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文档简介
专题01运动的描述
目录
第一部分明晰学考要求·精准复习
第二部分基础知识梳理·全面提升
第三部分考点精讲精练·对点突破
考点一:质点
考点二:参考系
考点三:时刻与时间间隔
考点四:路程和位移
考点五:速度平均速度瞬时速度
考点六:加速度
考点七:匀速直线运动的x–t图像和v–t图像
第四部分实战能力训练·满分必刷
1、了解质点;
2、了解参考系;
3、了解时刻与时间间隔;
4、了解路程和位移;
5、了解速度、平均速度、瞬时速度、瞬时速率;
6、了解匀速直线运动的x–t图像和v–t图像;
7、理解加速度。
知识一、质点
1.定义:用来代替物体的有质量的点。
2.理解:
(1)质点是一种“理想化模型”,它是对实际物体的一种科学抽象,实际中并不存在。
(2)质点不同于几何中的“点”,它是忽略了物体的大小和形状的有质量的点,而几何中的“点”
仅仅表示空间中的某一位置。其突出特点是“具有质量”和“占有位置”,但没有大小,它的质量就是它
所代替的物体的质量。
(3)质点没有体积,因而质点是不可能转动的。但转动的物体不一定不能看成质点。如研究地球的
自转,轮胎的转动,砂轮的转动等等。
(4)质点不一定是很小的物体,很大的物体也可简化为质点。如地球是很大的,但在研究其绕太阳
公转时可把它看做质点,研究地球的自转时则不能看成质点。
(5)同一个物体有时可以看作质点,有时又不能看作质点,要具体问题具体分析。如研究一列火车
从北京到上海的运行时间时,可把火车看成质点,而研究整列火车经过某一路标所用时间,显然要考虑火
车的长度,这时就不能把火车看成质点。
3.条件:一个物体能否看成质点是由问题的性质决定的。
(1)物体的大小和形状对所研究的问题无影响,或者有影响但可以忽略不计,则可将物体看成质点。
(2)当物体上各部分的运动情况完全相同时,物体上任何一点的运动情况都能反映该物体的运动,
一般可看成质点。
(3)物体有转动,但相对于平动而言可以忽略其转动时,可把物体看成质点。
【注意】物体能否被视为质点,不是取决于物体大小,而是看物体的形状和大小对研究问题的结果的
影响是否可忽略。同一物体在不同的问题情景中有的可视为质点,有的则不能视为质点。
知识二、参考系
1.定义:在描述一个物体的运动时,必须选择另外的一个物体作为标准,这个被选来作为标准的物
体叫做参考系。
2.特性:
(1)标准性:某物体被选作参考系后,就认为该物体是静止的,其他物体的运动情况就以该物体为
参考标准进行分析。
(2)任意性:参考系的选取是任意的,任何物体都可以选作参考系,但不能选研究对象为参考系。
(3)相对性:对于同一个物体,选择不同的参考系,观察结果可能会有所不同。
(4)统一性:比较不同物体的运动应选择同一个参考系。
3.选择原则:以观测方便和使运动的描述尽可能简单为原则。例如研究火车上物体的运动时,一般
选取火车作为参考系;研究地面上物体的运动时,一般选取地面或相对于地面静止的物体作为参考系。在
比较不同物体的运动时,应选择同一参考系。
知识三、时刻与时间间隔
1.时刻:表示某一时间点,在时间轴上用点来表示。在物理学中,时刻与物体在运动过程中的某一
位置(状态)及后面的瞬时速度、瞬时速率相对应。
2.时间间隔:表示某一时间段,在时间轴上用线段来表示。在物理学中,时间间隔与物体在运动过
程中的路程及后面的位移、平均速度、平均速率相对应。时间间隔又简称为时间。
3.实验室中的计时仪器:停表、电磁打点计时器、数字计时器或频闪照相的方法测量时间。
4.比较
时刻时间间隔
是事物运动、发展、变化所经历的过
物理是事物运动、发展、变化所经历的各个状
程长短的量度,是过程量;可以简称
意义态先后顺序的标志,是状态量
为“时间”
表述“第1s末”“第4s初”“第4s末”等“第1s内”“前2s”“后5s”等
①两个时刻之间的间隔即为一段时间间隔,即Δt=t2-t1
联系②时间间隔是一系列连续时刻的积累,能展示物体运动的过程;时刻可以显示物
体运动的一瞬间
5.判断时刻与时间间隔的两种方法
(1)根据上下文判断:分析题干,根据题意去体会和判断。时刻对应的是某一状态,时间间隔对应
的是某一过程。
(2)利用时间轴判断:画出时间轴,把所给的时刻和时间间隔表示出来,对应一个点的是时刻,对
应一段线段的是时间间隔。
知识点四、路程和位移
1.路程:质点实际运动轨迹的长度,它只有大小没有方向,是标量。物体一旦运动,路程就不会为
零,且只要没有停下来,路程就不断增加,不会减少。
2.位移:
(1)意义:表示物体(质点)位置变化的物理量。
(2)定义:从初位置到末位置的一条有向线段。
(3)位移的表示:位移可以用从初始位置指向末位置的有向线段来表示。按照一定的标度,有向线
段的长度表示位移的大小,有向线段的方向表示位移的方向。
(4)决定因素:物体的位移仅由初始位置和末位置决定,其大小等于物体初位置到末位置的直线距
离,方向是由初位置指向末位置,而与运动过程(路径、轨迹)无关,如图。不管物体(质点)自A点经
路径1、路径2还是路径3运动到B点,其位移都相同,都可用有向线段AB来表示。
4.路程和位移的区别:位移与路程是两个不同的概念。
位移是描述物体位置变化的物理量,而路程则是描述物体运动路径(轨迹)长短的物理量。位移既有
大小又有方向,而路程只有大小没有方向。
位移的大小与运动路径无关;而路程是按运动路径计算的实际长度。由于物体运动的路径可能是直线,
也可能是曲线,两点间又以直线距离为最短,所以物体位移的大小只能小于、最多等于路程,不可能大于
路程。只有质点做方向不变(单向)的直线运动时,位移大小才等于路程。如物体做匀速直线运动、匀加
速直线运动。
【注意】(1)如果某段时间内某物体通过的路程为零,则这段时间内物体一定静止,位移也一定为
零。
(2)如果某段时间内物体的位移为零,则这段时间内物体不一定静止,可能是运动又回到了出发点,
路程一定不为零。
知识点五、速度、平均速度、瞬时速度、瞬时速率
1.速度
(1)定义:位移与发生这段位移所用时间的比值。
Δx
(2)定义式:v=。
Δt
Δx
①公式v=中的Δx是物体运动的位移,不是路程。
Δt
Δx
②v=是速度的定义式,不是决定式,不能认为v与位移成正比、与时间成反比。
Δt
(3)物理意义:描述物体运动快慢的物理量。速度越大,表示物体运动的越快,其位置变化也越快。
(4)单位:国际单位—m/s常用单位—km/hcm/s1km/h=0.28m/s,1m/s=3.6km/h。
(5)速度既有大小,又有方向,是矢量。
①速度的大小在数值上等于单位时间内物体位移大小,速度的方向就是物体运动的方向。
②用正负号表示速度:如果质点做直线运动,可以先建立一维坐标轴,当质点的速度方向与坐标轴的
正方向相同时,规定它为正值,而当质点的速度方向与坐标轴的方向相反时,规定它为负值,这样,就可
以用带有正、负号的数值表示速度的大小和方向。
【注意】①比较速度是否相同时,既要比较其大小是否相等,又是比较其方向是否相同。
②分析物体运动速度时,既要计算速度的大小,又要确定速度的方向,不可只关注速度的大小。
2.平均速度:
(1)定义:做变速直线运动的物体的位移跟发生这段位移所用时间的比值,叫做平均速度。
Δx
(2)公式:v=。
Δt
(3)平均速度既有大小又有方向,是矢量,其方向与这段时间内发生的位移方向相同。与运动方向
不一定相同。
(4)意义:平均速度表示做变速直线运动的物体在某一段时间内的平均快慢,只能粗略地描述物体
的运动。
【注意】在变速直线运动中,不同时间(或不同位移)内的平均速度一般是不同的,因此,求出的平
均速度必须明确是哪段位移(或哪段时间)内的平均速度。
3.瞬时速度
(1)定义:运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度。
(2)物理意义:精确地描述了物体运动快慢和方向。
(3)理解:①瞬时速度对应的是某一时刻,或者说某一瞬时、某一位置。
Δx
②在公式v=中,如果时间取得非常短,接近于零,表示的是某一瞬时,这时的速度就称为瞬时速
Δt
度。
③某个位置瞬时速度的大小可以用这一位置前后两个位置的平均速度大小近似表示。这两位置距离越
近,其平均速度大小就越接近瞬时速度大小。
(4)匀速直线运动,就是瞬时速度保持不变的运动。
4.区分平均速度与瞬时速度
Δx
(1)一般由v=算出的是平均速度而不是瞬时速度。
Δt
(2)平均速度与某一过程的位移、时间相对应;而瞬时速度与某一瞬间的位置、时刻相对应。
(3)平均速度是粗略描述质点运动快慢的物理量,而瞬时速度能精确地描述质点运动的快慢和方向。
(4)平均速度方向与所对应时间内位移方向相同,瞬时速度方向与质点所在位置的运动方向一致(就
是该位置的切线方向),瞬时速度的方向与物体的运动方向完全一致。
(5)瞬时速度总为零时,平均速度一定为零;平均速度为零时,瞬时速度不一定为零。
(6)当位移足够小或时间足够短时,可以认为平均速度就等于瞬时速度。
【注意】①我们平时所说的速度有时指平均速度,有时指瞬时速度,应根据前后文判断。
②在变速直线运动中,不同时间(或不同位移)内的平均速度一般不相同,因此,求出的平均速度必
须指明是哪段时间(或哪段位移)内的平均速度。
5.瞬时速率和平均速率
(1)瞬时速率
①定义:瞬时速度的大小,简称为速率,只有大小无方向,是标量。
②汽车速度计不能显示车辆运动的方向,它的读数实际是汽车的速率。日常生活和物理学中说到的“速
度”有时是指速率。
(2)平均速率:是物体运动的路程与所用的时间的比值,是标量。
(3)平均速率与平均速度的区别:平均速度是位移和发生这段位移所用的时间的比值,而平均速率
是路程与通过这段路程所用时间的比值,这是两个完全不同的概念。平均速度是矢量,平均速率是标量。
由于位移的大小一般不等于路程,所以,一般情况下,平均速率不等于平均速度的大小,且平均速率一般
大于平均速度的大小。只有当物体做单向直线运动时,两者才相等。只要物体在运动,平均速率就不可能
为零,而平均速度可以为零。
知识点六、匀速直线运动的x–t图像和v–t图像
1.匀速直线运动的x–t图像
(1)意义:匀速直线运动的x−t图象是描述做匀速直线运动物体的位移随时间变化的规律,但并不表
示物体的运动轨迹。
(2)匀速直线运动的x−t图象是一条倾斜的直线,如图中甲、乙两条图线。
(3)图象反映的信息
①判断运动性质:平行于t轴的直线—静止;倾斜线—匀速直线运动;抛物线—匀变速直线运动。
②判断运动方向:斜率为正—正方向;斜率为负—负方向。
③知道某一时刻物体的位置;还可知道物体在任意一段时间内的位移或发生某一段位移所用的时间。
直线是否过原点,取决于开始计时的位置是否作为位移的起始点。
④求速度:图线上某点切线的斜率的大小表示物体速度的大小;斜率的正负表示速度的方向,是与选
定的正方向相同还是相反。
⑤在同一位移图象中,可以比较两物体运动快慢。越陡(斜率越大),速度越大,运动越快。
两条图线的交点表示两个物体在该时刻具有相同的位置,即两个物体在该时刻相遇。
⑥在位移图象中,图线在x轴上的截距表示物体在开始计时前已发生的位移(即初位移,开始计时时
的位置),在t轴上的截距表示计时一段时间后物体才开始运动。
2.匀速直线运动的v–t图像
(1)意义:速度图象描述做匀速直线运动物体的速度随时间变化的规律。也不表示物体的运动轨迹。
(2)匀速直线运动的v−t图象是与横轴平行的直线,如图中图线甲。
(3)图象的应用
①确定物体的运动性质:如上图甲所示,表示做匀速直线运动。
②从图像上可判断运动方向。由v>0(t轴上方)或v<0(t轴下方)可以确定物体的运动方向与选定
的正方向相同或者相反。
③从图象中可知道某一时刻物体的速度(初、末速度等);还可知道物体在任意一段时间内的速度变
化量或发生某一变化所用的时间。
④可从图像上求加速度:图线上某点切线的斜率的大小表示物体加速度的大小,斜率越大,表示加速
度越大。斜率的正负表示加速度的方向,是与选定的正方向相同还是相反。
Δv
根据v−t图象的物理意义,图线的斜率在数值上等于质点运动的加速度。斜率为正,表示加速度方
Δt
向与所设正方向相同;斜率Δv为负表示加速度方向与所设正方向相反;Δv的绝对值可确定加速度的大小。
ΔtΔt
斜率不变,表示加速度不变。
⑤可以利用速度图象求出一段时间内物体发生的位移。图线与坐标轴围成的封闭图形面积表示位移大
小。
【注意】不论匀速直线运动的x−t图象和v−t图像是直线还是曲线,所描述的都是物体做匀速直线运
动的情况。
知识点七、加速度
1.速度的变化量
(1)速度的变化量∆v等于末速度v减去初速度v0,即∆v=v−v0。
(2)在直线运动中,要先选定正方向,然后把矢量运算转化为代数运算。
(3)速度的变化量是矢量:∆v>0,表示速度变化量的方向与所选的正方向相同;∆v<0,表示速度变
化量的方向与所选的正方向相反。
(4)速度变化量的大小与速度的大小及速度变化快慢没有必然的联系。速度大,速度变化量不一定
大,速度的变化也不一定快。
2.加速度
(1)定义;加速度等于速度的改变跟发生这一改变所用时间的比值。用a表示。
Δvv-v0
(2)定义式:a==。
ΔtΔt
Δv
(3)对加速度定义式a=的理解
Δt
Δv
①a=只是加速度a的定义式,不是决定式,加速度a与v、Δv没有必然的联系。
Δt
②v大,a不一定大,比如匀速飞行的飞机速度很大,但加速度却为零;v小,a也不一定小,如射击
时火药爆炸瞬间,子弹的速度v可以看做零,这时加速度却很大。
③速度变化量Δv大,加速度a不一定大,比如列车由静止到高速行驶,速度变化量很大,但经历时间
也长,所以加速度并不大。
④Δv大,表示单位时间内速度变化快或速度变化率大,加速度才大。加速度又叫速度的变化率。
Δt
(4)单位:国际单位:m/s2,读着:米每二次方秒。
(5)物理意义:表示速度改变快慢的物理量,是速度对时间的变化率,数值上等于单位时间内速度
的变化量。
(6)加速度是矢量,不仅有大小,也有方向。
大小:等于单位时间内速度的改变量。匀变速直线运动是加速度不变的运动。匀速直线运动是加速度
为零的变速直线运动。
方向:①加速度的方向始终与速度变化v−v0或△v的方向相同。
②在变速直线运动中速度的方向始终在一条直线上。若规定v0为正方向,若物体加速运动,v−v0为正,
a为正,a与v0方向相同。若物体减速运动v−v0为负,a为负,a与v0方向相反。在单向直线运动中速度
是增大还是减小由加速度方向与速度方向相同或相反决定不是由加速度大小决定
【注意】①加速度不是增加的速度,不是速度变化的多少。
②加速度大,表示速度变化快,并不表示速度大,也不表示速度变化大,加速度与速度,速度变化无
直接因果关系。
③加速度很大时,速度可能很小,加速度很小时,速度可能很大。
考点一、质点
【典型例题1】2023年5月30日,搭载着3名航天员的“神舟十六号”载人飞船顺利进入太空,
开启了为期约5个月的巡天之旅任务。在下列情况中,可将飞船或核心舱看作质点的是()
A.确定飞船离地球的高度时
B.飞船飞行过程中调整姿态时
C.飞船与“天和”核心舱进行对接时
D.航天员给同学们介绍“天和”核心舱内部情况时
【答案】A
【解析】由于飞船离地球高度远大于飞船本身大小,故在确定飞船离地球的高度时,可将飞船看作质
点,A正确;在飞船飞行过程中调整姿态时,飞船与“天和”核心舱进行对接时及航天员给同学们介绍“天
和”核心舱内部情况时,飞船或核心舱的大小和形状对所研究的问题有影响,这些情况下不能看作质点,
B、C、D错误。
【典型例题2】2022年9月30日12时44分,我国空间站在400公里的高空上演了一场惊心动魄的
“太空泊车”,将23吨的“问天”实验舱从节点舱的前向对接口缓慢平移至相差90°的侧向对接口,并再
次对接锁紧。“问天”实验舱照片如图所示,下列情况中空间站一定可以视为质点的是()
A.航天员在舱内做实验时
B.估算空间站绕地球一周所用时间时
C.空间站闪避太空垃圾时
D.空间站“太空泊车”对接时
【答案】B
【解析】航天员在舱内做实验时,不能忽略空间站的形状和大小,不能看作质点,故A错误;估算空
间站绕地球一周所用时间时,可以忽略空间站的形状和大小,可以看作质点,故B正确;空间站闪避太空
垃圾时,不能忽略空间站的形状和大小,不能看作质点,故C错误;空间站“太空泊车”对接时,不能忽
略空间站的形状和大小,不能看作质点,故D错误。
【对点训练1】如图所示的瓢虫,其身上的星数(斑点数)显示了它的种类,在下列研究瓢虫的具
体情形中,可将瓢虫看成质点的是()
A.研究瓢虫的转身动作
B.研究瓢虫的较长飞行路线
C.观察瓢虫的翅膀扇动
D.记录瓢虫身上的斑点分布
【答案】B
【解析】研究瓢虫的转身动作时,不能把瓢虫看成质点,否则就没动作可言了,选项A错误;研究瓢
虫的较长飞行路线时,瓢虫的大小和形状可忽略不计,可看作质点,选项B正确;观察瓢虫的翅膀扇动时,
不能看作质点,否则就没翅膀扇动了,选项C错误;记录瓢虫身上的斑点分布时,不能把瓢虫看作质点,
否则就没斑点了,选项D错误。
【对点训练2】2023年9月23日至10月8日,第19届亚运会在杭州市举行,中国队共收获了201
枚金牌、111枚银牌、71枚铜牌的好成绩。下列项目比赛过程中,可将运动员视为质点的是()
A.研究撑竿跳高比赛的技术动作时
B.研究10000m比赛的成绩时
C.研究跳远比赛的空中姿态时
D.研究双人10m跳台成绩时
【答案】B
【解析】若将撑竿跳高运动员看成质点,不能研究撑竿跳高比赛的技术动作,对运动员成绩有影响,
故撑竿跳高运动员不能看成质点,故A错误;运动员看成质点,对研究10000m比赛的成绩没有影响,
故可以看成质点,故B正确;运动员看成质点,对研究跳远比赛的空中姿态有影响,故不能看成质点,故
C错误;运动员看成质点,对研究双人10m跳台成绩有影响,故不能看成质点,故D错误。
考点二、参考系
【典型例题1】行驶在海面上的游轮中,座位上的乘客认为自己是静止的,他所选择的参考系可能是()
A.船舱外的海面B.远处的海岛
C.船舱内的座椅D.航道旁的灯塔
【答案】C
【解析】乘客相对于船舱内的座椅是静止的,故他选择的参考系是船舱内的座椅;而他相对于海面、
海岛、灯塔等都是运动的,故选项C正确,A、B、D错误。
【典型例题2】如图所示,我国自行研制的运油-20加油机正在给歼-16战机加油,歼-20战机正靠近
运油-20准备加油,加油成功的关键是加、受油机保持队形稳定。下列以哪个物体为参考系时运油-20是运
动的()
A.歼-20战机B.歼-16战机
C.歼-16战机的飞行员D.运油-20的飞行员
【答案】A
【解析】运油-20加油机正在给歼-16战机加油,运油-20、运油-20的飞行员、歼-16战机和歼-16战机
的飞行员之间都是相对静止的,故B、C、D错误;歼-20战机正靠近运油-20准备加油,所以以歼-20战机
为参考系时运油-20是运动的,故A正确。
【对点训练1】“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”核心舱成功对接后,在轨绕地球运动,选地球为参考
系,二者都是运动的,A、B错误;“神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱成功对接后,二者相对
静止,C正确,D错误。
【对点训练2】每天早上校园里都响起琅琅的读书声,同学们通过诵读经典,尽享经典之美,感受诗
词之趣,从古人的智慧和情怀中汲取营养,涵养心灵。下列说法不正确的是()
A.“两岸青山相对出,孤帆一片日边来”中“青山相对出”选择的参考系是孤帆
B.“明月松间照,清泉石上流”中“清泉石上流”选择的参考系是石头
C.“一江春水向东流”是以水为参考系来描述水的运动的
D.“飞花两岸照船红”是以船为参考系描述花的运动的
【答案】C
【解析】“青山相对出”选择的参考系是孤帆,A正确;“清泉石上流”选择的参考系是石头,B正
确;“一江春水向东流”是以河岸为参考系来描述水的运动的,C错误;“飞花两岸照船红”是以船为参
考系描述花的运动的,D正确。
考点三、时刻与时间间隔
【典型例题1】如图所示的时间轴,下列关于时刻和时间间隔的说法中正确的是()
A.t0~t2表示时间间隔,称为最初2秒内或第2秒内
B.t3表示时间间隔,称为第3秒
C.tn-1~tn表示时间间隔,称为第(n-1)s内
D.t2表示时刻,称为第2秒末或第3秒初,也可以称为前2秒末
【答案】D
【解析】第2秒内为t1~t2时间段,故A错误;t3表示时刻,故B错误;tn-1~tn表示时间间隔,称为第
ns内,故C错误;t2表示时刻,称为第2秒末或第3秒初,也可以称为前2秒末,故D正确。
【对点训练1】在某校举行的创新设计大赛上,某班“科技之光”兴趣小组设计了一种音乐钟,该音
乐钟每隔一段相等的时间就发出一段1分钟的美妙乐声。已知上午9时和9时41分发出乐声。下列有关
该音乐钟的说法正确的是()
A.上午9时和9时41分发出乐声,9时和9时41分指的是时间间隔
B.该音乐钟每隔40分钟发出一次乐声,40分钟指的是时间间隔
C.该音乐钟持续发出1分钟的美妙乐声,1分钟指的是时刻
D.该音乐钟在上午10时22分时会再次发出乐声,10时22分指的是时间间隔
【答案】B
【解析】9时和9时41分在时间轴上均对应一个点,所以表示时刻,故A错误;40分钟在时间轴上
对应一个时间段,所以表示时间间隔,故B正确;1分钟对应一个时间段,表示时间间隔,故C错误;10
时22分对应时间点,表示时刻,故D错误。
【对点训练2】如图所示,时间轴上标注的线段和点分别指下列哪些时间间隔和时刻()
A.1s、5sB.1s、第5s末
C.第2s内、第6s初D.第3s内、第5s末
【答案】D
【解析】时间数轴上的一段线段表示时间间隔,题图所示线段指第3s内;时间轴上的点表示时刻,
题图中点指的是第5s末或第6s初,故选D。
考点四、路程和位移
【典型例题1】煤矿安检员在一次巡检中,乘坐矿井电梯从A井竖直向下运动了120m到达井底,
然后在井底又沿着水平隧道向东走了160m到达B井,最后从B井乘坐电梯竖直向上返回地面。若A、
B两个井口恰在同一水平面上,则此次巡检中安检员()
A.发生的位移是200m,方向向东;通过的路程是160m
B.发生的位移是400m,方向向东;通过的路程是160m
C.发生的位移是160m,方向向东;通过的路程是400m
D.发生的位移是160m,方向向东;通过的路程是200m
【答案】C
【解析】由于初位置在A井口,末位置在B井口,故位移大小为160m,方向向东,通过的路程为s=160
m+120m+120m=400m,故选C。
【典型例题2】小明沿着半径为R的水平圆跑道跑了1.25圈时,他的()
A.路程和位移大小均为2.5πR
B.路程和位移大小均为R
C.路程为2.5πR,位移的大2小为R
D.路程为0.5πR,位移的大小为2R
【答案】C2
【解析】路程指的是物体运动轨迹的长度,小明运动了1.25圈,他的路程等于2πR+0.5πR=2.5πR,位
移由初位置指向末位置,故位移大小为R,C正确。
【对点训练1】下列关于位移和路程2的说法正确的是()
A.物体沿直线向某一方向运动,通过的路程就是位移
B.物体沿直线运动,通过的路程等于位移的大小
C.物体通过的路程不相等,位移一定不相同
D.物体通过一段路程,位移可能为零
【答案】D
【解析】路程是运动轨迹的长度,位移是物体初、末位置间的有向线段,物体沿直线向某一方向运动,
通过的路程等于位移的大小,但不能说通过的路程就是位移,故A错误;物体沿直线单方向运动,通过的
路程等于位移的大小,物体沿直线往返运动,通过的路程大于位移的大小,故B错误;物体通过的路程不
相等,但只要初、末位置相同,则物体的位移就相同,故C错误;物体通过一段路程,若回到出发点,则
位移为零,故D正确。
【对点训练2】(2023·江苏高二学业考试)在某次跑操活动中,某班学生排着整齐的方阵,迈着整齐
的步伐,沿标准的400m跑道一共行进3圈至开始站队位置结束。下列说法正确的是()
A.每个学生的路程为1200m
B.每个学生的位移为1200m
C.部分学生的路程为1200m
D.部分学生的位移为1200m
【答案】C
【解析】路程是所经过路线的总长度,位移是由初位置指向末位置的有向线段,所以只有第一跑道上
的学生路程才是1200m,每个学生的位移都为0,故选C。
考点五、速度、平均速度、瞬时速度、瞬时速率
【典型例题1】对速度的定义式v=,以下叙述正确的是()
Δ�
Δ�
A.物体做匀速直线运动时,速度v与运动的位移Δx成正比,与运动时间Δt成反比
B.速度v的大小不由运动的位移Δx和时间Δt决定
C.此速度定义式只适用于匀速直线运动
D.速度是表示物体位置变化的物理量
【答案】B
【解析】速度是表示物体运动快慢及方向的物理量,v=是计算速度的公式,适用于任何运动,此式
Δ�
Δ�
只能说明速度可由位移Δx与时间Δt的比值来计算,并不是说v与Δx成正比,与Δt成反比,故A、C、D
错误,B正确。
【典型例题2】为提高百米赛跑运动员的成绩,教练分析了运动员跑百米全程的录像带,测得:运
动员在前7s跑了60.20m,7s末到7.1s末跑了0.92m,跑到终点共用10s,则下列说法正确的是()
A.运动员在百米赛跑过程中的平均速度是8.60m/s
B.运动员在前7s的平均速度是10.00m/s
C.运动员在7s末的瞬时速度约为9.20m/s
D.运动员冲线的速度为10.00m/s
【答案】C
【解析】由题意可知运动员的位移为100m,时间为10s,平均速度v=m/s=10.00m/s,故A错误;
100
10
前7s运动员的平均速度为v1=m/s=8.60m/s,故B错误;7s末到7.1s末跑了0.92m,可得此0.1s
60.20
7
时间内的平均速度为9.20m/s,因时间较短,则平均速度可近似为7s末的瞬时速度,故运动员在7s末的
瞬时速度约为9.20m/s,故C正确;运动员冲线的速度为瞬时速度,无法确定,可能大于10.00m/s,故D
错误。
【典型例题2】如图所示,在1000m体能测试中,小明沿周长为400m的圆形跑道从A点出发,其
成绩为3分40秒,下列说法正确的是()
A.小明的平均速率约为0.58m/s
B.小明的平均速率约为0.91m/s
C.小明的平均速度大小约为0.91m/s
D.小明的平均速度大小约为0.58m/s
【答案】D
【解析】平均速率为路程与时间的比值,所以平均速率为v1==m/s≈4.55m/s。平均速度为位移与
�1000
�220
时间的比值,小明跑了两圈半,位移大小等于圆形跑道的直径,所以平均速度大小为v2==m/s≈0.58
�63.7×2
�220
m/s。所以选D。
【对点训练1】下列关于速度的说法正确的是()
A.速度是描述物体运动快慢的物理量,速度大表示物体运动快
B.速度描述物体的位置变化快慢,速度大表示物体位置变化大
C.速度越大,位置变化越快,位移也就越大
D.由v=可知,位移越大,则速度越大
Δ�
Δ�
【答案】A
【解析】根据速度的定义知,A正确;速度大表示物体的位置变化快,但在很短的时间内物体位置变
化(即位移)不一定大,B、C错误;由于Δt不确定,位移Δx越大,v不一定越大,D错误。
【对点训练2】下列说法正确的是()
A.小球第3s末的速度为6m/s,这里是指平均速度
B.汽车从甲站行驶到乙站的速度是20m/s,这里是指瞬时速度
C.“复兴号”动车组列车速度计显示速度为350km/h,这里的速度是指平均速度
D.某快递公司采取“无人机快递”,无人机从某一投递站带着快件到达指定位置送达后又返回该投
递站,这一过程中无人机的平均速度为零
【答案】D
【解析】第3s末的速度是指瞬时速度,故A错误;汽车从甲站行驶到乙站的速度为平均速度,故B
错误;速度计显示的是速率,故C错误;无人机回到了原位置,位移为零,故平均速度为零,D正确。
【对点训练3】高速公路上有两种测速方式,分别为固定点测速与区间段测速。下列说法正确的是()
A.固定点测速测的是平均速度大小
B.区间段测速测的是瞬时速度大小
C.区间段测速低于规定速度时,则被测车辆行驶过程中一定没有超速
D.固定点测速测得的速度低于规定速度,则此时被测车辆一定没有超速
【答案】D
【解析】固定点测速测的是瞬时速度大小,故A错误;区间段测速测的是平均速率大小,故B错误;
区间段测速低于规定速度时,被测车辆行驶过程中可能存在超速,故C错误;固定点测速测得的速度低于
规定速度,则此时被测车辆一定没有超速,故D正确。
考点六、匀速直线运动的x−t图像和v−t图像
【典型例题1】一质点运动的x-t图像如图所示,下列说法正确的是()
A.0~6s内位移为-4m
B.2~4s内位移为4m
C.0~6s内路程为4m
D.2~4s与4~6s运动方向相反
【答案】A
【解析】由题图可知,质点开始时位置坐标为0,6s末位置坐标为-4m,则0~6s内位移为-4m-0=-4m,
故A正确;2s末位置坐标为4m,4s末位置坐标为0,则2~4s内位移为0-4m=-4m,故B错误;0~6s
内路程为4m+4m+4m=12m,故C错误;由题图可知,2~6s内质点一直向同一方向运动,故D错误。
【典型例题2】如图所示为做直线运动的甲、乙两质点的v-t图像。有关甲、乙两质点的运动,下列
说法中正确的是()
A.质点甲、乙的速度相同
B.质点甲沿选定的正方向运动,质点乙与甲的运动方向相反
C.不管质点甲、乙是否从同一地点开始运动,它们之间的距离一定越来越大
D.在相同的时间内,质点甲、乙的位移相同
【答案】B
【对点训练1】沿同一直线运动的A、B两物体,相对同一参考系的x-t图像如图所示,下列说法正确
的是()
A.前5s内,A、B的位移均为10m
B.两物体由同一位置开始运动,物体A比B迟3s才开始运动
C.在前5s内两物体的位移相同,5s末A、B相遇
D.从第3s末开始,两物体的运动方向相同
【答案】D
【解析】5s末A、B到达同一位置,两者相遇,在前5s内,A的位移为10m,B的位移为5m,A、
C错误;A从原点出发,而B从x=5m处出发,A在B运动3s后开始运动,B错误;由题图可知,前3s
内A静止,从第3s末开始,两物体的位移越来越大,且均为正值,故两物体均沿正方向运动,运动方向
相同,D正确。
【对点训练2】如图是物体做直线运动的v-t图像,由图可知,该物体()
A.第1s内和第3s内的运动方向相反
B.第2s内静止不动
C.第3s内和第4s内的运动方向相反
D.第2s末和第4s末的速度相同
【答案】C
【解析】物体在第1s内和第3s内速度都在t轴上方,故运动方向相同,故A错误;第2s内速度保
持不变,物体做匀速运动,故B错误;第3s内速度为正,第4s内速度为负,故C正确;第2s末和第4
s末速度大小相等,方向相反,故D错误。
考点七、加速度
【典型例题1】关于加速度,下列说法正确的是()
A.物体的速度大,加速度一定大
B.物体的速度变化越快,加速度就越大
C.物体的速度变化量越大,加速度就越大
D.物体的速度不为零,则加速度一定不为零
【答案】B
【解析】物体的速度和加速度没有必然的联系,速度大可能加速度很小,如高速匀速运行的火车,速
度很大,加速度为0,故A、D错误;加速度是描述物体速度变化快慢的物理量,物体的速度变化越快,
加速度就越大,故B正确;由加速度定义式a=可知,物体加速度的大小与速度变化量和时间无关,则物
Δ�
Δ�
体的速度变化量越大,加速度不一定大,故C错误。
【典型例题2】蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、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8m/s的竖直速度着网,与网作用后,沿着竖直方向以大小为10m/s
的速度弹回。已知运动员与网接触的时间为Δt=1.2s,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.15m/s2,向上B.15m/s2,向下
C.1.67m/s2,向上D.1.67m/s2,向下
【答案】A
【解析】设向上为正方向,则平均加速度的大小a==m/s2=15m/s2,方向向上,A正确,B、
Δ�10−(−8)
Δ�1.2
C、D错误。
【对点训练1】下列有关加速度的说法中正确的是()
A.加速度是描述速度变化快慢的物理量
B.速度变化得越快,加速度就变化得越快
C.加速度的方向一定与速度的方向相反
D.加速度的方向一定与速度的方向相同
【答案】A
【解析】加速度是描述速度变化快慢的物理量,选项A正确;速度变化得越快,加速度就越大,选项
B错误;加速度的方向与速度方向没有必然联系,可以相同也可以相反,选项C、D错误。
【对点训练2】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,规定初速度的方向为正方向,下列说法中正确的是()
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】由题可知,火箭的速度改变量Δv=v2-v1=100m/s-0=100m/s,故A错误;汽车的初速度v1'=108
km/h=30m/s,汽车的速度改变量Δv'=v2'-v1'=0-30m/s=-30m/s,故B正确;根据a=得火箭的加速度a1==
Δ�Δ�100
Δ�Δ�10
2222
m/s=10m/s,汽车的加速度为a2==m/s=-12m/s,所以火箭的加速度比汽车的加速度小,火箭的速
Δ�'−30
Δ�'2.5
度变化比汽车的慢,故C、D错误。
1.北京时间2021年10月17日9时50分,神舟十三号三位航天员成功开启货物舱舱门,并顺利进
入天舟三号货运飞船。三人在轨驻留6个月,开展机械臂操作出舱活动、舱段转移等工作()
A.描述空间站的运动,只能选地面作为参考系
B.航天员出舱活动时,空间站可以视为质点
C.开展机械臂操作时,机械臂不可视为质点
D.“在轨驻留6个月”是指一个时刻
【答案】C
【解析】要研究物体的运动必须选择参考系,并且参考系的选择是任意的,一般视研究的问题而定,
故A错误;航天员出舱活动时,空间站的大小,形状和体积不能忽略,空间站不可视为质点,故B错误;
开展机械臂操作时,机械臂的大小、形状和体积也不能忽略,不能视为质点,故C正确;时刻是一个状态
量,时间是一个过程量。“在轨驻留一个月”是过程量,是指一段时间,故D错误。
2.某航班于北京时间3月4日20:08分(当地时间14:08)从罗马尼亚布加勒斯特起飞,于3月5
日早上5时41分安全抵达杭州,飞行航程8210km。如图所示,以下说法正确的是()
A.“20:08分”指的是时间
B.“飞行航程8210km”指的是飞机的位移
C.研究飞机的飞行路线可以把飞机看成质点
x8210
D.飞机的平均速度为v==km/h=860km/h
t9.55
【答案】C
【解析】“20:08分”指的是起飞时刻,故A错误;“飞行航程8210km”指的是飞机的路程,故B
错误;研究飞机的飞行路线不需要考虑飞机的形状大小,可以把飞机看成质点,故C正确;860km/h为飞
机的平均速率,故D错误。
3.关于速度的描述,下列说法中正确的是()
A.图甲中,电动车限速20km/h,指的是平均速度大小
B.图乙中,子弹射出枪口时的速度大小为500m/s,指的是平均速度大小
C.图丙中,某运动员百米跑的成绩是12s,则他冲刺时的速度大小一定为8.33m/s
D.图丁中,京沪高速铁路测试时列车最高时速可达484km/h,指的是瞬时速度大小
【答案】D
【解析】电动车限速20km/h,指的是瞬时速度大小,不是平均速度大小,故A错误;子弹射出枪口
时的速度大小与枪口这一位置对应,因此为瞬时速度大小,故B错误;根据运动员的百米跑成绩是12s
可知,运动员的平均速度大小为8.33m/s,但其冲刺速度不一定为8.33m/s,故C错误;列车的最高时速
指的是在安全情况下所能达到的最大速度,为瞬时速度大小,故D正确。
4.下列说法正确的是()
A.速度是矢量,速度的变化量是标量
B.甲物体的速度变化量为3m/s,乙物体的速度变化量为−5m/s,甲物体的速度变化量大
C.一小球以10m/s的速度与墙相撞,弹回时速度大小也为10m/s,小球的速度变化量的大小为20m/s
D.一汽车以10m/s的速度开始刹车,一段时间后速度变为2m/s,则汽车的速度变化量为8m/s
【答案】C
【解析】速度、速度的变化量都是矢量,正负号表示方向,所以乙物体的速度变化量大,A、B错误;
小球速度变化量Δv=v2−v1=(−10−10)m/s=−20m/s,即大小为20m/s,方向与初速度方向相反,C正确;
汽车的速度变化量Δv=v2−v1=(2−10)m/s=−8m/s,D错误。
5.我国自主研发的全海深载人潜水器“奋斗者号”(如图),已在马里亚纳海沟正式投入常规科考
应用。前期海试中,“奋斗者号”实现8次万米载人深潜,最大作业深度达到10909米。在某次海试中,
潜水器在某时刻的速度为负值,加速度也是负值并不断减小直到为零,则此过程中()
A.该潜水器速度先增大后减小,直到加速度等于零为止
B.该潜水器速度一直在增大,直到加速度等于零为止
C.该潜水器位移先增大,后减小,直到加速度等于零为止
D.该潜水器位移一直在增大,直到加速度为零后位移不再变化
【答案】B
【解析】由于加速度的方向始终与速度方向相同,则速度一直在增大,当加速度减小到零时,速度达
到最大值,A错误,B正确;位移一直在增大,当加速度减小到零时,速度不再变化,但位移随时间继续
增大,C、D错误。
6.在排球比赛中,扣球手抓住机会打了一个“探头球”(当对方来球在网上探头过来时,直接在网
上即以扣球击回对方),如图,已知来球速度大小v1=6m/s,击回的球速度大小v2=8m/s,击球时间为0.2
s,关于扣球手击球过程中排球的平均加速度,下列说法正确的是()
2
A.加速度大小为70m/s,方向与v1相同
2
B.加速度大小为10m/s,方向与v1相同
2
C.加速度大小为70m/s,方向与v2相同
2
D.加速度大小为10m/s,方向与v2相同
【答案】C
v2-(-v1)
【解析】规定v2的方向为正方向,扣球手击球过程中排球的平均加速度大小为a==70
t
2
m/s,方向与v2相同,故C正确。
7.如图所示为质点的x−t图像,它对应的v−t图像是哪一幅()
【答案】C
5
【解析】x−t图像的斜率表示速度的大小,所以0~1s内物体的速度为v1=m/s=5m/s,1~2s内物
1
-5
体静止,速度为零;2~5s内物体的速度为v2=m/s=−2.5m/s,故C正确。
2
8.有四个运动的物体A、B、C、D,物体A、B运动的x−t图像如图甲所示,物体C、D从同一地点
沿同一方向运动的v−t图像如图乙所示。根据图像作出的以下判断中正确的是()
A.物体A和B均做加速直线运动,且
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