第一章 运动的描述(期中复习讲义)高一物理上学期沪科版
2026-10-21
|
2份
|
43页
|
21人阅读
|
1人下载
精品
内容正文:
第一章 运动的描述
01 期中考情透视
02 复习目标锚定
03 知识体系构建
04 核心考点精讲
考点一 质点 参考系
考点二 位移和速度
考点三 加速度
05 重难题型突破
题型一 参考系
题型二 路程和位移的计算
题型三 平均速度和瞬时速度
题型四 加速度
题型五 利用v-t图像求加速度
06 限时分层演练
基础固本练 / 综合进阶练
沪科版必修第一册第一章《运动的描述》是高一物理期中统考基础考点,占比约 12%-18%,题型覆盖选择、填空、图像分析题,是后续匀变速直线运动学习的重要铺垫。 高频考查点集中在质点的判断、参考系选取、位移与路程辨析、时间与时刻区分,以及速度、平均速度概念理解,x-t 图像的信息读取。 命题侧重结合生活、交通情境命题,常混淆矢量标量概念、位移路程易错辨析,是高一物理入门阶段的核心概念拉分模块,影响学生力学思维的建立。
沪科版必修第一册第一章《运动的描述》复习,锚定以下可落地目标:
1.能准确判断物体能否视为质点,区分时刻与时间间隔,理解参考系对运动描述的影响。
2.能清晰辨析位移、路程,区分平均速度与平均速率,掌握矢量与标量的判断方法。
3.能读懂 x-t 运动图像,提取位置、速度信息,辨析图像交点、截距的物理含义。
4.能结合行车、跑步等真实情境,选用合适物理量描述物体运动,建立运动描述的物理思维。
考点一 质点 参考系
1.质点
(1)质点是用来代替物体的 的点,是一种 模型。
(2)把物体看作质点的条件:物体的 和 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 的物体叫作参考系,通常以 为参考系。
考点二 位移和速度
1.路程和位移
(1)路程是物体 的长度,它是标量。
(2)位移是由 指向 的有向线段,它是 量。
(3)在单向直线运动中,位移的大小 路程;其他情况下,位移的大小 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= 。
2.速度
(1)速度的概念
①物理意义:描述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 与发生这段位移所用时间之比,即=,是矢量,其方向就是对应 的方向。
②瞬时速度:运动物体在 或经过 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 方向。
(3)速率
①速率: 的大小,是标量。
②平均速率:物体运动的 与通过这段路程所用时间的比值, (填“一定”或“不一定”)等于平均速度的大小。
考点三 加速度
1.物理意义:描述物体速度 的物理量。
2.定义:物体 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 的方向一致,由 的方向决定,而与v0、v的方向 (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v
速度的变化量Δv
加速度a
物理意义
描述物体位置变化的 和方向
描述物体速度的改变
描述物体
公式
v=
Δv=
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 、 决定,与v、Δv、Δt
判断物体做加速运动还是减速运动,关键是看物体的加速度与速度方向的关系。
(1)a和v同向
(2)a和v反向
题型一 参考系
典例1 11月5日,我国第三艘航空母舰——中国人民解放军海军福建舰正式入列,标志着我国进入三航母时代。图为甲板上的指挥官正在指挥舰载机从航母上弹射起飞,下列说法正确的是( )
A.研究舰载机起飞动作时,不可以将飞机看成质点
B.飞机起飞后,研究飞机在茫茫大海上的位置时,不能看成质点
C.以航母为参考系,飞机向后运动
D.飞行员以自身为参考系,甲板上的指挥官在向前运动
迁移应用
1.(多选)如图,甲、乙、丙三人各乘一个热气球,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。那么,从地面上看,甲、乙、丙三人的运动情况可能是( )
A.甲、乙匀速下降,,丙停在空中
B.甲、乙匀速下降, ,丙匀速上升
C.甲、乙匀速下降,,丙匀速下降,且
D.甲、乙匀速下降,,丙匀速下降,且
2.北京时间2026年1月19日10时34分,“神舟二十号”飞船经过两次轨道机动及姿态调整后返回舱在东风着陆场成功着陆,飞船在轨时间270天,则下列选项中正确的是( )
A.文中所述“10时34分”是一个时间间隔
B.文中所述“在轨时间270天”是一个时刻
C.研究飞船绕地运动时,是以地球作为参考系
D.因飞船尺寸相对于地球可忽略不计,故研究飞船变轨及姿态调整时可以将飞船视为质点
题型二 路程和位移的计算
典例1 一游泳运动员(可视为质点)在泳池中沿直线游泳,从A点出发,途中先经过B点,到达对岸C点后再返回经过D点,各点间的距离如图所示。现以A为坐标原点、水平向右为正方向建立直线坐标系,B点坐标记为,D点坐标记为,从B点到D点间的位移和路程分别记为和,则( )
A. B. C. D.
迁移应用
1.(多选)某运动质点沿一直线做往返运动,如图所示,xOA=xAB=xCO=xDC=1m,O点为x轴上的原点,质点由A点出发,向x轴正方向运动至B点,再返回沿x轴负方向运动至D点。以下说法正确的是( )
A.质点从A→B→C发生的位移为2m,方向沿x轴正方向,路程为4m
B.质点从B→D发生的位移为-4m,方向沿x轴负方向,路程为4m
C.当质点到达D点时,其位置可用D点的坐标-2m表示
D.当质点到达D点时,相对于A点的位移为3m
2.(多选)如图所示,一个物体从A运动到C,位移Δx1=-4 m-5 m=-9 m;从C运动到B,位移Δx2=1 m-(-4 m)=5 m。下列说法中正确的是( )
A.C到B的位移大于A到C的位移,因为正数大于负数
B.A到C的位移大于C到B的位移,因为正负号表示位移的方向,不表示大小
C.因为位移是矢量,所以这两个矢量的大小无法比较
D.物体由A到B的位移为Δx=Δx1+Δx2
题型三 平均速度和瞬时速度
典例1 随着数字化技术的发展,机器人书法家横空出世,下图为某一次活动中机器人临摹“龙”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.笔尖由a→b→a,平均速度为0 B.笔尖由a→b和由b→a位移相同
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
迁移应用
1.(多选)厦门园林植物园中的花卉园吸引了众多游客参观。某游客按照如图所示的导航路线由植物园南门前往花卉园,所用时间与预计用时相同,则在此过程中( )
A.“45分钟”指的是时间
B.游客的位移大小为3km
C.游客的平均速度为4km/h
D.研究游客在地图中的位置时,可以把游客视为质点
2.甲、乙两辆小汽车沿同一直线同时同向运动,它们的位移—时间图像如图所示,其中甲的图线是过原点的曲线的一部分(在原点处甲的速度为零),乙的图线是一条直线,两图线相交于P点,则下列说法正确的是( )
A.在时刻汽车甲、乙速度相等 B.在时刻汽车甲、乙位移相等
C.在前某时刻汽车甲、乙速度相等 D.内汽车乙的平均速度大小为
题型四 加速度
典例1 质点做直线运动,其加速度的方向不变而大小逐渐减小到零,下列描述该物体的运动情况中不可能是( )
A.速度先不断增大,最终速度不变
B.速度先不断增大,而后不断减速至停止
C.速度不断减小,直至运动停止
D.速度先不断减小,最终速度不变
迁移应用
1.(多选)现实观察发现,同等情况下汽车在路面湿滑时更难刹车停住,为了对比测试雨雪天气对汽车刹车的影响,某测试员驾驶同一辆汽车分别在干燥和湿滑的平直路面进行刹车实验,得到汽车速度随时间变化的图像如图所示。结合条件和图像,下列说法正确的是( )
A.图线a表示干燥路面,图线b表示湿滑路面
B.图线a表示湿滑路面,图线b表示干燥路面
C.图线a刹车过程的平均加速度大小为
D.图像b刹车过程的平均加速度大小为
2.关于速度、速度变化量和加速度的说法正确的是( )
A.物体的加速度为零,速度一定也为零
B.物体的加速度越大,速度的变化量也越大
C.汽车刚启动时速度为零,其加速度可以很大
D.飞机在高空巡航时速度很大,其加速度一定很大
题型五 利用v-t图像求加速度
典例1 A、B 两物体在同一直线上做变速直线运动,它们的速度-时间图像如图所示,则( )
A.A、B 两物体的运动方向一定相反
B. 内,A 比 B 物体运动得快
C. 内,A、B 两物体的速度变化量相等
D.B 物体的加速度大小比A物体的加速度大小大
迁移应用
1.(多选)如图所示是一汽车在行驶过程中通过交叉路口的速度—时间图像,由图线可知( )
A.汽车在路口等候的时间为1 s
B.汽车减速阶段的加速度大小为2.5 m/s2
C.汽车14 s以后做曲线运动
D.汽车在启动过程加速度逐渐减小
2.一枚火箭由地面竖直向上发射,其速度时间图像如图所示,由图像可知( )
A.时刻火箭回到地面
B.段火箭是上升过程,在段火箭是下落过程
C.时刻火箭离地最远
D.段火箭的加速度小于段的火箭加速度
基础固本练(限时:15分钟)
1.小明搭乘出租车到车站接人后返回出发地,司机打出全程发票其中的一部分如图所示,则下列说法正确的是( )
日期 2022-03-24 上车 14:46 下车 15:24
单价 2.00元 里程 34.3 km 金额 68.6元
A.出租车行驶的位移是34.3 km
B.出租车行驶的路程是34.3 km
C.14:46指的是时刻,15:24指的是时间间隔
D.14:46指的是时间间隔,15:24指的是时刻
2.借助运动传感器可用计算机测出物体运动的速度如图所示,传感器由两个小盒子A、B组成,A盒装有红外线发射器和超声波发射器,它装在被测小车上,每隔1s可同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲;B盒固定不动且装有红外线接收器和超声波接收器,B盒收到红外线脉冲时开始计时(红外线速度为 ,红外线的传播时间可以忽略不计),收到超声波脉冲时计时停止。在某次测量中,B盒第一次记录到的收到红外线脉冲和收到超声波脉冲的时间差为0.15s,B盒第二次记录到的收到红外线脉冲和收到超声波脉冲的时间差为0.20s,根据超声波速度340m/s,可以判定小车的运动速度大小为( )
A.12m/s B.14m/s C.17m/s D.19m/s
3.国庆假期小明同学和爸爸妈妈一起去自驾旅行,他们在6时17分到达高速入口,然后在高速上全程行驶了307公里到达上海,用时3小时15分,则在高速上行驶过程中( )
A.汽车行驶的平均速率约为26.2m/s
B.“6时17分”、“3小时15分”均为时间
C.307公里是汽车行驶的位移
D.研究旁边一辆汽车的超车时间时,可以将该车看成质点
4.“嫦娥六号”着陆器和上升器组合体完成人类首次月球背面月壤采样,标志着我国探月工程在月背探测领域实现世界领先。下列可以将着陆器看成质点的是( )
A.操控着陆器机械臂,进行采样作业
B.定位着陆器在月球上的位置
C.监测着陆器在落月前的姿态
D.观测着陆器携带五星红旗在月面成功展开
5.(多选)如图所示为甲、乙在同一直线上运动时的 图像,以甲的出发点为原点,出发时间为计时的起点,则下列说法中正确的是( )
A.甲、乙同时出发
B. 这段时间内,甲、乙位移相同
C.甲开始运动时,乙在甲的前面 处
D.甲、乙均在途中停止了一段时间
6.如图,在小车闯关游戏中,笔直的通道上每隔设置一个关卡,各关卡同步放行和关闭,放行和关闭的时间分别为和。出发点到终点之间共有9个关卡。关卡刚放行时,小车以的速度匀速前进(小车放行时,被挡时)则下列说法正确的是( )
A.小车5s到达关卡1
B.小车在关卡4处第一次被挡
C.到达终点前小车总共被关卡挡2次
D.小车全程的平均速度为
7.某探究小组的同学利用如图甲所示的装置研究小车的直线运动,图乙是某次实验获取的一段纸带,请回答以下问题:
(1)打点计时器是一种使用______(“交流”或“直流”)电源的______(“计时”或“计长度”)仪器。
(2)接通打点计时器电源和让纸带开始运动,这两个操作之间的时间顺序关系是______。
A.先接通电源,再释放纸带 B.先释放纸带,再接通电源
C.释放纸带的同时接通电源 D.不同的实验要求不同
(3)除了图甲中标出的器材外,还需要______;(请填选项前的字母序号)
A.弹簧测力计 B.秒表 C.天平 D.刻度尺
(4)实验中打点计时器每隔打一个点,若图乙纸带上相邻两个计数点之间还有四个点未画出,则相邻两个计数点之间的时间间隔为______s。
(5)打C点时小车的速度大小为______,平均速度大小为______。(以上两空,保留3位有效数字)
8.一列高铁列车在平直轨道上向东行驶,进站时做减速直线运动。已知列车进站时的初速度大小为,经过后恰好停靠在站台。
(1)求列车在这内的速度变化量;
(2)求列车进站过程的平均加速度a的大小和方向;
(3)若列车在减速过程中前的位移为,求这内的平均速度大小和平均速率。
9.炎热的夏天,游泳是人们很喜爱的一种运动娱乐形式,根据游泳姿势的不同分为:自由泳、蝶泳、仰泳、蛙泳等。其中“蛙泳”是一种人类模仿青蛙游泳动作的游泳姿势,图甲为运动员蛙泳时蹬腿加速及惯性前进过程,将这两个过程各自简化为水平方向的直线运动,其v-t图像如图乙所示。求:
(1)0~0.2s内和0.2~0.5s内的速度变化量;
(2)0.1s时运动员的加速度;
(3)0.3s时运动员的加速度。
10.一汽车在平直公路上运动(以向东为正方向),其在0~20s内位置随时间变化的图像如图所示,求:
(1)汽车在0~20s内的位移
(2)汽车在0~5s内向什么方向做什么运动?
(3)在0~15s内质点运动的平均速度大小
(4)t=10s时的瞬时速度大小
综合进阶练(限时:15分钟)
11.下列关于质点的说法正确的是( )
A.研究甲图运动员的跨栏动作时可以将运动员看成质点
B.研究乙图飞机起飞姿态时可以将飞机看成质点
C.研究丙图踢出“香蕉球”的方法时,足球可以看成质点
D.研究丁图“祝融号”火星车在火星上的运动轨迹时可以将火星车看成质点
12.唐诗作为中国古典诗歌的巅峰,是中华文明的精神瑰宝和世界文化遗产的重要组成部分。有不少唐诗蕴含着朴素的物理规律,其中关于诗仙李白的千古名篇“朝辞白帝彩云间,千里江陵一日还;两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山”的描述,正确的是( )
A.以“轻舟”为参考系,“万重山”是静止的
B.研究“轻舟”的航行轨迹可以把轻舟看作质点
C.“千里江陵一日还”中的“千里”指的是位移
D.“千里江陵一日还”中的“一日”指的是时刻
13.如图所示,O点为x轴的原点OA=AB=OC=CD=1m。一质点沿x轴做往复运动,且质点由A点出发沿x轴正方向运动至B点后返回,并沿x轴负方向运动,下列说法正确的是( )
A.质点从A→B→C的位移为2m,路程为4m
B.质点从B→D的位移为-4m,路程为4m
C.当质点到达D点时其位置可用D点的坐标-4m表示
D.当质点到达D点时相对于A点的位移为3m
14.2026年7月24日7时33分,我国“力箭一号”运载火箭成功将五颗卫星依次送入预定轨道(近地轨道卫星,其运行周期约为85min)。下列说法正确的是( )
A.星箭分离后,星箭间相对静止
B.研究卫星姿态调整时,可以将卫星视为质点
C.火箭从发射到星箭分离过程,路程与位移大小相等
D.卫星入轨后运行60min,路程大于位移大小
15.如图所示,由于风的存在,河岸上的旗帜向右飘,在河面上的两条船上的旗帜分别向右和向左飘,两条船的运动状态是( )
A.A船肯定向左运动 B.A船肯定是静止的
C.B船肯定向右运动 D.B船可能是静止的
16.(多选)t=0时刻,甲、乙质点从同一位置出发做直线运动,它们的运动图像如图所示,其中横轴代表时间,纵轴未知。关于两质点的运动,下列说法正确的是( )
A.若纵轴代表位移,则乙做匀速运动
B.若纵轴代表速度,则乙做匀速运动
C.若纵轴代表位移,则甲、乙在时刻再次相遇
D.若纵轴代表速度,则在时刻,甲的速度大于乙的速度
17.如图甲所示为一战士从悬停在高空的直升机中跳下的画面,某同学画出该战士从跳离飞机到落地的过程中在空中沿竖直方向运动的图像,如图乙所示,若规定向下的方向为正方向,则在竖直方向上,关于该战士下列说法正确的是( )
A.内先向上运动,再向下运动
B.内先向下加速运动,再向下减速运动,末开始做匀速直线运动
C.末打开降落伞,以后做匀减速运动至末
D.内加速度方向竖直向上,加速度的增减趋势无法判断
18.(多选)梦天实验舱将由长征五号B遥四运载火箭执行发射任务。届时,中国空间站三舱组合体将形成“T”字形的基本构型,完成中国空间站的在轨建造。关于火箭点火升空的速度和加速度的判断,下列说法正确的是( )
A.火箭点火将要升空时,火箭的速度为零,加速度不为零
B.火箭的速度增大,加速度也一定增大
C.火箭速度变化越来越快时,加速度也变化越来越快
D.火箭竖直向上升空过程中若速度增大,加速度方向一定向上
19.中国机器人在运动性、灵巧性等方面实现重大突破。在某餐馆,送餐机器人在一段时间内沿直线运动的图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.机器人的速度先增大后减小
B.在0~15 s内,机器人通过的路程为30 m
C.在0~15 s内,机器人的平均速度大小为
D.机器人在第5 s末时的速度与加速度方向相同
20.一个篮球从高,处由静止开始下落,经落到水平地面上,速度,然后以反弹,经达到最高点处。已知篮球与地面碰撞的时间为,求:
(1)篮球与地面碰撞过程的加速度大小和方向;
(2)篮球从空中开始下落至首次到达水平地面过程的平均速度的大小;
(3)篮球从开始下落到反弹至最高点过程的平均速度。
21.传感器固定不动,用传感器测无人飞机的加速度,无人飞机远离传感器做匀加速直线运动,取传感器发射第一个超声波脉冲为计时起点,时传感器接收到飞机反射回来的信号,时传感器发射第二个超声波脉冲,时传感器接到飞机反射回来的信号,时传感器发射第三个超声波脉冲,时传感器接到飞机反射回来的信号。已知超声波脉冲的传播速度为。求:
(1)飞机接收到第一个超声波脉冲时离传感器的距离;
(2)飞机从接收到第一个超声波脉冲到飞机接收到第二个超声波脉冲的平均速度;
(3)飞机运动的加速度。
22.汽车遇到意外情况时紧急停车要经历反应和制动两个过程,汽车在反应过程做速度不变的直线运动,在制动过程做速度变小的直线运动,如图所示,若汽车以的速度在平直的公路上行驶,紧急停车时,在反应过程中汽车行驶了,制动过程中所用的时间为,汽车在两个过程中通过的总距离为,求:
(1)汽车在反应过程所用的时间;
(2)制动过程中的平均加速度大小(结果保留3位有效数字);
(3)紧急停车全程的平均速度大小。
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司1 / 10
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
第一章 运动的描述
01 期中考情透视
02 复习目标锚定
03 知识体系构建
04 核心考点精讲
考点一 质点 参考系
考点二 位移和速度
考点三 加速度
05 重难题型突破
题型一 参考系
题型二 路程和位移的计算
题型三 平均速度和瞬时速度
题型四 加速度
题型五 利用v-t图像求加速度
06 限时分层演练
基础固本练 / 综合进阶练
沪科版必修第一册第一章《运动的描述》是高一物理期中统考基础考点,占比约 12%-18%,题型覆盖选择、填空、图像分析题,是后续匀变速直线运动学习的重要铺垫。 高频考查点集中在质点的判断、参考系选取、位移与路程辨析、时间与时刻区分,以及速度、平均速度概念理解,x-t 图像的信息读取。 命题侧重结合生活、交通情境命题,常混淆矢量标量概念、位移路程易错辨析,是高一物理入门阶段的核心概念拉分模块,影响学生力学思维的建立。
沪科版必修第一册第一章《运动的描述》复习,锚定以下可落地目标:
1.能准确判断物体能否视为质点,区分时刻与时间间隔,理解参考系对运动描述的影响。
2.能清晰辨析位移、路程,区分平均速度与平均速率,掌握矢量与标量的判断方法。
3.能读懂 x-t 运动图像,提取位置、速度信息,辨析图像交点、截距的物理含义。
4.能结合行车、跑步等真实情境,选用合适物理量描述物体运动,建立运动描述的物理思维。
考点一 质点 参考系
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。
考点二 位移和速度
1.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。
2.速度
(1)速度的概念
①物理意义:描述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。
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v
速度的变化量Δv
加速度a
物理意义
描述物体位置变化的快慢和方向
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
判断物体做加速运动还是减速运动,关键是看物体的加速度与速度方向的关系。
(1)a和v同向
(2)a和v反向
题型一 参考系
典例1 11月5日,我国第三艘航空母舰——中国人民解放军海军福建舰正式入列,标志着我国进入三航母时代。图为甲板上的指挥官正在指挥舰载机从航母上弹射起飞,下列说法正确的是( )
A.研究舰载机起飞动作时,不可以将飞机看成质点
B.飞机起飞后,研究飞机在茫茫大海上的位置时,不能看成质点
C.以航母为参考系,飞机向后运动
D.飞行员以自身为参考系,甲板上的指挥官在向前运动
【答案】A
【详解】A.研究舰载机的起飞动作时,需要考察飞机的姿态及各部分的运动情况,飞机的形状和大小不能忽略,因此不能将飞机看成质点,故A正确;
B.研究飞机在茫茫大海上的位置时,飞机的大小相对于所研究的空间尺度可以忽略,可以将飞机看成质点,故B错误;
C.以舰载机的弹射方向为前方。以航母为参考系,飞机的位置相对航母向前变化,因此飞机向前运动,故C错误;
D.飞行员随飞机相对航母向前运动,指挥官站在甲板上。以飞行员自身为参考系,飞行员静止,指挥官相对飞行员向后运动,故D错误。
故选A。
迁移应用
1.(多选)如图,甲、乙、丙三人各乘一个热气球,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。那么,从地面上看,甲、乙、丙三人的运动情况可能是( )
A.甲、乙匀速下降,,丙停在空中
B.甲、乙匀速下降, ,丙匀速上升
C.甲、乙匀速下降,,丙匀速下降,且
D.甲、乙匀速下降,,丙匀速下降,且
【答案】BD
【详解】根据题意,甲看到楼房匀速上升,说明甲相对于地面匀速下降。乙看到甲匀速上升,说明乙相对于甲匀速下降,则乙相对于地面匀速下降,且 。丙看到乙匀速下降,丙可能
停在空中,也可能向上匀速运动,或者是丙也匀速下降,只不过下降速度小于乙的速度。故BD正确,AC错误。
故选BD。
2.北京时间2026年1月19日10时34分,“神舟二十号”飞船经过两次轨道机动及姿态调整后返回舱在东风着陆场成功着陆,飞船在轨时间270天,则下列选项中正确的是( )
A.文中所述“10时34分”是一个时间间隔
B.文中所述“在轨时间270天”是一个时刻
C.研究飞船绕地运动时,是以地球作为参考系
D.因飞船尺寸相对于地球可忽略不计,故研究飞船变轨及姿态调整时可以将飞船视为质点
【答案】C
【详解】AB.时刻对应时间轴上的一个点,时间间隔对应时间轴上的一段线段。文中"10时34分”指返回舱着陆的瞬间,属于时刻;“在轨时间270天”指飞船运行经历的时长,属于时间间隔,故A错误,B错误;
C.研究飞船绕地运动时,需要描述飞船相对于地球的位置变化,因此是以地球作为参考系,故C正确;
D.研究飞船变轨及姿态调整时,飞船的大小、形状及姿态变化对研究问题有影响,不能忽略,因此不能将飞船视为质点,故D错误。
故选C。
题型二 路程和位移的计算
典例1 一游泳运动员(可视为质点)在泳池中沿直线游泳,从A点出发,途中先经过B点,到达对岸C点后再返回经过D点,各点间的距离如图所示。现以A为坐标原点、水平向右为正方向建立直线坐标系,B点坐标记为,D点坐标记为,从B点到D点间的位移和路程分别记为和,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】AB.以A为坐标原点、水平向右为正方向建立直线坐标系,结合图中数据可知,B点坐标为,D点坐标记为,故AB错误;
C.从B点到D点间的位移,故C错误;
D.从B点到D点间的路程,故D正确。
故选D。
迁移应用
1.(多选)某运动质点沿一直线做往返运动,如图所示,xOA=xAB=xCO=xDC=1m,O点为x轴上的原点,质点由A点出发,向x轴正方向运动至B点,再返回沿x轴负方向运动至D点。以下说法正确的是( )
A.质点从A→B→C发生的位移为2m,方向沿x轴正方向,路程为4m
B.质点从B→D发生的位移为-4m,方向沿x轴负方向,路程为4m
C.当质点到达D点时,其位置可用D点的坐标-2m表示
D.当质点到达D点时,相对于A点的位移为3m
【答案】BC
【详解】A.质点从A→B→C发生的位移为
位移大小为2m,方向沿x轴负方向,路程为4m,故A错误;
B.质点从B→D发生的位移为
位移大小为4m,方向沿x轴负方向,路程为4m,故B正确;
C.当质点到达D点时,其位置可用D点的坐标-2m表示,故C正确;
D.当质点到达D点时,相对于A点的位移为
位移大小为3m,方向沿x轴负方向,故D错误。
故选BC。
2.(多选)如图所示,一个物体从A运动到C,位移Δx1=-4 m-5 m=-9 m;从C运动到B,位移Δx2=1 m-(-4 m)=5 m。下列说法中正确的是( )
A.C到B的位移大于A到C的位移,因为正数大于负数
B.A到C的位移大于C到B的位移,因为正负号表示位移的方向,不表示大小
C.因为位移是矢量,所以这两个矢量的大小无法比较
D.物体由A到B的位移为Δx=Δx1+Δx2
【答案】BD
【详解】AB.位移的正负号表示方向,比较位移的大小应比较其绝对值。题给两段位移的大小分别为和。从到的位移大小大于从到的位移大小,故A错误,B正确;
C.位移是矢量,具有大小和方向;方向不同不影响对其大小的比较,故C错误;
D.取题图坐标轴向右为正方向,用,和分别表示各点坐标。根据位移定义,两段位移分别为和
将两式相加得
物体由到的位移为,故D正确。
故选BD。
题型三 平均速度和瞬时速度
典例1 随着数字化技术的发展,机器人书法家横空出世,下图为某一次活动中机器人临摹“龙”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.笔尖由a→b→a,平均速度为0 B.笔尖由a→b和由b→a位移相同
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】A
【详解】A.笔尖由a→b→a,位移为0,平均速度为0,故A正确;
B.笔尖由a→b和由b→a位移的方向相反,故B错误;
C.笔尖由a→b→a,平均速率是指路程与时间的比值,a→b→a的平均速率不为0,故C错误;
D.笔尖由c→d,做曲线运动,位移小于路程,故D错误。
故选A。
迁移应用
1.(多选)厦门园林植物园中的花卉园吸引了众多游客参观。某游客按照如图所示的导航路线由植物园南门前往花卉园,所用时间与预计用时相同,则在此过程中( )
A.“45分钟”指的是时间
B.游客的位移大小为3km
C.游客的平均速度为4km/h
D.研究游客在地图中的位置时,可以把游客视为质点
【答案】AD
【详解】A.“45分钟”指的是时间间隔,故A正确;
B.游客的路程大小为,位移为初位置指向末位置的有向线段,根据已知条件无法求出,故B错误;
C.游客的平均速率大小为路程与时间的比值
平均速度大小为位移大小与时间的比值,因位移未知,故无法求出平均速度大小,故C错误;
D.研究游客在地图中的位置时,游客的大小和形状对问题的研究的影响可以忽略,故可把游客视为质点,故D正确。
故选AD。
2.甲、乙两辆小汽车沿同一直线同时同向运动,它们的位移—时间图像如图所示,其中甲的图线是过原点的曲线的一部分(在原点处甲的速度为零),乙的图线是一条直线,两图线相交于P点,则下列说法正确的是( )
A.在时刻汽车甲、乙速度相等 B.在时刻汽车甲、乙位移相等
C.在前某时刻汽车甲、乙速度相等 D.内汽车乙的平均速度大小为
【答案】C
【详解】A.图像斜率表示速度,在4s时刻,斜率不等,速度不相等,故A错误;
B.在4s时刻,纵坐标相同,表示两车相遇,但出发位置不同,两车位移不相等,故B错误;
C.甲车初速度为零,4s时图像对应的斜率比乙大,即速度已大于乙车速度,所以在4s前某时刻甲、乙速度相等,故C正确;
D.0~4s内乙的平均速度为,故D错误。
故选C。
题型四 加速度
典例1 质点做直线运动,其加速度的方向不变而大小逐渐减小到零,下列描述该物体的运动情况中不可能是( )
A.速度先不断增大,最终速度不变
B.速度先不断增大,而后不断减速至停止
C.速度不断减小,直至运动停止
D.速度先不断减小,最终速度不变
【答案】B
【详解】A.若初速度方向与加速度方向同向,加速度减小的过程中速度仍持续增大(仅增大的速率变慢),当加速度减为0时,速度达到最大值后保持不变,该情况可能,故A不符合题意;
B.若速度先不断增大,说明初始阶段加速度与速度方向同向,题目明确加速度方向恒定不变,因此加速度与速度方向始终同向,速度只会持续增大直到加速度为0后做匀速直线运动,不可能出现减速的情况,该情况不可能,故B符合题意;
C.若初速度方向与加速度方向相反,速度会随时间不断减小,当加速度减小为0时,速度恰好也减小为0,之后物体运动停止,该情况可能,故C不符合题意;
D.若初速度方向与加速度方向相反,速度会随时间不断减小,当加速度减小为0时,速度仍未减小为0,之后物体加速度为0,将以此时的速度做匀速直线运动,速度不变,该情况可能,故D不符合题意。
故选B。
迁移应用
1.(多选)现实观察发现,同等情况下汽车在路面湿滑时更难刹车停住,为了对比测试雨雪天气对汽车刹车的影响,某测试员驾驶同一辆汽车分别在干燥和湿滑的平直路面进行刹车实验,得到汽车速度随时间变化的图像如图所示。结合条件和图像,下列说法正确的是( )
A.图线a表示干燥路面,图线b表示湿滑路面
B.图线a表示湿滑路面,图线b表示干燥路面
C.图线a刹车过程的平均加速度大小为
D.图像b刹车过程的平均加速度大小为
【答案】BD
【详解】AB.v-t图像的斜率绝对值代表加速度大小:湿滑路面摩擦力小,刹车加速度更小,减速到零的总时间更长;干燥路面摩擦力大,刹车加速度更大,减速总时间更短。因此图线a表示湿滑路面,图线b表示干燥路面,A错误,B正确;
C.图线a刹车过程的平均加速度大小,C错误;
D.图像b刹车过程的平均加速度大小,D正确。
故选BD。
2.关于速度、速度变化量和加速度的说法正确的是( )
A.物体的加速度为零,速度一定也为零
B.物体的加速度越大,速度的变化量也越大
C.汽车刚启动时速度为零,其加速度可以很大
D.飞机在高空巡航时速度很大,其加速度一定很大
【答案】C
【详解】加速度是描述速度变化快慢的物理量,定义式为,其大小与速度大小、速度变化量大小无直接关系,由合外力和物体质量共同决定(牛顿第二定律)。
A.加速度为零说明速度变化率为零,速度保持恒定,物体可做匀速直线运动,速度不为零,故A错误;
B.由推导得,速度变化量由加速度和变化时间共同决定,仅加速度大如果作用时间极短,速度变化量也很小,故B错误;
C.汽车刚启动时瞬时速度为零,此时发动机提供的牵引力大、合外力大,由可知加速度可以很大,故C正确;
D.飞机高空巡航时做匀速直线运动,速度很大但速度不发生变化,加速度为零,故D错误。
故选C。
题型五 利用v-t图像求加速度
典例1 A、B 两物体在同一直线上做变速直线运动,它们的速度-时间图像如图所示,则( )
A.A、B 两物体的运动方向一定相反
B. 内,A 比 B 物体运动得快
C. 内,A、B 两物体的速度变化量相等
D.B 物体的加速度大小比A物体的加速度大小大
【答案】D
【详解】A.两物体的速度都为正值,所以运动方向相同,故A 错误;
B.0~4s 内,B的速度大,B运动得快,4~6 s 内,A的速度大,A运动得快,故B错误;
C. 内,A物体的速度变化量
内,B物体的速度变化量
则,故C 错误;
D.从图像上可以看出,B 的斜率比 A 的斜率大,所以 B 的加速度大小大于 A 的加速度大小,故D 正确。
故选D。
迁移应用
1.(多选)如图所示是一汽车在行驶过程中通过交叉路口的速度—时间图像,由图线可知( )
A.汽车在路口等候的时间为1 s
B.汽车减速阶段的加速度大小为2.5 m/s2
C.汽车14 s以后做曲线运动
D.汽车在启动过程加速度逐渐减小
【答案】BD
【详解】A.由图像可知,汽车在内速度为0,处于静止状态,等候时间为,故A错误。
B.在的减速阶段,汽车的加速度为
负号表示加速度的方向与正方向相反,加速度的大小为,故B正确。
C.图像描述的是速度随时间的变化关系,不是运动轨迹。以后图线为曲线,速度始终为正,说明汽车速度方向不变,所以汽车做变加速直线运动,而不是曲线运动。汽车始终沿直线行驶通过路口,故C错误。
D.在的启动过程中,图线为向上凸的曲线,图线的斜率(即加速度)逐渐减小,说明汽车在启动过程中加速度逐渐减小。故D正确。
故选BD。
2.一枚火箭由地面竖直向上发射,其速度时间图像如图所示,由图像可知( )
A.时刻火箭回到地面
B.段火箭是上升过程,在段火箭是下落过程
C.时刻火箭离地最远
D.段火箭的加速度小于段的火箭加速度
【答案】D
【详解】AC.在图像中,图线与时间轴围成的面积表示位移。在时间内,速度始终大于等于0,说明火箭一直向上运动,位移一直增大,时刻位移最大,即离地最远,故AC错误;
B.在段,速度均为正值,说明火箭一直向上运动,故B错误;
D.图像的斜率表示加速度。由图可知,段图线的斜率小于段图线的斜率,即段火箭的加速度小于段的火箭加速度,故D正确。
故选D。
基础固本练(限时:15分钟)
1.小明搭乘出租车到车站接人后返回出发地,司机打出全程发票其中的一部分如图所示,则下列说法正确的是( )
日期 2022-03-24 上车 14:46 下车 15:24
单价 2.00元 里程 34.3 km 金额 68.6元
A.出租车行驶的位移是34.3 km
B.出租车行驶的路程是34.3 km
C.14:46指的是时刻,15:24指的是时间间隔
D.14:46指的是时间间隔,15:24指的是时刻
【答案】B
【详解】A.位移是初末位置的有向线段,小明最终返回出发地,初末位置相同,位移为0,故A错误;
B.路程是物体运动轨迹的长度,发票中的“里程”对应出租车行驶轨迹的总长度,即路程为,故B正确;
CD.时刻对应时间轴上的一个点,14:46是上车瞬间、15:24是下车瞬间,二者均为时刻,故CD错误。
故选B。
2.借助运动传感器可用计算机测出物体运动的速度如图所示,传感器由两个小盒子A、B组成,A盒装有红外线发射器和超声波发射器,它装在被测小车上,每隔1s可同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲;B盒固定不动且装有红外线接收器和超声波接收器,B盒收到红外线脉冲时开始计时(红外线速度为 ,红外线的传播时间可以忽略不计),收到超声波脉冲时计时停止。在某次测量中,B盒第一次记录到的收到红外线脉冲和收到超声波脉冲的时间差为0.15s,B盒第二次记录到的收到红外线脉冲和收到超声波脉冲的时间差为0.20s,根据超声波速度340m/s,可以判定小车的运动速度大小为( )
A.12m/s B.14m/s C.17m/s D.19m/s
【答案】C
【详解】红外线传播时间可忽略,记录的时间差就是超声波从发射位置传播到固定盒的时间。设超声波传播速度为,小车两次发射时到盒的距离分别为和,对应的超声波传播时间为和。由匀速直线运动规律有和
代入数据得
第二次发射时的距离为
取远离盒的方向为正方向,两次发射间小车的位移为
两次发射间隔为,由平均速度定义得
故选C。
3.国庆假期小明同学和爸爸妈妈一起去自驾旅行,他们在6时17分到达高速入口,然后在高速上全程行驶了307公里到达上海,用时3小时15分,则在高速上行驶过程中( )
A.汽车行驶的平均速率约为26.2m/s
B.“6时17分”、“3小时15分”均为时间
C.307公里是汽车行驶的位移
D.研究旁边一辆汽车的超车时间时,可以将该车看成质点
【答案】A
【详解】A.平均速率为路程与时间的比值,路程
总时间
代入公式得平均速率,故A正确;
B.“6时17分”是某一瞬间,属于时刻,“3小时15分”是运动过程的持续时长,属于时间间隔,二者不都是时间,故B错误;
C.307公里是汽车行驶轨迹的总长度,属于路程,位移是初位置指向末位置的有向线段,高速路线不是直线,因此307公里不是位移,故C错误;
D.研究汽车超车时间时,汽车自身的长度会影响超车时间的计算,不能忽略,因此不能将该车看成质点,故D错误。
故选A。
4.“嫦娥六号”着陆器和上升器组合体完成人类首次月球背面月壤采样,标志着我国探月工程在月背探测领域实现世界领先。下列可以将着陆器看成质点的是( )
A.操控着陆器机械臂,进行采样作业
B.定位着陆器在月球上的位置
C.监测着陆器在落月前的姿态
D.观测着陆器携带五星红旗在月面成功展开
【答案】B
【详解】A.操控着陆器机械臂,进行采样作业,涉及动作,着陆器的自身形状大小不可忽略,不能看成质点,故A错误;
B.定位着陆器在月球上的位置时,着陆器的尺寸相对于月球的空间尺度可以忽略,不需要考虑形状大小,能将其看作质点,故B正确;
C.监测着陆器在落月前的姿态,涉及姿势,无法忽略其形状,不能看成质点,故C错误;
D.观测着陆器携带五星红旗在月面成功展开,需要关注着陆器上旗帜的状态、展开动作,不能看成质点,故D错误。
故选B。
5.(多选)如图所示为甲、乙在同一直线上运动时的 图像,以甲的出发点为原点,出发时间为计时的起点,则下列说法中正确的是( )
A.甲、乙同时出发
B. 这段时间内,甲、乙位移相同
C.甲开始运动时,乙在甲的前面 处
D.甲、乙均在途中停止了一段时间
【答案】AC
【详解】A.位移—时间图像的起点对应物体的出发时刻,甲、乙的图像均从时刻开始,说明两物体同时出发,故A正确;
B.在时间内,甲由原点运动到处,位移为,乙由处运动到处,位移为,两者位移不相等,故B错误;
C.时刻甲位于原点,乙位于处,即甲开始运动时乙在甲前方处,故C正确;
D.图像的斜率表示速度,甲的图像在时间内斜率为零,说明甲在该段时间内静止;而乙的图像斜率始终不变,始终做匀速直线运动,途中没有停止,故D错误。
故选AC。
6.如图,在小车闯关游戏中,笔直的通道上每隔设置一个关卡,各关卡同步放行和关闭,放行和关闭的时间分别为和。出发点到终点之间共有9个关卡。关卡刚放行时,小车以的速度匀速前进(小车放行时,被挡时)则下列说法正确的是( )
A.小车5s到达关卡1
B.小车在关卡4处第一次被挡
C.到达终点前小车总共被关卡挡2次
D.小车全程的平均速度为
【答案】D
【详解】A.小车到达关卡1用时为 ,故A错误;
BCD.小车未被第1个关卡挡住,当到达第2个关卡用时为
由于 ,可知未被第2个关卡挡住,当到达第3个关卡用时为
由于,则会被第三个关卡挡住0.5s,则从关卡3放行后重复从初始点开始运动的过程,所以关卡6、9会挡住小车,共挡住3次,总用时为
则小车全程的平均速度为
故BC错误,D正确。
故选D。
7.某探究小组的同学利用如图甲所示的装置研究小车的直线运动,图乙是某次实验获取的一段纸带,请回答以下问题:
(1)打点计时器是一种使用______(“交流”或“直流”)电源的______(“计时”或“计长度”)仪器。
(2)接通打点计时器电源和让纸带开始运动,这两个操作之间的时间顺序关系是______。
A.先接通电源,再释放纸带 B.先释放纸带,再接通电源
C.释放纸带的同时接通电源 D.不同的实验要求不同
(3)除了图甲中标出的器材外,还需要______;(请填选项前的字母序号)
A.弹簧测力计 B.秒表 C.天平 D.刻度尺
(4)实验中打点计时器每隔打一个点,若图乙纸带上相邻两个计数点之间还有四个点未画出,则相邻两个计数点之间的时间间隔为______s。
(5)打C点时小车的速度大小为______,平均速度大小为______。(以上两空,保留3位有效数字)
【答案】(1) 交流 计时
(2)A
(3)D
(4)0.1
(5) 0.543 0.407
【详解】(1)[1]打点计时器的工作电源为交流电源;
[2]打点计时器依靠交流电的周期性打点规律,实现记录时间的功能,属于计时仪器。
(2)实验必须先接通电源,待打点稳定后再释放纸带,才能充分利用纸带打出足够多的有效点,避免纸带前端出现无点的空白段,故选A。
(3)本实验研究小车直线运动,需要测量纸带上点迹的间距来计算速度、加速度;打点计时器本身可以计时,不需要秒表,也不需要测量力或质量,因此不需要弹簧测力计、天平,只需刻度尺,故选D。
(4)相邻计数点间有4个点未画出,说明两个计数点间包含5个打点间隔,总时间为。
(5)[1]打C点的瞬时速度用BD段的平均速度近似计算
[2]AC段平均速度
8.一列高铁列车在平直轨道上向东行驶,进站时做减速直线运动。已知列车进站时的初速度大小为,经过后恰好停靠在站台。
(1)求列车在这内的速度变化量;
(2)求列车进站过程的平均加速度a的大小和方向;
(3)若列车在减速过程中前的位移为,求这内的平均速度大小和平均速率。
【答案】(1)大小为,方向向西
(2)大小为,方向向西
(3),
【详解】(1)列车在这内的速度变化量为
可知速度变化量大小为,方向向西。
(2)列车进站过程的平均加速度为
可知平均加速度大小为,方向向西。
(3)若列车在减速过程中前的位移为,这内的平均速度大小为
由于列车做直线运动,所以路程为,则平均速率为
9.炎热的夏天,游泳是人们很喜爱的一种运动娱乐形式,根据游泳姿势的不同分为:自由泳、蝶泳、仰泳、蛙泳等。其中“蛙泳”是一种人类模仿青蛙游泳动作的游泳姿势,图甲为运动员蛙泳时蹬腿加速及惯性前进过程,将这两个过程各自简化为水平方向的直线运动,其v-t图像如图乙所示。求:
(1)0~0.2s内和0.2~0.5s内的速度变化量;
(2)0.1s时运动员的加速度;
(3)0.3s时运动员的加速度。
【答案】(1),方向和运动员运动方向一致,,方向与运动方向相反
(2),方向与运动方向相同
(3),方向与运动方向相反
【详解】(1)运动员运动方向为正方向,内:初速度,末速度,速度变化量
内速度变化量大小为,方向和运动员运动方向一致。
内:初速度,末速度,速度变化量
内速度变化量大小为,方向与运动方向相反。
(2)是匀加速直线运动,图像为倾斜直线,全程加速度恒定,处于该段内,可得加速度
时运动员的加速度大小为,方向与运动方向相同。
(3)是匀减速直线运动,图像为倾斜直线,全程加速度恒定,处于该段内,同理可得加速度
时加速度大小为,方向与运动方向相反。
10.一汽车在平直公路上运动(以向东为正方向),其在0~20s内位置随时间变化的图像如图所示,求:
(1)汽车在0~20s内的位移
(2)汽车在0~5s内向什么方向做什么运动?
(3)在0~15s内质点运动的平均速度大小
(4)t=10s时的瞬时速度大小
【答案】(1)10m,方向向东(沿正方向)
(2)向西做匀速直线运动
(3)
(4)2m/s
【详解】(1)由位移定义,,方向向东(沿正方向)。
(2)内图像为倾斜直线,斜率,速度恒定,故汽车向西做匀速直线运动,速度大小为。
(3)内位移,平均速度,大小为。
(4)内图象斜率恒定,时瞬时速度,大小为。
综合进阶练(限时:15分钟)
11.下列关于质点的说法正确的是( )
A.研究甲图运动员的跨栏动作时可以将运动员看成质点
B.研究乙图飞机起飞姿态时可以将飞机看成质点
C.研究丙图踢出“香蕉球”的方法时,足球可以看成质点
D.研究丁图“祝融号”火星车在火星上的运动轨迹时可以将火星车看成质点
【答案】D
【详解】A.研究运动员的跨栏动作时,运动员的体积和形状不可忽略,不可以将运动员看成质点,故A错误;
B.飞机起飞姿态时,飞机的体积和形状不可忽略,不可以将飞机看成质点,故B错误;
C.研究踢出“香蕉球”的方法时,足球的大小形状不可忽略,不可以看成质点,故C错误;
D.研究“祝融号”火星车在火星上的运动轨迹时,“祝融号”火星车的形状和大小可忽略,可以将火星车看成质点,故D正确。
故选D。
12.唐诗作为中国古典诗歌的巅峰,是中华文明的精神瑰宝和世界文化遗产的重要组成部分。有不少唐诗蕴含着朴素的物理规律,其中关于诗仙李白的千古名篇“朝辞白帝彩云间,千里江陵一日还;两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山”的描述,正确的是( )
A.以“轻舟”为参考系,“万重山”是静止的
B.研究“轻舟”的航行轨迹可以把轻舟看作质点
C.“千里江陵一日还”中的“千里”指的是位移
D.“千里江陵一日还”中的“一日”指的是时刻
【答案】B
【详解】A.以“轻舟”为参考系,意味着观察者位于轻舟上。此时,轻舟本身是静止的,而“万重山”作为外部景物,相对于轻舟在运动,因此,“万重山”不是静止的,故A错误;
B.质点是将物体简化为有质量但无大小和形状的点,研究“轻舟”的航行轨迹时,只关注其整体运动路径,不涉及船体大小或形状对轨迹的影响,因此,轻舟可视为质点,故B正确;
C.位移是初位置到末位置的直线距离,而“千里”描述的是从白帝到江陵的实际路径长度。由于长江河道弯曲,实际路径远大于直线位移,“千里”应指路程而非位移,故C错误;
D.时刻是时间轴上的点,时间是两个时刻之间的间隔。“一日”指从出发到到达所经历的时间段,是时间间隔而非具体时刻,故D错误。
故选B。
13.如图所示,O点为x轴的原点OA=AB=OC=CD=1m。一质点沿x轴做往复运动,且质点由A点出发沿x轴正方向运动至B点后返回,并沿x轴负方向运动,下列说法正确的是( )
A.质点从A→B→C的位移为2m,路程为4m
B.质点从B→D的位移为-4m,路程为4m
C.当质点到达D点时其位置可用D点的坐标-4m表示
D.当质点到达D点时相对于A点的位移为3m
【答案】B
【详解】A.位移是从起点指向终点的有向线段,路程是路径的总长度,则质点从A→B→C的位移为-2m,路程为4m,A错误;
B.质点从B→D的位移为-4 m,路程为4 m,B正确;
C.当质点到达D点时其位置可用D点的坐标-2m表示,C错误;
D.当质点到达D点时相对于A点的位移为-3m,D错误。
故选B。
14.2026年7月24日7时33分,我国“力箭一号”运载火箭成功将五颗卫星依次送入预定轨道(近地轨道卫星,其运行周期约为85min)。下列说法正确的是( )
A.星箭分离后,星箭间相对静止
B.研究卫星姿态调整时,可以将卫星视为质点
C.火箭从发射到星箭分离过程,路程与位移大小相等
D.卫星入轨后运行60min,路程大于位移大小
【答案】D
【详解】A.相对静止的条件是两物体相对速度为0,星箭分离时二者存在相对运动,相对速度不为0,故A错误;
B.质点是忽略大小、形状的理想化模型,研究卫星姿态调整时,卫星的姿态、自身转动是研究核心,不能忽略其大小形状,不能视为质点,故B错误;
C.只有单向直线运动中,路程才等于位移大小。火箭发射到星箭分离的过程轨迹不是单向直线,路程大于位移大小,故C错误;
D.卫星入轨后做圆周运动,运行周期约为85min,运行60min时未完成一周运动,轨迹为一段圆弧,路程是圆弧的长度,位移大小是初、末位置的弦长,因此路程大于位移大小,故D正确。
故选D。
15.如图所示,由于风的存在,河岸上的旗帜向右飘,在河面上的两条船上的旗帜分别向右和向左飘,两条船的运动状态是( )
A.A船肯定向左运动 B.A船肯定是静止的
C.B船肯定向右运动 D.B船可能是静止的
【答案】C
【详解】河岸上的旗帜向右飘,说明风的方向水平向右。船上的旗帜飘向由空气相对船的速度方向决定,设风速为,船速为,均取向右为正方向,则空气相对船的速度为
A.A船上的旗帜向右飘,说明,即,A船可能静止,也可能向左运动,也可能以小于风速的速度向右运动,所以A船不一定向左运动,故A错误;
B.由对A项分析可知,A船可能静止,但也可能向左运动或以小于风速的速度向右运动,A船不一定是静止的,故B错误;
C.B船上的旗帜向左飘,说明,即,所以B船一定向右运动,故C正确;
D.若B船静止,则船上的旗帜应与岸上旗帜一样向右飘,与图中B船旗帜向左飘矛盾,所以B船不可能是静止的,故D错误。
故选C。
16.(多选)t=0时刻,甲、乙质点从同一位置出发做直线运动,它们的运动图像如图所示,其中横轴代表时间,纵轴未知。关于两质点的运动,下列说法正确的是( )
A.若纵轴代表位移,则乙做匀速运动
B.若纵轴代表速度,则乙做匀速运动
C.若纵轴代表位移,则甲、乙在时刻再次相遇
D.若纵轴代表速度,则在时刻,甲的速度大于乙的速度
【答案】AC
【详解】A.若纵轴代表位移,位移-时间图像中,倾斜直线的斜率代表速度。乙的图线是过原点的倾斜直线,斜率恒定,说明乙的速度不变,做匀速直线运动,A正确;
B.若纵轴代表速度,乙的图线是过原点的倾斜直线,说明速度随时间均匀增大,乙做匀加速直线运动,不是匀速运动,B错误;
C.若纵轴代表位移,位移-时间图像中,图线的交点代表两质点同一时刻位置相同,即相遇。t0时刻甲乙图线相交,说明二者从同一点出发后,在t0时刻位置再次重合,也就是再次相遇,C正确;
D.若纵轴代表速度,图线的纵轴数值直接代表速度大小。t0时刻两图线相交,说明此时甲、乙的速度大小相等,D错误。
故选AC。
17.如图甲所示为一战士从悬停在高空的直升机中跳下的画面,某同学画出该战士从跳离飞机到落地的过程中在空中沿竖直方向运动的图像,如图乙所示,若规定向下的方向为正方向,则在竖直方向上,关于该战士下列说法正确的是( )
A.内先向上运动,再向下运动
B.内先向下加速运动,再向下减速运动,末开始做匀速直线运动
C.末打开降落伞,以后做匀减速运动至末
D.内加速度方向竖直向上,加速度的增减趋势无法判断
【答案】B
【详解】A.内,速度均大于0,则该战士一直向下运动,故A错误;
B.内,速度先增大后减小,可知先向下做加速运动后做减速运动,15s末速度不再发生变化,开始做匀速直线运动,故B正确;
C.10s末该战士由加速运动变为减速运动,图像的斜率发生突变,则加速度发生突变,可知此刻打开了降落伞,的图像的斜率在减小,可知做加速度减小的减速运动,故C错误;
D.的图像的斜率为负值,可知加速度方向竖直向上,而且斜率变小,加速度在减小,故D错误。
故选B。
18.(多选)梦天实验舱将由长征五号B遥四运载火箭执行发射任务。届时,中国空间站三舱组合体将形成“T”字形的基本构型,完成中国空间站的在轨建造。关于火箭点火升空的速度和加速度的判断,下列说法正确的是( )
A.火箭点火将要升空时,火箭的速度为零,加速度不为零
B.火箭的速度增大,加速度也一定增大
C.火箭速度变化越来越快时,加速度也变化越来越快
D.火箭竖直向上升空过程中若速度增大,加速度方向一定向上
【答案】AD
【详解】A.火箭点火将要升空时,火箭的速度为零,加速度不为零,故A正确;
B.只要加速度和速度方向相同,火箭的速度就会增大,但加速度可以减小,故B错误;
C.火箭速度变化越来越快时,说明加速度越来越大,但不一定是加速度也变化越来越快,故C错误;
D.只要加速度和速度方向相同,火箭的速度就会增大,火箭竖直向上升空过程中若速度增大,加速度方向一定向上,故D正确。
故选AD。
19.中国机器人在运动性、灵巧性等方面实现重大突破。在某餐馆,送餐机器人在一段时间内沿直线运动的图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.机器人的速度先增大后减小
B.在0~15 s内,机器人通过的路程为30 m
C.在0~15 s内,机器人的平均速度大小为
D.机器人在第5 s末时的速度与加速度方向相同
【答案】C
【详解】A.根据图像斜率的绝对值表示速度大小可知机器人的速度先减小后增大,故A错误;
B.由图可知0~10s,机器人运动至60m,10s~15s,机器人从60m运动至30m,则路程应为,故B错误;
C.在0~15 s内,机器人的位移为30m,平均速度大小为,故C正确;
D.第5s末在0~10s区间内:斜率为正,说明速度方向为正;斜率逐渐减小,说明正方向速度在减小,则加速度方向与速度方向相反,故D错误。
故选C。
20.一个篮球从高,处由静止开始下落,经落到水平地面上,速度,然后以反弹,经达到最高点处。已知篮球与地面碰撞的时间为,求:
(1)篮球与地面碰撞过程的加速度大小和方向;
(2)篮球从空中开始下落至首次到达水平地面过程的平均速度的大小;
(3)篮球从开始下落到反弹至最高点过程的平均速度。
【答案】(1)90m/s2,方向竖直向上
(2)
(3),方向竖直向下
【详解】(1)取竖直向下为正方向,根据加速度定义式有
即加速度大小为90m/s2,方向竖直向上。
(2)篮球从空中开始下落至首次到达水平地面过程的平均速度的大小为
(3)篮球从开始下落到反弹至最高点时位移大小为
方向竖直向下。
该过程总的时间为
篮球从开始下落到反弹至最高点过程的平均速度大小为
方向竖直向下。
21.传感器固定不动,用传感器测无人飞机的加速度,无人飞机远离传感器做匀加速直线运动,取传感器发射第一个超声波脉冲为计时起点,时传感器接收到飞机反射回来的信号,时传感器发射第二个超声波脉冲,时传感器接到飞机反射回来的信号,时传感器发射第三个超声波脉冲,时传感器接到飞机反射回来的信号。已知超声波脉冲的传播速度为。求:
(1)飞机接收到第一个超声波脉冲时离传感器的距离;
(2)飞机从接收到第一个超声波脉冲到飞机接收到第二个超声波脉冲的平均速度;
(3)飞机运动的加速度。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)超声波从传感器发射到被飞机接收,再反射回传感器的总时间为,由于超声波匀速传播,去程和返程时间相等,因此飞机接收到第一个脉冲的时刻为
此时距离传感器的距离等于超声波单程传播的位移
(2)同理推导第二个脉冲的接收时刻和对应距离: 第二个脉冲在发射,返回传感器,往返总时间为,单程时间为,因此飞机接收到第二个脉冲的时刻为
此时到传感器的距离
两个接收时刻的时间间隔
这段时间内飞机的位移为,因此平均速度
(3)先推导第三个脉冲的接收时刻和对应距离: 第三个脉冲在发射,返回传感器,往返总时间为
单程时间为,飞机接收到第三个脉冲的时刻为
此时到传感器的距离
飞机接收到第二个到第三个脉冲的时间间隔为
这段位移为
对于匀加速直线运动,某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度:
第一、二次接收间隔的中间时刻为
对应瞬时速度
第二、三次接收间隔的中间时刻为
对应瞬时速度
两个中间时刻的时间差为
由加速度定义
22.汽车遇到意外情况时紧急停车要经历反应和制动两个过程,汽车在反应过程做速度不变的直线运动,在制动过程做速度变小的直线运动,如图所示,若汽车以的速度在平直的公路上行驶,紧急停车时,在反应过程中汽车行驶了,制动过程中所用的时间为,汽车在两个过程中通过的总距离为,求:
(1)汽车在反应过程所用的时间;
(2)制动过程中的平均加速度大小(结果保留3位有效数字);
(3)紧急停车全程的平均速度大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)设反应时间为,根据位移与时间的关系有
代入数据解得
(2)取汽车初速度方向为正方向,汽车停止时的速度,根据加速度的定义,制动过程的平均加速度为
解得平均加速度大小
代入数据解得
(3)汽车全程沿同一方向做直线运动,全程位移大小等于路程,紧急停车全程的平均速度大小为
将反应时间的表达式代入,解得
代入数据解得
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司1 / 10
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。