2025高考物理一轮复习讲义：第一讲 直线运动

这是一份2025高考物理一轮复习讲义：第一讲 直线运动，文件包含01第一讲直线运动讲义2025高考复习教师docx、01第一讲直线运动讲义2025高考复习学生docx等2份学案配套教学资源，其中学案共34页， 欢迎下载使用。
物理学中把只有大小没有方向的物理量叫做标量，既有大小又有方向的物理量叫做矢量。
高中物理量全家福
力学：①位移s，②路程s路，③时间t，④时刻t，⑤平均速度v，⑥瞬时速度v，⑦加速度a，⑧质量m，⑨力F（重力G、弹力N、摩擦力f），⑩线速度v，⑪*角速度ω，⑫周期T，⑬转速n（频率f），⑭振幅A，⑮波长λ，⑯功W1，⑰功率P，⑱能E（动能Ek、势能Ep、机械能E）；（其他：动摩擦因数μ）
热学：⑲分子动能，⑳分子势能， eq \\ac(○,21)内能， eq \\ac(○,22)热量Q， eq \\ac(○,23)温度T， eq \\ac(○,24)体积V， eq \\ac(○,25)*压强p；
电磁学： eq \\ac(○,26)电量q， eq \\ac(○,27)电场强度E， eq \\ac(○,28)电势φ， eq \\ac(○,29)电势能Ep， eq \\ac(○,30)电压U， eq \\ac(○,31)电流强度I， eq \\ac(○,32)电阻R， eq \\ac(○,33)磁感应强度B， eq \\ac(○,34)磁通量Ф。（其他：效率η）
注意：打*的角速度是矢量、压强是标量，高中不予讨论
回答下面的问题
1．以上物理量中属于矢量的是_______________________________________。（在填写过程中你能同时说出该矢量的方向是如何定义的吗？）
2．说出以下物理量的大小关系：
（1）a1＝3 m/s2，a2＝－5 m/s2，加速度较大的是________；
（2）W1＝3 J，W2＝－5 J，做功较多的是________；
（3）Ep1＝3 J，Ep2＝－5 J，重力势能较大的是_________；
（4）φ1＝3 V，φ2＝－5 V，电势较高的是_________；
（5）Ф1＝3 Wb，Ф2＝－5 Wb，磁通量较大的是_________。
考点二：质点及描述物体运动的物理量
1．质点
用来代替物体的、有质量的点叫做质点，对应的思想方法是_______________。
2．位移与路程
物体的位置变化叫位移，位移是矢量。位移的大小等于起点到终点的直线距离，方向为_________________，可用有向线段表示。
路程是标量，其大小等于物体运动轨迹的长度。
3．时间与时刻（过程量与状态量）
时刻t：指一个瞬间，在时间轴上用一个点表示。
时间Δt：是指前后两个时刻之间的时间间隔，在时间轴上用一段长度表示。
4．速度
速度是描述物体运动快慢程度的物理量。速度是矢量，某时刻物体的瞬时速度方向即为该时刻物体的________方向。
对变速运动来说，常用平均速度和瞬时速度来描述。平均速度定义为位移除时间，体现了_______________的物理思想方法，平均速度的方向为_____________，平均速率定义为______________；某位置（或某时刻）的瞬时速度，就是________该位置（或该时刻）附近的位移（或时间）内的平均速度，瞬时速度的定义体现了______的物理思想方法。
5．加速度
加速度是描述质点____________快慢的物理量，加速度也是矢量，其方向与_____方向相同。a的定义式为________。注意：加速度a和速度v没有必然联系，当_____________时，速度增大；当__________时，速度减小。
6．变化率
任何事物的变化，包括物体位置的变化，总是伴随着一个过程。在这个过程中，我们关心两件事，变化的多少和变化的快慢，后者就是变化率。以物体的直线运动为例，位移Δx是位置变化的多少，速度v＝ EQ \F(Δx,Δt) 就是位置对时间的变化率。两者相比，在研究物体的运动中，作为位置变化率的速度是更为核心的内容，也是学习中应该上的一个台阶。
速度对时间的变化率为_________，这个变化率有方向吗？
v
t
（2）下图氡核相对含量对时间的变化图象，氡核数量变化情况为______，变化的“速度”在______。
（1）从下面的v-t中可以看出：速度在______，速度的变化在______（或者说成速度的变化率在______）
（3）如图全国疫情治愈率趋势图，则：
治愈人数
日期
80000
2.1
2.25
3.29
2月1日至2月25日，治愈人数在_______，治愈的“速度”在__________；
2月25日至3月29日，治愈人数在_______，治愈的“速度”在__________。
【典例精讲】
【例题1】在“金星凌日”的精彩天象中，观察到太阳表面上有颗小黑点缓慢走过，持续时间达六个半小时，那便是金星，如图所示．下面说法正确的是( )
A．地球在金星与太阳之间
B．观测“金星凌日”时可将太阳看成质点
C．以太阳为参考系，金星绕太阳一周位移不为零
D．以太阳为参考系，可以认为金星是运动的
【例2】 (浙江选考真题)用高速摄影机拍摄的四张照片如图所示，下列说法正确的是( )
A．研究甲图中猫在地板上行走的速度时，猫可视为质点
B．研究乙图中水珠形状形成的原因时，旋转球可视为质点
C．研究丙图中飞翔的鸟儿能否停在树桩上时，鸟儿可视为质点
D．研究丁图中马术运动员和马能否跨越障碍物时，马可视为质点
【例3】 如图所示，由于风的存在，河岸上的旗帜向右飘，在河面上的两条船上的旗帜分别向右和向左飘，两条船的运动状态是( )
A．A船肯定向左运动
B．A船肯定是静止的
C．B船肯定向右运动
D．B船可能是静止的
INCLUDEPICTURE "E:\\周飞燕\\2022\\同步\\物理 人教 必修第一册\\左括.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\周飞燕\\2022\\同步\\物理 人教 必修第一册\\左括.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\周飞燕\\2022\\同步\\物理 人教 必修第一册\\wrd\\左括.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\周飞燕\\2022\\同步\\物理 人教 必修第一册\\wrd\\左括.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\周飞燕\\2022\\同步\\物理 人教 必修第一册\\wrd\\左括.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\周飞燕\\2022\\同步\\物理 人教 必修第一册\\wrd\\左括.TIF" \* MERGEFORMATINET 【例4】 关于时间间隔和时刻，以下说法正确的是( )
A．列车员说：“火车8点42分到站，停车8分”，8点42分和8分均指时刻
B．第2 s末和第3 s初是同一时刻
C．某同学从家中出发到学校需要8分钟，这里的8分钟指时刻
D．物体在5 s内指的是物体在4 s末到5 s末这1 s的时间间隔
【例5】（上海奉贤·高一校考期末）小军向南走6m后又转向东走8m，则小军走过的路程和位移大小分别为（ ）
A．2m，2mB．6m，8m
C．14m，10mD．14m，14m
【例6 INCLUDEPICTURE "E:\\周飞燕\\2022\\同步\\物理 人教 必修第一册\\右括.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\周飞燕\\2022\\同步\\物理 人教 必修第一册\\右括.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\周飞燕\\2022\\同步\\物理 人教 必修第一册\\wrd\\右括.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\周飞燕\\2022\\同步\\物理 人教 必修第一册\\wrd\\右括.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\周飞燕\\2022\\同步\\物理 人教 必修第一册\\wrd\\右括.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\周飞燕\\2022\\同步\\物理 人教 必修第一册\\wrd\\右括.TIF" \* MERGEFORMATINET 】 如图，从高出地面3 m的A点竖直向上抛出一个小球，它上升5 m后到达B点，然后回落，最后到达地面C.以竖直向上为正方向，下列叙述正确的是( )
A．若取地面C为坐标原点，A点的坐标xA＝3 m，整个过程中，小球的位移为0
B．无论选择A、B、C中的哪一点作为坐标原点，整个过程中，小球的位移都等于－3 m
C．从A到B的位移大于从B到C的位移，因为正数大于负数
D．因为位移是矢量，从A到B的位移与从B到C的位移的大小无法比较
【例7】近几年，在国家宏观政策调控下，我国房价上涨出现减缓趋势。若将房价的“上涨”类比成“加速”，将房价的“下跌”类比成“减速”，据此，你认为“房价上涨出现减缓趋势”可类比成（ ）
（A）速度增加，加速度减小（B）速度增加，加速度增大
（C）速度减小，加速度增大（D）速度减小，加速度减小
【例8】有研究发现，轿车的加速度变化情况将影响乘客的舒适度：即加速度变化得越慢，乘客就会感到越舒适；加速度变化得越快，乘客就会感到越不舒适。若引入一个新物理量来表示加速度变化的快慢，则该物理量的单位应是（ ）
（A）m/s（B）m/s2（C）m/s3（D）m2/s
【例9】关于速度、速度变化量和加速度的关系，正确说法是（ ）
（A）物体运动的速度越大，则其加速度一定越大
（B）物体的速度变化量越大，则其加速度一定越大
（C）物体的速度变化率越大，则其加速度一定越大
（D）物体的加速度大于零，则物体一定在做加速运动
考点三：平均速度、瞬时速度、平均速率、瞬时速率
1．平均速度与瞬时速度的比较
2.平均速度、平均速率和速率的比较
(1)平均速度
①定义式：平均速度＝eq \f(位移,时间)，即v＝eq \f(Δx,Δt).
②意义：粗略地描述物体位置变化的快慢，与物体运动的路径无关．
(2)平均速率
①定义式：平均速率＝eq \f(路程,时间)，即v＝eq \f(s,t).
②意义：粗略地描述物体运动的快慢，与物体运动的路径有关．
(3)速率
①概念：速率是瞬时速度的大小．
②意义：精确地描述物体在某一时刻或某一位置运动的快慢．
(4)平均速度的大小与平均速率的关系：平均速度的大小一般不等于平均速率，只有在单方向直线运动中，平均速度的大小才等于平均速率．
【例10】(多选)关于瞬时速度和平均速度，下列说法正确的是( )
A．一般讲平均速度时，必须讲清是哪段时间(或哪段位移)内的平均速度
B．对于匀速直线运动，其平均速度跟哪段时间(或哪段位移)无关
C．瞬时速度和平均速度都可以精确描述运动的快慢
D．只有瞬时速度才可以精确描述变速运动
【例11】物体在A、B两地沿直线做往返运动。设由A到B的平均速率为v1，由B到A的平均速率为v2，物体往返一次，平均速度的大小与平均速率分别是 （ ）
（A）0，eq \f(v1+v2,2)（B）0，eq \f(2v1v2,v1+v2)（C）均为eq \f(2v1v2,v1+v2)（D）均为0
【例12】一质点沿直线Ox做匀加速运动，它离开O点的距离x随时间t的变化关系为x＝5＋2t2 m，则该质点在t＝0到t＝2 s间的平均速度v1＝________m/s，质点在t＝2 s到3 s间的平均速度v2＝_______m/s。
【例13】地震发生时会产生两种主要的地震波——横波和纵波，这两种波的传播速度和破坏力如表格所示。2018年11月26日07时57分25秒，台湾海峡发生6.2级地震，福建地震局的观测系统首先捕捉到______波（选填“横”或“纵”），于07时57分52秒发布了地震预警信息；距离地震中心140 km的厦门市民在手机上收到预警信息后再过______s才会有强烈的震感。
考点四：匀变速直线运动的基本公式
已知v0、vt、a、t四个物理量中任意三个，求另外一个，应选用公式____________；
已知v0、s、a、t四个物理量中任意三个，求另外一个，应选用公式____________；
已知v0、vt、a、s四个物理量中任意三个，求另外一个，应选用公式____________；
已知v0、vt、s、t四个物理量中任意三个，求另外一个，应选用公式____________。
推论：时间中点速度vt/2＝v＝ EQ \F(v0＋vt,2) 。
求解问题时，必须在5个量（初速度v0、末速度vt、位移s、加速度a、时间t）中有三个量已知，才能求出其他两个量。
注意：刹车问题需考虑停止时间
【例14】一辆正在刹车的货车其速度随时间变化的函数关系是v＝22－4t，那么该货车刹车过程中最后1s内与最后2s内通过的位移比为______；第3s内与第4s内的平均速度比为______。
【例16】一架飞机刚开始着陆减速时的速度为50 m/s，加速度大小为5 m/s2，那么在着陆后的12 s内飞机的位移应该是（ ）。
（A）600 m（B）360 m（C）250 m（D）240 m
考点五：初速度为零的匀加速直线运动的比例式
1．初速度为0的匀加速直线运动，按时间等分(设相等的时间间隔为T)，则：
(1)T末、2T末、3T末、…、nT末的瞬时速度之比为：v1∶v2∶v3∶…∶vn＝1∶2∶3∶…∶n.
(2)T内、2T内、3T内、…、nT内的位移之比为：x1∶x2∶x3∶…∶xn＝12∶22∶32∶…∶n2.
(3)第1个T内、第2个T内、第3个T内、…、第n个T内的位移之比为：
x1′∶x2′∶x3′∶…∶xn′＝1∶3∶5∶…∶(2n－1)．
2．按位移等分(设相等的位移为x)的比例式
(1)通过前x、前2x、前3x、…、前nx的位移时的瞬时速度之比为：v1∶v2∶v3∶…∶vn＝1∶eq \r(2)∶eq \r(3)∶…∶eq \r(n).
(2)通过前x、前2x、前3x、…、前nx的位移所用时间之比为：t1∶t2∶t3∶…∶tn＝1∶eq \r(2)∶eq \r(3)∶…∶eq \r(n).
(3)通过连续相同的位移所用时间之比为：
t1′∶t2′∶t3′∶…∶tn′＝1∶(eq \r(2)－1)∶(eq \r(3)－eq \r(2))∶…∶(eq \r(n)－eq \r(n－1))．
【例17】物体由静止起作匀加速直线运动。（请用比例法迅速得出结论）
（1）前5 s内走10 m，则前10 s内走_______m。
（2）走前3 m需5 s，再走3 m还要________s。
（3）第1个5 s走8 m，第10个5 s走_________m。
【例18】如图所示，三块完全相同的木块固定在地板上，一初速度为v0的子弹水平射穿第三块木板后速度恰好为零。设木板对子弹的阻力不随子弹的速度而变化，则子弹分别通过三块木板的时间之比为_________。
考点六：自由落体运动
1.物体由静止释放，在运动过程中只受重力作用，我们把这样的运动叫做自由落体运动。
地球表面各处重力加速度的大小略有不同，与该处纬度和高度等有关。一般来说，纬度越大，g越________；高度越大，g越_______。
2._______通过斜面实验，证明s∝________，并进行合理外推，证明了自由落体运动是一种____________运动，且不同质量的物体做自由落体运动的加速度的值_______。
3.斜面的作用是：“冲淡”重力，便于测量_______。
【例19】一个长1.5m的玻璃筒放有金属片和小羽毛，一端封闭，另一端有个可控制同时释放金属片和小羽毛的释放开关。玻璃筒直立，打开释放开关，使金属片和小羽毛同时由静止开始竖直下落。然后把玻璃筒里的空气抽空，重复实验，比较两次实验的下落现象。假设下落过程中金属片和小羽毛互不干扰且不接触管壁。下列说法正确的是（ ）
①空气抽空前，金属片比小羽毛下落得快
②空气抽空前，小羽毛做自由落体运动
③空气抽空后，金属片和小羽毛下落得一样快
④空气抽空后，金属片和小羽毛均做自由落体运动
A. 只有③④B. 只有①③C. 只有①③④D. 只有②③④
【例20】跳伞运动员做低空跳伞表演，当直升飞机悬停在离地面146m高时，运动员无初速离开飞机下落。运动一段时间后，打开降落伞，展开伞后运动员以的加速度匀减速下降，运动员落地速度为4m/s。如图所示为展伞前速度—位移图像（v－s图）的部分曲线，图象过（5，10）点，图像中未标明。假设运动员的运动轨迹为竖直的直线。（g取）求：
（1）试分析说明展开伞之前运动员做什么运动；
（2）运动员展伞时的速度为多少？
（3）运动员展伞时离地面的高度为多少？
（4）运动员在空中的时间为多少？
考点七：竖直上抛运动
在忽略空气阻力的情况下，以一定初速度竖直向上抛出物体的运动称为竖直上抛运动。
竖直上抛运动是一种初速不为零的匀减速直线运动。只要将一般描写初速不为零的匀变速直线运动规律的三个关系式中的加速度a改成－g，就可得到它的速度和位移随时间变化的关系式：
v＝v0－gt，
s＝v0t－ EQ \F(1,2) gt2，
以及速度与位移的关系式：
v2－v02＝－2gs。
竖直上抛物体能达到的最大高度hm＝______，达到最大高度所需时间tm＝_____。
对竖直上抛运动的两种处理方法
1、将竖直上抛运动从抛出到落下的全过程看作是一个初速不为零的匀减速运动过程。
2、将竖直上抛运动分成上升段和下落段两个过程。
竖直上抛运动中的对称性
竖直上抛运动中，上抛时物体的初速度与下落回到抛出点时的末速度大小相等，方向相反；上升过程和下落过程所需的时间相等，由此可知，在上升与下落过程中经过任一相同位置时，都具有这种对称性。
竖直上抛运动的上升过程常可等价为自由落体运动的逆过程，许多上升过程问题都可用自由落体运动的规律简化求解。
【例21】在离地高h处，沿竖直方向同时向上和向下抛出两个小球，它们的初速度大小均为v，不计空气阻力，两球落地的时间差为（ ）
（A） EQ \F(2v,g) （B） EQ \F(v,g) （C） EQ \F(2h,v) （D） EQ \F(h,v)
B
A
【例22】如图，一个小球从地面竖直上抛，不计空气阻力，已知小球两次经过一个较低点A的时间间隔为TA，两次经过较高点B的时间间隔为TB，则A、B两点间的距离为__________。（重力加速度为g）
考点八：速度-时间图象求位移
v－t图像与x－t图像的比较
【例23】 有四个物体A、B、C、D，物体A、B运动的x－t图像如图甲所示；物体C、D从同一地点沿同一方向运动的v－t图像如图乙所示．根据图像作出的以下判断中正确的是( )
A．物体A和B均做匀变速直线运动
B．在0～3 s的时间内，物体A、B的间距逐渐减小
C．t＝3 s时，物体C、D的位移相同
D．在0～3 s的时间内，物体C与D的间距逐渐增大
考点九：追及与相遇问题
追及相遇问题的常见情况(v初2v初1)
【例24】 在十字路口，一辆汽车以0.5 m/s2的加速度从停车线启动做匀加速直线运动，此时恰好有一辆自行车以5 m/s的速度匀速驶过停车线与汽车同方向行驶，则：
(1)汽车追上自行车前，经过多久它们相距最远？最远距离是多少？
(2)在什么地方汽车追上自行车？追到时汽车的速度是多大？
【例25】 火车甲以v1＝288 km/h的速度匀速行驶，司机突然发现前方同轨道上相距s＝0.5 km处有一列火车乙正沿同方向以v2＝144 km/h的速度做匀速运动，司机立即以大小为a的加速度紧急刹车，要使甲、乙不相撞，a应满足什么条件？
考点十：多过程问题
运用基本公式求解问题时，首先要明确运动过程的性质（匀速、匀加速、匀减速）、初始情况（初始位置、时刻、初速度）和终了情况（终点位置、时刻、末速度）。如果整个运动由几段不同性质的运动组成，还必须明确每段运动的性质，以及相邻两段运动衔接点处的情况，然后再列出方程，进行求解。
往往可以使用图象法。
A
B
C
【例26】如图，两光滑斜面在B处连接，小球由A处静止释放，经过B、C两点时速度大小分别为3m/s和4m/s，AB＝BC。设球经过B点前后速度大小不变，求：
（1）球在AB、BC段的加速度大小之比；
（2）球由A运动到C的过程中平均速率。
考点十一：用DIS测定位移、平均速度、加速度、瞬时速度
一、用DIS测定位移、平均速度、加速度
实验器材
小车、1 m长的轨道、DIS（指Digital Infrmatin System的缩写，由传感器、数据采集器、计算机组成）。
图像处理
1、测位移、平均速度
2、测加速度
绘制s-t图像，选择区域，求得平均速度
绘制v-t图像，选择区域，求得平均加速度
【例27】在“用DIS实验系统研究匀速直线运动”的实验过程中：
t
s
O
（1）要把运动传感器的______部分固定在小车上，把运动传感器的_________部分固定在长木板上。
（2）实验得到如图所示的s-t图像，表明小车的运动______匀速直线运动（填“是”或“不是”），根据图像可以判断长木板的倾角_________（填“偏大”或“偏小”）。
【例28】（多选）用位移传感器、数据采集器和计算机等器材测量运动物体的加速度，如图所示为该实验得到的图象。下列说法正确的是（ ）
（A）使用位移传感器实验操作时比较方便，可直接用s-t图处理数据
（B）位移传感器测得一系列数据，通过数据采集器和计算机可转化为v-t图
（C）可在计算机软件界面得到加速度随时间变化的图象
（D）能采集到整个运动过程的数据，可以通过图象分析物体速度的变化情况
二、用DIS测定瞬时速度
实验器材
数据处理
【例29】如图所示是用光电门传感器测定小车瞬时速度的情景，某同学采用不同的挡光片做了三次实验，研究小车经过光电门的瞬时速度，并对测量精确度加以比较。
（1）每次释放小车的位置应当_______；
（2）测量的是小车前端P抵达_______点（选填a、b或c）（ac间距离恰等于小车长度）的瞬时速度；
（3）由上述表格可知测得瞬时速度较精确的值为_____m/s。
【例30】在实验中得到小车做直线运动的s-t关系如图所示。
（1）由图可以确定，小车在AC段和DE段的运动分别为（ ）
（A）AC段是匀加速运动；DE段是匀速运动
（B）AC段是加速运动；DE段是匀加速运动
（C）AC段是加速运动；DE段是匀速运动
（D）AC段是匀加速运动；DE段是匀加速运动
（2）在与AB、AC、AD对应的平均速度中，最接近小车在A点瞬时速度的是________段中的平均速度。平均速度
瞬时速度
物理意义
描述物体在一段时间内运动的平均快慢程度及方向，与一段时间或一段位移对应
描述物体在某时刻运动的快慢和方向，与某一时刻或某一位置对应
大小
由v＝eq \f(Δx,Δt)求出
当Δt→0时可由v＝eq \f(Δx,Δt)求出
方向
与位移的方向相同，不一定与物体某时刻运动的方向相同
就是该时刻物体运动的方向
说明
(1)在匀速直线运动中，平均速度和瞬时速度相等
(2)当Δx足够小或Δt足够短时，可以认为平均速度就等于瞬时速度
内容
种类
v－t图像
x－t图像
图线斜率
表示加速度
表示速度
图线与时间轴所围面积
表示位移
无意义
两图线交点坐标
表示速度相同，不一定相遇
表示相遇
相同点
表示物体做直线运动
初速度小者追初速度大者
情景图

匀加速追匀速 匀速追匀减速
匀加速追匀减速
t＝t0以前(v2＜v1)
两物体距离增大
t＝t0时(v1＝v2)
两物体相距最远
t＝t0以后(v2＞v1)
两物体距离减小
追及情况
只能追上一次
初速度大者追初速度小者
情景图

匀减速追匀速 匀速追匀加速
匀减速追匀加速
t0时刻以前(v2＞v1)
两物体距离减小
t0时刻(v2＝v1)
若Δx＝x0，恰好追上
若Δx＜x0，追不上，有最小距离
若Δx＞x0，相遇两次
次数
挡光片宽（m）
挡光时间（s）
速度（m/s）
1
0.080
0.036
2.22
2
0.040
0.020
2.00
3
0.020
0.0105
1.90