2025屆高考物理一輪復(fù)習(xí)第一章運(yùn)動的描述探究均變速直線運(yùn)動規(guī)律第1講運(yùn)動的描述學(xué)案粵教版

PAGE14-第一章運(yùn)動的描述探究均變速直線運(yùn)動規(guī)律[高考導(dǎo)航]考點內(nèi)容要求全國卷三年考情分析202420242024參考系、質(zhì)點ⅠⅠ卷·T22：水滴計時器、瞬時速度、加速度Ⅱ卷·T22：平均速度、速度公式、v－t圖象Ⅱ卷·T19：依據(jù)v－t圖象分析追及相遇問題Ⅲ卷·T18：s－t圖象的理解及應(yīng)用T22：自由落體運(yùn)動及相關(guān)的學(xué)問點Ⅰ卷·T18：以豎直上拋運(yùn)動為背景，考查勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律T22：以斜面上的勻變速直線運(yùn)動為背景，考查紙帶的處理、瞬時速度、逐差法求加速度Ⅱ卷·T22：打點計時器的運(yùn)用，逐差法求加速度，牛頓其次定律Ⅲ卷·T22：落體法測重力加速度，勻變速直線運(yùn)動的推論位移、速度和加速度Ⅱ勻變速直線運(yùn)動及其公式、圖象Ⅱ試驗一：探討勻變速直線運(yùn)動第1講運(yùn)動的描述學(xué)問要點一、質(zhì)點質(zhì)點是用來代替物體的有質(zhì)量的點，質(zhì)點是志向化模型。二、參考系在描述物體運(yùn)動時，用來做參考的物體，通常以地面為參考系。三、時刻和時間1.時刻指的是某一瞬時，對應(yīng)的是位置、瞬時速度、動能和動量等狀態(tài)量。2.時間是兩時刻的間隔，對應(yīng)的是位移、路程、功和沖量等過程量。四、路程和位移1.路程指物體運(yùn)動軌跡的長度，它是標(biāo)量。2.位移是由初位置指向末位置的有向線段，它是矢量。五、平均速度與瞬時速度1.平均速度：物體發(fā)生的位移與發(fā)生這段位移所用時間的比值，即eq\o(v,\s\up6(－))＝eq\f(s,t)，是矢量，其方向就是位移的方向。2.瞬時速度：物體在某一時刻或經(jīng)過某一位置的速度，是矢量，其方向是物體的運(yùn)動方向或運(yùn)動軌跡的切線方向。六、加速度1.定義：物體速度的改變量和所用時間的比值。定義式：a＝eq\f(Δv,Δt)。單位：m/s22.方向：與Δv的方向一樣，由F合的方向確定，而與v0、vt的方向無關(guān)，是矢量?；A(chǔ)診斷1.2024年國際泳聯(lián)游泳世錦賽男子400米自由泳決賽中，中國選手孫楊以3分42秒44的成果奪得冠軍，實現(xiàn)世錦賽該項目四連冠！下列說法正確的是()A.“3分42秒44”指的是時間間隔B.孫楊400米自由泳的平均速度為1.80m/sC.在探討孫楊的技術(shù)動作時，可以把孫楊看成質(zhì)點D.在游泳過程中，以游泳池里的水為參考系，孫楊是靜止的解析時間間隔指一段時間，對應(yīng)一個過程，孫楊游泳400米，是一個過程，故3分42秒44為時間間隔，A正確；依據(jù)平均速度定義式eq\o(v,\s\up6(－))＝eq\f(s,t)得eq\o(v,\s\up6(－))＝eq\f(0,t)＝0(位移為0)，B錯誤；質(zhì)點是志向化的物理模型，物體的大小、形態(tài)對所探討的問題沒有影響或影響很小時，物體才可以看做質(zhì)點，所以探討孫楊的技術(shù)動作時，孫楊的形態(tài)不能忽視，即孫楊不能看做質(zhì)點，C錯誤；孫楊在游泳過程中，以水為參考系，他是運(yùn)動的，D錯誤。答案A2.[粵教版必修1·P25·T7]甲、乙兩物體在同始終線上沿規(guī)定的正方向運(yùn)動，它們的加速度分別為a甲＝4m/s2，a乙＝－4m/s2，那么，對甲、乙兩物體的運(yùn)動，下列推斷正確的是()A.甲的加速度大于乙的加速度B.甲、乙兩物體的運(yùn)動方向肯定相反C.甲的加速度和速度方向一樣，乙的加速度和速度方向相反D.甲、乙的速度值都是越來越大解析甲、乙的加速度大小相同，均為4m/s2，故A錯誤；加速度方向相反不代表速度方向肯定相反，故B錯誤；甲、乙速度方向為正，甲的加速度方向為正，與速度方向一樣，乙的加速度方向為負(fù)，與速度方向相反，故C正確；甲加速度與速度方向相同，做加速運(yùn)動，速度增大，乙的加速度方向與速度方向相反，做減速運(yùn)動，速度減小，故D錯誤。答案C質(zhì)點、參考系和位移理解質(zhì)點、參考系和位移抓住“三點”(1)質(zhì)點的模型化：建立模型。一是要明確題目中須要探討的問題；二是看所探討物體的形態(tài)和大小對所探討問題的影響是否可忽視不計。(2)參考系的“兩性”①隨意性：參考系的選取原則上是隨意的，通常選地面為參考系。②同一性：比較不同物體的運(yùn)動必需選同一參考系。(3)位移的矢量性：一是位移只與初末位置有關(guān)；二是位移方向由初位置指向末位置。1.第18屆亞洲運(yùn)動會于2024年在印度尼西亞實行，本屆亞洲運(yùn)動會既有奧運(yùn)項目，又有非奧項目。關(guān)于下列幾種競賽項目中的探討對象，可以視為質(zhì)點的是()A.探討跳水競賽中選手在空中的動作時B.確定帆船競賽中帆船在水面上的位置時C.探討乒乓球競賽中選手發(fā)出的旋轉(zhuǎn)球時D.100米終點裁判在分析運(yùn)動員沖線過程時答案B2.(傳統(tǒng)文化)下列有關(guān)運(yùn)動的描述中，參考系的選取符合描述的是()A.詩句“飛流直下三千尺”是以“飛流”作為參考系的B.“錢塘觀潮時，觀眾只覺得潮水撲面而來”，是以“潮水”為參考系的C.“兩岸猿聲啼不住，輕舟已過萬重山”是以“萬重山”為參考系的D.升國旗時，視察到國旗冉冉升起，視察者是以“國旗”為參考系的答案C3.某同學(xué)某次運(yùn)用打車軟件后手機(jī)顯示如圖1所示，關(guān)于圖中信息，下列說法正確的是()圖1A.圖中“距您0.8公里”中的0.8公里指的是位移B.圖中“預(yù)料3分鐘到達(dá)”中的3分鐘指的是時刻C.在“預(yù)料3分鐘到達(dá)”時間里，可以將汽車視為質(zhì)點D.可以求得汽車的平均速度約為16km/h答案C平均速度瞬時速度1.區(qū)分與聯(lián)系(1)區(qū)分：平均速度是過程量，表示物體在某段位移或某段時間內(nèi)的平均運(yùn)動快慢程度；瞬時速度是狀態(tài)量，表示物體在某一位置或某一時刻的運(yùn)動快慢程度。(2)聯(lián)系：瞬時速度是運(yùn)動時間t→0時的平均速度。2.方法和技巧(1)推斷是否為瞬時速度，關(guān)鍵是看該速度是否對應(yīng)“位置”或“時刻”。(2)求平均速度要找準(zhǔn)“位移”和發(fā)生這段位移所需的“時間”。(3)eq\o(v,\s\up6(－))＝eq\f(s,t)是平均速度的定義式，適用于全部的運(yùn)動；eq\o(v,\s\up6(－))＝eq\f(1,2)(v0＋vt)只適用于勻變速直線運(yùn)動。(4)正確區(qū)分平均速度與平均速率：平均速度對應(yīng)一段位移，平均速率對應(yīng)一段路程；平均速率并非平均速度的大小。【例1】在某GPS定位器上，顯示了以下數(shù)據(jù)：航向267°，航速36km/h，航程60km，累計100min，時間10：29：57，則此時瞬時速度和開機(jī)后平均速度為()A.3.6m/s、10m/s B.10m/s、10m/sC.3.6m/s、6m/s D.10m/s、6m/s解析GPS定位器上顯示的航速為瞬時速度36km/h＝10m/s，航程60km，累計100min，平均速度為eq\f(60×103,100×60)m/s＝10m/s，故B正確。答案B1.暑假中某同學(xué)在公園跑步時，用手機(jī)計步器記錄了自己的熬煉狀況，如圖2所示，則下列說法正確的是()圖2A.圖中的5.0km/h為平均速度B.圖中的5.0km/h為瞬時速度C.圖中的5.0km/h為平均速率D.圖中的5.0km/h為平均速度的大小解析由于人行走的路途不是直線，所以圖中的6.65公里是路程，不行能是位移，所以圖中的5.0km/h不行能為平均速度，更不行能為瞬時速度，選項A、B錯誤；因為平均速率等于路程與時間的比值，圖中的5.0km/h為平均速率，留意平均速率不是平均速度的大小，選項C正確，D錯誤。答案C2.一質(zhì)點沿直線Ox方向做變速運(yùn)動，它離開O點的距離x隨時間t改變的關(guān)系為x＝5＋2t3(m)，它的速度隨時間t改變的關(guān)系為v＝6t2(m/s)，該質(zhì)點在t＝0到t＝2s間的平均速度和t＝2s到t＝3s間的平均速度的大小分別為()A.12m/s39m/s B.8m/s38m/sC.12m/s19.5m/s D.8m/s13m/s解析平均速度eq\o(v,\s\up6(－))＝eq\f(Δx,Δt)，t＝0時，x0＝5m；t＝2s時，x2＝21m；t＝3s時，x3＝59m。eq\o(v,\s\up6(－))1＝eq\f(x2－x0,Δt1)＝eq\f(21－5,2)m/s＝8m/s，eq\o(v,\s\up6(－))2＝eq\f(x3－x2,Δt2)＝eq\f(59－21,1)m/s＝38m/s，故選項B正確。答案B3.[拓展——極限思想的應(yīng)用]如圖3所示，氣墊導(dǎo)軌上滑塊經(jīng)過光電門時，其上的遮光條將光遮住，電子計時器可自動記錄遮光時間Δt，測得遮光條的寬度為Δs，用eq\f(Δs,Δt)近似代表滑塊通過光電門的瞬時速度，為使eq\f(Δs,Δt)更接近瞬時速度，正確的措施是()圖3A.換用寬度更窄的遮光條B.提高測量遮光條寬度的儀器的精確度C.使滑塊的釋放點更靠近光電門D.增大氣墊導(dǎo)軌與水平面的夾角解析換用寬度更窄的遮光條，Δs減小，Δt減小，eq\f(Δs,Δt)更接近瞬時速度，選項A正確。答案A加速度的理解及計算1.速度、速度的改變量和加速度的對比物理量速度v速度的改變量Δv加速度a物理意義表示運(yùn)動的快慢和方向表示速度改變的大小和方向表示速度改變的快慢和方向，即速度的改變率公式v＝eq\f(s,t)Δv＝vt－v0a＝eq\f(vt－v0,t)單位m/sm/sm/s2關(guān)系三者無必定聯(lián)系，v很大，Δv可以很小，甚至為0，a可大可小2.兩個公式的說明a＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(vt－v0,t)是加速度的定義式，加速度的確定式是a＝eq\f(F,m)，即加速度的大小由物體受到的合力F和物體的質(zhì)量m共同確定，加速度的方向由合力的方向確定?！纠?】(速度、速度的改變量及加速度關(guān)系的理解)質(zhì)點以加速度a做勻變速直線運(yùn)動，經(jīng)過一段時間t，質(zhì)點的速度為v，速度的改變量為Δv，則()A.a越大v也越大B.a越大Δv可能越小C.a與Δv方向肯定相同D.a與Δv方向肯定相反解析依據(jù)a＝eq\f(Δv,t)知，加速度越大，速度改變越快，但是末速度不肯定大，故A項錯誤；依據(jù)a＝eq\f(Δv,t)知，加速度越大，時間肯定時，速度改變量越大，故B項錯誤；加速度的方向與速度改變量的方向相同，故C項正確，D項錯誤。答案C【例3】(加速度的計算)(多選)一物體做加速度不變的直線運(yùn)動，某時刻速度大小為4m/s，1s后速度的大小變?yōu)?0m/s，在這1s內(nèi)該物體的()A.加速度可能為6m/s2，方向與初速度的方向相同B.加速度可能為6m/s2，方向與初速度的方向相反C.加速度可能為14m/s2，方向與初速度的方向相同D.加速度可能為14m/s2，方向與初速度的方向相反解析當(dāng)時、末速度方向相同時，a＝eq\f(vt－v0,t)＝eq\f(10－4,1)m/s2＝6m/s2，方向與初速度的方向相同，A正確，B錯誤；當(dāng)時、末速度方向相反時，a＝eq\f(vt－v0,t)＝eq\f(－10－4,1)m/s2＝－14m/s2，方向與初速度的方向相反，C錯誤，D正確。答案AD1.在一次跳傘訓(xùn)練中，傘兵從懸停在空中的直升機(jī)上豎直向下跳出后，初速度v0＞0，加速度a＞0，下降過程中a值不斷減小直至為零，該傘兵的()A.速度不斷減小，位移先增大后減小B.速度不斷減小，最終做勻速直線運(yùn)動C.速度不斷增大，當(dāng)a＝0時，位移達(dá)到最大值D.速度不斷增大，當(dāng)a＝0時，速度達(dá)到最大，位移不斷增大解析傘兵下降過程中，由于a＞0，所以速度始終增大，當(dāng)a＝0時，速度達(dá)到最大，此后做勻速直線運(yùn)動，位移接著增大，A、B、C錯誤，D正確。答案D2.小李在網(wǎng)絡(luò)上觀看“神州十一號”飛船放射視頻，分別截取火箭放射后第6s末和第8s末的圖片，如圖4所示，他又上網(wǎng)查到運(yùn)載“神州十一號”的長征二號FY11運(yùn)載火箭全長58m，則火箭放射后第6s末至第8s末的平均速度最接近()圖4A.20m/s B.14m/sC.10m/s D.5.8m/s解析由題圖可以看出，在火箭放射后第6s末和第8s末內(nèi)通過的位移大約等于運(yùn)載火箭全長的eq\f(2,3)，s＝eq\f(2,3)×58m≈39m，火箭放射后第6s末至第8s末的平均速度v＝eq\f(s,t)＝eq\f(39,2)m/s≈20m/s，故A正確、B、C、D錯誤。答案A課時作業(yè)(時間：30分鐘)基礎(chǔ)鞏固練1.下列說法中符合實際的是()A.出租汽車按位移的大小收費(fèi)B.相對于不同的參考系來描述同一個物體的運(yùn)動其結(jié)果肯定不同C.路程、位移、速度都是矢量D.當(dāng)物體沿直線朝一個方向運(yùn)動時，位移的大小等于路程解析出租汽車按路程收費(fèi)，選項A錯誤；將兩個相對靜止的物體分別做參考系視察另一個物體的運(yùn)動，視察結(jié)果是相同的，選項B錯誤；路程是標(biāo)量，選項C錯誤；物體沿直線朝一個方向運(yùn)動時，位移的大小等于路程，選項D正確。答案D2.如圖1，一小摯友從右側(cè)用5s的時間爬上滑梯，停10s后從左側(cè)的滑梯由靜止起先滑到水平地面，用時3s。下列說法正確的是()圖1A.他爬上去和滑下來的位移相同B.他整個過程用時18s，指的是時間間隔C.他爬上去和滑下來的平均速度相同D.他爬上去和滑下來的路程肯定相等答案B3.一位女士由于駕車超速而被警察擋住，警察走過來對她說：“太太，您剛才的車速是60公里每小時！”這位女士反對說：“不行能的！我才開了6分鐘，還不到一小時，怎么可能走了60公里呢？”依據(jù)以上對話及圖2下列說法正確的是()圖2A.女士說的6分鐘是時間，60公里是位移B.警察說的60公里每小時是指平均速度C.圖中的eq\o(○,\s\up1(50))指的是瞬時速度D.圖中的eq\o(○,\s\up1(50))指汽車在1小時內(nèi)行駛的路程不能超過50公里解析6分鐘是時間，60公里是路程，60公里每小時是瞬時速度。eq\o(○,\s\up1(50))指瞬時速度不能超過50km/h，C正確，A、B、D錯誤。答案C4.中國聞名女子排球運(yùn)動員朱婷于2024年9月29日獲得世界杯最有價值球員，這也是她繼2024年世界杯后再次奪得這一獎項，成為女排世界杯歷史上首位蟬聯(lián)MVP的球員，在競賽中朱婷跳起將以18m/s速度水平飛來的排球迎面擊出，球以22m/s的速率水平返回(如圖3所示)，假設(shè)排球被擊打過程中的平均加速度大小為200m/s2，則運(yùn)動員對排球的擊打時間為()圖3A.0.02s B.0.20sC.0.11s D.0.09s解析由a＝eq\f(Δv,Δt)得Δt＝eq\f(Δv,a)＝eq\f(40,200)s＝0.20s，故B項正確。答案B5.校運(yùn)會400m競賽中，終點在同始終線上，但起點不在同始終線上(如圖4所示)。關(guān)于這樣的做法，下列說法正確的是()圖4A.這樣做目的是使參與競賽的同學(xué)位移大小相同B.這樣做目的是使參與競賽的同學(xué)路程相同C.這樣做目的是使參與競賽的同學(xué)所用時間相同D.這種做法其實是不公允的，明顯對外側(cè)跑道的同學(xué)有利解析校運(yùn)會400m競賽，其跑道是彎的，為了保證其路程均為400m，終點在同始終線上，起點不在同始終線上，故B正確。答案B6.人們越來越多地運(yùn)用手機(jī)進(jìn)行導(dǎo)航，如圖5所示是某人從杭州市中心駕車去武林廣場的手機(jī)導(dǎo)航的截屏畫面，該地圖供應(yīng)了①②③三種駕車線路規(guī)劃方案及相對應(yīng)的數(shù)據(jù)，實際行駛中導(dǎo)航提示：“前方有測速，限速50千米……”。下列說法不正確的是()圖5A.①②③三條線路方案的位移相同B.探討汽車在地圖上的實時位置時，汽車可以被看成質(zhì)點C.圖中顯示23分鐘和6.9公里分別指的是時間間隔和路程D.導(dǎo)航提示的“限速50千米”指的是限制汽車的平均速度不超過50km/h解析因汽車起點與終點相同，故位移相同，選項A正確；探討汽車在地圖上的實時位置時，汽車的形態(tài)、大小可以忽視，汽車可以視為質(zhì)點，選項B正確；23分鐘與6.9公里的含義分別是須要行駛的時間和這段時間內(nèi)汽車行駛的路程，選項C正確；限速50千米是指限制汽車的瞬時速度不超過50km/h，選項D錯誤。答案D7.有一個方法可以用來快速估測閃電處至視察者之間的直線距離：只要數(shù)出自視察到閃電起至聽到雷聲的時間——t秒，就能估算出以千米為單位的閃電處至視察者之間的直線距離s。已知空氣中的聲速為340m/s，則s約為()A.tkm B.eq\f(t,2)kmC.eq\f(t,3)km D.eq\f(t,4)km解析忽視光傳播的時間，則聲音從閃電處傳到視察者用時t秒，聲速v＝340m/s≈eq\f(1,3)km/s，所以s＝vt≈eq\f(t,3)km，選項C正確。答案C8.如圖6所示“50TFSI”為某品牌汽車的尾部標(biāo)識，其中“50”稱為G值，G值越大，加速越快。G值的大小為車輛從靜止加速到100km/h(百公里加速)的平均加速度(其單位為國際單位)的10倍。某車百公里加速時間為6.2s，由此推算，該車的新尾標(biāo)應(yīng)當(dāng)是()圖6A.30TFSI B.35TFSIC.40TFSI D.45TFSI解析依據(jù)加速度定義可得汽車的加速度為a＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(100,3.6×6.2)m/s2≈4.5m/s2，則可知，該車的G值為4.5×10＝45，所以其新尾標(biāo)應(yīng)為45TFSI，選項D正確。答案D9.(多選)湖中O處有一視察站，一小船從O處動身始終向東行駛4km，又向北直線行駛3km，則下列說法正確的是(sin37°＝0.6)()A.相對于O處的視察員，小船運(yùn)動的路程為7kmB.相對于小船，O處的視察員始終處于靜止?fàn)顟B(tài)C.相對于O處的視察員，小船最終位于東偏北37°方向5km處D.相對于湖岸上的另一視察員，小船不行能是靜止的解析在O處的視察員看來，小船最終離自己的距離為eq\r(32＋42)km＝5km，方向為東偏北θ角，滿意sinθ＝eq\f(3,5)，即θ＝37°，運(yùn)動的路程為7km，選項A、C正確；由運(yùn)動的相對性可知B錯誤；若湖岸上的視察員運(yùn)行速度大小、方向均與小船一樣，則小船相對視察員而言是靜止的，選項D錯誤。答案AC綜合提能練10.(多選)甲、乙、丙三人到某超級商場去購物，他們分別在三個都正常運(yùn)行的電梯上向上一層樓或向下一層樓運(yùn)動，如圖7所示。關(guān)于他們運(yùn)動的說法正確的是()圖7A.乙相對丙靜止，相對甲運(yùn)動B.乙相對甲靜止，相對丙運(yùn)動C.甲與丙在豎直方向上是相對靜止的D.甲與丙在水平方向上是相對靜止的解析由題圖可知，甲正由二樓下到一樓，乙正由三樓下到二樓，丙則正由一樓上到二樓。由于電梯的正常運(yùn)行的速率相等，電梯的傾角又相同，所以乙相對甲靜止，相對丙運(yùn)動；甲與丙在水平方向上是相對靜止的，故B、D項正確。答案BD11.(多選)關(guān)于合力、加速度、速度，以下說法正確的是()A.若F和v同向，當(dāng)F漸漸減小時，a漸漸減小，v漸漸減小B.若F和v同向，當(dāng)F漸漸減小時，a漸漸減小，v漸漸增大C.若F和v反向，當(dāng)F漸漸增大時，a漸漸增大，v漸漸增大D.若F和v反向，當(dāng)F漸漸增大時，a漸漸增大，v漸漸減小解析由牛頓其次定律可知，加速度的方向與力的方向相同，大小與合外力成正比；若F與v同向，則加速度與速度同向，物體做加速運(yùn)動，當(dāng)力F減小時，加速度在減小，但速度接著增大，故A項錯誤，B項正確；若F和v反向，加速度與速度反向，物體做減速運(yùn)動，當(dāng)力增大時，加速度增大，但物體的速度減小，故C項錯誤，D項正確。答案BD12.(多選)(2024·湖北荊州調(diào)研)沿直線做勻變速運(yùn)動的一列火車和一輛汽車的速度分別為v1和v2，v1、v2在各個時刻的大小如表中所示，從表中數(shù)據(jù)可以看出()t/s01234v1/(m·s－1)18.017.517.016.516.0v2/(m·s－1)9.811.012.213.414.6A.火車的速度改變較慢B.汽車的加速度較小C.火車的位移在減小D.汽車的位移在增加解析從表格中可得火車的加速度a火＝eq\f(Δv火,Δt火)＝eq\f(－0.5,1)m/s2＝－0.5m/s2，汽車的加速度a汽＝eq\f(Δv汽,Δt汽)＝eq\f(1.2,1)m/s2＝1.2m/s2，故火車的加速度較小，火車的速度改變較慢，A正確，B錯誤；由于汽車和火車的速度始終為正值，速度方向不變，則位移都增加，C錯誤，D正確。答案AD13.為了測定氣墊導(dǎo)軌上滑塊的加速度，滑塊上安裝了寬度為d＝3.0mm的遮光板。如圖8所示，滑塊