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2024 年高考物理一轮大单元综合复习导学练
专题01 描述运动的基本概念
导练目标
导练内容
目标1
质点和参考系 位移和路程
目标2
平均速度和瞬时速度
目标3
加速度
【知识导学与典例导练】
一、质点和参考系 位移和路程
1．对质点的三点说明
(1)质点是一种理想化物理模型，实际并不存在。
(2)物体能否被看作质点是由所研究问题的性质决定的，并非依据物体自身大小和形状来判断。
(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．对参考系“两性”的认识
(1)任意性：参考系的选择原则上是任意的，通常选地面为参考系。
(2)同一性：比较不同物体的运动必须选同一参考系。
3．位移与路程的“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法则运算。
【例1】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，可以把战机看做质点
【答案】C
【详解】A．以月亮为参考系，战机是运动的，故A 错误；；
B．以战机里的飞行员为参考系，战机是静止的，故B 错误；
C．两次拍摄相差20 秒钟，这20 秒是指时间间隔，故C 正确；
1
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D．研究空中飞行姿态时，其大小形状不可忽略，不能看做质点，故D 错误。
故选C。
【针对训练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，持续了约6 小时
30 分钟。如图所示，下面说法正确的是（ ）
A．6 小时30 分钟指的是时刻
B．小黑点缓慢走过是以太阳为参考系
C．观测“金星凌日”时可将太阳看成质点
D．以太阳为参考系，金星绕太阳一周位移不为零
【答案】B
【详解】A．题中6 小时30 分钟表示一段时间，为时间间隔，故A 错误；
B．小黑点缓慢走过是小黑点相对太阳的位置发生了变化，以太阳为参考系，故B 正确；
C．观测“金星凌日”时，太阳的大小不可忽略，不能将太阳看成质点，故C 错误；
D．以太阳为参考系，金星绕太阳一周，金星相对太阳的位置不变，位移为零，故D 错误。
故选B。
【例2】2022 年11 月杭州马拉松在杭州黄龙体育中心鸣枪开跑，马拉松全程42.195 千米，路线如图所示，
最终粟国雄以2 小时17 分17 秒的成绩，获得马拉松男子组第一名，以下说法正确的是（ ）
A．粟国雄比赛中不可以看成质点
B．粟国雄的平均速度约为18.4km/h
C．42.195 千米是此次行程的位移大小
D．2 小时17 分17 秒指的是时间间隔
【答案】D
2
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【详解】A．当物体的大小形状对所研究的问题没有影响或影响很小可以忽略不计时，物体可以看成质点，
粟国雄大小形状对比赛的影响很小，所以可以看成质点，故A 错误；
BCD．42.195 千米为物体的路程，其与所用时间2 小时17 分17 秒的比值约为18.4km/h，是物体的平均速
率，故BC 错误，D 正确。
故选D。
【针对训练2】如图，自行车在水平地面上做匀速直线运动。车轮外边缘半径为
，气门芯距轮心的距离
为，自行车行驶过程中轮胎不打滑，初始时刻气门芯在最高点，不考虑车轮的形变。气门芯从初始时刻
到第一次运动至最低点过程位移的大小为（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】D
【详解】当气门芯由轮子的正上方第一次运动到轮子的正下方时，轮子向前运动半个周长，气门芯的初位
置与末位置
由几何知识得，气门芯的位移大小为
故选D。
二、平均速度和瞬时速度
1．计算平均速度时应注意的三个问题
(1)求解平均速度必须明确是哪一段位移或哪一段时间的平均速度。
(2)＝是平均速度的定义式，适用于所有的运动。
(3)匀变速直线运动中，平均速度等于中间时刻的瞬时速度，即＝v。
2.平均速度和瞬时速度的区别与联系
(1)平均速度是过程量，与位移和时间有关，表示物体在某段位移或某段时间内的平均运动快慢程度。
(2)瞬时速度是状态量，与位置和时刻有关，表示物体在某一位置或某一时刻的运动快慢程度。
(3)瞬时速度等于运动时间Δt→0 的平均速度。
3
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(4)对于匀速直线运动，瞬时速度与平均速度相等。
3.平均速度与平均速率的比较
平均速率≠平均速度大小
（1）平均速度是位移与时间的比值，平均速率是路程与时间的比值。
（2）一般情况下，平均速率大于平均速度的大小。
（3）单向直线运动中，平均速率等于平均速度的大小。
【例3】激光测速仪能够测量运动物体的瞬时速率。其测量精度较高，广泛应用于交通管理等领域。如图
所示，测速仪向汽车发射一束激光，经反射后被接收装置接收。只要测出从发射到接收所经历的时间，便
可得到测速仪到汽车的距离。在测量时，测速仪在较短时间
内分别发射两束激光，对汽车进行两
次这样的距离测量
、
，已知测速仪高
，则汽车的速度为（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】C
【详解】由图中几何关系可知，在
时间内，汽车前进的位移为
因为
很小，故汽车的速度可认为等于
时间内的平均速度，则有
故选C。
【针对训练3】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/s
4
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【答案】A
【详解】连接飞机初末位置，如图
可得飞机位移为
则平均速度为
路程为s=30m+40m=70m
则平均速率为
故选A。
三、加速度
1．加速度的计算
加速度的计算方法
(1)确定正方向。
(2)确定初速度v0、末速度v。
(3)根据公式a＝＝求解。
2.速度、速度变化量与加速度的关系
速度
速度变化量
加速度
物理意义
描述物体运动的快慢
描述物体速度的变化
描述物体速度变化的快慢
定义式
v＝
Δv＝v－v0
a＝＝
方向
与位移Δx 同向，即物体
运动的方向
由v－v0或a 的方向
决定
与Δv 的方向一致，由合力F 的
方向决定，而与v0、v 的方向无
关
3.物体速度变化规律分析
根据a 与v 的方向关系判断物体加速还是减速
（1）a 和v 同向（加速直线运动）⇒
（2）a 和v 同向（加速直线运动）⇒
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4.v-x 图像中的“速位比加速度”
速时比加速度：
；速位比加速度：
；
二者关系：
（1）当A>0 且恒定时，a 随v 增大而变大；
（2）当A<0 且恒定时，a 随v 减小而变小；
【例4】关于公式
，下列说法正确的是（ ）
A．运动物体的速度变化量∆v 越大，加速度a 越大
B．运动物体的加速度a 的方向与其初、末速度的方向无关，只与∆v 的方向有关
C．运动物体的加速度又叫做速度的变化率
D．运动物体的加速度不变时，物体可能做加速运动，也可能做减速运动
【答案】CD
【详解】A．运动物体的速度变化量∆v 越大，加速度a 不一定越大，还与时间有关，A 错误；
B．公式
是矢量方程，加速度a 的方向与速度变化量∆v 方向相同，但是加速度的方向与速度变化的
方向无关，即运动物体的加速度a 的方向与其初、末速度的方向无关以及∆v 的方向均无关，B 错误；
C．加速度的大小在数值上等于单位时间内速度变化量的大小，又叫做速度的变化率，C 正确；
D．运动物体的加速度不变时，若加速度与速度同向，则物体做加速运动，若加速度和速度反向，则物体
做减速运动，D 正确。故选CD。
【针对训练4】一质点做匀变速直线运动，选某时刻为计时起点，此刻质点位于原点，以其速度方向为坐
标正方向，在第3s 初的速度大小为6m/s，第5s 末的速度大小为3m/s。则该质点（ ）
A．加速度的大小为
B．前4s 内的平均速度为6m/s
C．在计时起点的速度大小为9m/s
D．在第6 秒内的位移大小为3.5m
【答案】B
【详解】A．当第3s 初的速度方向与第5s 末的速度方向同向时，加速度的大小为
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当第3s 初的速度方向与第5s 末的速度方向反向时，加速度大小为
故A 错误；
B．若第3s 初的速度为-6m/s，则初速度为
或者
显然与题目矛盾，
则第3s 初的速度只能为6m/s。根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度知
故B 正确；
C．在计时起点的速度大小为
或
故C 错误；
D．当第5s 末的速度为3m/s 时，第6 秒末的速度为
或者
在第6 秒内的位移大小为
或者
当第5s 末的速度为-3m/s 时，同理得
或者
，
或者
故D 错误。故选B。
【综合提升】
1．手机给人们的生活带来了很多便利，如以滴滴为代表的出行软件不仅极大地方便了人们的出行，更是
缓解了城市交通中出租车的压力。下图为小敏从家打车到某超市的软件界面截图及该次的行程单，则（
）
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A．打车软件根据载客行驶的位移大小进行计费
B．研究汽车在此次行程的运动轨迹时，可以把汽车当做质点
C．上车时间“16 30”
∶
中，“16 30”
∶
指的是时间
D．利用行程单中的数据可以计算出整个行程的平均速度
【答案】B
【详解】AD．打车软件根据载客行驶的实际轨迹，即路程来收费的，故根据行程单中的数据可以计算出整
个行程的平均速率，不知道位移，所以无法计算平均速度，AD 错误；
B．研究汽车在此次行程的运动轨迹时，汽车的大小和形状是次要因素，可以忽略，能看做质点，B 正确；
C．“16 30”
∶
上车这个动作发生了，表示时刻，C 错误。故选B。
2．某同学利用手机导航从城港大桥出发步行前往木兰陂进行研学活动，路线如图所示。已知该同学从起
点步行到终点的路程为3.2km，用时40min，起点到终点的直线距离为2.6km，则从起点步行到终点的过程
中（ ）
A．该同学的位移大小为3.2km
B．该同学的平均速率约为1.3m/s
C．该同学的平均速度大小约为1.3m/s
D．若以该同学为参考系，木兰陂是静止的
【答案】B
【详解】A．该同学的位移大小为2.6km，A 错误；
B．该同学的平均速率约为
，B 正确；
C．该同学的平均速度大小约为
，C 错误；
D．该同学为参考系，木兰陂是运动的，D 错误。故选B。
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3．2021 年9 月17 日8:00 整，第十四届全国运动会铁人三项比赛在陕西省汉中市正式开赛。选手们依次进
行了1.5km 游泳、40km 自行车和10km 跑步三项不间断比赛，李明旭以01:52:24 的成绩揽获男子个人冠军。
下列说法正确的是（ ）
A．40km 是指位移
B．8:00 整是指时间间隔
C．01:52:24 的成绩是指时刻
D．研究李明旭10km 跑步的时间时，可以将李明旭看成质点
【答案】D
【详解】A．40km 指的是自行车比赛的总路程，A 错误；
B．8:00 整指的是一个时刻，B 错误；
C．01:52:24 的成绩是指运动员完成比赛的总时间，C 错误；
D．研究李明旭10km 跑步的时间时，其大小和动作细节可以忽略，所以可以将李明旭看成质点，D 正确。
故选D。
4．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
【答案】B
【详解】A．题目中“全长16.34km”指的是该大桥的长度，指路程大小，A 错误；
BC．“风速超过20m/s”“不能超过300km/h”中均指的是某一时刻的速度，均为瞬时速度，B 正确，C 错误；
D．由于不清楚题目中所述的通过大桥的位移，所以无法计算平均速度，D 错误。故选B。
5．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
和
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（ ）
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A．t 指的是走到B 点的时刻
B．老人的位移为
C．老人的平均速度为
D．老人的平均速率为
【答案】C
【详解】A．用时为t，可知t 指的是人从A 走到B 点的时间间隔，A 错误；
B．位移大小指始位置指向末位置的有向线段的长度，则老人的位移为2R，B 错误；
CD．老人的平均速度为
，C 正确，D 错误。
故选C。
6．如图“50TFSI”为长春产某品牌汽车的尾部标识，其中“50”称为G 值，G 值越大，车辆加速性能越好。
G 值的大小为车辆从静止加速到100km/h 这一过程平均加速度的10 倍，若某车这一过程加速时间约为
7s，由此推算，该车尾标应该是（ ）
A．30TFSI
B．35TFSI
C．40TFSI
D．45TFSI
【答案】C
【详解】由题可知v=100km/h=27.8m/s 根据加速度的定义式有
可知该车的G 值为
所以其新尾标应为40TFSI。
故选C。
7．关于速度、速度变化量、加速度三者的关系，下列说法正确的是（ ）
A．速度变化量越大，加速度越大
B．加速度为零时，速度也为零
C．加速度的方向与速度变化量的方向相同
D．加速度的方向与速度的方向相同
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【答案】C
【详解】A．根据加速度定义式
速度变化量越大，如果所用时间也很长，加速度不一定越大，A 错
误；
B．加速度为零时，速度不一定为零，比如匀速直线运动，故B 错误；
C．根据加速度定义式
可知加速度的方向与速度变化量的方向相同，故C 正确；
D．物体做减速运动时，加速度的方向与速度的方向相反，故D 错误。
故选C。
8．历史上有些科学家曾把在相等位移内速度变化相等的单向直线运动称为“匀变速直线运动”（现称
“另类匀变速直线运动”），“另类加速度”定义为
，其中
和
分别表示某段位移内的初速
度和末速度，
表示物体做加速运动，
表示物体做减速运动。而现在物理学中加速度的定义式为
（ ）
A．若A 不变，则
也不变
B．若
且保持不变，则
逐渐减小
C．若A 不变，则物体在中间位置处的速度为
D．若A 不变，则物体在中间位置处的速度为
【答案】C
【详解】AB．若A 不变，有两种情况，第一种情况：
，相等位移内速度增加量相等，可知平均速度
越来越大，所以相等位移内所用时间越来越少，但是
不变，由加速度公式
可知，
越来越大；第
二种情况：
，相等位移内速度减少量相等，平均速度越来越小，所以相等位移内用的时间越来越多，
同样可知，由加速度公式
可知，
越来越小，AB 错误；
CD．若A 不变，则相等位移内速度变化相等，所以中间位置处位移为
，速度变化量为
所以此位置的速度为
，C 正确，D 错误。
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故选C。
9．一个质点做方向不变的直线运动，加速度的方向始终与速度方向相同，但加速度大小逐渐减小直至为
零。在此过程中（ ）
A．速度逐渐增大，当加速度减小到零时，速度达到最小值
B．速度逐渐增大，当加速度减小到零时，速度达到最大值
C．位移逐渐增大，当加速度减小到零时，位移将不再增大
D．位移逐渐增大，当加速度减小到零时，位移达到最小值
【答案】B
【详解】一个质点做方向不变的直线运动，加速度的方向始终与速度方向相同，但加速度大小逐渐减小直
至为零。由于加速度的方向始终与速度方向相同，所以速度逐渐增大，当加速度减小到零时，速度达到最
大，之后质点做匀速直线运动；由于质点做方向不变的直线运动，所以位移逐渐增大，当加速度减小到零
时，质点继续做匀速直线运动，位移继续增大。故选B。
10．在高中物理学习中，我们会遇到多种不同的物理分析方法，这些方法对我们理解物理有很大的帮助，
故在理解概念和规律的基础上，更要注意科学方法的积累与学习运动学中有人想引入“加速度的变化率”，
关于“加速度的变化率”，下列说法正确的是
A．从运动学角度的定义，“加速度的变化率”的单位应是
B．加速度的变化率为0 的运动是匀速运动
C．若加速度与速度同方向，如图所示的
图象，表示的是物体的速度在增加
D．若加速度与速度同方向，如图所示的
图象，已知物体在
时速度为
，则2 s 末的速度大小
为
【答案】ACD
【详解】加速度的变化率是指加速度的变化与所用时间的比值，即
，根据单位制知，其单位为m/s3，
故A 正确；加速度变化率为0 是指加速度保持不变，如果加速度为0 则物体做匀速直线运动，如果加速度
不为0，则物体做匀变速运动，故B 错误；若加速度与速度同向，则物体作加速运动，如图示加速度减小，
则物体速度增加得变慢了，但仍是加速运动，故C 正确；根据v-t 图象可知，图象与时间轴所围图形面积表
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示物体的位移，同理在a-t 图象中可知图象与时间轴所围图形的面积表示物体速度的变化量即△v，则得：
△v=
×2×3=3m/s．由于加速度与速度同向，故物体做变加速直线运动，已知初速度为5m/s，则小球在2s
末的速度为8m/s，故D 正确．故选ACD．
11．如图所示是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪能发出和接收超声波脉冲信号，
根据发出和接收到的信号之间的时间差，测出被测物体的速度，
、
是测速仪发出的超声波信号，
、
分别是
、
由汽车反射回来的信号。设测速仪匀速扫描，
、
之间的时间间隔
，超声波
在空气中传播的速度是
。若汽车是匀速行驶的。求：
（1）汽车在接收到
、
两个信号之间的时间内前进的距离；
（2）汽车的速度。
【答案】（1）
；（2）
【详解】（1）根据题意，结合图（b）可知，
、
间的刻度值为30 个小格，时间间隔为
，发出信
号
到接收到反射信号
间的刻度值为12 个小格，则时间为
可知，汽车在
发出后
接收到信号，则汽车在接收到
后，经时间
发出
，发出信号
到接收到反射信号
间的刻度值为9 个小格，则时间为
则汽车在
发出后
接收到信号，则汽车在接收到
、
两个信号之间行驶的时间为
汽车行驶的距离为
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（2）根据题意，由公式
可得，汽车的速度为
12．某科幻小说片段如下“碎片从爆炸点到阵列一角直线飞行了约50 秒钟，当它到达阵列一角时，速度已
经达到31.7 公里/秒。这时它处于阵列外围，距处于矩形这一角的第一艘战舰“无限边疆”号160 公里。
碎片没有从那里掠过阵列，而是拐了一个60°的锐角（如图所示），速度丝毫未减，直冲‘无限边疆’号
而来。在它用2 秒左右的时间完成转向后，计算机居然把对碎片的二级警报又降到了三级。”
根据材料完成以下问题，重力加速度g 取
。
（1）假设“碎片”由爆炸点静止开始运动，请估算其直线加速段的平均加速度大小
；
（2）估算“碎片”完成锐角转向过程的平均加速度大小
；
（3）飞行器的最大推力和飞行器的重量（在地球表面）之比，称为飞行器的推重比。将“碎片”视作飞
行器，假设其在最大推力作用下做匀速圆周运动完成该锐角转向过程，估算“碎片”飞行器的推重比。
（均保留3 位有效数字）
【答案】（1）
；（2）27500m/s2；（3）3320
【详解】（1）“碎片”在直线加速段的平均加速度大小为
（2）由题意，根据三角形法则可知“碎片”完成锐角转向过程的速度变化量大小为
所以“碎片”完成锐角转向过程的平均加速度大小为
（3）设“碎片”飞行器做匀速圆周运动的周期为T，根据几何关系可知“碎片”完成该锐角转向过程中转
过的圆心角为120°，则
解得
最大推力提供向心力，根据牛顿第二定律有
14
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“碎片”飞行器的推重比为
15
