2024年高考物理一轮复习（新人教版） 第1章 第1讲　运动的描述

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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
考点二　平均速度　瞬时速度
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.
3.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.
1.质点是一种理想化模型，实际并不存在.(　　)2.体积很大的物体，一定不能视为质点.(　　)3.参考系必须选择静止不动的物体.(　　)4.做直线运动的物体，其位移大小一定等于路程.(　　)
例1　(2022·浙江1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
研究排球运动员扣球动作、乒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.
例2　2021年9月17日8：00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1.5 km游泳、40 km自行车和10 km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.40 km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10 km跑步的时间时，可以将该选手看作质点
40 km自行车的运动轨迹不是直线，40 km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10 km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.
例3　(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8 m，小车在桥架上单向移动了6 m.该次作业中小车相对地面的位移大小为A.6 m B.8 mC.10 m D.14 m
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＝ ＝10 m，故选C.
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：　　　　　的大小，是标量.4.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.
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.(　　)2.瞬时速度的大小叫速率，平均速度的大小叫平均速率.(　　)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.(　　)
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Δt→0时的平均速度，公式v＝　中，当Δt→0时，v是瞬时速度.
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66 km、全程限速100 km/h，一辆汽车通过监测起点和终点的速度分别为95 km/h和90 km/h，通过测速区间的时间为30 min.下列判断正确的是A.全长66 km表示位移B.通过起点的速度95 km/h表示瞬时速度C.该汽车全程的平均速度是92.5 km/hD.该汽车没有超速
考向1　平均速度和瞬时速度的理解
全长66 km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；
例5　(2023·山东济宁市月考)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/小时为平均速率D.图中的速度5.0千米/小时为平均速度的大小
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.
例6　如图，气垫导轨上装有两个光电计时装置A与B，AB间距离为L＝30 cm，为了测量滑块的加速度，在滑块上安装了一个宽度为d＝1 cm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、B的时间分别为0.010 s、0.005 s，滑块从A到B所用时间为0.200 s，则下列说法正确的是A.滑块通过A的速度大小为1 cm/sB.滑块通过B的速度大小为2 cm/sC.滑块的加速度大小为5 m/s2D.滑块在A、B间的平均速度大小为3 m/s
考向2　平均速度和瞬时速度的计算
由平均速度　 可知，当Δt→0时，平均速度就可以认为是某一时刻或某一位置的瞬时速度.测出物体在微小时间Δt内发生的微小位移Δx，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Δt和微小位移Δx的测量.
1.物理意义：描述物体速度　　　　　的物理量.2.定义：物体　　　　　　　和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.
1.物体的速度很大，加速度一定不为零.(　　)2.物体的速度为零，加速度可能很大.(　　)3.甲的加速度a甲＝2 m/s2，乙的加速度a乙＝－3 m/s2，a甲>a乙.(　　)4.物体的加速度增大，速度一定增大.(　　)
1.速度、速度的变化量和加速度的对比
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.
例7　(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
考向1　对加速度的理解
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.
例8　在一次蹦床比赛中，运动员从高处自由落下，以大小为8 m/s的竖直速度着网，与网作用后，沿着竖直方向以大小为10 m/s的速度弹回，已知运动员与网接触的时间Δt＝1.0 s，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.2.0 m/s2，竖直向下B.8.0 m/s2，竖直向上C.10.0 m/s2，竖直向下D.18.0 m/s2，竖直向上
规定竖直向下为正方向，v1方向与正方向相同，v2方向与正方向相反，根据加速度定义式得a＝　　　　 ＝－18.0 m/s2，负号表示与正方向相反，即加速度方向竖直向上，故选D.
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正确的是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
考向3　物体“加速”“减速”的判断
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.
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景描述正确的是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
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，则以地面为参考系，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、速度变化量
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.图为某动车组列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266 km/hD.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
“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－5 m/s2，表明汽车在做减速运动
由a＝ 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－5 m/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，火箭发射时，速度能在10 s内由0增加到100 m/s；如图乙所示，汽车以108 km/h的速度行驶，急刹车时能在2.5 s内停下来，下列说法中正确的是A.10 s内火箭的速度改变量为10 m/sB.2.5 s内汽车的速度改变量为－30 m/sC.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
因火箭发射时，速度在10 s内由0增加到100 m/s，故10 s内火箭的速度改变量为Δv＝100 m/s，选项A错误；汽车以108 km/h＝30 m/s的速度行驶，急刹车时能在2.5 s内停下来，则2.5 s内汽车的速度改变量为Δv′＝0－30 m/s＝－30 m/s，选项B正确；
火箭的加速度为a1＝ ＝10 m/s2，汽车的加速度为a2＝ ＝－12 m/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
速度和加速度均为负值，两者方向相同，速度一直增大，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，物体沿曲线轨迹的箭头方向运动，通过AB、ABC、ABCD、ABCDE四段轨迹所用的时间分别是1 s、2 s、3 s、4 s.图中小方格的边长为1 m，下列说法不正确的是A.物体在AB段的平均速度为1 m/sB.物体在ABC段的平均速度为C.AB段的平均速度比ABC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0.75 m/s
所选取的过程离A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ABCDE段的平均速度大小　　＝0.75 m/s，由于不知ABCDE段的路程，故无法求得ABCDE段的平均速率，故D错误.
8.如图，车轮半径为0.6 m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.1.2 m B.1.8 mC.2.2 m D.3.6 m
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＝πR＝0.6π m，竖直方向位移为y＝2R＝1.2 m，故位移大小约为s＝≈2.2 m，故选C.
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m/s2，计算公式为“G＝ ×10”，式中Δv为从静止加速到100公里每小时的速度变化量，Δt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.100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7.3 s
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错误，B正确；题中100公里每小时为瞬时速度，故C错误；100 km/h≈27.8 m/s，根据题设所给的G值公式可得Δt≈ ×10 s≈6.2 s，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4.29 km/hD.小李运动过程中的加速度不可能一直为0
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；
小李运动过程中不可能一直做匀速直线运动，即她的加速度不可能一直为0，选项D正确.
11.(2023·浙江湖州、衢州、丽水三地市高三联考)将一条长为L的纸带扭转180°后连接两端就构成了一个莫比乌斯环，不考虑连接纸带时的长度损失.一只蚂蚁以恒定的速率v从P点沿纸带中线向前爬行，当其再一次来到P点的整个过程中，蚂蚁的A.路程为L B.位移的大小为LC.加速度始终为零 D.平均速度为零
从P点出发到再次来到P点，路程为2L，位移为零，A、B错误；由于速度方向不断改变，即速度在变化，故加速度不为零，C错误；
12.(多选)一物体做加速度不变的直线运动，当t＝0时，物体的速度大小为12 m/s，方向向东；当t＝2 s时，物体的速度大小为8 m/s，方向仍向东，则当物体的速度大小变为2 m/s时，t可能为A.3 s B.5 s C.7 s D.9 s
13.雷达是一种利用电磁波来测定物体位置和速度的设备，某防空雷达发现一架飞机正在沿水平方向朝雷达正上方匀速飞来.某时刻在雷达监视屏上显示的波形如图甲所示，经过t＝173 s后雷达向正上方发射和接收到的波形如图乙所示，已知雷达监视屏上相邻刻度线间表示的时间间隔为1×10－4 s，电磁波的速度为3×108 m/s，则该飞机的飞行速度大小约为A.1 200 m/s B.900 m/sC.500 m/s D.300 m/s
设该段时间内飞机水平飞行的距离为s2，则s1、s2、h在空间构成一个直角三角形，