高考物理【一轮复习】讲义练习第1讲　运动的描述

这是一份高考物理【一轮复习】讲义练习第1讲　运动的描述，共15页。试卷主要包含了010 s、0，下列关于加速度的说法正确的是等内容，欢迎下载使用。
学习目标 1.了解质点的含义和参考系的作用，知道将物体看成质点的条件。 2.理解位移的概念，并掌握位移与路程的区别与联系。 3.掌握速度、加速度的相关知识，体会比值定义法和极限思想。
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1.思考判断
(1)体积很大的物体，一定不能视为质点。(×)
(2)参考系必须选择静止不动的物体。(×)
(3)做直线运动的物体，其位移大小一定等于路程。(×)
(4)瞬时速度的大小叫速率，平均速度的大小叫平均速率。(×)
(5)物体的速度为零，加速度可能很大。(√)
(6)甲的加速度a甲=2 m/s2，乙的加速度a乙=－3 m/s2，a甲>a乙。(×)
(7)物体的加速度增大，速度一定增大。(×)
2.(人教版必修第一册P19T3改编)如图为运动场400 m标准跑道的平面图，所有径赛的终点线相同，下列有关说法正确的是( )
A.400 m比赛每位运动员的位移大小为400 m
B.4×100 m比赛中最后一棒运动员的位移大小为100 m
C.400 m比赛时，冠军运动员的平均速率最大
D.400 m比赛时，冠军运动员到达终点的瞬时速度最大
答案 C
考点一 质点、参考系、位移
1.(2024·浙江1月选考，2)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
答案 C
解析 研究甲图运动员的入水动作、乙图运动员的空中转体姿态和丁图运动员通过某个攀岩支点的动作时，运动员的形状和体积对所研究问题的影响不能忽略，此时运动员不能看为质点，故A、B、D错误;研究丙图运动员在百米比赛中的平均速度时，运动员的形状和体积对所研究问题的影响能够忽略，此时运动员能看为质点，故C正确。
2.第33届夏季奥林匹克运动会于当地时间2024年7月26日在法国巴黎开幕，下列几个运动情境的描述正确的是( )
A.开幕式于7月26日19时30分举行，这里的“19时30分”指的是时间间隔
B.运动员掷铅球的成绩为4.50 m，指的是铅球的位移大小为4.50 m
C.运动员跑完800 m比赛，指的是路程为800 m
D.颁奖仪式上，以冉冉上升的五星红旗为参考系，地面上的观众是静止的
答案 C
解析 开幕时间对应的是一个时间点，“19时30分”是时刻，故A错误;掷铅球的成绩为4.50 m，指铅球在水平方向的位移为4.50 m，故B错误;800 m是运动员实际运动轨迹的长度，指路程，故C正确;以上升的五星红旗为参考系，地面上的观众是运动的，故D错误。
1.质点不同于几何“点”，它无大小但有质量，实际物体能否看成质点是由研究的问题决定的，而不是依据物体自身大小和形状来判断。
2.在研究两个物体间的相对运动时，选择其中一个物体为参考系，可以使分析和计算更简单。
3.位移是用来描述物体位置变化的，是由初位置指向末位置的有向线段，因此，位移的矢量性是研究问题时应切记的性质。
考点二 平均速度和瞬时速度
平均速度和瞬时速度的区别与联系
角度 平均速度和瞬时速度的理解
例1 某赛车手在一次野外训练中，先利用地图计算出出发地和目的地的直线距离为9 km，从出发地到目的地用了5分钟，赛车上的里程表指示的里程数值增加了15 km，当他经过某路标时，车内速度计指示的示数为150 km/h，那么可以确定的是( )
A.在整个过程中赛车手的瞬时速度是108 km/h
B.在整个过程中赛车手的平均速度是180 km/h
C.在整个过程中赛车手的平均速率是108 km/h
D.经过路标时的瞬时速度是150 km/h
答案 D
解析 速度计上的里程表记录的是汽车的路程，速度计的示数是汽车的瞬时速度的大小，所以经过路标时的瞬时速度是150 km/h，故D正确;根据题意可知，赛车手运动的位移x=9 km，路程s=15 km，则平均速度为v=xt=9km560 h=108 km/h，平均速率为v=st=15km560 h=180 km/h，108 km/h是整个过程的平均速度，不是瞬时速度，故A、B、C错误。
角度 平均速度和瞬时速度的计算
例2 如图所示，在气垫导轨上安装有两个光电计时装置A、B，A、B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的速度为1 cm/s
B.滑块通过B的速度为2 cm/s
C.滑块在A、B间运动的平均速度大小为3 m/s
D.滑块在A、B间运动的平均速率为1.5 m/s
答案 D
解析 滑块经过A时的速度vA=dtA=10.010 cm/s=100 cm/s，故A错误;滑块经过B时的速度vB=dtB=10.005 cm/s=200 cm/s，故B错误;滑块在A、B间的平均速度v=Lt= m/s=1.5 m/s，故C错
误;滑块在A、B间的位移大小和路程相等，所以平均速率为1.5 m/s，故D正确。
用极限法求瞬时速度
由平均速度v=ΔxΔt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。
跟踪训练
1.一游客在武夷山九曲溪乘竹筏漂流，途经双乳峰附近的M点和玉女峰附近的N点，如图所示。已知该游客从M点漂流到N点的路程为5.4 km，用时1 h，M、N间的直线距离为1.8 km，则从M点漂流到N点的过程中( )
A.该游客的位移大小为5.4 km
B.该游客的平均速率为5.4 m/s
C.该游客的平均速度大小为0.5 m/s
D.若以所乘竹筏为参考系，玉女峰的平均速度大小为0
答案 C
解析 根据位移的定义，从M点漂流到N点的过程中，该游客的位移大小为x=1.8 km，根据平均速度的定义，平均速度大小v=xt=1 8003 600 m/s=0.5 m/s，选项A错误，C正确;平均速率v=st=5.4 km/h=1.5 m/s，选项B错误;若以所乘竹筏为参考系，玉女峰的平均速度大小为0.5 m/s，选项D错误。
考点三 加速度
速度、速度变化量和加速度的对比
角度 加速度的理解
例3 如图甲所示，这是我国“复兴号”高铁，考虑到旅客的舒适程度，高铁出站时，速度在10分钟内由0增大到350 km/h;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。若以车辆前进的方向为正方向，下列说法正确的是( )
A.2.5 s内汽车的速度改变量为－30 m/s
B.10分钟内“复兴号”高铁速度改变量为350 m/s
C.汽车速度变化比“复兴号”高铁慢
D.“复兴号”高铁的加速度比汽车的大
答案 A
解析 2.5 s内汽车的速度改变量Δv1=0－v1=－108 km/h=－30 m/s，A正确;10分钟内“复兴号”高铁速度改变量Δv2=v2－0=350 km/h≈97.2 m/s，B错误;汽车和高铁的加速度大小分别为a1=|Δv1|t1=12 m/s2，a2=Δv2t2≈0.16 m/s2，所以汽车速度变化比高铁快，高铁的加速度比汽车的加速度小，C、D错误。
对加速度大小和方向的进一步理解
角度 加速度的计算
例4 如图所示，足球运动员在罚点球时，设脚与球作用时间为0.1 s，若球获得30 m/s的速度并做匀速直线运动，又在空中飞行0.3 s后被守门员挡出，守门员双手与球接触时间为0.1 s，且球被挡出后以10 m/s的速度沿原路弹回，求:
(1)罚点球的瞬间，球的加速度的大小;
(2)守门员接球瞬间，球的加速度。
答案 (1)300 m/s2 (2)400 m/s2，方向与球被踢出时的方向相反
解析 (1)规定罚点球时，球获得的速度方向为正方向，罚点球瞬间，球的加速度为
a1=Δv1Δt1=30-00.1 m/s2=300 m/s2。
(2)守门员接球瞬间，球的加速度为
a2=Δv2Δt2=-10-300.1 m/s2=－400 m/s2
即球的加速度的大小为400 m/s2，方向与球被踢出时的方向相反。
跟踪训练
2.小明同学沿某一足够长的光滑斜面向上推出一小球，某时刻小球速度的大小为18 m/s，2 s后速度的大小变为4 m/s，g=9.8 m/s2。这2 s内该物体( )
A.速度变化的大小一定等于14 m/s
B.速度变化的大小可能等于22 m/s
C.速度变化率的大小一定为11 m/s2
D.速度变化率的大小可能为11 m/s2
答案 A
解析 由题意可知，小球沿光滑斜面向上运动，2 s后速度的大小变为4 m/s，则这个速度的方向可能与初速度方向相同，也可能与初速度方向相反，与初速度方向相同时，速度的变化大小是14 m/s;与初速度方向相反时，速度的变化大小是22 m/s，由a=ΔvΔt知，加速度大小为7 m/s2和11 m/s2，因重力加速度g=9.8 m/s2，则速度变化率的大小不可能是11 m/s2，因此速度变化的大小一定等于14 m/s，故A正确。
A级 基础对点练
对点练1 质点、参考系、位移
1.下列关于质点的描述正确的是( )
A.甲图研究跳水运动员空中动作时可以把运动员看作质点
B.乙图研究飞船与空间站对接时可以把飞船看作质点
C.丙图研究高铁从杭州到北京的路程时可以把列车看作质点
D.丁图研究冰壶运动到达的位置时，可以把冰壶看作质点
答案 C
解析 甲图研究跳水运动员空中动作时主要考虑姿态的变化，则不可以把运动员看作质点，故A错误;乙图研究飞船与空间站对接时要考虑尺寸，不可以把飞船看作质点，故B错误;丙图研究高铁从杭州到北京的路程时，列车的尺寸和形状可以忽略不计，则可以把列车看作质点，故C正确;丁图研究冰壶运动到达的位置时，要考虑冰壶的大小，不可以把冰壶看作质点，故D错误。
2.神舟十八号载人飞船入轨后，于北京时间2024年4月26日3时32分，与空间站天和核心舱径向端口成功对接，在轨正常运行，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，神舟十八号是静止的
C.选天和核心舱为参考系，神舟十八号是静止的
D.选神舟十八号为参考系，天和核心舱是运动的
答案 C
解析 神舟十八号载人飞船和空间站天和核心舱成功对接后，在轨绕地球一起做圆周运动，选地球为参考系，二者都是运动的，但二者是相对静止的，C正确，A、B、D错误。
3.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 mB.8 m
C.10 mD.14 m
答案 C
解析 根据题意可知，该次作业中小车相对地面的位移大小为x=82+62 m=10 m，故C正确。
对点练2 平均速度和瞬时速度
4.根据《中华人民共和国道路交通安全法》第四十五条的规定，机动车上道路行驶，不得超过限速标志标明的最高速度。如图为高速路上某路段的限速标志，下列选项正确的是( )
A.机动车在该路段行驶过程中，平均速度不得超过80 km/h
B.机动车在该路段行驶过程中，任意时刻瞬时速度不得超过80 km/h
C.机动车在该路段行驶1 h的过程中，位移不得超过80 km
D.机动车在该路段行驶1 h的过程中，路程不得超过80 km
答案 B
解析 该限速值是指机动车在高速公路上行驶的任意时刻的瞬时速度不得超过80 km/h，故A错误，B正确;因任意时刻的瞬时速度不得超过80 km/h，则不能用机动车在该路段行驶1 h的位移或路程来衡量是否超速，故C、D错误。
5.(多选)一段高速公路上限速120 km/h，为监控车辆是否超速，设置了一些“电子警察”系统，其工作原理如图所示。路面下，距离L埋设两个传感器线圈A和B，当有车辆经过线圈正上方时，传感器能向数据采集器发出一个电信号。若有一辆汽车(在本题中可看作质点)经过该路段，两传感器先后向数据采集器发送信号，时间间隔为Δt，经微型计算机处理后得出该车的速度。若超速，则计算机将控制架设在路面上方的照相机C对汽车拍照，留下违章证据。根据以上信息，下列说法正确的是( )
A.计算汽车速度的表达式v=LΔt
B.计算汽车速度的表达式v=2LΔt
C.若L=8 m，Δt=0.2 s，照相机将会拍照
D.若L=8 m，Δt=0.3 s，照相机将会拍照
答案 AC
解析 计算汽车速度的原理是利用短时间内的平均速度来代替瞬时速度，故汽车速度的表达式为v=LΔt，A正确，B错误;若L=8 m，Δt=0.2 s，则汽车的速度为v=LΔt=40 m/s=144 km/h>120 km/h，超速，照相机将会拍照，C正确;若L=8 m，Δt=0.3 s，则汽车的速度为v=LΔt=96 km/h0表示物体做加速运动，A