运动的描述
基础巩固
1.[2024·浙江1 月选考] 杭州亚运会顺利举行,如图所示为运动会中的四个比赛场景.在下列
研究中可将运动员视为质点的是
( )
A.研究甲图运动员的入水动作
B.研究乙图运动员的空中转体姿态
C.研究丙图运动员在百米比赛中的平均速度
D.研究丁图运动员通过某个攀岩支点的动作
2.[2025·湖南株洲模拟] 2024 年5 月3 日17 时27 分,嫦娥六号探测器由长征五号遥八运载火
箭在中国文昌航天发射场发射,之后准确进入地月转移轨道,发射任务取得圆满成功.在地月
转移轨道飞行约113 小时到达月球表面附近,地月之间距离大约38 万千米,下列描述正确的
是( )
A.2024 年5 月3 日17 时27 分指的是时间间隔
B.113 小时指的是时刻
C.探测器在地月转移轨道飞行过程平均速度约为8 km/s
D.在研究探测器飞行轨道时可以把探测器看作质点
3.[2025·江西南昌模拟] 在物理老师参加机器人大赛中,为研究机器人的运动建立平面直角坐
标系,某机器人在平面内由点O 出发,记录了机器人的运动轨迹,并每隔10 秒记录了机器人所
在位置在A、B、C、D 点.平面直角坐标系横、纵坐标轴的每一小格边长为1 m.则在整个过
程中
( )
A.机器人由A 到B 的平均速度大于由C 到D 的平均速度
B.机器人的总路程为❑√34 m
C.机器人由O 到D 的位移与由A 到C 的位移相同
D.机器人由B 到C 的平均速率为0.5 m/s
4.[2025·河北保定模拟] 某电动汽车沿平直公路运动,t1时刻的速度为15 m/s,加速度为-3
m/s2,一段时间后,电动汽车调头,t2时刻的速度变为-20 m/s,加速度变为2 m/s2,则下列说法正确
的是
( )
A.该电动汽车t2时刻在做加速运动
B.该电动汽车t1时刻在做加速运动
C.该电动汽车在t1时刻的速度大于在t2时刻的速度
D.该电动汽车在t1时刻的加速度大于在t2时刻的加速度
5.如图所示,为了测定气垫导轨上滑块运动的加速度,在滑块上安装了宽度为d 的遮光条.滑块
在牵引力作用下先后通过两个光电门,配套的数字计时器记录了遮光条通过第一个光电门的
时间Δt1,通过第二个光电门的时间Δt2,从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的
时间为t,则可估算出滑块加速度的大小为( )
A.(
d
Δt1
-d
Δt2)
1
t
B.2d
t
2
C.(
d
Δt2
-d
Δt1)
1
t
D.d
2t
2
综合提升
6.[2024·湖北武汉模拟] 如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.老人的位移大小为1
2
πR
C.老人的平均速度大小为2R
t
D.老人的平均速率为πR
2t
7.一辆自行车以3 m/s 的速度从某一陡坡的顶端加速冲下,经过3 s 运动了15 m 到达该坡底端
时,速度变为9 m/s,自行车的运动可视为直线运动,则
( )
A.该过程中自行车的平均速度大小为5 m/s
B.该过程中自行车的平均速度大小为6 m/s
C.该过程中自行车的平均加速度大小为3 m/s2
D.该过程中自行车的平均加速度大小为4 m/s2
8.[2024·河南郑州一中模拟] 两列高铁交会时会对周围的空气产生强烈的扰动,造成车体表面
的压力变化,突变的压力会冲击车体.实际在交会时可以适度降低车速以减小该冲击现象,假
设长度均为L 的两列高铁列车在平直轨道上以速率v0正常行驶,当两列车的任一部分侧视重
叠时,列车速率都不允许超过v(v<v0).已知两列车同时减速和加速,且两列车加速和减速时加
速度的大小均为a,列车从减速开始至回到正常行驶速率v0所用时间至少为( )
A.2(v0-v)
a
+L
v
B.2(v0-v)
a
+2L
v
C.(v0-v)
a
+L
v
D.(v0-v)
a
+2L
v
9.[2024·天津北辰区模拟] 如图所示,物体由距离地面h1=5 m 高处的M 点自由下落,经过一段
时间物体以v1=10 m/s 的速率着地,与地面作用Δt=0.3 s 后以v2=8 m/s 的速率反弹,最终物体
能上升到距离地面h2=3.2 m 的N 点.下列说法正确的是( )
A.整个过程中,物体的位移为1.2 m,方向竖直向下
B.整个过程中的平均速度为9 m/s,方向竖直向下
C.物体与地面碰撞时速度的变化量为18 m/s,方向竖直向上
D.物体与地面碰撞过程的平均加速度大小为36 m/s2,方向竖直向上
10.[2024·山东济南模拟] 图甲是超声波测速示意图,测速仪发射并能接收所发出的脉冲信号,
图乙中的p1、p2、p3是固定的测速仪每隔T0时间发出的脉冲信号,T0足够小,n1、n2、n3是
p1、p2、p3经汽车反射回来的信号,各信号之间的时间间隔如图乙所示.则
( )
A.汽车正在远离测速仪且速度保持不变
B.汽车正在远离测速仪且速度逐渐变大
C.汽车正在靠近测速仪且速度保持不变
D.汽车正在靠近测速仪且速度逐渐变大
拓展挑战
11.[人教版必修第一册改编] 图甲是利用位移传感器测量速度的示意图.这个系统由发射器A
与接收器B 组成,发射器A 能够发射红外线和超声波信号,接收器B 可以接收红外线和超声波
信号.发射器A 固定在被测的运动小车上,接收器B 固定在桌面上.测量时A 向B 同时发射一
个红外线脉冲和一个超声波脉冲(即持续时间很短的一束红外线和一束超声波).已知实验时
超声波传播速度约为300 m/s,红外线的传播速度约为3.0×108 m/s(由于A、B 距离近,红外线
传播速度太快,红外线的传播时间可以忽略).请根据以上数据和下表数据回答下面的问题:
红外线接收时刻/s
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
超声波接收时刻/s
0.101
0.202
0.303
0.404
0.505
(1)小车是靠近接收器还是远离接收器?请说明理由.
(2)估算小车在0.4 s 末的瞬时速度大小.
(3)如图乙所示,若发射和接收装置都安装在C 上,信号由C 发出,经小车D 反射后再由C 接收,
这样只利用超声波信号就可以测量小车速度了.若第一个信号发射时刻为0.3 s 末,经过0.004
s 接收到反馈信号;然后在第0.5 s 末发射了第二个信号,再经过0.006 s 接收到反馈信号.请根
据这4 个数据计算小车的速度大小.
答案解析
1.C [解析] 研究甲图运动员的入水动作、乙图运动员的空中转体姿态、丁图运动员通过
某个攀岩支点的动作时,要考虑运动员身体各部分的运动情况,所以不能将运动员看作质点,
选项A、B、D 错误;研究丙图运动员在百米比赛中的平均速度时,运动员的形状和大小相对
运动的跑道长度可以忽略不计,所以可以将运动员看作质点,选项C 正确.
2.D [解析] 2024 年5 月3 日17 时27 分指的是时刻,A 错误;113 小时指的是时间间隔,B 错误;
由速度定义式得,探测器在地月转移轨道飞行过程中的平均速度为v=x
t
=38×10
7
113×3600
m/s≈9.3×102 m/s,C 错误;探测器本身的大小与其轨道相比,其自身的形状可以忽略不计,所以
在研究探测器飞行轨道时可以把探测器看作质点,D 正确.
3.A [解析] 机器人由A 到B 的平均速度为vAB=xAB
t
=2
10
m/s=0.2 m/s,机器人由C 到D 的平
均速度为vCD=xCD
t
=1
10
m/s=0.1 m/s,即机器人由A 到B 的平均速度大于由C 到D 的平均速
度,故A 正确;机器人的运动轨迹为曲线,运动的总路程为曲线的总长度,故机器人运动的总路
程无法计算,故B 错误;机器人由O 到D 的位移与由A 到C 的位移方向不同,故C 错误;机器人
由B 到C 的平均速率等于路程除以时间,但机器人由B 到C 的轨迹为曲线,路程无法计算,故
D 错误.
4.D [解析] 由题意可知,t2时刻汽车的速度方向与加速度方向相反,所以此时做减速运动,故
A 错误;由题意可知,t1时刻汽车的速度方向与加速度方向相反,所以此时做减速运动,故B 错
误;速度是矢量,其正负代表方向,所以在t1时刻的速度大小为15 m/s,同理在t2时刻的速度大
小为20 m/s,所以该电动汽车在t1时刻的速度小于在t2时刻的速度,故C 错误;加速度是矢量,
其正负代表方向,所以在t1时刻的加速度大小为3 m/s2,同理在t2时刻的加速度大小为2 m/s2,
该电动汽车在t1时刻的加速度大于在t2时刻的加速度,故D 正确.
5.C [解析] 根据题目可知,遮光条通过第一个光电门的瞬时速度为v1=d
Δt1
,同理可知,遮光
条通过第二个光电门的瞬时速度为v2=d
Δt2
,根据加速度定义式得a=v2-v1
t
=
(
d
Δt2
-d
Δt1)
1
t ,故选C.
6.C [解析] 用时为t,可知t 指的是老人从A 走到B 点的时间间隔,A 错误;位移大小指始位置
指向末位置的有向线段的长度,则老人的位移大小为2R,B 错误;老人的平均速度大小为v=
Δx
Δt
=2R
t
,平均速率v'=πR
t
,C 正确,D 错误.
7.A [解析] 自行车的平均速度大小为v=x
t
=15
3
m/s=5 m/s,故A 正确,B 错误;自行车的平均
加速度大小为a=Δv
Δt
=9 3
−
3
m/s2=2 m/s2,故C、D 错误.
8.A [解析] 减速时间t1=v0-v
a
,匀速时间t2=L
v
,加速时间t3=v0-v
a
,所用时间至少为
t=t1+t2+t3=2(v0-v)
a
+L
v
,故选A.
9.C [解析] 位移是初位置指向末位置的有向线段,从图中可以看出,物体的位移大小为M、
N 两点之间的距离,即1.8 m,方向由M 指向N,竖直向下,故A 错误;平均速度等于位移与时间
的比值,物体的位移为x=1.8 m,方向竖直向下,时间t>Δt=0.3 s,所以物体的平均速度满足v=x
t
<1.8
0.3
m/s=6 m/s,方向竖直向下,故B 错误;物体与地面碰撞时,规定竖直向下为正方向,速度
的变化量为Δv=v-v0=-8 m/s-10 m/s=-18 m/s,平均加速度为a=Δv
Δt
=-60 m/s2,负号表示与规定
的正方向相反,即速度变化量的方向和平均加速度的方向均是竖直向上,故C 正确,D 错误.
10.A [解析] 汽车接收脉冲信号p1时距离测速仪的距离x1=v脉冲T
2
,汽车接收脉冲信号p2时
距离测速仪的距离x2=v 脉冲T+ΔT
2
,汽车接收脉冲信号p3时距离测速仪的距离x3=v 脉冲
T+2ΔT
2
,可知汽车距离测速仪越来越远,汽车接收到p1、p2两个信号之间的时间内前进的距
离与接收到p2、p3两个信号之间的时间内前进的距离相等,均为Δx=v脉冲ΔT
2
,且汽车每次接
收信号的时间间隔均为T0+ΔT
2
,即相同时间通过的路程相同,则汽车正在远离测速仪且做匀
速运动,故选A.
11.(1)远离 理由见解析 (2)3 m/s (3)1.5 m/s
[解析] (1)小车远离接收器,因为超声波接收的时间变大
(2)由数据可知小车做匀速运动,0.4 s 末的速度为v=0.404 0.4
−
0.4
×300 m/s=3 m/s
(3)由题意可知,小车在两次发射信号之间运动的时间为t= 0.5-0.3-0.004
2
+0.006
2
s=0.201 s,运动的距离为x=(
0.006
2
-0.004
2
)×300 m=0.3 m,所以小车的速度为v=x
t
=
0.3
0.201
m/s=1.5 m/s
