高考物理一轮讲义-运动的描述（原卷版）

这是一份高考物理一轮讲义-运动的描述（原卷版），共14页。试卷主要包含了知道物体抽象为质点的条件，理解参考系的意义，理解位移和路程，理解速度，理解加速度等内容，欢迎下载使用。

1、知道物体抽象为质点的条件。
2、理解参考系的意义
3、理解位移和路程
4、理解速度、平均速度和瞬时速度
5、理解加速度
考点一 对质点和参考系的理解 位移与路程
1．质点
(1)用来代替物体的有质量的点叫做质点．
(2)研究一个物体的运动时，如果物体的形状和大小对问题的影响可以忽略，就可以看做质点．
(3)质点是一种理想化模型，实际并不存在．
2．参考系
(1)参考系可以是运动的物体，也可以是静止的物体，但被选为参考系的物体，我们都假定它是静止的．
(2)比较两物体的运动情况时，必须选同一参考系．
(3)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．通常以地球为参考系．
3．位移和路程的“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．
（2024•下城区校级模拟）质点是一个理想化模型，下列说法中正确的是（ ）
A．研究月球绕地球的运动轨迹时，月球不可看作质点
B．研究刘翔110m栏比赛的跨栏技术时，其身体可看作质点
C．研究火车通过隧道所需的时间时，火车不可看作质点
D．研究“嫦娥一号”在轨道上的飞行姿态时，“嫦娥一号”可看作质点
（2024•汕头一模）汕头海湾隧道全长6680米，线路如图所示，其中AB、CD段可以看作直线路段，BC段可以看作曲线路段，下列说法正确的是（ ）
A．计算通过BC段所用时间，由于汽车做曲线运动，不能将汽车看作质点
B．计算汽车通过整段隧道所用时间，可以将汽车看作质点
C．测量两辆汽车的超车时间，可以将汽车看作质点
D．研究乘客所受推背感与汽车加速度关系，可以将乘客和汽车视为整体来研究
（2023•鲤城区校级一模）2022年卡塔尔世界杯足球比赛万众瞩目，假定在某次比赛中，足球从地面被踢出腾空先上升后下落，足球在空中划出了一道弧线。如果不计空气的作用力，从足球被踢出到落地瞬间，关于这个运动过程，下列说法中正确的是（ ）
A．足球运动时一定能看作质点
B．足球的速度变化得越来越快
C．足球前进的水平位移与被踢出时的速度大小和方向有关
D．足球在空中运动的路程越大，则其位移一定越大
考点二 平均速度和瞬时速度
1．平均速度
(1)在变速运动中，物体在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值叫做这段时间内的平均速度，即eq \(v,\s\up6(－))＝eq \f(Δx,Δt)，其方向与位移的方向相同．
(2)平均速度反映一段时间内物体运动的平均快慢程度，它与一段时间或一段位移相对应．
2．瞬时速度
(1)运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度，方向沿轨迹上物体所在点的切线方向指向前进的一侧，是失量．瞬时速度的大小叫速率，是标量．
(2)瞬时速度能精确描述物体运动的快慢，它是在运动时间Δt→0时的平均速度，与某一时刻或某一位置相对应．
(3)平均速率是路程与时间的比值，它与平均速度的大小没有对应关系．
（2024•湖州模拟）酒店内的智能机器人可以把1楼大厅的外卖送至指定楼层的客房。如图为机器人送餐至9楼的场景。下列说法正确的是（ ）
A．在避开障碍物的过程中，可以把机器人看成质点
B．记录机器人从1楼至9楼的时间，可以把机器人看成质点
C．送餐的全过程，机器人的位移大小可能等于路程
D．若送餐用时625s，行程50m，机器人的平均速度大小为0.08m/s
（2023•重庆模拟）如题图为太极练功场示意图，半径为R的圆形场地由“阳鱼（白色）”和“阴鱼（深色）”构成，O点为场地圆心。其内部由两个圆心分别为O1和O2的半圆弧分隔。某晨练老人从A点出发沿“阳鱼”和“阴鱼”分界线走到B点，用时为t，下列说法正确的是（ ）
A．t指的是走到B点的时刻
B．老人的位移为12πR
C．老人的平均速度为2Rt
D．老人的平均速率为πR2t
（2023•镇海区模拟）平潭海峡公铁两用大桥全长16.34km，该大桥所处的平潭海峡是世界三大风暴海域之一，以“风大、浪高、水深、涌急”著称。为保证安全起见，环境风速超过20m/s时，列车通过该桥的运行速度不能超过300km/h，下列说法正确的是（ ）
A．题目中“全长16.34km”指的是位移大小
B．“风速超过20m/s”“不能超过300km/h”中所指的速度均为瞬时速度
C．“风速超过20m/s”指的是平均速度，“不能超过300km/h”指的是瞬时速度
D．假设某火车通过该大桥所用时间为0.08h，则平均速度约为204km/h
（2024•琼山区校级模拟）关于速度、速度的变化量、加速度，下列说法中正确的是（ ）
A．物体运动时速度的变化量越大，它的加速度一定越大
B．速度很大的物体，其加速度可以为零
C．某时刻物体速度为零，其加速度不可能很大
D．加速度很大时，运动物体的速度一定很快变大
考点三 速度、速度变化量和加速度的关系
1．速度
(1)物理意义：描述物体运动快慢和方向的物理量，是状态量．
(2)定义式：v＝eq \f(Δx,Δt)
(3)决定因素：v的大小由v0、a、Δt决定．
(4)方向：与位移同向，即物体运动的方向．
2．速度变化量
(1)物理意义：描述物体速度改变的物理量，是过程量．
(2)定义式：Δv＝v－v0.
(3)决定因素：Δv由v与v0进行矢量运算得到，由Δv＝aΔt知Δv由a与Δt决定．
(4)方向：由Δv或a的方向决定．
3．加速度
(1)物理意义：描述物体速度变化快慢和方向的物理量，是状态量．
(2)定义式：a＝eq \f(Δv,Δt)＝eq \f(v－v0,Δt)
(3)决定因素：a不是由v、Δt、Δv来决定，而是由eq \f(F,m)来决定．
(4)方向：与Δv的方向一致，由F的方向决定，而与v0、v的方向无关．
（2024•庆云县校级模拟）某汽车进行性能测试，在平直的路面上由静止开始运动，0～5s内的位移—时间图像如图所示，该图线在0～t1时间内是抛物线的一部分，t1～5s时间内是直线，两部分平滑相连。下列说法正确的是（ ）
A．汽车的最大速度为30m/s
B．汽车加速过程的时间为1.5s
C．汽车加速过程的加速度大小为20m/s2
D．汽车1s末的速度大小为20m/s
（2023•思明区校级模拟）随着新能源轿车的普及，人们对车辆乘坐的舒适性要求越来越高。加速度对时间的变化率物理学中称之为“加加速度”，通常用符号“j”表示，如果j值过大，会形成冲击力，影响乘客乘坐的舒适性。对汽车来说，人体可以承受的j值通常在0.4～1.0之间。如图为某国产新能源轿车，测得其启动后a与时间t的变化关系为a＝3﹣0.5t，则（ ）
A．国际单位制中“加加速度”的单位应是m/s2
B．j为0的运动一定是匀速直线运动
C．该汽车启动后做匀变速直线运动
D．该汽车启动后j的值大小为0.5
考点四 “匀速运动”模型的实际应用
1．模型介绍
“匀速运动”是一种理想化模型，是最基本、最简单的运动，且应用广泛．例如：声、光的传播都可以看成匀速，而实际生活中的运动估算，也经常用到这一模型，如计算飞行时间。
2．分析方法
在这类问题中位移的计算是关键，有时要巧用几何关系(如光波、声波反射、折射问题，如图2)，有时要估算长度(如高速摄影，如图3)，有时要求相对位移(如动态测速)等．这类问题的核心方程只有一个：v＝eq \f(x,t).
（2024•樟树市模拟）某高速公路自动测速装置如图甲所示，雷达向汽车驶来的方向发射脉冲电磁波，相邻两次发射时间间隔为t。当雷达向汽车发射电磁波时，在显示屏上呈现出一个尖形波；在接收到反射回来的无线电波时，在显示屏上呈现出第二个尖形波。根据两个波在显示屏上的距离，可以计算出汽车至雷达的距离。显示屏如图乙所示，根据图中t1、t、t2的意义，结合光速c，则汽车车速为（ ）
A．v=c(t1−t2)2t+t2−t1B．v=c(t1+t2)2t+t2−t1
C．v=c(t1−t2)2t+t2+t1D．v=2c(t1−t2)2t+t2−t1
（2024•琼山区校级模拟）天空有近似等高的云层，为了测量其高度，在水平地面上与观测者的距离d＝3.0km处进行了一次爆炸，观测者听到由空气直接传来的爆炸声和云层反射来的爆炸声，在时间上相差Δt＝6.0s，已知空气中的声速v=13km/s．试估计云层下表面的高度．
题型1质点、参考系、位移与路程
（2023•浙江模拟）海军航空大学某基地组织飞行训练，歼﹣15战机呼啸天空，与空中的月亮同框，形成“飞鲨逐月”的浪漫景象，如图为摄影师在同一位置前后拍下两张照片，下列说法正确的是（ ）
A．以月亮为参考系，战机是静止的
B．以战机里的飞行员为参考系，战机是运动的
C．两次拍摄相差20秒钟，这20秒是指时间间隔
D．研究战机在空中的飞行姿态，可以把战机看作质点
（2022•莆田二模）2021年5月15日，“天问一号”火星探测器平稳着陆火星；5月22日10：40，“祝融号”火星车安全驶离着陆平台到达火星表面，开始巡视探测，至12月31日，“祝融号”火星车累计行驶突破1400m。下列叙述正确的是（ ）
A．“5月22日10：40”指的是时间
B．“1400m”指的是“祝融号”火星车的位移大小
C．从地球到火星，“祝融号”火星车的惯性发生改变
D．研究“祝融号”火星车在火星表面的运行轨迹时，可将其视为质点
题型2平均速度 速度
（2023•镇海区模拟）平潭海峡公铁两用大桥全长16.34km，该大桥所处的平潭海峡是世界三大风暴海域之一，以“风大、浪高、水深、涌急”著称。为保证安全起见，环境风速超过20m/s时，列车通过该桥的运行速度不能超过300km/h，下列说法正确的是（ ）
A．题目中“全长16.34km”指的是位移大小
B．“风速超过20m/s”“不能超过300km/h”中所指的速度均为瞬时速度
C．“风速超过20m/s”指的是平均速度，“不能超过300km/h”指的是瞬时速度
D．假设某火车通过该大桥所用时间为0.08h，则平均速度约为204km/h
（2023•丽水二模）2022年11月30日，“神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱成功对接，整个对接过程历时约6.5h，对接后速度约为7.68km/s，则（ ）
A．“6.5h”指的是时刻
B．“7.68km/s”为平均速度
C．研究如何实现对接时，可将“天和”视为质点
D．对接成功后，“神舟十五号”相对地球是运动的
题型3加速度的计算
（2023•琼山区校级二模）轿车的加速度变化影响乘客的舒适度，加速度变化率越小，乘坐轿车的人感到越舒适。加速度变化率是描述加速度随时间变化快慢的物理量，其单位为（ ）
A．m/sB．m/s2C．m/s3D．m/s4
（2023•重庆模拟）下列几种运动中，实际中不可能存在的是（ ）
A．物体的速率不变，但加速度不为零
B．物体的速度越来越小，加速度越来越大
C．物体的加速度越来越小，速度越来越大
D．物体的加速度不变（不为零），速度也保持不变
（2023•大庆模拟）电梯、汽车等在加速时会使人产生不适感，不适感的程度可用“急动度”来描述。急动度是描述加速度变化快慢的物理量，即j=ΔaΔt，单位为m•s﹣3。某汽车加速过程的急动度j随时间t变化的关系图像如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．在0～1s内，汽车做匀加速直线运动
B．在1s～3s内，汽车做匀加速直线运动
C．在0～1s内，汽车加速度的变化量大小为4m/s2
D．在0～3s内，汽车加速度的变化量大小为10m/s2
如图甲所示，火箭发射时，速度能在10s内由0增加到100m/s；如图乙所示，汽车以108km/h的速度行驶，急刹车时能在2.5s内停下来，下列说法中正确的是（ ）
A．10s内火箭的速度变化量为10m/s
B．2.5s内汽车的速度变化量为﹣30m/s
C．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大
题型4速度、速度变化量和加速度的关系
（2023•福州模拟）下列说法正确的是（ ）
A．加速度为正值，物体一定做加速直线运动
B．百米比赛时，运动员的冲刺速度越大成绩越好
C．做直线运动的物体，加速度为零时，速度不一定为零，速度为零时，加速度一定为零
D．相对于某参考系静止的物体，对地速度不一定为零
关于加速度的方向，下列描述正确的是（ ）
A．一定与速度方向相同
B．一定与速度方向相反
C．一定与速度变化量的方向相同
D．一定与速度变化量的方向相反
题型5物体速度变化规律分析
（2024•保定一模）如图甲所示，一辆小轿车从服务区匝道驶入平直高速行车道时速率为20m/s，想要加速驶入内车道，由于行车道前方匀速运动的大货车速度较小，影响超车。小轿车加速8s后放弃超车，立即减速，再经过3s，与大货车同速跟随，再伺机超车。该过程小轿车的速度与时间的关系如图乙所示，下列说法中正确的是（ ）
A．该过程小轿车的平均加速度大小为1.25m/s2
B．该过程小轿车的平均加速度大小为211m/s2
C．该过程小轿车与大货车之间的距离先减小后增大
D．该过程小轿车与大货车之间的距离先增大后减小
（2024•成都模拟）校运动会中，甲、乙两位运动员从同一起跑线同时起跑，v﹣t图像如图所示，已知图中阴影Ⅰ的面积大于阴影Ⅱ的面积，且t2时刻甲恰好到达50米处。由此可知（ ）
A．甲运动员的加速度先增大后不变
B．在t1时刻，甲、乙两运动员相遇
C．在t2时刻，乙运动员已经跑过了50米处
D．0～t1时间内，可能存在甲、乙运动员加速度相同的时刻
（2024•大庆三模）在跳水训练中，某运动员（可看作质点）t＝0时刻从距水面1m高度处竖直向上起跳，运动过程中不计空气阻力，其运动的速度与时间关系图像如图所示，规定竖直向下为正方向，g取10m/s2，则（ ）
A．t1时刻运动员进入水面
B．t2时刻运动员到达最高点
C．运动员在最高点时距水面1.8m
D．运动员入水速度为2m/s
题型6利用图像分析加速度
（2024•重庆二模）某汽车沿直线停车过程中，其v﹣t图像如图所示。已知该汽车所有减速过程的加速度均相等，中间有一段时间匀速运动，图示整个过程中该汽车行驶了450m。则该汽车匀速运动的时间为（ ）
A．8sB．10sC．12sD．16.5s
（2024•深圳校级模拟）雨雪天气时路面湿滑，与干燥路面相比，汽车在湿滑路面上刹车时的刹车距离将明显增大。某驾驶员驾驶同一辆汽车在这两种路面上刹车过程中的v﹣t图像如图所示。对这两种刹车过程，下列说法正确的是（ ）
A．图线a是汽车在湿滑路面刹车过程中的v﹣t图像
B．两种刹车过程中汽车的平均速度相同
C．汽车在湿滑路面上刹车时的加速度较大
D．汽车在两种路面上刹车时的位移大小与加速度大小成正比
（2024•宁波模拟）某同学用v﹣t图像研究无人机在竖直方向的运动情况，如图所示。图像中只有ab段和cd段为直线，其直线方程分别是v1＝3t﹣2，v2＝10﹣2t。下列分析正确的是（ ）
A．无人机在ab段一定向上加速，在cd段一定向上减速
B．无人机在ab段和cd段的加速度方向相同
C．无人机在bc段的加速度变化量为﹣5m/s2
D．无人机在bc段的速度变化量为12m/s
（2024•琼山区校级模拟）甲、乙两物体做匀加速直线运动，速度﹣时间图象如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．两物体在相同的时间内运动的位移相同
B．两物体的距离随时间均匀增大
C．乙观察到甲沿正方向做匀加速直线运动
D．在相同的时间内甲物体速度的增加量大于乙物体速度的增加量
（2024•青羊区校级模拟）在2023年10月3日举办的杭州亚运会上，中国运动员全红婵在10m跳台跳水决赛中获得冠军，如图所示为她离开跳台后运动过程的简化v﹣t图像。下列说法正确的是（ ）
A．在0～t2时间内她的加速度不变
B．裁判员给她打分时可以将她视为质点
C．她在水中的加速度逐渐增大
D．t2时刻她运动到最高点