2027届高三物理一轮复习讲义：专题01 运动的描述

专题01　运动的描述　【江苏专用】 2027年高考物理一轮复习（人教版2019） 专题01　运动的描述 2027年高考物理一轮复习 人教版（2019）　江苏专用 建议用时：60 分钟 题量：43 题 难度：★★★★☆ 版本：原卷版 ● 内容概览 ● 01 　质点与参考系 　考点一　质点 　考点二　参考系 02 　时间、位移与矢量 　考点三　时刻、时间与位移、路程 　考点四　矢量与标量 03 　速度与加速度 　考点五　平均速度、瞬时速度与速率 　考点六　加速度的理解与计算 　考点七　速度、速度变化量与加速度的关系 04 　综合练习 ▎学习目标 1．了解质点、参考系的概念，能判断物体能否视为质点，会根据实际需要选取参考系。 2．理解时刻、时间间隔、位移、路程的概念，能区分矢量与标量，会进行简单的位移计算。 3．理解速度、平均速度、瞬时速度与速率的概念，能正确计算平均速度与平均速率。 4．理解速度变化量与加速度的概念，掌握加速度的计算方法，能正确判断加速度的方向。 5．理解速度、速度变化量与加速度之间的关系，能分析物体加速、减速的条件。 ▎课标与考情 【课标要求】经历质点模型的建构过程，了解质点的理想化模型特点，能将特定实际情境中的物体抽象成质点；理解位移、速度和加速度的概念，了解其矢量性；体会科学思维中的模型建构与抽象概括方法，感悟物理模型化方法在探索自然规律中的作用。 【考情分析】江苏高考物理采用自主命题（满分100分，考试时间75分钟）：第一部分为单项选择题（10题，每题4分，共40分）；第二部分为非选择题（5题，共60分，含1道实验题和4道计算题）。“运动的描述”是力学的基石，多以单项选择题形式出现，常以高铁、航天、无人机、体育竞技、生活交通等真实情境为载体，考查质点判断、参考系选取、位移与路程、平均速度与瞬时速度、加速度的理解与计算；相关概念在非选择题的运动学综合中也高频渗透，是后续匀变速直线运动、力与运动等专题的基础。 ▎思维导图 图1　运动的描述知识网络 考向一　质点与参考系 本考向聚焦运动描述的两个基础概念：质点模型与参考系。考查物体能否视为质点、参考系的选取及相对运动，常以高铁、航天、导航等科技情境为载体。 考点一　质点 ▎知识梳理 1．机械运动 （1）定义：物体的空间位置随时间的变化，称为机械运动，简称运动。 （2）特点：机械运动是自然界最基本、最普遍的运动形式；运动是绝对的，静止是相对的。 2．质点 （1）定义：在某些情况下，我们忽略物体的大小和形状，把它简化为一个具有质量的点，这样的点叫作质点。 （2）两个基本特点：①质点是“有质量的点”，具有质量、不占空间；②质点是一种理想化的物理模型，实际中并不存在。 （3）物理意义：质点是实际物体的科学抽象，能使所研究的问题得到简化，便于处理。 3．物体能看成质点的条件 （1）物体的大小和形状对所研究问题的影响可以忽略； （2）物体做平动（各部分运动情况相同）； （3）物体虽有转动，但相对平动而言，转动的影响可以忽略。 图2　火车穿隧道（研究火车长度时不可忽略） 图3　空间站（研究运行轨迹时可视为质点） 项目 实际物体 质点 是否存在 客观真实存在 理想化模型，实际不存在 大小形状 一定具有 被忽略，无大小、无形状 是否有质量 具有 具有质量 典型情境 足球、列车、地球 研究全程时间、运动轨迹 能否视为质点 —— 由研究问题决定，与物体本身大小无关 ▎重难诠释 质点不是“体积很小的物体”，也不是几何学中的“点”，而是“有质量、无大小”的科学抽象。 能否把物体看成质点，与物体本身的大小、形状、动作等均无关，只取决于物体的大小、形状对所研究问题的影响能否忽略。同一物体在一问题中能看成质点，在另一问题中可能不能。 记忆点：把一座城市在地图上标成一个圆点——只关心“它在哪”，不关心“它长什么样”。 ◆ 例题·变式演练 【例题】成渝中线高铁是沿江高铁重要干线，正线全长292km，列车设计最高速率350km/h，计划2027年底建成通车，通车后重庆北站至成都站最快约50分钟。一列动车组试运行时从重庆北站静止出发，加速至最高速度后匀速行驶，最后减速抵达成都站。下列说法正确的是（　　） A．292km是动车从重庆北站到成都站的位移大小 B．350km/h指动车全程的平均速度 C．计算动车往返成渝的总运行时间，可将动车看成质点 D．动车加速运行过程中速度增大，加速度一定不断增大 【变式1】内蒙古“十五五规划”重要铁路“太锡铁路”项目图如图所示。作为该项目重要衔接部分，锡林浩特至呼和浩特段已开通动车组。本次开通的复兴号CR200J3﹣B型动力集中型动车组列车最大运行时速为160km/h。2026年6月30日，C978/5次列车上午08：44从锡林浩特站始发，14：40到达呼和浩特站。下列说法正确的是（　　） A．研究该车的运动轨迹时，该车可视为质点 B．该车的位移大小约为960km C．160km/h是平均速度 D．该车全程用时14小时40分钟 【变式2】智能手机上装载的众多app给我们的生活带来了很多的便利，如图所示为百度地图app的一张截图，表示了某次导航的具体路径，其推荐路线中有两个数据，20分钟，14公里，关于这两个数据，下列说法正确的是（　　） A．研究汽车在导航图中的位置时，可以把汽车看作质点 B．20分钟表示的是某个时刻 C．14公里表示了此次行程的位移的大小 D．根据这两个数据，我们可以算出此次行程的平均速度的大小 【变式3】下列关于质点的说法，正确的是（　　） A．运转中的地球不能看作质点，而原子核可以看作质点 B．研究火车通过路旁一根电线杆时，火车可以看作质点 C．研究奥运会乒乓球运动员打出的弧圈球时不能把乒乓球看作质点 D．研究奥运会跳水运动员跳水动作时，能将运动员看作质点 考点二　参考系 ▎知识梳理 1．运动的相对性 （1）运动是绝对的，一切物体都在运动； （2）静止是相对的，描述物体运动需要先选择参考系。 2．参考系 （1）定义：在描述物体运动时，用来作为参考、假定为不动的物体（或物体系），叫作参考系。 （2）四个特性： ①标准性：被选为参考系的物体，无论其本身是否运动，都视为静止； ②任意性：参考系的选取原则上是任意的； ③统一性：比较两个物体的运动时，必须选择同一参考系； ④差异性：选择不同参考系，对同一物体运动的描述可能不同。 （3）通常选取：地面（或相对地面静止的物体）作为参考系。 3．相对运动与相对静止 （1）相对静止：两个物体运动的快慢、方向相同，相对位置不变； （2）相对运动：两个物体的相对位置发生变化。 项目 参照物 参考系 概念 被选作标准的物体 被选作标准的物体或物体系 范围 通常为单个物体 可为物体或物体系，可延伸为坐标系 要求 假定为静止 假定为静止 选取 通常取地面 通常取地面，可任意选取 ▎重难诠释 参考系本身可以是运动的，只是在描述运动时被“假定为不动”。以运动物体为参考系时，原来静止的物体将向相反方向运动。 判断“相对静止”的关键：两个物体的速度（大小、方向）相同，相对位置不变，如空中加油、编队飞行。 比较两物体运动必须选同一参考系，否则结论没有意义。 ◆ 例题·变式演练 【例题】某空中加油机给两架飞行中的战机同时加油，则下列说法正确的是（　　） A．研究加油问题时，可将加油机视为质点 B．研究加油机远程续航问题时，不能将加油机视为质点 C．以加油机为参考系，两架战机是运动的 D．以其中一架战机为参考系，加油机和另一架战机都是静止的 【变式1】一辆在雨中匀速向前行驶的轿车内，司机（以自己为参考系）观察到侧面窗外的雨滴是竖直向下运动的。若以地面为参考系，雨滴的运动方向是（　　） A．竖直向下 B．斜向前下方 C．斜向后下方 D．水平方向向后运动 【变式2】7月19日晚间，一场“夏之乐章，梦入星河”无人机秀首飞彩排在大王山旅游度假区桐溪湖畔上演。如图所示，2000架无人机组成沉浸式天幕画面后，正以相同的速度和方向整体移动，若认为其中一架无人机静止时选择的参照物是（　　） A．观众 B．地面 C．建筑物 D．另一架无人机 【变式3】关于参考系的选取，下列说法中错误的是（　　） A．研究物体的运动，必须选定参考系 B．描述一个物体的运动情况时，参考系是可以任意选取的 C．研究地面上物体的运动时，常取地面或相对于地面静止的其他物体做参考系 D．参考系必须选取地面或相对于地面静止的其他物体 考向二　时间、位移与矢量 本考向聚焦时刻与时间、位移与路程、矢量与标量。考查位移与路程的区别、矢量的判断与运算法则，常以折返跑、坐标位置、航天时刻等情境为载体。 考点三　时刻、时间与位移、路程 ▎知识梳理 1．时刻与时间间隔 （1）时刻：某一瞬时，在表示时间的数轴上，时刻用点表示； （2）时间间隔：两个时刻之间的间隔，在时间数轴上用线段表示，简称时间； （3）常见表述：第n秒初、第n秒末是时刻；前n秒、第n秒内是时间间隔。 2．位移与路程 （1）位移：表示物体（质点）位置的变化，是从初位置指向末位置的有向线段，用 x 表示； （2）路程：物体运动轨迹的长度； （3）性质：位移是矢量，路程是标量。 3．位移与路程的关系 （1）只有在单向直线运动中，位移大小才等于路程； （2）其他情况下，位移大小小于路程； （3）位移由初末位置决定，与运动路径无关；路程由实际路径决定。 图4　位移（有向线段）与路程（轨迹长度） 项目 位移 路程 定义 初位置指向末位置的有向线段 实际运动轨迹的长度 性质 矢量（有大小、有方向） 标量（只有大小） 决定因素 初、末位置，与路径无关 实际运动路径 运算法则 平行四边形定则 代数运算法则 大小关系 单向直线时大小＝路程；其他情况＜路程 总大于或等于位移大小 ▎重难诠释 时刻是“时间轴上的点”，时间间隔是“时间轴上的线段”。“第n秒初、第n秒末”是时刻；“前n秒、第n秒内”是时间间隔。 位移只看初末位置，与路径无关；路程看实际路径。物体做往返运动时，位移大小小于路程。 位移为零时，物体不一定没运动（可能回到出发点）；路程为零时，物体一定静止。 ◆ 例题·变式演练 【例题】折返跑是训练职业足球运动员体能和敏捷度的一种方式。若将6个标示筒相邻两两间隔5m摆放，跑动顺序为①→②→①→③→②→④→③→⑤→④→⑥，以①号标示筒为坐标原点，则全程的路程及位移的大小分别为（　　） A．25m，10m B．25m，5m C．65m，25m D．50m，25m 【变式1】如图所示，从高出地面3m的A点竖直向上抛出一个小球，它上升5m后到达B点，然后回落，最后停在地面。以抛出点为坐标原点、以竖直向上为正方向建立坐标轴，下列说法正确的是（　　） A．B点的坐标xB＝8m B．小球从抛出到落地的位移方向与正方向相同 C．若以落地点为坐标原点，则小球从抛出到落地的位移Δx＝﹣8m D．小球从A到B的位移大小小于从B到落地点的位移大小 【变式2】如图，一辆车轮半径为R的自行车，在水平地面上沿直线运动（车轮与地面间不打滑）。当气门芯从最高点第一次到达最低点时，气门芯的位移大小是（　　） A．2R B． C．2πR D． 【变式3】北京时间2026年1月19日10时34分，“神舟二十号”飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。飞船在轨时间达到270天。以上两个时间数据（　　） A．分别是时刻和时间间隔 B．分别是时间间隔和时刻 C．都是时刻 D．都是时间间隔 考点四　矢量与标量 ▎知识梳理 1．矢量 （1）定义：既有大小又有方向的物理量； （2）运算法则：遵循平行四边形定则（或三角形定则）； （3）常见矢量：位移、速度、速度变化量、加速度、力、电场强度、磁感应强度。 2．标量 （1）定义：只有大小没有方向的物理量； （2）运算法则：遵循代数运算法则（直接加减）； （3）常见标量：质量、时间、路程、温度、密度、功、功率、能量、电流。 3．注意 （1）矢量的正负号表示方向，比较大小看绝对值； （2）电流虽有方向，但不遵循平行四边形定则，是标量。 项目 矢量 标量 大小 有 有 方向 有 无 运算法则 平行四边形定则 代数运算法则 正负号 表示方向 表示大小或性质 举例 位移、速度、力、加速度 质量、时间、路程、电流 ▎重难诠释 判断矢量的标准：既要有大小和方向，还要遵循平行四边形定则。电流有方向但不遵循平行四边形定则，是标量。 矢量的正、负表示方向，比较大小只比较绝对值；标量的正、负一般表示大小。 两个矢量相同，必须大小相等、方向相同。 ◆ 例题·变式演练 【例题】下列各组物理量中，都是矢量的是（　　） A．速率、平均速率、速度变化率 B．速度、速度变化量、加速度 C．速度、平均速度、平均速率 D．瞬时速度、加速度、速率 【变式1】下列物理量是矢量的是（　　） A．电流 B．电功率 C．电动势 D．电场强度 【变式2】关于矢量和标量，下列说法中错误的是（　　） A．矢量是既有大小又有方向的物理量 B．只有大小没有方向的物理量是标量 C．位移﹣10m比5m小 D．﹣10℃比5℃的温度低 【变式3】给出下列物理量：①速度；②质量；③力；④路程；⑤密度；⑥功；⑦温度；⑧热量；⑨时间。其中全部是标量的一组是（　　） A．①⑦⑧⑨ B．②③⑥⑦ C．②⑦⑧⑨ D．①②⑥⑦ 考向三　速度与加速度 本考向聚焦平均速度、瞬时速度、速率与加速度的概念、计算及相互关系。考查平均速度与平均速率的区别、加速度的矢量计算、加速减速的判断，常以体育竞技、交通工具、球类运动等情境为载体。 考点五　平均速度、瞬时速度与速率 ▎知识梳理 1．速度 （1）定义：位移与发生这段位移所用时间之比； （2）公式：； （3）方向：与位移方向相同； （4）物理意义：描述物体运动的快慢。 2．平均速度 （1）定义：物体运动的位移与时间之比； （2）粗略描述物体在一段时间（或一段位移）内运动的平均快慢； （3）方向与位移方向相同。 3．瞬时速度 （1）定义：物体在某一时刻（或某一位置）的速度； （2）精确描述物体在该时刻运动的快慢； （3）方向沿物体运动轨迹的切线方向。 4．速率与平均速率 （1）速率：瞬时速度的大小，是标量； （2）平均速率：物体运动的路程与时间之比。 图5　平均速度（割线）与瞬时速度（切线） 项目 平均速度 瞬时速度 对应范围 一段时间、一段位移 某一时刻、某一位置 计算方法 位移 / 时间 Δt→0（取极限） 方向 与位移方向相同 沿轨迹切线方向 描述 粗略反映平均快慢 精确反映瞬时快慢 速率关系 平均速率＝路程/时间（标量） 速率＝瞬时速度大小 ▎重难诠释 平均速度用位移，平均速率用路程，二者一般不相等。只有单向直线运动时，平均速度大小才等于平均速率。 求平均速度必须用位移，不是用路程。有弯道、往返时，位移大小小于路程，平均速度大小小于平均速率。 平均速度不是“速度的平均值”（不能直接取两速度的算术平均）；瞬时速度是平均速度在 Δt→0 时的极限。 ◆ 例题·变式演练 【例题】省运会期间，某同学骑车由家出发沿导航规划路线经府后西街、太行南路到体育中心观看比赛，如图所示。全程约8.0km，直线距离约6.4km，用时40min。此过程（　　） A．该同学的路程约为6.4km B．该同学的位移大小约为8.0km C．该同学的平均速度约为9.6km/h D．该同学的平均速度约为12km/h 【变式1】某同学绕400m跑道跑一圈用时80s，则（　　） A．平均速度大小是5m/s B．平均速率是5m/s C．瞬时速率一定始终是5m/s D．瞬时速度可能保持不变 【变式2】小莉每天上午6：30从家出发骑电动自行车上学，大概需要15min到达学校。根据电动车新国标，电动自行车设计时速不超过25km/h，上路行驶最大速度不得超过15km/h，否则会自动发出警报响声，这些标准的设定，旨在保障乘坐者的安全。则下列说法正确的是（　　） A．题目中的6：30和15min均指时间 B．题目中的25km/h，指的是平均速度 C．电动车速度仪表盘上的示数18km/h，指的是瞬时速率 D．当研究小莉上学路途所需时间时，不能将小莉看成质点 【变式3】2025年某地中考体育测试在标准田径场上进行（第1分道周长400米），甲、乙两个同学跑100米和跑1500米成绩分别为16秒和5分钟，关于甲、乙两个同学的运动情况，下列说法正确的是（　　） A．甲同学跑100米的平均速度大小为6.25m/s B．甲同学跑100米的最大速度大小为12.5m/s C．乙同学跑1500米的平均速度大小为5m/s D．乙同学跑1500米的位移大小是甲同学跑100米位移的15倍 考点六　加速度的理解与计算 ▎知识梳理 1．速度变化量 （1）定义式：（矢量运算）； （2）物理意义：描述物体速度的变化； （3）方向：与加速度方向相同。 2．加速度 （1）定义：速度变化量与发生这一变化所用时间之比； （2）定义式：； （3）物理意义：描述物体速度变化的快慢（速度变化率）； （4）单位：米每二次方秒，符号 ； （5）方向：与速度变化量 Δv 方向相同，由物体所受合外力决定，与速度方向、速度大小无关。 3．加速度的计算 （1）先规定正方向； （2）确定初速度 、末速度 v； （3）由 求出速度变化量； （4）由 求加速度，注意矢量性。 项目 速度 速度变化量 加速度 物理意义 描述运动快慢 描述速度变化 描述速度变化快慢 定义式 方向 与位移相同 与加速度相同 与Δv相同，由合力决定 决定因素 与位置变化有关 与初末速度有关 由合外力决定 ▎重难诠释 加速度由物体所受合外力决定，与速度 v、速度变化量 Δv 的大小没有必然关系。 速度反向时，Δv 是矢量差，要先规定正方向，末速度带负号代入：；不能用“速率”直接相减。 加速度单位 ，注意与速度单位 m/s 区分。 ◆ 例题·变式演练 【例题】拍球是小孩子喜欢玩的一项游戏，若一次拍球中球竖直落地时速度大小为3m/s，接触地面后原路反弹起时的速度大小为2m/s，假设球与地面的接触时间为0.1s，取竖直向下为正方向，则这段时间内球的平均加速度大小和方向为（　　） A．10m/s2，方向向下 B．10m/s2，方向向上 C．50m/s2，方向向上 D．50m/s2，方向向下 【变式1】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2】如图所示，弹丸的初速度为v1＝5m/s，方向向右。设弹丸与木板作用的时间是0.1s，弹丸击穿木板后速度大小变为2m/s，则下列弹丸穿过木板时加速度大小及方向正确的是（　　） A．30m/s2，方向向右 B．30m/s2，方向向左 C．70m/s2，方向向右 D．70m/s2，方向向左 【变式3】我国复兴号列车以其高速、平稳的运行而享誉全球。在某次测试中，复兴号列车由静止开始启动仅用了50s就达到了正常运行速度360km/h，则这次测试中，列车的平均加速度大小为（　　） A．0.2m/s2 B．1.0m/s2 C．2.0m/s2 D．7.2m/s2 考点七　速度、速度变化量与加速度的关系 ▎知识梳理 1．加速、减速的判断 （1）加速度方向与速度方向相同：物体加速，速度增大； （2）加速度方向与速度方向相反：物体减速，速度减小； （3）加速度为零：速度不变，物体做匀速直线运动。 2．加速度大小与速度大小 （1）加速度大，只表示速度变化快，不表示速度大； （2）加速度小，只表示速度变化慢； （3）加速度与速度同向时，即使加速度减小，速度仍在增大。 3．常见误区 （1）速度大，加速度不一定大； （2）速度为零，加速度不一定为零； （3）速度变化量大，加速度不一定大（还与所用时间有关）。 加速度与速度的关系 运动性质 速度变化 同向（a 与 v 同向） 加速 速度增大 反向（a 与 v 反向） 减速 速度减小 加速度为零 匀速直线运动 速度不变 加速度恒定、同向 匀加速 均匀增大 加速度恒定、反向 匀减速 均匀减小 ▎重难诠释 加速度方向与速度方向相同，物体做加速运动；加速度方向与速度方向相反，物体做减速运动。 加速度方向与速度、速度变化量的大小没有必然联系。加速度增大，速度不一定增大；加速度减小，速度不一定减小。 加速度方向与速度方向相同，若加速度逐渐减小到零，速度仍在增大，直到加速度为零时速度达到最大。 ◆ 例题·变式演练 【例题】2025年9月3日，纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年大会在北京天安门广场隆重举行。活动中检阅车加速沿长安街做单向直线运动，关于检阅车的速度和加速度，下列说法正确的是（　　） A．检阅车的加速度最大时，其速度达到最大 B．检阅车的加速度减小时，其速度逐渐减小 C．检阅车的加速度越大，其速度变化率越大 D．检阅车做减速运动时，其加速度一定减小 【变式1】关于物体的运动，下列说法正确的是（　　） A．物体加速度越大，则速度一定越大 B．物体的速度为0，加速度也一定为0 C．物体加速度方向与速度变化方向相同 D．物体速度变化量越大，则加速度一定越大 【变式2】如图所示，2025年4月1日12时，我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号运载火箭，成功将卫星互联网技术实验卫星发射升空，顺利进入预定轨道，在火箭运动过程中某个阶段，火箭可视为做直线运动，加速度方向始终与速度方向相同，但加速度大小逐渐减小至零，则在此过程中，下列说法正确的是（　　） A．火箭加速升空时，火箭的速度越大，其加速度一定越大 B．火箭位移逐渐增大，当加速度减小至零时，位移达到最大值 C．火箭速度逐渐增大，当加速度减小至零时，速度达到最大值 D．火箭速度逐渐减小，当加速度减小至零时，速度达到最小值 【变式3】新能源汽车在平直的公路上行驶，行车系统显示加速度a与速度v同向。在加速度逐渐减小到零的过程中，汽车的速度v、位移x的变化情况是（　　） A．v逐渐减小，x逐渐减小 B．v逐渐减小，x逐渐增大 C．v逐渐增大，x逐渐增大 D．v逐渐增大，x逐渐减小 ★ 综合练习 ★ 本部分精选15道选择题，覆盖本专题全部考点，请在规定时间内独立完成。 1．下列关于速度和平均速度的说法中正确的是（　　） A．路程与时间的比值等于速度 B．路程与时间的比值等于平均速度 C．平均速度是描述物体位置远近的物理量 D．物体某一时刻运动的方向就是该物体在该时刻速度的方向 2．2024年11月15日23时13分，天舟八号货运飞船在长征七号遥九运载火箭的托举下，从文昌航天发射场升空，随后顺利进入预定轨道，发射任务取得圆满成功。11月16日2时32分，天舟八号货运飞船采用3小时自主快速交会对接模式，成功对接于空间站天和核心舱后向端口。根据以上信息，下列判断正确的是（　　） A．“23时13分”表示时间 B．“3小时”表示时间 C．对接过程中，可将天和核心舱视为质点 D．飞船与空间站对接时，可将飞船视为质点 3．关于质点的位移和路程，下列说法中正确的是（　　） A．刻舟求剑的故事中，“舟已行矣，而剑不行”这句话所选用的参考系是地面 B．在2026年WTT总决赛中，研究樊振东所发旋转球的转动，球可被看作为质点 C．位移的大小可以比路程大 D．第2s末到第4s初，时间间隔为2s 4．如图所示，我国货物列车有的长达4000m，若其以20m/s的速率穿过1000m长的曲线隧道，下列说法正确的是（　　） A．以车头为参考系，各车厢一定都是静止的 B．研究列车穿过隧道的时间，列车可以视为质点 C．列车任一车厢在相同时间内的位移一定相等 D．列车完全穿过隧道的时间约为250s 5．2026年世界人形机器人运动会于8月22日至26日在北京国家速滑馆“冰丝带”举行。机器人足球比赛精彩纷呈，带球跑动、大力抽射、飞身扑救，竞技水平大幅度提升。关于足球比赛，下列说法正确的是（　　） A．机器人球员“看到”足球迎面飞来，选取的参考系是足球 B．研究如何踢出“香蕉球”时，可将足球看成质点 C．一场球赛30分钟，这里的“30分钟”指的是时间间隔 D．运动中的足球，其位移大小可能大于路程 6．在2026年亚洲室内田径锦标赛中，中国选手吴洪娇以2分08秒56的成绩夺得女子800m冠军。若比赛时吴洪娇位于第1跑道，该跑道周长为200m（如图所示），则比赛过程中吴洪娇的平均速度大小约为（　　） A．0 B．6.2m/s C．2m/s D．1.5m/s 7．如图所示，一设计时速250km/h的高铁列车正在穿过长度为1000m的某弯曲隧道，列车从开始进入隧道到全部穿出隧道历时10s。则下列说法正确的是（　　） A．“1000m”指位移大小 B．“10s”指时刻 C．以列车为参考系，隧道是静止的 D．测定列车通过隧道的时间，不能将列车视为质点 8．关于速度与加速度，下列说法正确的是（　　） A．速度变化大，加速度一定大 B．加速度与速度方向相同时，速度增大 C．速度为零时，加速度一定为零 D．速度变化越快，加速度一定越小 9．如图所示，两个相同的光滑弧形槽，一个为A1B1C1凸形，一个为A2B2C2凹形，两个相同小球分别进入两弧形槽的速度都为v，运动到槽的末端速度也都为v，小球通过凸形槽的时间为t1，通过凹形槽的时间为t2，则t1、t2的关系为（　　） A．t1＞t2 B．t1＝t2 C．t1＜t2 D．无法确定 10．随着数字化技术的发展，机器人书法家横空出世，如图为某一次活动中机器人临摹“龍”字时的笔尖轨迹。a、b、c、d为行笔经过的四个点，下列说法正确的是（　　） A．书写过程中毛笔笔尖可看作质点 B．笔尖由a→b→a，平均速度为0 C．笔尖由a→b→a，平均速率为0 D．笔尖由c→d，位移大于路程 11．如图所示是三个质点A、B、C的运动轨迹，三个质点同时从M点出发，同时到达N，下列说法正确的是（　　） A．三个质点从M到N的平均速度相同 B．三个质点到达N点的瞬时速度相同 C．三个质点从M到N的平均速率相同 D．三个质点从M到N的过程中任何时刻的速度方向相同 12．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 13．某车辆启用全新动力标识，新的命名方式直接与车辆的加速性能联系起来，TFSI前面的那组数字称为G值，单位为m/s2，计算公式为“”，式中Δv为从静止开始加速到100km/h的速度变化量，Δt为不同车型对应的加速时间，以下说法正确的是（　　） A．G值越大，车辆的速度增加得越多 B．G值越大，车辆的速度增加得越少 C．G值越大，车辆的速度增加得越快 D．标识为45TFSI的车辆对应的加速时间约为2.2s 14．如图所示为我国海警开展的巡航活动路线图，我国海警船从A港出发先向东直线行驶一段距离到达B处，然后向北行驶一段距离后到达小岛C处，共历时4小时。已知小岛在A港北偏东100km处，A、C连线与正北方向的夹角为60°，则该过程中海警船（　　） A．路程为100km B．位移大小为 C．平均速率为25km/h D．平均速度大小为25km/h 15．在8月22日的第二届世界人形机器人运动会开幕式上举行的100米预赛小组赛上，天卓队机器人以9.39秒的成绩打破了人类百米纪录。该次比赛中，天卓队机器人与其他参赛机器人相比，其整个赛跑过程中一定最大的物理量是（　　） A．位移 B．加速度 C．平均速度 D．速度变化量 2027年高考物理一轮复习（人教版2019）· 江苏专用 · 专题01 运动的描述 第 1 页 学科网（北京）股份有限公司 $专题01　运动的描述　【江苏专用】 2027年高考物理一轮复习（人教版2019） 专题01　运动的描述 2027年高考物理一轮复习 人教版（2019）　江苏专用 建议用时：60 分钟 题量：43 题 难度：★★★★☆ 版本：解析版 ● 内容概览 ● 01 　质点与参考系 　考点一　质点 　考点二　参考系 02 　时间、位移与矢量 　考点三　时刻、时间与位移、路程 　考点四　矢量与标量 03 　速度与加速度 　考点五　平均速度、瞬时速度与速率 　考点六　加速度的理解与计算 　考点七　速度、速度变化量与加速度的关系 04 　综合练习 ▎学习目标 1．了解质点、参考系的概念，能判断物体能否视为质点，会根据实际需要选取参考系。 2．理解时刻、时间间隔、位移、路程的概念，能区分矢量与标量，会进行简单的位移计算。 3．理解速度、平均速度、瞬时速度与速率的概念，能正确计算平均速度与平均速率。 4．理解速度变化量与加速度的概念，掌握加速度的计算方法，能正确判断加速度的方向。 5．理解速度、速度变化量与加速度之间的关系，能分析物体加速、减速的条件。 ▎课标与考情 【课标要求】经历质点模型的建构过程，了解质点的理想化模型特点，能将特定实际情境中的物体抽象成质点；理解位移、速度和加速度的概念，了解其矢量性；体会科学思维中的模型建构与抽象概括方法，感悟物理模型化方法在探索自然规律中的作用。 【考情分析】江苏高考物理采用自主命题（满分100分，考试时间75分钟）：第一部分为单项选择题（10题，每题4分，共40分）；第二部分为非选择题（5题，共60分，含1道实验题和4道计算题）。“运动的描述”是力学的基石，多以单项选择题形式出现，常以高铁、航天、无人机、体育竞技、生活交通等真实情境为载体，考查质点判断、参考系选取、位移与路程、平均速度与瞬时速度、加速度的理解与计算；相关概念在非选择题的运动学综合中也高频渗透，是后续匀变速直线运动、力与运动等专题的基础。 ▎思维导图 图1　运动的描述知识网络 考向一　质点与参考系 本考向聚焦运动描述的两个基础概念：质点模型与参考系。考查物体能否视为质点、参考系的选取及相对运动，常以高铁、航天、导航等科技情境为载体。 考点一　质点 ▎知识梳理 1．机械运动 （1）定义：物体的空间位置随时间的变化，称为机械运动，简称运动。 （2）特点：机械运动是自然界最基本、最普遍的运动形式；运动是绝对的，静止是相对的。 2．质点 （1）定义：在某些情况下，我们忽略物体的大小和形状，把它简化为一个具有质量的点，这样的点叫作质点。 （2）两个基本特点：①质点是“有质量的点”，具有质量、不占空间；②质点是一种理想化的物理模型，实际中并不存在。 （3）物理意义：质点是实际物体的科学抽象，能使所研究的问题得到简化，便于处理。 3．物体能看成质点的条件 （1）物体的大小和形状对所研究问题的影响可以忽略； （2）物体做平动（各部分运动情况相同）； （3）物体虽有转动，但相对平动而言，转动的影响可以忽略。 图2　火车穿隧道（研究火车长度时不可忽略） 图3　空间站（研究运行轨迹时可视为质点） 项目 实际物体 质点 是否存在 客观真实存在 理想化模型，实际不存在 大小形状 一定具有 被忽略，无大小、无形状 是否有质量 具有 具有质量 典型情境 足球、列车、地球 研究全程时间、运动轨迹 能否视为质点 —— 由研究问题决定，与物体本身大小无关 ▎重难诠释 质点不是“体积很小的物体”，也不是几何学中的“点”，而是“有质量、无大小”的科学抽象。 能否把物体看成质点，与物体本身的大小、形状、动作等均无关，只取决于物体的大小、形状对所研究问题的影响能否忽略。同一物体在一问题中能看成质点，在另一问题中可能不能。 记忆点：把一座城市在地图上标成一个圆点——只关心“它在哪”，不关心“它长什么样”。 ◆ 例题·变式演练 【例题】成渝中线高铁是沿江高铁重要干线，正线全长292km，列车设计最高速率350km/h，计划2027年底建成通车，通车后重庆北站至成都站最快约50分钟。一列动车组试运行时从重庆北站静止出发，加速至最高速度后匀速行驶，最后减速抵达成都站。下列说法正确的是（　　） A．292km是动车从重庆北站到成都站的位移大小 B．350km/h指动车全程的平均速度 C．计算动车往返成渝的总运行时间，可将动车看成质点 D．动车加速运行过程中速度增大，加速度一定不断增大 【答案】C 【解答】解：A．292km是轨道轨迹长度，属于路程；位移是两地直线距离，小于路程，故A错误； B．350km/h是列车能达到的最大瞬时速度，不是全程平均速度，故B错误； C．动车自身长度远小于线路总长，研究全程运动时间时，形状大小可忽略，能视为质点，故C正确； D．速度增大仅说明加速度与速度同向，不能判断加速度的变化情况，加速度可以不变、减小或增大，故D错误。 故选：C。 【易错点】　判断能否看成质点，关键看“物体的大小、形状对所研究问题的影响能否忽略”，与物体本身大小无关。研究全程运行时间、运动轨迹时能看成质点；研究列车进出站、姿态、各部分运动时不能。 【变式1】内蒙古“十五五规划”重要铁路“太锡铁路”项目图如图所示。作为该项目重要衔接部分，锡林浩特至呼和浩特段已开通动车组。本次开通的复兴号CR200J3﹣B型动力集中型动车组列车最大运行时速为160km/h。2026年6月30日，C978/5次列车上午08：44从锡林浩特站始发，14：40到达呼和浩特站。下列说法正确的是（　　） A．研究该车的运动轨迹时，该车可视为质点 B．该车的位移大小约为960km C．160km/h是平均速度 D．该车全程用时14小时40分钟 【答案】A 【解答】解：A．研究该车的运动轨迹时，列车的形状和大小可以忽略不计，该车可视为质点，故A正确； B．160km/h是列车的最大运行时速，全程列车实际运行时间接近6小时，平均速率小于160km/h，因此全程的路程都达不到960km；且位移大小一定小于对应的铁路路程，故该车的位移大小不可能为960km，故B错误； C．160km/h是列车运行过程中允许达到的最大瞬时速率，不是平均速度，故C错误； D．14：40是到达呼和浩特站的时刻，由题意知，全程列车实际运行时间接近6小时，故D错误。 故选：A。 【变式2】智能手机上装载的众多app给我们的生活带来了很多的便利，如图所示为百度地图app的一张截图，表示了某次导航的具体路径，其推荐路线中有两个数据，20分钟，14公里，关于这两个数据，下列说法正确的是（　　） A．研究汽车在导航图中的位置时，可以把汽车看作质点 B．20分钟表示的是某个时刻 C．14公里表示了此次行程的位移的大小 D．根据这两个数据，我们可以算出此次行程的平均速度的大小 【答案】A 【解答】解：A、研究汽车在导航图中的位置时，汽车的大小和形状相对于运动轨迹可以忽略不计，可以把汽车看作质点，故A正确； B、推荐路线中的20分钟是指这段行程所经历的时间，表示时间间隔，不是时刻，故B错误； C、推荐路线中的14公里是汽车运动轨迹的实际长度，表示此次行程的路程，不是位移的大小，故C错误； D、平均速度等于位移与时间的比值，由于此次行程的位移未知，所以无法计算出此次行程的平均速度的大小，故D错误。 故选：A。 【变式3】下列关于质点的说法，正确的是（　　） A．运转中的地球不能看作质点，而原子核可以看作质点 B．研究火车通过路旁一根电线杆时，火车可以看作质点 C．研究奥运会乒乓球运动员打出的弧圈球时不能把乒乓球看作质点 D．研究奥运会跳水运动员跳水动作时，能将运动员看作质点 【答案】C 【解答】解：A．如果研究地球公转时，地球大小远小于日地距离，可看作质点；研究原子核内部结构时，原子核不可看作质点，故A错误； B．研究火车通过电线杆的过程时，火车长度对通过时间的影响不可忽略，不能看作质点，故B错误； C．研究弧圈球时，乒乓球的旋转、各部分运动差异是研究的核心内容，大小形状不可忽略，不能看作质点，故C正确； D．研究跳水动作时，需要关注运动员的肢体姿态、动作细节，大小形状不可忽略，不能看作质点，故D错误。 故选：C。 考点二　参考系 ▎知识梳理 1．运动的相对性 （1）运动是绝对的，一切物体都在运动； （2）静止是相对的，描述物体运动需要先选择参考系。 2．参考系 （1）定义：在描述物体运动时，用来作为参考、假定为不动的物体（或物体系），叫作参考系。 （2）四个特性： ①标准性：被选为参考系的物体，无论其本身是否运动，都视为静止； ②任意性：参考系的选取原则上是任意的； ③统一性：比较两个物体的运动时，必须选择同一参考系； ④差异性：选择不同参考系，对同一物体运动的描述可能不同。 （3）通常选取：地面（或相对地面静止的物体）作为参考系。 3．相对运动与相对静止 （1）相对静止：两个物体运动的快慢、方向相同，相对位置不变； （2）相对运动：两个物体的相对位置发生变化。 项目 参照物 参考系 概念 被选作标准的物体 被选作标准的物体或物体系 范围 通常为单个物体 可为物体或物体系，可延伸为坐标系 要求 假定为静止 假定为静止 选取 通常取地面 通常取地面，可任意选取 ▎重难诠释 参考系本身可以是运动的，只是在描述运动时被“假定为不动”。以运动物体为参考系时，原来静止的物体将向相反方向运动。 判断“相对静止”的关键：两个物体的速度（大小、方向）相同，相对位置不变，如空中加油、编队飞行。 比较两物体运动必须选同一参考系，否则结论没有意义。 ◆ 例题·变式演练 【例题】某空中加油机给两架飞行中的战机同时加油，则下列说法正确的是（　　） A．研究加油问题时，可将加油机视为质点 B．研究加油机远程续航问题时，不能将加油机视为质点 C．以加油机为参考系，两架战机是运动的 D．以其中一架战机为参考系，加油机和另一架战机都是静止的 【答案】D 【解答】解：A．根据题意分析可知，研究加油问题时，加油机的形状和体积对所研究问题的影响不能忽略，因此不能将加油机视为质点，故A错误； B．根据题意分析可知，研究加油机远程续航问题时，其大小和形状可以忽略，能视为质点，故B错误； C．根据题意分析可知，为了确保安全，加油过程中，加油机和两架战机的相对位置需要保持不变，则以加油机为参考系，两架战机是静止的，故C错误； D．根据题意分析可知，以其中一架战机为参考系，加油机和另一架战机也都是静止的，故D正确。 故选：D。 【易错点】　参考系的选取是任意的，被选为参考系的物体都假定静止。加油时加油机与战机同速、同向、相对位置不变，以加油机为参考系战机静止；比较两物体运动必须选同一参考系。 【变式1】一辆在雨中匀速向前行驶的轿车内，司机（以自己为参考系）观察到侧面窗外的雨滴是竖直向下运动的。若以地面为参考系，雨滴的运动方向是（　　） A．竖直向下 B．斜向前下方 C．斜向后下方 D．水平方向向后运动 【答案】B 【解答】解：根据题意分析可知，司机与轿车相对静止，因此雨滴相对司机的速度就是雨滴相对轿车的速度，有 以水平向前为x轴正方向、竖直向下为y轴正方向。司机观察到雨滴竖直向下运动，说明雨滴相对车的水平速度分量为零，竖直速度分量向下；轿车相对地面的速度只有水平向前的分量。雨滴相对地面的水平速度分量为v雨对地x＝v雨对车x+v车对地x＝v车对地x＞0 雨滴相对地面的竖直速度分量为v雨对地y＝v雨对车y+v车对地y＝v雨对车y＞0 雨滴相对地面同时具有水平向前和竖直向下的速度分量，合速度方向斜向前下方，故B正确，ACD错误。 故选：B。 【变式2】7月19日晚间，一场“夏之乐章，梦入星河”无人机秀首飞彩排在大王山旅游度假区桐溪湖畔上演。如图所示，2000架无人机组成沉浸式天幕画面后，正以相同的速度和方向整体移动，若认为其中一架无人机静止时选择的参照物是（　　） A．观众 B．地面 C．建筑物 D．另一架无人机 【答案】D 【解答】解：A、无人机相对于观众的位置在不断发生变化，以观众为参照物，无人机是运动的，故A错误； B、无人机相对于地面的位置在不断发生变化，以地面为参照物，无人机是运动的，故B错误； C、无人机相对于建筑物的位置在不断发生变化，以建筑物为参照物，无人机是运动的，故C错误； D、2000架无人机以相同的速度和方向整体移动，任意两架无人机之间的相对位置没有发生变化。以另一架无人机为参照物，该无人机是静止的，故D正确。 故选：D。 【变式3】关于参考系的选取，下列说法中错误的是（　　） A．研究物体的运动，必须选定参考系 B．描述一个物体的运动情况时，参考系是可以任意选取的 C．研究地面上物体的运动时，常取地面或相对于地面静止的其他物体做参考系 D．参考系必须选取地面或相对于地面静止的其他物体 【答案】D 【解答】解：A、研究物体运动必须选定参考系，因为运动是相对的，故A正确； B、参考系的选取是任意的，描述运动时可自由选择，故B正确； C、研究地面物体运动时，常以地面或相对地面静止的物体为参考系，故C正确； D、参考系无需强制选择地面或相对地面静止的物体，故D错误。 本题选错误的，故选：D。 考向二　时间、位移与矢量 本考向聚焦时刻与时间、位移与路程、矢量与标量。考查位移与路程的区别、矢量的判断与运算法则，常以折返跑、坐标位置、航天时刻等情境为载体。 考点三　时刻、时间与位移、路程 ▎知识梳理 1．时刻与时间间隔 （1）时刻：某一瞬时，在表示时间的数轴上，时刻用点表示； （2）时间间隔：两个时刻之间的间隔，在时间数轴上用线段表示，简称时间； （3）常见表述：第n秒初、第n秒末是时刻；前n秒、第n秒内是时间间隔。 2．位移与路程 （1）位移：表示物体（质点）位置的变化，是从初位置指向末位置的有向线段，用 x 表示； （2）路程：物体运动轨迹的长度； （3）性质：位移是矢量，路程是标量。 3．位移与路程的关系 （1）只有在单向直线运动中，位移大小才等于路程； （2）其他情况下，位移大小小于路程； （3）位移由初末位置决定，与运动路径无关；路程由实际路径决定。 图4　位移（有向线段）与路程（轨迹长度） 项目 位移 路程 定义 初位置指向末位置的有向线段 实际运动轨迹的长度 性质 矢量（有大小、有方向） 标量（只有大小） 决定因素 初、末位置，与路径无关 实际运动路径 运算法则 平行四边形定则 代数运算法则 大小关系 单向直线时大小＝路程；其他情况＜路程 总大于或等于位移大小 ▎重难诠释 时刻是“时间轴上的点”，时间间隔是“时间轴上的线段”。“第n秒初、第n秒末”是时刻；“前n秒、第n秒内”是时间间隔。 位移只看初末位置，与路径无关；路程看实际路径。物体做往返运动时，位移大小小于路程。 位移为零时，物体不一定没运动（可能回到出发点）；路程为零时，物体一定静止。 ◆ 例题·变式演练 【例题】折返跑是训练职业足球运动员体能和敏捷度的一种方式。若将6个标示筒相邻两两间隔5m摆放，跑动顺序为①→②→①→③→②→④→③→⑤→④→⑥，以①号标示筒为坐标原点，则全程的路程及位移的大小分别为（　　） A．25m，10m B．25m，5m C．65m，25m D．50m，25m 【答案】C 【解答】解：设相邻两标示筒间距为d，由题意可知d＝5m。全程的初位置坐标为x1＝0，末位置坐标为x6＝25m，位移大小等于初、末位置之间的直线距离，即Δx＝x6﹣x1＝25m﹣0＝25m；根据给定的跑动顺序①→②→①→③→②→④→③→⑤→④→⑥，各段跑动路程对应间距分别为d、d、2d、d、2d、d、2d、d、2d，则总路程为s＝13d＝13×5m＝65m。 ABD、根据上述分析可知，全程的路程为65m，位移大小为25m，故ABD错误； C、根据上述分析可知，全程的路程为65m，位移大小为25m，故C正确。 故选：C。 【易错点】　位移是初位置指向末位置的有向线段，大小只看初末位置；路程是实际运动轨迹的长度。折返跑有往返，位移大小等于起点到终点的直线距离，路程是各段长度之和，二者不等。 【变式1】如图所示，从高出地面3m的A点竖直向上抛出一个小球，它上升5m后到达B点，然后回落，最后停在地面。以抛出点为坐标原点、以竖直向上为正方向建立坐标轴，下列说法正确的是（　　） A．B点的坐标xB＝8m B．小球从抛出到落地的位移方向与正方向相同 C．若以落地点为坐标原点，则小球从抛出到落地的位移Δx＝﹣8m D．小球从A到B的位移大小小于从B到落地点的位移大小 【答案】D 【解答】解：A、以抛出点为坐标原点、以竖直向上为正方向建立坐标轴，B点的坐标xB＝5m，故A错误； B、小球从抛出到落地的位移方向与正方向相反，故B错误； C、若以落地点作为坐标原点，抛出点在地面上方3m，小球从抛出点到落地，初位置坐标为3m、末位置坐标为0，小球的位移Δx＝x﹣xA＝0﹣3m＝﹣3m，故C错误； D、小球从A到B的位移大小为5m，小于从B到落地点的位移大小8m，故D正确。 故选：D。 【变式2】如图，一辆车轮半径为R的自行车，在水平地面上沿直线运动（车轮与地面间不打滑）。当气门芯从最高点第一次到达最低点时，气门芯的位移大小是（　　） A．2R B． C．2πR D． 【答案】B 【解答】解：气门芯从最高点第一次到达最低点过程中，水平位移为πR，竖直位移为2R，所以总位移大小为，故B正确，ACD错误。 故选：B。 【变式3】北京时间2026年1月19日10时34分，“神舟二十号”飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。飞船在轨时间达到270天。以上两个时间数据（　　） A．分别是时刻和时间间隔 B．分别是时间间隔和时刻 C．都是时刻 D．都是时间间隔 【答案】A 【解答】解：“2026年1月19日10时34分”是一个瞬时，属于时刻；“270天”是飞船在轨过程的总时长，属于时间间隔，故A正确，BCD错误。 故选：A。 考点四　矢量与标量 ▎知识梳理 1．矢量 （1）定义：既有大小又有方向的物理量； （2）运算法则：遵循平行四边形定则（或三角形定则）； （3）常见矢量：位移、速度、速度变化量、加速度、力、电场强度、磁感应强度。 2．标量 （1）定义：只有大小没有方向的物理量； （2）运算法则：遵循代数运算法则（直接加减）； （3）常见标量：质量、时间、路程、温度、密度、功、功率、能量、电流。 3．注意 （1）矢量的正负号表示方向，比较大小看绝对值； （2）电流虽有方向，但不遵循平行四边形定则，是标量。 项目 矢量 标量 大小 有 有 方向 有 无 运算法则 平行四边形定则 代数运算法则 正负号 表示方向 表示大小或性质 举例 位移、速度、力、加速度 质量、时间、路程、电流 ▎重难诠释 判断矢量的标准：既要有大小和方向，还要遵循平行四边形定则。电流有方向但不遵循平行四边形定则，是标量。 矢量的正、负表示方向，比较大小只比较绝对值；标量的正、负一般表示大小。 两个矢量相同，必须大小相等、方向相同。 ◆ 例题·变式演练 【例题】下列各组物理量中，都是矢量的是（　　） A．速率、平均速率、速度变化率 B．速度、速度变化量、加速度 C．速度、平均速度、平均速率 D．瞬时速度、加速度、速率 【答案】B 【解答】解：A、速率和平均速率是标量，速度变化率是矢量，故A错误； B、速度、速度变化量和加速度都是矢量，故B正确； C、速度和平均速度是矢量，平均速率是标量，故C错误； D、瞬时速度和加速度是矢量，速率是标量，故D错误。 故选：B。 【易错点】　矢量既有大小又有方向，运算遵循平行四边形定则；标量只有大小，运算遵循代数法则。速度、速度变化量、加速度都是矢量；速率、路程、质量、时间都是标量。注意电流虽有方向但不遵循平行四边形定则，是标量。 【变式1】下列物理量是矢量的是（　　） A．电流 B．电功率 C．电动势 D．电场强度 【答案】D 【解答】解：A、电流有方向，但是其运算不遵守平行四边形定则，是标量，故A错误； B、电功率只有大小没有方向，是标量，故B错误； C、电动势是标量，故C错误； D、电场强度既有大小又有方向，是矢量，故D正确。 故选：D。 【变式2】关于矢量和标量，下列说法中错误的是（　　） A．矢量是既有大小又有方向的物理量 B．只有大小没有方向的物理量是标量 C．位移﹣10m比5m小 D．﹣10℃比5℃的温度低 【答案】C 【解答】解：A、矢量是既有大小又有方向的物理量，故A正确； B、只有大小没有方向，故B正确； C、位移的正负表示方向，大小比较绝对值，﹣10 m的位移大小为10 m，比5 m大，故C错误； D、温度是标量，正负号代表温度高低，﹣10℃比5℃低，故D正确。 本题选错误的说法，故选C。 【变式3】给出下列物理量：①速度；②质量；③力；④路程；⑤密度；⑥功；⑦温度；⑧热量；⑨时间。其中全部是标量的一组是（　　） A．①⑦⑧⑨ B．②③⑥⑦ C．②⑦⑧⑨ D．①②⑥⑦ 【答案】C 【解答】解：速度和力既有大小，又有方向，且遵循平行四边形定则，故均属于矢量；质量、路程、密度、功、温度、热量和时间均只有大小，没有方向，均属于标量，故ABD错误，C正确。 故选：C。 考向三　速度与加速度 本考向聚焦平均速度、瞬时速度、速率与加速度的概念、计算及相互关系。考查平均速度与平均速率的区别、加速度的矢量计算、加速减速的判断，常以体育竞技、交通工具、球类运动等情境为载体。 考点五　平均速度、瞬时速度与速率 ▎知识梳理 1．速度 （1）定义：位移与发生这段位移所用时间之比； （2）公式：； （3）方向：与位移方向相同； （4）物理意义：描述物体运动的快慢。 2．平均速度 （1）定义：物体运动的位移与时间之比； （2）粗略描述物体在一段时间（或一段位移）内运动的平均快慢； （3）方向与位移方向相同。 3．瞬时速度 （1）定义：物体在某一时刻（或某一位置）的速度； （2）精确描述物体在该时刻运动的快慢； （3）方向沿物体运动轨迹的切线方向。 4．速率与平均速率 （1）速率：瞬时速度的大小，是标量； （2）平均速率：物体运动的路程与时间之比。 图5　平均速度（割线）与瞬时速度（切线） 项目 平均速度 瞬时速度 对应范围 一段时间、一段位移 某一时刻、某一位置 计算方法 位移 / 时间 Δt→0（取极限） 方向 与位移方向相同 沿轨迹切线方向 描述 粗略反映平均快慢 精确反映瞬时快慢 速率关系 平均速率＝路程/时间（标量） 速率＝瞬时速度大小 ▎重难诠释 平均速度用位移，平均速率用路程，二者一般不相等。只有单向直线运动时，平均速度大小才等于平均速率。 求平均速度必须用位移，不是用路程。有弯道、往返时，位移大小小于路程，平均速度大小小于平均速率。 平均速度不是“速度的平均值”（不能直接取两速度的算术平均）；瞬时速度是平均速度在 Δt→0 时的极限。 ◆ 例题·变式演练 【例题】省运会期间，某同学骑车由家出发沿导航规划路线经府后西街、太行南路到体育中心观看比赛，如图所示。全程约8.0km，直线距离约6.4km，用时40min。此过程（　　） A．该同学的路程约为6.4km B．该同学的位移大小约为8.0km C．该同学的平均速度约为9.6km/h D．该同学的平均速度约为12km/h 【答案】C 【解答】解：A、路程是指物体实际运动轨迹的长度，由题意可知该同学的路程为s＝8.0km，故A错误； B、位移大小等于由初位置指向末位置的有向线段的长度，由题意可知该同学的位移大小为x＝6.4km，故B错误； CD、已知运动时间，根据平均速度公式可得该同学的平均速度大小为，故C正确，D错误。 故选：C。 【易错点】　平均速度＝位移/时间，方向与位移相同；平均速率＝路程/时间。求平均速度必须用位移而非路程。有弯道或往返时，位移大小小于路程，平均速度大小小于平均速率。 【变式1】某同学绕400m跑道跑一圈用时80s，则（　　） A．平均速度大小是5m/s B．平均速率是5m/s C．瞬时速率一定始终是5m/s D．瞬时速度可能保持不变 【答案】B 【解答】解：A．某同学绕400m跑道跑一圈用时80s，位移为0，根据平均速度的计算公式可知，平均速度为0，故A错误； B．平均速率等于路程除以时间，所以该同学的平均速率为，故B正确； C．瞬时速率是瞬时速度的大小，在跑步过程中速度可能变化（如加速或减速），所以瞬时速率不一定始终是5m/s，故C错误； D．瞬时速度是矢量，包含大小和方向。在环形跑道上运动时，方向不断变化，因此瞬时速度不可能保持不变，故D错误。 故选：B。 【变式2】小莉每天上午6：30从家出发骑电动自行车上学，大概需要15min到达学校。根据电动车新国标，电动自行车设计时速不超过25km/h，上路行驶最大速度不得超过15km/h，否则会自动发出警报响声，这些标准的设定，旨在保障乘坐者的安全。则下列说法正确的是（　　） A．题目中的6：30和15min均指时间 B．题目中的25km/h，指的是平均速度 C．电动车速度仪表盘上的示数18km/h，指的是瞬时速率 D．当研究小莉上学路途所需时间时，不能将小莉看成质点 【答案】C 【解答】解：A、题目中的6：30指的是时刻，15min指的是时间间隔，故A错误； B、题目中的设计时速不超过25km/h指的是瞬时速度的大小，即瞬时速率，不是平均速度，故B错误； C、电动车速度仪表盘上的示数18km/h指的是某一时刻的速度大小，即瞬时速率，故C正确； D、当研究小莉上学路途所需时间时，小莉的大小和形状对所研究的问题影响可忽略不计，能将小莉看成质点，故D错误。 故选：C。 【变式3】2025年某地中考体育测试在标准田径场上进行（第1分道周长400米），甲、乙两个同学跑100米和跑1500米成绩分别为16秒和5分钟，关于甲、乙两个同学的运动情况，下列说法正确的是（　　） A．甲同学跑100米的平均速度大小为6.25m/s B．甲同学跑100米的最大速度大小为12.5m/s C．乙同学跑1500米的平均速度大小为5m/s D．乙同学跑1500米的位移大小是甲同学跑100米位移的15倍 【答案】A 【解答】解：A、100米比赛在直道上进行，甲同学的位移大小等于路程，即x1＝100m，所用时间t1＝16s，其平均速度大小，故A正确； B、由于甲同学在100米测试中的具体运动规律未知，无法求出其最大速度的大小，故B错误； C、乙同学跑1500米，标准田径场400米一圈，其起点与终点不重合，位移大小x2小于路程s2＝1500m，所用时间t2＝5min＝300s，根据平均速度定义可知，平均速度大小，故C错误； D、乙同学的位移大小x2＜1500m，甲同学的位移大小x1＝100m，故乙同学的位移大小不是甲同学位移大小的15倍，故D错误。 故选：A。 考点六　加速度的理解与计算 ▎知识梳理 1．速度变化量 （1）定义式：（矢量运算）； （2）物理意义：描述物体速度的变化； （3）方向：与加速度方向相同。 2．加速度 （1）定义：速度变化量与发生这一变化所用时间之比； （2）定义式：； （3）物理意义：描述物体速度变化的快慢（速度变化率）； （4）单位：米每二次方秒，符号 ； （5）方向：与速度变化量 Δv 方向相同，由物体所受合外力决定，与速度方向、速度大小无关。 3．加速度的计算 （1）先规定正方向； （2）确定初速度 、末速度 v； （3）由 求出速度变化量； （4）由 求加速度，注意矢量性。 项目 速度 速度变化量 加速度 物理意义 描述运动快慢 描述速度变化 描述速度变化快慢 定义式 方向 与位移相同 与加速度相同 与Δv相同，由合力决定 决定因素 与位置变化有关 与初末速度有关 由合外力决定 ▎重难诠释 加速度由物体所受合外力决定，与速度 v、速度变化量 Δv 的大小没有必然关系。 速度反向时，Δv 是矢量差，要先规定正方向，末速度带负号代入：；不能用“速率”直接相减。 加速度单位 ，注意与速度单位 m/s 区分。 ◆ 例题·变式演练 【例题】拍球是小孩子喜欢玩的一项游戏，若一次拍球中球竖直落地时速度大小为3m/s，接触地面后原路反弹起时的速度大小为2m/s，假设球与地面的接触时间为0.1s，取竖直向下为正方向，则这段时间内球的平均加速度大小和方向为（　　） A．10m/s2，方向向下 B．10m/s2，方向向上 C．50m/s2，方向向上 D．50m/s2，方向向下 【答案】C 【解答】解：规定竖直向下为正方向，则球落地的速度为v0＝3m/s 反弹后的速度为v＝﹣2m/s 根据加速度定义式 代入数据可得a＝﹣50m/s2，负号表示加速度方向与规定的正方向相反，即方向向上，加速度大小为50m/s2，故C正确，ABD错误。 故选：C。 【易错点】　加速度 a＝Δv/Δt，是矢量，方向与Δv相同。速度反向时，要先规定正方向，末速度带负号按矢量运算；不能用“速率”大小直接相减。 【变式1】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 【解答】解：AB、取篮球初速度方向为正方向，则初速度v0＝8m/s，末速度v＝﹣5m/s 则速度变化量Δv＝v﹣v0 代入数据可得Δv＝﹣13m/s，故AB错误； CD、由加速度定义 接触时间Δt＝0.1s 代入数据可得a＝﹣130m/s2，故C错误，D正确。 故选：D。 【变式2】如图所示，弹丸的初速度为v1＝5m/s，方向向右。设弹丸与木板作用的时间是0.1s，弹丸击穿木板后速度大小变为2m/s，则下列弹丸穿过木板时加速度大小及方向正确的是（　　） A．30m/s2，方向向右 B．30m/s2，方向向左 C．70m/s2，方向向右 D．70m/s2，方向向左 【答案】B 【解答】解：规定弹丸初速度向右为正方向，已知初速度v1＝5m/s，末速度v2＝2m/s（方向仍向右，故为正），作用时间Δt＝0.1s。 根据加速度定义 代入数据可得a＝﹣30m/s2，负号表示加速度方向向左，故B正确，ACD错误。 故选：B。 【变式3】我国复兴号列车以其高速、平稳的运行而享誉全球。在某次测试中，复兴号列车由静止开始启动仅用了50s就达到了正常运行速度360km/h，则这次测试中，列车的平均加速度大小为（　　） A．0.2m/s2 B．1.0m/s2 C．2.0m/s2 D．7.2m/s2 【答案】C 【解答】解： 速度的变化量为Δv＝v﹣v0 代入数据可得Δv＝100m/s 则根据平均加速度的定义式可知，列车的平均加速度大小为，故C正确，ABD错误。 故选：C。 考点七　速度、速度变化量与加速度的关系 ▎知识梳理 1．加速、减速的判断 （1）加速度方向与速度方向相同：物体加速，速度增大； （2）加速度方向与速度方向相反：物体减速，速度减小； （3）加速度为零：速度不变，物体做匀速直线运动。 2．加速度大小与速度大小 （1）加速度大，只表示速度变化快，不表示速度大； （2）加速度小，只表示速度变化慢； （3）加速度与速度同向时，即使加速度减小，速度仍在增大。 3．常见误区 （1）速度大，加速度不一定大； （2）速度为零，加速度不一定为零； （3）速度变化量大，加速度不一定大（还与所用时间有关）。 加速度与速度的关系 运动性质 速度变化 同向（a 与 v 同向） 加速 速度增大 反向（a 与 v 反向） 减速 速度减小 加速度为零 匀速直线运动 速度不变 加速度恒定、同向 匀加速 均匀增大 加速度恒定、反向 匀减速 均匀减小 ▎重难诠释 加速度方向与速度方向相同，物体做加速运动；加速度方向与速度方向相反，物体做减速运动。 加速度方向与速度、速度变化量的大小没有必然联系。加速度增大，速度不一定增大；加速度减小，速度不一定减小。 加速度方向与速度方向相同，若加速度逐渐减小到零，速度仍在增大，直到加速度为零时速度达到最大。 ◆ 例题·变式演练 【例题】2025年9月3日，纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年大会在北京天安门广场隆重举行。活动中检阅车加速沿长安街做单向直线运动，关于检阅车的速度和加速度，下列说法正确的是（　　） A．检阅车的加速度最大时，其速度达到最大 B．检阅车的加速度减小时，其速度逐渐减小 C．检阅车的加速度越大，其速度变化率越大 D．检阅车做减速运动时，其加速度一定减小 【答案】C 【解答】解：A、检阅车的加速度最大时，其速度不一定达到最大，速度是状态量，速度变化由加速度累积，加速度最大可能发生在速度较小时，例如启动阶段，之后速度继续增加，故A错误； B、检阅车的加速度减小时，只要加速度方向与速度方向相同，速度仍增加，只是增加率减小，故速度不一定减小，故B错误； C、加速度定义为单位时间内速度的变化量，即速度变化率，因此加速度越大，速度变化率越大，故C正确； D、检阅车做减速运动时，加速度方向与速度方向相反，但加速度大小不一定减小，如匀减速运动时加速度恒定，故D错误。 故选：C。 【易错点】　加速度描述速度变化的快慢（速度变化率），与速度大小、速度变化量大小没有必然联系。加速度与速度同向时速度增大，反向时速度减小；加速度减小，速度不一定减小。 【变式1】关于物体的运动，下列说法正确的是（　　） A．物体加速度越大，则速度一定越大 B．物体的速度为0，加速度也一定为0 C．物体加速度方向与速度变化方向相同 D．物体速度变化量越大，则加速度一定越大 【答案】C 【解答】解：A．加速度大小与速度大小无直接关联，加速度大仅说明速度变化快，速度不一定大，故A错误； B．速度为0时加速度不一定为0，例如物体从静止开始加速运动，加速度不为零，故B错误； C．根据，可知加速度a的方向与速度变化量Δv的方向一定相同，故C正确； D．加速度是速度变化量与对应时间的比值，速度变化量越大时，若变化所用时间也很长，加速度可能很小，故D错误。 故选：C。 【变式2】如图所示，2025年4月1日12时，我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号运载火箭，成功将卫星互联网技术实验卫星发射升空，顺利进入预定轨道，在火箭运动过程中某个阶段，火箭可视为做直线运动，加速度方向始终与速度方向相同，但加速度大小逐渐减小至零，则在此过程中，下列说法正确的是（　　） A．火箭加速升空时，火箭的速度越大，其加速度一定越大 B．火箭位移逐渐增大，当加速度减小至零时，位移达到最大值 C．火箭速度逐渐增大，当加速度减小至零时，速度达到最大值 D．火箭速度逐渐减小，当加速度减小至零时，速度达到最小值 【答案】C 【解答】解：火箭在运动过程中，其加速度方向始终与速度方向相同，则火箭一直做加速直线运动，速度逐渐增大；又因为加速度大小逐渐减小至零，可知火箭的速度增加得越来越慢，当加速度减小至零时，速度不再增加，达到最大值，此后火箭将继续向前运动，位移仍继续增大。 A、在此过程中，火箭的速度逐渐增大，而加速度逐渐减小，故火箭的速度越大时其加速度越小，故A错误； B、当加速度减小至零时，火箭的速度达到最大，此后火箭将继续向前运动，位移将继续增大，并没有达到最大值，故B错误； C、由于加速度方向始终与速度方向相同，火箭做加速运动，速度逐渐增大，当加速度减小至零时，速度不再增加，达到最大值，故C正确； D、在整个过程中火箭的速度始终逐渐增大，当加速度减小至零时速度达到最大值，故D错误。 故选：C。 【变式3】新能源汽车在平直的公路上行驶，行车系统显示加速度a与速度v同向。在加速度逐渐减小到零的过程中，汽车的速度v、位移x的变化情况是（　　） A．v逐渐减小，x逐渐减小 B．v逐渐减小，x逐渐增大 C．v逐渐增大，x逐渐增大 D．v逐渐增大，x逐渐减小 【答案】C 【解答】解：由题意，汽车的加速度a与速度v同向，则汽车做加速直线运动。在汽车的加速度逐渐减小到零的过程中，其速度v逐渐增大，只是增大得越来越慢；加速度减小到零时，速度达到最大值。汽车始终沿原方向运动，以初始位置为原点，位移x逐渐增大。故ABD错误，C正确。 故选：C。 ★ 综合练习 ★ 本部分精选15道选择题，覆盖本专题全部考点，请在规定时间内独立完成。 1．下列关于速度和平均速度的说法中正确的是（　　） A．路程与时间的比值等于速度 B．路程与时间的比值等于平均速度 C．平均速度是描述物体位置远近的物理量 D．物体某一时刻运动的方向就是该物体在该时刻速度的方向 【答案】D 【解答】解：AB．路程与时间的比值表示平均速率，位移与时间的比值表示平均速度，故AB错误； C．平均速度是描述物体运动平均快慢程度的物理量，故C错误； D．物体某一时刻运动的方向就是该物体在该时刻速度的方向，故D正确。 故选：D。 2．2024年11月15日23时13分，天舟八号货运飞船在长征七号遥九运载火箭的托举下，从文昌航天发射场升空，随后顺利进入预定轨道，发射任务取得圆满成功。11月16日2时32分，天舟八号货运飞船采用3小时自主快速交会对接模式，成功对接于空间站天和核心舱后向端口。根据以上信息，下列判断正确的是（　　） A．“23时13分”表示时间 B．“3小时”表示时间 C．对接过程中，可将天和核心舱视为质点 D．飞船与空间站对接时，可将飞船视为质点 【答案】B 【解答】解：A、“23时13分”是指一个时间点，表示时刻，故A错误； B、“3小时”是指一段时间间隔，表示时间，故B正确； C、对接过程中，需要考虑天和核心舱的形状、大小及相对位置等，不能将其视为质点，故C错误； D、飞船与空间站对接时，需要调整飞船的姿态和相对位置，不能将飞船视为质点，故D错误。 故选：B。 3．关于质点的位移和路程，下列说法中正确的是（　　） A．刻舟求剑的故事中，“舟已行矣，而剑不行”这句话所选用的参考系是地面 B．在2026年WTT总决赛中，研究樊振东所发旋转球的转动，球可被看作为质点 C．位移的大小可以比路程大 D．第2s末到第4s初，时间间隔为2s 【答案】A 【解答】解：A、“舟已行矣，而剑不行”中，这句话描述船相对河岸在移动，而掉落的剑留在原地，是以地面（河岸）作为参考标准，故A正确； B、研究樊振东所发旋转球的转动时，球的形状和大小对转动分析有影响，不能把球看作质点，故B错误； C、位移的大小等于初末位置间直线距离，路程等于运动轨迹的长度，位移的大小不可能大于路程，故C错误； D、第2 s末是2s时刻，第4s初是3s时刻，二者时间间隔为1s，不是2s，故D错误。 故选：A。 4．如图所示，我国货物列车有的长达4000m，若其以20m/s的速率穿过1000m长的曲线隧道，下列说法正确的是（　　） A．以车头为参考系，各车厢一定都是静止的 B．研究列车穿过隧道的时间，列车可以视为质点 C．列车任一车厢在相同时间内的位移一定相等 D．列车完全穿过隧道的时间约为250s 【答案】D 【解答】解：A．列车穿过曲线隧道时做曲线运动，以车头为参考系，不同车厢的相对位置会发生变化，各车厢不是都静止的，故A错误； B．研究列车穿过隧道的时间时，列车自身长度4000m远大于隧道长度1000m，此时列车长度对运动时间的计算影响不可忽略，不能视为质点，故B错误； C．列车做曲线运动时，不同车厢的运动轨迹不同，位置变化不同，位移是矢量，相同时间内不同车厢的位移方向不同，由于不知道曲线形状，无法确定初末位置的距离，位移大小也不一定相等，故C错误； D．列车完全穿过隧道的路程是从车头进入隧道到车尾离开隧道的总路程，即s＝4000m+1000m＝5000m 已知速率v＝20m/s，可得列车完全穿过隧道的时间，故D正确。 故选：D。 5．2026年世界人形机器人运动会于8月22日至26日在北京国家速滑馆“冰丝带”举行。机器人足球比赛精彩纷呈，带球跑动、大力抽射、飞身扑救，竞技水平大幅度提升。关于足球比赛，下列说法正确的是（　　） A．机器人球员“看到”足球迎面飞来，选取的参考系是足球 B．研究如何踢出“香蕉球”时，可将足球看成质点 C．一场球赛30分钟，这里的“30分钟”指的是时间间隔 D．运动中的足球，其位移大小可能大于路程 【答案】C 【解答】解：A、“足球迎面飞来”是描述足球相对于机器人球员的位置变化，选取的参考系是机器人自身，参考系不是足球，故A错误； B、“香蕉球”的成因是足球的旋转带动两侧空气流速差产生压强差，研究该效应时必须考虑足球的大小、转动，因此不能将足球视为质点，故B错误； C、“30分钟”描述的是一段持续的运动过程，属于时间间隔，故C正确； D、路程代表物体实际运动轨迹总长，位移是初位置指向末位置的有向线段的长度，任何运动的位移大小都不可能大于路程，只有单向直线运动时二者大小相等，故D错误。 故选：C。 6．在2026年亚洲室内田径锦标赛中，中国选手吴洪娇以2分08秒56的成绩夺得女子800m冠军。若比赛时吴洪娇位于第1跑道，该跑道周长为200m（如图所示），则比赛过程中吴洪娇的平均速度大小约为（　　） A．0 B．6.2m/s C．2m/s D．1.5m/s 【答案】A 【解答】解：根据题意分析可知，跑道周长为200m，比赛路程为800m，相当于跑完4圈，因此吴洪娇回到出发点，位移为Δx＝0，由平均速度定义，平均速度大小为，比赛用时为t＝128.56s，代入Δx＝0，得平均速度大小为，故A正确，BCD错误。 故选：A。 7．如图所示，一设计时速250km/h的高铁列车正在穿过长度为1000m的某弯曲隧道，列车从开始进入隧道到全部穿出隧道历时10s。则下列说法正确的是（　　） A．“1000m”指位移大小 B．“10s”指时刻 C．以列车为参考系，隧道是静止的 D．测定列车通过隧道的时间，不能将列车视为质点 【答案】D 【解答】解：A、“1000m”指弯曲隧道的长度，是列车运动轨迹的长度，即为路程，故A错误； B、“10s”指的是列车穿过隧道经历的时间间隔，故B错误； C、列车穿过隧道时位置不断发生变化，以列车为参考系，隧道是运动的，故C错误； D、测定列车通过隧道的时间时，列车自身的长度与隧道长度相比不能忽略，因此不能将列车视为质点，故D正确。 故选：D。 8．关于速度与加速度，下列说法正确的是（　　） A．速度变化大，加速度一定大 B．加速度与速度方向相同时，速度增大 C．速度为零时，加速度一定为零 D．速度变化越快，加速度一定越小 【答案】B 【解答】解：A、根据加速度的定义式，物体的速度变化量Δv很大时，若所用时间Δt也很长，则加速度a不一定大，故A错误； B、当物体的加速度与速度方向相同时，物体做加速运动，其速度一定增大，故B正确； C、物体的速度为零时，加速度不一定为零，例如竖直上抛运动到达最高点时，物体的速度为零，但加速度为重力加速度g，故C错误； D、加速度是反映物体速度变化快慢的物理量，物体的速度变化越快，说明其加速度一定越大，故D错误。 故选：B。 9．如图所示，两个相同的光滑弧形槽，一个为A1B1C1凸形，一个为A2B2C2凹形，两个相同小球分别进入两弧形槽的速度都为v，运动到槽的末端速度也都为v，小球通过凸形槽的时间为t1，通过凹形槽的时间为t2，则t1、t2的关系为（　　） A．t1＞t2 B．t1＝t2 C．t1＜t2 D．无法确定 【答案】A 【解答】解：根据题意分析可知，小球从以速度v进入弧形槽到运动到最高点的过程中，动能转化为重力势能，运动速度减小，小于初速度；在从最高点运动到槽末端的过程中，小球的重力势能再化为动能，到达槽末端时，速度又增大到初速度v，故在弧形槽中运动过程的平均速率小于v。在凹形光滑弧形槽中运动的小球，从以速度v进入轨道到运动到最低点的过程中，重力势能转化为动能，速度变大，大于初速度；在从最低点运动到弧形槽末端的过程中，小球的动能转化为重力势能，速度变小，到达槽末端时，速度减小到等于初速度v，故在弧形槽中运动过程的平均速率大于v，故平均速率。又因为两个小球的运动路程完全相同，根据运动学公式，平均速率越小，运动时间越长，因此t1＞t2。故A正确，BCD错误。 故选：A。 10．随着数字化技术的发展，机器人书法家横空出世，如图为某一次活动中机器人临摹“龍”字时的笔尖轨迹。a、b、c、d为行笔经过的四个点，下列说法正确的是（　　） A．书写过程中毛笔笔尖可看作质点 B．笔尖由a→b→a，平均速度为0 C．笔尖由a→b→a，平均速率为0 D．笔尖由c→d，位移大于路程 【答案】B 【解答】解：A、书写过程中毛笔笔尖的大小和形状不能忽略，否则无法研究问题，所以毛笔笔尖不能看作质点，故A错误； B、根据题意可知笔尖由a→b→a过程位移为0，根据平均速度的定义可知，该过程平均速度为0，故B正确； C、笔尖由a→b→a的过程，路程不为零，平均速率等于路程与时间的比值，所以该过程的平均速率不为0，故C错误； D、笔尖由c→d过程，轨迹为曲线，路程为运动轨迹的长度；而位移为初位置指向末位置的有向线段，所以位移大小小于路程，故D错误。 故选：B。 11．如图所示是三个质点A、B、C的运动轨迹，三个质点同时从M点出发，同时到达N，下列说法正确的是（　　） A．三个质点从M到N的平均速度相同 B．三个质点到达N点的瞬时速度相同 C．三个质点从M到N的平均速率相同 D．三个质点从M到N的过程中任何时刻的速度方向相同 【答案】A 【解答】解：A．三个质点从M到N运动的时间相同，位移相同，由知，三个质点从M到N的平均速度相同，故A正确； B．三个质点到达N点时的瞬时速度方向不同，则瞬时速度不可能相同，故B错误； C．三质点的路程不同，时间相同，根据平均速率的概念可知平均速率不同，故C错误； D．三个质点从M到N的过程中任何时刻的速度方向沿切线方向，并不总是相同，故D错误。 故选：A。 12．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 【解答】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。 13．某车辆启用全新动力标识，新的命名方式直接与车辆的加速性能联系起来，TFSI前面的那组数字称为G值，单位为m/s2，计算公式为“”，式中Δv为从静止开始加速到100km/h的速度变化量，Δt为不同车型对应的加速时间，以下说法正确的是（　　） A．G值越大，车辆的速度增加得越多 B．G值越大，车辆的速度增加得越少 C．G值越大，车辆的速度增加得越快 D．标识为45TFSI的车辆对应的加速时间约为2.2s 【答案】C 【解答】解：由题给公式，G值与加速度成正比，加速度是描述速度变化快慢的物理量。 AB、速度增加量Δv的大小同时取决于加速度和加速时间，无时间限定的情况下无法判断其随G值的变化关系，且百公里加速的Δv为固定值，故AB错误； C、G值越大对应加速度越大，说明车辆速度变化（增加）越快，故C正确； D、换算单位 代入公式得加速时间，故D错误。 故选：C。 14．如图所示为我国海警开展的巡航活动路线图，我国海警船从A港出发先向东直线行驶一段距离到达B处，然后向北行驶一段距离后到达小岛C处，共历时4小时。已知小岛在A港北偏东100km处，A、C连线与正北方向的夹角为60°，则该过程中海警船（　　） A．路程为100km B．位移大小为 C．平均速率为25km/h D．平均速度大小为25km/h 【答案】D 【解答】解：AB．海警船的位移大小即A、C之间的距离，为x＝100km，路程为，故AB错误； C．根据平均速率的定义，海警船的平均速率为，故C错误； D．根据平均速度的定义，平均速度大小为，故D正确。 故选：D。 15．在8月22日的第二届世界人形机器人运动会开幕式上举行的100米预赛小组赛上，天卓队机器人以9.39秒的成绩打破了人类百米纪录。该次比赛中，天卓队机器人与其他参赛机器人相比，其整个赛跑过程中一定最大的物理量是（　　） A．位移 B．加速度 C．平均速度 D．速度变化量 【答案】C 【解答】解：A．100米比赛所有参赛机器人的位移大小均为100m，位移相同，故A错误； B．加速度是描述速度变化快慢的物理量，根据题意无法确定天卓队加速度一定最大，故B错误； C．平均速度公式为，比赛中所有机器人位移x均为100m，天卓队所用时间t最短，因此平均速度一定最大，故C正确； D．比赛中所有机器人初速度均为0，但无法确定天卓队的末速度最大，因此速度变化量不一定最大，故D错误。 故选：C。 2027年高考物理一轮复习（人教版2019）· 江苏专用 · 专题01 运动的描述 第 1 页 学科网（北京）股份有限公司 $