高考物理一轮复习（人教版） 运动的描述

ilUi

第一章运动的描述匀变速直线运动的研究

2022.辽宁卷.TI2021.浙江6月选考T2

运动的描述

2021•福建卷・T1

2022・河北卷-T12021•广东卷・T82019•浙江

运动的图像4月选考・T92018•全国卷HT192018•全国

考卷HIT18

情2022・湖北卷・T62019•全国卷I-T18

匀变速直线运动规律

分2018•浙江4月选考・T10

析实验：探究小车速度随时2022•浙江6月选考・T172021•天津卷T9

间变化的规律2019•全国卷IT222018•北京卷了21

2022•江苏卷・T112021•湖北卷・T122020•江

实验：测量重力加速度苏卷2020•山东卷・T132019•全国卷

IIIT22

安全行车，生活娱乐，交通运输，体育运动（如

生活实践类

试题汽车刹车，飞机起飞，电梯运行，无人机升空）

情境伽利略对自由落体运动的研究，速度的测量，

学习探究类

加速度的测量，追及相遇问题

第1讲运动的描述

【目标要求】1.了解质点和位移的概念，知道把物体看成质点的条件2了解参考系的作用，会

在实例中选择合适的参考系3掌握速度、加速度的概念，体会比值定义法和极限思想.

考点一质点、参考系和位移

■梳理必备知识

1.质点

⑴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，用来作为叁当的物体叫作参考系，通常以地面为参考系.

3.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,它是先量.

（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.

■判断正误--------------------------------------------------------------------------

1.质点是一种理想化模型，实际并不存在.（J）

2.体积很大的物体，一定不能视为质点.（X）

3.参考系必须选择静止不动的物体.（X）

4.做直线运动的物体，其位移大小一定等于路程.（X）

【例11（2022•浙江I月选考-2）下列说法正确的是（）

A.研究排球运动员扣球动作时，排球可以看成质点

B.研究乒乓球运动员的发球技术时，乒乓球不能看成质点

C.研究羽毛球运动员回击羽毛球动作时，羽毛球大小可以忽略

D.研究体操运动员的平衡木动作时，运动员身体各部分的速度可视为相同

答案B

解析研究排球运动员扣球动作、手乓球运动员的发球技术、羽毛球运动员回击羽毛球动作

时，排球、乒乓球、羽毛球的形状和大小不能忽略，故不可以看成质点，故A、C错误，B

正确；研究体操运动员的平衡木动作时，运动员身体各部分有转动和平动，各部分的速度不

可以视为相同，故D错误.

m212021年9月17日K：00整，第十四届全国运动会铁人三项比赛在陕西省汉中市正式

开赛.选手们依次进行了1.5km游泳、40km自行车和10km跑步三项不间断比赛，最终某

选手以01：52：24的成绩揽获男子个人冠军.下列说法正确的是（）

A.40km是指位移

B.8：00整是指时间间隔

C.01：52：24是指时刻

D.研究该选手10km跑步的时间时，可以将该选手看作质点

答案D

解析40km自行车的运动凯迹不是直线，40km是指路程，故A错误；8:00整对应某一

瞬间，即为时刻，故B错误；01:52:24对应一段时间，即为时间间隔，故C错误；研究

该选手10km跑步的时间时，由于该选手的大小和形状可以忽略，所以可以将其看成质点，

故D正确.

m31（2022・辽宁卷・1）如图所示，桥式起重机主要由可移动''桥架”“小车”和固定“轨

道”三部分组成.在某次作业中桥架沿轨道单向移动了8m,小车在桥架上单向移动了6m.该

次作业中小车相对地面的位移大小为（）

A.6mB.8mC.10mD.14m

答案C

解析根据位移概,念可知，该次作业中小车相对地面的位移大小为x=y[xi^-x?=^82+62m

=10m,故选C.

考点二平均速度瞬时速度

■梳理必备知识

1.平均速度：物体发生的位整与发生这段位移所用时间之比，即石=/，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：瞬时速度的大小,是标量.

4.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.

■判断正误口

1.瞬时速度的方向就是物体在该时刻或该位置的运动方向.（J）

2.瞬时速度的大小叫速率，平均速度的大小叫平均速率.（X）

3.一个物体在一段时间内的平均速度为0,平均速率也一定为0.（X）

■提升关键能力

1.平均速度和瞬时速度的区别与联系

（1）区别：平均速度表示物体在某段时间或某段位移内运动的平均快慢程度，瞬时速度表示物

体在某一时刻或某一位置运动的快慢程度.

（2）联系：瞬时速度是运动时间加一0时的平均速度，公式〃=膏中，当加一0时，。是瞬时

速度.

2.两个公式的比较

。=詈Ar是平均速度的定义式，适用于所有的运动，求解平均速度要找准“位移”和发生这段

位移所需的“时间”；而石=铝只适用于匀变速直线运动.

考向I平均速度和瞬时i束度的理解

【例4】（2023•浙江衢州市模拟）如图是高速上某一“区间测速”的标牌，该路段全长66km、

全程限速100km/h,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30min.下列判断正确的是（）

前方区■测速

长度66s

A.全长66km表示位移

B.通过起点的速度95km/h表示瞬时速度

C.该汽车全程的平均速度是92.5km/h

D.该汽车没有超速

答案R

解析全长66km表示路程，故A错误；通过起点和终点的速度均是瞬时速度，故B正确:

因位移未知，故不能求解平均速度，故C错误；由可知，平均速率为号*=132km/h,

大于全程限速100km/h,该汽车超速，故D错误.

m51（2023•山东济宁市犬考）某同学用手机计步器记录了自己从家到公园再回到家的锻炼情

况，如图所示，则下列说法正确的是（）

01:20&if1.收,

少flk

8861

GBES

>>iiKitvnn

*****4HIMI

A.图中的6.65公里指的是位移大小

B.图中的速度5.0千米/小时为瞬时速度

C.图中的速度5.0千米〃卜时为平均速率

D.图中的速度5.（）千米/小时为平均速度的大小

答案c

解析手机计步器记录的行程为该同学在这段时间内行走的路程，即题图中的6.65公里指的

是路程，故A错误；题图中的速度5.0千米/小时为对应路程与时间之比，即为平均速率，故

C正确，B、D错误.

考向2平均速度和瞬时速度的计算

【例6］如图，气垫导轨上装有两个光电计时装置A与B,48间距离为L=30cm,为了测最

滑块的加速度，在滑块上安装了一个宽度为4=1cm的遮光条，现让滑块以某一加速度通过

A、B,记录遮光条通过A、3的时间分别为0.010s、0.005s,滑块从A到B所用时间为0.200s,

则下列说法正确的是（）

----B-

A.滑块通过A的速度大小为1cin/s

B.滑块通过8的速度大小为2cm/s

C.滑块的加速度大小为5m/s2

D.滑块在A、6间的平均速度大小为3m/s

答案C

解析滑块通过A点时的速度大小为

VA=~=QQiQcm/s=100cm/s,故A错误;

滑块通过B点时的速度大小为

0B=.=0；力cm/s=200cm/s,故B错误；

滑块的加速度大小为

『〒右襁2=5mH,故C正确;

滑块在A、B间的平均速度大小为

—L0,3

v=7=0.200m/s=1.5m's,故D错误.

方法点拨用极限法求瞬时速度

由平均速度0=可；可知，当4~0时，平均速度就可以认为是某一时刻或某一位理:的瞬时速

度.测出物体在微小时间加内发生的微小位移Ax,就可求出瞬时速度，这样瞬时速度的测

量便可转化为微小时间△/和微小位移Zkv的测量.

考点三加速度

■梳理必备知识

1.物理意义：描述物体速度变化快慢的物理品.

2.定义：物体速度的变化量和发生这一变化所用时间之比.

定义式：单位：m/s2.

3.方向：与乱的方向一致，由合力的方向决定,而与曲、。的方向无关（填“有关”或“无

关”），是矢量.

-判断正误♦

1.物体的速度很大，加速度一定不为零.（X）

2.物体的速度为零，加速度可能很大.（J）

3.甲的加速度。中=2m/s:乙的加速度。乙=-3m/s?,〃甲＞。乙.（X）

4.物体的加速度增大，速度一定增大.（X）

■提升关键能力

1.速度、速度的变化量和加速度的对比

比较项目速度速度的变化量加速度

描述物体运动的快慢

物理意义描述物体速度的改变描述物体速度的变化快慢

和方向

&VAuv-vo

公式△。=。一

00a~M-M

匀变速直线运动中，由

由a=A知，a由F、m决

由知，Av由

决定因素0=+知，0的大小

a与决定

△1定，与。、ku、△/无关

由。0、。、/决定

2.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的方向关系.

”不变，。随时间均匀增加

（1）4和V同向一F增大，V增加得越来越快

。减小，0增加得越来越慢

〃不变,。随时间均匀减小

（2）4和D反向，”增大,。减小得越来越快

《减小,U减小得越来越慢

考向1对加速度的理解

m71（2023•河南商丘市模拟）下列关于速度、速度的变化量和加速度的说法正确的是（）

A.只要物体的速度大小不变，则加速度就为零

B.只要物体的速度变化快，加速度就大

C.只要物体的速度变化量大，加速度就大

D.物体速度在逐渐减小，加速度一定也逐渐减小

答案B

解析物体的速度大小不变，加速度也可能不为零，速度的方向可能发生变化，故A错误；

加速度是描述物体速度变化快慢的物理量，只要物体的速度变化快，加速度就大，故B正确；

物体的速度变化量大，加速度不一定大，还和这一变化所用时间有关，故C错误：当物体速

度和加速度反向时，速度减小，加速度也可能增大，故D错误.

考向2加速度的计算

m81在•次蹦床比赛中：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A/=LOs,

那么运动员在与网接触的这段时间内加速度的大小和方向分别为（）

A.2.0m/s2,竖直向下

B.8.0m/s2,竖直向上

C.10.0m/s2»竖直向下

D.18.0m/s2,竖直向上

答案D

解析规定竖直向下为正方向，S方向与正方向相同，立方向与正方向相反，根据加速度定

一|0一8

义式得〃=—~m/s2=-18.0m/s2,负号表示与正方向相反，即加速度方向竖直向上，故

选D.

考向3物体“加速”“戒速”的判断

工例9】（多选）一个物体做变速直线运动，物体的加速度（方向不变）大小从某一值逐渐减小到

零，则在此过程中，关于该物体的运动情况的说法可能E确的是（）

A.物体速度不断增大，加速度减小到零时，物体速度最大

B.物体速度不断减小，加速度减小到零时，物体速度为零

C.物体速度减小到零后，反向加速再匀速

D.物体速度不断增大，然后逐渐减小

答案ABC

解析物体做变速直线运动，速度方向可能与加速度方向相同，加速度逐渐减小，速度不断

增大，当加速度减小到零时，速度达到最大，而后做匀速直线运动，A正确，D错误；物体

做变速直线运动，速度方向可能与加速度方向相反，加速.度逐渐减小，速度不断减小，当加

速度减小到零时，物体速度可能恰好为零，B正确；物体的加速度方向与初速度方向可能相

反，加速度减小，速度减小，当速度减为零，加速度不为零时，物体反向做加速直线运动，

加速度等于零后，物体再做匀速运动，C正确.

课时精练

立基础落实练

1.（2023•浙江温州市模拟）2022年4月16日，搭载翟志刚、王亚平、叶光富的神舟十三号”返

回舱”成功着陆地面.下列与神舟十三号飞船相关情莞描述正确的是（）

甲乙丙

A.甲图中，研究航天员在舱外的姿态时，航天员可以视为质点

B.乙图中，研究神舟十三号飞船绕地球运行的周期时，飞船可以视为质点

C.丙图中，神舟十三号飞船与天和核心舱完成自主对接过程，神舟十三号飞船可以视为质

点

D.丁图中，王亚平在空间站中将冰墩墩抛出，以地面为参考系，冰墩墩做匀速直线运动

答案B

解析研究航天员在舱外的姿态时，航天员的体积和形状不能忽略，航天员不可以视为质点，

故A错误；研究神舟十三号飞船绕地球运行的周期时，神舟十三号飞船的体积和形状可以忽

略，飞船可以视为质点，故B正确：神舟十三号飞船与天和核心舱完成自主对接过程，神舟

十三号飞船的体积和形状不可以忽略，不可以视为质点，故C错误；王亚平在空间站中将冰

墩墩抛出，相对飞船冰墩墩做匀速直线运动，因飞船相对地面做匀速圆周运动，则以，也面为

参考系，冰墩墩不做匀速直线运动，故D错误.

2.下列四组物理量中，全部都是矢量的一组是（）

A.路程、时间、速度

B.重力、质量、加速度

C.平均速率、温度、加速度

D.平均速度、瞬时速度、速度变化最

答案D

解析路程、时间、质量、平均速率、温度是标量，所以A、B、C错误，D正确.

3.2022年1月8日，我国首条民营控股高铁——杭台高铁正式开通运营.杭台高铁全线266.9

公里，设计时速350公里，杭州至台州最快运行时间为1小时3分钟.图为某动车组歹J车经

过杭台高铁椒江特大桥时的照片.则下列说法正确的是（）

A.“266.9公里”指的是位移

B.“1小时3分钟”指的是时刻

C.该动车组列车运行的平均速度约为266km/h

D.研究该动车组列车经过杭台高铁椒江特大桥的时间，不能将列车视为质点

答案D

解析“266.9公里”指的是路程，故A错误；“1小时3分钟”指的是时间间隔，故B错

误；平均速度是位移与时间之比，不知道该动车组列车的位移，不能求平均速度，故C错误；

研究该动车组列车经过杭台高铁椒江特大桥的时间，不能忽略列车长度，故不能将列车视为

质点，故D正确.

4.关于加速度的理解，下列说法错误的是（）

A.高速行驶的赛车，加速度可能为零

B.汽车启动的一瞬间，加速度一定不为零

C.汽车启动得越快，加速度越大

D.汽车的加速度为一5皿小，表明汽车在做减速运动

答案D

解析由〃=辞可知，加速度是描述物体运动速度变化快慢的物理量，所以高速行驶的赛车，

加速度可能是零，也可能不是零，A正确，不符合题意；汽车启动的一瞬间，汽车由静止开

始运动，汽车的速度一定产生变化，所以加速度一定不为零，B正确，不符合题意；汽车启

动得越快，说明汽车的速度变化越快，加速度越大，C正确，不符合题意：汽车的加速度为

-5m/s2,加速度中的正、负号表示加速度方向，若汽车运动方向与加速度方向相同，汽车

做加速运动，若不同，汽车做减速运动，D错误，符合题意.

5.（多选）如图甲所示，火蓊发射时，速度能在10s内由0增加到100m/s；如图乙所示，汽

车以108kni/h的速度行驶，急刹车时能在2.5s内停下来，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一30m/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小

答案BD

解析因火箭发射时，速度在10s内由0增加到100m/s,故10s内火箭的速度改变量为AP

=100m/s,选项A错误；汽车以108km/h=30m/s的速度行驶，急刹车时能在2.5s内停下

来，则2.5s内汽车的速度改变量为A。'=O-3Om/s=-3Om/s,选项B正确：火箭的加速

度为m/s2=10m/s2,汽车的加速度为42=：：,m/s2=—12m/s2,故火

箭的速度变化比汽车的慢，火箭的加速度比汽车的加速度小，选项C错误，D正确.

6.（2023•浙江湖州市测试）我国的某新型潜航器在某次试航中，测试垂直急速下潜、上浮性能,

水面舰艇上的测试员发现仪表上显示潜航器在某时刻的速度为负值，加速度也是负值且大小

不断减小直到为零，则该潜航器的运动情况为（）

A.位移先增大后减小，直到加速度等于零为止

B.位移一直在增大，直到加速度为零为止

C.速度先增大后减小，直到加速度等于零为止

D.速度一直在增大，直到加速度等于零为止

答案D

解析速度和加速度均为负值，两者方向相同，速度一旦增大，直到加速度等于零为止；在

加速度减为零的过程中，位移一直增大，加速度为零时，速度不为零，位移仍在增大，故A、

B、C错误，D正确.

7.如图所示，物体沿曲线轨迹的筋头方向运动，通过AB、ABC.ABCD.48CQE四段轨迹所

用的时间分别是•1s、2s、3s、4s.图中小方格的功长为1m,下列说法不正确的是（）

A.物体在A8段的平均速度为1m/s

B.物体在/WC段的平均速度为当m/s

C.48段的平均速度比46C段的平均速度更能反映物体经过A点时的瞬时速度

D.物体在ABCDE段的平均速率为0.75nVs

答案D

解析由v=17可得VAE=1m/s,vAC=2Ms,故A、B正确；所选取的过程离力点越

近，其相应阶段的平均速度越接近A点的瞬时速度，故C正确：物体在A8COE段的平均速

度大小方越=拼nVs=0.75nVs,由于不知48COE段的路程，故无法求得A3CQE段的平均速

率，故D错误.

8.如图，车轮半径为0.6m的自行车，在水平地面上不打滑并沿直线运动.气门芯从最高点

第一次到达最低点的位移大小约为(

A.1.2m

C.2.2mD.3.6ni

答案C

解析气门芯从最高点第一次到达最低点过程中，水平方向位移为X=TTR=0.6兀m,竖直方

向位移为y=2R=1.2m,故位移大小约为s=d修比2.2m,故选C.

/能力综合练

9.某国产车型启用全新动力标识,新的命名方式直接与车辆的加速性能联系起来,如图,TFSI

前面的那组数字称为G值，单位为mH,计算公式为“G=^X10”，式中△。为从静止加

速到100公里每小时的速度变化量，A/为不同车型的百公里加速时间.则以下说法正确的是

()

A.G值越大，车辆的速度变化量越大

B.G值越大，车辆的动力越强劲

C.10()公里每小时是指车辆百公里加速的平均速度

D.标识为45TFSI的车辆百公里加速时间约为7.3s

答案B

解析由题设所给的G值公式可知，G值越大，该车的加速度越大，速度的变化率越大，则车

辆的动力越强劲，故A格误，R正确；题中100公里每小时为瞬时速度，故C错误：100km/h0

27.8m/s,根据题设所给的G值公式可得。g鬻X10s^6.2s,故D错误.

10.（2023•广东省华南师范大学附中测试）小李打算从A地走路到B地，她得到如下两个方

案.若她按方案出行，则（）

推荐方案方案二

34分钟35分钟

2.吆里路口2个2.5公里路口2个

A.“推荐方案”与“方案二”的平均速度相同

B.推荐方案的位移较小

C.“方案二”的平均速度约为4.29km/h

D.小李运动过程中的加速度不可能一直为0

答案D

解析因初、末位置相同，则“推荐方案”与“方案二”的位移相同，但是时间不同，则平

均速度不同，选项A、B错误：“方案二”的路程为2.5km,时间为35min,则平均速率约

为v=/=35km/h%4.29km/h,不是平均速度，选项C错误；小李运动过程中不可能一直

60

做匀速直线运动，即她的加速度不可能一直为0,选项D正确.

11.（2