第1讲 运动的描述 (课件+学案+练习) 2027年高考物理一轮复习考点精讲

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第1讲 运动的描述 (课件+学案+练习) 2027年高考物理一轮复习考点精讲

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[课时通关精练(一)] 运动的描述
(选择题每题5分,非选择题每题10分,建议用时:40分钟)
1.(体育运动融通题)(2024·浙江高考)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
答案:选C。
2.(原创+体育运动融通)如图所示是花样滑冰双人滑运动员的表演造型。当运动员保持该造型在冰面上匀速滑行时,其中一名运动员甲观察周围情景。下列说法正确的是(  )
A.若运动员甲以搭档运动员为参考系,他是运动的
B.若运动员甲以冰场边缘的观众席为参考系,其自身是静止的
C.当运动员甲看冰场边缘的广告牌时,感觉广告牌在向后运动,是以广告牌为参考系的
D.以冰面为参考系,运动员是运动的
解析:选D。若运动员甲以搭档为参考系,二者相对静止,他是静止的;以冰场边缘的观众席为参考系,其自身是运动的,故A、B错误。甲感觉广告牌向后运动,是以自己为参考系,而非广告牌,故C错误。以冰面为参考系,运动员的位置发生变化,是运动的,故D正确。
3.如图所示为类似太极图的广场(大圆的半径为R,中央的“S”部分是两个直径为R的半圆,O为大圆的圆心,A、B、C、D为圆周的四个等分点)。某人在某次晨练中,从A点出发沿曲线ABCOAD箭头所示方向前进,直到D点,则这一过程中该人运动的(  )
A.路程为
B.路程为
C.位移大小为R,方向为由D指向A
D.位移大小为R,方向为由A指向O
解析:选A。路程是物体运动轨迹的长度,该人运动的路程为s=πR+2π×+×2πR=,A正确,B错误;该人的位移大小为x==R,方向由A指向D,C、D错误。
4.如图所示,在机器人大赛中,某机器人在平面内由点(0,0)出发,沿直线运动到点(3,1),然后又由点(3,1)沿直线运动到点(1,4),再然后又由点(1,4)沿直线运动到点(5,5),最后又由点(5,5)沿直线运动到点(2,2),平面坐标系横、纵坐标轴的单位长度均为1 m。整个过程中机器人所用时间是2 s,则(  )
A.机器人的平均速度大小为2 m/s
B.机器人不会两次通过同一点
C.整个过程中机器人的位移大小为2 m
D.整个过程中机器人的平均速度大小为1 m/s
解析:选D。由图可知,机器人运动轨迹不是直线,图线的交点表示机器人两次通过同一点,B错误;整个过程中机器人的位移为从点(0,0)到点(2,2)的有向线段,大小为x= m=2 m,C错误;平均速度大小为== m/s=1 m/s,A错误,D正确。
5.(2025·淮安模拟)2024年12月26日,我国自主研发的第六代载人战斗机首次划破天际,与歼-20战斗机一同完成伴飞。歼-20可以在极短时间内将速度从2 200 km/h直线加速到3 000 km/h,然后在空中匀速飞行。下列说法错误的是(  )
A.加速过程中加速度方向与速度方向相同
B.加速度的方向和速度变化量的方向相同
C.歼-20加速过程中,速度变化量为800 km/h
D.由于歼-20的速度较大,所以加速度也较大
解析:选D。加速过程中加速度方向与速度方向相同,A正确;根据a=,可知加速度的方向和速度变化量的方向相同,B正确;歼-20加速过程中,速度变化量为Δv=3 000 km/h-2 200 km/h=800 km/h,C正确;加速度是描述速度变化快慢的物理量,但加速度与速度没有直接关系,歼-20的速度较大,其加速度不一定也较大,D错误。
6.(原创+跨学科融通)一只狮子在直线追逐猎物时,由于体力消耗,其加速度方向与速度方向相反,且加速度大小随时间均匀减小直至为零。在此过程中,关于狮子的运动,下列说法正确的是(  )
A.速度不断减小,速度的变化率不断增加
B.速度不断减小,速度的变化率不变
C.速度减小得越来越慢,位移增大得越来越慢
D.速度减小得越来越慢,位移增大得越来越快
解析:选C。 由题意可知,加速度方向与速度方向相反,速度一直减小,速度的变化率即加速度大小在减小,故A、B错误;加速度减小表示速度减小得越来越慢,而位移仍在增大,但增大得越来越慢,故C正确,D错误。
7.(体育运动融通题)蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目。一位运动员从高处自由下落,以大小为5 m/s的竖直速度着网,与网作用后,沿着竖直方向以大小为7 m/s的速度弹回。已知运动员与网接触的时间Δt=2.0 s,则运动员在与网接触的这段时间内平均加速度的大小和方向分别为(  )
A.6 m/s2,向上 B.6 m/s2,向下
C.1 m/s2,向上 D.1 m/s2,向下
解析:选A。取运动员着网前的速度方向为正方向,则有v1=5 m/s,v2=-7 m/s,由加速度定义式可得运动员在与网接触的这段时间内平均加速度为a== m/s2=-6 m/s2,负号表示与规定的正方向相反,即运动员在与网接触的这段时间内平均加速度大小为6 m/s2,方向竖直向上,A正确。
8.在下列问题中,能够把研究对象看成质点的是(  )
A.研究地球公转一周所需时间是多少
B.研究地球上不同区域季节的变化
C.用力上抛一枚硬币,猜测它落地时正面朝上还是反面朝上
D.欣赏运动员高台跳水的“水花消失术”
解析:选A。研究地球公转时,因为地球的大小和形状与它公转一周的时间无关,可以把地球看成质点,故A正确;在地球公转的过程中,地球上不同区域的季节变化是不同的,如果把地球看成质点,那么就无法区分不同地区,不能把地球看成质点,故B错误;猜测硬币落地时正面朝上还是反面朝上,显然硬币的形状与研究问题的关系非常密切,不能把硬币看成质点,故C错误;欣赏运动员高台跳水的“水花消失术”,运动员的大小和形状不能忽略,故不能看成质点,故D错误。
9.甲、乙、丙三人各乘一架直升机,甲看到楼房匀速上升,乙看到甲机匀速上升,丙看到乙机匀速下降,甲看到丙机匀速上升,则甲、乙、丙相对于地面的运动不可能是(  )
A.甲、乙匀速下降,v乙>v甲,丙机停在空中
B.甲、乙匀速下降,v乙>v甲,丙机匀速上升
C.甲、乙匀速下降,v乙>v甲,丙机匀速下降,v丙<v甲
D.甲、乙匀速下降,v乙<v甲,丙机匀速下降,v丙>v甲
解析:选D。由运动的相对性知,甲看到楼房匀速上升说明甲相对地面匀速下降;乙看到甲机匀速上升,说明乙相对地面匀速下降且v乙>v甲;甲看丙机匀速上升也就是丙看甲机匀速下降,丙看到乙机也匀速下降,故知丙相对地面可能有三种运动状态:可以匀速上升、可以静止、也可以匀速下降且v丙<v甲<v乙,A、B、C可能,D不可能。
10.(2025·宿迁高三期中)在距离地面15 m高的位置以10 m/s的初速度竖直向上抛出一小球,经3 s落至地面。落地时小球速率为20 m/s。规定竖直向下为正方向。小球从抛出到落地,说法错误的是(  )
A.小球的位移为15 m
B.小球的平均速度为5 m/s
C.小球的速度变化量为10 m/s
D.小球的加速度为10 m/s2
解析:选C。初末位置的有向线段表示位移,规定竖直向下为正方向,故小球的位移为15 m,A正确;小球的平均速度为== m/s=5 m/s,B正确;小球的速度变化量为Δv=v2-v1=20 m/s-(-10 m/s)=30 m/s,C错误;由加速度的定义式可得,小球的加速度为a== m/s2=10 m/s2,D正确。
11.如图所示,在足够长的固定斜面上,一小物块以大小为6 m/s的初速度从A点沿光滑斜面向上做匀变速直线运动,2 s后到达B点(图中未画出),小物块到达B处时的速度大小为2 m/s。小物块在斜面上运动的加速度大小可能为(  )
A.3 m/s2 B.3.5 m/s2
C.4 m/s2 D.4.5 m/s2
解析:选C。设沿斜面向上为正方向,小物块到达B 处时的速度可能为v1=2 m/s,则加速度为a=== m/s2=-2 m/s2,则小物块在斜面上运动的加速度大小可能为2 m/s2。小物块到达B处时的速度可能为v2=-2 m/s,则加速度为a'== m/s2=-4 m/s2,则小物块在斜面上运动的加速度大小可能为4 m/s2,C正确,A、B、D错误。
12.(跨学科融通题)如图所示为一个时钟,下列说法正确的是(  )
A.一秒钟之内,时针针尖的位移最大
B.一分钟之内,时针针尖的位移最小
C.一小时之内,时针针尖的位移最大
D.永远不可能存在一段时间,在这段时间内时针、分针、秒针针尖的位移相等
解析:选C。一般而言,时钟的秒针最长,时针最短,设秒针、分针、时针的长度分别为L1、L2、L3,在一秒钟内,秒针走一小格,转过的角度为θ1==6°,由几何关系可知,秒针的位移为s1=2L1sin ,分针走六十分之一小格,转过的角度为θ2= ×=0.1°,由几何关系可知分针的位移为s2=2L2sin ,时针走七百二十分之一小格,转过的角度为θ3=×=,由几何关系可知时针的位移为s3=2L3sin ,又因为L1>L2>L3,θ1>θ2>θ3,故s1>s2>s3,A错误;在一分钟内,秒针恰好转完一圈,位移为0,分针走一小格,时针走十二分之一小格,结合前面分析可知,分针的位移大于时针的位移,秒针的位移最小,B错误;在一小时内,秒针恰好转完六十圈,位移为0,分针恰好转完一圈,位移为0,时针走五小格,故时针的位移最大,C正确;在十二小时内,所有表针都转了整数圈,所以位移均为0,故这段时间内所有表针的位移都相等,D错误。(共63张PPT)
01
第一章
运动的描述 匀变速直线运动
第1讲 运动的描述
知识梳理 夯实基础
考点探究 提升能力
课时通关精练
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03
01
学习目标
教考衔接
知识梳理 夯实基础
质量
质点
形状
大小
静止
地面
AI精准定位:高考命题关键点
初位置
末位置
轨迹


AI精准定位:高考命题关键点
AI精准定位:高考命题关键点
速度变化量
AI精准定位:高考命题关键点
考点探究 提升能力
角度突破
质点、参考系
考点一
能力要语
破题路径
角度突破
位移与速度
考点二
角度突破
角度突破
加速度
考点三
口诀记忆
能力要语
课时通关精练(一) 运动的描述
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学习目标 教考链接
1.了解质点和参考系的概念,知道把物体看作质点的条件,能将特定实际情境下的物体抽象成质点 2.理解位移、速度和加速度,能区分位移与路程、平均速度与瞬时速度 3.明确速度、速度变化量和加速度的关系,能用其解决基本问题 1.概念建模能力 (1)质点模型的适用条件判断(如航天器轨迹分析) (2)位移、速度、加速度的矢量性与运算规则(合成与分解) 2.科学思维能力 (1)极限思想推导瞬时物理量(瞬时速度定义) (2)图像转换分析(v-t图像:斜率→加速度、面积→位移) 3.实验探究能力:光电门测速原理迁移应用(短时平均速度→瞬时速度)
一、质点、参考系
1.质点
(1)用来代替物体的有质量的点叫作质点,绘图时可以用点代替。
(2)条件:在所研究的问题中,如果物体的形状和大小对所研究问题的影响可以忽略不计,就可以将物体看作质点。
2.参考系
定义 在描述物体运动时,被选定做参考、假定为静止的其他物体  自身不能作为参考系
意义 观察被研究的物体相对于参考系的位置是否变化以及如何变化
原则 参考系的选取是任意的,但应以观测方便和描述运动简单为原则
影响 同一个物体的运动,选取不同的参考系,所得出的结果可能是不同的,通常以地面为参考系
注意 比较不同物体的运动或同一物体在不同阶段的运动情况时,应选择同一参考系
AI精准定位:高考命题关键点
理解质点模型的理想化条件,明确参考系对运动描述的相对性
1.理想化模型:质点是忽略形状和大小的理想化物理模型,实际不存在。
2.判定条件:物体能否视为质点,取决于其形状和大小对所研究问题的影响是否可忽略。
3.核心属性:质点有质量,区别于无质量的几何点。
【例1】 观看以下体育比赛中,可将运动员视为质点的是(  )
题后反思:
二、位移与路程
项目 位移 路程
定义 位移表示质点的位置变化,它是由初位置指向末位置的有向线段 路程是质点运动轨迹的长度
区别 (1)位移是矢量,方向由初位置指向末位置    比较大小时,只比较绝对值 (2)路程是标量,没有方向 区别
联系 (1)在单向直线运动中,位移的大小等于路程 (2)其他情况下,位移的大小小于路程 联系
明确位移的矢量性与路程的标量性
1.本质区别:位移是矢量,有方向,路程是标量,无方向。
2.大小关系:位移大小≤路程,单向直线运动时相等。
3.计算差异:位移用末减初位置,路程累计轨迹长度。
【例2】 “神舟十七号”载人飞船与空间站完成交会对接。二者对接之前,分别在各自的轨道上做匀速圆周运动,如图所示,下列说法正确的是(  )
A.“神舟十七号”再次回到B点,位移为0
B.它们各自转一圈,其路程相等
C.空间站再次回到A点,位移为2R
D.运动过程中,空间站的最大位移小于“神舟十七号”的最大位移
三、平均速度、瞬时速度与速率
1.平均速度
2.瞬时速度
3.速率:瞬时速度的大小,是标量。
       汽车速度计显示的是速率
区分平均速度、瞬时速度与速率,注意位移与路程的差异
1.定义差异:平均速度=,瞬时速度为时间趋近0的极限。
2.大小关系:瞬时速率=瞬时速度大小,平均速率≥平均速度大小。
3.测量方法:光电门测瞬时速度,打点计时器测平均速度。
【例3】 体育课上,高二女生正在操场(400 m标准跑道)进行800 m训练。站在5跑道的小花以200 s的成绩获得小组第一。则小花从起点跑到终点的(  )
A.位移可能等于800 m
B.位移可能大于800 m
C.平均速度可能等于4 m/s
D.平均速率可能大于4 m/s
四、加速度
理解加速度的矢量性及方向判定
【例4】 (原创+体育运动融通)2025赛季中超联赛中,球员顶出水平飞来的足球(取来球方向为正方向):足球初速度大小为10 m/s,与球员头部接触时间为0.1 s,反向弹回的速度大小为8 m/s。此过程中足球的加速度为(  )
A.大小为20 m/s2,方向与初速度方向相同
B.大小为180 m/s2,方向与初速度方向相反
C.大小为20 m/s2,方向与初速度方向相反
D.大小为180 m/s2,方向与初速度方向相同
【例1】 答案:选C。
【例2】 答案:选A。
【例3】 解析:选D。小花从起点跑到终点的过程做曲线运动,位移大小小于800 m,A、B错误;根据小花从起点跑到终点的平均速度满足= < m/s=4 m/s,C错误;小花从起点跑到终点的实际轨迹长度可能大于800 m,则平均速率可能满足'=> m/s=4 m/s,D正确。
【例4】 解析:选B。规定初速度方向为正,初速度v0=10 m/s,末速度v=-8 m/s,速度变化量Δv=v-v0=(-8-10) m/s=-18 m/s,加速度a== m/s2=-180 m/s2,故加速度大小为180 m/s2,方向与初速度方向相反,B正确。
考点一 质点、参考系
辨析物体能否被看作质点,大小、形状对研究问题的影响程度
【例1】 (前沿科技融通题)(2025·浙江高考)我国水下敷缆机器人如图所示,具有“搜寻—挖沟—敷埋”一体化作业能力。可将机器人看成质点的是(  )
A.操控机器人进行挖沟作业
B.监测机器人搜寻时的转弯姿态
C.定位机器人在敷埋线路上的位置
D.测试机器人敷埋作业时的机械臂动作
题后反思:
角度突破
【例1】 解析:选C。操控机器人进行挖沟作业、监测机器人搜寻时的转弯姿态、测试机器人敷埋作业时的机械臂动作均不能忽略机器人的大小和形状,需要关注机器人本身的变化情况,因此不可以看作质点;定位机器人在敷埋线路上的位置时可以忽略机器人的大小和形状,可以视为质点,C正确。
判定物体是否相对运动,依据是物体与参考系间的位置是否变化
【例2】 11月12日,在第十五届中国国际航空航天博览会的开幕式上,歼-20、歼-35A与俄罗斯苏-57战机相继进行了飞行演示。这是中俄三款隐身战机首次“同台”,成为当时全球瞩目的焦点。在某次飞行表演时,甲、乙两飞机以相同的速度由东向西匀速飞行。若以甲飞机驾驶员为参考系,则(  )
A.甲飞机是运动的
B.乙飞机是运动的
C.观礼台是静止的
D.乙飞机上的驾驶员是静止的
解析:选D。在某飞行表演时,甲、乙两飞机以相同的速度由东向西匀速飞行,以甲飞机驾驶员为参考系,甲飞机、乙飞机和乙飞机上的驾驶员均是静止的,观礼台是运动的,D正确。
能力要语
跳出日常生活中以地面为参考系的思维习惯;应视物体所处的实际情境具体分析,设定为参考系的物体视为静止。
破题路径
考点二 位移与速度
路程、位移的分析与计算,捋清两者之间的区别
【例3】小明同学在学校参加大扫除劳动,如图所示,有一棱长为a的正方体箱子,小明推动箱子以右下方的AB棱为轴转动90°,则左下方D点的位移大小和路程分别是(  )
A.a,πa B.2a,0.5πa
C.a,0.5πa D.a,a
解析:选C。正方体箱子以AB棱为轴转动了90°,由几何关系分析,箱子上D点的位移为x==a,而箱子上D点实际的轨迹为以A点为圆心,以a为半径的圆轨迹,所以箱子上D点经过的路程为s=×2πa=0.5πa,C正确。
角度突破
1.直线运动的位移
2.平面运动的位移
平均速度和瞬时速度的计算,注意其矢量性
【例4】 某校开展校园趣味活动,简化情境如图所示,八位同学等间距地坐在半径为R的环形场地边缘内侧,小李沿着场地边缘从1号同学后方出发,逆时针方向匀速跑动的周期为T。下列说法正确的是(  )
A.小李在任意两位相邻同学间运动的位移均为
B.小李从1号同学后方运动到5号同学后方,所行路程为2R
C.小李在任意两位相邻同学间运动的平均速度为
D.小李在任意两位相邻同学间运动的平均速率为
角度突破
根据公式=求平均速度时,一定要明确是哪段时间(或位移)内的平均速度。
当质点运动的时间Δt很短时,可以将这一小段时间当成一个时刻,而这一小段时间内的平均速度可以认为等于这一时刻的瞬时速度(极限思维法)。
【例4】 解析:选D。小李在任意两位相邻同学间运动的路程均为,位移小于,A错误;小李从1号同学运动到5号同学的位移为2R,路程为πR,B错误;小李在任意两位相邻同学间运动的平均速度小于,C错误;小李在任意两位相邻同学间运动的平均速率为,D正确。
考点三 加速度
定性分析加速度与速度变化关系
【例5】 (2025·宿迁高三期末)下列有关物体运动情况的说法,正确的是(  )
A.加速度减小时,其速度可能增大
B.加速度为0时,其速度一定也为0
C.速度变化越来越快,加速度可能越来越小
D.加速度方向向东,其速度变化量的方向可能向西
【变式训练】 汽车的初速度是v1,经过一段时间后速度变为v2,用Δv表示Δt时间内速度的变化量,为了在图中表示加速度a,作出一条新的有向线段,表示速度的变化量Δv。则下图中能正确表示汽车做减速运动的是(  )
题后反思:
角度突破
口诀记忆
【例5】 解析:选A。加速度减小时,如果加速度方向与速度方向相同,则速度增大,故A正确;加速度为0时,物体可以做匀速直线运动,速度可以不为0,故B错误;加速度是描述速度变化快慢的物理量,速度变化越来越快,加速度一定越来越大,故C错误;根据a= ,加速度方向向东,其速度变化量的方向一定向东,故D错误。
【变式训练】 解析:选D。加速度的方向与速度变化量的方向相同,且汽车速度由v1减为v2,易知D正确。
定量加速度的大小,注意加速度和速度的方向性
【例6】 (原创+体育运动融通)苏迪曼杯世界羽毛球团体赛中,中国选手接对方水平打来的羽毛球(规定来球方向为正方向),球的初速度大小为v,选手将其以大小为的速度反向击回,球与球拍的接触时间为Δt。则击球过程中(  )
A.羽毛球的速度变化量为 B.羽毛球的平均加速度为-
C.羽毛球的速度变化量为 D.羽毛球的平均加速度为
解析:选B。规定初速度方向为正方向,则初速度为v,末速度为-;速度变化量Δv=--v=-,故A、C错误;平均加速度a==-,故B正确,D错误。
能力要语
1.加速度表示速度的变化率,加速度越大,表示速度变化越快,速度的变化率越大。
2.在公式a==中,a、v0、v都是矢量,分析求解时,首先要规定某一方向为正方向,一般规定v0的方向为正方向,然后确定其他物理量的方向,若与规定正方向相同则为正值,与规定正方向相反则为负值,切勿盲目套用公式。

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