1.1 运动的描述 讲义 -2027届高考物理一轮复习100考点精讲

2027高考物理一轮复习100考点精讲 第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究 考点1.1 运动的描述 【知识导图】 【课标要求】 1.经历质点模型的建构过程，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.体会建构物理模型的思维方式，认识物理模型在探索自然规律中的作用. 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.掌握速度、加速度的概念，体会比值定义法和极限思想。 4.体会科学思维中的抽象方法和物理问题研究中的极限方法. 【科学素养】 1.物理观念:理解位移、速度和加速度等概念，初步体会运动观念. 2.科学思维:通过质点模型等实例，体会物理模型在物理学研究中的意义；结合瞬时速度概念的建构，体会研究物理问题的极限方法；结合加速度概念的建构，体会物理学中的抽象思维. 3.科学探究:掌握打点计时器使用方法，会通过分析纸带研究时间、位移、瞬时速度、平均速度、加速度等问题. 4.科学态度与责任:联系生产生活实际，体会建构物理模型的必要性及方法. 【命题分析预测】 高考考查一般集中在质点、参考系和位移，瞬时速度和平均速度、加速度等核心考点的理解上，多为选择题，而且一般会结合匀变速直线运动规律进行考查.预计2025年高考可能会结合真实问题情境考查对核心考点的理解. 考点一　质点、参考系 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。 (2)把物体看作质点的条件：物体的形状和大小对所研究问题的影响可以忽略不计。 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。 【例1】　(2025·浙江1月选考·2)我国水下敷缆机器人如图所示，具有“搜寻—挖沟—敷埋”一体化作业能力。可将机器人看成质点的是(　　) A.操控机器人进行挖沟作业 B.监测机器人搜寻时的转弯姿态 C.定位机器人在敷埋线路上的位置 D.测试机器人敷埋作业时的机械臂动作 答案　C 解析　操控机器人进行挖沟作业、监测机器人搜寻时的转弯姿态、测试机器人敷埋作业时的机械臂动作均不能忽略机器人的大小和形状，需要关注机器人本身的变化情况，因此不可以看作质点，定位机器人在敷埋线路上的位置时可以忽略机器人的大小和形状，可以视为质点，故选C。 【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(　　) 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”核心舱成功对接后，在轨绕地球做圆周运动，选地球为参考系，二者都是运动的，A、B错误；“神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱成功对接后，二者相对静止，C正确，D错误。 考点二　位移和速度 1.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。 (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)在一维坐标系中物体的位置用位置坐标表示，位移等于末位置与初位置坐标之差。如图，物体从A点运动到B点的位移Δx=x2-x1。 2.速度 (1)速度的概念 ①物理意义：描述物体位置变化的快慢，即运动的快慢。 ②定义式：v=，是矢量。 (2)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。 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。 (3)速率 ①速率：瞬时速度的大小，是标量。 ②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。 【例3】　(2025·浙江衢州市期末)2026年浙江省第十八届运动会落户衢州，目前衢州体育中心体育场已建设完毕。如图为运动场400 m标准跑道的平面图，所有径赛的终点线(图中虚线)相同，下列关于各类径赛说法正确的是(　　) A.400 m比赛中每位运动员的位移大小为400 m B.4×100 m比赛中最后一棒运动员的位移大小为100 m C.100 m比赛时，冠军运动员的平均速度最大 D.100 m比赛时，冠军运动员到达终点的瞬时速度最大 答案　C 解析　400 m比赛中每位运动员运动轨迹为曲线，路程为400 m，故A错误；位移是由初位置指向末位置的有向线段，4×100 m比赛中最后一棒运动员运动轨迹为曲线，路程为100 m，故B错误；100 m比赛时，运动轨迹为直线，冠军运动员所用时间最短，平均速度最大，到达终点的瞬时速度不一定最大，故C正确，D错误。 【例4】　(2024·江西卷·3)一质点沿x轴运动，其位置坐标x与时间t的关系为x=1+2t+3t2(x的单位是m，t的单位是s)。关于速度及该质点在第1 s内的位移，下列选项正确的是(　　) A.速度是对物体位置变化快慢的描述；6 m B.速度是对物体位移变化快慢的描述；6 m C.速度是对物体位置变化快慢的描述；5 m D.速度是对物体位移变化快慢的描述；5 m 答案　C 解析　根据速度的定义式v=得，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，因此，速度是描述物体位置变化快慢的物理量。再根据物体位置坐标随时间的关系x=1+2t+3t2，可知开始时物体的位置坐标x0=1 m，1 s时物体的位置坐标x1=6 m，则1 s内物体的位移为Δx=x1-x0=5 m，故选C。 自然界中某量D的变化可以记为ΔD，发生这个变化所用的时间间隔可以记为Δt，变化量ΔD与Δt之比就是这个量对时间的变化率，简称变化率。变化率不表示物理量D的大小，只表示D的变化快慢。例如速度v=是位置对时间的变化率，表示位置变化的快慢，即运动的快慢，v与Δx、Δt无关，a=是速度对时间的变化率，表示速度变化的快慢，与速度的大小v及速度变化量Δv的大小无关。 【例5】(2025·浙江省杭州第二中学检测)如图所示，一固定的超声波测速仪每隔1 s向小汽车发出一个超声波脉冲信号，已知第一个超声波t0=0时刻发出，遇到小汽车后返回，t1=1.3 s时刻测速仪接收到第一个反射波，t2=2.4 s时刻接收到第二个反射波。若超声波在空气中的传播速度为340 m/s，小汽车在这段时间的运动视为匀速直线运动，根据上述条件，求： (1)(3分)小汽车第一、第二次接触超声波时分别与测速仪间的距离。 (2)(5分)小汽车在前两次接触超声波期间的平均速度大小(结果保留三位有效数字)。 答案　(1)221 m　238 m　(2)16.2 m/s 解析　(1)第一次超声波接触小汽车时超声波测速仪与小汽车之间的距离为 x1=v=340× m=221 m 第二次超声波接触小汽车时超声波测速仪与小汽车之间的距离为 x2=v=340× m=238 m (2)小汽车在前两次接触超声波期间前进的位移 x=x2-x1=(238-221)m=17 m 经过的时间为 t=Δt+-=(1+-)s=1.05 s 小汽车在前两次接触超声波期间的平均速度大小为== m/s≈16.2 m/s。 【例6】　如图，气垫导轨上装有两个光电计时装置A与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 cm/s B.滑块通过B的速度大小为2 cm/s C.滑块的加速度大小为5 m/s2 D.滑块在A、B间的平均速度大小为3 m/s 答案　C 解析　滑块通过A的速度大小为 vA== cm/s=100 cm/s，故A错误； 滑块通过B的速度大小为 vB== cm/s=200 cm/s，故B错误； 滑块的加速度大小为 a== m/s2=5 m/s2，故C正确； 滑块在A、B间的平均速度大小为 == m/s=1.5 m/s，故D错误。 拓展　为了提高测量滑块通过光电计时装置A、B时速度的精确度，对遮光条的宽度有什么要求？ 答案　可以用宽度较小的遮光条，遮光条的宽度Δx越小，越趋近滑块通过A、B的瞬时速度。 　用极限法求瞬时速度 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。 考点三　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v 速度的变化量Δv 加速度a 物理意义 描述物体位置变化的快慢和方向 描述物体速度的改变 描述物体速度的变化快慢 公式 v= Δv=v-v0 a= 决定因素 匀变速直线运动中，由v=v0+at知，v的大小由v0、a、t决定 由Δv=aΔt知，Δv由a与Δt决定 由a=知，a由F、m决定，与v、Δv、Δt无关 【例7】　如图所示，子弹和足球的初速度大小均为5 m/s，方向向右。设它们分别与木板作用的时间都是0.1 s，子弹击穿木板后速度大小变为2 m/s，足球与木板作用后反向弹回的速度大小为5 m/s，则下列有关子弹和足球作用木板时的加速度大小及方向正确的是(　　) A.子弹：30 m/s2，方向向左 B.子弹：70 m/s2，方向向右 C.足球：30 m/s2，方向向左 D.足球：100 m/s2，方向向右 答案　A 解析　取水平向右为正方向，可知子弹加速度为a1= m/s2=-30 m/s2，故子弹加速度大小为30 m/s2，方向水平向左，A正确，B错误；足球加速度为a2= m/s2=-100 m/s2，故足球加速度大小为100 m/s2，方向水平向左，C、D错误。 【例8】　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。 (2)物体的加速度a与初速度v0方向相反。 解析　(1)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。 (2)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； 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，然后做匀速直线运动，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 (2)a和v反向 学科网（北京）股份有限公司 $ 2027高考物理一轮复习100考点精讲 第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究 考点1.1 运动的描述 【知识导图】 【课标要求】 1.经历质点模型的建构过程，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.体会建构物理模型的思维方式，认识物理模型在探索自然规律中的作用. 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.掌握速度、加速度的概念，体会比值定义法和极限思想。 4.体会科学思维中的抽象方法和物理问题研究中的极限方法. 【科学素养】 1.物理观念:理解位移、速度和加速度等概念，初步体会运动观念. 2.科学思维:通过质点模型等实例，体会物理模型在物理学研究中的意义；结合瞬时速度概念的建构，体会研究物理问题的极限方法；结合加速度概念的建构，体会物理学中的抽象思维. 3.科学探究:掌握打点计时器使用方法，会通过分析纸带研究时间、位移、瞬时速度、平均速度、加速度等问题. 4.科学态度与责任:联系生产生活实际，体会建构物理模型的必要性及方法. 【命题分析预测】 高考考查一般集中在质点、参考系和位移，瞬时速度和平均速度、加速度等核心考点的理解上，多为选择题，而且一般会结合匀变速直线运动规律进行考查.预计2025年高考可能会结合真实问题情境考查对核心考点的理解. 考点一　质点、参考系 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。 (2)把物体看作质点的条件：物体的形状和大小对所研究问题的影响可以忽略不计。 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。 【例1】　(2025·浙江1月选考·2)我国水下敷缆机器人如图所示，具有“搜寻—挖沟—敷埋”一体化作业能力。可将机器人看成质点的是(　　) A.操控机器人进行挖沟作业 B.监测机器人搜寻时的转弯姿态 C.定位机器人在敷埋线路上的位置 D.测试机器人敷埋作业时的机械臂动作 【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(　　) 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 考点二　位移和速度 1.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。 (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)在一维坐标系中物体的位置用位置坐标表示，位移等于末位置与初位置坐标之差。如图，物体从A点运动到B点的位移Δx=x2-x1。 2.速度 (1)速度的概念 ①物理意义：描述物体位置变化的快慢，即运动的快慢。 ②定义式：v=，是矢量。 (2)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。 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。 (3)速率 ①速率：瞬时速度的大小，是标量。 ②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。 【例3】　(2025·浙江衢州市期末)2026年浙江省第十八届运动会落户衢州，目前衢州体育中心体育场已建设完毕。如图为运动场400 m标准跑道的平面图，所有径赛的终点线(图中虚线)相同，下列关于各类径赛说法正确的是(　　) A.400 m比赛中每位运动员的位移大小为400 m B.4×100 m比赛中最后一棒运动员的位移大小为100 m C.100 m比赛时，冠军运动员的平均速度最大 D.100 m比赛时，冠军运动员到达终点的瞬时速度最大 【例4】　(2024·江西卷·3)一质点沿x轴运动，其位置坐标x与时间t的关系为x=1+2t+3t2(x的单位是m，t的单位是s)。关于速度及该质点在第1 s内的位移，下列选项正确的是(　　) A.速度是对物体位置变化快慢的描述；6 m B.速度是对物体位移变化快慢的描述；6 m C.速度是对物体位置变化快慢的描述；5 m D.速度是对物体位移变化快慢的描述；5 m 自然界中某量D的变化可以记为ΔD，发生这个变化所用的时间间隔可以记为Δt，变化量ΔD与Δt之比就是这个量对时间的变化率，简称变化率。变化率不表示物理量D的大小，只表示D的变化快慢。例如速度v=是位置对时间的变化率，表示位置变化的快慢，即运动的快慢，v与Δx、Δt无关，a=是速度对时间的变化率，表示速度变化的快慢，与速度的大小v及速度变化量Δv的大小无关。 【例5】(2025·浙江省杭州第二中学检测)如图所示，一固定的超声波测速仪每隔1 s向小汽车发出一个超声波脉冲信号，已知第一个超声波t0=0时刻发出，遇到小汽车后返回，t1=1.3 s时刻测速仪接收到第一个反射波，t2=2.4 s时刻接收到第二个反射波。若超声波在空气中的传播速度为340 m/s，小汽车在这段时间的运动视为匀速直线运动，根据上述条件，求： (1)(3分)小汽车第一、第二次接触超声波时分别与测速仪间的距离。 (2)(5分)小汽车在前两次接触超声波期间的平均速度大小(结果保留三位有效数字)。 【例6】　如图，气垫导轨上装有两个光电计时装置A与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 cm/s B.滑块通过B的速度大小为2 cm/s C.滑块的加速度大小为5 m/s2 D.滑块在A、B间的平均速度大小为3 m/s 拓展　为了提高测量滑块通过光电计时装置A、B时速度的精确度，对遮光条的宽度有什么要求？ 　用极限法求瞬时速度 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。 考点三　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v 速度的变化量Δv 加速度a 物理意义 描述物体位置变化的快慢和方向 描述物体速度的改变 描述物体速度的变化快慢 公式 v= Δv=v-v0 a= 决定因素 匀变速直线运动中，由v=v0+at知，v的大小由v0、a、t决定 由Δv=aΔt知，Δv由a与Δt决定 由a=知，a由F、m决定，与v、Δv、Δt无关 【例7】　如图所示，子弹和足球的初速度大小均为5 m/s，方向向右。设它们分别与木板作用的时间都是0.1 s，子弹击穿木板后速度大小变为2 m/s，足球与木板作用后反向弹回的速度大小为5 m/s，则下列有关子弹和足球作用木板时的加速度大小及方向正确的是(　　) A.子弹：30 m/s2，方向向左 B.子弹：70 m/s2，方向向右 C.足球：30 m/s2，方向向左 D.足球：100 m/s2，方向向右 【例8】　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。 (2)物体的加速度a与初速度v0方向相反。 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 (2)a和v反向 学科网（北京）股份有限公司 $