第一章 第1讲 描述运动的基本概念 讲义 -2027届高考物理一轮专题复习

2026-05-13
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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 2027-2028
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 21.06 MB
发布时间 2026-05-13
更新时间 2026-05-13
作者 摘星理科学习加油站
品牌系列 -
审核时间 2026-05-13
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来源 学科网

摘要:

该高中物理讲义聚焦描述运动的基本概念,涵盖质点、参考系、位移、速度、加速度等高考核心考点,按概念定义、考点深化、典例解析的逻辑架构展开。通过考点梳理(如质点条件判断、位移与路程辨析)、方法指导(如极限法求瞬时速度)、真题训练(2026年各地模拟题)等环节,帮助学生构建运动学知识网络,突破概念理解难点。 资料以科学思维和科学探究为导向,创新采用对比表格(如速度、速度变化量、加速度对比)和实验情境(遮光条测速度),培养学生模型建构与证据分析能力。设置基础辨析(质点参考系)、能力应用(加速度计算)、综合提升(追及相遇问题)分层练习,配合即时反馈策略,确保复习效率,为教师精准把控高考复习节奏提供实用教学资源。

内容正文:

第1讲 描述运动的基本概念 1.质点 (1)定义:用来代替物体的有质量的点叫作质点。 (2)条件:研究一个物体的运动时,如果物体的大小和形状对问题的影响可以忽略,该物体就可以看作质点。 2.参考系 (1)定义:描述一个物体的运动时,选定其他物体作为参考,观察这个物体的位置随时间的变化,这种用来作为参考的物体称为参考系。 (2)选取不同的参考系来观察同一个物体的运动,其运动性质一般是不同的。通常以地面为参考系。 3.时间与时刻的比较 在时间轴上,时刻用一个点表示,时间间隔用一段线段表示。生活中所说的“时间”,有时是指时刻,有时是指时间间隔,要根据上下文的物理情境来确定。 时间间隔与时刻的关系:时间间隔=末时刻-初时刻。 4.位移和路程 (1)位移:表示质点的位置变动,它是由初位置指向末位置的有向线段。 (2)路程:物体运动轨迹的长度。 (3)位移与路程的区别:位移是矢量,路程是标量。只有在单方向直线运动中,位移的大小才等于路程。 5.速度 (1)定义:物体运动的位移与发生这段位移所用时间的比值。 (2)定义式:v=,单位:m/s。 (3)方向:平均速度方向与位移的方向相同,瞬时速度方向即物体运动的方向。 (4)物理意义:描述物体位置变化快慢的物理量。 6.速度—时间图像 以时间为横轴,速度为纵轴建立平面直角坐标系,形象描述物体运动的速度随时间变化的情况。描点作图时,要用一条平滑曲线来连接这些点,如果有些点难以落在曲线上,应该使它们大致均匀地分布在曲线两侧。 7.加速度 (1)定义:物体速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值。 (2)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。 (4)物理意义:描述物体速度变化快慢的物理量。 考点一 质点、参考系和位移 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大小和形状来判断的。 (2)参考系一般选取地面或相对于地面静止的物体。 (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。 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】(2026·四川广安·一模)2025年11月第十五届全运会中引入智能机器人进行田径器材搬运,在评估机器人性能时,可将机器人视为质点的是(  ) A.研究机器人搬运标枪的抓取动作 B.分析机器人在加速过程中的姿态 C.测量机器人从器材室到田径场沙坑的直线距离 D.测试机器人在不平整地面上的平衡控制能力 【答案】C 【详解】A.研究机器人搬运标枪的抓取动作涉及机器人的肢体运动和姿态细节,需考虑其形状和大小,故不能视为质点,故A错误; B.分析机器人在加速过程中的姿态需关注机器人的身体倾斜、关节角度等,形状和大小不可忽略,故不能视为质点,故B错误; C.测量机器人从器材室到田径场沙坑的直线距离仅涉及位置移动的路径长度,不依赖机器人的形状和大小,故可视为质点,故C正确; D.测试机器人在不平整地面上的平衡控制能力需考虑重心位置、支撑点分布等,形状和大小至关重要,故不能视为质点,故D错误。 故选C。 考点二 平均速度和瞬时速度 1.三个概念的比较 项目 平均速率 平均速度 瞬时速度 定义 物体在某一段时间内通过的路程与所用时间的比值 物体在某一段时间内发生的位移与所用时间的比值 物体在某一时刻或经过某一位置时的速度 定义式 v=(l为路程) v=(x为位移) v=(Δt趋于0) 矢量性 标量 矢量,平均速度方向与物体位移方向相同 矢量,瞬时速度方向与物体运动方向相同,沿其运动轨迹切线方向 2.用平均速度法求瞬时速度 (1)方法概述:用极限法求瞬时速度,由平均速度公式=可知,当Δt非常非常小时,平均速度就可认为是某一时刻或某一位置的瞬时速度。 (2)实际应用 ①原理:当已知物体在微小时间Δt内发生了微小位移Δx时,可由= 粗略地求出物体在该位置的瞬时速度。 ②应用:物理实验中把遮光条通过光电门时间内的平均速度视为瞬时速度(如图所示)。 考向1平均速度和瞬时速度 【典例2】(2026·浙江台州·二模)运动员在速度滑冰1500米决赛中,以1分41秒98的成绩夺冠。下列说法正确的是(  ) A.1分41秒98指的是时间间隔 B.全程的位移大小等于1500米 C.全程的平均速度大小等于平均速率 D.研究运动员的摆臂动作时,可以将他视为质点 【答案】A 【详解】A.题中“1分41秒98的成绩”为时间的概念,指的是时间间隔,故A正确; B.位移是初位置指向末位置的有向线段,而速度滑冰1500米是指的是路程,即路程为1500米,故B错误; C.平均速度为总位移和总时间的比值,平均速率为路程和时间的比值,而位移和路程并不相等,则平均速度大小不等于平均速率,故C错误; D.要研究“摆臂”这个动作,就必须关注运动员手臂的运动轨迹、角度、速度以及身体各部分的协调配合,则不能将运动员视为质点,故D错误。 故选A。 考向2极限思想的应用 【典例3】(2026·江西南昌·一模)小明用图甲所示的实验装置测量滑块的运动速度: (1)启动气泵后,轻推滑块让它依次通过两个光电门,配套的数字计时器记录了遮光条通过第一个光电门的时间为,通过第二个光电门的时间为,若想要将气垫导轨调至趋于水平,则需要将气垫导轨_______端微微调高(填“左”或“右”)。 (2)图乙是用游标卡尺测量遮光条宽度的读数,则遮光条的宽度为___________cm。 (3)经调整,某次实验中遮光条通过两个光电门的时间均为0.011s,则本次实验中滑块的速度大小为___________m/s。 【答案】(1)左 (2)0.55 (3)0.5 【详解】(1)因滑块通过第二个光电门的时间比通过第一个光电门的时间短,可知滑块加速运动,则导轨右端偏高,则若想要将气垫导轨调至趋于水平,则需要将气垫导轨左端微微调高。 (2)用游标卡尺测量遮光条宽度5mm+0.1mm×5=5.5mm=0.55cm。 (3)本次实验中滑块的速度大小为 考点三 速度、速度变化量和加速度的关系 1.三个概念的比较 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 v的大小由v0、a、Δt决定 Δv由v与v0进行矢量运算,由Δv=aΔt知Δv由a与Δt决定 a不是由v、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、v的方向无关,与Δv同向 2.“加速”和“减速”的判断 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的方向关系。 (1))B→ (2))B→ 考向1对速度和加速度的理解 【典例4】(2025·全国·模拟预测)(多选)2024年9月25日,中国人民解放军火箭军向南太平洋相关公海海域成功发射了一枚携载训练模拟弹头的洲际弹道导弹,全射程约12000公里,末端速度接近30马赫。下列说法正确的是(  ) A.导弹在加速直线上升过程中,加速度方向与速度方向相同 B.导弹的加速度与速度变化量成正比,与运动时间成反比 C.导弹运动时,速度的变化量越大,加速度也越大 D.导弹点火将要升空瞬间,导弹的速度为零,但加速度很大 【答案】AD 【详解】A.根据直线运动的特征可知,导弹在加速直线上升过程中,加速度方向与速度方向相同,故A正确; B.表达式是加速度的比值定义式,加速度与速度变化量、时间没有本质上的决定关系,不能说导弹的加速度与速度变化量成正比,与运动时间成反比,故B错误; C.由加速度的定义式可知,加速度的大小等于速度变化量大小和时间的比值,不能够认为速度的变化量越大,加速度也越大,故C错误; D.导弹点火将要升空瞬间,导弹的速度为零,由于速度变化得非常快,则加速度很大,故D正确。 故选AD。 考向2物体运动的判断 【典例5】(2025高三·全国·专题练习)如图所示,2024年12月16日18时00分,我国在文昌发射中心使用长征五号乙运载火箭/远征二号上面级,成功将卫星互联网低轨01星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。下列说法正确的是(  ) A.运载火箭刚点火时还没有运动,其加速度一定为零 B.运载火箭升空过程速度变化越大,其加速度就大 C.运载火箭升空过程速度变化越快,其加速度就大 D.运载火箭离开地面的瞬间,火箭的速度很小,所以加速度很小 【答案】C 【详解】A.运载火箭刚点火时速度为零,加速度不为零,故A错误; BC.加速度是描述速度变化快慢的物理量,运载火箭升空过程速度变化越快,其加速度就越大,加速度的大小与其速度变化的大小无关,故B错误,C正确; D.加速度与速度没有必然的联系,运载火箭离开地面的瞬间,火箭的速度很小,加速度不一定很小,故D错误。 故选C。 考向3加速度的计算 【典例6】(2025·辽宁鞍山·一模)某同学乘坐动车时,通过观察电子屏上显示的动车速度来估算动车减速进站时的加速度的大小。某一时刻他观察屏幕显示的动车速度是,2分钟后屏幕显示的动车速度变为,把动车进站过程视为匀减速直线运动,则动车进站的加速度大小约为(  ) A. B. C. D. 【答案】A 【详解】由题意可知动车做匀减速直线运动,其初速度为 末速度为 根据匀变速直线运动加速度公式可得动车进站的加速度为 所以动车进站的加速度大小约为。 故选A。 1. (2026·重庆沙坪坝·三模)重庆李子坝轻轨站因“轻轨穿楼”吸引很多游客前去拍照打卡。轻轨站楼体被列车“穿越”的那一段长度约为132m,假设一列6节编组,长度约为90m的列车正以15m/s的速度匀速行驶,坐在车尾的乘客从看见车头到达楼体下方洞口,到看见列车完全穿出楼体,所经历的时间最接近(  ) A.6s B.9s C.15s D.21s 【答案】C 【详解】列车做匀速直线运动,速度。 初始时刻,车头位于进洞口,此时车尾距离进洞口的距离等于列车长度; 末时刻(列车完全穿出楼体),车尾刚好离开楼体的出洞口,此过程车尾的位移大小为列车长度加楼体被穿越段长度 即 根据匀速直线运动公式 代入数据得 ,最接近。 故选C。 2. (2026·安徽蚌埠·二模)如图,正方形跑道ABCD的边长为l,从某时刻起,甲同学从A向B匀速运动,速度为v,同时乙同学从B向C匀速运动,速度为,则他们在运动过程中的最近距离为(  ) A. B. C.l D. 【答案】D 【详解】根据匀速直线运动位移与时间的关系,甲、乙的位移大小分别为, 根据两点间距离公式,甲乙距离满足 是关于开口向上的二次函数,最小值在顶点,得 代入得 因此最小距离 此时甲、乙的位移大小分别为, 则此时甲乙都还在对应边上。 故选D。 3. (2026·浙江·二模)3月22日,在2026丽水马拉松比赛中,运动员从万地广场出发,沿规定路线跑完全程马拉松,到达东港路终点。已知全程赛道总长度为42.195km,武明瑶以2小时15分33秒的成绩夺得马拉松男子冠军,下列说法正确的是(  ) A.2小时15分33秒是指时刻 B.以武明瑶为参考系,路旁的树木是运动的 C.武明瑶的平均速度约为18.7km/h D.研究武明瑶长跑的技术动作时,可以将他视为质点 【答案】B 【详解】A.2小时15分33秒是时间间隔,不是时刻,故A错误; B.以运动员为参考系,树木是运动的,故B正确; C.18.7km/h是用路程除以时间得到的平均速率,而平均速度是用位移除以时间,小于该值,故C错误; D.研究技术动作时,运动员的形状、姿态不能忽略,不能看成质点,故D错误。 故选B。 4. (2026·贵州·模拟预测)2026年重庆马拉松比赛在南滨路鸣枪开跑,全程42.195公里,贵州选手丰配友在比赛中以2小时10分21秒的成绩获得国内冠军。关于此次比赛下列说法正确的是(  ) A.研究选手冲线动作时,可以将选手看成质点 B.2小时10分21秒指的是时间间隔 C.42.195公里指的是比赛过程中的位移大小 D.全程的平均速度大小约为 【答案】B 【详解】A.研究冲线动作,需要关注身体姿态与细节,不能看成质点,故A错误; B.2小时10分21秒是从起跑至冲线的一段时间,属于时间间隔,故B正确; C.42.195公里是运动员跑过的路径长度(路程),不是位移,故C错误; D.是路程与时间的比值,是平均速率,故D错误。 故选B。 5. (2026·河南许昌·模拟预测)青岛海湾大桥横跨青岛海湾,连接青岛市区与黄岛新区,总长约41.58公里,是世界上最长的海湾跨海大桥,青岛海湾大桥的最高时速为80km/h,从青岛市区到黄岛新区大约需要30min。下列说法正确的是(    ) A.“41.58公里”指的是青岛市区到黄岛新区的位移 B.“80km/h”指的是从青岛市区到黄岛新区的平均速度 C.汽车在大桥上行驶时不能看成质点 D.汽车内的乘客说司机静止,是以汽车为参考系的 【答案】D 【详解】A.“41.58公里”指的是青岛市区到黄岛新区的轨迹长度,则“41.58公里”指的是路程,而不是位移,故A错误; B.“80km/h”指的是瞬时速度,故B错误; C.汽车在大桥上行驶时,可以将汽车看成质点。故C错误; D.汽车内的乘客说司机静止,是以自己或汽车为参考系,故D正确。 故选D。 6. (2026·辽宁大连·模拟预测)我国《机动车运行安全技术条件》征求意见稿中提出“乘用车默认百公里加速时间(从静止加速到100km/h的最短时间)不低于5秒”,此要求目的是为了限制车辆的(  ) A.位移 B.初速度 C.加速度 D.末速度 【答案】C 【详解】加速度是描述速度变化快慢的物理量,定义式为,其中为速度变化量,为速度变化对应的时间。 A.该规定未直接限制位移,位移是加速过程的附属物理量,并非限制对象,故A错误; B.百公里加速的初速度固定为0,无需额外限制,故B错误; C.百公里加速过程中速度变化量为固定值,要求加速时间,结合加速度公式可知,实质是限制车辆的最大加速度不能过高,故C正确; D.百公里加速的末速度固定为100km/h,并非限制对象,故D错误。 故选C。 7. (2026·黑龙江哈尔滨·一模)2025年11月12日,公安部组织起草了《机动车运行安全技术条件》征求意见稿,明确提出乘用车默认百公里加速时间(从静止加速到100km/h的时间)不低于5秒,此要求目的是限制车辆的(  ) A.最大速度 B.最小速度 C.最大加速度 D.最小加速度 【答案】C 【详解】加速度是描述速度变化快慢的物理量,定义式为 乘用车默认百公里加速时间(从静止加速到100km/h的时间)不低于5秒,此要求目的是限制车辆的速度变化的快慢,即限制汽车的最大加速度。 故选C。 8. (2026·宁夏·一模)下图为某导航软件的一张截图,显示了某次导航的具体路径,大众常选的“184公里”对应“2小时16分”。下列说法正确的是(  ) A.“2小时16分”为时刻 B.“184公里”为位移 C.记录全程运动时间不能将车辆视为质点 D.根据大众常选的两个数据,可以算出整个路段汽车行驶的平均速率 【答案】D 【详解】A. “2小时16分”是全程行驶所用的一段时间,属于时间间隔,不是时刻,故A错误; B.“184公里”是导航路径的总长度,对应的是路程,位移是起点到终点的有向线段,故B错误; C.研究全程运动时,汽车的尺寸远小于总路程,大小形状可以忽略,能将车辆视为质点,故C错误; D.平均速率的定义为路程与总时间的比值,已知路程和总时间两个数据,可以计算全程的平均速率,故D正确。 故选D。 9. (2026·四川凉山·二模)在2025年西昌邛海湿地马拉松比赛中,一名运动员(可视为质点)在某个长为100米的直道段,从起点P跑到终点Q,用时11秒。到达Q点后,他立即沿原路返回跑了20米到达R点处捡拾掉落的水壶,这段返回过程用时4秒。关于该运动员从P点出发到R点的整个运动过程(该过程视为直线运动),下列说法正确的是(  ) A.运动员的位移大小为120m,方向由P指向R B.运动员的路程为80m C.运动员的平均速度大小为5m/s D.运动员的平均速率大小为8m/s 【答案】D 【详解】A.运动员的位移大小为 方向由P指向R,A错误; B.运动员的路程,B错误; C.平均速度大小,C错误; D.平均速率大小,D正确。 故选D。 10. (2026·宁夏银川·一模)如图为某导航软件的一张截图,显示了某次导航的具体路径,大众常选的“184公里”对应“2小时16分”。下列说法正确的是(  ) A.“2小时16分”为时刻 B.“184公里”为位移 C.记录全程运动时间不能将车辆视为质点 D.根据大众常选的两个数据,可以算出整个路段汽车行驶的平均速率 【答案】D 【详解】A. “2小时16分”是全程行驶所用的一段时间,属于时间间隔,不是时刻,故A错误; B.“184公里”是导航路径的总长度,对应的是路程,位移是起点到终点的有向线段,故B错误; C.研究全程运动时,汽车的尺寸远小于总路程,大小形状可以忽略,能将车辆视为质点,故C错误; D.平均速率的定义为路程与总时间的比值,已知路程和总时间两个数据,可以计算全程的平均速率,故D正确。 故选D。 11. (2026·重庆·模拟预测)市区街道通常设有交通信号灯和过街斑马线。一般来说,行人信号灯的绿灯时间是基于行人步行速度最大为1m/s的时长设置的。若某街道路面宽25m,则其行人绿灯的时长不应少于(  ) A.10s B.15s C.20s D.25s 【答案】D 【详解】由题意可知行人通过街道的时间满足 则其行人绿灯的时长不应少于25s。 故选D。 12. (2026·海南·一模)滚铁环为我国20世纪常见的儿童游戏。如图所示,某小朋友正在沿一水平直线滚铁环,半径为R的圆环上有个标记点A(此时处于最高处),铁环与地面不打滑,则铁环继续滚动半圈,点A的位移大小为(  ) A.2R B.πR C. D. 【答案】D 【详解】当铁环滚动半圈时,点A到达最低点,该过程其水平方向的位移大小 竖直方向的位移大小 则总位移大小x= 解得 故选D。 13. (2026·福建龙岩·二模)CR450动车组是中国自主研发的新一代高速动车组,被称为“全球最快高铁”,动车组启动时从静止加速至350km/h,仅需280秒。如图所示,若动车从北京到上海(高铁里程约1325公里)旅行时间约为3小时。下列说法正确的是(  ) A.280秒是指时刻 B.研究动车从北京到上海的轨迹,动车可视为质点 C.1325公里是指位移大小 D.启动过程的平均加速度约为1.25m/s2 【答案】B 【详解】A.280秒是指时间间隔,故A错误; B.研究动车从北京到上海的轨迹,动车大小可以忽略,可视为质点,故B正确; C.1325公里是轨迹的长度指路程,故C错误; D.启动过程的平均加速度约为,故D错误。 故选B。 14. (2026·云南普洱·模拟预测)(多选)甲、乙两人从同一起点同时起跑,一段时间后到达同一终点,整个过程两人的位移与时间的关系图像如图所示,则下列说法正确的是(  ) A.时刻,甲的瞬时速度大于乙的瞬时速度 B.时刻,甲的瞬时速度等于乙的瞬时速度 C.时间内,甲的平均速度大于乙的平均速度 D.时间内,甲的平均速度等于乙的平均速度 【答案】AD 【详解】AB.图像中图线的斜率表示瞬时速度,由图可知,时刻,甲的瞬时速度大于乙的瞬时速度,故A正确,B错误; CD.由图可知,时间内,甲和乙的位移相等,根据知甲和乙的平均速度相等,故C错误,D正确。 故选AD。 15. (多选)如图所示的四条图线。分别代表1、2、3、4四个不同物体的运动情况,关于图线的物理意义,下列说法正确的是(  ) A.物体2和物体4做曲线运动 B.物体1和物体2在时刻相遇 C.物体4在时刻已向负方向运动 D.物体1和物体2在0~时间内的平均速度相等 【答案】BD 【详解】A.、图像只能描述直线运动,故两图中物体2和物体4做直线运动,故A错误; B.图像的交点表示相遇,则甲图中物体1和物体2在时刻相遇,故B正确; C.乙图中物体4在时刻速度大于零,向正方向运动,故C错误; D.甲图中物体1和物体2在0~时间内始末位置相同,位移相等,所用时间相同,根据可知物体1和物体2在0~时间内的平均速度相等,故D正确。 故选BD。 16. (2025·广东佛山·一模)汽车等交通工具设计常用到“急动度”概念,描述的是加速度变化的快慢。乘坐交通工具时,让乘客感到不适的,往往不是加速度,而是加速度的变化率,即急动度。若司机平稳地踩下油门,加速度缓慢增加,急动度很小,乘客感觉非常舒适。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(  ) A.10s时刻汽车的加速度为零 B.0~4s内,汽车的加速度增加得越来越慢 C.4~8s内,汽车急动度不变,汽车做匀加速运动 D.与4s末相比,乘客在10s末所体验的乘车舒适度较优 【答案】D 【详解】A.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,0~10s内,图像的面积为正值,则汽车在10.0s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,故A错误; B.由图可知,0~4s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B错误; C.由图可知,4~8s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C错误; D.由题意,交通工具的急动度越小时乘客感觉越舒适,由图可知,0~4s时间内汽车的急动度增加,乘客感觉越来越不舒适,在4s末,急动度为最大值,乘客感觉最不舒适,在10s末急动度为0,故乘客在10s末所体验的乘车舒适度较优,故D正确。 故选D。 17. (2026·安徽淮南·一模)2025年11月23日,淮南马拉松比赛在淮南奥体中心鸣枪开赛,全程42.195公里,某运动员以2时24分35秒夺得男子组冠军,关于本次比赛下列说法正确的是(   ) A.全程42.195公里指的是位移大小 B.2时24分35秒指的是时刻 C.研究该运动员跑完全程所用时间问题时,能将运动员看成质点 D.研究该运动员跑步动作时,能将运动员看成质点 【答案】C 【详解】A.全程42.195公里是马拉松比赛的实际路径长度,属于路程(标量),而位移是起点到终点的直线距离(矢量)。本题中路线弯曲,位移大小通常小于路程,故42.195公里指路程而非位移大小,故A错误; B.2时24分35秒是运动员完成比赛所经历的时间长度,属于时间间隔(一段时间),而时刻是时间轴上的一个点(如起跑时刻),故B错误; C.研究运动员跑完全程所用时间时,只需关注其整体运动过程(如位置变化和时间),运动员的大小、形状及内部动作不影响时间计算,可忽略其体积,视为质点,故C正确; D.研究跑步动作时,需分析身体各部分的具体运动(如四肢摆动),此时运动员的大小、形状和内部细节不可忽略,不能视为质点,故D错误。 故选C。 18. (2026·福建泉州·二模)2025年北京举办全球首个人形机器人半程马拉松赛,如图所示。已知从起点到终点直线距离约为12km,实际赛道长度约为21km。冠军机器人用时约2.5小时完成比赛,则比赛全程(   ) A.研究其运动轨迹不可看成质点 B.其位移大小约为21km C.其平均速度大小约为4.8km/h D.其平均速率约为4.8km/h 【答案】C 【详解】A.研究冠军机器人运动轨迹时,其大小和形状可以忽略,所以可以看成质点,故A错误; B.位移为从初位置到末位置的有向线段,故为12km,故B错误; C.平均速度为位移除以时间,即,故C正确; D.平均速率为路程除以时间,即,故D错误。 故选C。 19. (2026·江苏·一模)第十五届全运会50m仰泳比赛中,某运动员在一段时间内经历加速、匀速、再加速的运动过程。关于该过程的位移x、速度v随时间t变化关系图像可能正确的是(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【详解】AB.在图像中,图像的斜率表示物体的速度,某运动员在一段时间内经历加速、匀速、再加速的运动过程, 图像如图所示。 图像斜率先变大、不变、再变大,AB错误; CD.图像表示物体速度随时间的变化,某运动员在一段时间内经历加速、匀速、再加速的运动过程,速度先增大、保持不变、再增大,C正确,D错误。 故选C。 20. (2026·云南·模拟预测)如图所示,水平圆形轨道上均匀分布着a、b、c、d四个点。可视为质点的甲、乙玩具小车同时从a点出发,分别沿顺时针和逆时针方向运动,两车同时到达d点,且均未运动一圈关于两车从a点运动到d点的过程,下列说法正确的是(  ) A.甲车的平均速度比乙车小 B.甲车运动的瞬时速度始终比乙车小 C.甲、乙两车的平均速率相等 D.甲车从a运动到d与乙车从b运动到c的位移相同 【答案】D 【详解】A.平均速度是位移与时间的比值,甲、乙两车都从a点出发,同时到达d点,位移相同,所用时间也相同,因此它们的平均速度相同,故A错误; C.甲车沿顺时针方向从a运动到d,路程为圆周长的四分之一,乙车沿逆时针方向从a运动到d,路程为圆周长的四分之三,在相同时间内,甲车走过的路程比乙车小,所以甲车的平均速率小于乙车的平均速率,故C错误; B.由于甲车的平均速率小于乙车的平均速率,但甲车运动的瞬时速度不一定始终比乙车小,故B错误; D.位移是从初位置指向末位置的有向线段,甲车从a运动到d的位移与乙车由b运动到c的位移相同,故D正确。 故选D。 21. (2026·广东广州·模拟预测)一辆汽车以15 m/s的速度匀速行驶,在进入ETC通道入口时速度为5 m/s,匀速运动到自动栏杆处,在通道内ETC完成车辆信息识别,同时自动栏杆抬起,汽车通过自动栏杆后立刻加速,直到达到原来的速度,这一过程中其v-t图像如图乙所示,则(  ) A.汽车减速阶段和加速阶段的加速度相同 B.0~8 s内,汽车的平均速度大小为7.5 m/s C.车辆因为通过ETC通道耽搁了8 s的时间 D.ETC通道入口到自动栏杆处的距离为30 m 【答案】B 【详解】A.由运动学公式可得汽车减速阶段加速度 加速阶段的加速度 正负表示加速度方向,则汽车减速阶段和加速阶段的加速度方向不同,故A错误; B.图像与坐标轴围成的面积表示位移 汽车的平均速度,故B正确; C.如果不通过ETC通道,则车辆一直匀速运动,所以耽搁的时间,故C错误; D.ETC通道入口到自动栏杆处的距离为图像中匀速运动的位移,故D错误。 故选B。 22. (2026·黑龙江辽宁·一模)在巴黎第届奥林匹克运动会女子公里竞走项目中,我国选手杨家玉以小时分秒的成绩夺得金牌。杨家玉某段路程中轨迹如图所示,其中段为曲线,做减速运动,段为直线,做加速运动。下列说法正确的是(  ) A.“公里”指位移,“小时分秒”指时刻 B.研究杨家玉全程公里运动轨迹时不可以把她视为质点 C.杨家玉从到位移的方向与平均速度的方向相同 D.杨家玉从到运动的平均速率是平均速度的大小 【答案】C 【详解】A.题中的“公里”指路程,“小时分秒”指时间间隔,故A错误; B.研究运动员的运动轨迹时,运动员本身的大小和形状可以忽略,对研究问题没有影响,可以看成质点,故B错误; C.根据平均速度公式可知,杨家玉从到位移的方向与平均速度的方向相同,故C正确; D.平均速率是路程比时间,平均速度是位移比时间,二者大小不相等,故D错误。 故选C。 学科网(北京)股份有限公司 $ 第1讲 描述运动的基本概念 1.质点 (1)定义:用来代替物体的有质量的点叫作质点。 (2)条件:研究一个物体的运动时,如果物体的大小和形状对问题的影响可以忽略,该物体就可以看作质点。 2.参考系 (1)定义:描述一个物体的运动时,选定其他物体作为参考,观察这个物体的位置随时间的变化,这种用来作为参考的物体称为参考系。 (2)选取不同的参考系来观察同一个物体的运动,其运动性质一般是不同的。通常以地面为参考系。 3.时间与时刻的比较 在时间轴上,时刻用一个点表示,时间间隔用一段线段表示。生活中所说的“时间”,有时是指时刻,有时是指时间间隔,要根据上下文的物理情境来确定。 时间间隔与时刻的关系:时间间隔=末时刻-初时刻。 4.位移和路程 (1)位移:表示质点的位置变动,它是由初位置指向末位置的有向线段。 (2)路程:物体运动轨迹的长度。 (3)位移与路程的区别:位移是矢量,路程是标量。只有在单方向直线运动中,位移的大小才等于路程。 5.速度 (1)定义:物体运动的位移与发生这段位移所用时间的比值。 (2)定义式:v=,单位:m/s。 (3)方向:平均速度方向与位移的方向相同,瞬时速度方向即物体运动的方向。 (4)物理意义:描述物体位置变化快慢的物理量。 6.速度—时间图像 以时间为横轴,速度为纵轴建立平面直角坐标系,形象描述物体运动的速度随时间变化的情况。描点作图时,要用一条平滑曲线来连接这些点,如果有些点难以落在曲线上,应该使它们大致均匀地分布在曲线两侧。 7.加速度 (1)定义:物体速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值。 (2)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。 (4)物理意义:描述物体速度变化快慢的物理量。 考点一 质点、参考系和位移 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大小和形状来判断的。 (2)参考系一般选取地面或相对于地面静止的物体。 (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。 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】(2026·四川广安·一模)2025年11月第十五届全运会中引入智能机器人进行田径器材搬运,在评估机器人性能时,可将机器人视为质点的是(  ) A.研究机器人搬运标枪的抓取动作 B.分析机器人在加速过程中的姿态 C.测量机器人从器材室到田径场沙坑的直线距离 D.测试机器人在不平整地面上的平衡控制能力 考点二 平均速度和瞬时速度 1.三个概念的比较 项目 平均速率 平均速度 瞬时速度 定义 物体在某一段时间内通过的路程与所用时间的比值 物体在某一段时间内发生的位移与所用时间的比值 物体在某一时刻或经过某一位置时的速度 定义式 v=(l为路程) v=(x为位移) v=(Δt趋于0) 矢量性 标量 矢量,平均速度方向与物体位移方向相同 矢量,瞬时速度方向与物体运动方向相同,沿其运动轨迹切线方向 2.用平均速度法求瞬时速度 (1)方法概述:用极限法求瞬时速度,由平均速度公式=可知,当Δt非常非常小时,平均速度就可认为是某一时刻或某一位置的瞬时速度。 (2)实际应用 ①原理:当已知物体在微小时间Δt内发生了微小位移Δx时,可由= 粗略地求出物体在该位置的瞬时速度。 ②应用:物理实验中把遮光条通过光电门时间内的平均速度视为瞬时速度(如图所示)。 考向1平均速度和瞬时速度 【典例2】(2026·浙江台州·二模)运动员在速度滑冰1500米决赛中,以1分41秒98的成绩夺冠。下列说法正确的是(  ) A.1分41秒98指的是时间间隔 B.全程的位移大小等于1500米 C.全程的平均速度大小等于平均速率 D.研究运动员的摆臂动作时,可以将他视为质点 考向2极限思想的应用 【典例3】(2026·江西南昌·一模)小明用图甲所示的实验装置测量滑块的运动速度: (1)启动气泵后,轻推滑块让它依次通过两个光电门,配套的数字计时器记录了遮光条通过第一个光电门的时间为,通过第二个光电门的时间为,若想要将气垫导轨调至趋于水平,则需要将气垫导轨_______端微微调高(填“左”或“右”)。 (2)图乙是用游标卡尺测量遮光条宽度的读数,则遮光条的宽度为___________cm。 (3)经调整,某次实验中遮光条通过两个光电门的时间均为0.011s,则本次实验中滑块的速度大小为___________m/s。 考点三 速度、速度变化量和加速度的关系 1.三个概念的比较 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 v的大小由v0、a、Δt决定 Δv由v与v0进行矢量运算,由Δv=aΔt知Δv由a与Δt决定 a不是由v、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、v的方向无关,与Δv同向 2.“加速”和“减速”的判断 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的方向关系。 (1))B→ (2))B→ 考向1对速度和加速度的理解 【典例4】(2025·全国·模拟预测)(多选)2024年9月25日,中国人民解放军火箭军向南太平洋相关公海海域成功发射了一枚携载训练模拟弹头的洲际弹道导弹,全射程约12000公里,末端速度接近30马赫。下列说法正确的是(  ) A.导弹在加速直线上升过程中,加速度方向与速度方向相同 B.导弹的加速度与速度变化量成正比,与运动时间成反比 C.导弹运动时,速度的变化量越大,加速度也越大 D.导弹点火将要升空瞬间,导弹的速度为零,但加速度很大 考向2物体运动的判断 【典例5】(2025高三·全国·专题练习)如图所示,2024年12月16日18时00分,我国在文昌发射中心使用长征五号乙运载火箭/远征二号上面级,成功将卫星互联网低轨01星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。下列说法正确的是(  ) A.运载火箭刚点火时还没有运动,其加速度一定为零 B.运载火箭升空过程速度变化越大,其加速度就大 C.运载火箭升空过程速度变化越快,其加速度就大 D.运载火箭离开地面的瞬间,火箭的速度很小,所以加速度很小 考向3加速度的计算 【典例6】(2025·辽宁鞍山·一模)某同学乘坐动车时,通过观察电子屏上显示的动车速度来估算动车减速进站时的加速度的大小。某一时刻他观察屏幕显示的动车速度是,2分钟后屏幕显示的动车速度变为,把动车进站过程视为匀减速直线运动,则动车进站的加速度大小约为(  ) A. B. C. D. 1. (2026·重庆沙坪坝·三模)重庆李子坝轻轨站因“轻轨穿楼”吸引很多游客前去拍照打卡。轻轨站楼体被列车“穿越”的那一段长度约为132m,假设一列6节编组,长度约为90m的列车正以15m/s的速度匀速行驶,坐在车尾的乘客从看见车头到达楼体下方洞口,到看见列车完全穿出楼体,所经历的时间最接近(  ) A.6s B.9s C.15s D.21s 2. (2026·安徽蚌埠·二模)如图,正方形跑道ABCD的边长为l,从某时刻起,甲同学从A向B匀速运动,速度为v,同时乙同学从B向C匀速运动,速度为,则他们在运动过程中的最近距离为(  ) A. B. C.l D. 3. (2026·浙江·二模)3月22日,在2026丽水马拉松比赛中,运动员从万地广场出发,沿规定路线跑完全程马拉松,到达东港路终点。已知全程赛道总长度为42.195km,武明瑶以2小时15分33秒的成绩夺得马拉松男子冠军,下列说法正确的是(  ) A.2小时15分33秒是指时刻 B.以武明瑶为参考系,路旁的树木是运动的 C.武明瑶的平均速度约为18.7km/h D.研究武明瑶长跑的技术动作时,可以将他视为质点 4. (2026·贵州·模拟预测)2026年重庆马拉松比赛在南滨路鸣枪开跑,全程42.195公里,贵州选手丰配友在比赛中以2小时10分21秒的成绩获得国内冠军。关于此次比赛下列说法正确的是(  ) A.研究选手冲线动作时,可以将选手看成质点 B.2小时10分21秒指的是时间间隔 C.42.195公里指的是比赛过程中的位移大小 D.全程的平均速度大小约为 5. (2026·河南许昌·模拟预测)青岛海湾大桥横跨青岛海湾,连接青岛市区与黄岛新区,总长约41.58公里,是世界上最长的海湾跨海大桥,青岛海湾大桥的最高时速为80km/h,从青岛市区到黄岛新区大约需要30min。下列说法正确的是(    ) A.“41.58公里”指的是青岛市区到黄岛新区的位移 B.“80km/h”指的是从青岛市区到黄岛新区的平均速度 C.汽车在大桥上行驶时不能看成质点 D.汽车内的乘客说司机静止,是以汽车为参考系的 6. (2026·辽宁大连·模拟预测)我国《机动车运行安全技术条件》征求意见稿中提出“乘用车默认百公里加速时间(从静止加速到100km/h的最短时间)不低于5秒”,此要求目的是为了限制车辆的(  ) A.位移 B.初速度 C.加速度 D.末速度 7. (2026·黑龙江哈尔滨·一模)2025年11月12日,公安部组织起草了《机动车运行安全技术条件》征求意见稿,明确提出乘用车默认百公里加速时间(从静止加速到100km/h的时间)不低于5秒,此要求目的是限制车辆的(  ) A.最大速度 B.最小速度 C.最大加速度 D.最小加速度 8. (2026·宁夏·一模)下图为某导航软件的一张截图,显示了某次导航的具体路径,大众常选的“184公里”对应“2小时16分”。下列说法正确的是(  ) A.“2小时16分”为时刻 B.“184公里”为位移 C.记录全程运动时间不能将车辆视为质点 D.根据大众常选的两个数据,可以算出整个路段汽车行驶的平均速率 9. (2026·四川凉山·二模)在2025年西昌邛海湿地马拉松比赛中,一名运动员(可视为质点)在某个长为100米的直道段,从起点P跑到终点Q,用时11秒。到达Q点后,他立即沿原路返回跑了20米到达R点处捡拾掉落的水壶,这段返回过程用时4秒。关于该运动员从P点出发到R点的整个运动过程(该过程视为直线运动),下列说法正确的是(  ) A.运动员的位移大小为120m,方向由P指向R B.运动员的路程为80m C.运动员的平均速度大小为5m/s D.运动员的平均速率大小为8m/s 10. (2026·宁夏银川·一模)如图为某导航软件的一张截图,显示了某次导航的具体路径,大众常选的“184公里”对应“2小时16分”。下列说法正确的是(  ) A.“2小时16分”为时刻 B.“184公里”为位移 C.记录全程运动时间不能将车辆视为质点 D.根据大众常选的两个数据,可以算出整个路段汽车行驶的平均速率 11. (2026·重庆·模拟预测)市区街道通常设有交通信号灯和过街斑马线。一般来说,行人信号灯的绿灯时间是基于行人步行速度最大为1m/s的时长设置的。若某街道路面宽25m,则其行人绿灯的时长不应少于(  ) A.10s B.15s C.20s D.25s 12. (2026·海南·一模)滚铁环为我国20世纪常见的儿童游戏。如图所示,某小朋友正在沿一水平直线滚铁环,半径为R的圆环上有个标记点A(此时处于最高处),铁环与地面不打滑,则铁环继续滚动半圈,点A的位移大小为(  ) A.2R B.πR C. D. 13. (2026·福建龙岩·二模)CR450动车组是中国自主研发的新一代高速动车组,被称为“全球最快高铁”,动车组启动时从静止加速至350km/h,仅需280秒。如图所示,若动车从北京到上海(高铁里程约1325公里)旅行时间约为3小时。下列说法正确的是(  ) A.280秒是指时刻 B.研究动车从北京到上海的轨迹,动车可视为质点 C.1325公里是指位移大小 D.启动过程的平均加速度约为1.25m/s2 14. (2026·云南普洱·模拟预测)(多选)甲、乙两人从同一起点同时起跑,一段时间后到达同一终点,整个过程两人的位移与时间的关系图像如图所示,则下列说法正确的是(  ) A.时刻,甲的瞬时速度大于乙的瞬时速度 B.时刻,甲的瞬时速度等于乙的瞬时速度 C.时间内,甲的平均速度大于乙的平均速度 D.时间内,甲的平均速度等于乙的平均速度 15. (多选)如图所示的四条图线。分别代表1、2、3、4四个不同物体的运动情况,关于图线的物理意义,下列说法正确的是(  ) A.物体2和物体4做曲线运动 B.物体1和物体2在时刻相遇 C.物体4在时刻已向负方向运动 D.物体1和物体2在0~时间内的平均速度相等 16. (2025·广东佛山·一模)汽车等交通工具设计常用到“急动度”概念,描述的是加速度变化的快慢。乘坐交通工具时,让乘客感到不适的,往往不是加速度,而是加速度的变化率,即急动度。若司机平稳地踩下油门,加速度缓慢增加,急动度很小,乘客感觉非常舒适。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(  ) A.10s时刻汽车的加速度为零 B.0~4s内,汽车的加速度增加得越来越慢 C.4~8s内,汽车急动度不变,汽车做匀加速运动 D.与4s末相比,乘客在10s末所体验的乘车舒适度较优 17. (2026·安徽淮南·一模)2025年11月23日,淮南马拉松比赛在淮南奥体中心鸣枪开赛,全程42.195公里,某运动员以2时24分35秒夺得男子组冠军,关于本次比赛下列说法正确的是(   ) A.全程42.195公里指的是位移大小 B.2时24分35秒指的是时刻 C.研究该运动员跑完全程所用时间问题时,能将运动员看成质点 D.研究该运动员跑步动作时,能将运动员看成质点 18. (2026·福建泉州·二模)2025年北京举办全球首个人形机器人半程马拉松赛,如图所示。已知从起点到终点直线距离约为12km,实际赛道长度约为21km。冠军机器人用时约2.5小时完成比赛,则比赛全程(   ) A.研究其运动轨迹不可看成质点 B.其位移大小约为21km C.其平均速度大小约为4.8km/h D.其平均速率约为4.8km/h 19. (2026·江苏·一模)第十五届全运会50m仰泳比赛中,某运动员在一段时间内经历加速、匀速、再加速的运动过程。关于该过程的位移x、速度v随时间t变化关系图像可能正确的是(    ) A. B. C. D. 20. (2026·云南·模拟预测)如图所示,水平圆形轨道上均匀分布着a、b、c、d四个点。可视为质点的甲、乙玩具小车同时从a点出发,分别沿顺时针和逆时针方向运动,两车同时到达d点,且均未运动一圈关于两车从a点运动到d点的过程,下列说法正确的是(  ) A.甲车的平均速度比乙车小 B.甲车运动的瞬时速度始终比乙车小 C.甲、乙两车的平均速率相等 D.甲车从a运动到d与乙车从b运动到c的位移相同 21. (2026·广东广州·模拟预测)一辆汽车以15 m/s的速度匀速行驶,在进入ETC通道入口时速度为5 m/s,匀速运动到自动栏杆处,在通道内ETC完成车辆信息识别,同时自动栏杆抬起,汽车通过自动栏杆后立刻加速,直到达到原来的速度,这一过程中其v-t图像如图乙所示,则(  ) A.汽车减速阶段和加速阶段的加速度相同 B.0~8 s内,汽车的平均速度大小为7.5 m/s C.车辆因为通过ETC通道耽搁了8 s的时间 D.ETC通道入口到自动栏杆处的距离为30 m 22. (2026·黑龙江辽宁·一模)在巴黎第届奥林匹克运动会女子公里竞走项目中,我国选手杨家玉以小时分秒的成绩夺得金牌。杨家玉某段路程中轨迹如图所示,其中段为曲线,做减速运动,段为直线,做加速运动。下列说法正确的是(  ) A.“公里”指位移,“小时分秒”指时刻 B.研究杨家玉全程公里运动轨迹时不可以把她视为质点 C.杨家玉从到位移的方向与平均速度的方向相同 D.杨家玉从到运动的平均速率是平均速度的大小 学科网(北京)股份有限公司 $

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第一章 第1讲 描述运动的基本概念 讲义 -2027届高考物理一轮专题复习
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