时,位移达到最大值
B.位移逐渐减小,当加速度减小至零时,位移达到最小值
C.速度逐渐增大,当加速度减小至零时,速度达到最大值
D.速度逐渐减小,当加速度减小至零时,速度达到最小值
【答案】C
【知识点】速度、速度变化量和加速度的区别
【详解】CD.在此过程中,由于加速度的方向始终与速度方向相同,所以潜水器做加速直线运动,速度逐渐增大,当加速度减小到零时,潜水器将做匀速直线运动,速度不变,此时速度达到最大值,故C正确,D错误;
AB.由于潜水器做方向不变的直线运动,所以位移逐渐增大,当加速度减小到零时,速度不为零,所以位移继续增大,故AB错误。
故选C。
期中重难突破练(测试时间:10分钟)
6.(多选)(24-25高一下·宁夏银川·期中)2024年10月30日,“神舟十九号”载人飞船和“天和”核心舱前向端口对接形成三船三舱组合体,3名航天员蔡旭哲、宋令东、王浩泽也顺利进驻天宫空间站,我国载人航天发射再次取得圆满成功。中国“天官空间站”在轨运行如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.研究空间站姿态调整时,可把空间站视为质点
B.研究空间站绕地球飞行的时间时,空间站可以视为质点
C.选地球为参考系,“天和”核心舱是静止的
D.对接后,以“天和”核心舱为参考系,则“神舟十九号”是静止的
【答案】BD
【知识点】质点、已知参考系判断物体运动情况
【详解】A.研究空间站姿态调整时,空间站的体积和形状不可以忽略,不能把空间站视为质点,故A错误;
B.研究空间站绕地球飞行的时间时空间站时,空间站的体积和形状可以忽略,所以可以视为质点,故B正确;
C.“神舟十九号”飞船利空间站“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, “天和”核心舱是运动的,故C错误;
D.“神舟十九号”飞船和“天和”核心舱是天宫空间站的组成部分,以“天和”核心舱为参考系,则“神舟十九号”是静止的,故D正确。
故选BD。
7.(多选)(24-25高一上·重庆·期中)随着信息技术的发展,中学物理的实验手段也在不断进步。如图所示是用运动传感器测小车速度的示意图,这个系统由A、B两个小盒组成,A盒装有红外线发射器和超声波发射器,B盒装有红外线接收器和超声波接收器,A盒被固定在向右匀速运动的小车上,测量时A向B同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲,B盒接收到红外线脉冲时开始计时,接收到超声波脉冲时停止计时,两者的时间差为。经过,A再次同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲,此次B接收的时间差。空气中的声速为(红外线的传播时间可以忽略)( )
A.第一次测量时A与B之间的距离为
B.A两次发射过程中,小车运动的距离为
C.小车运动的平均速度为
D.B接收到第二次超声波脉冲时,A与B的距离为
【答案】AC
【知识点】平均速度
【详解】A.依题意,由于红外线的传播时间可以忽略,可得第一次测量时A、B间的距离为
A正确;
B.进行第二次测量时,A、B间的距离为
则小车运动的距离
B错误;
C.两次发射超声波脉冲的时间间隔为,即为小车运动所用的时间,则小车的平均速度为
解得
C正确;
D.由B选项分析可知,B接收到第二次超声波脉冲时,A与B的距离为,D错误。
故选AC。
8.(多选)(24-25高一上·海南海口·期中)在一个美丽的中式园林中,存在一个独特的圆形景观区域,其半径为,这个区域中有一条别致的曲线通道,由两个半径均为的半圆首尾相连构成。如图所示,一位游客在早晨8点从A点出发,沿着图中箭头指示的曲线通道进行游览,并在8点5分到达C点,设,该游客从A点到C点的平均速度和平均速率分别约为( )
A.平均速度大小为 B.平均速度大小为
C.平均速率大小为 D.平均速率大小为
【答案】AC
【详解】平均速度为平均速率为故选AC。
9.(多选)(24-25高一上·贵州六盘水·期中)如图所示,小球乙从距离地面高度为h2=20m处开始自由下落,1s后小球甲从距离地面高度为h1=15m处开始自由下落,小球运动的过程中不计空气阻力,重力加速度取g=10m/s2,则下列说法正确的是( )
A.小球甲和小球乙同时落地
B.小球甲下落1s后,小球乙落地
C.落地前的运动过程中两小球的速度差不变
D.落地时甲、乙的速率之比为3∶4
【答案】BC
【知识点】自由落体运动的规律及应用
【详解】AB.根据
可得小球甲下落所用时间为
小球乙下落所用时间为
则有
由于小球乙比甲先下落,则小球乙比小球甲先落地;小球甲下落1s后,小球乙落地,故A错误,B正确;
C.落地前的运动过程中两小球的速度差为
可知落地前的运动过程中两小球的速度差不变,故C正确;
D.落地时甲、乙的速率之比为
故D错误。
故选BC。
10.(多选)(24-25高一上·广东梅州·期中)中国跳水队在2024年巴黎奥运会上的表现堪称完美,包揽了全部8枚金牌,创造了历史。这支队伍被誉为“梦之队”,他们的出色表现与平时的刻苦训练密不可分。如图所示为运动员训练时从离开跳板开始计时,跳水过程中运动员重心的图像,不计空气阻力,重力加速度。,运动员的运动轨迹视为直线。下列说法正确的是( )
A.时运动员开始进入水中 B.运动员起跳速度大小为2m/s
C.时运动员刚好浮出水面 D.跳板离水面的高度是3m
【答案】BD
【知识点】竖直上抛运动的规律及应用、v-t图像反映的物理量
【详解】AC.由图像可知,时运动员上升到最高点,时运动员开始进入水中,时运动员处于水中最低点,故AC错误;
B.设运动员起跳速度大小为,由图像可知,
解得
故B正确;
D.设跳板离水面的高度为,根据运动学公式可得
故D正确。
故选BD。
期中综合拓展练(测试时间:5分钟)
11.(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。
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