高考物理一輪專項復(fù)習(xí)講義：運(yùn)動的描述（含解析）

運(yùn)動的描述勻變速直線運(yùn)動的研究

運(yùn)動的描述勻變速直線運(yùn)動的研究

(-----1廠浙江6月選考T4

山東卷T6——(2023]->H2023H

r-----1浙江1月選考T3

全國甲卷TI5r勻變速直線

(——,仁遼寧卷T1

一亟卜匚浙江1月選考T2

湖北卷T6-運(yùn)動的規(guī)律—運(yùn)動的描述I-

湖北卷T2-T2021卜

「浙江6月選考T2

考情全國甲卷T16]遠(yuǎn)]--浙江1月選考T3

L福建卷T1

廣東卷T3~—(2023卜

分析湖北卷T8-

江蘇卷T1,

」----口一全國甲卷T23

個些卜1浙江1月選考T16I(1)

—(2022]-

河北卷T1一運(yùn)動學(xué)圖像—實(shí)驗(yàn)：探究1

廣東卷T8——(2021p----)(—全國乙卷T22

小車速度隨電1遠(yuǎn)E浙江6月選考T17(l)

時間變化的r

江蘇卷T111

規(guī)律―!nnm1工涉興TC

遼寧卷T12」實(shí)驗(yàn)：測量

重力加速度

湖北卷T12——(2021]-

安全行車，生活娛樂，交通運(yùn)輸，體育運(yùn)動(如汽車剎車，飛機(jī)

生活實(shí)踐類

試題起飛，電梯運(yùn)行，無人機(jī)升空)

情境伽利略對自由落體運(yùn)動的研究，速度的測量，加速度的測量，

學(xué)習(xí)探究類

追及相遇問題

運(yùn)動的描述

【目標(biāo)要求】1.了解質(zhì)點(diǎn)和位移的概念，知道把物體看成質(zhì)點(diǎn)的條件。2.了解參考系的作用,

會在實(shí)例中選擇合適的參考系。3.掌握速度、加速度的概念，體會比值定義法和極限思想。

考點(diǎn)一質(zhì)點(diǎn)、參考系和位移

1.質(zhì)點(diǎn)

(1)質(zhì)點(diǎn)是用來代替物體的縣苞頁量的點(diǎn)，是一種理想化模型。

(2)把物體看作質(zhì)點(diǎn)的條件：物體的形狀和大小對所研究問題的影響可以，忽略不計。

2.參考系

在描述物體運(yùn)動時，用來作為參考的物體叫作參考系，通常以地面為參考系。

3.路程和位移

（1）路程是物體運(yùn)動軌跡的長度,它是標(biāo)量。

（2）位移是由初位置指向末位置的有向線段,它是先量。

（3）在單向直線運(yùn)動中，位移的大小等于路程:其他情況下，位移的大小小于路程。

■判斷正誤

I.質(zhì)點(diǎn)是一種理想化模型，實(shí)際并不存在。（V）

2.體積很大的物體，一定不能視為質(zhì)點(diǎn)。（X）

3.參考系必須選擇靜止不動的物體。（X）

4.做直線運(yùn)動的物體，其位移大小一定等于路程。（X）

【例1】（2023?寧夏固原市期中）下列關(guān)于運(yùn)動學(xué)概念的論述，正確的是（）

A.足球比賽挑邊時，上拋的硬幣落回地面猜測正反面，硬幣可以看作質(zhì)點(diǎn)

B.運(yùn)動員擲鉛球的成績?yōu)?.50m,指的是鉛球的位移大小為4.50m

C.運(yùn)動員跑完800m比賽，指的是路程為800m

D.閱兵儀式空中梯隊通過天安門上空時，以編隊中某一飛機(jī)為參考系，地面上的觀眾是靜

止的

答案C

解析當(dāng)物體的大小、形狀對所研究的問題影響很小或者沒有影響時，可以將物體看作質(zhì)點(diǎn)，

而上拋的硬幣落回地面猜測正反面時，硬幣不能被看作質(zhì)點(diǎn)，故A錯誤；擲鉛球的成績?yōu)?/p>

4.50m,指鉛球在水平方向的位移為4.50m,故B錯誤；800m是運(yùn)動員實(shí)際運(yùn)動軌跡的長

度，指路程，故C正確；以編隊中的某一飛機(jī)為參考系，地面上的觀眾處于運(yùn)動狀態(tài)，故D

錯誤。

【例2】（2022?遼寧卷T）如圖所示，橋式起重機(jī)主要由可移動“橋架”“小車”和固定“軌

道”三部分組成。在某次作業(yè)中橋架沿軌道單向移動了8m,小車在橋架上單向移動了6m。

該次作業(yè)中小車相對地面的位移大小為（）

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

答案c

解析根據(jù)位移概念可知，該次作業(yè)中小車相對地面的位移大小為x=由J+X22=AJ82+62m

=10m,故選C。

考點(diǎn)二平均速度瞬時速度

1.平均速度：物體發(fā)生的位移與發(fā)生這段位移所用時間之比，即/=生，是矢量，其方向

Nt

就是對應(yīng)位移的方向。

2.瞬時速度：運(yùn)動物體在某一時刻或經(jīng)過某一位置的速度,是矢量，其方向是物體在這一時

刻的運(yùn)動方向或運(yùn)動軌跡的切線方向。

3.速率：瞬時速度的大小,是標(biāo)量。

4.平均速率：物體運(yùn)動的路程與通過這段路程所用時間的比值,不一定（填“一定”或“不

一定”）等于平均速度的大小。

■判斷正誤

1.瞬時速度的方向就是物體在該時刻或該位置的運(yùn)動方向。（J）

2.瞬時速度的大小叫速率，平均速度的大小叫平均速率。（X）

3.一個物體在一段時間內(nèi)的平均速度為0,平均速率也一定為0。（X）

4.在直線運(yùn)動中，物體的平均速度大小等于平均速率。（X）

【例31（2021?福建卷?1）一游客在武夷山九曲溪乘竹筏漂流，途經(jīng)雙乳峰附近的M點(diǎn)和玉女峰

附近的N點(diǎn)，如圖所示。已知該游客從M點(diǎn)漂流到N點(diǎn)的路程為5.4km,用時lh,M、N

間的直線距離為1.8km,則從M點(diǎn)漂流到N點(diǎn)的過程中（）

A.該游客的位移大小為5.4km

B.該游客的平均速率為5.4m/s

C.該游客的平均速度大小為0.5m/s

D.若以所乘竹筏為參考系，玉女峰的平均速度大小為0

答案C

解析根據(jù)位移的定義，從M點(diǎn)漂流到N點(diǎn)的過程中，該游客的位移大小為x=l.8km,根

據(jù)平均速度的定義，平均速度大小吃工=「遜m/s=0.5m/s,選項A錯誤，C正確；平均

t3600

速率（/=*=5.4km/h,選項B錯誤；若以所乘竹筏為參考系，玉女峰的平均速度大小為0.5

m/s,選項D錯誤。

【例4】折返跑是經(jīng)常被用來評量心肺耐力的簡易測驗(yàn)方法之一，是一種特別適合籃球等需要

短距離折返運(yùn)動的運(yùn)動員常見訓(xùn)練方式。某運(yùn)動員以%=4m/s的速度向東運(yùn)動了5s后到達(dá)

4點(diǎn)，在4點(diǎn)停了5s后，又以修=6m/s的速度沿原路返回，運(yùn)動了5s后到達(dá)5點(diǎn)，則運(yùn)

動員在全程的平均速度大小和平均速率分別為（）

2210

A.-m/s,5m/sB.-m/s,—m/s

333

C.1m/s,m/sD.1m/s,5m/s

3

答案B

解析運(yùn)動員全程的位移大小x="2—H/i=6X5m—4X5m=10m,全程用時t=5s+5s

+5s=15s,故平均速度大小k=-=—m/s=-m/s,

t153

方向水平向西，運(yùn)動員全程的路程s=h2+%九=6義5m+4X5m=50m,故平均速率”=

-=^m/s=-m/s,故選Bo

t153

m5］如圖，氣墊導(dǎo)軌上裝有兩個光電計時裝置A與B,A、B間距離為￡=30cm,為了測

量滑塊的加速度，在滑塊上安裝了一個寬度為d=1cm的遮光條，現(xiàn)讓滑塊以某一加速度通

過A、B,記錄遮光條通過A、B的時間分別為0.010s、0.005s,滑塊從A到B所用時間為

0.200s,則下列說法正確的是（）

±L±

-AB-

A.滑塊通過A的速度大小為1cm/s

B.滑塊通過B的速度大小為2cm/s

C.滑塊的加速度大小為5m/s?

D.滑塊在A、B間的平均速度大小為3m/s

答案C

解析滑塊通過A的速度大小為

以="=---cm/s=100cm/s,故A錯誤；

tA0.010

滑塊通過B的速度大小為

1/&=—=--—cm/s=200cm/s,故B錯誤；

ZB0.005

滑塊的加速度大小為

i/b一以7——1

a=---------=-------m/s2=5m/s2,故C正確;

t0.200

滑塊在A、B間的平均速度大小為

L=03ni/s=1.5m/s,故D錯誤。

t0.200

■總結(jié)提升

用極限法求瞬時速度

由平均速度可知，當(dāng)0時，平均速度就可以認(rèn)為等于某一時刻或某一位置的瞬時

AZ

速度。測出物體在微小時間A/內(nèi)發(fā)生的微小位移Ax,就可求出瞬時速度，這樣瞬時速度的測

量便可轉(zhuǎn)化為微小時間和微小位移Ax的測量。

考點(diǎn)三加速度

1.物理意義：描述物體速度變化快慢的物理量。

2.定義：物體速度的變化量與發(fā)生這一變化所用時間之比。定義式：。=竺，單位：m/s2o

Nt

3.方向：與△匕的方向一致，由合力的方向決定,而與4、/的方向無關(guān)（填“有關(guān)”或“無

關(guān)”），是矢量。

4.速度、速度的變化量和加速度的對比

比較項目速度速度的變化量加速度

描述物體運(yùn)動的快慢和描述物體速度的

物理意義描述物體速度的變化快慢

方向改變

AxAiz

公式尸一d=--

AtAt

勻變速直線運(yùn)動中，由

由a=一知，a由E、m決

由A片QA/矢口，m

決定因素知，/的大小

由a與加決定定，與八AKNt無關(guān)

由14、。、f決定

■判斷正誤

1.物體的速度很大，加速度一定不為零。（X）

2.物體的速度為零，加速度可能很大。（V）

3.物體的速度變化量很大，加速度一定很大。（X）

4.只要物體的速度變化快，加速度就大。（V）

5.甲的加速度a甲=2m/s2,乙的加速度q乙=-3m/s2,q甲乙。（X）

6.物體的加速度增大，速度一定增大。（X）

【例6】（2023?黑龍江肇東市期末）蹦床是一項既好看又驚險的運(yùn)動。某運(yùn)動員從高處自由落

下，以大小為5m/s的速度著網(wǎng)，與網(wǎng)作用后，沿著豎直方向以大小為8m/s的速度彈回。已

知運(yùn)動員與網(wǎng)接觸的時間加=1s,那么運(yùn)動員在與網(wǎng)接觸的這段時間內(nèi)的平均加速度大小是

（）

A.5m/s2B.13m/s2

C.4m/s2D.14m/s2

答案B

A,-Q—s

解析設(shè)向下為正方向，根據(jù)加速度公式可得a=—=---------m/s2=-13m/s2,平均加速度

At1

大小為13mzs2,負(fù)號表示方向與正方向相反，故選B。

【例7】一個物體以初速度/做變加速運(yùn)動，加速度。逐漸減小，則在下列兩種情況下，試

描述物體的運(yùn)動情況，并用圖像輔助分析。

（1）物體的加速度a與初速度口方向相同；

（2）物體的加速度a與初速度口方向相反。

答案見解析

解析（1）物體做加速度減小的加速運(yùn)動，當(dāng)加速度減小到零時，速度達(dá)到最大，然后做勻速

直線運(yùn)動。其，一，圖像如圖甲所示。

（2）具體有以下三種情況

①物體做加速度減小的減速運(yùn)動，當(dāng)加速度減小到零時做同方向的勻速直線運(yùn)動，如圖乙所

示；

②物體做加速度減小的減速運(yùn)動，當(dāng)加速度減小到零時物體的速度同時減小到零，物體靜止，

如圖丙所示；

③物體做加速度減小的減速運(yùn)動，當(dāng)速度減小到零時，加速度不為零，然后反方向做加速運(yùn)

動，直到加速度減小到零，然后做勻速直線運(yùn)動，如圖丁所示。

甲乙丙T

■總結(jié)提升

判斷物體做加速運(yùn)動還是減速運(yùn)動，關(guān)鍵是看物體的加速度與速度方向的關(guān)系。

4不變，/隨時間均勻增加

(1)Q和/同向--增大，,增加得越來越快

°減小，，增加得越來越慢

。不變，/隨時間均勻減小

(2)。和/反向---Q增大，，減小得越來越快

a減小，/減小得越來越慢

課時精練

基礎(chǔ)落實(shí)練

1.2022年4月16日，搭載翟志剛、王亞平、葉光富的神舟十三號“返回艙”成功著陸地面。

下列與神舟十三號飛船相關(guān)情景描述正確的是()

A.甲圖中，研究航天員在艙外的姿態(tài)時，航天員可以視為質(zhì)點(diǎn)

B.乙圖中，研究神舟十三號飛船繞地球運(yùn)行的周期時，飛船可以視為質(zhì)點(diǎn)

C.丙圖中，神舟十三號飛船與天和核心艙完成自主對接過程，神舟十三號飛船可以視為質(zhì)

點(diǎn)

D.丁圖中，王亞平在空間站中將冰墩墩拋出，以地面為參考系，冰墩墩做勻速直線運(yùn)動

答案B

解析研究航天員在艙外的姿態(tài)時，航天員的體積和形狀不能忽略，航天員不可以視為質(zhì)點(diǎn)，

故A錯誤；斫究神舟十三號飛船繞地球運(yùn)行的周期時，神舟十三號飛船的體積和形狀可以忽

略，飛船可以視為質(zhì)點(diǎn)，故B正確；神舟十三號飛船與天和核心艙完成自主對接過程，神舟

十三號飛船的體積和形狀不可以忽略，不可以視為質(zhì)點(diǎn)，故C錯誤；王亞平在空間站中將冰

墩墩拋出，相對飛船冰墩墩做勻速直線運(yùn)動，因飛船相對地面做勻速圓周運(yùn)動，則以地面為

參考系，冰墩墩不做勻速直線運(yùn)動，故D錯誤。

2.(2023?浙江1月選考-3)“神舟十五號”飛船和空間站“天和”核心艙成功對接后，在軌運(yùn)

行如圖所示，貝！1()

A.選地球?yàn)閰⒖枷?，“天和”是靜止的

B.選地球?yàn)閰⒖枷?，“神舟十五號”是靜止的

C.選“天和”為參考系，“神舟十五號”是靜止的

D.選“神舟十五號”為參考系，“天和”是運(yùn)動的

答案C

解析“神舟十五號”飛船和空間站“天和”核心艙成功對接后，在軌繞地球做圓周運(yùn)動，

選地球?yàn)閰⒖枷?，二者都是運(yùn)動的，A、B錯誤；“神舟十五號”飛船和空間站“天和”核

心艙成功對接后，二者相對靜止，C正確，D錯誤。

3.（多選）關(guān)于加速度的理解，下列說法正確的是（）

A.高速行駛的賽車，加速度可能為零

B.汽車啟動的一瞬間，加速度一定不為零

C.汽車啟動得越快，加速度越大

D.汽車的加速度為一5m/s2,表明汽車在做減速運(yùn)動

答案ABC

A,、、.

解析由。=—可知，加速度是描述物體運(yùn)動速度變化快慢的物理量，所以高速行駛的賽車，

At

加速度可能是零，也可能不是零，A正確；汽車啟動的一瞬間，汽車由靜止開始運(yùn)動，汽車

的速度一定發(fā)生變化，所以加速度一定不為零，B正確；汽車啟動得越快，說明汽車的速度

變化越快，加速度越大，C正確；汽車的加速度為一5m/s2,加速度中的正、負(fù)號表示加速度

方向，若汽車運(yùn)動方向與加速度方向相同，汽車做加速運(yùn)動，若不同，汽車做減速運(yùn)動，D

錯誤。

4.（2023?江蘇淮安市期中）某同學(xué)用手機(jī)計步器記錄了自己國慶節(jié)去周恩來紀(jì)念館的運(yùn)動

情況，如圖所示，下列說法正確的是（）

火

c12180

01:11:05

370.68.527.19

熱量公里km/h

A.圖中7.19km/h為平均速率

B.圖中的8.52公里為位移

C.圖中的01：11：05為時刻

D.圖中消耗熱量370.6的單位為瓦特

答案A

解析由于題圖中數(shù)據(jù)是手機(jī)計步器記錄的國慶節(jié)去周恩來紀(jì)念館的運(yùn)動情況，因此其中的

8.52公里為該同學(xué)運(yùn)動軌跡的長度，故題圖中的8.52公里為路程，故B錯誤；根據(jù)題意可知，

01：11:05為手機(jī)計步器記錄的運(yùn)動的總時間，因此題圖中的01:11：05為時間間隔，故C

錯誤；根據(jù)上述可知，7.19km/h指總路程與總時間的比值，即題圖中7.19km/h為平均速率，

故A正確；題圖中消耗熱量370.6的單位為焦耳，故D錯誤。

5.（2023?遼寧葫蘆島市模擬）一無人機(jī)在同一水平面內(nèi)運(yùn)動，初始時懸停于空中，開始運(yùn)動后

在5s內(nèi)向東沿直線飛行了40m,接著又經(jīng)過5s向北沿直線飛行了30m,再次懸停。無人

機(jī)的運(yùn)動軌跡俯視圖如圖所示，則無人機(jī)在整個飛行過程中（）

北

30m一東

40m

A.平均速率為5m/s

B.平均速率為6m/s

C.平均速度大小為5m/s

D.平均速度大小為7m/s

答案C

解析無人機(jī)在10s內(nèi)的路程為5=40m+30m=70m,則10s內(nèi)的平均速率為"i='=

t

/m/s=7m/s,A、B錯誤；由位移的定義可知，無人機(jī)在10s內(nèi)的位移為（聲西）2m

YS0

=50m,則10s內(nèi)的平均速度大小為=-=—m/s=5m/s,C正確，D錯誤。

t10

6.一質(zhì)點(diǎn)沿直線Ox方向做變速運(yùn)動，它離開。點(diǎn)的距離x隨時間f變化的關(guān)系為x=（5+

2f3）rn,該質(zhì)點(diǎn)在Z1=O到f2=2s間的平均速度大小和f2=2s到打=3s間的平均速度的大小

分別為（）

A.12m/s,39m/sB.8m/s,38mzs

C.12m/s,19.5m/sD.8m/s,13m/s

答案B

解析由x=（5+2P）m可知，九=0時，xi=5m;乃=2s時，X2=21m;行=3s時，冷=59m;

所以AXI=%2—%i=16m,Ax2=X3—%2=38m,故平均速度大小分別為，1=2想=8向$,J

=a=38m/s,選項B正確。

A亥

7.如圖所示是汽車的速度計，某同學(xué)在汽車中觀察速度計指針位置的變化。開始時指針指示

在如圖甲所示的位置，經(jīng)過8s后指針指示在如圖乙所示的位置，若汽車做勻變速直線運(yùn)動,

那么它的加速度大小約為（）

A.0.6m/s2

C.11m/s2D.5.0m/s2

答案B

解析由題圖可知，初速度約為20km/h=5m/s,末速度約為60km/h=jm/s,根據(jù)加速

Az

度的定義式a=—,可得a-1.4m/s2,故B正確，A、C、D錯誤。

Nt

ID能力綜合練

8.某國產(chǎn)車型啟用全新動力標(biāo)識，新的命名方式直接與車輛的加速性能聯(lián)系起來，如圖，TFSI

前面的那組數(shù)字稱為G值，單位為計算公式為“6=竺乂10”，式中△/為從靜止加

AZ

速到100公里每小時的速度變化量，0為不同車型的百公里加速時間。則以下說法正確的是

()

A.G值越大，車輛的速度變化量越大

B.G值越大，車輛的動力越強(qiáng)勁

C.100公里每小時是指車輛百公里加速的平均速度

D.標(biāo)識為45TFSI的車輛百公里加速時間約為7.3s

答案B

解析由題設(shè)所給的G值公式可知，G值越大，該車的加速度越大，速度的變化率越大，則

車輛的動力越強(qiáng)勁，故A錯誤，B正確；題中100公里每小時為瞬時速度，故C錯誤；

100km/h仁27.8m/s,根據(jù)題設(shè)所給的G值公式可得。仁出X10s^6.2s,故D錯誤。

45

9.（多選）如圖所示，一彈性小球以10m/s的速度從距地面2m處的/點(diǎn)豎直向下拋出，小球

落地后豎直反彈經(jīng)過距地面1.5m高的2點(diǎn)時，向上的速度為7m/s,小球從N點(diǎn)到8點(diǎn)共

用時0.3s,則此過程中（）

lOm/slQA

；B*

1OI7m/s

A.小球發(fā)生的位移大小為0.5m,方向豎直向上

B.小球速度變化量的大小為3m/s,方向豎直向下

C.小球平均速度的大小約為1.67m/s,方向豎直向下

D.小球平均加速度的大小約為56.7m/s2,方向豎直向上

答案CD

解析位移是指由起點(diǎn)指向終點(diǎn)的有向線段，小球發(fā)生的位移大小為0.5m,方向豎直向下，

故A錯誤；設(shè)向下為正方向，則速度變化量Ai/<=-7m/s-l（）m/s=-17m/s,負(fù)號說明速度

變化量方向豎直向上，故B錯誤；小球的平均速度^=-=—m/s=-m/s^l.67m/s,方向

t0.33

△,17

豎直向下，故C正確；根據(jù)加速度的定義式有Q=—=-------m/s2^—56.7m/s2,負(fù)號說明加

△t0.3

速度方向豎直向上，故D正確。

10.如圖，車輪半徑為0.6m的自行車，在水平地面上不打滑并沿直線運(yùn)動。氣門芯從最高點(diǎn)

第一次到達(dá)最低點(diǎn)的位移大小約為（）

A.1.2mB.1.8mC.2.2mD.3.6m

答案c

解析氣門芯從最高點(diǎn)第一次到達(dá)最低點(diǎn)過程中，水平方向位移為x=nR=0.6兀m,豎直方

向位移為y=2R=1.2m,故位移大小為4）-2.2m,故選C。

II.（多選）（2023?陜西渭南市質(zhì)檢）一段高速公路上限速120km/h,為監(jiān)控車輛是否超速，設(shè)

置了一些“電子警察”系統(tǒng)，其工作原理如圖所示：路面下，距離￡埋設(shè)兩個傳感器線圈A

和B,當(dāng)有車輛經(jīng)過線圈正上方時，傳感器能向數(shù)據(jù)采集器發(fā)出一個電信號；若有一輛汽車（在

本題中可看作質(zhì)點(diǎn)）經(jīng)過該路段，兩傳感器先后向數(shù)據(jù)采集器發(fā)送信號，時間間隔為加，經(jīng)微

型計算機(jī)處理后得出該車的速度。若超速，則計算機(jī)將控制架設(shè)在路面上方的照相機(jī)C對汽

車拍照，留下違章證據(jù)。根據(jù)以上信息，下列說法正確的是（）

o微型計算機(jī)

'"TB"數(shù)據(jù)采集器

A.計算汽車速度的表達(dá)式片上

At

B.計算汽車速度的表達(dá)式片絲

△t

C.若￡=8m,A/=0.2s,照相機(jī)將會拍照

D.若￡=8m,加=0.3s,照相機(jī)將會拍照

答案AC

解析計算汽車速度的原理是利用短時間內(nèi)的平均速度來代替瞬時速度，故汽車速度的表達(dá)

式為1/=區(qū)，A正確，B錯誤；若￡=8m,A/=0.2s,則汽車的速度為kL=40m/s=

AtAZ

144km/h>120km/h,超速，照相機(jī)將會拍照，C正確；若￡=8m,加=0.3s,則汽車的速度

為吃3=96km/h<120km/h,未超速，照相機(jī)不會拍照，故D錯誤。

12.某人爬山，從山腳爬上山頂，然后又從原路返回到山腳，上山的平均速率為％