2026高考物理总复习(人教)（粤）教师用教案第一章 第1讲　运动的描述

【课标要求】1.经历质点模型的建构过程,了解质点的含义。知道将物体抽象为质点的条件,能将特定实际情境中的物体抽象成质点。体会建构物理模型的思维方式。2.理解位移、速度和加速度。通过实验,探究匀变速直线运动的特点,能用公式、图像等方法描述匀变速直线运动,理解匀变速直线运动的规律,能运用其解决实际问题,体会科学思维中的抽象方法和物理问题研究中的极限方法。3.通过实验,认识自由落体运动规律。结合物理学史的相关内容,认识物理实验与科学推理在物理学研究中的作用。【考情分析】运动的描述2024·江西卷·T3、2024·浙江1月选考卷·T2、2023·福建卷·T1匀变速直线运动的规律2024·山东卷·T3、2024·广西卷·T3、2024·海南卷·T5、2023·山东卷·T6运动图像追及相遇问题2024·新课标卷·T14、2024·河北卷·T3、2024·福建卷·T3、2024·甘肃卷·T2、2024·重庆卷·T1、2023·广东卷·T3、2023·江苏卷·T1、2023·湖北卷·T8实验:测量做直线运动物体的速度2024·贵州卷·T11、2023·全国甲卷·T23第1讲运动的描述北京时间2024年10月30日4时27分,搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,约10分钟后,神舟十九号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道。(1)请你创设两类问题情境,一类是关于质点的问题,即什么情况下飞船可以看成质点,什么情况下飞船不能看成质点;另一类是关于参考系的问题,选择两个不同的参考系,让飞船分别是运动的和静止的。(2)若飞船进入预定轨道的运动可看作直线运动,则发射过程飞船的位移和路程相同吗?大小相等吗?材料中的“时间”数字中哪个是时间?哪个是时刻?要估算飞船发射过程的平均速度、平均速率和平均加速度,还需要知道哪些信息?1.如图所示,小明用遥控器控制万向扭变小汽车在水平地面上做匀速圆周运动,下列说法正确的是()[A]从位置A→B和C→D,两过程位移相同[B]从位置A→B和B→C,两过程平均速度相同[C]研究扭变小汽车轮子的万向转动情况,小汽车可视为质点[D]研究扭变小汽车的运动轨迹和周期可将小汽车视为质点【答案】D2.(2025·广东东莞阶段练习)距水平桌面一定高度处将一橡皮擦由静止释放,之后以3m/s的速度与桌面发生碰撞,碰撞后以1m/s的速度反向弹回,已知碰撞时间为0.2s,则该过程中橡皮擦的平均加速度为()[A]10m/s2,方向向上[B]10m/s2,方向向下[C]20m/s2,方向向上[D]20m/s2,方向向下【答案】C【答案】大小形状大小参考地面轨迹初末单向Δ位移运动大小时间st快慢ΔvΔt考点一对质点、参考系、位移的理解质点不同于几何“点”质点无大小但有质量,实际物体能否看成质点是由研究的问题决定的,而不是依据物体自身大小和形状来判断的参考系的“三性”(1)任意性:参考系的选取原则上是任意的,参考系选取得当,会使问题的研究变得简捷、方便。(2)同一性:比较不同物体的运动必须选同一参考系。(3)一致性:无论选定的作为参考的物体运动情况如何,均看作“静止”位移和路程的两点“不同”(1)决定因素不同:位移由始、末位置决定,路程由实际的运动路径决定。(2)运算法则不同:位移应用矢量的平行四边形定则运算,路程应用标量的代数运算[例1]【对质点的理解】我国“奋斗者”号潜水器如图所示,下列情况中“奋斗者”号一定可视为质点的是()[A]估算下降总时间时[B]用推进器使其转弯时[C]在海沟中穿越窄缝时[D]科学家在其舱内进行实验时【答案】A【解析】当物体的大小和形状对研究问题的影响可忽略时,可以将物体看作质点。估算“奋斗者”号下降总时间时,其大小、形状与下降的深度相比,可以忽略,可视为质点,故A正确;用推进器使其转弯时,“奋斗者”号大小、形状不可以忽略,不可视为质点,故B错误;在海沟中穿越窄缝时,“奋斗者”号大小、形状不可以忽略,不可视为质点,故C错误;科学家在其舱内进行实验时,“奋斗者”号大小、形状不可以忽略,不可视为质点,故D错误。[例2]【对参考系的理解】(2023·浙江1月选考卷,3)“神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱成功对接后,在轨运行如图所示,则()[A]选地球为参考系,“天和”是静止的[B]选地球为参考系,“神舟十五号”是静止的[C]选“天和”为参考系,“神舟十五号”是静止的[D]选“神舟十五号”为参考系,“天和”是运动的【答案】C【解析】“神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱对接时,处于相对静止状态,选项C正确;以地球作参考系,“天和”“神舟十五号”都是运动的,选项A、B、D错误。[变式](1)对接过程,“神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱可不可以看成质点?(2)“神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱于2022年11月30日5时42分成功对接,整个对接过程历时约6.5小时。在这里,2022年11月30日5时42分和6.5小时分别指时刻还是时间间隔?【答案】(1)都不能看成质点。(2)2022年11月30日5时42分是时刻,6.5小时是时间间隔。【解析】(1)对接过程需要精准把握对接机构的准确位置,飞船和核心舱的形状与体积不能忽略,此时飞船和核心舱都不能看成质点。(2)飞船和核心舱于2022年11月30日5时42分成功对接,指时刻;6.5小时是整个对接过程经历的时间,指时间间隔。[例3]【对位移的理解】如图所示,半径为R的地球仪上,P点为赤道与0°经线的交点,Q点为赤道与东经90°经线的交点。一只蚂蚁从P点沿0°经线向北爬行到北极点,然后又沿东经90°经线向南爬行到Q点,则蚂蚁从P点运动到Q点的整个过程中的路程和位移大小分别为()[A]路程为2πR,位移大小为2R[B]路程为πR,位移大小为R[C]路程为πR,位移大小为2R[D]路程为2πR,位移大小为2R【答案】C【解析】从P点沿0°经线向北爬行到北极点,路程为s1=14×2πR=12πR;同理,沿东经90°经线向南爬行到Q点,路程为s2=12πR,整个过程中的路程为s=s1+s2=πR;从P点到Q点整个过程的位移大小等于P、Q两点间距离,由几何关系知x=2R,考点二平均速度和瞬时速度如图是高速上某一“区间测速”的标志牌,该路段全长66km,全程限速100km/h,若一辆汽车通过监测起点和终点的速度分别为95km/h和90km/h,通过测速区间的时间为35min。思考:(1)上述情境中,数据66km、100km/h、95km/h、90km/h、35min分别描述什么运动学物理量?(2)能否求解全程的平均速度?该汽车通过测速区间过程中有没有超速?提示:(1)66km表示路程,100km/h指的是平均速率,95km/h和90km/h指的都是瞬时速度,35min是时间。(2)因位移未知,故不能求解平均速度,但可以求平均速率;由于路程s=66km,时间t=35min=3560h,由v=st可知,平均速率为v=66km3560ℎ≈1131.有关“速度”的比较物理量平均速度瞬时速度平均速率意义描述运动物体在一段时间(或一段位移)的平均快慢及方向描述运动物体在某一时刻(或某一位置)的运动快慢及方向描述运动物体沿轨迹运动的平均快慢标矢性矢量矢量标量大小与方向(1)大小等于位移与时间的比值,即v=ΔxΔt(2)方向与位移的方向相同(1)t～t+Δt内,Δt非常非常小时,v=ΔxΔt表示物体在t时刻的速度,(2)方向是物体运动的方向(1)大小等于路程与时间的比值,与平均速度的大小无关。(2)无方向2.两个平均速度公式的比较平均速度v=ΔxΔt是平均速度的定义式,适用于所有的运动,求解时要找准“位移”和发生这段位移所需的“时间”;而v[例4]【对平均速度和瞬时速度的理解】(2024·广东汕尾期末)(多选)在某次木工师傅举行的树干攀爬大赛中,师傅甲和乙同时开始攀爬,甲率先爬到顶端,结果却是乙第一个返回到出发点,则()[A]向上爬的过程中,经过中点时甲的速度不一定大于乙的速度[B]甲在最高点的速度一定大于乙在最高点的速度[C]从顶端返回的过程中,甲的平均速度一定大于乙的平均速度[D]全过程中,甲、乙的平均速度一样大【答案】AD【解析】向上爬的过程中,甲用时少,平均速度大,但在中点时的速度不一定大,故A正确;甲、乙在最高点的速度都为零,甲在最高点的速度等于乙在最高点的速度,故B错误;从顶端返回的过程中,甲、乙的位移相等,木工师傅甲率先爬到顶端,乙先返回到出发点,说明从顶端返回的过程中,乙所用的时间较短,根据v=ΔxΔt可知甲的平均速度一定小于乙的平均速度,故C错误;全过程中,甲、乙的位移相等且均为零,故甲、乙的平均速度一样大,[例5]【平均速度和瞬时速度的计算】(2023·福建卷,1)“祝融号”火星车沿如图所示路线行驶,在此过程中揭秘了火星乌托邦平原浅表分层结构,该研究成果被列为“2022年度中国科学十大进展”之首。“祝融号”从着陆点O处出发,经过61天到达M处,行驶路程为585米;又经过23天,到达N处,行驶路程为304米。已知O、M间和M、N间的直线距离分别约为463米和234米,则火星车()[A]从O处行驶到N处的路程为697米[B]从O处行驶到N处的位移大小为889米[C]从O处行驶到M处的平均速率约为20米/天[D]从M处行驶到N处的平均速度大小约为10米/天【答案】D【解析】从O处行驶到N处的路程为889米,选项A错误;题中未给出O、M间和M、N间位移的方向,不能算出O到N之间位移的大小,选项B错误;由平均速率v′=st可得,从O处到M处的平均速率约为9.6米/天,选项C错误;由平均速度v=xt可得,从M处到N处的平均速度大小约为10米/天,选项考点三加速度1.物理量v、Δv、a的对比物理量速度v速度的变化量Δv加速度a物理意义表示运动的快慢和方向表示速度变化的大小和方向表示速度变化的快慢和方向,即速度的变化率公式v=ΔΔv=v-v0a=Δ单位m/sm/sm/s2关系三者无必然联系,v很大时,Δv可以很小,甚至为0;a的大小决定于Δv与Δt的比值,与v、Δv大小无关2.对加速度大小和方向的进一步理解[例6]【对加速度的理解】(2024·广东江门阶段检测)(多选)北京时间2023年8月25日12时59分,谷神星一号遥八运载火箭在我国酒泉卫星发射中心成功发射升空,将搭载的吉林一号卫星顺利送入预定轨道,发射任务获得圆满成功。下列说法正确的是()[A]火箭点火发射竖直升空的过程中,其加速度的方向与速度变化的方向可能不一致[B]火箭离地瞬间,其加速度不为零[C]火箭的速度越大,其加速度就越大[D]火箭的速度变化率越大,其加速度就越大【答案】BD【解析】火箭发射升空时速度增大,做加速运动,可知火箭加速度的方向与速度变化的方向一致,故A错误;火箭离地瞬间,其速度为零,但速度发生变化,则加速度不为零,故B正确;火箭的速度很大时,但是速度的大小可以不变,所以加速度不一定大,故C错误;加速度的大小与速度变化的快慢程度有关,其速度变化越快,速度变化率越大,加速度越大,即火箭的速度变化率越大,加速度越大,故D正确。[例7]【加速度的计算】火箭发射时,速度能在10s内由0增加到100m/s;汽车以108km/h的速度行驶,急刹车时能在2.5s内停下来。以初速度的方向为正方向,下列说法正确的是()[A]10s内火箭的速度改变量为10m/s[B]2.5s内汽车的速度改变量为-30m/s[C]火箭的速度变化比汽车的快[D]火箭的加速度比汽车的加速度大【答案】B【解析】10s内火箭的速度改变量为Δv1=100m/s,故A错误;2.5s内汽车的速度改变量为Δv2=0-108km/h=-108km/h=-30m/s,故B正确;火箭的加速度a1=Δv1Δt1=10m/s2,汽车的加速度a2=Δv2Δt2=-12m/s2考点四运动图像对运动的描述1.对xt图像与vt图像的理解项目xt图像vt图像图像意义倾斜直线表示速度不变,即匀速直线运动;曲线表示速度变化,即变速直线运动倾斜直线表示速度均匀变化,即匀变速直线运动;曲线表示速度非均匀变化,即变加速直线运动运动情况甲做匀速直线运动,乙做速度逐渐减小的直线运动丙做匀加速直线运动,丁做加速度逐渐减小的变加速直线运动斜率、交点和“面积”图线斜率表示速度,交点表示对应时刻两物体相遇;图线与横轴所围面积无意义图线斜率表示加速度,交点表示对应时刻速度相等,图线与横轴所围面积表示位移位移0～t1时间内甲、乙位移相等0～t2时间内丁的位移大于丙的位移平均速度0～t1时间内甲、乙平均速度相等0～t2时间内丁的平均速度大于丙的平均速度2.三点说明(1)xt图像、vt图像只描述直线运动,且均不表示运动的轨迹。(2)分析图像要充分利用图像与其所对应物理量的函数关系。(3)识图方法:一轴、二线、三斜率、四面积、五截距、六交点。[例8]【对xt图像的理解】(2024·广东佛山二模)某医院用智能机器人在大厅巡视,如图是该机器人在某段时间内做直线运动的位移—时间图像,20～30s的图线为曲线,其余为直线。则机器人在()[A]0～10s内做匀加速直线运动[B]0～20s内平均速度大小为零[C]0～30s内的位移大小为5m[D]5s末的速度与15s末的速度相同【答案】B【解析】根据xt图像的斜率表示速度,可知0～10s内做匀速直线运动,故A错误;根据xt图像可知,0～20s内机器人发生的位移为0,则0～20s内平均速度大小为零,故B正确;根据xt图像,机器人在0～30s内的位移为Δx=0-2m=-2m,可知0～30s内的位移大小为2m,故C错误;根据xt图像的斜率表示速度,可知5s末的速度与15s末的速度大小相等,方向相反,故D错误。[变式]在10～30s内,机器人的平均速度为多少?20～30s内,机器人的运动轨迹是否为曲线?【答案】0.35m/s,方向与初速度方向相反运动轨迹不是曲线【解析】10～30s内,机器人的位移为Δx′=0-7m=-7m,则平均速度为v=Δx'Δt'=-720m/s=-0.35m/s,即大小为0.35m/s,方向与初速度方向相反;位移—时间图像只能描述直线运动,故20[例9]【对vt图像的理解】(2024·福建卷,3)某公司在封闭公路上对一新型电动汽车进行直线加速和刹车性能测试,某次测试的速度—时间图像如图所示。已知0～3.0s和3.5～6.0s内图线为直线,3.0～3.5s内图线为曲线,则该车()[A]在0～3.0s内的平均速度大小为10m/s[B]在3.0～6.0s内做匀减速直线运动[C]在0～3.0s内的位移大小比在3.0～6.0s内的大[D]在0～3.0s内的加速度大小比在3.5～6.0s内的小【答案】D【解析】依题意可知0～3.0s内汽车做匀加速直线运动,平均速度大小v1=0+302m/s=15m/s,故选项A错误;3.0～3.5s内vt图线为曲线,说明汽车做非匀变速运动,故选项B错误;在vt图像中图线与时间轴所围面积表示位移大小,在图中作一条辅助线(如图),可判断出3.0～6.0s内的位移要大于0～3.0s内的位移,故选项C错误;结合图中数据可知,0～3.0s内的加速度a1=30-03m/s2=10m/s2,3.5～6.0s内的加速度约为a2=0-292.5m/s2=-11.6[变式]在[例9]中电动汽车在0～6.0s内运动方向是否改变?加速度方向是否改变?【答案】未改变改变【解析】在0～6.0s内电动汽车的速度始终为正值,即电动汽车一直朝正方向运动,故运动方向未改变;在0～3.0s内图线斜率为正值,3.0～6.0s内图线斜率为负值,图线的斜率表示加速度,可知0～3.0s内和3.0～6.0s内的加速度方向不相同。(满分:60分)对点1.对质点、参考系、位移的理解1.(4分)(2024·广东汕头一模)某海湾隧道全长6680m,线路如图所示,其中AB、CD段可以看作直线路段,BC段可以看作曲线路段。下列说法正确的是()[A]计算通过BC段所用时间,由于汽车做曲线运动,不能将汽车看作质点[B]计算汽车通过整段隧道所用时间,可以将汽车看作质点[C]测量两辆汽车的超车时间,可以将汽车看作质点[D]汽车通过隧道的位移是6680m【答案】B【解析】计算汽车通过BC段所用时间和通过整段隧道所用时间时,汽车的长度对研究问题影响很小,可以忽略汽车的大小和形状,能将汽车看作质点,故A错误,B正确;测量两辆汽车的超车时间,汽车的长度对研究问题影响很大,不能忽略汽车的大小和形状,不可以将汽车看作质点,故C错误;汽车通过隧道的路程是6680m,而不是位移,故D错误。2.(4分)(2025·广东梅州阶段练习)2024年8月12日上午8:00,随着国歌的响起,某校2024级高一新生军训生活正式开始,军训内容包括站军姿、练队列、跑操和内务整理,16日下午3:00军训大会操表演在学校足球场隆重举行。下列说法正确的是()[A]“上午8:00”“下午3:00”均指时间间隔[B]各班级方阵沿足球场跑操一圈,其位移为0[C]裁判在会操表演打分中,可以将队伍中某同学看作质点[D]当某班级方阵“正步走”通过主席台时,以某同学为参考系,其他同学是运动的【答案】B【解析】“上午8:00”“下午3:00”均指时刻,故A错误;各班级方阵沿足球场跑操一圈,其位移为0,故B正确;裁判在会操表演打分中,同学的形状和大小不能忽略,所以不可以把他看作质点,故C错误;当某班级方阵“正步走”通过主席台时,以某同学为参考系,其他同学是静止的,故D错误。对点2.平均速度和瞬时速度3.(6分)(多选)寓言《龟兔赛跑》中说:乌龟和兔子同时从起点跑出,兔子在远远超过乌龟时,便骄傲地睡起了大觉,它一觉醒来,发现乌龟已悄悄地爬到了终点,后悔不已。在整个赛跑过程中,下列说法正确的是()[A]兔子骄傲的原因是在瞬时速度上有优势[B]兔子骄傲的原因是在全段运动的平均速度上有优势[C]乌龟获胜的原因是在全段运动的平均速度上有优势[D]乌龟获胜的原因是在瞬时速度上有优势【答案】AC【解析】在兔子睡觉之前,兔子和乌龟运动的时间相同,兔子通过的路程长,所以兔子跑得快,即兔子在瞬时速度上有优势;在整个过程中,兔子和乌龟通过的路程相同,乌龟用的时间短,所以乌龟运动得快,即乌龟在平均速度上有优势,故A、C正确,B、D错误。4.(4分)(2025·广东揭阳检测)深中通道是国家重大工程和世界级跨海集群工程,全长约24千米,北距虎门大桥约30千米。小明计划周末从家坐车去深圳宝安机场,他事先用导航软件搜索路线,若选择走A路线,经过虎门大桥,路程约103千米,耗时约1小时50分钟;若选择走B路线,经过深中通道,路程约53千米,耗时约1小时10分钟。假设汽车实际行驶路程和时间与导航软件预计的相同,则下列说法正确的是()[A]汽车通过两条路线的平均速度相同[B]汽车通过A路线的平均速度更大[C]汽车通过A路线的位移更大[D]汽车通过A路线的平均速率更大【答案】D【解析】汽车走A、B路线的位移相同,而所用时间不同,所以通过A路线的平均速度小于B路线的平均速度,故A、B、C错误;汽车通过A路线的平均速率为v1=s1t1=103156km/h≈56.18km/h,汽车通过B路线的平均速率为v2=s2t2=53116对点3.加速度5.(4分)下列关于加速度的说法正确的是()[A]物体速度变化越快,加速度越大[B]物体速度越大,加速度越大[C]加速度的方向一定与物体速度方向相同[D]加速度为正,物体一定做加速运动【答案】A【解析】加速度是描述速度变化快慢的物理量,物体速度变化越快,加速度越大,故A正确;加速度与速度没有直接关系,物体速度越大,加速度不一定越大,故B错误;加速度的方向与速度变化的方向相同,但与速度方向不一定相同,故C错误;加速度为正时也可能与速度方向相反,此时物体做减速运动,故D错误。6.(8分)足球运动员在罚点球时,用脚踢球使球获得30m/s的速度,若脚与球作用时间为0.1s;球又在空中飞行1s后被守门员挡住,此时足球速度大小为30m/s,守门员双手与球接触时间为0.2s,且球被挡出后以10m/s沿原路反弹,求:(1)罚球瞬间,球的加速度大小;(2)守门员接球过程,足球的速度变化量以及平均加速度。【答案】(1)300m/s2(2)40m/s,方向与初速度方向相反200m/s2,方向与初速度方向相反【解析】(1)设球被踢出的方向为正方向,罚点球时的速度由v0=0变到v1=30m/s,用时t1=0.1s,由a=Δva1=v1-v0t1=30-00(2)接球时速度由v1=30m/s变到v2=-10m/s,用时t2=0.2s,接球时速度的变化量为Δv2=v2-v1=(-10-30)m/s=-40m/s,该过程足球的加速度为a2=Δv2t2=-400.2m/s负号表示速度变化量的方向、加速度的方向均与初速度方向相反。对点4.运动图像对运动的描述7.(4分)(2025·陕晋青宁高考适应性考试)2024年8月,我国运动员获得第33届奥运会男子100m自由泳冠军。比赛所用标准泳池的长度为50m,下列与该运动员实际运动过程最接近的位移—时间(x-t)图像是()[A] [B][C] [D]【答案】C【解析】由题意知,标准泳池的长度为50m,100m自由泳需要在泳池内往返一次,可知运动员最后的位移为零,所以位移先增大后减小,且离出发点最远处位移为50m,故C正确。8.(4分)用速度传感器记录电动车直线运动过程的信息,其速度随时间变化的规律如图所示。由图像可知电动车()[A]a至c过程中加速度逐渐增大[B]a、b两状态加速度的方向相反[C]0～80s内的位移为240m[D]加速时的平均加速度约为4.5m/s2【答案】B【解析】vt图像的斜率表示加速度,a至c过程中vt图像的斜率减小,加速度逐渐减小,故A错误;a处图像的斜率为正值,b处图像的斜率为负值,故a、b两状态加速度的方向相反,故B正确;vt图像与坐标轴围成的面积表示位移,以超过半格计一格,由题图知0～80s内图像下方约为30格,位移约为x=30×10×1.5m=450m,故C错误;加速时的平均加速度约为a=ΔvΔt=930-10m/s2=0.45m/s2,9.(4分)(2025·广东阶段练习)如图所示,小明同学在玩弹珠游