1.1 运动的描述 课件 -2026届高考物理一轮复习

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 知识网络 1.了解质点的含义，知道将物体抽象为质点的条件，能将特定实际情境中的物体抽象成质点。 2.了解参考系的作用，会在实例中选择合适的参考系。 3.理解位移、速度和加速度，体会比值定义法和极限思想。 学习目标 目录 夯实必备知识 1 目录 4 大小 1. 形状 理想化 2. 不同 目录 夯实必备知识 运动轨迹 3. 初位置 末位置 等于 目录 夯实必备知识 4. 目录 夯实必备知识 5. 速度变化量 目录 夯实必备知识 基础自测 1.(人教版必修第一册P14T2改编)下列关于物体运动的说法正确的是(　　) A.“一江春水向东流”是说春水相对于水中划动的小船在运动 B.“地球的公转”是说地球相对于月亮在运动 C.“钟表的时针在转动”是说时针相对于钟表表盘在运动 D.“太阳东升西落”是说地球相对于太阳在运动 C 解析　“一江春水向东流”是说春水相对于河岸在运动，故A错误;“地球的公转”是说地球相对于太阳在运动，故B错误;“钟表的时针在转动”是说时针相对于钟表表盘在运动，故C正确;“太阳东升西落”是说太阳相对于地面在运动，D错误。 目录 夯实必备知识 2.(人教版必修第一册P31T2改编)下列运动不可能发生的是(　　) A.物体运动的加速度等于0，而速度却不等于0 B.物体运动的加速度不为0，而速度大小不变 C.两物体相比，一个物体运动的速度变化量比较大，而加速度却比较小 D.物体做直线运动，加速度与速度方向垂直 D 目录 夯实必备知识 研透核心考点 2 考点二　平均速度和瞬时速度 考点一　质点、参考系和位移 考点三　加速度 目录 11 考点一　质点、参考系和位移 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大小和形状来判断。 (2)参考系一般选取地面或相对地面静止的物体。 (3)位移表示物体位置的变化，可用由初位置指向末位置的有向线段表示，线段的长度表示位移的大小，箭头指向表示位移的方向。 目录 研透核心考点 例1 (2024·浙江1月选考，2)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 C 目录 研透核心考点 解析　研究甲图运动员的入水动作、乙图运动员的空中转体姿态和丁图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，此时运动员不能看作质点，故A、B、D错误;研究丙图运动员在百米比赛中的平均速度时，运动员的形状和大小对所研究问题的影响能够忽略，此时运动员能看作质点，故C正确。 目录 研透核心考点 例2 (2023·浙江1月选考，3)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(　　) C 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 解析　神舟十五号飞船和空间站天和核心舱成功对接后，在其轨道上绕地球运动，以地球为参考系，二者都是运动的，故A、B错误;神舟十五号飞船和空间站天和核心舱对接后，二者相对静止，以其中任意一个为参考系，另一个是静止的，故C正确，D错误。 目录 研透核心考点 例3 (2022·辽宁卷，1) 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(　　) C A.6 m B.8 m C.10 m D.14 m 解析　根据题意可知，桥架沿轨道移动的位移为x=8 m，小车沿桥架移动的位移为y=6 m，则小车相对地面的位移为x'== m=10 m，故C正确。 目录 研透核心考点 考点二　平均速度和瞬时速度 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，粗略描述物体运动的快慢 瞬时速度是状态量，精确描述物体运动的快慢 联系 瞬时速度是运动时间Δt→0的平均速度。公式v=中，当Δt→0时，v近似为瞬时速度 目录 研透核心考点 例4 (2025·江苏南通月考)平潭海峡公铁两用大桥全长16.34 km，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。为了保证安全，环境风速超过20 m/s时，列车通过该桥的运行速度不能超过300 km/h。下列说法正确的是(　　) A.题目中“全长16.34 km”指的是位移大小 B.“风速超过20 m/s”“不能超过300 km/h”所指的速度均为瞬时速度 C.“风速超过20 m/s”指的是平均速度，“不能超过300 km/h”指的是瞬时速度 D.假设某火车通过该大桥所用时间为0.08 h，则平均速度约为204 km/h 角度　　平均速度和瞬时速度的理解 B 目录 研透核心考点 解析　题目中“全长16.34 km”指的是该大桥的长度，为路程，A错误;“风速超过20 m/s”“不能超过300 km/h”均指的是某一时刻的速度，均为瞬时速度，B正确，C错误;由于不清楚题目中所述的通过大桥的位移，所以无法计算平均速度，D错误。 目录 研透核心考点 角度　　平均速度和瞬时速度的计算 例5 如图所示，在气垫导轨上安装有两个光电计时装置A、B，A、B间距离为L=30 cm，为了测量滑块的加速度，在滑块上安装了一个宽度为d=1 cm的遮光条，现让滑块先后通过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(　　) D A.滑块通过A的速度为1 cm/s B.滑块通过B的速度为2 cm/s C.滑块在A、B间运动的平均速度大小为3 m/s D.滑块在A、B间运动的平均速率为1.5 m/s 目录 研透核心考点 解析　滑块通过A的速度vA== cm/s=100 cm/s，故A错误;滑块通过B的速度vB== cm/s=200 cm/s，故B错误;滑块在A、B间运动的平均速度== m/s=1.5 m/s，故C错误;滑块在A、B间的位移大小和路程相同，所以平均速率也为1.5 m/s，故D正确。 目录 研透核心考点 用极限法求瞬时速度 由平均速度=可知，当Δt→0时，平均速度的数值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。 目录 研透核心考点 1.速度、速度变化量和加速度的对比 考点三　加速度 比较项目 速度 速度变化量 加速度 物理意义 描述物体运动的快慢和方向 描述物体速度的改变 描述物体速度变化的快慢 定义式 v= Δv=v-v0 a== 决定因素 在任一时刻速度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，与Δv、Δt均无关 方向 与运动方向相同 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 目录 研透核心考点 2.对加速度大小和方向的进一步理解 目录 研透核心考点 角度　　加速度的理解 例6 (2024·江苏宿迁市月考)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; 答案　见解析 解析　物体的加速度a与初速度v0同向，且a逐渐减小时，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，然后做匀速直线运动。其v-t图像如图甲所示。 目录 研透核心考点 (2)物体的加速度a与初速度v0方向相反。 答案　见解析 解析　当a与v0反向，且a逐渐减小时，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速度未减小为零，之后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; 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未减小为零，之后反方向做加速运动，直到加速度减小到零，之后做匀速直线运动，如图丁所示。 目录 研透核心考点 当速度与加速度共线时，物体做直线运动 目录 研透核心考点 角度　　加速度的计算 例7 2015年中国乒乓球男队取得了辉煌的成绩，假设比赛中乒乓球以15 m/s的速度撞向运动员的球拍，被他以20 m/s的速度反向抽回，已知球拍与球的作用时间为0.1 s，此过程中乒乓球的加速度大小为(　　) A.350 m/s2 B.35 m/s2 C.50 m/s2 D.5 m/s2 解析　取乒乓球与球拍碰前速度方向为正方向，则被击回的速度为v2=-20 m/s，则此过程乒乓球速度的变化量为Δv=v2-v1=-20 m/s-15 m/s=-35 m/s，乒乓球的加速度为a== m/s2=-350 m/s2，负号表示加速度方向与击回速度方向相同，即此过程中乒乓球的加速度大小为350 m/s2，A正确。 A 目录 研透核心考点 一个质点做方向不变的直线运动，加速度的方向始终与速度的方向相同，但加速度大小先保持不变，再逐渐减小直至为零，则在此过程中(　　) A.速度先逐渐变大，然后再逐渐减小，当加速度减小到零时，速度达到最小值 B.速度先均匀增加，然后增加得越来越慢，当加速度减小到零时，速度达到最大值 C.位移逐渐增大，当加速度减小到零时，位移将不再增大 D.位移先逐渐增大，后逐渐减小，当加速度减小到零时，位移达到最大值 跟踪训练 B 目录 研透核心考点 解析　质点在做方向不变的直线运动过程中，加速度方向始终与速度方向同向，故速度增大，当加速度不变时，速度均匀增加;当加速度逐渐减小时，速度增加得越来越慢;当加速度减小到零时，质点将做匀速直线运动，速度不变，此时速度达到最大值，A错误，B正确;由于质点先做加速运动后做匀速运动，故位移一直增大，C、D错误。 目录 研透核心考点 提升素养能力 3 目录 A级　基础对点练 A 对点练1　质点、参考系和位移 1.(2024·江苏南京期末)如图所示为杭州亚运会女排决赛的比赛场景，中国女排成功卫冕亚运冠军。以下可将排球视为质点的是(　　) A.研究排球的运动轨迹 B.研究排球的发飘球技术 C.判断排球是否擦网 D.判断排球落地点是否出界 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 12 10 11 提升素养能力 解析　研究排球的运动轨迹时，排球的大小和形状可以忽略不计，可以将排球看作质点，A正确;研究排球的发飘球技术、判断排球是否擦网和判断排球落地点是否出界时，排球的大小和形状均不能忽略，均不能将排球看作质点，B、C、D错误。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 12 10 11 提升素养能力 C 2.(2024·江苏宿迁高三月考)C919是中国首款按照国际通行适航标准自行研制、具有自主知识产权的喷气式中程干线客机。在下列运动的描述中，以C919飞机作为参考系的是(　　) A.C919从跑道起飞 B.C919平稳地降落 C.C919上的乘务员走向前排 D.C919穿过云层飞向蓝天 解析　C919从跑道起飞，是以跑道为参考系，A错误;C919平稳地降落，是以地面为参考系，B错误;C919上的乘务员在飞机上走动是以飞机为参考系，C正确;C919穿过云层飞向蓝天，是以云层为参考系，D错误。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 12 10 11 提升素养能力 B 3. 2023年5月30日9时31分，搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭在酒泉卫星发射中心发射升空。神舟十六号载人飞船入轨后，于5月30日16时29分，成功对接于空间站天和核心舱径向端口，下列说法正确的是(　　) A.“9时31分”指的是时间 B.“16时29分”指的是时刻 C.对接后，神舟十六号与天和核心舱之间是相对运动的 D.对接后，神舟十六号与天和核心舱绕地球运动一周的过程，运动路程与位移大小相等 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 12 10 11 提升素养能力 解析　“9时31分”“16时29分”指的均是时刻，A错误，B正确;对接后，神舟十六号与天和核心舱之间是相对静止的，C错误;对接后，神舟十六号与天和核心舱绕地球运动一周的过程，运动路程不为零，但是位移为零，路程与位移大小不相等，D错误。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 12 10 11 提升素养能力 D 对点练2　平均速度和瞬时速度 4.扫地机器人上午9:30从客厅的一角A出发经图示虚线路径清扫地面，10:00到达客厅的另一角B结束清扫。经过的路径的长度是72 m，A与B间的距离是10.8 m。关于扫地机器人上述清扫过程，下列说法正确的是(　　) A.上午9:30是指时间间隔 B.扫地机器人通过的位移是72 m C.扫地机器人的平均速度为4.0×10-2 m/s D.扫地机器人的平均速度为6.0×10-3 m/s 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 12 10 11 提升素养能力 解析　上午9:30为一瞬间，为时刻，故A错误;扫地机器人通过的位移为10.8 m，路程是72 m，B错误;扫地机器人的平均速度== m/s=6.0×10-3 m/s，C错误，D正确。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 12 10 11 提升素养能力 B 5.(2024·江苏扬州期末)如图，滑块在气垫导轨上经过光电门时，电子计时器可自动记录遮光条遮光时间Δt，测得遮光条的宽度为Δx，滑块通过光电门时的平均速度为。为使平均速度更接近瞬时速度，正确的措施是(　　) A.换用宽度更宽的遮光条 B.换用宽度更窄的遮光条 C.增大滑块距光电门的位移 D.减小滑块距光电门的位移 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 12 10 11 提升素养能力 解析　是遮光条经过光电门时的平均速度，Δt趋向于0时的平均速度可认为等于瞬时速度，遮光条的宽度Δx越窄，则记录遮光时间Δt越小，Δt越小，平均速度越接近瞬时速度，A错误，B正确;增大滑块距光电门的位移或减小滑块距光电门的位移均不能达到Δt趋向于0的条件，C、D错误。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 12 10 11 提升素养能力 C 6.(2024·南京宁海中学期中)三个质点A、B、C的运动轨迹如图所示，同时从N点出发，同时到达M点，下列说法中正确的是(　　) A.三个质点任意时刻的速度都相同 B.三个质点从N点出发到M点的任意时刻速度大小都相同 C.三个质点从N点到M点的平均速度相同 D.三个质点从N点到M点的平均速率相同 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 12 10 11 提升素养能力 解析　由题图可知，A、C两质点在任意时刻的速度方向均沿轨迹上该点的切线方向，B质点在任意时刻的速度方向均沿NM方向，则在任意时刻三个质点的速度方向都不同;由题意无法判断在任意时刻三个质点的速度大小的关系，故A、B错误;由平均速度=可知三个质点从N点到M点的平均速度大小相同，方向与位移方向相同，均沿NM方向，故C正确;平均速率=，三质点的路程不同，时间相同，故平均速率不同，故D错误。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 12 10 11 提升素养能力 C 对点练3　加速度 7.在一档展现我国人民生活水平飞速发展的电视节目中，导演用富有感染力的视角拍摄了高铁列车、新能源汽车、C919大飞机等国产先进交通工具的逐步普及。关于以上交通工具的说法中正确的是(　　) A.C919大飞机在高空沿直线匀速飞行时速度很大，加速度也很大 B.高铁列车启动过程中，速度变化量很大，加速度也很大 C.新能源汽车在平直道路上行驶时，速度的方向向前，加速度的方向可能向后 D.新能源汽车在平直道路上行驶时，速度的方向向前，加速度的方向不可能向后 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 12 10 11 提升素养能力 解析　C919大飞机在高空沿直线匀速飞行时速度很大，但加速度为0，A错误;加速度与速度变化量没有直接关系，高铁列车启动过程中，速度变化量很大，但加速度不一定很大，B错误;新能源汽车在平直道路上行驶时，速度的方向向前，如果汽车向前做减速运动，则其加速度的方向向后，C正确，D错误。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 12 10 11 提升素养能力 D 8.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.2.0 m/s2，向下 B.8.0 m/s2，向上 C.10.0 m/s2，向下 D.18.0 m/s2，向上 解析　规定向下为正方向，根据加速度的定义式得a== m/s2=-18.0 m/s2，负号代表与正方向相反，即加速度方向向上，故D正确。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 12 10 11 提升素养能力 B级　综合提升练 C 9.下列说法中不正确的是(　　) A.研究体操运动员在做单臂大回环的动作时，该运动员不可以视为质点 B.根据速度定义式v=，当Δt非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义采用了极限法 C.加速度的定义式为a=，说明加速度与速度变化量成正比、与时间成反比 D.根据速度定义式v=，当Δt极短时，v=就可以表示物体在该时刻的瞬时速度，由此可知，当Δt极短时，a=就可以表示物体在该时刻的瞬时加速度，采用了类比的思想方法 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 12 10 11 提升素养能力 解析　研究体操运动员在做单臂大回环的动作时，不能忽略运动员的形状和大小，所以不能将其看作质点，A正确;根据速度定义式v=，当Δt非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义采用了极限法，B正确;加速度的定义式为a=，加速度只是在数值上等于速度的变化量和时间的比值，但与二者无关，C错误;根据速度定义式v=，当Δt极短时，v=就可以表示物体在该时刻的瞬时速度，由此可知，当Δt极短时，a=就可以表示物体在该时刻的瞬时加速度，采用了类比的思想方法，D正确。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 12 10 11 提升素养能力 C 10.如图，车轮半径为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的位移大小约为(　　) A.1.2 m B.1.8 m C.2.2 m D.3.6 m 解析　气门芯从最高点第一次到达最低点的过程中，水平方向位移为x=πR= 0.6π m，竖直方向位移为y=2R=1.2 m，故其位移大小为x'=≈2.2 m， C正确。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 12 10 11 提升素养能力 C 11.(2024·安徽阜阳期中)A、B是一条平直公路上的两块路牌，一辆匀速行驶的汽车由右向左经过B路牌时，一只小鸟恰自A路牌向B路牌匀速飞去，小鸟飞到汽车正上方立即折返，以原速率飞回A，过一段时间后，汽车也行驶到A。它们的位置与时间的关系如图所示，图中t2=2t1，由图可知(　　) A.小鸟的速率是汽车的两倍 B.小鸟飞行的总路程是汽车的3倍 C.相遇时小鸟与汽车位移的大小之比是3∶1 D.小鸟和汽车在0~t2时间内位移相等 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 12 10 11 提升素养能力 解析　设A、B之间的距离为L，小鸟的速率为v1，汽车的 速率为v2，小鸟从出发到与汽车相遇的时间与小鸟返回的 时间相同，则它们相向运动的时间为，则在小鸟和汽车 相向运动的过程中有v1·+v2·=L，对于汽车有v2t2=L，又 t2=2t1，联立可得v1=3v2，可知小鸟的速率是汽车的3倍， A错误;根据x=vt，可知从出发到相遇这段时间内，小鸟与汽车通过的位移的大小之比为3∶1，C正确;汽车通过的总路程为x2=v2t2，小鸟通过的总路程为x1=v1t1=3v2·=v2t2=x2，可知小鸟与汽车通过的总路程之比为3∶2，即小鸟飞行的总路程是汽车的1.5倍，B错误;小鸟最终回到出发点，故小鸟的位移为0，而汽车的位移不为零，D错误。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 12 10 11 提升素养能力 D 12.某人爬山，从山脚爬上山顶，然后又从原路返回到山脚，上山的平均速率为v1，下山的平均速率为v2，则他往返全程的平均速度大小和平均速率分别是(　　) A. B. C.0， D.0， 解析　此人从山脚爬上山顶，然后又从原路返回到山脚时，通过的位移为零，因此平均速度为0;设他从山脚爬上山顶路程为s，则上山时间t1=，下山时间t2=，因此他往返全程的平均速率为v==，故D正确。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 12 10 11 提升素养能力 $