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第1讲　运动的描述
北京时间2024年4月25日20时59分,搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,约10分钟后,神舟十八号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道。 (1)请你创设两个问题,一个问题飞船可以视为质点,一个问题飞船不能视为质点。你来选择两个不同的参考系,让飞船分别是运动的和静止的。 (2)发射过程飞船的位移和路程相同吗 大小相等吗 该过程飞船的平均速度和平均速率如何计算 (3)材料中数字分别是时间还是时刻 要估算飞船发射过程的平均加速度,还需要知道哪些信息
1.(2024·广东广州月考)(多选)如图所示为某赛车赛道简图,赛车从A点出发,每隔相同时间依次记录一个位置,即B、C、D、E、F。已知最大距离AB=AC=6 km,最小距离AF=2 km,BC段赛道的长度等于CD段赛道的长度。下列说法正确的是(　　)
[A] AB段与AC段的位移相同
[B] AB段的平均速度大小是AF段的15倍
[C] BC段与CD段的平均速率相等
[D] CD段中间时刻的速度等于CD段的平均速度
2.2023年7月12日9时00分,朱雀二号遥二液氧甲烷运载火箭在我国酒泉卫星发射中心发射成功,火箭进入预定轨道飞行,试验任务取得成功。下列说法正确的是(　　)
[A] 火箭的速度越大,加速度越大
[B] 火箭的速度变化越大,加速度越大
[C] 火箭的速度变化越快,加速度越大
[D] 火箭的加速度方向总是与速度的方向相同
考点一　质点　参考系　位移　路程
[例1] 【质点】 在下列研究中可将运动员视为质点的是(　　)
[A] 研究跳水运动员的入水动作
[B] 研究体操运动员的空中转体姿态
[C] 研究运动员在百米比赛中的平均速度
[D] 研究攀岩运动员通过某个攀岩支点的动作
[拓展] 【参考系】 跳水运动员入水过程,选水面为参考系,运动员是运动的还是静止的 2024年7月31日,我国运动员在巴黎奥运会女子双人10米台决赛中配合默契,动作如同“复制粘贴”,得分一路领先,以359.10分强势摘金,在跳水过程中,若将两名运动员看成质点,选其中一名运动员为参考系,则另一名运动员是运动的还是静止的
[例2] 【位移和路程】 如图所示,某人沿着倾角为45°的楼梯从一楼A位置走到了二楼B位置,如果楼梯间的宽度为L,则人的位移大小和路程分别为(　　)
[A] 2L,L
[B] 2L,(1+2)L
[C] L,2L
[D] L,(1+2)L
对质点、参考系、位移的理解
质点不同于几何“点” 质点无大小但有质量,实际物体能否看成质点是由研究的问题决定的,而不是依据物体自身大小和形状来判断的
参考系的“两性” (1)任意性:参考系的选取原则上是任意的,但是为了研究方便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
区别位移和路程的两个关键点 (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:位移应用平行四边形定则运算,路程应用代数运算
考点二　速度　平均速度　瞬时速度
1.平均速度和瞬时速度的区别与联系
区 别 平均速度是过程量,表示物体在某段时间或某段位移内运动的平均快慢程度
瞬时速度是状态量,表示物体在某一时刻或某一位置运动的快慢
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近似为瞬时速度
2.平均速度与平均速率的比较
(1)平均速度是位移与时间之比,平均速率是路程与时间之比。
(2)一般情况下,平均速率大于平均速度的大小,只有在单向直线运动中,平均速率才等于平均速度的大小。
3.两个平均速度公式的使用条件
v=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”和发生这段位移所用的“时间”;而v=只适用于匀变速直线运动。
[例3] 【平均速度和瞬时速度的理解】 平潭海峡公铁两用大桥全长16.34 km,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20 m/s 时,列车通过该桥的运行速度不能超过300 km/h,下列说法正确的是(　　)
[A] 题目中“全长16.34 km”指的是位移大小
[B] “风速超过20 m/s”“不能超过300 km/h”中所指的速度均为瞬时速度
[C] “风速超过20 m/s”指的是平均速度,“不能超过300 km/h”指的是瞬时速度
[D] 假设某火车通过该大桥所用时间为0.08 h,则平均速度约为204 km/h
[例4] 【平均速度和瞬时速度的计算】 (2024·四川成都期中)(多选)运动员进行“折返跑”训练,从A点沿直线跑到B点,又从B点沿原路返回A点,A、B两点直线距离为50 m,总用时20 s,下列对运动员在整个运动过程中的描述正确的是(　　)
[A] 位移大小为100 m
[B] 路程为100 m
[C] 平均速度大小为5 m/s
[D] 平均速率为5 m/s
考点三　加速度
1.速度、速度变化量和加速度的对比
　比较 项目　 速度 速度变化量 加速度
物理 意义 描述物体运动快慢和方向的物理量 描述物体速度变化的物理量,是过程量 描述物体速度变化快慢的物理量
定义式 v= Δv=v-v0 a==
决定 因素 在任一时刻的速度v的大小由v0、a、Δt决定 由Δv=aΔt知,Δv由a与Δt决定 由a=知,a由F、m决定
方向 与位移方向相同 与加速度方向相同 由F的方向决定,而与v0、v的方向无关,与Δv同向
2.对加速度大小和方向的进一步理解
[例5] 【加速度的理解】 下列几种运动中,实际不可能存在的是(　　)
[A] 物体的速率不变,但加速度不为零
[B] 物体的速度越来越小,加速度越来越大
[C] 物体的加速度越来越小,速度越来越大
[D] 物体的加速度不变(不为零),速度也保持不变
[例6] 【加速度的计算】 在蹦床比赛过程中,某运动员从高处自由落下,以大小为8 m/s的竖直速度着网,与网作用后,沿着竖直方向以大小为10 m/s的速度弹回,已知运动员与网接触的时间Δt=1.0 s,那么运动员在与网接触的这段时间内加速度的大小和方向分别为(　　)
[A] 2.0 m/s2,竖直向下
[B] 8.0 m/s2,竖直向上
[C] 10.0 m/s2,竖直向下
[D] 18.0 m/s2,竖直向上
(满分:60分)
对点1.质点　参考系　位移　路程
1.(4分)(2024·湖北孝昌三模)如图所示是我国某型号空中加油机给两架战机同时加油的瞬间,则(　　)
[A] 研究加油问题时,加油机可视为质点
[B] 加油过程中,加油机的惯性越来越大
[C] 以加油机为参考系,两架战机是运动的
[D] 以某架战机为参考系,加油机和另一架战机都是静止的
2.(4分)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8 m,小车在桥架上单向移动了6 m。该次作业中小车相对地面的位移大小为(　　)
[A] 6 m [B] 8 m
[C] 10 m [D] 14 m
3.(4分)(2024·福建莆田模拟)2023年5月28日上午10时32分,国产大飞机C919迎来商业首飞,标志着中国具备了自主研制大型客机的能力。某次该大飞机在机场直跑道由静止开始加速,用时30 s经过2 100 m起飞,又经过20 s达到离地高度400 m 处。下列说法正确的是(　　)
[A] 10时32分和30 s都是指时刻
[B] 大飞机在直跑道上的平均速度为70 m/s
[C] 大飞机离地起飞时的瞬时速度为70 m/s
[D] 大飞机开始运动50 s内的位移是2 500 m
4.(4分)(2024·吉林长春模拟)如图,齐齐哈尔到长春的直线距离约为400 km。某旅客乘高铁从齐齐哈尔出发经哈尔滨到达长春,总里程约为525 km,用时为2.5 h。则在整个行程中该旅客(　　)
[A] 位移大小约为525 km,平均速度大小约为160 km/h
[B] 位移大小约为400 km,平均速度大小约为160 km/h
[C] 位移大小约为525 km,平均速度大小约为210 km/h
[D] 位移大小约为400 km,平均速度大小约为210 km/h
5.(4分)(2024·河北张家口模拟)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] 此人的位移为πR
[C] 此人的平均速度为
[D] 此人的平均速率为
6.(4分)某些汽车品牌会在尾部标明车辆启动加速度,例如55 TFSI(如图),其启动加速度约为0.55g,即5.5 m/s2,如果一辆纯电动汽车从0加速到100 km/h需要1.9 s,那么它的尾部该标写的数字约为(　　)
[A] 100 [B] 120 [C] 150 [D] 180
7.(6分)(多选)一物体做匀变速直线运动,某时刻速度大小为5 m/s,1 s后速度大小变为
8 m/s,则关于该物体的加速度的说法可能正确的是(　　)
[A] 加速度的大小为3 m/s2,方向与初速度的方向相反
[B] 加速度的大小为3 m/s2,方向与初速度的方向相同
[C] 加速度的大小为13 m/s2,方向与初速度的方向相反
[D] 加速度的大小为13 m/s2,方向与初速度的方向相同
8.(4分)如图所示,为了测量气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为d=0.5 cm的遮光板。滑块向右做匀加速直线运动,依次通过两个光电门A和B。光电门上的黑点处有极细的激光束,从遮光板挡住光束时开始计时,不挡光束时停止计时。现记录了遮光板通过第一个光电门所用的时间为Δt1=0.050 s,通过第二个光电门所用的时间为Δt2=0.010 s,滑块从A到B经历的时间为Δt3=0.50 s,则滑块的加速度大小应为(　　)
[A] 0.67 m/s2 [B] 0.74 m/s2
[C] 0.80 m/s2 [D] 1.20 m/s
9.(4分)(2024·浙江杭州阶段练习)火箭发射时,速度能在10 s内由0增加到100 m/s;汽车以30 m/s的速度行驶,急刹车时能在2.5 s内停下来,规定初速度的方向为正方向,下列说法正确的是(　　)
[A] 10 s内火箭的速度变化量为10 m/s
[B] 2.5 s内汽车的速度变化量为-30 m/s
[C] 火箭的速度变化比汽车的快
[D] 火箭的加速度比汽车的加速度大
10.(6分)(2024·陕西渭南质检)(多选)一段高速公路上限速120 km/h,为监控车辆是否超速,设置了一些“电子警察”系统,其工作原理如图所示:路面下,距离L埋设两个传感器线圈A和B,当有车辆经过线圈正上方时,传感器能向数据采集器发出一个电信号;若有一辆汽车(在本题中可看作质点)经过该路段,两传感器先后向数据采集器发送信号,时间间隔为Δt,经微型计算机处理后得出该车的速度。若超速,则计算机将控制架设在路面上方的照相机C对汽车拍照,留下违法证据。根据以上信息,下列说法正确的是(　　)
[A] 计算汽车速度的表达式v=
[B] 计算汽车速度的表达式v=
[C] 若L=8 m,Δt=0.2 s,照相机将会拍照
[D] 若L=8 m,Δt=0.3 s,照相机将会拍照
11.(16分)(2024·江苏连云港月考)如图所示是用运动传感器测小车速度的示意图,这个系统由A、B两个小盒组成,A盒装有红外线发射器和超声波发射器,B盒装有红外线接收器和超声波接收器,A盒被固定在向右匀速运动的小车上,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,B盒接收到红外线脉冲时开始计时,接收到超声波脉冲时停止计时,若两者的时间差为t1,空气中的声速为v0。(红外线的传播时间可以忽略)
(1)求开始计时时A与B之间的距离x1;
(2)经过Δt时间后,A再次同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲,此次B接收的时间差为t2,求A两次发射过程中,小车运动的距离Δx及小车运动的速度v的大小。
第1讲　运动的描述（解析版）
1.(2024·广东广州月考)(多选)如图所示为某赛车赛道简图,赛车从A点出发,每隔相同时间依次记录一个位置,即B、C、D、E、F。已知最大距离AB=AC=6 km,最小距离AF=2 km,BC段赛道的长度等于CD段赛道的长度。下列说法正确的是(　　)
[A] AB段与AC段的位移相同
[B] AB段的平均速度大小是AF段的15倍
[C] BC段与CD段的平均速率相等
[D] CD段中间时刻的速度等于CD段的平均速度
【答案】 BC
2.2023年7月12日9时00分,朱雀二号遥二液氧甲烷运载火箭在我国酒泉卫星发射中心发射成功,火箭进入预定轨道飞行,试验任务取得成功。下列说法正确的是(　　)
[A] 火箭的速度越大,加速度越大
[B] 火箭的速度变化越大,加速度越大
[C] 火箭的速度变化越快,加速度越大
[D] 火箭的加速度方向总是与速度的方向相同
【答案】 C
考点一　质点　参考系　位移　路程
[例1] 【质点】 在下列研究中可将运动员视为质点的是(　　)
[A] 研究跳水运动员的入水动作
[B] 研究体操运动员的空中转体姿态
[C] 研究运动员在百米比赛中的平均速度
[D] 研究攀岩运动员通过某个攀岩支点的动作
【答案】 C
【解析】 研究跳水运动员的入水动作时,运动员的形状和大小对所研究问题的影响不能忽略,此时运动员不能视为质点,故A错误;研究体操运动员的空中转体姿态时,运动员的形状和大小对所研究问题的影响不能忽略,此时运动员不能视为质点,故B错误;研究运动员在百米比赛中的平均速度时,运动员的形状和大小对所研究问题的影响能够忽略,此时运动员能视为质点,故C正确;研究攀岩运动员通过某个攀岩支点的动作时,运动员的形状和大小对所研究问题的影响不能忽略,此时运动员不能视为质点,故D错误。
[拓展] 【参考系】 跳水运动员入水过程,选水面为参考系,运动员是运动的还是静止的 2024年7月31日,我国运动员在巴黎奥运会女子双人10米台决赛中配合默契,动作如同“复制粘贴”,得分一路领先,以359.10分强势摘金,在跳水过程中,若将两名运动员看成质点,选其中一名运动员为参考系,则另一名运动员是运动的还是静止的
【答案】 运动的　静止的
[例2] 【位移和路程】 如图所示,某人沿着倾角为45°的楼梯从一楼A位置走到了二楼B位置,如果楼梯间的宽度为L,则人的位移大小和路程分别为(　　)
[A] 2L,L
[B] 2L,(1+2)L
[C] L,2L
[D] L,(1+2)L
【答案】 D
【解析】 根据几何关系可知,由A到B的位移大小为=L,路程为L+2=(1+2)L。
对质点、参考系、位移的理解
质点不同于几何“点” 质点无大小但有质量,实际物体能否看成质点是由研究的问题决定的,而不是依据物体自身大小和形状来判断的
参考系的“两性” (1)任意性:参考系的选取原则上是任意的,但是为了研究方便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
区别位移和路程的两个关键点 (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:位移应用平行四边形定则运算,路程应用代数运算
考点二　速度　平均速度　瞬时速度
1.平均速度和瞬时速度的区别与联系
区 别 平均速度是过程量,表示物体在某段时间或某段位移内运动的平均快慢程度
瞬时速度是状态量,表示物体在某一时刻或某一位置运动的快慢
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近似为瞬时速度
2.平均速度与平均速率的比较
(1)平均速度是位移与时间之比,平均速率是路程与时间之比。
(2)一般情况下,平均速率大于平均速度的大小,只有在单向直线运动中,平均速率才等于平均速度的大小。
3.两个平均速度公式的使用条件
v=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”和发生这段位移所用的“时间”;而v=只适用于匀变速直线运动。
[例3] 【平均速度和瞬时速度的理解】 平潭海峡公铁两用大桥全长16.34 km,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20 m/s 时,列车通过该桥的运行速度不能超过300 km/h,下列说法正确的是(　　)
[A] 题目中“全长16.34 km”指的是位移大小
[B] “风速超过20 m/s”“不能超过300 km/h”中所指的速度均为瞬时速度
[C] “风速超过20 m/s”指的是平均速度,“不能超过300 km/h”指的是瞬时速度
[D] 假设某火车通过该大桥所用时间为0.08 h,则平均速度约为204 km/h
【答案】 B
【解析】 题目中“全长16.34 km”指的是该大桥的长度,指路程大小,A错误;“风速超过
20 m/s”“不能超过300 km/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;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。
[例4] 【平均速度和瞬时速度的计算】 (2024·四川成都期中)(多选)运动员进行“折返跑”训练,从A点沿直线跑到B点,又从B点沿原路返回A点,A、B两点直线距离为50 m,总用时20 s,下列对运动员在整个运动过程中的描述正确的是(　　)
[A] 位移大小为100 m
[B] 路程为100 m
[C] 平均速度大小为5 m/s
[D] 平均速率为5 m/s
【答案】 BD
【解析】 由于初、末位置都在A点,所以运动员在整个运动过程中的位移大小为0,则平均速度大小为==0,故A、C错误;运动员在整个运动过程中的路程为s=50 m+50 m=100 m,则平均速率为v== m/s=5 m/s,故B、D正确。
考点三　加速度
1.速度、速度变化量和加速度的对比
　比较 项目　 速度 速度变化量 加速度
物理 意义 描述物体运动快慢和方向的物理量 描述物体速度变化的物理量,是过程量 描述物体速度变化快慢的物理量
定义式 v= Δv=v-v0 a==
决定 因素 在任一时刻的速度v的大小由v0、a、Δt决定 由Δv=aΔt知,Δv由a与Δt决定 由a=知,a由F、m决定
方向 与位移方向相同 与加速度方向相同 由F的方向决定,而与v0、v的方向无关,与Δv同向
2.对加速度大小和方向的进一步理解
[例5] 【加速度的理解】 下列几种运动中,实际不可能存在的是(　　)
[A] 物体的速率不变,但加速度不为零
[B] 物体的速度越来越小,加速度越来越大
[C] 物体的加速度越来越小,速度越来越大
[D] 物体的加速度不变(不为零),速度也保持不变
【答案】 D
【解析】 物体的速率不变,但加速度不为零是可能的,例如匀速圆周运动,故A可能,不符合题意;若物体做加速度增大的减速运动,则加速度越来越大,速度越来越小,故B可能,不符合题意;若物体做加速度减小的加速运动,则加速度越来越小,速度越来越大,故C可能,不符合题意;若加速度不为零,则速度一定发生变化,故D不可能,符合题意。
[例6] 【加速度的计算】 在蹦床比赛过程中,某运动员从高处自由落下,以大小为8 m/s的竖直速度着网,与网作用后,沿着竖直方向以大小为10 m/s的速度弹回,已知运动员与网接触的时间Δt=1.0 s,那么运动员在与网接触的这段时间内加速度的大小和方向分别为(　　)
[A] 2.0 m/s2,竖直向下
[B] 8.0 m/s2,竖直向上
[C] 10.0 m/s2,竖直向下
[D] 18.0 m/s2,竖直向上
【答案】 D
【解析】 规定竖直向下为正方向,v1方向与正方向相同,v2方向与正方向相反,根据加速度定义式得a== m/s2=-18 m/s2,负号表示与正方向相反,即加速度方向竖直向上。
(满分:60分)
对点1.质点　参考系　位移　路程
1.(4分)(2024·湖北孝昌三模)如图所示是我国某型号空中加油机给两架战机同时加油的瞬间,则(　　)
[A] 研究加油问题时,加油机可视为质点
[B] 加油过程中,加油机的惯性越来越大
[C] 以加油机为参考系,两架战机是运动的
[D] 以某架战机为参考系,加油机和另一架战机都是静止的
【答案】 D
【解析】 研究加油问题时,加油机的形状和大小对所研究的问题的影响不能忽略,因此研究加油问题时,加油机不能视为质点,A错误;物体的惯性大小由质量决定,加油过程中,加油机的质量减小,则其惯性减小,B错误;为了确保安全,加油过程中,加油机和另外两架战机三者的相对位置需要保持不变,则以加油机为参考系,两架战机是静止的,以某架战机为参考系,加油机和另一架战机也都是静止的,C错误,D正确。
2.(4分)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8 m,小车在桥架上单向移动了6 m。该次作业中小车相对地面的位移大小为(　　)
[A] 6 m [B] 8 m
[C] 10 m [D] 14 m
【答案】 C
【解析】 该次作业中小车相对地面的位移大小为x== m=10 m。
对点2.速度　平均速度　瞬时速度
3.(4分)(2024·福建莆田模拟)2023年5月28日上午10时32分,国产大飞机C919迎来商业首飞,标志着中国具备了自主研制大型客机的能力。某次该大飞机在机场直跑道由静止开始加速,用时30 s经过2 100 m起飞,又经过20 s达到离地高度400 m 处。下列说法正确的是(　　)
[A] 10时32分和30 s都是指时刻
[B] 大飞机在直跑道上的平均速度为70 m/s
[C] 大飞机离地起飞时的瞬时速度为70 m/s
[D] 大飞机开始运动50 s内的位移是2 500 m
【答案】 B
【解析】 10时32分指的是时刻,30 s指的是时间间隔,故A错误;大飞机在直跑道上的平均速度v== m/s=70 m/s,故B正确;根据题意无法求出大飞机离地起飞时的瞬时速度,故C错误;大飞机开始运动50 s内的运行轨迹不是单方向的直线运动,故位移x′≠
2 100 m+400 m=2 500 m,故D错误。
4.(4分)(2024·吉林长春模拟)如图,齐齐哈尔到长春的直线距离约为400 km。某旅客乘高铁从齐齐哈尔出发经哈尔滨到达长春,总里程约为525 km,用时为2.5 h。则在整个行程中该旅客(　　)
[A] 位移大小约为525 km,平均速度大小约为160 km/h
[B] 位移大小约为400 km,平均速度大小约为160 km/h
[C] 位移大小约为525 km,平均速度大小约为210 km/h
[D] 位移大小约为400 km,平均速度大小约为210 km/h
【答案】 B
【解析】 位移是起点到终点的有向线段,则在整个行程中该旅客位移大小约为400 km,平均速度大小约为v== km/h=160 km/h。故选B。
5.(4分)(2024·河北张家口模拟)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] 此人的位移为πR
[C] 此人的平均速度为
[D] 此人的平均速率为
【答案】 C
【解析】 t指的是此人从A点走到B点的时间间隔,为时间,A错误;位移大小指的是从初位置指向末位置的有向线段的长度,则此人的位移为2R,B错误;此人的平均速度为v==,C正确;此人的路程为πR,则平均速率v′=,D错误。
对点3.加速度
6.(4分)某些汽车品牌会在尾部标明车辆启动加速度,例如55 TFSI(如图),其启动加速度约为0.55g,即5.5 m/s2,如果一辆纯电动汽车从0加速到100 km/h需要1.9 s,那么它的尾部该标写的数字约为(　　)
[A] 100 [B] 120 [C] 150 [D] 180
【答案】 C
【解析】 加速度大小为a== m/s2≈15 m/s2,尾部该标写的数字约为150。
7.(6分)(多选)一物体做匀变速直线运动,某时刻速度大小为5 m/s,1 s后速度大小变为
8 m/s,则关于该物体的加速度的说法可能正确的是(　　)
[A] 加速度的大小为3 m/s2,方向与初速度的方向相反
[B] 加速度的大小为3 m/s2,方向与初速度的方向相同
[C] 加速度的大小为13 m/s2,方向与初速度的方向相反
[D] 加速度的大小为13 m/s2,方向与初速度的方向相同
【答案】 BC
【解析】 以初速度的方向为正方向,若初、末速度方向相同,加速度a== m/s2=3 m/s2,A错误,B正确;若初、末速度方向相反,加速度a== m/s2=-13 m/s2,负号表示加速度方向与初速度的方向相反,C正确,D错误。
8.(4分)如图所示,为了测量气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为d=0.5 cm的遮光板。滑块向右做匀加速直线运动,依次通过两个光电门A和B。光电门上的黑点处有极细的激光束,从遮光板挡住光束时开始计时,不挡光束时停止计时。现记录了遮光板通过第一个光电门所用的时间为Δt1=0.050 s,通过第二个光电门所用的时间为Δt2=0.010 s,滑块从A到B经历的时间为Δt3=0.50 s,则滑块的加速度大小应为(　　)
[A] 0.67 m/s2 [B] 0.74 m/s2
[C] 0.80 m/s2 [D] 1.20 m/s2
【答案】 C
【解析】 遮光板通过第一个光电门的速度大小为v1== m/s=0.1 m/s,遮光板通过第二个光电门的速度大小为v2== m/s=0.5 m/s,因此滑块的加速度大小为a== m/s2=0.80 m/s2,C正确。
9.(4分)(2024·浙江杭州阶段练习)火箭发射时,速度能在10 s内由0增加到100 m/s;汽车以30 m/s的速度行驶,急刹车时能在2.5 s内停下来,规定初速度的方向为正方向,下列说法正确的是(　　)
[A] 10 s内火箭的速度变化量为10 m/s
[B] 2.5 s内汽车的速度变化量为-30 m/s
[C] 火箭的速度变化比汽车的快
[D] 火箭的加速度比汽车的加速度大
【答案】 B
【解析】 10 s内火箭的速度变化量为Δv1=v1-v01=100 m/s-0=100 m/s,故A错误;2.5 s内汽车的速度变化量为Δv2=v2-v02=0-30 m/s=-30 m/s,故B正确;火箭的加速度大小为a1== m/s2=10 m/s2,汽车的加速度大小为a=||= m/s2=12 m/s2,则火箭的加速度比汽车的加速度小,所以火箭的速度变化比汽车的慢,故C、D错误。
10.(6分)(2024·陕西渭南质检)(多选)一段高速公路上限速120 km/h,为监控车辆是否超速,设置了一些“电子警察”系统,其工作原理如图所示:路面下,距离L埋设两个传感器线圈A和B,当有车辆经过线圈正上方时,传感器能向数据采集器发出一个电信号;若有一辆汽车(在本题中可看作质点)经过该路段,两传感器先后向数据采集器发送信号,时间间隔为Δt,经微型计算机处理后得出该车的速度。若超速,则计算机将控制架设在路面上方的照相机C对汽车拍照,留下违法证据。根据以上信息,下列说法正确的是(　　)
[A] 计算汽车速度的表达式v=
[B] 计算汽车速度的表达式v=
[C] 若L=8 m,Δt=0.2 s,照相机将会拍照
[D] 若L=8 m,Δt=0.3 s,照相机将会拍照
【答案】 AC
【解析】 计算汽车速度的原理是利用短时间内的平均速度来代替瞬时速度,故汽车速度的表达式为v=,A正确,B错误;若L=8 m,Δt=0.2 s,则汽车的速度v==40 m/s=144 km/h>
120 km/h,超速,照相机将会拍照,C正确;若L=8 m,Δt=0.3 s,则汽车的速度v==96 km/h<
120 km/h,未超速,照相机不会拍照,D错误。
11.(16分)(2024·江苏连云港月考)如图所示是用运动传感器测小车速度的示意图,这个系统由A、B两个小盒组成,A盒装有红外线发射器和超声波发射器,B盒装有红外线接收器和超声波接收器,A盒被固定在向右匀速运动的小车上,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,B盒接收到红外线脉冲时开始计时,接收到超声波脉冲时停止计时,若两者的时间差为t1,空气中的声速为v0。(红外线的传播时间可以忽略)
(1)求开始计时时A与B之间的距离x1;
(2)经过Δt时间后,A再次同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲,此次B接收的时间差为t2,求A两次发射过程中,小车运动的距离Δx及小车运动的速度v的大小。
【答案】 (1)v0t1　(2)v0(t2-t1)　
【解析】 (1)依题意,由于红外线的传播时间可以忽略,可得开始计时时A、B间的距离为x1=v0t1。
(2)进行第二次测量时,A、B间的距离为
x2=v0t2,
则小车运动的距离Δx=x2-x1=v0(t2-t1),
A两次发射脉冲的时间间隔为Δt,即为小车运动Δx所用的时间,则小车运动的速度为v=,
解得v=。(共52张PPT)
高中总复习·物理
第1讲　
运动的描述
情境导思
北京时间2024年4月25日20时59分,搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,约10分钟后,神舟十八号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道。
(1)请你创设两个问题,一个问题飞船可以视为质点,一个问题飞船不能视为质点。你来选择两个不同的参考系,让飞船分别是运动的和静止的。
(2)发射过程飞船的位移和路程相同吗 大小相等吗 该过程飞船的平均速度和平均速率如何计算
(3)材料中数字分别是时间还是时刻 要估算飞船发射过程的平均加速度,还需要知道哪些信息
知识构建
小题试做
1.(2024·广东广州月考)(多选)如图所示为某赛车赛道简图,赛车从A点出发,每隔相同时间依次记录一个位置,即B、C、D、E、F。已知最大距离AB=AC=6 km,最小距离AF=2 km,BC段赛道的长度等于CD段赛道的长度。下列说法正确的是(　 　)
[A] AB段与AC段的位移相同
[B] AB段的平均速度大小是AF段的15倍
[C] BC段与CD段的平均速率相等
[D] CD段中间时刻的速度等于CD段的平均速度
BC
小题试做
2.2023年7月12日9时00分,朱雀二号遥二液氧甲烷运载火箭在我国酒泉卫星发射中心发射成功,火箭进入预定轨道飞行,试验任务取得成功。下列说法正确的是(　　)
[A] 火箭的速度越大,加速度越大
[B] 火箭的速度变化越大,加速度越大
[C] 火箭的速度变化越快,加速度越大
[D] 火箭的加速度方向总是与速度的方向相同
C
高中总复习·物理
考点一
质点　参考系　位移　路程
[例1] 【质点】 在下列研究中可将运动员视为质点的是(　　)
[A] 研究跳水运动员的入水动作
[B] 研究体操运动员的空中转体姿态
[C] 研究运动员在百米比赛中的平均速度
[D] 研究攀岩运动员通过某个攀岩支点的动作
C
【解析】 研究跳水运动员的入水动作时,运动员的形状和大小对所研究问题的影响不能忽略,此时运动员不能视为质点,故A错误;研究体操运动员的空中转体姿态时,运动员的形状和大小对所研究问题的影响不能忽略,此时运动员不能视为质点,故B错误;研究运动员在百米比赛中的平均速度时,运动员的形状和大小对所研究问题的影响能够忽略,此时运动员能视为质点,故C正确;研究攀岩运动员通过某个攀岩支点的动作时,运动员的形状和大小对所研究问题的影响不能忽略,此时运动员不能视为质点,故D错误。
[拓展] 【参考系】 跳水运动员入水过程,选水面为参考系,运动员是运动的还是静止的 2024年7月31日,我国运动员在巴黎奥运会女子双人10米台决赛中配合默契,动作如同“复制粘贴”,得分一路领先,以359.10分强势摘金,在跳水过程中,若将两名运动员看成质点,选其中一名运动员为参考系,则另一名运动员是运动的还是静止的
【答案】 运动的　静止的
[例2] 【位移和路程】 如图所示,某人沿着倾角为45°的楼梯从一楼A位置走到了二楼B位置,如果楼梯间的宽度为L,则人的位移大小和路程分别为(　　)
D
方法点拨
对质点、参考系、位移的理解
质点不同于几何“点” 质点无大小但有质量,实际物体能否看成质点是由研究的问题决定的,而不是依据物体自身大小和形状来判断的
参考系的“两性” (1)任意性:参考系的选取原则上是任意的,但是为了研究方便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
区别位移和路程的两个关键点 (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:位移应用平行四边形定则运算,路程应用代数运算
高中总复习·物理
考点二
速度　平均速度　瞬时速度
1.平均速度和瞬时速度的区别与联系
2.平均速度与平均速率的比较
(1)平均速度是位移与时间之比,平均速率是路程与时间之比。
(2)一般情况下,平均速率大于平均速度的大小,只有在单向直线运动中,平均速率才等于平均速度的大小。
3.两个平均速度公式的使用条件
[例3] 【平均速度和瞬时速度的理解】 平潭海峡公铁两用大桥全长16.34 km,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20 m/s 时,列车通过该桥的运行速度不能超过300 km/h,下列说法正确的是(　　)
[A] 题目中“全长16.34 km”指的是位移大小
[B] “风速超过20 m/s”“不能超过300 km/h”中所指的速度均为瞬时速度
[C] “风速超过20 m/s”指的是平均速度,“不能超过300 km/h”指的是瞬时速度
[D] 假设某火车通过该大桥所用时间为0.08 h,则平均速度约为204 km/h
B
【解析】 题目中“全长16.34 km”指的是该大桥的长度,指路程大小,A错误;
“风速超过20 m/s”“不能超过300 km/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;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。
[例4] 【平均速度和瞬时速度的计算】 (2024·四川成都期中)(多选)运动员进行“折返跑”训练,从A点沿直线跑到B点,又从B点沿原路返回A点,A、B两点直线距离为50 m,总用时20 s,下列对运动员在整个运动过程中的描述正确的是(　 　)
[A] 位移大小为100 m
[B] 路程为100 m
[C] 平均速度大小为5 m/s
[D] 平均速率为5 m/s
BD
高中总复习·物理
考点三
加速度
1.速度、速度变化量和加速度的对比
2.对加速度大小和方向的进一步理解
[例5] 【加速度的理解】 下列几种运动中,实际不可能存在的是(　　)
[A] 物体的速率不变,但加速度不为零
[B] 物体的速度越来越小,加速度越来越大
[C] 物体的加速度越来越小,速度越来越大
[D] 物体的加速度不变(不为零),速度也保持不变
D
【解析】 物体的速率不变,但加速度不为零是可能的,例如匀速圆周运动,故A可能,不符合题意;若物体做加速度增大的减速运动,则加速度越来越大,速度越来越小,故B可能,不符合题意;若物体做加速度减小的加速运动,则加速度越来越小,速度越来越大,故C可能,不符合题意;若加速度不为零,则速度一定发生变化,故D不可能,符合题意。
[例6] 【加速度的计算】 在蹦床比赛过程中,某运动员从高处自由落下,以大小为8 m/s的竖直速度着网,与网作用后,沿着竖直方向以大小为10 m/s的速度弹回,已知运动员与网接触的时间Δt=1.0 s,那么运动员在与网接触的这段时间内加速度的大小和方向分别为(　　)
[A] 2.0 m/s2,竖直向下
[B] 8.0 m/s2,竖直向上
[C] 10.0 m/s2,竖直向下
[D] 18.0 m/s2,竖直向上
D
高中总复习·物理
(满分:60分)
课时巩固
基础对点练
对点1.质点　参考系　位移　路程
1.(4分)(2024·湖北孝昌三模)如图所示是我国某型号空中加油机给两架战机同时加油的瞬间,则(　　)
[A] 研究加油问题时,加油机可视为质点
[B] 加油过程中,加油机的惯性越来越大
[C] 以加油机为参考系,两架战机是运动的
[D] 以某架战机为参考系,加油机和另一架战机都是静止的
D
【解析】 研究加油问题时,加油机的形状和大小对所研究的问题的影响不能忽略,因此研究加油问题时,加油机不能视为质点,A错误;物体的惯性大小由质量决定,加油过程中,加油机的质量减小,则其惯性减小,B错误;为了确保安全,加油过程中,加油机和另外两架战机三者的相对位置需要保持不变,则以加油机为参考系,两架战机是静止的,以某架战机为参考系,加油机和另一架战机也都是静止的,C错误,D正确。
2.(4分)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8 m,小车在桥架上单向移动了6 m。该次作业中小车相对地面的位移大小为(　　)
[A] 6 m [B] 8 m
[C] 10 m [D] 14 m
C
对点2.速度　平均速度　瞬时速度
3.(4分)(2024·福建莆田模拟)2023年5月28日上午10时32分,国产大飞机C919迎来商业首飞,标志着中国具备了自主研制大型客机的能力。某次该大飞机在机场直跑道由静止开始加速,用时30 s经过2 100 m起飞,又经过20 s达到离地高度400 m 处。下列说法正确的是(　　)
[A] 10时32分和30 s都是指时刻
[B] 大飞机在直跑道上的平均速度为70 m/s
[C] 大飞机离地起飞时的瞬时速度为70 m/s
[D] 大飞机开始运动50 s内的位移是2 500 m
B
4.(4分)(2024·吉林长春模拟)如图,齐齐哈尔到长春的直线距离约为400 km。某旅客乘高铁从齐齐哈尔出发经哈尔滨到达长春,总里程约为525 km,用时为2.5 h。则在整个行程中该旅客(　　)
[A] 位移大小约为525 km,平均速度大小约为160 km/h
[B] 位移大小约为400 km,平均速度大小约为160 km/h
[C] 位移大小约为525 km,平均速度大小约为210 km/h
[D] 位移大小约为400 km,平均速度大小约为210 km/h
B
5.(4分)(2024·河北张家口模拟)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(　　)
C
对点3.加速度
6.(4分)某些汽车品牌会在尾部标明车辆启动加速度,例如55 TFSI(如图),其启动加速度约为0.55g,即5.5 m/s2,如果一辆纯电动汽车从0加速到100 km/h需要1.9 s,那么它的尾部该标写的数字约为(　　)
[A] 100 [B] 120 [C] 150 [D] 180
C
7.(6分)(多选)一物体做匀变速直线运动,某时刻速度大小为5 m/s,1 s后速度大小变为8 m/s,则关于该物体的加速度的说法可能正确的是(　　 )
[A] 加速度的大小为3 m/s2,方向与初速度的方向相反
[B] 加速度的大小为3 m/s2,方向与初速度的方向相同
[C] 加速度的大小为13 m/s2,方向与初速度的方向相反
[D] 加速度的大小为13 m/s2,方向与初速度的方向相同
BC
8.(4分)如图所示,为了测量气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为d=0.5 cm的遮光板。滑块向右做匀加速直线运动,依次通过两个光电门A和B。光电门上的黑点处有极细的激光束,从遮光板挡住光束时开始计时,不挡光束时停止计时。现记录了遮光板通过第一个光电门所用的时间为Δt1=
0.050 s,通过第二个光电门所用的时间为Δt2=0.010 s,滑块从A到B经历的时间为Δt3=0.50 s,则滑块的加速度大小应为(　　)
[A] 0.67 m/s2 [B] 0.74 m/s2
[C] 0.80 m/s2 [D] 1.20 m/s2
C
9.(4分)(2024·浙江杭州阶段练习)火箭发射时,速度能在10 s内由0增加到100 m/s;汽车以30 m/s的速度行驶,急刹车时能在2.5 s内停下来,规定初速度的方向为正方向,下列说法正确的是(　　)
[A] 10 s内火箭的速度变化量为10 m/s
[B] 2.5 s内汽车的速度变化量为-30 m/s
[C] 火箭的速度变化比汽车的快
[D] 火箭的加速度比汽车的加速度大
综合提升练
B
10.(6分)(2024·陕西渭南质检)(多选)一段高速公路上限速120 km/h,为监控车辆是否超速,设置了一些“电子警察”系统,其工作原理如图所示:路面下,距离L埋设两个传感器线圈A和B,当有车辆经过线圈正上方时,传感器能向数据采集器发出一个电信号;若有一辆汽车
(在本题中可看作质点)经过该路段,两传感器先后向数据采集器发送信号,时间间隔为Δt,经微型计算机处理后得出该车的速度。若超速,则计算机将控制架设在路面上方的照相机C对汽车拍照,留下违法证据。根据以上信息,下列说法正确的是(　 　 )
AC
11.(16分)(2024·江苏连云港月考)如图所示是用运动传感器测小车速度的示意图,这个系统由A、B两个小盒组成,A盒装有红外线发射器和超声波发射器,B盒装有红外线接收器和超声波接收器,A盒被固定在向右匀速运动的小车上,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,B盒接收到红外线脉冲时开始计时,接收到超声波脉冲时停止计时,若两者的时间差为t1,空气中的声速为v0。(红外线的传播时间可以忽略)
(1)求开始计时时A与B之间的距离x1;
【答案】 (1)v0t1
【解析】 (1)依题意,由于红外线的传播时间可以忽略,可得开始计时时A、B间的距离为x1=v0t1。
(2)经过Δt时间后,A再次同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲,此次B接收的时间差为t2,求A两次发射过程中,小车运动的距离Δx及小车运动的速度v的大小。

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