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第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究
考点 01 运动的描述
1. 5年真题考点分布
2023·上海卷·T5
2023·浙江6月选考·T1、T2、T4
2023·浙江1月选考·T3
2022·辽宁卷·T1
运动的描述 2022·福建卷·T1
2023·浙江1月选考·T2
2021·浙江6月选考·T2
2021·福建卷·T1
2021·福建卷·T3
2. 命题规律及备考策略
【命题规律】近几年高考主要考查:
1.质点和位移的概念,知道把物体看成质点的条件.
2.参考系的作用,会在实例中选择合适的参考系.
3.速度、加速度的概念,体会比值定义法和极限思想.
【备考策略】
这一部分是集中了高中物理运动学中的基本概念,要求熟记并且准确地理解,还要注意几组概念的区别,
尤其是速度和加速度的区别。
关注交通运输、现代科技等与实际生活和生产密切联系的问题,学会把实际问题模型化。
【命题预测】
这部分知识可能单独考查,以选择题形式出现,也可能与其它概念与功、动能、牛顿第二定律结合,以计
算题形式出现。考向 1 质点和参考系
1.对质点的三点说明
(1)质点是一种理想化模型,实际并不存在。类似的理想化模型还有“轻杆”“光滑平面”“点电荷”等,
这些都是突出主要因素、忽略次要因素而建立的物理模型,目的是使一些复杂的问题简单化。
(2)物体能否被看成质点是由所研究问题的性质决定的,并非依据物体自身的大小和形状来判断。
(3)质点不同于几何“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。
2.参考系的四性(2023·浙江·高考真题)“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”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”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”是运动的
(2023·福建龙岩·统考模拟预测)“福建舰”是中国完全自主设计建造的首艘电磁弹射型航空母舰。采用
平直通长飞行甲板,如图所示。某舰载机由弹射系统提供30m/s的初速度,在甲板的跑道上以5m/s2的加速
度做匀加速直线运动,当舰载机速度达到50m/s时能离开航空母舰起飞。下列说法正确的是( )
A.航空母舰静止,舰载机需在甲板上加速滑行10s起飞
B.航空母舰静止,舰载机需在甲板上加速滑行160m起飞
C.研究航空母舰在海上运动的时间,航空母舰不可以看成质点
D.研究舰载机在航空母舰上加速运动的时间,舰载机不可以看成质点
考向 2 位移和路程
1.位移和路程的两点区别
(1)决定因素不同:位移由初、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,路程应用标量的算数法则运算。
(2022·福建·高考真题)福建土楼兼具居住和防御的功能,承启楼是圆形土楼的典型代表,如图(a)所示。
承启楼外楼共四层,各楼层高度如图(b)所示。同一楼层内部通过直径约 的圆形廊道连接。若将质
量为 的防御物资先从二楼仓库搬到四楼楼梯口M处,再用 沿廊道运送到N处,如图(c)所示。
重力加速度大小取 ,则( )A.该物资从二楼地面被运送到四楼M处的过程中,克服重力所做的功为
B.该物资从M处被运送到N处的过程中,克服重力所做的功为
C.从M处沿圆形廊道运动到N处,位移大小为
D.从M处沿圆形廊道运动到N处,平均速率为
(2023·广东广州·华南师大附中校考三模)华南师大附中知识城校区即将启用。李老师打算驾车从华附天
河校本部到知识城校区。她用高德地图导航,导航推荐了三种方案,其中方案一是高速多,用时少;方案
二是走免费公路;方案三是走普通国道。李老师按照方案一驾驶小汽车从华附天河校本部出发,行驶了
38km,共用了45分钟到达了知识城校区。则( )A.汽车可能做匀变速运动
B.汽车运动的平均速度约为50.67km/h
C.研究车的运动轨迹时,可以将车视为质点
D.高德地图导航推荐的三种方案位移大小相等,方向不同
考向 3 平均速度和瞬时速度
平均速度 瞬时速度
物 理 粗略描述某段时间内(或某段位移上)物 精确描述某一时刻(或某一位置)物体运
意义 体运动的平均快慢程度 动的快慢程度
当时间间隔非常小时,平均速度等于瞬
大小 位移与所用时间之比
时速度
方向 与位移的方向相同 沿轨迹上该点的切线指向前进的方向
1.平均速度和瞬时速度的区别与联系
(1)区别:平均速度表示物体在某段时间或某段位移内运动的平均快慢程度,瞬时速度表示物体在某一时刻
或某一位置运动的快慢程度.
(2)联系:瞬时速度是运动时间Δt→0时的平均速度,公式v=中,当Δt→0时,v是瞬时速度.
2.两个公式的比较
=是平均速度的定义式,适用于所有的运动,求解平均速度要找准“位移”和发生这段位移所需的“时
间”;而=只适用于匀变速直线运动.
3.方法和技巧
①判断是否为瞬时速度,关键是看该速度是否对应“某位置”或“某时刻”。
②求平均速度要找准“位移”和发生这段位移所用的“时间”。
(2023·上海·统考高考真题)一场跑步比赛中,第三跑道的运动员跑到 处时,秒表计时为 。根据以上信息,能否算得该运动员在这段时间内的平均速度和瞬时速度( )
A.可以算得平均速度,可以算得瞬时速度 B.无法算得平均速度,可以算得瞬时速度
C.可以算得平均速度,无法算得瞬时速度 D.无法算得平均速度,无法算得瞬时速度
(2023·全国·模拟预测)2021年东京奥运会上,我国运动员苏炳添在男子 100m半决赛中跑出了9.83s的好
成绩,刷新了男子100m亚洲记录。赛后通过研判比赛过程录像发现,苏炳添在第1s内的位移为8.6m,第
2s内的位移为10.0m,前60m用了6.29s,冲线速度为15m/s,下列关于苏炳添在本次比赛中的说法,其中
正确的是( )
A.苏炳添在第1s末的瞬时速度为8.6m/s
B.苏炳添在前2s内的平均加速度接近9.3m/s2
C.苏炳添的冲线速度必定为全程最大速度
D.苏炳添在前60m内的平均速度大于全程的平均速度
考向 4 加速度
1.三个概念的比较
比较
速度 速度变化量 加速度
项目
物理 描述物体运动快慢和方向 描述物体速度变化的物理 描述物体速度变化快慢的
意义 的物理量 量,是过程量 物理量
定义式 v= Δv=v-v a==
0
决定
Δv 由 v 与 v 进行矢量运
0
v的大小由 v 、a、Δt决 a不是由v、Δt、Δv决定
0
因素 算得到,由 Δv=aΔt 知
定 的,而是由F、m决定的
Δv由a与Δt决定
由 F 的方向决定,而与
方向 与位移方向相同 与加速度的方向相同 v 、v的方向无关,与Δv
0
同向
2.物体“加速”或“减速”直线运动判断
3.对加速度大小和方向的进一步理解(2023·浙江·统考高考真题)图为“玉兔二号”巡视器在月球上从O处行走到B处的照片,轨迹OA段是
直线,AB段是曲线,巡视器质量为135kg,则巡视器( )
A.受到月球的引力为1350N B.在AB段运动时一定有加速度
C.OA段与AB段的平均速度方向相同 D.从O到B的位移大小等于OAB轨迹长度
(2023秋·北京西城·高三统考期末)一辆小汽车在10s内速度从0达到100km/h,一列火车在300s内速度
也从0达到100km/h。若认为加速过程中汽车和火车都在做匀加速直线运动,则加速过程中( )
A.火车的平均速度较大 B.汽车的速度变化较快
C.火车的加速度较大 D.汽车的位移较大
【基础过关】
1.(2023·福建福州·统考三模)一架无人机在同一水平面内运动,初始时悬停于空中,开始运动后在 5s
内向西沿直线飞行了40m,之后经过5s向北沿直线飞行30m后再次悬停。无人机的运动轨迹俯视图如图所
示,则无人机在整个运动过程中( )
A.平均速度大小为5m/s B.平均速度大小为7m/s
C.平均速率为5m/s D.平均速率为8m/s2.(2023·福建宁德·统考模拟预测)衢宁铁路北起浙江省衢州市终至福建省宁德市,途经13个客运车站。
线路全长379公里,设计时速160公里,最快运行时间为5小时17分钟。则( )
A.“5小时17分钟”指时刻
B.“全长379公里”指位移大小
C.“时速160公里”指运行的平均速度
D.在研究运行时间时,可以把火车看成质点
3.(2023·浙江·模拟预测)下列说法正确的是( )
A.平均速度就是初末时刻瞬时速度的平均值
B.平均速率不一定等于平均速度的大小
C.速度变化方向为正,加速度方向为负
D.当加速度为负时,物体一定做减速运动
4.(2023秋·吉林辽源·高三校联考期末)小军同学在现场观看F1赛车表演时,看到赛车一闪而过,感叹
“真快啊!”。当车到了终点时,赛车突然刹车停住,小军同学又感叹“真快啊!”。下列说法正确的是
( )
A.第一个“真快”是描述加速度大,第二个“真快”是描述速度大
B.第一个“真快”是描述速度大,第二个“真快”是描述速度大
C.第一个“真快”是描述速度大,第二个“真快”是描述加速度大
D.第一个“真快”是描述加速度大,第二个“真快”是描述加速度大
5.(2023·陕西安康·统考三模)做匀加速直线运动的质点,在第 内和前 内的平均速度之差是 ,
则此质点运动的加速度大小为( )
A. B. C. D.
6.(2023·浙江温州·统考三模)温州轨道交通 S1线是温州市第一条建成运营的城市轨道交通线路,于
2019年投入运营,现已成为温州市民出行的重要交通工具之一、如图是温州 S1线一车辆进站时的情景,
下列说法正确的是( )
A.研究某乘客上车动作时,可以将该乘客视为质点
B.研究车辆通过某一道闸所用的时间,可以将该车辆视为质点
C.选进站时运动的车辆为参考系,坐在车辆中的乘客是静止的
D.选进站时运动的车辆为参考系,站台上等候的乘客是静止的
【能力提升】
7.(2023·福建福州·统考模拟预测)2022年9月中国自主研制的全世界最大吨位 全地面起重机在超
大型装备调试试验基地下线。如图该起重机能够实现 高度吊重 (相当于100多辆家用汽车加起来的重量)的极限工况,它转台转场时可以携带的总重达 ,最高车速可达 ,可以通过更狭窄、
起伏的山地。起重机( )
A.相关参数中的单位“ ”、“ ”、“ ”,均为国际单位制的基本单位
B.将货物从地面吊起瞬间,货物加速度为零
C.将货物吊起全过程,货物都处于超重状态
D.将货物吊起过程中,货物相对于起重机车头是运动的
8.(2023·浙江台州·统考三模)2022年11月8日,我国多地观测到了千年难遇的红月现象。此次月全食
始于16时01分,终于21时58分,全程历时5小时57分。下列说法正确的是( )
A.“5小时57分”指的是时刻
B.研究月食现象时,能将月球视为质点
C.研究月球的运动时,选择太阳为参考系比选择地球为参考系更复杂些
D.因为月球的体积大,研究月球绕地球转动的规律时,不能将月球视为质点
9.(2023·浙江·校联考三模)2022年6月17日,我国第三艘航母“福建号”正式下水,预计今年会进行
第一次海试.假设“福建号”离港进行近海海试,航母在海面上航行时,不考虑其质量的变化,下列说法
正确的是( ).
A.航母加速航行时,其惯性变大
B.航母由于体型巨大,一定不能看做质点
C.航母所受重力和浮力是一对相互作用力
D.航母上停放的舰载机相对于海面是运动的
10.(2023·海南·统考模拟预测)加速度在描述运动变化过程时起着非常重要的作用。下列关于加速度与
速度、速度的变化量及速度的变化率关系的说法中正确的是( )
A.速度大,则加速度大
B.速度变化量小,则加速度小
C.速度变化率小,则加速度小D.加速度减小,则速度一定减小
11.(2023·浙江·模拟预测)杭州东站到上海虹桥站的G7560次高铁列车的时刻表如表所示,已知杭州东
站到上海虹桥站的直线距离约为162 km,下列说法正确的是( )
站名 到时 发时 停留
杭州东 15:29 15:29
嘉兴南 15:54 15:56 2分
上 海 虹
16:24 16:24
桥
A.15:29是指时间间隔
B.研究列车驶出杭州东站的平均速度时,列车可视为质点
C.以G7560次列车为参考系,坐在车上的乘客在运动
D.列车全程的平均速度大小约为177 km/h
12.(2023·全国·校联考模拟预测)某同学某次骑行图如图所示,根据图中信息,下列对该段骑行过程分
析一定正确的是( )
A.该爱好者的位移为
B.该爱好者的平均速度为
C.该爱好者骑行最快时 内通过的路程为
D.本次骑行过程的快慢程度无法通过位置-时间( )图反映
13.(2023·浙江·高三专题练习)如图是五一假期小姚在某景区看到的“天壶”,巨大的茶壶悬在空中,
正源源不断的往外出水,祈愿财源滚滚,福寿绵绵,下列说法正确的是( )A.靠水流的反冲力支撑壶体 B.壶的重心一定在水流的延长线上
C.水流越大,壶体会升得越高 D.研究壶体受力时,不能把它当作质点
14.(2023·山东泰安·统考模拟预测)2022年12月18日卡塔尔世界杯决赛在亿万球迷的欢呼声中落下帷
幕,最终经过点球大战,阿根廷队以 的成绩击败法国队夺得冠军。关于足球的运动,下列说法正确的
是( )
A.在研究香蕉球和电梯球的形成原因时,足球都可以被看成质点
B.阻力作用下足球运动速度逐渐变小,说明力是改变物体运动状态的原因
C.守门员用双手将足球以原速率扑出的过程,足球的动量、动能均保持不变
D.运动员间互相传球过程中,足球的动量发生变化时动能也一定发生变化
15.(2023·浙江·校联考模拟预测)正在建设的甬舟铁路西起宁波东站,经宁波市鄞州区、北仑区,舟山
市金塘岛、册子岛、富翅岛至舟山本岛舟山火车站,正线长76.4公里,设计时速 ,全线共设7个
站,总投资270亿元。下列说法正确的是( )
A. 约等于
B.76.4公里是指起始站到终点站的位移大小
C.考查火车从舟山火车站到宁波东站的运行时间时,不可以把火车视为质点
D.工程师设计铁路弯道时,内外轨可以设计成一样高
16.(2023·辽宁葫芦岛·统考二模)一无人机在同一水平面内运动,初始时悬停于空中,开始运动后在5s
内向东沿直线飞行了40m,接着又经过5s向北沿直线飞行了30m,再次悬停。无人机的运动轨迹俯视图如
图所示,则无人机在整个飞行过程中( )A.平均速率为5m/s
B.平均速率为6m/s
C.平均速度大小为5m/s
D.平均速度大小为7m/s
17.(2023春·广东茂名·高三茂名市电白区电海中学校考开学考试)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 与时间 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
18.(2023·广东茂名·统考模拟预测)2022年11月,第二十二届世界杯足球赛在卡塔尔打响。如图甲所示
为本次世界杯比赛用的足球,其制作时利用了空气动力学等多种物理技术,使之成为历届世界杯中速度最
快的球。如图乙所示为运动员起脚射门的瞬间,通过不同的触球动作,可使足球在空中划出不同的弧线,
让比赛更具观赏性,下列说法正确的是( )
A.足球在空中飞行的过程中机械能守恒
B.研究如何踢出越过防守队员的弧线球时,可将足球视作质点
C.适当减小足球的质量,有利于足球在射出时获得更大的速度
D.足球在空中飞行过程中的轨迹一定是抛物线
【真题感知】
19.(2021·浙江·统考高考真题)2020年11月10日,我国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底,坐底深度10909m。“奋斗者”号照片如图所示,下列情况中“奋斗者”号一定可视为质点的是(
)
A.估算下降总时间时 B.用推进器使其转弯时
C.在海沟中穿越窄缝时 D.科学家在其舱内进行实验时
20.(2022·辽宁·高考真题)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 ,小车在桥架上单向移动了 。该次作业中小车相对地
面的位移大小为( )
A. B. C. D.
21.(2023·浙江·统考高考真题)在足球运动中,足球入网如图所示,则( )
A.踢香蕉球时足球可视为质点 B.足球在飞行和触网时惯性不变
C.足球在飞行时受到脚的作用力和重力 D.触网时足球对网的力大于网对足球的力
22.(2021·浙江·高考真题)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
23.(2021·福建·统考高考真题)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 ,用时 ,M、N间的直线距离为
,则从M点漂流到N点的过程中( )
A.该游客的位移大小为
B.该游客的平均速率为
C.该游客的平均速度大小为
D.若以所乘竹筏为参考系,玉女峰的平均速度为0
24.(2022·浙江·统考高考真题)下列说法正确的是( )
A.研究甲图中排球运动员扣球动作时,排球可以看成质点
B.研究乙图中乒乓球运动员的发球技术时,乒乓球不能看成质点
C.研究丙图中羽毛球运动员回击羽毛球动作时,羽毛球大小可以忽略
D.研究丁图中体操运动员的平衡木动作时,运动员身体各部分的速度可视为相同