1.1 运动的描述 专项训练-2027届高考物理一轮复习

**基本信息** 以质点-参考系-位移-速度-加速度逻辑链为核心，通过概念辨析、情境应用、综合突破三级训练，系统建构运动描述的物理观念与科学思维方法。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |考点梳理|3考点+12道判断正误题|聚焦理想化模型条件、矢量标量辨析|从质点模型建构到运动状态量化描述，形成概念定义-本质辨析逻辑| |基础探究|9道选择（分3考点）|强化实际情境（奥运游泳、热气球等）概念应用|结合生活情境实现概念迁移，建立“模型-情境-应用”关联| |高阶突破|4道综合题（含1计算）|训练复杂运动的位移路程计算与加速度分析|从单一概念到多量综合，构建“描述-量化-综合”递进链条|

2027年新课标 高考总复习 《精讲精练》 第一章　运动的描述　匀变速直线运动的研究 物理 学科网（北京）股份有限公司 第1课时　运动的描述 学生学案： 考点一　质点、参考系和位移 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。 3.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。 1.质点是一种理想化模型，实际并不存在。(　√　) 2.体积很大的物体，一定不能视为质点。(　×　) 3.参考系必须选择静止不动的物体。(　×　) 4.做直线运动的物体，其位移大小一定等于路程。(　×　) 考点二　平均速度和瞬时速度 1.速度 (1)物理意义：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。 1.瞬时速度的方向就是物体在该时刻或该位置的运动方向。(　√　) 2.瞬时速度的大小叫速率，平均速度的大小叫平均速率。(　×　) 3.一个物体在一段时间内的平均速度为0，平均速率也一定为0。(　×　) 4.在直线运动中，物体的平均速度大小等于平均速率。(　×　) 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 速度的 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 1.物体的速度很大，加速度一定不为零。(　×　) 2.物体的速度为零，加速度可能很大。(　√　) 3.物体的速度变化量很大，加速度一定很大。(　×　) 4.只要物体的速度变化快，加速度就大。(　√　) 5.甲的加速度a甲为2 m/s2，乙的加速度a乙为－3 m/s2，a甲>a乙。(　×　) 6.物体的加速度增大，速度一定增大。(　×　) 基础探究： 考点一　质点、参考系和位移 1．2024年8月1日，潘展乐在长的标准泳池中以46秒40的成绩获得巴黎奥运会男子100米自由泳冠军，为中国游泳首夺该项目奥运会金牌，并打破世界纪录。已知在比赛最后阶段，潘展乐持续扩大领先优势，和第二名选手的距离越拉越大，则（　　） A．研究潘展乐的技术动作时可以将他看成质点 B．“46秒40”指的是时刻 C．以潘展乐为参考系，比赛最后阶段第二名选手向后运动 D．潘展乐比赛全程的位移大小为 2．甲、乙、丙三人各乘一只热气球，甲看到楼房匀速上升，乙看到甲匀速上升，丙看到乙匀速下降，甲看到丙匀速上升。那么，甲、乙、丙对地的运动情况，不可能的是（　　） A．甲、乙匀速下降，丙停在空中，且 B．甲、乙匀速下降，丙匀速上升，且 C．甲、乙、丙均匀速下降，且 D．甲、乙、丙均匀速下降，且 3．小明沿半径为50m的圆形草坪边缘绕跑一圈后回到起点，在跑步过程中，小明的路程和位移大小的最大值分别是（　　） A．100 m，100m B．100 m，0 C．50 m，50m D．50 m，0 考点二　平均速度和瞬时速度 1．一游客在武夷山九曲溪乘竹筏漂流，途经双乳峰附近的M点和玉女峰附近的N点，如图所示。已知该游客从M点漂流到N点的轨迹长度约为5.4 km，用时1 h，M、N间的直线距离为1.8 km，则从M点漂流到N点的过程中（　　） A．该游客的位移大小约为5.4 km B．该游客的平均速率大小为1.5 m/s C．研究该游客的划桨动作时能把他看成质点 D．若以所乘竹筏为参考系，玉女峰的平均速度为0 2．一场100米跑步比赛中，第三跑道的运动员跑到处时，秒表计时为。根据以上信息，能否算得该运动员在这段时间内的平均速度和瞬时速度（    ） A．可以算得平均速度，可以算得瞬时速度 B．无法算得平均速度，可以算得瞬时速度 C．可以算得平均速度，无法算得瞬时速度 D．无法算得平均速度，无法算得瞬时速度 3．第33届夏季奥林匹克运动会在巴黎举行，其中在男子100米自由泳（泳道长50米）决赛中，我国运动员潘展乐以46秒40的成绩创造了新的奥运会纪录，勇夺该项目冠军，这也是我国游泳队在该项目历史上的第一金。下列说法中正确的是（　　） A．研究潘展乐的泳姿时可以把其看作质点 B．潘展乐全程的位移大小为100m C．潘展乐全程的平均速度约为2.16m/s D．潘展乐全程的平均速率约为2.16m/s 考点三　加速度 1．（多选）对于速度、速度变化量和加速度，以下说法正确的是（　　） A．物体的速度变化量越大，加速度也越大 B．物体的加速度减小，速度可能增加 C．物体的加速度越大，速度也越大 D．物体做变速直线运动，加速度的方向和速度的方向可能相反 2．如图所示，这是汽车的速度计。某同学在汽车中观察速度计指针位置的变化，开始时，指针指示在如图甲所示的位置，经过后，指针指示在如图乙所示的位置。若汽车做匀变速直线运动，那么它的加速度约为（　　） A． B． C． D． 3．如图所示，子弹和足球的初速度均为v1=10m/s，方向向右。设它们分别与木板作用的时间都是0.1s，子弹击穿木板后速度大小变为7m/s，足球与木板作用后反向弹回的速度大小为7 m/s，关于子弹击穿木板和足球碰撞木板两个过程，下列说法正确的是（　　） A．子弹的加速度方向与初速度v1的方向相同 B．足球的加速度方向与初速度v1的方向相反 C．子弹的速度变化量与足球的速度变化量相同 D．子弹和足球的加速度大小均为30 m/s2 4．如图所示，火箭发射时，在10s内速度能从静止增到100m/s；蜻蜓以8m/s的速度飞行时能在0.7s内停下来，两者均视为匀变速直线运动，取它们的运动方向为正方向。下列说法正确的是（　　） A．蜻蜓的加速度比火箭的加速度小 B．火箭的加速度为10m/s2 C．火箭在10s内的位移为1km D．火箭的速度变化率比蜻蜓的速度变化率大 高阶突破： 1．如图所示，自行车在水平地面上做匀速直线运动。车轮外边缘半径为R，气门芯距轮心的距离为r，自行车行驶过程中轮胎不打滑，初始时刻气门芯在最高点，不考虑车轮的形变。气门芯从初始时刻到第一次运动至最低点过程中，下列判断正确的是（　　） A．气门芯通过的路程为 B．气门芯通过的位移的大小为 C．气门芯通过的位移的大小为 D．气门芯通过的路程为 2．激光测速仪能够测量运动物体的瞬时速率。其测量精度较高，广泛应用于交通管理等领域。如图所示，测速仪向汽车发射一束激光，经反射后被接收装置接收。只要测出从发射到接收所经历的时间，便可得到测速仪到汽车的距离。在测量时，测速仪在较短时间内分别发射两束激光，对汽车进行两次这样的距离测量、，已知测速仪高，则汽车的速度为（　　） A． B． C． D． 3．我国的某新型潜航器在某次试航中，测试垂直急速下潜、上浮性能，水面舰艇上的测试员发现仪表上显示潜航器在某时刻的速度为正值，加速度也是正值且大小不断减小直到为零，则该潜航器的运动情况为（   ） A．位移先增大后减小，直到加速度等于零为止 B．位移一直在增大，直到加速度为零为止 C．速度一直在增大，直到加速度等于零为止 D．速度先增大后减小，直到加速度等于零为止 4．如图所示为一种运动传感器工作原理示意图。这个系统工作时固定的测速仪向被测物体发出短暂的超声波脉冲，脉冲被运动物体反射后又被测速仪接收根据发射与接收超声波脉冲的时间差可以得到测速仪与运动物体的距离。某次试验时，时刻，测速仪发出一个超声波脉冲，脉冲波到达做匀加速直线运动的实验小车上，经过测速仪收到反射波；时发出第二个脉冲，此后经过收到反射波；时发射第三个脉冲，又经过收到反射波；已知超声波在空气中传播的速度是，求： （1）实验小车在接收到第一个和第二个脉冲波之间的时间内运动的距离和平均速度大小； （2）实验小车的加速度大小。 基础探究： 考点一　质点、参考系和位移 1．C 【详解】A．研究潘展乐的技术动作时，潘展乐的形状大小不能忽略不计，不可以将他看成质点，故A错误； B．“46秒40”指的是时间间隔，故B错误； C．在比赛最后阶段，潘展乐持续扩大领先优势，和第二名选手的距离越拉越大，则以潘展乐为参考系，比赛最后阶段第二名选手向后运动，故C正确； D．潘展乐比赛全程的位移大小为0，故D错误。 故选C。 2．D 【详解】甲看到楼房匀速上升，说明甲匀速下降；乙看到甲匀速上升，说明乙匀速下降，且；甲看到丙匀速上升，丙看到乙匀速下降，丙可能停在空中，也可能匀速上升，也可能丙匀速下降，若匀速下降，则有。 选择不可能的，故选D。 3．A 【详解】小明的路程的最大值为 位移大小的最大值为 x=2r=100m 故选A。 考点二　平均速度和瞬时速度 1．B 【详解】A．该游客的位移指的是从M点漂流到N点的有向线段，故位移大小为1.8km，故A错误； B．从M点漂流到N点的路程为5.4km，用时1h，则平均速率为该游客的平均速率大小为 故B正确； C．用来代替物体的有质量而不考虑形状和大小的点叫质点，物体的形状和大小在所研究的问题中影响很小时，物体就能被看作质点，本题中研究该游客的划桨动作时，不能把他看成质点，故C错误； D．以玉女峰为参考系，所乘竹筏的平均速度为 若以所乘竹筏为参考系，玉女峰的平均速度也为1.8km/h，故D错误。 故选B。 2．C 【详解】运动员跑步比赛过程中，运动过程中的加速度不一定恒定，跑到处时，秒表计时为，故可计算出这段时间内的平均速度，但无法算出这段时间的瞬时速度。 故选C。 3．D 【详解】A．研究泳姿时，不能忽略运动员的大小和形状，故不能将其看作质点，故A错误； BC．根据题意可知潘展乐的位移为零，则平均速度为零，故BC错误； D．平均速率等于路程除以时间，约为 故D正确。 故选D。 考点三　加速度 1．BD 【详解】根据，物体的速度变化量越大，加速度不一定大，还要看时间，A错误；当加速度方向与速度方向相同时，加速度减小，速度增加，B正确；加速度是表示速度变化快慢的物理量，加速度与速度无必然联系，加速度很大时，速度可以很小，速度很大时，加速度也可以很小，C错误；物体做变速直线运动，加速度方向与速度方向可能相同，也可能相反，D正确． 2．B 【详解】由题图可知，初速度约为，末速度约为，根据加速度的定义式，解得汽车的加速度为 故选B。 3．B 【详解】A．子弹穿过木板时做减速运动，可知子弹的加速度方向与初速度v1的方向相反，选项A错误； B．足球的速度变化方向与初速度方向相反，可知加速度方向与初速度v1的方向相反，选项B正确； C．以初速度方向为正，则子弹的速度变化量 足球的速度变化量 两者速度变化不相等，选项C错误； D．子弹的加速度 足球的加速度 可知两者的加速度大小不相等，选项D错误。 故选B。 4．B 【详解】AB．蜻蜓的加速度为，火箭的加速度为，故蜻蜓的加速度比火箭的加速度大，故A错误，B正确； C．根据位移时间公式有，故C错误； D．加速度也称速度变化率，因蜻蜓的加速度比火箭的加速度大，故火箭的速度变化率比蜻蜓的速度变化率小，故D错误。 故选B。 高阶突破： 1．C 【详解】BC．当气门芯由轮子的正上方第一次运动到轮子的正下方时，轮子向前运动半个周长，如图所示 气门芯的位移大小为 故B错误，C正确； AD．气门芯通过的路程为曲线，不等于位移大小，故AD错误。 故选C。 2．C 【详解】由图中几何关系可知，在时间内，汽车前进的位移为 因为很小，故汽车的速度可认为等于时间内的平均速度，则有 故选C。 3．C 【详解】CD．由于加速度的方向始终与速度方向相同，则速度一直在增大，当加速度减小到零时，速度达到最大值，故C正确、D错误； AB．位移一直在增大，当加速度减小到零时，速度不再变化，但位移随时间继续增大，故AB错误。 故选C。 4．（1）；（2） 【详解】（1）由题意得，实验小车在时刻接收到第一个脉冲，设此时实验小车距测速仪x1，有 实验小车在时刻接收到第二个脉冲，设此时实验小车距测速仪x2，有 设实验小车在接收到第一个和第二个脉冲波之间的时间内运动的距离为Δx1，则有 可得实验小车在接收到第一个和第二个脉冲波之间的时间内运动的距离 设实验小车在接收到第一个和第二个脉冲波之间的时间间隔为，有 设这段时间内的平均速度为，则有 可得这段时间内的平均速度为 （2）依第（1）问同理可得实验小车在接收到第三个脉冲波时实验小车距测速仪为 实验小车在接收到第二个和第三个脉冲波之间的时间内运动的距离为 实验小车在接收到第一个和第二个脉冲波之间的时间间隔为 这段时间内的平均速度 由匀变速直线运动的规律可知，做匀变速直线运动的物体在一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，所以为中间时刻的速度，为中间时刻的速度，则有 解得 $