专题强化01 运动的描述【培优 十大题型+高分精练】-2026-2027学年高一上学期《考点•题型 •技巧》精讲与精练高分突破系列物理人教版必修第一册)
2026-09-14
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内容正文:
专题强化01:运动的描述
题型一:质点 1
题型二:参考系 3
题型三:路程与位移 4
题型四:时间与时间间隔 5
题型五:坐标系 6
题型六:速度与平均速度、瞬时速度 8
题型七:加速度、速度与速度变化量的关系 10
题型八:加速度的分析与计算 11
题型九:速度、加速度的探究实验 12
题型十:运动描述的综合计算问题 15
题型一:质点
【例1】.(25-26高一上·云南曲靖·期末)在物理学研究中,有时可以把物体看成质点,以下说法正确的是( )
A.研究地球的公转时,可以把地球看成质点
B.研究乒乓球的旋转时,可以把乒乓球看成质点
C.研究跳水运动员的空中动作时,可以把运动员看成质点
D.研究火车通过大桥的时间时,可以把火车看成质点
【答案】A
【详解】质点的判定依据:当物体的形状、大小对所研究的问题无影响或影响可忽略时,可将物体视为质点。
A.研究地球公转时,地球的直径远小于日地距离,地球的大小、形状对公转运动的研究可忽略,因此可以看成质点,故A正确;
B.研究乒乓球的旋转时,必须分析球的转动方向、角速度等,这些都与球的大小、形状及各部分运动差异密切相关。若视为质点则无法体现旋转特性,不能看成质点,故B错误;
C.研究跳水运动员的空中动作时,需要关注运动员肢体的具体姿态、动作,若视为质点则不存在动作属性,不能看成质点,故C错误;
D.研究火车通过大桥的时间时,火车的长度与大桥长度相比不可忽略,通过时间的计算需要考虑火车自身长度,不能看成质点,故D错误。
故选A。
【变式1】.(25-26高一上·重庆渝中·阶段检测)如图所示,高中校园生活丰富多彩,图中关于校园生活的四个场景中可将被研究人员视为质点的是( )
A.图甲研究学生军训会操表演时动作是否整齐划一
B.图乙研究学生篮球比赛时的投篮姿态
C.图丙研究某同学徒步春游时的平均速率
D.图丁研究学生排球比赛时的扣球方式
【答案】C
【详解】A.研究军训会操表演时动作是否统一,不能忽略同学们的大小和姿态,因此不能将其看成质点,故A错误;
B.研究学生篮球比赛的投篮姿态,不能将其看成质点,故B错误;
C.研究学生徒步春游时的平均速率时,该同学本身的大小和形状可以忽略,可以将同学看成质点,故C正确;
D.研究学生排球比赛时的扣球方式,不能忽略学生扣球时的动作和姿态,不能将其看成质点,故D错误。
故选C。
【变式2】.(25-26高一上·河南濮阳·期末)中国空间站“天宫”的建成与运营,标志着中国载人航天工程进入了长期有人驻留、规模化开展空间科学实验的新时代。下列关于中国天宫空间站的研究情境中,可将空间站视为质点的是( )
A.检查空间站的太阳能帆板展开方向
B.分析空间站组合体的姿态调整与控制
C.计算空间站绕地球飞行的周期
D.指导神舟飞船与空间站进行对接的过程
【答案】C
【详解】A.检查空间站的太阳能帆板展开方向需考虑帆板的几何结构和空间站的方位,不能忽略形状,故不能视为质点,故A错误;
B.分析空间站组合体的姿态调整与控制涉及空间站的形状、旋转和质量分布,故不能视为质点,故B错误;
C.计算空间站绕地球飞行的周期仅取决于其质心运动,空间站尺寸对结果无影响,故可视为质点,故C正确;
D.指导神舟飞船与空间站对接过程需精确控制两者的相对位置、方向和形状,故不能视为质点,故D错误。
故选C。
题型二:参考系
【例2】.(25-26高一上·广西南宁·开学考试)下列关于运动的描述中,参考系的选取符合描述的是( )
A.诗句“飞流直下三千尺”,是以飞流作为参考系的
B.“钱塘观潮时,观众只觉得潮水扑面而来”,是以潮水作为参考系的
C.“坐地日行八万里”,是以地心作为参考系的
D.升国旗时,观察到国旗冉冉升起,观察者是以国旗作为参考系的
【答案】C
【详解】A.诗句“飞流直下三千尺”描述飞流相对于大地运动,是以大地为参考系的,故A错误;
B.“钱塘观潮时,观众只觉得潮水扑面而来”描述潮水相对于观众运动,是以观众作为参考系的,若以潮水为参考系则潮水静止,故B错误;
C.“坐地日行八万里”是指地面上的人随地球自转,一天相对地心运动的路程约为地球周长,是以地心为参考系的,故C正确;
D.升国旗时观察到国旗冉冉升起,描述国旗相对于地面运动,是以地面为参考系的,若以国旗为参考系则国旗静止,故D错误。
故选C。
【变式1】.(25-26高一上·江西九江·期末)我国古诗中蕴含丰富的运动图景,下列诗句中关于运动描述的说法正确的是( )
A.“不疑行舫动,唯看远树来”——“远树来”是以行舫为参考系
B.“两岸青山相对出,孤帆一片日边来”——“青山相对出”是以青山自身为参考系
C.“人在桥上走,桥流水不流”——“桥流”是以地面为参考系
D.“卧看满天云不动,不知云与我俱东”——“云不动”是以地面为参考系
【答案】A
【详解】A.“不疑行舫动,唯看远树来”——“远树来”是以行舫为参考系。以行舫(船)为参考系时,船静止,远处的树相对船运动(“来”),故A正确。
B.“两岸青山相对出,孤帆一片日边来”——“青山相对出”是以青山自身为参考系。若以青山自身为参考系,青山静止,不可能“相对出”;实际“青山相对出”是以船或观察者为参考系,故B错误。
C.“人在桥上走,桥流水不流”——“桥流”是以地面为参考系。以地面为参考系时,桥静止,不可能“流”;实际“桥流”是以流水为参考系,故C错误。
D.“卧看满天云不动,不知云与我俱东”——“云不动”是以地面为参考系。以地面为参考系时,云通常运动(除非无风);诗中“云不动”是以观察者自身为参考系(云与观察者同速运动,相对静止),故D错误。
故选A。
【变式2】.(25-26高一上·山东临沂·阶段检测)蒙山云蒙景区位于山东省临沂市蒙阴县,是国家5A级旅游景区、国家森林公园。蒙山山脉呈西北东南走向,地处蒙阴县南部,东西雄列,绵延百余里,总面积1125平方公里,主峰海拔1156米,为山东省第二高峰,素称“亚岱”。这里森林覆盖率高达98%,空气中负氧离子含量丰富,被誉为“天然氧吧”,是生态旅游的好去处,乘坐索道缆车不仅可以观赏怡人的风景,还能感受悬挂在高空的刺激感。对于正在乘坐索道缆车观光的某游客来说,以下说法正确的是( )
A.以对面的山为参考系,自己静止不动
B.以自己为参考系,看到同一缆车里的人向对面的山不断靠近
C.以自己为参考系,看到对面的山迎面走来
D.以所乘坐的缆车为参考系,看到两边的青山绿树向身前走去
【答案】C
【详解】A.以对面的山为参考系,游客随缆车向山靠近,相对位置不断变化,是运动的,故A错误;
B.以自己为参考系,同一缆车里的人与自己相对位置始终不变,是静止的,不会向山靠近,故B错误;
C.以自己为参考系,假定自己静止,对面的山相对于自己的距离不断减小,因此看起来山迎面走来,故C正确;
D.以所乘坐的缆车为参考系,缆车向山运动,静止的青山绿树相对缆车的运动方向与缆车运动方向相反,即向游客身后退,而非向身前走去,故D错误。
故选C。
题型三:路程与位移
【例3】.(25-26高一下·贵州贵阳·期中)如图所示,某质点沿半径为的半圆弧由点运动到点,则它通过的位移和路程分别是( )
A.0;0 B.,向东;
C.,向西; D.,向东;
【答案】C
【详解】根据位移和路程的概念可知,质点沿半径为的半圆弧由点运动到点,则它通过的位移为,方向向西;路程为。
故选C。
【变式1】.(25-26高一上·浙江温州·阶段检测)下列关于位移和路程的说法中,正确的是( )
A.位移大小等于路程
B.位移是标量,路程是矢量
C.位移的大小和路程一定不相等
D.位移描述物体的位置变化,路程描述物体运动轨迹的长度
【答案】D
【详解】A.只有物体做单向直线运动时,位移大小才等于路程,其余情况位移大小均小于路程,二者不相等,故A错误;
B.位移既有大小又有方向,是矢量;路程只有大小没有方向,是标量,选项表述恰好相反,故B错误;
C.当物体做单向直线运动时,位移大小与路程相等,因此“一定不相等”的表述不成立,故C错误;
D.位移是初位置指向末位置的有向线段,用于描述物体位置的变化;路程是物体运动轨迹的总长度,用于描述轨迹长度,故D正确。
故选D。
【变式2】.(25-26高二上·新疆·学业考试模拟)关于位移和路程,下列说法中正确的是( )
A.位移是标量,路程是矢量
B.物体运动时,位移的大小可能等于路程
C.位移只能描述直线运动,路程只能描述曲线运动
D.在某一段时间内物体的位移为零,则该物体一定是静止的
【答案】B
【详解】A.位移是矢量,既有大小又有方向;路程是标量,只有大小没有方向,故A错误;
B.当物体做单向直线运动时,位移的大小等于路程,因此位移的大小存在等于路程的可能,故B正确;
C.位移反映初末位置的变化,路程反映运动轨迹的长度,二者均可以描述直线运动和曲线运动,与运动轨迹的形态无关,故C错误;
D.位移为零仅说明物体初末位置相同,物体不一定静止,例如物体沿圆周运动一周回到出发点,位移为零但物体处于运动状态,故D错误。
故选B。
题型四:时间与时间间隔
【例4】.(25-26高一上·湖南邵阳·期末)以下的计时数据指时间间隔的是( )
A.中央电视台《新闻联播》节目19时开播
B.物理考试用时60分钟
C.2020年11月24日4时30分,嫦娥五号发射成功
D.2026年1月25日8时30分,海谊中学高一期末考试开考
【答案】B
【详解】A.19时是《新闻联播》开播的计时起点,属于时刻,故A错误;
B.60分钟是物理考试整个过程持续的时间长度,属于时间间隔,故B正确;
C.2020年11月24日4时30分是嫦娥五号发射的瞬时,属于时刻,故C错误;
D.2026年1月25日8时30分是期末考试开考的计时起点,属于时刻,故D错误。
故选B。
【变式1】.(25-26高一上·内蒙古赤峰·期中)如图所示,在表示时间的数轴上,下列描述正确的是( )
A.t1指的是1s初 B.t3指的是3s末
C.t04指的是第4s内 D.只有t04是我们平时所说的“时间”
【答案】B
【详解】A.t1指的是1s末,A错误;
B.t3指的是3s末,B正确;
C. t04指的是前4s内,C错误;
D.我们平时所说的“时间”,有时指的是时刻,有时指的是时间间隔,但并非只有t04是我们平时所说的“时间”,D错误。
故选B。
【变式2】.(25-26高一上·安徽六安·阶段检测)在如图所示的时间轴上,以为计时起点,下列说法中正确的是( )
A.表示时刻,称为第2s末或前3s初 B.~表示时间间隔,称为第1s内
C.~表示时间间隔,称为第2s内 D.~表示时间间隔,称为前3s内
【答案】D
【详解】A.表示时刻,称为第2s末或第3s 初,前3s初是时刻,A错误;
B.~表示时间间隔,称为第2s内,~表示时间间隔,称为第1s内,B错误;
C.~表示时间间隔,称为前2s或前2s内,~表示时间间隔,称为第2s内,C错误;
D.~表示时间间隔,称为前3s内,D正确。
故选D。
题型五:坐标系
【例5】.(25-26高一上·安徽六安·阶段检测)如图所示,一个篮球从距离地面2.0m高的位置竖直落下,被地面反向弹回,在距离地面1.0m高的位置被接住。以距离地面2.0m高的位置为坐标原点建立一维坐标系,以竖直向上为正方向。下列说法正确的是( )
A.篮球从落下到被接住通过的位移为1.0m
B.篮球从落下到被接住通过的位移为m
C.篮球从落下到被接住通过的路程为3.0m
D.篮球被接住时的位置坐标为2.0m
【答案】C
【详解】AB.以距离地面2.0m高的位置为坐标原点建立一维坐标系,以竖直向上为正方向,篮球从落下到被接住通过的位移为,AB错误;
C.篮球从落下到被接住通过的路程为,C正确;
D.篮球被接住时的位置坐标为,D错误。
故选C。
【变式1】.(24-25高一上·全国·课后作业)一个小球从距地面4m高处向下抛出,被地面弹回,在距地面1m高处被接住。坐标原点定在抛出点正下方2m处,向下为坐标轴的正方向。则小球接住点的位置坐标和从抛出到接住的过程中坐标的变化量分别是( )
A.,3m B.1m, C.1m,2m D.1m,3m
【答案】D
【详解】已知坐标原点定在抛出点正下方2m处,向下为坐标轴的正方向,则抛出点坐标为;
由题意可知接住点离坐标原点的距离为1m,且在坐标原点的下方,所以接住点坐标为。
从抛出到接住的过程中坐标的变化量为
故选D。
【变式2】.(24-25高一上·山西太原·期中)做直线运动的物体由A运动到B,下列说法正确的是( )
A.是数轴上的一个点,表示初位移
B.是数轴上的一个点,表示末位移
C.物体由A运动到B,为正,位移的方向指向轴正方向
D.物体由A运动到B,为负,位移的方向指向轴负方向
【答案】C
【详解】AB.是数轴上的一个点,表示初位置的坐标;是数轴上的一个点,表示末位置的坐标,故AB错误;
CD.位移为初位置指向末位置的有向线段,则物体由A运动到B,为正,位移的方向指向轴正方向,故C正确,D错误。
故选C。
题型六:速度与平均速度、瞬时速度
【例6】.(25-26高一上·江苏南通·期末)在G40沪陕高速上,分别有图示的甲、乙两块告示牌,告示牌上面数字含义正确的是( )
A.甲是位移的大小,乙是平均速度的大小 B.甲是路程的大小,乙是平均速度的大小
C.甲是位移的大小,乙是瞬时速度的大小 D.甲是路程的大小,乙是瞬时速度的大小
【答案】D
【详解】甲牌标注的是当前位置到南通、海门的公路路径长度,是汽车实际行驶轨迹的长度,属于路程;位移是初末位置的直线距离,高速道路并非严格直线,因此该数值不是位移大小。
乙告示牌的数字含义:乙牌是不同车型的限速标志,代表车辆在该路段任意时刻的允许最大行驶速度,属于瞬时速度的大小,并非车辆全程的平均速度要求。
因此甲对应路程、乙对应瞬时速度大小。
故选D。
【变式1】.(26-27高一上·福建龙岩·开学考试)在游乐园的趣味物理体验区,有一个模拟天体运动的装置,用小球来模拟卫星的运动情况。如图所示,假设小球以大小为v0的速度沿圆轨道顺时针匀速运动,下列判断正确的是( )
A.从a到b的位移小于从a到d的位移
B.从a到b与从a到d的路程相等
C.从a到b与从a到d的平均速度相等
D.从a到b与从a到d的平均速率相等
【答案】D
【详解】AC.设圆的半径为R,由图可知从a到b的位移大小等于从a到d的位移大小,都是。小球以大小为v0的速度沿圆轨道顺时针匀速运动,则a到b的时间小于从a到d的时间。根据可知,从a到b与从a到d的平均速度大小不相等。故AC错误;
B.从a到b的路程为圆周长的,从a到d的路程为圆周长的。故B错误;
D.小球以大小为v0的速度沿圆轨道顺时针匀速运动,速率大小不变,则从a到b与从a到d的平均速率相等。故D正确。
故选D。
【变式2】.(26-27高一上·全国·课后作业)下列关于平均速度和瞬时速度的说法不正确的是( )
A.平均速度,当充分小时,该式可表示时刻的瞬时速度
B.匀速直线运动的平均速度等于瞬时速度
C.瞬时速度和平均速度都可以精确描述运动的快慢
D.只有瞬时速度可以精确描述运动的快慢
【答案】C
【详解】A.由平均速度定义式可知,当足够小,甚至趋近于零时,该式可表示t时刻的瞬时速度,A正确;
B.匀速直线运动的速度不变,各段时间内的平均速度都等于瞬时速度,B正确;
CD.平均速度只能粗略反映一段时间内物体运动的快慢程度,而瞬时速度能精确地描述物体在某一时刻或某一位置运动的快慢及方向,C错误,D正确。
本题选择不正确的,故选C。
题型七:加速度、速度与速度变化量的关系
【例7】.(25-26高一上·云南曲靖·期末)下列关于加速度的描述中,正确的是( )
A.加速度是描述物体速度变化大小的物理量
B.加速度方向与速度方向一定相同
C.速度为零时,加速度一定为零
D.加速度在数值上等于单位时间内速度的变化量
【答案】D
【详解】A.加速度是描述物体速度变化快慢的物理量,速度变化大小是速度变化量,故A错误;
B.加速度方向与速度变化量的方向一致,与速度方向可能相同、相反或成任意夹角(例如匀速圆周运动中加速度与速度方向垂直),故B错误;
C.速度为零时加速度不一定为零,例如竖直上抛运动的物体到达最高点时速度为零,加速度为重力加速度,故C错误;
D.根据加速度定义式,可知加速度在数值上等于单位时间内速度的变化量,故D正确。
故选D。
【变式1】.(25-26高二下·黑龙江哈尔滨·期末)下列关于速度、速度变化量、速度变化率的说法,正确的是( )
A.速度变化率为零时,物体的瞬时速度必然保持恒定
B.速度变化量越大,物体的速度变化率就越大
C.物体速度很大,则速度变化量一定很大
D.瞬时速度逐渐减小,说明速度变化率一定在减小
【答案】A
【详解】A.速度变化率为零,即加速度,说明物体速度不发生变化,瞬时速度必然保持恒定,故A正确;
B.速度变化率由速度变化量和对应的时间间隔共同决定,仅大、若也很大时,速度变化率可能很小,故B错误;
C.速度很大的物体若做匀速直线运动,速度变化量,因此速度大不代表速度变化量一定大,故C错误;
D.瞬时速度逐渐减小仅说明加速度与速度方向相反,加速度大小(速度变化率)可以增大、不变或减小,例如匀减速直线运动中速度持续减小,但速度变化率恒定,故D错误。
故选A。
【变式2】.(25-26高一上·陕西商洛·期末)下列四位同学关于加速度、速度及速度变化量的认识,正确的一项是( )
A.甲同学认为:“物体的速度越小,加速度一定越小。”
B.乙同学认为:“物体的加速度减小,速度一定减小。”
C.丙同学认为:“物体的速度变化越快,加速度一定越大。”
D.丁同学认为:“物体的速度变化量越大,加速度一定越大。”
【答案】C
【详解】A.加速度是描述速度变化快慢的物理量,与速度大小无关,故A错误;
B.当物体的加速度与速度方向相同时,尽管加速度减小,但速度仍在增大,故B错误;
C.根据加速度的定义式
可知速度变化越快,可知加速度越大,故C正确;
D.根据加速度的定义式
可知速度变化量越大,加速度不一定越大,还与时间有关,故D错误。
故选C。
题型八:加速度的分析与计算
【例8】.(25-26高一上·陕西西安·期末)假设某次篮球比赛中,篮球以8m/s的速度水平撞击篮板后以5m/s的速度反向弹回,篮球与篮板接触的时间为0.1s,若只考虑水平方向的运动,取初速度方向为正方向,则该过程中,篮球( )
A.速度变化量为3m/s B.速度变化量为13m/s
C.加速度为30m/s2 D.加速度为-130m/s2
【答案】D
【详解】AB.取篮球初速度方向为正方向,则初速度,末速度
则速度变化量,故AB错误;
CD. 由加速度定义
接触时间
代入数据解得,故C错误,D正确。
故选D。
【变式1】.(24-25高一上·云南昆明·期末)一同学将篮球竖直向下拍出,篮球以大小为的速度撞击地面后反弹,篮球离开地面瞬间速度大小为,已知篮球与地面的作用时间为,则撞击过程中篮球的平均加速度的大小和方向为( )
A.,竖直向上 B.,竖直向下
C.,竖直向上 D.,竖直向下
【答案】C
【详解】以竖直向上为正,根据加速度定义式
有
得,方向竖直向上,ABD错误,C正确。
故选C。
【变式2】.(25-26高一上·山东泰安·期中)蹦床是运动员在一张细紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目,一个运动员从高处自由落下,以大小为的竖直速度触网,与网作用后,沿着竖直方向以大小为的速度弹回,已知运动员与网接触的时间,那么运动员在与网接触的这段时间内平均加速度的大小和方向分别为( )
A.,向上 B.,向下
C.,向上 D.,向下
【答案】C
【详解】设竖直向上为正方向,运动员触网时的初速度向下,故
离开网时的末速度向上,故
根据加速度的定义式,代入数据得:
结果为正,说明加速度方向与规定的正方向一致,即向上。
故选C。
题型九:速度、加速度的探究实验
【例9】.(25-26高一上·陕西西安·期末)应用打点计时器测小车做直线运动的速度的实验中:
(1)在下面的器材中,必须使用的有________。(填选项前字母)
A.电压合适的交流电源 B.秒表 C.刻度尺 D.天平
(2)实验过程中,下列做法正确的是________。
A.先接通电源,再使纸带运动
B.先使纸带运动,再接通电源
C.安装打点计时器时,复写纸要压在纸带下面
(3)一同学用打点计时器测速度,将打点计时器接到电源频率为50 Hz的交流电源上,实验时得到一条实验纸带,依次取纸带上的A、B、C、D、E、F、G,共7个计数点(先打出左侧点,每相邻两个计数点间还有4个点没有画出)。
①小车做________(选填“加速”或“减速”)运动,两相邻计数点间的时间间隔为T=________s。
②根据纸带计算打C、D点时纸带的瞬时速度,vC=______m/s,vD=_______m/s。(保留3位有效数字)
【答案】(1)AC
(2)A
(3) 加速 0.1 0.479 0.560
【详解】(1)打点计时器需要交流电源供电,打点计时器本身可通过打点记录时间,不需要秒表;实验需要测量点迹之间的位移,需要用到刻度尺,实验不需要测量小车质量,不需要天平。
故选AC。
(2)AB.实验为了保证打点稳定、提高纸带利用率,要求先接通电源,再释放纸带,故A正确,B错误;
C.安装时复写纸需要压在纸带上方,才能在纸带上打出清晰点迹,故C错误。
故选A。
(3)[1]小车先打左侧点,相邻计数点间位移逐渐增大,相等时间内位移越来越大,因此小车做加速运动;
[2]电源频率为,打点周期为
相邻计数点间有4个点未画出,因此时间间隔
[3][4]根据中间时刻瞬时速度等于这段时间的平均速度, 打点的速度
打点的速度
【变式1】.(26-27高一上·安徽淮北·开学考试)下面是做打点计时器的使用并测“瞬时速度”的实验,请回答下面的问题:
(1)关于打点计时器的使用,下列说法正确的是______
A.在测量物体速度时,应先让物体运动,后接通打点计时器的电源
B.使用的电源频率越低,打点的时间间隔就越大
C.纸带上打的点越密,说明物体运动得越快
(2)打点计时器所用交流电的频率为f=50 Hz。实验过程中打出的一条纸带如图乙所示,A、B、C、D是纸带上四个计数点,每两个相邻计数点间有四个点(即五个间隔)没有画出,则每两个相邻计数点间的时间间隔T=______s,从图中读出A、B两点间距s=______cm,C点对应的速度是______m/s(计算结果保留到小数点后两位)。
【答案】(1)B
(2) 0.10 0.70 0.10
【详解】(1)A.在测量物体速度时,应先接通打点计时器的电源,后让物体运动,故A错误;
B.使用的电源频率越低,周期越大,则打点的时间间隔就越大,故B正确;
C.纸带上打的点越密,说明物体运动得越慢,故C错误。
故选B。
(2)[1]每两个相邻计数点间有四个点(即五个间隔)没有画出,则每两个相邻计数点间的时间间隔
[2]由图乙可知,刻度尺最小分度值为0.1cm,故读数保留到百分位,因此A、B两点间距。
[3]C点对应的速度是
【变式2】.(25-26高一上·安徽六安·阶段检测)光电门是物理实验中用来测量时间的一种常用设备,如图甲所示,S是光源,K是光接收器,当有不透明物体通过光电门时,物体会遮住光源,接收器K接收不到光信号,计时器便开始计时,当物体通过后,接收器K重新接收到光信号,计时结束,即可记录物体通过光电门所用的时间。如图乙所示,某同学用光电门测量小车沿斜面向下运动的速度,小车上安装有遮光板,A、B是安装在斜面上不同位置的两个光电门。
(1)若小车上的遮光板宽度为d,小车通过光电门时,计时器记录的时间为t,则小车通过光电门的速度______。
(2)已知遮光板宽度cm,让小车从斜面顶端以一定的初速度开始沿斜面向下运动,两光电门计时器记录的时间分别为,,则小车通过A、B两位置的速度分别为______m/s,______m/s。(结果均保留2位有效数字)
(3)由实验可知,小车沿斜面向下做______(选填“匀速”“加速”或“减速”)运动。
(4)若小车通过两光电门之间的时间差,则加速度大小为______。
【答案】(1) (2) 1.0 2.5 (3)加速 (4)5
【详解】(1)小车上的遮光板宽度为d,小车通过光电门时,计时器记录的时间为t,则小车通过光电门的速度为。
(2)[1][2]小车通过A、B两光电门的速度分别为,。
(3)因为小车通过B光电门的速度大于通过A光电门的速度,说明小车下滑时速度越来越大,即小车沿斜面向下做加速运动。
(4)加速度大小
题型十:运动描述的综合计算问题
【例10】.(25-26高一上·河北沧州·期末)为测试乒乓球的弹性,将乒乓球(可视为质点)从离水平地面高处由静止释放,经乒乓球竖直向下落到水平地面,接触地面前瞬间乒乓球的速度大小,乒乓球与地面碰撞的时间,然后以大小、方向竖直向上的速度弹离地面,经到达离水平地面的最高处。以竖直向下为正方向,求:
(1)乒乓球与地面碰撞过程中的平均加速度大小;
(2)乒乓球从释放至再次回到最高处过程中的平均速度大小。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)以竖直向下为正方向,碰撞前瞬间速度,碰撞后瞬间速度(方向竖直向上与正方向相反,故为负),碰撞时间
根据加速度公式
解得,负号表示加速度方向竖直向上,故碰撞过程平均加速度大小为。
(2)初始位置距地面高,末位置距地面高,位移竖直向下,故全程位移为
下落时间、碰撞时间、上升时间,故全程时间
根据平均速度公式
解得,故全程平均速度大小为。
【变式1】.(26-27高一上·安徽芜湖·开学考试)一质点沿直线Ox方向做变速直线运动,它离开O点的距离x随时间变化的关系为x=2+6t-2t3(m),它的速度v随时间t变化的关系为v=6-6t2(m/s),求:
(1)该质点在t=2 s时的瞬时速度;
(2)该质点在t=0到t=2 s间的位移;
(3)该质点在t=0到t=2 s间的平均速度。
【答案】(1),负号表示速度方向沿轴负方向
(2),负号表示位移方向沿轴负方向
(3),负号表示平均速度方向沿轴负方向
【详解】(1)由题给速度—时间关系,质点在时刻的速度为
代入,整理得
负号表示速度方向沿轴负方向。
(2)由题给位置关系,质点在时刻的坐标为
代入,整理得。代入
整理得
由位移定义,。所以
负号表示位移方向沿轴负方向。
(3)由平均速度定义,。时间间隔为。由前一问在相同时间段内得到的位移,所以
负号表示平均速度方向沿轴负方向。
【变式2】.(24-25高一上·全国·单元测试)让小球从斜面的顶端滚下,下图是用频闪照相机拍摄的小球在斜面上运动的情况,已知闪光频率为10 Hz,O点是0.4 s时小球所处的位置,O点到A、B、C各点的距离分别为7 cm、16 cm、27 cm。求:
(1)小球从O点到B点的平均速度大小;
(2)小球在A点和B点的瞬时速度大小;
(3)小球运动的加速度大小(提示:小球运动过程中加速度恒定)。
【答案】(1)0.8 m/s
(2)0.8 m/s,1.0 m/s
(3)
【详解】(1)由题意知,相邻两次闪光的时间间隔,
(2)小球在A点的瞬时速度,小球在B点的瞬时速度
(3)由加速度的定义,得小球的加速度
一、单选题
1.(25-26高一下·陕西汉中·开学考试)宋代诗人陈与义的诗句“飞花两岸照船红,百里榆堤半日风。卧看满天云不动,不知云与我俱东。”中蕴含着丰富的运动学知识。下列说法正确的是( )
A.“半日”是指时刻
B.以地面为参考系,天上的云是静止的
C.若小船始终做直线运动,“百里”既是路程也是位移大小
D.研究船上诗人吟诗时的一举一动时可以将诗人看作质点
【答案】C
【详解】A.“半日”是指时间间隔,故A错误;
B.以地面为参考系,天上的云是运动的,故B错误;
C.若小船始终做直线运动,“百里”既是物体实际运动轨迹的长度,也是初末位置间的线段的长度,即“百里”既是路程也是位移大小,故C正确;
D.研究船上诗人吟诗时的一举一动时,诗人的形状、大小不可以忽略,不可以将诗人看作质点,故D错误。
故选C。
2.(25-26高一上·安徽阜阳·期末)“神舟十九号载人飞船”在轨飞行时间超过180天,返回舱于2025年4月30日14时02分安全着陆。返回舱返回地球过程中,从高度3090m沿曲线下降到高度2010m用时约130s。下列说法正确的是( )
A.2025年4月30日14时02分为时刻
B.研究载人飞船在轨运动轨迹时,不能将其视为质点
C.返回舱从高度3090m沿曲线下降到高度2010m的过程中,位移大小一定为1080m
D.返回舱从高度3090m沿曲线下降到高度2010m的过程中,平均速度约为8.3m/s
【答案】A
【详解】A.“2025年4月30日14时02分”表示返回舱着陆的具体瞬间,是一个时刻,不是时间间隔,故A正确。
B.质点模型适用于物体大小和形状对所研究问题无影响时。研究载人飞船在轨运动轨迹时,只关注飞船整体路径,其大小和形状可忽略,能将其视为质点,故B错误。
C.位移是起点到终点的直线距离,返回舱从高度3090 m沿曲线下降到高度2010 m的过程中,位移大小为 ,其中为垂直方向变化。但曲线下降表明水平方向可能有位移(),因此位移大小,不一定等于1080 m,故C错误。
D.平均速度定义为位移与时间的比值,时间,但位移大小未知(如C选项分析,位移大小可能大于1080 m)。若按高度差1080 m计算,但实际位移大小可能更大,因此平均速度不一定约为8.3 m/s,故D错误。
故选A。
3.(25-26高一下·浙江温州·开学考试)人工智能时代的到来,扫地机器人已进入千家万户。扫地机器人可以预约工作时间并定时完成工作。小明同学预约机器人早上9:00开始工作,一个小时完成清扫,图甲、图乙为机器人采用的两种寻路方式的运动轨迹,扫地机器人均从家中的某位置出发,扫地完成后再回到初始位置。下列说法正确的是( )
A.9:00指的是时间间隔
B.扫地机器人在躲避障碍的过程中可以看成质点
C.两种寻路方式位移大小相等
D.乙图所示的寻路方式平均速度更大
【答案】C
【详解】A.指的是时刻,A错误;
B.扫地机器人在躲避障碍的过程中,不能忽略其大小,因此不能将其看成质点,B错误。
CD.两种方式,扫地机器人均从家中的某位置出发,扫地完成后再回到初始位置,位移均为零,平均速度的大小等于位移与时间的比值,由于位移为零,平均速度大小也都为零,C正确,D错误。
故选C。
4.(25-26高一上·云南怒江·期末)2025年10月31日23时44分,搭载神舟二十一号载人飞船的长征二号F遥二十一运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射,飞船入轨后,将按照预定程序与轨道高度约为425公里的空间站组合体进行自主快速交会对接,整个对接过程历时约3.5小时,创造了神舟飞船与空间站交会对接的最快纪录,下列关于运动的描述正确的是( )
A.2025年10月31日23时44分是时间间隔
B.神舟二十一号与空间站交会对接的过程中不可以看成质点
C.神舟二十一号从发射到与空间站交会对接,位移大小等于路程
D.以地球作为参考系,神舟二十一号是静止的
【答案】B
【详解】A.2025年10月31日23时44分是发射对应的瞬时,属于时刻而非时间间隔,故A错误;
B.交会对接过程中需要调整飞船姿态、对准对接机构,飞船的大小和形状对研究问题的影响不可忽略,因此不可以看成质点,故B正确;
C.神舟二十一号从发射到对接的运动轨迹为曲线,位移是初末位置的直线距离,路程是运动轨迹的总长度,因此位移大小小于路程,故C错误;
D.以地球为参考系,神舟二十一号的位置随时间不断发生变化,是运动的,故D错误。
故选B。
5.(25-26高一上·辽宁大连·期末)2025年9月30日上午8时30分大连理工大学附属高级中学秋季运动会准时发出第一枪,高一男子百米运动员像离弦的箭般冲出起跑线,全场观众的目光瞬间聚焦在赛道上,运动员每一步都踏着青春的节拍,奋力向终点冲刺,最终高一一班张甲同学以11秒23的成绩率先撞线,看台上顿时沸腾起来,欢呼声此起彼伏。关于本段叙述,下列说法中正确的是( )
A.“8时30分”指的是时间间隔
B.位于不同跑道的百米运动员,位移大小不同
C.研究张甲同学百米跑步的起跑动作时,可以将其视为质点
D.张甲同学百米跑步的平均速度大小约为8.9m/s
【答案】D
【详解】A.“8时30分”在时间轴上用一个点表示,是时刻,故A错误;
B.因为百米比赛的跑道在操场上是直跑道,所以位于不同跑道的百米运动员,位移大小是相等的,都是100m,故B错误;
C.研究张甲同学百米跑步的起跑动作时,张甲同学的身体姿态不可忽略,不能将其视为质点,故C错误;
D.张甲同学百米跑步的平均速度大小为,故D正确。
故选D。
6.(25-26高一上·湖南娄底·期末)“新新高速”是新化—新宁高速公路的简称,新化境内洋溪、水车等地均设计有高速出口,原计划2025年12月26日通车,因验收流程延迟实际通车时间调整为2026年1月26日。该路段主线长约192公里,线路设计双向四车道,限速100公里/小时。下列说法正确的是( )
A.“主线长约192公里”是指汽车从新化到新宁所发生的位移
B.“限速100公里/小时”是指汽车该路段行驶时允许达到的最大速率
C.研究汽车从新化开往新宁的行驶时间,不可以将汽车当成质点
D.坐在汽车中的乘客看到窗外的景物快速往后退,是因为他选择了高速公路路面为参考系
【答案】B
【详解】A.位移是初位置指向末位置的有向线段,“主线长约192公里”是高速公路轨迹的实际长度,属于路程,故A错误;
B.“限速100公里/小时”指的是汽车在该路段行驶时允许达到的最大瞬时速率,故B正确;
C.研究汽车全程行驶时间时,汽车的大小、形状对时间计算的影响可忽略,可以将汽车视为质点,故C错误;
D.乘客看到窗外景物后退,是以自身或乘坐的汽车为参考系,若以高速公路路面为参考系,景物是静止的,故D错误。
故选B。
7.(25-26高一上·湖北咸宁·期末)智能机器人已经广泛应用于宾馆、医院等服务行业,用于给客人送餐、导引等服务,深受广大消费者喜爱。如图甲所示的医用智能机器人在巡视中沿医院走廊运动,图乙是该机器人在某段时间内的位移-时间图像(20~30s时间内的图线为曲线,其余为直线)。下列说法正确的是( )
A.0~30s内,机器人的平均速率为
B.0~10s内,机器人的加速度大小为
C.0~30s内,机器人的平均速度大小为
D.10~20s内,机器人做直线运动,20~30s内,做曲线运动
【答案】A
【详解】A.0~10s内,机器人的路程为,10~30s内,机器人的路程为,可知0~30s内,机器人的路程为,可知机器人的平均速率为,故A正确;
B.位移-时间图像的斜率表示速度,可知0~10s内,机器人做匀速直线运动,加速度为零,故B错误;
C.0~30s内,机器人的位移大小为,根据,故C错误;
D.10~30s内,机器人一直做直线运动,故D错误。
故选A。
8.(1.3 位置变化快慢的描述——速度-课中练习)国庆假期期间,小明一家在西安钟楼游玩之后驾车前往秦始皇陵兵马俑游玩,在规划路线时,导航软件提供了三条路线及每条路线驾车的时间,如图所示。假设导航地图提供的信息准确无误,下列说法正确的是( )
A.时间较少的方案是根据汽车速度大约为30 km/h所预估的
B.到达目的地后停入车位的过程,可以将汽车看作质点
C.三个方案路线的位移相同
D.三个方案路线的平均速度相同
【答案】C
【详解】A.时间较少的方案一路程为41公里,用时1小时23分,该预估时间是根据汽车平均速率计算得到的,对应平均速率约为30 km/h,而不是汽车速度,故A错误;
B.到达目的地后停入车位的过程,我们需要考虑汽车的长度、宽度以及转弯的半径等,汽车的大小和形状是不能忽略的,因此不能看成质点,故B错误;
C.三个方案路线的初末位置相同,则位移相同,故C正确;
D.三个方案位移相同,但时间不相同,故平均速度不相同,故D错误。
故选C。
二、多选题
9.(25-26高一上·云南怒江·期末)一个小球(可看成质点)从10m高处落下,落地后反弹至5m高度处,全程用时1s,以向下为正方向。下列说法中正确的是( )
A.全程小球的位移为5m,方向向下
B.全程小球的路程为15m,方向向下
C.全程小球的平均速度大小为
D.小球反弹至最高点处瞬时速度为0
【答案】AD
【详解】A.位移是初位置指向末位置的有向线段,小球初位置为10m高处,末位置为反弹后的5m高处,相对初位置向下移动了5m,结合向下为正方向的规定,可知位移大小为5m、方向向下,故A正确;
B.路程是运动轨迹的总长度,全程路程为下落10m加上升5m共15m,但路程是标量,不存在方向,故B错误;
C.平均速度等于位移与时间的比值,即,15m/s是路程与时间的比值(平均速率),不是平均速度,故C错误;
D.小球反弹上升至最高点时,速度方向即将由向上变为向下,该时刻瞬时速度大小为0,故D正确。
故选AD。
10.(25-26高一上·四川广安·期末)下列关于速度和加速度的说法中,正确的是( )
A.物体的加速度为零,速度不一定为零
B.物体的速度为零时,加速度一定为零
C.物体的速度变化量越大,加速度越大
D.物体的速度变化越快,加速度越大
【答案】AD
【详解】A.物体的加速度为零,代表物体速度不变,而物体速度不一定为零,故A正确;
B.物体的速度为零时,加速度不一定为零,例如自由落体运动刚开始的时候,故B错误;
CD.根据可知,物体的速度变化量越大,加速度不一定越大;物体的速度变化越快,加速度越大,故C错误,D正确。
故选AD。
11.(2026年高一物理秋季开学分班�学情自测卷(全国通用))甲、乙两列火车,甲车上的人看见乙车向东行,乙车上的人看见甲车向西行,则下列说法中正确的是( )
A.甲、乙两列火车至少有一辆是运动的
B.甲、乙两列火车一定都是运动的
C.甲车一定向西行,乙车一定向东行
D.如果两车均向东行,甲车比乙车慢
【答案】AD
【详解】A.如果两车都静止,则甲车上的人看乙车是静止的,乙车上的人看甲车也是静止的,故甲、乙两列火车至少有一辆是运动的,故A正确;
BC.如果甲车静止,乙车向东行驶,则甲车上的人看见乙车向东行,乙车上的人看见甲车向西行,故BC错误;
D.当两车均向东行时,甲车比乙车慢,甲车上的人看见乙车向东行,乙车上的人看见甲车向西行,故D正确。
故选AD。
12.(1.2时间位移课堂例题)根据图中的时间坐标轴,下列有关时刻与时间间隔的叙述正确的是( )
A.是时刻,对应数字1,叫作第1s末,也等于第2s初
B.是时间间隔,叫作前2s内,也可以叫作第2s内
C.是时间间隔,代表第3s内,时长为1s
D.这段间隔叫作内
【答案】AC
【详解】A.是时间轴上的一个点,表示时刻,对应数字,叫作第末,也等于第初,故A正确;
B.是时间轴上的一段长度,表示时间间隔,叫作前内,而第内是指这段时间间隔,故B错误;
C.表示两个时刻之间的时间间隔,代表第内,时长为,故C正确;
D.这段时间间隔叫作第内,而内是指这段时间间隔,故D错误。
故选AC。
13.(25-26高一上·全国·课后作业)关于位移和路程,下列说法中正确的是( )
A.在某一段时间内物体运动的位移为零,则该物体不一定是静止的
B.在某一段时间内物体运动的路程为零,则该物体一定是静止的
C.在直线运动中,物体的位移大小等于其路程
D.在曲线运动中,物体的位移大小小于路程
【答案】ABD
【详解】A.当位移为0时,即初末位置相同,并不表示物体没有运动,故A正确;
B.路程为0,则运动轨迹长度为0,即静止,故B正确;
C.在单方向直线运动中,位移的大小才等于其路程的大小,故C错误;
D.两点间的距离,线段最短,即为位移大小,故D正确。
故选ABD。
14.(25-26高一上·河南许昌·期中)共享单车具有低碳、环保、方便、舒适等特点,骑行时还可以有氧健身,既能节约资源,减少污染,又有益于健康。甲、乙、丙三人骑共享单车同时同地出发做直线运动,他们的位移—时间图像如图所示。在内,关于他们的运动说法正确的是( )
A.三人的位移大小相等
B.三人的路程
C.甲先加速后减速,乙匀速,丙先减速后加速
D.三人的平均速度大小相等,平均速率
【答案】AD
【详解】A.三个人同时同地出发,末都到达处,初位置都是,因此位移大小都是,故A正确;
B.甲的位移先增大到超过后反向减小,最终回到,是往返运动,路程大于位移大小;乙、丙都是单向直线运动,路程等于位移大小,因此路程关系为,故B错误;
C.图像的斜率表示速度,由图可知,甲的斜率先减小,到最高点后斜率变为负且绝对值增大,因此甲是先正向减速、后反向加速;丙的斜率一直逐渐增大,说明丙一直在加速,只有乙是匀速,故C错误;
D.根据平均速度
三人的位移大小相等、运动时间相等,因此平均速度大小相等;根据平均速率
三人的路程关系为
时间相同,因此平均速率,故D正确。
故选AD。
三、实验题
15.(25-26高一上·贵州毕节·期中)如图甲所示,利用遮光条和光电门能够较为精确地测量物体的速度。图乙中一滑块沿倾斜气垫导轨向上运动,先后穿过两个光电门时的挡光时间分别为,遮光条宽度,遮光条从开始挡住第1个光电门到开始挡住第2个光电门的时间间隔。
(1)滑块通过第1个光电门的速度大小为___________m/s,滑块通过第2个光电门的速度大小为___________m/s。
(2)若滑块的运动过程是匀变速运动,则滑块的加速度为___________。(以沿导轨向上为正方向)。
(3)为了提高实验的精度,则遮光条___________(选填“越宽越好”或“越窄越好”)。
【答案】(1) 0.05 0.025
(2)-0.01
(3)越窄越好
【详解】(1)[1]滑块通过第1个光电门的速度。
[2]滑块通过第2个光电门的速度。
(2)滑块的加速度。
(3)为了让平均速度更接近瞬时速度,应减小遮光条的宽度,所以遮光条“越窄越好”。
16.(25-26高一上·河南郑州·阶段检测)像打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图甲所示,、分别是光电门的激光发射、接收装置,当有物体从、间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间。现利用图乙所示装置测量,图中是水平桌面,是长左右的木板,是木板与桌面的接触点,和是固定在木板上适当位置的两个光电门,与之连接的两个光电计时器没有画出。让滑块从木板的顶端滑下做匀变速直线运动,光电门、各自连接的计时器显示的挡光时间分别为和。已知滑块的宽度。
(1)滑块通过光电门的速度___________,滑块通过光电门的速度___________
(2)由此测得的瞬时速度只是一个近似值,它们实质上是滑块通过光电门和时的___________,要使瞬时速度的测量值更接近于真实值,可将滑块的宽度___________(填“增大”、“减小”)
【答案】(1) 1.0 2.5
(2) 平均速度 减小
【详解】(1)[1][2]滑块宽度,得,
(2)[1]上述计算得到的速度,本质是滑块通过光电门挡光过程的一段位移对应的平均速度。
[2]根据瞬时速度的定义,挡光的位移(滑块宽度)越小,对应的时间间隔越短,平均速度越接近真实的瞬时速度,因此要让测量值更准确,需要减小滑块的宽度。
四、解答题
17.(25-26高一上·重庆南岸·期末)汽车在制造完成出厂之前,都要经过严格的技术检测。一辆汽车从原点由静止出发沿轴做直线运动,自动检测系统记录下了该汽车启动、运行及刹车过程的数据,求:
时刻
坐标
速度
(1)汽车在第末的瞬时速度大小;
(2)汽车在前和最后的平均加速度大小;
(3)汽车在第内的平均速度大小。
【答案】(1)
(2)和
(3)
【详解】(1)从表格可以看出,汽车2s末的速度为
(2)汽车在时刻的速度为 时的速度为,故前的平均加速度为
最后2s内,初速度为,末速度为,最后2s的平均加速度为
加速度大小为,“”表示加速度方向与速度方向相反
(3)第3s末的位置坐标;第4s末的位置坐标为,所以汽车在第4s内的平均速度为
18.(25-26高一上·山东枣庄·阶段检测)如图甲所示为某玩具小车沿直线运动的x-t图像,根据x-t图像,求
(1)该玩具小车6~8s内的位移,前10s的路程和位移;
(2)该玩具小车在前10s的平均速度大小;
(3)该玩具小车在前4s、后4s的速度。并在图乙给出的坐标系中画出该玩具小车前10s运动对应的v-t图像。
【答案】(1) ,方向沿x轴负方向;20m;-4m,方向沿x轴负方向
(2)
(3),方向沿x轴正方向;,方向沿x轴负方向;
【详解】(1)玩具小车第6~8s内的位移为
方向沿x轴负方向。
玩具小车前10s的路程s=(12-4)m+12m=20m
玩具小车前10s总位移
方向沿x轴负方向。
(2)该玩具小车在前10s的平均速度
可得平均速度大小为
(3)玩具小车在0~4s内的速度 ,方向沿x轴正方向。
玩具小车在4~6s内的速度
玩具小车在6~10s内的速度 ,方向沿x轴负方向。
玩具小车前10s运动对应的v-t图像如图所示
2
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专题强化01:运动的描述
题型一:质点 1
题型二:参考系 2
题型三:路程与位移 3
题型四:时间与时间间隔 3
题型五:坐标系 4
题型六:速度与平均速度、瞬时速度 5
题型七:加速度、速度与速度变化量的关系 5
题型八:加速度的分析与计算 6
题型九:速度、加速度的探究实验 7
题型十:运动描述的综合计算问题 8
题型一:质点
【例1】.(25-26高一上·云南曲靖·期末)在物理学研究中,有时可以把物体看成质点,以下说法正确的是( )
A.研究地球的公转时,可以把地球看成质点
B.研究乒乓球的旋转时,可以把乒乓球看成质点
C.研究跳水运动员的空中动作时,可以把运动员看成质点
D.研究火车通过大桥的时间时,可以把火车看成质点
【变式1】.(25-26高一上·重庆渝中·阶段检测)如图所示,高中校园生活丰富多彩,图中关于校园生活的四个场景中可将被研究人员视为质点的是( )
A.图甲研究学生军训会操表演时动作是否整齐划一
B.图乙研究学生篮球比赛时的投篮姿态
C.图丙研究某同学徒步春游时的平均速率
D.图丁研究学生排球比赛时的扣球方式
【变式2】.(25-26高一上·河南濮阳·期末)中国空间站“天宫”的建成与运营,标志着中国载人航天工程进入了长期有人驻留、规模化开展空间科学实验的新时代。下列关于中国天宫空间站的研究情境中,可将空间站视为质点的是( )
A.检查空间站的太阳能帆板展开方向
B.分析空间站组合体的姿态调整与控制
C.计算空间站绕地球飞行的周期
D.指导神舟飞船与空间站进行对接的过程
题型二:参考系
【例2】.(25-26高一上·广西南宁·开学考试)下列关于运动的描述中,参考系的选取符合描述的是( )
A.诗句“飞流直下三千尺”,是以飞流作为参考系的
B.“钱塘观潮时,观众只觉得潮水扑面而来”,是以潮水作为参考系的
C.“坐地日行八万里”,是以地心作为参考系的
D.升国旗时,观察到国旗冉冉升起,观察者是以国旗作为参考系的
【变式1】.(25-26高一上·江西九江·期末)我国古诗中蕴含丰富的运动图景,下列诗句中关于运动描述的说法正确的是( )
A.“不疑行舫动,唯看远树来”——“远树来”是以行舫为参考系
B.“两岸青山相对出,孤帆一片日边来”——“青山相对出”是以青山自身为参考系
C.“人在桥上走,桥流水不流”——“桥流”是以地面为参考系
D.“卧看满天云不动,不知云与我俱东”——“云不动”是以地面为参考系
【变式2】.(25-26高一上·山东临沂·阶段检测)蒙山云蒙景区位于山东省临沂市蒙阴县,是国家5A级旅游景区、国家森林公园。蒙山山脉呈西北东南走向,地处蒙阴县南部,东西雄列,绵延百余里,总面积1125平方公里,主峰海拔1156米,为山东省第二高峰,素称“亚岱”。这里森林覆盖率高达98%,空气中负氧离子含量丰富,被誉为“天然氧吧”,是生态旅游的好去处,乘坐索道缆车不仅可以观赏怡人的风景,还能感受悬挂在高空的刺激感。对于正在乘坐索道缆车观光的某游客来说,以下说法正确的是( )
A.以对面的山为参考系,自己静止不动
B.以自己为参考系,看到同一缆车里的人向对面的山不断靠近
C.以自己为参考系,看到对面的山迎面走来
D.以所乘坐的缆车为参考系,看到两边的青山绿树向身前走去
题型三:路程与位移
【例3】.(25-26高一下·贵州贵阳·期中)如图所示,某质点沿半径为的半圆弧由点运动到点,则它通过的位移和路程分别是( )
A.0;0 B.,向东;
C.,向西; D.,向东;
【变式1】.(25-26高一上·浙江温州·阶段检测)下列关于位移和路程的说法中,正确的是( )
A.位移大小等于路程
B.位移是标量,路程是矢量
C.位移的大小和路程一定不相等
D.位移描述物体的位置变化,路程描述物体运动轨迹的长度
【变式2】.(25-26高二上·新疆·学业考试模拟)关于位移和路程,下列说法中正确的是( )
A.位移是标量,路程是矢量
B.物体运动时,位移的大小可能等于路程
C.位移只能描述直线运动,路程只能描述曲线运动
D.在某一段时间内物体的位移为零,则该物体一定是静止的
题型四:时间与时间间隔
【例4】.(25-26高一上·湖南邵阳·期末)以下的计时数据指时间间隔的是( )
A.中央电视台《新闻联播》节目19时开播
B.物理考试用时60分钟
C.2020年11月24日4时30分,嫦娥五号发射成功
D.2026年1月25日8时30分,海谊中学高一期末考试开考
【变式1】.(25-26高一上·内蒙古赤峰·期中)如图所示,在表示时间的数轴上,下列描述正确的是( )
A.t1指的是1s初 B.t3指的是3s末
C.t04指的是第4s内 D.只有t04是我们平时所说的“时间”
【变式2】.(25-26高一上·安徽六安·阶段检测)在如图所示的时间轴上,以为计时起点,下列说法中正确的是( )
A.表示时刻,称为第2s末或前3s初 B.~表示时间间隔,称为第1s内
C.~表示时间间隔,称为第2s内 D.~表示时间间隔,称为前3s内
题型五:坐标系
【例5】.(25-26高一上·安徽六安·阶段检测)如图所示,一个篮球从距离地面2.0m高的位置竖直落下,被地面反向弹回,在距离地面1.0m高的位置被接住。以距离地面2.0m高的位置为坐标原点建立一维坐标系,以竖直向上为正方向。下列说法正确的是( )
A.篮球从落下到被接住通过的位移为1.0m B.篮球从落下到被接住通过的位移为m
C.篮球从落下到被接住通过的路程为3.0m D.篮球被接住时的位置坐标为2.0m
【变式1】.(24-25高一上·全国·课后作业)一个小球从距地面4m高处向下抛出,被地面弹回,在距地面1m高处被接住。坐标原点定在抛出点正下方2m处,向下为坐标轴的正方向。则小球接住点的位置坐标和从抛出到接住的过程中坐标的变化量分别是( )
A.,3m B.1m, C.1m,2m D.1m,3m
【变式2】.(24-25高一上·山西太原·期中)做直线运动的物体由A运动到B,下列说法正确的是( )
A.是数轴上的一个点,表示初位移
B.是数轴上的一个点,表示末位移
C.物体由A运动到B,为正,位移的方向指向轴正方向
D.物体由A运动到B,为负,位移的方向指向轴负方向
题型六:速度与平均速度、瞬时速度
【例6】.(25-26高一上·江苏南通·期末)在G40沪陕高速上,分别有图示的甲、乙两块告示牌,告示牌上面数字含义正确的是( )
A.甲是位移的大小,乙是平均速度的大小 B.甲是路程的大小,乙是平均速度的大小
C.甲是位移的大小,乙是瞬时速度的大小 D.甲是路程的大小,乙是瞬时速度的大小
【变式1】.(26-27高一上·福建龙岩·开学考试)在游乐园的趣味物理体验区,有一个模拟天体运动的装置,用小球来模拟卫星的运动情况。如图所示,假设小球以大小为v0的速度沿圆轨道顺时针匀速运动,下列判断正确的是( )
A.从a到b的位移小于从a到d的位移 B.从a到b与从a到d的路程相等
C.从a到b与从a到d的平均速度相等 D.从a到b与从a到d的平均速率相等
【变式2】.(26-27高一上·全国·课后作业)下列关于平均速度和瞬时速度的说法不正确的是( )
A.平均速度,当充分小时,该式可表示时刻的瞬时速度
B.匀速直线运动的平均速度等于瞬时速度
C.瞬时速度和平均速度都可以精确描述运动的快慢
D.只有瞬时速度可以精确描述运动的快慢
题型七:加速度、速度与速度变化量的关系
【例7】.(25-26高一上·云南曲靖·期末)下列关于加速度的描述中,正确的是( )
A.加速度是描述物体速度变化大小的物理量
B.加速度方向与速度方向一定相同
C.速度为零时,加速度一定为零
D.加速度在数值上等于单位时间内速度的变化量
【变式1】.(25-26高二下·黑龙江哈尔滨·期末)下列关于速度、速度变化量、速度变化率的说法,正确的是( )
A.速度变化率为零时,物体的瞬时速度必然保持恒定
B.速度变化量越大,物体的速度变化率就越大
C.物体速度很大,则速度变化量一定很大
D.瞬时速度逐渐减小,说明速度变化率一定在减小
【变式2】.(25-26高一上·陕西商洛·期末)下列四位同学关于加速度、速度及速度变化量的认识,正确的一项是( )
A.甲同学认为:“物体的速度越小,加速度一定越小。”
B.乙同学认为:“物体的加速度减小,速度一定减小。”
C.丙同学认为:“物体的速度变化越快,加速度一定越大。”
D.丁同学认为:“物体的速度变化量越大,加速度一定越大。”
题型八:加速度的分析与计算
【例8】.(25-26高一上·陕西西安·期末)假设某次篮球比赛中,篮球以8m/s的速度水平撞击篮板后以5m/s的速度反向弹回,篮球与篮板接触的时间为0.1s,若只考虑水平方向的运动,取初速度方向为正方向,则该过程中,篮球( )
A.速度变化量为3m/s B.速度变化量为13m/s
C.加速度为30m/s2 D.加速度为-130m/s2
【变式1】.(24-25高一上·云南昆明·期末)一同学将篮球竖直向下拍出,篮球以大小为的速度撞击地面后反弹,篮球离开地面瞬间速度大小为,已知篮球与地面的作用时间为,则撞击过程中篮球的平均加速度的大小和方向为( )
A.,竖直向上 B.,竖直向下
C.,竖直向上 D.,竖直向下
【变式2】.(25-26高一上·山东泰安·期中)蹦床是运动员在一张细紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目,一个运动员从高处自由落下,以大小为的竖直速度触网,与网作用后,沿着竖直方向以大小为的速度弹回,已知运动员与网接触的时间,那么运动员在与网接触的这段时间内平均加速度的大小和方向分别为( )
A.,向上 B.,向下
C.,向上 D.,向下
题型九:速度、加速度的探究实验
【例9】.(25-26高一上·陕西西安·期末)应用打点计时器测小车做直线运动的速度的实验中:
(1)在下面的器材中,必须使用的有________。(填选项前字母)
A.电压合适的交流电源 B.秒表 C.刻度尺 D.天平
(2)实验过程中,下列做法正确的是________。
A.先接通电源,再使纸带运动
B.先使纸带运动,再接通电源
C.安装打点计时器时,复写纸要压在纸带下面
(3)一同学用打点计时器测速度,将打点计时器接到电源频率为50 Hz的交流电源上,实验时得到一条实验纸带,依次取纸带上的A、B、C、D、E、F、G,共7个计数点(先打出左侧点,每相邻两个计数点间还有4个点没有画出)。
①小车做________(选填“加速”或“减速”)运动,两相邻计数点间的时间间隔为T=________s。
②根据纸带计算打C、D点时纸带的瞬时速度,vC=______m/s,vD=_______m/s。(保留3位有效数字)
【变式1】.(26-27高一上·安徽淮北·开学考试)下面是做打点计时器的使用并测“瞬时速度”的实验,请回答下面的问题:
(1)关于打点计时器的使用,下列说法正确的是______
A.在测量物体速度时,应先让物体运动,后接通打点计时器的电源
B.使用的电源频率越低,打点的时间间隔就越大
C.纸带上打的点越密,说明物体运动得越快
(2)打点计时器所用交流电的频率为f=50 Hz。实验过程中打出的一条纸带如图乙所示,A、B、C、D是纸带上四个计数点,每两个相邻计数点间有四个点(即五个间隔)没有画出,则每两个相邻计数点间的时间间隔T=______s,从图中读出A、B两点间距s=______cm,C点对应的速度是______m/s(计算结果保留到小数点后两位)。
【变式2】.(25-26高一上·安徽六安·阶段检测)光电门是物理实验中用来测量时间的一种常用设备,如图甲所示,S是光源,K是光接收器,当有不透明物体通过光电门时,物体会遮住光源,接收器K接收不到光信号,计时器便开始计时,当物体通过后,接收器K重新接收到光信号,计时结束,即可记录物体通过光电门所用的时间。如图乙所示,某同学用光电门测量小车沿斜面向下运动的速度,小车上安装有遮光板,A、B是安装在斜面上不同位置的两个光电门。
(1)若小车上的遮光板宽度为d,小车通过光电门时,计时器记录的时间为t,则小车通过光电门的速度______。
(2)已知遮光板宽度cm,让小车从斜面顶端以一定的初速度开始沿斜面向下运动,两光电门计时器记录的时间分别为,,则小车通过A、B两位置的速度分别为______m/s,______m/s。(结果均保留2位有效数字)
(3)由实验可知,小车沿斜面向下做______(选填“匀速”“加速”或“减速”)运动。
(4)若小车通过两光电门之间的时间差,则加速度大小为______。
题型十:运动描述的综合计算问题
【例10】.(25-26高一上·河北沧州·期末)为测试乒乓球的弹性,将乒乓球(可视为质点)从离水平地面高处由静止释放,经乒乓球竖直向下落到水平地面,接触地面前瞬间乒乓球的速度大小,乒乓球与地面碰撞的时间,然后以大小、方向竖直向上的速度弹离地面,经到达离水平地面的最高处。以竖直向下为正方向,求:
(1)乒乓球与地面碰撞过程中的平均加速度大小;
(2)乒乓球从释放至再次回到最高处过程中的平均速度大小。
【变式1】.(26-27高一上·安徽芜湖·开学考试)一质点沿直线Ox方向做变速直线运动,它离开O点的距离x随时间变化的关系为x=2+6t-2t3(m),它的速度v随时间t变化的关系为v=6-6t2(m/s),求:
(1)该质点在t=2 s时的瞬时速度;
(2)该质点在t=0到t=2 s间的位移;
(3)该质点在t=0到t=2 s间的平均速度。
【变式2】.(24-25高一上·全国·单元测试)让小球从斜面的顶端滚下,下图是用频闪照相机拍摄的小球在斜面上运动的情况,已知闪光频率为10 Hz,O点是0.4 s时小球所处的位置,O点到A、B、C各点的距离分别为7 cm、16 cm、27 cm。求:
(1)小球从O点到B点的平均速度大小;
(2)小球在A点和B点的瞬时速度大小;
(3)小球运动的加速度大小(提示:小球运动过程中加速度恒定)。
一、单选题
1.(25-26高一下·陕西汉中·开学考试)宋代诗人陈与义的诗句“飞花两岸照船红,百里榆堤半日风。卧看满天云不动,不知云与我俱东。”中蕴含着丰富的运动学知识。下列说法正确的是( )
A.“半日”是指时刻
B.以地面为参考系,天上的云是静止的
C.若小船始终做直线运动,“百里”既是路程也是位移大小
D.研究船上诗人吟诗时的一举一动时可以将诗人看作质点
2.(25-26高一上·安徽阜阳·期末)“神舟十九号载人飞船”在轨飞行时间超过180天,返回舱于2025年4月30日14时02分安全着陆。返回舱返回地球过程中,从高度3090m沿曲线下降到高度2010m用时约130s。下列说法正确的是( )
A.2025年4月30日14时02分为时刻
B.研究载人飞船在轨运动轨迹时,不能将其视为质点
C.返回舱从高度3090m沿曲线下降到高度2010m的过程中,位移大小一定为1080m
D.返回舱从高度3090m沿曲线下降到高度2010m的过程中,平均速度约为8.3m/s
3.(25-26高一下·浙江温州·开学考试)人工智能时代的到来,扫地机器人已进入千家万户。扫地机器人可以预约工作时间并定时完成工作。小明同学预约机器人早上9:00开始工作,一个小时完成清扫,图甲、图乙为机器人采用的两种寻路方式的运动轨迹,扫地机器人均从家中的某位置出发,扫地完成后再回到初始位置。下列说法正确的是( )
A.9:00指的是时间间隔
B.扫地机器人在躲避障碍的过程中可以看成质点
C.两种寻路方式位移大小相等
D.乙图所示的寻路方式平均速度更大
4.(25-26高一上·云南怒江·期末)2025年10月31日23时44分,搭载神舟二十一号载人飞船的长征二号F遥二十一运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射,飞船入轨后,将按照预定程序与轨道高度约为425公里的空间站组合体进行自主快速交会对接,整个对接过程历时约3.5小时,创造了神舟飞船与空间站交会对接的最快纪录,下列关于运动的描述正确的是( )
A.2025年10月31日23时44分是时间间隔
B.神舟二十一号与空间站交会对接的过程中不可以看成质点
C.神舟二十一号从发射到与空间站交会对接,位移大小等于路程
D.以地球作为参考系,神舟二十一号是静止的
5.(25-26高一上·辽宁大连·期末)2025年9月30日上午8时30分大连理工大学附属高级中学秋季运动会准时发出第一枪,高一男子百米运动员像离弦的箭般冲出起跑线,全场观众的目光瞬间聚焦在赛道上,运动员每一步都踏着青春的节拍,奋力向终点冲刺,最终高一一班张甲同学以11秒23的成绩率先撞线,看台上顿时沸腾起来,欢呼声此起彼伏。关于本段叙述,下列说法中正确的是( )
A.“8时30分”指的是时间间隔
B.位于不同跑道的百米运动员,位移大小不同
C.研究张甲同学百米跑步的起跑动作时,可以将其视为质点
D.张甲同学百米跑步的平均速度大小约为8.9m/s
6.(25-26高一上·湖南娄底·期末)“新新高速”是新化—新宁高速公路的简称,新化境内洋溪、水车等地均设计有高速出口,原计划2025年12月26日通车,因验收流程延迟实际通车时间调整为2026年1月26日。该路段主线长约192公里,线路设计双向四车道,限速100公里/小时。下列说法正确的是( )
A.“主线长约192公里”是指汽车从新化到新宁所发生的位移
B.“限速100公里/小时”是指汽车该路段行驶时允许达到的最大速率
C.研究汽车从新化开往新宁的行驶时间,不可以将汽车当成质点
D.坐在汽车中的乘客看到窗外的景物快速往后退,是因为他选择了高速公路路面为参考系
7.(25-26高一上·湖北咸宁·期末)智能机器人已经广泛应用于宾馆、医院等服务行业,用于给客人送餐、导引等服务,深受广大消费者喜爱。如图甲所示的医用智能机器人在巡视中沿医院走廊运动,图乙是该机器人在某段时间内的位移-时间图像(20~30s时间内的图线为曲线,其余为直线)。下列说法正确的是( )
A.0~30s内,机器人的平均速率为
B.0~10s内,机器人的加速度大小为
C.0~30s内,机器人的平均速度大小为
D.10~20s内,机器人做直线运动,20~30s内,做曲线运动
8.(1.3 位置变化快慢的描述——速度-课中练习)国庆假期期间,小明一家在西安钟楼游玩之后驾车前往秦始皇陵兵马俑游玩,在规划路线时,导航软件提供了三条路线及每条路线驾车的时间,如图所示。假设导航地图提供的信息准确无误,下列说法正确的是( )
A.时间较少的方案是根据汽车速度大约为30 km/h所预估的
B.到达目的地后停入车位的过程,可以将汽车看作质点
C.三个方案路线的位移相同
D.三个方案路线的平均速度相同
二、多选题
9.(25-26高一上·云南怒江·期末)一个小球(可看成质点)从10m高处落下,落地后反弹至5m高度处,全程用时1s,以向下为正方向。下列说法中正确的是( )
A.全程小球的位移为5m,方向向下
B.全程小球的路程为15m,方向向下
C.全程小球的平均速度大小为
D.小球反弹至最高点处瞬时速度为0
10.(25-26高一上·四川广安·期末)下列关于速度和加速度的说法中,正确的是( )
A.物体的加速度为零,速度不一定为零
B.物体的速度为零时,加速度一定为零
C.物体的速度变化量越大,加速度越大
D.物体的速度变化越快,加速度越大
11.(2026年高一物理秋季开学分班�学情自测卷(全国通用))甲、乙两列火车,甲车上的人看见乙车向东行,乙车上的人看见甲车向西行,则下列说法中正确的是( )
A.甲、乙两列火车至少有一辆是运动的
B.甲、乙两列火车一定都是运动的
C.甲车一定向西行,乙车一定向东行
D.如果两车均向东行,甲车比乙车慢
12.(1.2时间位移课堂例题)根据图中的时间坐标轴,下列有关时刻与时间间隔的叙述正确的是( )
A.是时刻,对应数字1,叫作第1s末,也等于第2s初
B.是时间间隔,叫作前2s内,也可以叫作第2s内
C.是时间间隔,代表第3s内,时长为1s
D.这段间隔叫作内
13.(25-26高一上·全国·课后作业)关于位移和路程,下列说法中正确的是( )
A.在某一段时间内物体运动的位移为零,则该物体不一定是静止的
B.在某一段时间内物体运动的路程为零,则该物体一定是静止的
C.在直线运动中,物体的位移大小等于其路程
D.在曲线运动中,物体的位移大小小于路程
14.(25-26高一上·河南许昌·期中)共享单车具有低碳、环保、方便、舒适等特点,骑行时还可以有氧健身,既能节约资源,减少污染,又有益于健康。甲、乙、丙三人骑共享单车同时同地出发做直线运动,他们的位移—时间图像如图所示。在内,关于他们的运动说法正确的是( )
A.三人的位移大小相等
B.三人的路程
C.甲先加速后减速,乙匀速,丙先减速后加速
D.三人的平均速度大小相等,平均速率
三、实验题
15.(25-26高一上·贵州毕节·期中)如图甲所示,利用遮光条和光电门能够较为精确地测量物体的速度。图乙中一滑块沿倾斜气垫导轨向上运动,先后穿过两个光电门时的挡光时间分别为,遮光条宽度,遮光条从开始挡住第1个光电门到开始挡住第2个光电门的时间间隔。
(1)滑块通过第1个光电门的速度大小为___________m/s,滑块通过第2个光电门的速度大小为___________m/s。
(2)若滑块的运动过程是匀变速运动,则滑块的加速度为___________。(以沿导轨向上为正方向)。
(3)为了提高实验的精度,则遮光条___________(选填“越宽越好”或“越窄越好”)。
16.(25-26高一上·河南郑州·阶段检测)像打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图甲所示,、分别是光电门的激光发射、接收装置,当有物体从、间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间。现利用图乙所示装置测量,图中是水平桌面,是长左右的木板,是木板与桌面的接触点,和是固定在木板上适当位置的两个光电门,与之连接的两个光电计时器没有画出。让滑块从木板的顶端滑下做匀变速直线运动,光电门、各自连接的计时器显示的挡光时间分别为和。已知滑块的宽度。
(1)滑块通过光电门的速度___________,滑块通过光电门的速度___________
(2)由此测得的瞬时速度只是一个近似值,它们实质上是滑块通过光电门和时的___________,要使瞬时速度的测量值更接近于真实值,可将滑块的宽度___________(填“增大”、“减小”)
四、解答题
17.(25-26高一上·重庆南岸·期末)汽车在制造完成出厂之前,都要经过严格的技术检测。一辆汽车从原点由静止出发沿轴做直线运动,自动检测系统记录下了该汽车启动、运行及刹车过程的数据,求:
时刻
坐标
速度
(1)汽车在第末的瞬时速度大小;
(2)汽车在前和最后的平均加速度大小;
(3)汽车在第内的平均速度大小。
18.(25-26高一上·山东枣庄·阶段检测)如图甲所示为某玩具小车沿直线运动的x-t图像,根据x-t图像,求
(1)该玩具小车6~8s内的位移,前10s的路程和位移;
(2)该玩具小车在前10s的平均速度大小;
(3)该玩具小车在前4s、后4s的速度。并在图乙给出的坐标系中画出该玩具小车前10s运动对应的v-t图像。
2
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