高考物理一轮复习讲义01　第一章　第1节　运动的描述

这是一份高考物理一轮复习讲义01　第一章　第1节　运动的描述，共10页。
[学习目标] 1．了解质点和位移的概念，会在具体问题中应用质点的条件判断。
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，会区分速度变化量、速度变化率。
1．质点
(1)定义：用来代替物体的有____的点。
(2)条件：物体的____和____对所研究问题的影响可以忽略不计。
(3)实质：质点是一种______的模型，实际并不存在。
2．参考系
(1)定义：在描述物体运动时，用来作____的物体。
(2)选取：可任意选取，选取不同的物体作为参考系，对同一物体运动的描述可能不同。
3．位移和路程
(1)路程：物体________的长度，是标量。
(2)位移：由______指向______的有向线段，是矢量。
(3)联系：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。
4．速度和速率
(1)平均速度：物体发生的位移与发生这段位移所用时间之比，即v＝__，是矢量，其方向就是对应____的方向。
(2)瞬时速度：运动物体在某一时刻或经过某一____的速度，是矢量，其方向是物体的运动方向。
(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____之比，不一定等于平均速度的大小。
5．加速度
(1)物理意义：描述物体速度变化____的物理量。
(2)定义式：a＝__，单位为m/s2，是矢量。
(3)方向：与__________的方向相同，由物体受到的合力方向决定。

1．易错易混辨析
(1)只有质量和体积都很小的物体才能看成质点。( )
(2)参考系可以任意选取，但一般遵循描述运动方便的原则。( )
(3)当一个物体做竖直上抛运动返回原抛出点时，位移的大小等于上升高度的两倍。( )
(4)加速度为正值，表示速度的大小一定越来越大。( )
(5)甲的加速度a甲＝2 m/s2，乙的加速度a乙＝－3 m/s2, 甲的加速度大于乙的加速度。( )
2．(人教版必修第一册习题改编)小球以v1＝3 m/s的速度水平向右运动，碰到墙壁经t＝0.01 s 后以v2＝2 m/s 的速率沿同一直线反弹。小球在这 0.01 s 内的平均加速度为( )
A．100 m/s2，方向向右 B．100 m/s2，方向向左
C．500 m/s2，方向向左 D．500 m/s2，方向向右
3．(人教版必修第一册习题改编)(多选)如图为400 m的标准跑道，直道部分AB、CD的长度均为100 m，弯道部分BC、DA是半圆弧，其长度也为100 m，P点为半圆弧BC中点。B点为 200 m 赛跑的起点，经C点到终点D，下列说法正确的是( )
A．运动员由B点运动到D点的位移大小为200 m
B．运动员由B点运动到D点的路程为200 m
C．运动员由C点到D点的直线运动阶段，位移就是路程
D．由P点到D点的路程为150 m
4．(人教版必修第一册P33)关于位移和路程，下列四位同学的说法是否正确？如果不正确，错在哪里？
同学甲：位移和路程在大小上总相等，只是位移有方向，是矢量，路程无方向，是标量。
同学乙：位移用来描述直线运动，路程用来描述曲线运动。
同学丙：位移是矢量，它取决于物体的始末位置；路程是标量，它取决于物体实际通过的路线。
同学丁：其实，位移和路程是一回事。
质点 参考系和位移
1．对质点的说明
(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)质点不同于几何中的“点”，质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．选取参考系的事项注意
(1)对同一物体的运动，所选的参考系不同，对其运动的描述可能会不同。
(2)在同一个问题中，若要研究多个物体的运动或同一个物体在不同阶段的运动，一般选取同一个参考系。
3．位移和路程的区别
(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。
质点的判断
[典例1] 2024年4月25日，神舟十八号载人飞船发射圆满成功，4月26日三名航天员成功进入中国空间站核心舱，与神舟十七号航天员乘组实现太空会师。下列说法正确的是( )
A．观察太空会师场景时，可将他们看成质点
B．神舟十八号飞船与空间站自主对接时，可将飞船视为质点
C．神舟十八号飞船发射后，在研究飞船与火箭分离过程时，飞船可以看成质点
D．神舟十八号与空间站对接组合后，研究组合体轨迹时，组合体可视为质点
[听课记录]


参考系的理解
[典例2] (人教版必修第一册习题改编)特技跳伞运动员的空中造型图如图所示。当运动员保持该造型向下落时，其中一名运动员A俯视大地时，看到大地迎面而来。下列说法正确的是( )
A．若运动员A以对面的运动员为参考系，他是运动的
B．若运动员A以旁边的运动员为参考系，地面是静止的
C．当他俯视大地时，看到大地迎面而来，是以他自己为参考系
D．以大地为参考系，运动员是静止的
[听课记录]


位移的分析与计算
[典例3] 2024年10月30日11时00分，神舟十九号载人飞船与空间站完成交会对接。二者对接之前，分别在各自的轨道上做匀速圆周运动，如图所示，下列说法正确的是( )
A．空间站再次回到A点，位移为2R
B．它们各自转一圈，其路程相等
C．神舟十九号再次回到B点，位移为0
D．运动过程中，空间站的最大位移小于神舟十九号的最大位移
[听课记录]


平均速度和瞬时速度
1．区别与联系
(1)区别：平均速度是过程量，表示物体在某段位移或某段时间内的平均运动快慢程度；瞬时速度是状态量，表示物体在某一位置或某一时刻的运动快慢程度。
(2)联系：瞬时速度是运动时间Δt→0时的平均速度，公式v＝ΔxΔt中，当Δt→0时，v是瞬时速度。
2．平均速度与平均速率的比较
(1)平均速度是位移与时间之比，平均速率是路程与时间之比。
(2)一般情况下，平均速率大于平均速度的大小，只有单向直线运动中，平均速率等于平均速度的大小。
3．计算平均速度的事项注意
(1)平均速度的大小与物体不同的运动阶段有关，求解平均速度必须明确是哪一段位移或哪一段时间内的平均速度。
(2)v＝ΔxΔt是平均速度的定义式，适用于所有的运动。
平均速度与瞬时速度的区别
[典例4] (2025·山东济宁高三月考)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6.65千米指的是位移大小
B．图中的速度5.0千米/时为瞬时速度
C．图中的速度5.0千米/时为平均速率
D．图中的速度5.0千米/时为平均速度的大小
[听课记录]


平均速度与瞬时速度的计算
[典例5] (多选)如图所示，物体沿曲线轨迹的箭头方向运动，沿AB、ABC、ABCD、ABCDE四段轨迹运动所用的时间分别是1 s、2 s、3 s、4 s。图中方格的边长均为1 m。下列说法正确的是( )
A．物体在AB段的平均速度大小为1 m/s
B．物体在ABC段的平均速度大小为52 m/s
C．AB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物体处于A点时的瞬时速度
D．物体在B点时的速度大小等于物体在ABC段的平均速度大小
思路点拨：(1)明确平均速度的计算公式v＝ΔxΔt。
(2)明确时间t越小，这段时间内的平均速度越接近瞬时速度。
[听课记录]


速度、速度变化量和加速度的关系
1．三个物理量的对比
提醒：①v的大小由v0、a、Δt决定。②Δv由v与v0进行矢量运算得到，由Δv＝aΔt知Δv由a与Δt决定。③a不是由v、Δt、Δv来决定的，而是由Fm来决定。
2．直线运动中的“加速”或“减速”判断方法
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。
(1)a和v同向→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反向Ｋ→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
加速度的理解
[典例6] (多选)(2025·陕西商洛高三检测)礼花弹从专用炮筒中射出后，在4 s末到达离地面100 m的最高点时炸开，构成各种美丽的图案，如图所示。有关礼花弹腾空的过程，以下说法正确的是( )
A．礼花弹的速度越大，加速度不一定越大
B．礼花弹的速度变化越快，加速度一定越大
C．礼花弹的速度变化量越大，加速度一定越大
D．某时刻礼花弹的速度为零，其加速度一定为零
[听课记录]


物体“加速”“减速”的判断
[典例7] (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
[听课记录]


加速度的计算
[典例8] (多选)(2025·四川绵阳中学高三诊断)如图所示，物体以5 m/s的初速度沿光滑的斜面向上做减速运动，经过2 s速度大小变为3 m/s，则物体的加速度可能是( )
A．大小为1 m/s2，方向沿斜面向上
B．大小为1 m/s2，方向沿斜面向下
C．大小为4 m/s2，方向沿斜面向下
D．大小为4 m/s2，方向沿斜面向上
[听课记录]


1．(2023·浙江1月选考)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，天和核心舱是静止的
B．选地球为参考系，神舟十五号是静止的
C．选天和核心舱为参考系，神舟十五号是静止的
D．选神舟十五号为参考系，天和核心舱是运动的
2．(2024·浙江1月选考)杭州亚运会顺利举行，如图所示为运动会中的四个比赛场景。在下列研究中可将运动员视为质点的是( )
A．研究甲图运动员的入水动作
B．研究乙图运动员的空中转体姿态
C．研究丙图运动员在百米比赛中的平均速度
D．研究丁图运动员通过某个攀岩支点的动作
3．(2022·辽宁卷)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 m
C．10 m D．14 m
4．(2024·江西卷)某物体位置随时间的关系为x＝1＋2t＋3t2，则关于其速度与1 s内的位移大小，下列说法正确的是( )
A．速度是刻画物体位置变化快慢的物理量，1 s内的位移大小为6 m
B．速度是刻画物体位移变化快慢的物理量，1 s内的位移大小为6 m
C．速度是刻画物体位置变化快慢的物理量，1 s内的位移大小为5 m
D．速度是刻画物体位移变化快慢的物理量，1 s内的位移大小为5 m
项目
速度
速度变化量
加速度
物理
意义
描述物体运动快慢和方向的物理量
描述物体速度改变的物理量，是过程量
描述物体速度变化快慢的物理量
定义式
v＝ΔxΔt
Δv＝v－v0
a＝ΔvΔt＝v-v0Δt
方向
平均速度与位移同向
由v－v0或a的方向决定
与Δv的方向一致，由F的方向决定，而与v0、v的方向无关
关系
三者无必然联系，v很大，Δv可以很小，甚至为0，a可大可小