新高考物理一轮复习分层提升练习专题01 描述运动的基本概念（2份打包，原卷版+解析版）

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质点和参考系 位移和路程
1．对质点的三点说明
(1)质点是一种理想化物理模型，实际并不存在。
(2)物体能否被看作质点是由所研究问题的性质决定的，并非依据物体自身大小和形状来判断。
(3)质点不同于几何“点”，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。
2．对参考系“两性”的认识
(1)任意性：参考系的选择原则上是任意的，通常选地面为参考系。
(2)同一性：比较不同物体的运动必须选同一参考系。
3．位移与路程的“两点”区别
(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法则运算。
1．4月16日，经过6个月的太空遨游，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，研究宇航员在舱外的姿态时，宇航员可以视为质点
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
【详解】A．研究宇航员在舱外的姿态时，宇航员的体积和形状不能忽略，宇航员不可以视为质点，故A错误；
B．研究神舟十三号飞船绕地球运行的周期时，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；
C．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；
D．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，因飞船相对地面是做匀速圆周运动，则以地面为参考系，冰墩墩不是做匀速直线运动，故D错误。故选D。
2．2021年9月28日，第十三届中国国际航空航天博览会在中国珠海开幕，展会期间，中国空军八一飞行表演队、“红鹰”飞行表演队为现场观众带来了精彩的飞行表演，如图所示．下列关于飞行表演队的说法中正确的是（ ）
A．地面上的人看到飞机飞过，是以飞行员为参考系的
B．飞行员看到观礼台向后掠过，是以地面为参考系的
C．研究某架飞机在空中飞行的轨迹时，可将飞机视为质点
D．研究飞机在空中的各种表演动作时，可将飞机视为质点
【答案】C
【详解】A．地面上的人看到飞机飞过，是以地面为参考系的，故A错误；
B．飞行员看到观礼台向后掠过，是以飞行员自己为参考系的，故B错误；
C．研究某架飞机在空中飞行的轨迹时，飞机的大小和形状可以忽略不计，可将飞机视为质点，故C正确；
D．研究飞机在空中的各种表演动作时，飞机的大小和形状不可以忽略不计，不可以将飞机视为质点，故D错误。故选C。
二、平均速度和瞬时速度
1．计算平均速度时应注意的三个问题
(1)求解平均速度必须明确是哪一段位移或哪一段时间的平均速度。
(2)eq \x\t(v)＝eq \f(Δx,Δt)是平均速度的定义式，适用于所有的运动。
(3)匀变速直线运动中，平均速度等于中间时刻的瞬时速度，即eq \x\t(v)＝veq \f(t,2)。
2.平均速度和瞬时速度的区别与联系
(1)平均速度是过程量，与位移和时间有关，表示物体在某段位移或某段时间内的平均运动快慢程度。
(2)瞬时速度是状态量，与位置和时刻有关，表示物体在某一位置或某一时刻的运动快慢程度。
(3)瞬时速度等于运动时间Δt→0的平均速度。
(4)对于匀速直线运动，瞬时速度与平均速度相等。
3.平均速度与平均速率的比较
平均速率≠平均速度大小
（1）平均速度是位移与时间的比值，平均速率是路程与时间的比值。
（2）一般情况下，平均速率大于平均速度的大小。
（3）单向直线运动中，平均速率等于平均速度的大小。
3．2022年1月8日，我国首条民营控股高铁一一杭台高铁正式开通运营。杭台高铁全线266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G9308次复兴号动车组列车经过杭台高铁椒江特大桥时的照片。则（ ）
A．“266公里”指的是位移
B．“1小时3分钟指的是时刻
C．G9308次复兴号动车组列车运行的平均速度约为266km/h
D．研究G9308次复兴号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
【详解】A．“266公里”指的是路程，故A错误；
B．“1小时3分钟指的是时间，故B错误；
C．平均速度是位移与时间之比，故C错误；
D．研究G9308次复兴号动车组列车经过杭台高铁椒江特大桥的时间，不能忽略动车长度，故不能将列车视为质点，故D正确。故选D。
4．扫地机器人10：30从客厅的一角A出发经图示虚线路径清扫地面，半小时到达客厅的另一角B结束清扫。经过的路径的长度是60m，A与B间的距离是10.5米。关于扫地机器人上述清扫过程中下列说法正确的是（ ）
A．10：30是时间
B．扫地机器人通过的位移是60m
C．扫地机器人的平均速度为3.3×10-2m/s
D．扫地机器人的平均速度为5.8×10-3m/s
【答案】D
【详解】A．10：30是时刻，选项A错误；
B．扫地机器人通过的位移10.5m，路程是60m，选项B错误；
CD．扫地机器人的平均速度为 SKIPIF 1 < 0 选项C错误，D正确。故选D。
三、加速度
1．加速度的计算
加速度的计算方法
(1)确定正方向。
(2)确定初速度v0、末速度v。
(3)根据公式a＝eq \f(Δv,Δt)＝eq \f(v－v0,t)求解。
2.速度、速度变化量与加速度的关系
3.物体速度变化规律分析
根据a与v的方向关系判断物体加速还是减速
（1）a和v同向（加速直线运动）⇒eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(a不变，v随时间均匀增大,a增大，v增大得越来越快,a减小，v增大得越来越慢))
（2）a和v同向（加速直线运动）⇒eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(a不变，v随时间均匀减小,a增大，v减小得越来越快,a减小，v减小得越来越慢))
4.v-x图像中的“速位比加速度”

速时比加速度： SKIPIF 1 < 0 ；速位比加速度： SKIPIF 1 < 0 ；
二者关系： SKIPIF 1 < 0
（1）当A>0且恒定时，a随v增大而变大；
（2）当A<0且恒定时，a随v减小而变小；
5．加速度是人类认识史上最难建立的概念之一，也是每个初学物理的人最不易真正掌握的概念；生活中也很少见直接表达加速度的俗语，所以对加速度的认识极易出现错误。下列有关说法中正确的是（ ）
A．加速度是指速度的增加
B．速度的变化量越大，加速度就越大
C．加速度的方向不仅与力的方向相同，还一定与速度的方向在同一条直线上
D．加速度是描述速度变化快慢的物理量，速度大，加速度不一定大
【答案】D
【详解】A．加速度是指速度变化快慢的物理量，A错误；
B．速度的变化量越大，加速度不一定越大，速度变化的越快，加速度越大，B错误；
C．加速度的方向与力的方向相同，不一定与速度的方向在同一条直线上，C错误；
D．加速度是描述速度变化快慢的物理量，加速度与速度的大小无关，D正确。故选D。
6．如图，某型号车尾部标有“40TFSI字样，其中“40”就是从静止加速到100公里每小时的最大加速度乘以10，再四舍五入算出来的，称为G值。G值越大，加速越快。由此推算，则该车百公里的加速时间约为（ ）
A．3sB．5sC．7sD．9s
【答案】C
【详解】100公里每小时的速度 SKIPIF 1 < 0 根据题意可知，从静止加速到100公里每小时的最大加速度为4m/s2，根据 SKIPIF 1 < 0 解得 SKIPIF 1 < 0 故选C。
7．一个做变速直线运动的物体，当它的加速度逐渐减小到零时，它的运动情况有可能是（ ）
A．速度不断增大，当加速度为零时，速度达到最大，以后做匀速直线运动
B．速度不断减小，当加速度为零时，物体停止运动
C．速度不断减小到零，然后向相反方向做加速运动，最后做匀速直线运动
D．速度不断减小，当加速度为零时，物体的速度减小到最小值，以后做匀速直线运动
【答案】ABCD
【详解】由于题中假设的各种运动，不容易跟现实生活中的运动作直观的对应，因此，可借助于v-t图象进行判断。在v-t图象上，斜率的大小反映着物体运动加速度的大小。当加速度逐渐减小到零时，v-t图象会变得逐渐平坦，最后平行于t轴。
A．速度不断增大，当加速度为零时，速度达到最大，以后做匀速直线运动，如图A所示，故选项A正确；
B．速度不断减小，当加速度为零时，物体停止运动，如图B所示，故选项B正确；
C．速度不断减小到零，然后向相反方向做加速运动，最后做匀速直线运动，如图C所示，故选项C正确；
D．速度不断减小，当加速度为零时，物体的速度减小到最小值，以后做匀速直线运动，如图D所示，故选项D正确；故选ABCD。
【多维度分层专练】
1．关于下列四幅图，说法正确的是（ ）
A．研究甲图运动员的冰壶的移动方向，可将其看成质点
B．研究乙图运动员转弯时的姿态，可将其看成质点
C．研究丙图运动员下滑时的俯冲动作，可将其看成质点
D．丁图运动员在空中飞行的过程中，可视为匀速运动
【答案】A
【详解】A．研究甲图运动员的冰壶的移动方向时不用考虑冰壶的大小和形状，则可将其看成质点，A正确；
B．研究乙图运动员转弯时的姿态，不能忽略运动员的大小和形状，不能将其看成质点，B错误；
C．研究丙图运动员下滑时的俯冲动作，不能忽略运动员的大小和形状，不能将其看成质点，C错误；
D．丁图运动员在空中飞行的过程中，受到重力、空气阻力等，则运动员的合外力不为零，不能视为匀速运动，D错误。故选A。
2．浙江国际赛车场位于绍兴柯桥南部、柯岩——鉴湖旅游度假区中心位置，依山而建，赛道全长3.25公里，赛道共16个弯有车手曾在这里创下最佳速圈纪录成绩1分33秒，下列说法正确的是（ ）
A．分析赛车的运动路线时赛车不能看做质点
B．赛道全长指的是赛车比赛的位移
C．最佳速圈记录1分33秒指的是时间间隔
D．完成最佳速圈纪录的平均速度约为39m/s
【答案】C
【详解】A．分析赛车的运动路线时可以忽略赛车的形状和大小，因此赛车可以看做质点，故A错误；
B．赛道全长指的是赛车比赛的路程，故B错误；
C．最佳速圈记录1分33秒指的是时间间隔，故C正确；
D．完成最佳速圈纪录的平均速率约为39m/s，故D错误。故选C。
3．据悉，北京时间2021年10月16日0时23分，神舟十三号载人飞船在酒泉卫星发射中心发射，约582秒后，飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，顺利将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送人太空，发射取得圆满成功。飞船将在距近地点高度200km，远地点高度356km的轨道上运行，与空间站处于同一个平面。它飞行一圈约为42185km，用时约90分钟，平均7.81km/s。对于这段消息的解读正确的是（ ）
A．文中的16日0时23分是时间间隔
B．文中的42185km是飞船运行一周的位移
C．文中的7.81km/s是平均速率
D．发射过程中，以航天员翟志刚为参考系，火箭是加速上升的
【答案】C
【详解】A．文中的16日0时23分是时刻，A错误；
B．文中的42185km是飞船运行一周的路程，B错误；
C．文中的7.81km/s是平均速率，C正确；
D．发射过程中，以航天员翟志刚为参考系，火箭是静止，D错误。故选C。
4．2021年4月21日，浙江桐乡的苏老师利用导航软件从振兴东路到乌镇西栅景区，图是导航的轨迹，图是导航的相关数据。下列说法正确的是（ ）
A．“ 09：23”是指的时间的概念，最快速度95km/h指的是瞬时速度
B．研究苏老师开车将朋友送达乌镇的过程，不能将车看做质点
C．根据以上数据可以估算该段时间内的平均速度为41km/h
D．根据以上数据无法估算该段时间内的平均速度，但可以判断平均速度应该小于41km/h
【答案】D
【详解】A．“2021.421 09：23”是指的时刻的概念，选项A错误；
B．研究苏老师开车将朋友送达乌镇的过程，可以将车看做质点，选项B错误；
C． SKIPIF 1 < 0 ，但根据题意22.5km指的是路程，所以41km/h应该是平均速率，并不是平均速度，选项C错误；
D．虽然无法知道位移大小，但图中可知位移小于路程，所以平均速度应该小于41km/h，选项D正确。
故选D。
5．某人从甲地到乙地的平均速率为v1，然后又从乙地原路返回到甲地的平均速率为v2，则往返甲、乙两地的平均速度的大小和平均速率是（ ）
A． SKIPIF 1 < 0 ， SKIPIF 1 < 0 B． SKIPIF 1 < 0 ， SKIPIF 1 < 0 C．0， SKIPIF 1 < 0 D．0， SKIPIF 1 < 0
【答案】D
【详解】平均速度是位移与时间的比，由于此人在甲、乙两地往返一次，故位移x=0，平均速度 SKIPIF 1 < 0
平均速率是路程与时间的比，由于此人往返一次，故平均速率为 SKIPIF 1 < 0 故ABC错误，D正确。故选D。
6．骑行是当代年轻人喜欢的一种户外运动，逐渐成为一种锻炼身体的时尚运动。如图所示是运动员用手机软件记录某一次户外骑行的情况，从A点到 SKIPIF 1 < 0 点总长为 SKIPIF 1 < 0 （可视为直线距离），用时约为2小时30分钟，最大的速度大小约为 SKIPIF 1 < 0 ，运动员从静止开始运动，则说法正确的是（ ）
A．从A点到 SKIPIF 1 < 0 点的平均速度大小为 SKIPIF 1 < 0
B．若中间有段位移是以最大速度做匀速直线运动的运动，运动时间为 SKIPIF 1 < 0 ，则运动的位移大小为 SKIPIF 1 < 0
C．假设运动员到达 SKIPIF 1 < 0 点时停下，若仍以匀加速直线阶段的加速度做匀减速直线运动，则要从距离 SKIPIF 1 < 0 点 SKIPIF 1 < 0 处以最大速度开始减速
D．开始运动到最大速度的过程可视为匀加速直线运动，用时占总时长的 SKIPIF 1 < 0 倍，则加速度大小为 SKIPIF 1 < 0
【答案】D
【详解】A．AB两点的位移为 SKIPIF 1 < 0 ，时间为2小时30分钟=9000s，则平均速 SKIPIF 1 < 0
故A错误；
B．物体运动过程中最大的速度为 SKIPIF 1 < 0 根据匀速运动的公式有 SKIPIF 1 < 0 故B错误；
C．由于不知加速度，则无法计算位移。故C错误；
D．总时长是 SKIPIF 1 < 0 ，总时长的 SKIPIF 1 < 0 倍为 SKIPIF 1 < 0 ，最大速度为 SKIPIF 1 < 0 ，故加速度 SKIPIF 1 < 0 故D正确。
故选D。
7．如图为小球在水平面上移动，每隔0.02秒记录下的位置。将该段运动分为5段，则其中平均速度最大与平均加速度最小的运动过程分别为（ ）
A．①和②B．②和③
C．⑤和②D．⑤和③
【答案】D
【详解】由图可知⑤位移最大，各段运动时间相同，由 SKIPIF 1 < 0 知⑤平均速度最大；③最近似于匀速直线运动，即速度大小和方向变化最小，平均加速度最小，故选D。
8．物块在水平面上在外力作用下发生运动，其速度随位移变化的规律如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．物块做匀加速直线运动
B．物块的加速度逐渐减小
C．物块的加速度逐渐增大
D．物块的加速度先逐渐增大后保持不变
【答案】C
【详解】在任意时间取一段很短的距离Δx，对应的时间为Δt，速度的变化量为Δv，则物块此时的加速度为 SKIPIF 1 < 0 ．因速度随位移变化的图线的斜率是个定值，而物块的瞬时速度越来越大，所以物块运动的加速度越来越大，即选项C正确，故选C.
9．我国新研制的隐形战机歼20已经开始挂弹飞行。在某次试飞中，由静止开始加速，当加速度a不断减小至零时，飞机刚好起飞，则此过程中飞机的（ ）
A．速度不断增大，位移不断减小
B．速度不断增大，位移不断增大
C．速度增加越来越快，位移增加越来越慢
D．速度增加越来越慢，位移增加越来越快
【答案】BD
【详解】AB．飞机由静止开始加速，加速度减小，由于加速度的方向与速度方向相同，则速度增大，在运动的过程中，速度方向不变，则位移不断增大，故A错误，B正确；
CD．因为加速度逐渐减小，可知速度增加得越来越慢，当加速度减小到零，速度最大；由于速度一直增大，故位移增大的越来越快，故C错误，D正确。故选BD。
导练目标
导练内容
目标1
质点和参考系 位移和路程
目标2
平均速度和瞬时速度
目标3
加速度
速度
速度变化量
加速度
物理意义
描述物体运动的快慢
描述物体速度的变化
描述物体速度变化的快慢
定义式
v＝eq \f(Δx,Δt)
Δv＝v－v0
a＝eq \f(Δv,Δt)＝eq \f(v－v0,Δt)
方向
与位移Δx同向，即物体运动的方向
由v－v0或a的方向决定
与Δv的方向一致，由合力F的方向决定，而与v0、v的方向无关