第一章 运动的描述 讲义 - 2027届高考物理一轮复习
2026-09-10
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摘要:
该高中物理高考复习讲义聚焦必修一运动的描述核心考点,涵盖质点、参考系、时间时刻、矢量标量、位移路程、速度加速度及打点计时器等内容,按概念理解到实验应用的逻辑层次构建知识体系。通过考点梳理、方法指导、真题训练三环节,帮助学生突破质点判断、加速度理解等难点,体现复习的系统性与针对性。
资料以情境化例题驱动概念深化,如通过瓢虫飞行路线、机器人动作等实例训练质点模型建构能力,结合对比表格辨析速度与加速度关系,培养科学思维。设置基础辨析到综合应用的分层例题,配合实验数据处理指导,确保学生高效掌握考点,为教师把控复习节奏、提升学生应考能力提供有力支持。
内容正文:
必修一 第1章 运动的描述
知识清单:
· 质点的理解
· 参考系的理解
· 时间时刻的判断
· 矢量与标量
· 位移以及路程的区分
· 平均速度与瞬时速度的区分
· 加速度的理解
· 打点计时器分类
· 打点计时器测速度
1、 质点的理解:
忽略物体的大小和形状,把物体简化为一个具有质量的点。一个物体能否看成质点是由所要研究的问题决定的.当物体的大小和形状对研究问题影响较小,可把物体看作质点.质点是一个理想化模型,现实中并不存在。
例1.以下关于质点的说法,你认为正确的是( )
A.只有体积很小或质量很小的物体才可以看作质点
B.只要物体运动得不是很快,物体就可以看作质点
C.质点是一种特殊的实际物体
D.物体的大小和形状在所研究的问题中起的作用很小,可忽略不计时,可把它看作质点
【答案】D
【解析】质点是一种“理想化模型”,与物体的体积和质量没有关系,选项A、C错误;
能否将物体看成质点,与物体的运动状态无关,选项B错误;
物体的大小和形状在所研究的问题中起的作用很小,可以忽略不计时,可把它看作质点,选项D正确。
故选D。
例2.生活中的七星瓢虫,其身上的星数(斑点数)显示了它的种类,在下列研究瓢虫的具体情形中,可将瓢虫视为质点的是( )
A.研究瓢虫的飞行动作 B.研究瓢虫的飞行路线
C.观察瓢虫的翅膀扇动 D.记录瓢虫身上的星数
【答案】B
【详解】研究瓢虫的转身动作、观察瓢虫的翅膀扇动、记录瓢虫身上的星数都与瓢虫的大小形状有关,不能视为质点,研究瓢虫的飞行路线时可以将瓢虫视为质点。
故选B。
例3 在2025年的春晚上,有一场超炫的表演火遍了全世界。一群穿着大花袄的机器人排着队走出来,手里挥着红手绢,跳着东北秧歌。下列情况可将机器人看成质点的是( )
A.设计行走路线时 B.进行跳舞时
C.进行抛手帕时 D.进行谢幕鞠躬时
【答案】A
【详解】A.设计机器人的行走路线时,机器人的形状大小可忽略不计,可看做质点,选项A正确;
BCD.机器人进行跳舞时,或者进行抛手帕时,或者进行谢幕鞠躬时,做这些动作时其形状大小都不能忽略不计,不能将其看做质点,否则就没有动作可言了,选项BCD错误。
故选A。
2、 参考系的理解:
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,这种用来作为参考的物体叫作参考系.参考系是任意的,不同的参考系,观察同一运动,结果可以是不同的。
例4 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
【答案】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。
例5在一次冲浪游戏中,有甲、乙、丙三人,甲看岸边向前运动,乙看到甲匀速向前,甲看到丙匀速向前,丙看到乙匀速向后。那么,从地面上看,关于甲、乙、丙的运动情况说法正确的是( )
A.甲、乙匀速向后,v乙<v甲,丙可能停在原地
B.甲、乙匀速向后,v乙>v甲,丙可能匀速向后,且v丙>v甲
C.甲、乙匀速向后,v乙>v甲,丙可能匀速向前
D.以上说法均不对
【答案】C
【详解】岸边和地面相当于同一参考系,甲看岸边向前运动,所以,甲是匀速向后。乙看到甲匀速向前,说明乙也是匀速向后,且v乙>v甲。甲看到丙匀速向前,有三种可能:丙静止;丙匀速向前;丙匀速向后,且v丙<v甲。丙看到乙匀速向后,也有三种可能:丙静止;丙匀速向前;丙匀速向后,且v丙<v乙。
故选C。
3、 时间时刻的判断:
两个时刻之间为一段时间间隔,时间间隔能表示运动的一个过程,好比一段录像;时刻可以显示运动的一瞬间,好比一张照片
例6 以下的计时数据指时间的是( )
A.26年8月19日7时40分,中国朱雀号火箭成功实现子级陆地回收
B.小明同学在百米冲刺中,在15秒末到达终点
C.高中物理考试的时间为75分钟,
D.开往北京的火车,在今日17点58分从沈阳站出发。
【答案】C
【详解】A.26年8月19日7时40分指某一瞬间,不是时间,是时刻,故A错误;
B.15秒末指一个瞬间,是时刻,不是时间,故B错误;
C.期中物理考试时间为75 min,75 min是指时间,是开考与考试结束的时间间隔,故C正确;
D.17点58分是时刻,是指一个瞬间,故D错误。
例7 时间轴如图所示,下列关于时刻和时间间隔的说法正确的是( )
A.表示时刻,称为第末或第初,也可以称为内
B.表示时间间隔,称为第内
C.表示时间间隔,称为最初内或第内
D.表示时间间隔,称为第内
【答案】B
【详解】A.表示时刻,称为第末或第初,但不可以称为内,因2s内表示时间,选项A错误;
B.表示时间间隔,称为第内,选项B正确;
C.表示时间间隔,称为最初内,但不是第内,选项C错误;
D.表示时间间隔,称为第内,选项D错误。
故选B。
4、 矢量与标量区分
矢量:有大小有方向的物理量 如:速度、加速度、位移等
标量:只有大小没有方向的物理量,如:路程、质量、密度、长度、时间、能量等
例8 下列物理量属于标量的是( )
A.加速度 B.平均速度 C.位移 D.时间
【答案】D
【详解】既有大小又有方向的物理量是矢量,如加速度、平均速度、位移;只有大小没有方向的物理量是标量,如时间、速率等,故D符合题意。
故选D。
5、 位移以及路程的区分
位移:描述物体的位置变化,是由初位置指向末位置的有向线段,是一个矢量,由物体的初、末位置决定,与物体运动路径无关。
路程:描述物体运动轨迹的长度,或者说实际运动轨迹的长度,是一个标量。既与物体的初、末位置有关,也与物体运动路径有关
当物体做单向直线运动时,位移的大小等于路程;否则,位移的大小小于路程
例9 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。
6、 平均速度和瞬时速度
1.平均速度
①平均速度:在变速运动中,物体在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值,即=,是矢量.
②平均速度反映一段时间内物体运动平均快慢程度,它与一段时间或一段位移相对应.
2.瞬时速度
①运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度,方向沿轨迹上物体所在点的切线方向指向前进的一侧,是矢量.瞬时速度的大小叫速率,是标量.
②瞬时速度能精确描述物体运动的快慢,它是在运动时间Δt→0时的平均速度,与某一时刻或某一位置相对应.
(3)平均速率是路程与时间的比值,它与平均速度的大小没有对应关系.
3.对加速度的理解
(1)加速度是表示速度变化快慢的物理量,加速度越大,速度变化越快,加速度越小,速度变化越慢.
(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.
加速度与速度及速度变化量的关系
比较项目
速度
速度变化量
加速度
物理意义
描述物体运动快慢和方向的物理量,是状态量
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和方向的物理量,是状态量
定义式
v=
Δv=v-v0
a==
决定因素
v的大小由v0、a、Δt决定
由a与Δt决定(Δv=aΔt)
由F、m决定(a不是由v、t、v0决定的)
方向
与位移同向,即物体运动的方向
由a的方向决定
与Δv的方向一致,由F的方向决定,与v0、v的方向无关
4. 加速度速度关系核心:
(1) 加速度方向:决定速度加速、减速。
(2) 加速度大小:决定速度变化快慢。
(3)加速度a与v同向,做加速运动。
(4)加速度a与v反向,做减速运动。
例10 关于速度的说法,下列各项中正确的是( )
A.速度是描述物体运动快慢及运动方向的物理量,速度大表示物体运动得快
B.平均速度只能粗略描述一段物体的运动,而瞬时速度可以精确描述物体的运动;平均速度是矢量,瞬时速度是标量
C.速度越大,位置变化越快,位移也就越大
D.平均速度的大小是平均速率
【答案】A
【详解】A.由速度的定义可知,速度是描述物体运动快慢及运动方向的物理量,速度大表示物体运动得快。故A正确;
B.平均速度只能粗略描述一段物体的运动,而瞬时速度可以精确描述物体的运动。二者均为矢量。故B错误;
C.根据可知速度越大,位移不一定越大。故C错误;
D.平均速度为物体的位移与时间之比,平均速率是物体路程与时间之比,二者没有必然的关系。故D错误。
故选A。
例11.某一物体做方向不变的直线运动,加速度a与速度v同向,但加速度逐渐减小直到减小到零,在此过程中物体的速度v、位移x的变化情况是( )
A.v逐渐减小,当a = 0时,v最小
B.v逐渐增大,当a = 0时,v最大
C.x逐渐增大,当a = 0时,x最大
D.x逐渐减小,当a = 0时,x最小
【答案】B
【详解】一物体做方向不变的直线运动,加速度a与速度v同向,加速度减小,但是速度仍然增大,当加速度减小到零,速度达到最大,然后做匀速直线运动;位移x一直增大。
故选B。
例12.关于速度、速度的变化和加速度的关系,列说法中正确的是( )
A.加速度的方向和速度变化的方向相同
B.物体加速度增大,速度一定越来越大
C.速度的变化越来越大,加速度一定越来越大
D.速度变化越快,加速度越大
【答案】AD
【详解】A.加速度的方向和速度变化的方向相同,选项A正确;
B.物体加速度增大,若加速度与速度反向,则速度会越来越小,选项B错误;
C.根据,速度的变化越来越大,加速度不一定越来越大,选项C错误;
D.加速度等于速度的变化率,则速度变化越快,加速度越大,选项D正确。
故选AD。
5、 打点计时器的分类:
1、电磁打点计时器:使用交变电源的计时仪器;工作电压约为8 V,当电源频率是50 Hz时,每隔0.02_s打一次点.
2、电火花计时器:使用220 V交变电源,当电源频率是50 Hz时,打点周期是0.02_s.
例13:如图,在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,用到以下两种打点计时器。图乙是 (填“电磁打点计时器”或“电火花计时器”),其电源采用的是
(填“交流6V”“交流220V”或“四节蓄电池”)。
【答案】 电火花计时器 交流220V
【详解】 (1)图乙是电火花计时器。
(2)电火花计时器,其电源采用的是交流220V。
6、 打点计时器的测速度:
例14 某同学用电磁打点计时器打出一条如图所示的纸带,按照打点的先后顺序,纸带上的计数点依次用O、A、B、C、D、E表示,每两个相邻的计数点之间还有4个计时点没画出来。(已知电源频率为50Hz)
(1)电磁打点计时器使用 V的 电源;
(2)由图可以知道,A、B两点间的时间间隔是 s,OE段的位移大小是 m。
(3)C点的瞬时速度是 m/s,A、C两点间的平均速度是 m/s。
【答案】(1) 8 交流
(2) 0.1 0.404(0.402~0.406均可)
(3) 0.975(0.965~0.985均可) 0.650(0.640~0.660均可)
【详解】(1)[1][2]电磁打点计时器使用8V交流电源。
(2)[1]交流电源的频率为50Hz,其打点周期为0.02s,所以A、B间的时间间隔为
[2]刻度尺每一小格为1cm,所以OE段的位移大小为40.4cm,等于0.404m。
(3)[1]C点的瞬时速度为
[2]A、C两点间的平均速度为
例15 某同学做“练习使用打点计时器”实验时打出的纸带如图所示,每两个计数点间还有四个计时点没有画出,图中已标出相邻两计数点间的距离,打点计时器的电源频率为50Hz。
(1)相邻两个计数点间的时间间隔为 s。
(2)从计数点0~6的平均速度是v= m/s,打下计数点4时,纸带的速度v4= m/s(保留三位有效数字)。
【答案】 0.1 1.00 1.20
【详解】(1)[1]打点计时器的电源频率为50Hz,每两个计数点间还有四个计时点没有画出,则相邻两个计数点间的时间间隔为
(2)[2] 从计数点0~6的平均速度是
[3]根据匀变速直线运动中间时刻的速度等于平均速度可知
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