2027届高三物理一轮复习讲义:1.1 描述运动的基本概念
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摘要:
该高中物理高考复习讲义聚焦直线运动描述的核心考点,按质点、参考系、时刻与时间、位移与路程、速度与速率、运动图像的逻辑层次系统梳理,通过考点精析(如质点判断关键在研究问题)、方法指导(如参考系选取简化原则)、真题训练(2023-2026年高考题)等环节,帮助学生构建运动学概念体系,突破易混点。
讲义突出科学思维与物理观念培养,如质点判断结合具体问题情境,运动图像分析对比轨迹与图像差异,设置基础例题到高考真题的分层练习,强化模型建构与科学推理能力。助力学生高效掌握考点,为教师精准把控复习节奏、提升学生应考能力提供实用指导。
内容正文:
第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究
§1.1 描述运动的基本概念
(一)关于质点
一个物体能否视为质点的根本点,是要看这个物体的形状和大小对所研究的问题是否有影响,或影响是否可以忽略。所以,在判断一个物体能否视为质点时,关键是要说清楚所研究的到底是什么问题。
【例1】大多认为,研究地球绕太阳公转,都可将地球视为质点,因为地球相对地球到太阳的距离(1.5亿km)很小可以忽略,其实这种观点是不对的。中学物理中研究下列各种问题,能够将地球看作质点的有( )
A.研究地球绕太阳的公转周期 B.地球绕太阳作椭圆轨道运动,研究地球到太阳的距离变化
C.研究地球绕太阳公转而引起的地面四季变化 D.发生日食现象时,研究地面上的全食带范围
【答案】AB
【解析】
A:公转轨道周长约为地球直径的76000倍,地球直径通过公转轨道上一点的时间相对于公转一圈的时间可忽略,A对
B:日地距离约为地球直径的11800倍,地球直径可忽略,B对
CD:四季变化涉及地面上不同地域的差异,全食带涉及经过地面上的什么区域,都不能将地球看作质点,CD错
【说明】(对“质点”的理解,模糊等级:★★★★★)
查阅各种书籍及互联网上关于质点的习题,可以说绝大部分都是错题!错误的原因,是没有说明所要研究的到底是什么问题。
这也间接反映了,绝大部分教师也没有真正理解质点概念。
一个物体能否视为质点,往往会涉及三个方面的问题:
①物体的形状大小;
②运动的类型(如平动转动);
③所要研究的是什么问题。
而第③个方面,才是物体能否视为质点的决定因素!但很多老师命制关于质点的习题时,往往只说了①和②两个方面,恰恰把最本质的第③个方面忽视了!
例如,我查阅过大量的书籍,也听到过很多老师讲课或平时交谈,只要是涉及地球围绕太阳公转,几乎无一例外都认为可以将地球视为质点,每一次也都十分肯定地告诉学生这个结论。但事实上,例如本例题,同样都是地球围绕太阳公转,研究公转周期的大小时可以将地球视为质点,但研究因公转而在地面上产生的四季变化时,却不能将地球视为质点!
(二)参考系与相对运动
1.参考系的选取,以对运动的描述与研究尽可能简单为原则,同时兼顾习惯。
2.相对运动的反向原则:若A对B向前运动,则B对A向后运动(xB对A=-xA对B,vB对A=-vA对B等)
【例2】下列对参考系的描述中正确的有( )
A.参考系必须是固定不动的物体 B.参考系必须是固定不动或匀速直线运动的物体
C.参考系必须是对地面静止的物体 D.参考系是人们为了研究物体的运动而假想为静止的物体
【答案】D
【解析】
将某一物体选定为参考系,就是假定它静止(不管它对别的物体是否运动)
(三)时刻与时间,瞬时与瞬间
【例3】对于通常所说的“第5s”,下列理解正确的有( )
(
0
1
2
3
4
5
6
7
-
1
t
/
s
)A.指的是t=5s这个时刻 B.指的是t=4s到t=5s这段时间
C.指的是t=5s到t=6s这段时间 D.指的是一段时间,时间长短为5s
【答案】B
(
0
1
2
3
4
5
6
7
-
1
t
/
s
第1秒
第2秒
第3秒
第4秒
第5秒
)【经验】
在日常生活中,我们每天都要与时间时刻等概念打交道。但奇怪的,就是
有很多同学对类似于“第5s”这样的最常用的说法都弄不明白是什么意思,在
物理解题中经常弄错!
如果理解不清,建议画出时间轴,标上时刻刻度,然后直接到时间轴上去数
“第5s”是指t=4s到t=5s这段时间,时间长短为1s,选项B正确
1.时刻:表示一个瞬时,与状态对应,在时间轴上表示为一个点。时刻有先后无长短。
2.时间:表示两个时刻之间的间隔,与过程对应,在时间轴上表示为一条线段。时间有长短。
【例4】①凌晨两点;②两个小时;③10分钟;④上午8点20分;⑤第2秒;⑥第2秒末;⑦第5秒初;⑧前5秒;⑨第2秒末到第5秒初;⑩2025年4月20日。以上表示时间的有 ,表示时刻的有 。
【答案】②③⑤⑧⑨⑩,①④⑥⑦
【解析】
特别注意第⑩种说法,是指4月20日整个这一天,24个小时的时间
注意“几点”和“几个小时”,“几分”和“几分钟”的区别
3.瞬时与瞬间
【思考】我们通常所说的“瞬间”是指时间还是时刻?到底是指什么意思?
【解析】
“瞬间”是指时间。“瞬”的本意是指眼部的一个动作,指眼珠转动一下,引伸为一段很短的时间
物理习题中经常会说到“绳子断掉瞬间”、“碰撞瞬间”等等,虽然时间很短甚至可以忽略,但还是有一段时间
(
-
5
0
3
x
)(四)位置、位移和路程
1.意义及性质
(1)位置:物体在空间中所处的确定的点,即物体在什么地方。(不是物理量)
位置一般用位置坐标来表示,在坐标轴上(或坐标系中)对应于一个点。
位置不是物理量,无所谓方向,但有方位。在数轴上常用正、负号来表示方位。
(2)位移:物体的位置变化。(是一个物理量)
位移用由初位置指向末位置的有向线段来表示,在坐标轴上表示为一条线段。
(
-
5
0
3
x
)位移有方向,是矢量,方向由初位置指向末位置。
(3)路程:物体运动路径的长度。(是一个物理量)
路程是标量,用一个非负数表示。
2.区分位置坐标方程与位移公式
位置坐标方程可以有常数项(初位置);位移公式一定没有常数项(时间为0位移一定为0)。
3.大小关系:只有单向直线运动,位移的大小才等于路程;其他情况下,位移的大小都小于路程。
【例5】通常所讲的运动学方程x=2t2+5t-7(x、t的单位分别为m、s),实际上是位置坐标方程,表示t1=0、t2=1s、t3=2s各时刻,物体分别处在x1= 、x2= 、x3= 处。物体在前2s内发生的位移x= m,对应的位移公式是 。
【答案】-7m、0、11m。18,
【解析】
将t=0、t=1s、t=2s分别代入位置坐标方程,即得各时刻的位置坐标
,,
前2s内的位移
【例6】(2024年浙江卷)下列物理量中,属于矢量的是( )
A.位移 B.时间 C.电流 D.热量
【答案】A
【解析】
关于是矢量还是标量,高中物理中有3个物理量很多人理解不清:
(
I
1
=
4
A
I
2
=
3
A
I
2
=
7
A
)角速度:矢量,其方向是按右手螺旋法来规定的。现实高中物理对其矢量性不做要求
电流:标量,电流的合成用代数加法,如右图
很多人对于电流的矢量性一直理解不清,因为教材上有描述:
电流有方向,人们规定正电荷定向移动方向为电流方向。有方向应该是矢量呀?
电流有方向,这个电流指的是电荷定向移动这种物理现象,这种现象有方向
电流才是一个物理量,是电流强度的简称,物理量才能讲是矢量还是标量。电流强度这个物理量没有方向
磁通量:标量
与电流类似,磁通量为标量,但在应用中要注意磁感线穿过一个面的穿过方向,可用正负表示不同的穿过方向
(五)速度和速率
▲(瞬时)速度的大小叫(瞬时)速率,但平均速度的大小不能叫平均速率。
【例7】(2023年上海卷)一场100米跑步比赛中,第三跑道的运动员跑到30m处时,秒表计时为3.29s。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
【答案】C
【解析】
本问题知道前30m位移所用时间为3.29s,因而可以算得平均速度
但前30m位移过程中各个时刻(或经过各个位置)具体的运动情况无法得知,因而无法算得各个时刻的瞬时速度
(六)运动轨迹与运动图象
1.轨迹是物体运动的实际路径(形状);而图象用来反映物体运动过程中两个量之间的变化关系
2.图象必须画在坐标系中;而轨迹可以画在坐标系中,也可以不画在坐标系中
3.图象与轨迹在形状上不一定相似,图象为曲线不表示物体做曲线运动
【例8】(2024年新课标)一质点做直线运动,下列描述其位移x或速度v随时间t变化的图像中,可能正确的是( )
(
A
.
B
.
C
.
D
.
)
【答案】C
【解析】
AB:物体做直线运动,位移与时间成函数关系,即一段确定的时间内发生的位移只可能是一个确定的值
(或者说,一个确定的时刻,物体的位置坐标只可能有唯一确定的一个数值)
但A、B两个选项中,一个时刻出现了2个甚至3个坐标值,故选项A与B错误
CD:同理,物体做直线运动,任意一个时刻,物体的速度也只能有唯一确定的一个值
但选项D中,一个时刻也出现了2个不同的速度,故选项D错误
只有选项C,速度与时间为一对一的函数关系,故选项C正确
(
O
(
A
)
s
①
②
B
T
t
)【例9】甲、乙两物体在同一段时间T内分别按图中①、②两条位移-时间图象
所示规律沿直线从A点运动到B点,则时间T内下列说法中正确的有( )
A.甲的路程小于乙的路程
B.甲的速度方向一直不变,乙的速度方向改变一次
C.甲的平均速率小于乙的平均速率
D.甲的位移、路程、平均速度、平均速率、运动方向均与乙相同
【答案】D
【解析】
据题意知,甲、乙两物体沿同一直线向同一方向做直线运动,从相同的起点运动到相同的终点,且时间相等
所以,位移、路程、平均速度、平均速率、运动方向都相同,选项D正确
【作业】 班次 座次 姓名
1.有这样一则新闻:有一天下午,某城区中心广场行人拥挤,有一人突然高喊:“楼要倒了!”其他人猛然抬头观看,也发现高楼在慢慢倾倒,便纷纷奔向出口,引起了交通混乱。但过了好长时间,高楼并没有倒塌。人们再仔细观察,高楼依然稳如泰山。之所以会产生“高楼在倾倒”的错觉,最可能的原因你认为是( )
A.广场上的人在走动,所以看起来高楼也在动 B.高楼中有人在走动,所以看起来高楼向相反方向运动
C.天空中有云朵飘过,相对于云朵高楼也在动 D.地球在自转,高楼本来就是跟着地球转动的
【答案】C
【解析】
云朵在天空中飘过,往上看高楼,高楼的上部投影到天空背景上,就会感觉楼房向云朵运动的反方向运动,因而产生楼顶在动要倾倒的错觉
这正和月亮在云中穿行的感觉一样。无云晴朗的夜空中,我们看不到月亮有明显的移动;但若月亮周围有云朵在移动,我们就感觉月亮快速在云中穿行,其实也就是感觉月亮向云朵运动的反方向运动。
2.(2026年陕晋青宁卷)现代科技为物资运输提供了多种方式。某物流企业分别利用无人机和新能源货车从山上装货点P运输货物至山下仓库Q,两种方式中一定相同的是( )
A.位移 B.路程 C.时间 D.平均速度
【答案】A
3.在平直的公路上,甲乘汽车以10m/s的速度运动,乙乘自行车以5m/s的速度运动,则( )
A.同向运动时,甲观察到乙可能以5m/s的速度远离 B.同向运动时,乙观察到甲可能以5m/s的速度靠近
C.背向运动时,甲观察到乙以15m/s的速度远离 D.相向运动时,乙观察到甲以15m/s的速度靠近
【答案】ABCD
【解析】
两物体做共线的匀速直线运动有四种位置关系:
(
甲快乙慢,距离增大,甲看到乙以5
m/s
的速度向后远离,A对
甲快乙慢,距离减小,乙看到甲以5
m/s
的速度向前靠近,B对
甲 10
m/s
乙 5
m/s
甲 10
m/s
乙 5
m/s
甲 10
m/s
甲 10
m/s
5
m/s
乙
5
m/s
乙
背向运动相互远离;方向相反相对变快,相对速度为15
m/s
,C对
相向运动相互靠近;方向相反相对变快,相对速度为15
m/s
,D对
)同向运动:
①甲在前乙在后:
②甲在后乙在前:
反向运动:
③背向运动:
④相向运动:
【要点】
同向运动,相对变慢,相对速度等于两物体的速度之差
反向运动,相对变快,相对速度等于两物体的速度之和
4.(2025年四川卷)2025年4月30日,神舟十九号载人飞船成功返回。某同学在观看直播时注意到,返回舱从高度3090m下降到高度2010m,用时约130s。这段时间内,返回舱在竖直方向上的平均速度大小约为( )
A.8.3m/s B.15.5m/s C.23.8m/s D.39.2m/s
【答案】A
【解析】返回舱下降的位移为Δh=1080m
则返回舱在竖直方向上的平均速度大小约为
5.一辆汽车沿平直公路先以速度v1行驶了全程的2/3,接着又以速度v2=20km/h行驶了余下的1/3路程,若汽车在全程中的平均速度为28km/h,则v1的大小是( )
A.25km/h B.34km/h C.35km/h D.38km/h
【答案】C
【解析】设总路程为x,根据时间列方程:
6.质点沿直线Ox运动,它离开O点的距离x(m)随时间t(s)的变化关系为x=5+2t3。则该质点在t=0到t=2s时间内的平均速度v1= m/s;在t=2s到t=3s间的平均速度v2= m/s。
【答案】8;38
【解析】
质点的位移公式是(位置坐标方程去掉常数项即为位移公式)
0~2s:时间,位移,平均速度
2s~3s:时间,位移,平均速度
(
1
)
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$第一章
运动的描述匀变速直线运动的研究
§1.1描述运动的基本概念
(一)关于质点
一个物体能否视为质点的根本点,是要看这个物体的形状和大小对所研究的问题是否有影响,或影
响是否可以忽略。所以,在判断一个物体能否视为质点时,关键是要说清楚所研究的到底是什么问题。
【例1】大多认为,研究地球绕太阳公转,都可将地球视为质点,因为地球相对地球到太阳的距离(1.5亿a)很小
可以忽略,其实这种观点是不对的。中学物理中研究下列各种问题,能够将地球看作质点的有()
A.研究地球绕太阳的公转周期
B.地球绕太阳作椭圆轨道运动,研究地球到太阳的距离变化
C.研究地球绕太阳公转而引起的地面四季变化D.发生日食现象时,研究地面上的全食带范围
【答案】AB
【解析】
A:公转轨道周长约为地球直径的7600倍,地球直径通过公转轨道上一点的时间相对于公转一圈的时间可忽略,A对
B:日地距离约为地球直径的11800倍,地球直径可忽略,B对
CD:四季变化涉及地面上不同地域的差异,全食带涉及经过地面上的什么区域,都不能将地球看作质点,CD错
【说明】(对“质点”的理解,模糊等级:★★★★★)
查阅各种书籍及互联网上关于质点的习题,可以说绝大部分都是错题!错误的原因,是没有说明所要研究的到底是
什么问题。
这也间接反映了,绝大部分教师也没有真正理解质点概念。
一个物体能否视为质点,往往会涉及三个方面的问题:
①物体的形状大小;
②运动的类型(如平动转动):
③所要研究的是什么问题。
而第③个方面,才是物体能否视为质点的决定因素!但很多老师命制关于质点的习题时,往往只说了①和②两个方
面,恰恰把最本质的第③个方面忽视了!
例如,我查阅过大量的书籍,也听到过很多老师讲课或平时交谈,只要是涉及地球围绕太阳公转,几乎无一例外都
认为可以将地球视为质点,每一次也都十分肯定地告诉学生这个结论。但事实上,例如本例题,同样都是地球围绕太阳
公转,研究公转周期的大小时可以将地球视为质点,但研究因公转而在地面上产生的四季变化时,却不能将地球视为质
点
(二)参考系与相对运动
1.参考系的选取,以对运动的描述与研究尽可能简单为原则,同时兼顾习惯。
2.相对运动的反向原则:若A对B向前运动,则B对A向后运动(xB对4=-xA对B,vB对4=-vA对B等)
【例2】下列对参考系的描述中正确的有(
A.参考系必须是固定不动的物体
B,参考系必须是固定不动或匀速直线运动的物体
C.参考系必须是对地面静止的物体
D.参考系是人们为了研究物体的运动而假想为静止的物体
【答案】D
【解析】
将某一物体选定为参考系,就是假定它静止(不管它对别的物体是否运动)
(三)时刻与时间,瞬时与瞬间
【例3】对于通常所说的“第5s”,下列理解正确的有()
A.指的是t=5s这个时刻
B.指的是t=4s到t=5s这段时间
-101234567
C.指的是t=5s到t=6s这段时间
D.指的是一段时间,时间长短为5s
【答案】B
1
【经验】
在日常生活中,我们每天都要与时间时刻等概念打交道。但奇怪的,就是
第第第第第
NU
有很多同学对类似于“第5”这样的最常用的说法都弄不明白是什么意思,在
秒秒秒秒秒
物理解题中经常弄错1
如果理解不清,建议画出时间轴,标上时刻刻度,然后直接到时间轴上去数10士2了4了67
“第5s”是指t=4s到t=5s这段时间,时间长短为1s,选项B正确
1.时刻:表示一个瞬时,与状态对应,在时间轴上表示为一个点。时刻有先后无长短。
2.时间:表示两个时刻之间的间隔,与过程对应,在时间轴上表示为一条线段。时间有长短。
【例4】①凌晨两点;②两个小时;③10分钟;④上午8点20分;⑤第2秒;⑥第2秒末;⑦第5秒初;⑧前5秒:
⑨第2秒末到第5秒初;⑩2025年4月20日。以上表示时间的有」
表示时刻的有」
【答案】②③⑤⑧⑨@,①④⑥⑦
【解析】
特别注意第⑩种说法,是指4月20日整个这一天,24个小时的时间
注意“几点”和“几个小时”,“几分”和“几分钟”的区别
3.瞬时与瞬间
【思考】我们通常所说的“瞬间”是指时间还是时刻?到底是指什么意思?
【解析】
“瞬间”是指时间。“瞬”的本意是指眼部的一个动作,指眼珠转动一下,引伸为一段很短的时间
物理习题中经常会说到“绳子断掉瞬间”、“碰撞瞬间”等等,虽然时间很短甚至可以忽略,但还是有一段时间
(四)位置、位移和路程
1.意义及性质
03
(1)位置:物体在空间中所处的确定的点,即物体在什么地方。(不是物理量)
位置一般用位置坐标来表示,在坐标轴上(或坐标系中)对应于一个点。
位置不是物理量,无所谓方向,但有方位。在数轴上常用正、负号来表示方位。
(2)位移:物体的位置变化。(是一个物理量)
位移用由初位置指向末位置的有向线段来表示,在坐标轴上表示为一条线段。
位移有方向,是矢量,方向由初位置指向末位置。
(3)路程:物体运动路径的长度。(是一个物理量)
-5
0
路程是标量,用一个非负数表示。
2.区分位置坐标方程与位移公式
位置坐标方程可以有常数项(初位置):位移公式一定没有常数项(时间为0位移一定为0)。
3.大小关系:只有单向直线运动,位移的大小才等于路程:其他情况下,位移的大小都小于路程。
【例5】通常所讲的运动学方程x=22十5t一7(x、t的单位分别为m、s),实际上是位置坐标方程,表示t1=0、t3
=1s、3=2s各时刻,物体分别处在x1=■
、X2=
-、x3=处。物体在前2s内发生的位移x=m,对
应的位移公式是
【答案】-7m、0、11m。18,x=2t2+5t
【解析】
将仁0、仁1x仁2s分别代入位置坐标方程,即得各时刻的位置坐标
x1=2×02+5×0-7=-7m),x,=2×12+5×1-7=0,x3=2×22+5×2-7=11(m)
前2s内的位移x=x3-x=11-(-7=18m
2
【例6】(2024年浙江卷)下列物理量中,属于矢量的是(
A.位移
B.时间
C.电流
D.热量
【答案】A
【解析】
关于是矢量还是标量,高中物理中有3个物理量很多人理解不清:
角速度。:矢量,其方向是按右手螺旋法来规定的。现实高中物理对其矢量性不做要求
电流:标量,电流的合成用代数加法,如右图
I1=44
h=74
很多人对于电流的矢量性一直理解不清,因为教材上有描述:
电流有方向,人们规定正电荷定向移动方向为电流方向。有方向应该是矢量呀?
h=34
电流有方向,这个电流指的是电荷定向移动这种物理现象,这种现象有方向
电流I才是一个物理量,是电流强度的简称,物理量才能讲是矢量还是标量。电流强度这个物理量没有方向
磁通量中:标量
与电流类似,磁通量为标量,但在应用中要注意磁感线穿过一个面的穿过方向,可用正负表示不同的穿过方向
(五)速度和速率
▲(瞬时)速度的大小叫(瞬时)速率,但平均速度的大小不能叫平均速率。
平均速度的大小=位移的大小
时间
平均速幸=路程
时间
【例7】(2023年上海卷)一场100米跑步比赛中,第三跑道的运动员跑到30m处时,秒表计时为3.29。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
【答案】C
【解析】
本问题知道前30位移所用时间为3.29s,因而可以算得平均速度
但前30位移过程中各个时刻(或经过各个位置)具体的运动情况无法得知,因而无法算得各个时刻的瞬时速度
(六)运动轨迹与运动图象
1.轨迹是物体运动的实际路径(形状):而图象用来反映物体运动过程中两个量之间的变化关系
2.图象必须画在坐标系中;而轨迹可以画在坐标系中,也可以不画在坐标系中
3.图象与轨迹在形状上不一定相似,图象为曲线不表示物体做曲线运动
【例8】(2024年新课标)一质点做直线运动,下列描述其位移x或速度v随时间t变化的图像中,可能正确的是()
【答案】C
【解析】
AB:物体做直线运动,位移与时间成函数关系,即一段确定的时间内发生的位移只可能是一个确定的值
(或者说,一个确定的时刻,物体的位置坐标只可能有唯一确定的一个数值)
但A、B两个选项中,一个时刻出现了2个甚至3个坐标值,故选项A与B错误
CD:同理,物体做直线运动,任意一个时刻,物体的速度也只能有唯一确定的一个值
但选项D中,一个时刻也出现了2个不同的速度,故选项D错误
只有选项C,速度与时间为一对一的函数关系,故选项C正确
3
【例9】甲、乙两物体在同一段时间T内分别按图中①、②两条位移一时间图象
所示规律沿直线从A点运动到B点,则时间T内下列说法中正确的有(
)
B
A.甲的路程小于乙的路程
B.甲的速度方向一直不变,乙的速度方向改变一次
C.甲的平均速率小于乙的平均速率
2
D.甲的位移、路程、平均速度、平均速率、运动方向均与乙相同
(A)
【答案】D
【解析】
据题意知,甲、乙两物体沿同一直线向同一方向做直线运动,从相同的起点运动到相同的终点,且时间相等
所以,位移、路程、平均速度、平均速率、运动方向都相同,选项D正确
【作业】
班次
座次
姓名
1.有这样一则新闻:有一天下午,某城区中心广场行人拥挤,有一人突然高喊:“楼要倒了!”其他人猛然抬头观看,
也发现高楼在慢慢倾倒,便纷纷奔向出口,引起了交通混乱。但过了好长时间,高楼并没有倒塌。人们再仔细观察,高楼
依然稳如泰山。之所以会产生“高楼在倾倒”的错觉,最可能的原因你认为是()
A.广场上的人在走动,所以看起来高楼也在动
B.高楼中有人在走动,所以看起来高楼向相反方向运动
C.天空中有云朵飘过,相对于云朵高楼也在动
D.地球在自转,高楼本来就是跟着地球转动的
【答案】C
【解析】
云朵在天空中飘过,往上看高楼,高楼的上部投影到天空背景上,就会感觉楼房向云朵运动的反方向运动,因而产
生楼顶在动要倾倒的错觉
这正和月亮在云中穿行的感觉一样。无云晴朗的夜空中,我们看不到月亮有明显的移动;但若月亮周围有云朵在移
动,我们就感觉月亮快速在云中穿行,其实也就是感觉月亮向云朵运动的反方向运动。
2.(2026年陕晋青宁卷)现代科技为物资运输提供了多种方式。某物流企业分别利用无人机和新能源货车从山上装
货点P运输货物至山下仓库Q,两种方式中一定相同的是()
A.位移
B.路程
C.时间
D.平均速度
【答案】A
3.在平直的公路上,甲乘汽车以10ms的速度运动,乙乘自行车以5m小的速度运动,则()
A.同向运动时,甲观察到乙可能以5m/s的速度远离B.同向运动时,乙观察到甲可能以5/s的速度靠近
C.背向运动时,甲观察到乙以15m/s的速度远离D.相向运动时,乙观察到甲以15ms的速度靠近
【答案】ABCD
【解析】
两物体做共线的匀速直线运动有四种位置关系:
同向运动:
①甲在前乙在后:
甲10m/s
甲快乙慢,距离增大,甲看到乙以5s的速度向后远离,A对
②甲在后乙在前:
甲.10
乙5m3
甲快乙慢,距离减小,乙看到甲以5s的速度向前靠近,B对
反向运动:
10s
③背向运动:
5mg子
甲
背向运动相互远离;方向相反相对变快,相对速度为15s,C对
④相向运动:
甲103
5m子相向运动相互靠近:方向相反相对变快,相对速度为15,D对
【要点】
同向运动,相对变慢,相对速度等于两物体的速度之差
反向运动,相对变快,相对速度等于两物体的速度之和
4
4.(2025年四川卷)2025年4月30日,神舟十九号载人飞船成功返回。某同学在观看直播时注意到,返回舱从高度
3090m下降到高度2010m,用时约130s。这段时间内,返回舱在竖直方向上的平均速度大小约为()
A.8.3m/s
B.15.5m/s
C.23.8m/
D.39.2m/s
【答案】A
【解析】返回舱下降的位移为dh=1080m
则返回舱在竖直方向上的平均速度大小约为v=△
≈8.3m/s
5.一辆汽车沿平直公路先以速度1行驶了全程的23,接着又以速度v2=20m/h行驶了余下的13路程,若汽车在
全程中的平均速度为28a/h,则v1的大小是(
A.25km/h
B.34km/h
C.35km/h
D.38km/h
【答案】C
【解析】设总路程为x,根据时间列方程:
21
-x
3+3-2+1=1=
y3出3y3元35h
6.质点沿直线Ox运动,它离开O点的距离x(m)随时间t(s)的变化关系为x=5+2r。则该质点在t=0到t=2s
时间内的平均速度v=
ms;在t=2s到t=3s间的平均速度v2=」
m/S。
【答案】8;38
【解析】
质点的位移公式是x=2(位置坐标方程去掉常数项即为位移公式)
02s:时间△4=2s,位移x=2(△1月=161,平均速度y=立=8m/5
△t,
23s:时间△4=15,位移5,=2(△4+A4,月-2(△4月=38m,平均速度y,=名=38m/5
△t
5
第一章 直 线 运 动
§1.1 描述运动的基本概念
(一)关于质点
一个物体能否视为质点的根本点,是要看这个物体的形状和大小对所研究的问题是否有影响,或影响是否可以忽略。所以,在判断一个物体能否视为质点时,关键是要说清楚所研究的到底是什么问题。
【例1】大多认为,研究地球绕太阳公转,都可将地球视为质点,因为地球相对地球到太阳的距离(1.5亿km)很小可以忽略,其实这种观点是不对的。中学物理中研究下列各种问题,能够将地球看作质点的有( )
A.研究地球绕太阳的公转周期 B.地球绕太阳作椭圆轨道运动,研究地球到太阳的距离变化
C.研究地球绕太阳公转而引起的地面四季变化 D.发生日食现象时,研究地面上的全食带范围
(二)参考系与相对运动
1.参考系的选取,以对运动的描述与研究尽可能简单为原则,同时兼顾习惯。
2.相对运动的反向原则:若A对B向前运动,则B对A向后运动(xB对A=-xA对B,vB对A=-vA对B等)
【例2】下列对参考系的描述中正确的有( )
A.参考系必须是固定不动的物体 B.参考系必须是固定不动或匀速直线运动的物体
C.参考系必须是对地面静止的物体 D.参考系是人们为了研究物体的运动而假想为静止的物体
(三)时刻与时间,瞬时与瞬间
【例3】对于通常所说的“第5s”,下列理解正确的有( )
(
0
1
2
3
4
5
6
7
-
1
t
/
s
)A.指的是t=5s这个时刻 B.指的是t=4s到t=5s这段时间
C.指的是t=5s到t=6s这段时间 D.指的是一段时间,时间长短为5s
1.时刻:表示一个瞬时,与状态对应,在时间轴上表示为一个点。时刻有先后无长短。
2.时间:表示两个时刻之间的间隔,与过程对应,在时间轴上表示为一条线段。时间有长短。
【例4】①凌晨两点;②两个小时;③10分钟;④上午8点20分;⑤第2秒;⑥第2秒末;⑦第5秒初;⑧前5秒;⑨第2秒末到第5秒初;⑩2025年4月20日。以上表示时间的有 ,表示时刻的有 。
3.瞬时与瞬间
【思考】我们通常所说的“瞬间”是指时间还是时刻?到底是指什么意思?
(
-
5
0
3
x
)(四)位置、位移和路程
1.意义及性质
(1)位置:物体在空间中所处的确定的点,即物体在什么地方。(不是物理量)
位置一般用位置坐标来表示,在坐标轴上(或坐标系中)对应于一个点。
位置不是物理量,无所谓方向,但有方位。在数轴上常用正、负号来表示方位。
(2)位移:物体的位置变化。(是一个物理量)
位移用由初位置指向末位置的有向线段来表示,在坐标轴上表示为一条线段。
(
-
5
0
3
x
)位移有方向,是矢量,方向由初位置指向末位置。
(3)路程:物体运动路径的长度。(是一个物理量)
路程是标量,用一个非负数表示。
2.区分位置坐标方程与位移公式
位置坐标方程可以有常数项(初位置);位移公式一定没有常数项(时间为0位移一定为0)。
3.大小关系:只有单向直线运动,位移的大小才等于路程;其他情况下,位移的大小都小于路程。
【例5】通常所讲的运动学方程x=2t2+5t-7(x、t的单位分别为m、s),实际上是位置坐标方程,表示t1=0、t2=1s、t3=2s各时刻,物体分别处在x1= 、x2= 、x3= 处。物体在前2s内发生的位移x= m,对应的位移公式是 。
【例6】(2024年浙江卷)下列物理量中,属于矢量的是( )
A.位移 B.时间 C.电流 D.热量
(五)速度和速率
▲(瞬时)速度的大小叫(瞬时)速率,但平均速度的大小不能叫平均速率。
【例7】(2023年上海卷)一场100米跑步比赛中,第三跑道的运动员跑到30m处时,秒表计时为3.29s。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
(六)运动轨迹与运动图象
轨迹是物体运动的实际路径(形状);而图象用来反映物体运动过程中两个量之间的变化关系;
图象必须画在坐标系中;而轨迹可以画在坐标系中,也可以不画在坐标系中;
图象与轨迹在形状上不一定相似,图象为曲线不表示物体做曲线运动。
(
A
.
B
.
C
.
D
.
)【例8】(2024年新课标)一质点做直线运动,下列描述其位移x或速度v随时间t变化的图像中,可能正确的是( )
(
O
(
A
)
s
①
②
B
T
t
)【例9】甲、乙两物体在同一段时间T内分别按图中①、②两条位移-时间图象
所示规律沿直线从A点运动到B点,则时间T内下列说法中正确的有( )
A.甲的路程小于乙的路程
B.甲的速度方向一直不变,乙的速度方向改变一次
C.甲的平均速率小于乙的平均速率
D.甲的位移、路程、平均速度、平均速率、运动方向均与乙相同
【作业】 班次 座次 姓名
1.有这样一则新闻:有一天下午,某城区中心广场行人拥挤,有一人突然高喊:“楼要倒了!”其他人猛然抬头观看,也发现高楼在慢慢倾倒,便纷纷奔向出口,引起了交通混乱。但过了好长时间,高楼并没有倒塌。人们再仔细观察,高楼依然稳如泰山。之所以会产生“高楼在倾倒”的错觉,最可能的原因你认为是( )
A.广场上的人在走动,所以看起来高楼也在动 B.高楼中有人在走动,所以看起来高楼向相反方向运动
C.天空中有云朵飘过,相对于云朵高楼也在动 D.地球在自转,高楼本来就是跟着地球转动的
2.(2026年陕晋青宁卷)现代科技为物资运输提供了多种方式。某物流企业分别利用无人机和新能源货车从山上装货点P运输货物至山下仓库Q,两种方式中一定相同的是( )
A.位移 B.路程 C.时间 D.平均速度
3.在平直的公路上,甲乘汽车以10m/s的速度运动,乙乘自行车以5m/s的速度运动,则( )
A.同向运动时,甲观察到乙可能以5m/s的速度远离 B.同向运动时,乙观察到甲可能以5m/s的速度靠近
C.背向运动时,甲观察到乙以15m/s的速度远离 D.相向运动时,乙观察到甲以15m/s的速度靠近
4.(2025年四川卷)2025年4月30日,神舟十九号载人飞船成功返回。某同学在观看直播时注意到,返回舱从高度3090m下降到高度2010m,用时约130s。这段时间内,返回舱在竖直方向上的平均速度大小约为( )
A.8.3m/s B.15.5m/s C.23.8m/s D.39.2m/s
5.一辆汽车沿平直公路先以速度v1行驶了全程的2/3,接着又以速度v2=20km/h行驶了余下的1/3路程,若汽车在全程中的平均速度为28km/h,则v1的大小是( )
A.25km/h B.34km/h C.35km/h D.38km/h
6.质点沿直线Ox运动,它离开O点的距离x(m)随时间t(s)的变化关系为x=5+2t3。则该质点在t=0到t=2s时间内的平均速度v1= m/s;在t=2s到t=3s间的平均速度v2= m/s。
(
1
)
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$第一章直线运动
§1.1描述运动的基本概念
(一)关于质点
一个物体能否视为质点的根本点,是要看这个物体的形状和大小对所研究的问题是否有影响,或影
响是否可以忽略。所以,在判断一个物体能否视为质点时,关键是要说清楚所研究的到底是什么问题。
【例1】大多认为,研究地球绕太阳公转,都可将地球视为质点,因为地球相对地球到太阳的距离(1.5亿a)很小
可以忽略,其实这种观点是不对的。中学物理中研究下列各种问题,能够将地球看作质点的有()
A.研究地球绕太阳的公转周期
B.地球绕太阳作椭圆轨道运动,研究地球到太阳的距离变化
C.研究地球绕太阳公转而引起的地面四季变化
D.发生日食现象时,研究地面上的全食带范围
(二)参考系与相对运动
1.参考系的选取,以对运动的描述与研究尽可能简单为原则,同时兼顾习惯。
2.相对运动的反向原则:若A对B向前运动,则B对A向后运动(xB对A=-xA对B,vB对A=-VA对B等)
【例2】下列对参考系的描述中正确的有(
A.参考系必须是固定不动的物体
B.参考系必须是固定不动或匀速直线运动的物体
C.参考系必须是对地面静止的物体
D.参考系是人们为了研究物体的运动而假想为静止的物体
(三)时刻与时间,瞬时与瞬间
【例3】对于通常所说的“第5s”,下列理解正确的有()
A.指的是t=5s这个时刻
C.指的是t=5s到t=6s这段时间
B.指的是=4s到=58这段时间士0士立方4方6方而
D.指的是一段时间,时间长短为5s
1.时刻:表示一个瞬时,与状态对应,在时间轴上表示为一个点。时刻有先后无长短。
2.时间:表示两个时刻之间的间隔,与过程对应,在时间轴上表示为一条线段。时间有长短。
【例4】①凌晨两点;②两个小时;③10分钟;④上午8点20分;⑤第2秒;⑥第2秒末;⑦第5秒初;⑧前5秒;
⑨第2秒末到第5秒初;⑩2025年4月20日。以上表示时间的有」
,表示时刻的有」
3.瞬时与瞬间
【思考】我们通常所说的“瞬间”是指时间还是时刻?到底是指什么意思?
(四)位置、位移和路程
1.意义及性质
-5
0
(1)位置:物体在空间中所处的确定的点,即物体在什么地方。(不是物理量)
位置一般用位置坐标来表示,在坐标轴上(或坐标系中)对应于一个点。
位置不是物理量,无所谓方向,但有方位。在数轴上常用正、负号来表示方位。
(2)位移:物体的位置变化。(是一个物理量)
位移用由初位置指向末位置的有向线段来表示,在坐标轴上表示为一条线段。
位移有方向,是矢量,方向由初位置指向末位置。
(3)路程:物体运动路径的长度。(是一个物理量)
-5
0
3
路程是标量,用一个非负数表示。
2.区分位置坐标方程与位移公式
位置坐标方程可以有常数项(初位置);位移公式一定没有常数项(时间为0位移一定为0)。
3.大小关系:只有单向直线运动,位移的大小才等于路程:其他情况下,位移的大小都小于路程。
【例5】通常所讲的运动学方程x=2P十5t一7(x、t的单位分别为m、s),实际上是位置坐标方程,表示t1=0、t2
=1s、=2s各时刻,物体分别处在x1=一、2=一、x二处。物体在前2s内发生的位移x=m,对
应的位移公式是
1
【例6】(2024年浙江卷)下列物理量中,属于矢量的是(
A.位移
B.时间
C.电流
D.热量
(五)速度和速率
▲(瞬时)速度的大小叫(瞬时)速率,但平均速度的大小不能叫平均速率。
平均速度的大小=位移的大小
时间
平均速率。路程
时间
【例7】(2023年上海卷)一场100米跑步比赛中,第三跑道的运动员跑到30m处时,秒表计时为3.29s。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
(六)运动轨迹与运动图象
轨迹是物体运动的实际路径(形状);而图象用来反映物体运动过程中两个量之间的变化关系:
图象必须画在坐标系中:而轨迹可以画在坐标系中,也可以不画在坐标系中:
图象与轨迹在形状上不一定相似,图象为曲线不表示物体做曲线运动。
【例8】(2024年新课标)一质点做直线运动,下列描述其位移x或速度v随时间t变化的图像中,可能正确的是()
【例9】甲、乙两物体在同一段时间T内分别按图中①、②两条位移一时间图象
所示规律沿直线从A点运动到B点,则时间T内下列说法中正确的有(
A.甲的路程小于乙的路程
⑦
B.甲的速度方向一直不变,乙的速度方向改变一次
C.甲的平均速率小于乙的平均速率
2
D.甲的位移、路程、平均速度、平均速率、运动方向均与乙相同
(A)
T
【作业】
班次
座次
姓名
1.有这样一则新闻:有一天下午,某城区中心广场行人拥挤,有一人突然高喊:“楼要倒了!”其他人猛然抬头观看,
也发现高楼在慢慢倾倒,便纷纷奔向出口,引起了交通混乱。但过了好长时间,高楼并没有倒塌。人们再仔细观察,高楼
依然稳如泰山。之所以会产生“高楼在倾倒”的错觉,最可能的原因你认为是()
A.广场上的人在走动,所以看起来高楼也在动
B.高楼中有人在走动,所以看起来高楼向相反方向运动
C.天空中有云朵飘过,相对于云朵高楼也在动
D.地球在自转,高楼本来就是跟着地球转动的
2.(2026年陕晋青宁卷)现代科技为物资运输提供了多种方式。某物流企业分别利用无人机和新能源货车从山上装
货点P运输货物至山下仓库Q,两种方式中一定相同的是()
A.位移
B.路程
C.时间
D.平均速度
3.在平直的公路上,甲乘汽车以10ms的速度运动,乙乘自行车以5ms的速度运动,则(
A.同向运动时,甲观察到乙可能以5ms的速度远离B.同向运动时,乙观察到甲可能以5ms的速度靠近
C.背向运动时,甲观察到乙以15m/s的速度远离D.相向运动时,乙观察到甲以15m/s的速度靠近
4.(2025年四川卷)2025年4月30日,神舟十九号载人飞船成功返回。某同学在观看直播时注意到,返回舱从高度
3090m下降到高度2010m,用时约130s。这段时间内,返回舱在竖直方向上的平均速度大小约为(
)
A.8.3m/s
B.15.5m/s
C.23.8m/s
D.39.2m/s
5.一辆汽车沿平直公路先以速度1行驶了全程的23,接着又以速度2=20m/h行驶了余下的13路程,若汽车在
全程中的平均速度为28am/1,则v1的大小是(
A.25km/h
B.34km/h
C.35km/h
D.38km/h
6.质点沿直线Ox运动,它离开O点的距离x(m)随时间t(s)的变化关系为x=5+2。则该质点在t=0到t=2s
时间内的平均速度1=
m/6;在t=2s到t=3s间的平均速度v2=
m/S。
2