2023届高三物理一轮复习重难点突破专题01运动的描述（解析版）

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专题01运动的描述考点一质点参考系位移和路程时刻和时间间隔1．质点：用来代替物体的有质量的点。质点是一种理想化的模型，实际并不存在。在物体的形状和大小对研究的问题没有影响或影响不大的情况下,物体可以抽象为质点。2．参考系：在描述物体的运动时，用来做参考的物体。参考系的选取是任意的，既可以是运动的物体，也可以是静止的物体，但被选为参考系的物体应认为是静止的，通常选地面为参考系。对于同一物体，选择不同的参考系时观察运动结果一般不同。3.位移:由初位置指向末位置的有向线段。位移是矢量。路程:质点运动轨迹的长度。路程是标量。注意：只有在单向直线运动中，位移的大小等于路程,其他情况下，位移的大小小于路程。4.1）时刻：指某一瞬间，在时间轴上用一个点表示。下图中第2s末和第3s初对应同一个时刻。2）时间间隔：指某两个时刻之间的间隔，在时间轴上用线段表示，即Δt＝t2－t1。下图中第3s内是指第2s末到第3s末的时间间隔，也就是第三个1s的时间间隔。注意：我们平时说的“时间”，有时指的是时刻，有时指的是时间间隔，要根据上下文认清它的含义。1.（2022·浙江1月卷）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【答案】B【解析】A．研究甲图中排球运动员扣球动作时，排球形状和大小不能忽略，故不可以看成质点，故A错误；B．研究乙图中乒乓球运动员的发球技术时，要考虑乒乓球的大小和形状，则乒乓球不能看成质点，故B正确；

1C．研究丙图中羽毛球运动员回击羽毛球动作时，羽毛球大小不可以忽略，故C错误；D．研究丁图中体操运动员的平衡木动作时，运动员身体各部分有转动和平动，各部分的速度不可以视为相同，故D错误；2．（2021·浙江6月卷）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【答案】A【解析】A．研究甲图中猫在地板上行走的速度时，猫的大小可忽略不计，可将猫看做质点，选项A正确；B．研究乙图中水珠形状形成的原因时，旋转球的大小和形状不能忽略，旋转球不能看做质点，选项B错误；C．研究图丙中飞翔鸟儿能否停在树桩上时，鸟儿的大小不能忽略，不能将鸟儿看做质点，选项C错误；D．研究丁图中马术运动员和马能否跨越障碍物时，马的大小不能忽略不计，不能把马看做质点，选项D错误。3．（多选）如图所示为类似太极八卦图的广场（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5πR2B．路程为3πR2C．位移大小为2R，方向为由A指向DD．位移大小为R，方向为由A指向O【答案】AC【解析】

2AB．这一过程中该人运动的路程为s=12⋅2πR+πR+14⋅2πR=5πR2故A正确，B错误；CD．这一过程中该人运动的位移大小为x=AD=2R方向由A指向D，故C正确，D错误。4．北京时间2022年3月23日15时44分，“天宫课堂”第二课开讲，地面主课堂设在中国科技馆，分课堂分别设在西藏拉萨和新疆乌鲁木齐，“天宫课堂”在距地面约400公里的中国空间站。中国空间站的运动可视为匀速圆周运动，每90分钟绕地球一周，航天员翟志刚、王亚平、叶光富讲了一堂精彩的太空科普课。3名“太空教师”以天地互动的形式演示了：太空“冰雪”实验、液桥演示实验、水油分离实验、太空抛物实验，并介绍与展示了空间科学设施。这场充满奇思妙想的太空授课，让科学的种子在亿万青少年的心里生根发芽，如图为课堂截图，据以上信息，下列说法正确的是（　　）A．信息中的北京时间2022年3月23日15时44分指的是时间间隔B．中国空间站绕地球飞行时，空间站里的“太空教师“相对地面是静止的C．中国空间站绕地球飞行一圈，以地心为参考系，位移为零D．在研究中国空间站里的“太空教师”的实验操作动作时可将“太空教师”看成质点【答案】C【解析】A．北京时间2022年3月23日15时44分指的是一个时间点，即时刻，A错误；B．中国空间站绕地球飞行时，空间站里的“太空教师”随飞船一块绕地球飞行，所以中国空间站和空间站里的“太空教师”相对地面是运动的，B错误；C．由位移和平均速度的定义可知，中国空间站绕地球飞行一圈，位移是零，平均速度为零，C正确；D．在研究中国空间站里的“太空教师”的实验操作动作时，需要考虑到“太空教师”的身体不同部位的运动，所以“太空教师”不可看成质点。故D错误。5．2022年北京冬奥会中国队获得9枚金牌，创造冬奥会历史最好成绩。下列选项中正确的是（　　）A．谷爱凌在自由式滑雪女子U型场地技巧决赛中可以将她看成质点B．每局冰球比赛时间10min，指的是时刻C．短道速滑男子1000米比赛中，中国选手任子威为中国代表团摘下本届冬奥会第二枚金牌在转弯过程中，以任子威的冰刀为参考系，他是静止的D．越野滑雪中运动员的位移大小和路程相等【答案】C

3【解析】A．谷爱凌在自由式滑雪女子U型场地技巧决赛中不可以将她看成质点，A错误；B．每局冰球比赛时间10min，指的是时间，B错误；C．短道速滑男子1000米比赛中，中国选手任子威为中国代表团摘下本届冬奥会第二枚金牌在转弯过程中，以任子威的冰刀为参考系，他是静止的，C正确；D．越野滑雪中是弯道，运动员的位移大小和路程不相等，D错误。6．据了解，新建深圳至南宁铁路由岑溪东站引出，经广西岑溪进入广东省境内。新建正线长度163km，，设计时速250km/h（备选350km/h），桥隧比为74.63%。如果岑溪高铁站设站南边的大隆镇和水汶镇附近，距离信宜最近的朱砂镇和贵子镇不到15公里，信宜市民可以通过包茂高速20分钟直达岑溪高铁站。下列说法正确的是（　　）A．20分钟是指时刻B．350km/h指瞬时速度C．163km指的是位移D．为了精确测量列车完全通过短隧道的时间，列车可看成质点【答案】B【解析】A．20分钟是市民从信宜通过高速到达岑溪高铁站这一过程的时间，A错误；B．350km/h指瞬时速度，B正确；C．163km是路线总长度，指路程，C错误；D．精确测量列车完全通过短隧道的时间时，必须要考虑列车自身的长度，所以不能将列车看成质点，故D错误。考点二平均速度瞬时速度速率平均速率1.平均速度：表示物体在某段位移或某段时间内的平均运动快慢程度。1）平均速度是矢量，其方向就是对应位移的方向。2）平均速度的有关公式＝：平均速度的定义式，Δx是运动物体在Δt时间内的位移。适应于任何运动。＝：适用于匀变速直线运动。＝v：物体在一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度，适用于匀变速直线运动。2.瞬时速度：表示物体在某一位置或某一时刻的运动快慢程度。1）瞬时速度是矢量,瞬时速度的方向沿其运动轨迹的切线方向。2）极限法求瞬时速度:由平均速度公式＝可知,当Δx、Δt都非常小,趋于极限时,

4平均速度就可认为是某一时刻或某一位置的瞬时速度。3）匀速直线运动的物体平均速度等于瞬时速度3.速率：速率是瞬时速度的大小，是标量。4.平均速率：平均速率＝7．关于速度的定义式v＝ΔxΔt，以下叙述正确的是（　　）A．位移大的物体速度一定大B．速度v的大小与运动的位移Δx和时间Δt都无关C．速度大小不变的运动是匀速直线运动D．v1＝2m/s、v2＝－3m/s，因为2>－3，所以v1>v2【答案】B【解析】A．速度不但与位移大小有关，还与时间有关，因此位移大的物体速度不一定大，还要看时间，故A错误；B．速度的大小和位移及时间无关，位移和时间只是速度的定义式，而非决定式，故B正确；C．匀速直线运动除了速度大小不变，还要速度方向不变，故C错误；D．速度大小和方向无关，即速度的正负号无关，故D错误。8．根据速度定义式v=ΔxΔt，当Δt极短时，ΔxΔt就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了下列哪种物理方法（　　）A．等效替代法B．假设法C．控制变量法D．极限的思想方法【答案】D【解析】根据速度定义式v=ΔxΔt，当Δt极短时，ΔxΔt就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，利用了极限的思维方法，故ABC错误D正确。9．关于速度，下列说法正确的是（　　）A．平均速度的大小通常叫做速率B．平均速度的大小就是平均速率C．瞬时速度只能粗略地描述物体运动的快慢D．汽车速度仪表盘的数字指的是瞬时速度的大小【答案】D【解析】AB．瞬时速度的大小叫瞬时速率，简称速率，平均速度的大小就是平均速度的大小，不是平均速率，平均速率等于路程与时间的比值，故AB错误；C．瞬时速度可准确描述物体运动的快慢，故C错误；

5D．汽车速度仪表盘的数字指的是瞬时速度的大小，不能反映瞬时速度的方向，故D正确。10．（2021·福建高考）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5.4km，用时1h，M、N间的直线距离为1.8km，则从M点漂流到N点的过程中（　　）A．该游客的位移大小为5.4kmB．该游客的平均速率为5.4m/sC．该游客的平均速度大小为0.5m/sD．若以所乘竹筏为参考系，玉女峰的平均速度为0【答案】C【解析】A．位移指的是从M点漂流到N点的有向线段，故位移大小为1.8km，故A错误；B．从M点漂流到N点的路程为5.4km，用时1h，则平均速率为v率=st=5.41km/h故B错误；C．该游客的平均速度大小为v=xt=1.81km/h=0.5m/s故C正确；D．以玉女峰为参考系，所乘竹筏的平均速度为0.5m/s，若以所乘竹筏为参考系，玉女峰的平均速度也为0.5m/s，故D错误；11．某人从甲地到乙地的平均速率为v1，然后又从乙地原路返回到甲地的平均速率为v2，则往返甲、乙两地的平均速度的大小和平均速率是（　　）A．v1+v22，v1+v22B．v1−v22，v1−v22C．0，v1−v2v1v2D．0，2v1v2v1+v2【答案】D【解析】平均速度是位移与时间的比，由于此人在甲、乙两地往返一次，故位移x=0，平均速度v=xt=0平均速率是路程与时间的比，由于此人往返一次，故平均速率为2st1+t2=2ssv1+sv2=2v1v2v1+v2故ABC错误，D正确。考点三速度速度变化量加速度1．速度：描述物体运动快慢和方向的物理量，是矢量。2．速度变化量：描述物体速度改变的大小和方向的物理量，是矢量。1)Δv＝v－v0：计算时注意v和v0的矢量性。

62)Δv＝at：常用于匀变速运动中速度变化量的计算。3．加速度（速度变化率）：描述物体速度变化快慢和方向的物理量，是矢量。1)a＝是加速度的定义式.a＝是加速度的决定式，常用加速度的变化分析。2)方向：与Δv的方向一致，由F的方向决定，而与v0、v的方向无关。4.速度、速度变化量、加速度的关系1)大小关系：由于速度、速度变化量、加速度的物理意义不同，三者之间没有必然的大小联系。2)方向关系：速度方向与速度变化量的方向无关；加速度的方向与速度变化量的方向相同而与速度方向无关。5.物体做加速运动还是减速运动，只看物体的加速度与速度方向的关系，与加速度的变化情况无关．直线运动中：a和v同向加速运动a和v反向减速运动曲线运动中：a和v夹锐角加速运动a和v夹钝角减速运动12．如图所示，在气垫导轨上安装有两个光电门A、B，A、B间距离为L＝30cm。为了测量滑块的加速度，在滑块上安装了一宽度为d＝1cm的遮光条，现让滑块以某一加速度通过光电门A、B。现记录了遮光条通过两光电门A、B的时间分别为0.010s、0.005s，滑块从光电门A到B的时间为0.200s。则下列说法正确的是（　　）A．滑块经过A的速度为1cm/sB．滑块经过B的速度为2cm/sC．滑块的加速度为5m/s2D．滑块在A、B间的平均速度为3m/s【答案】C【解析】AB．滑块经过A时的速度为vA=0.010.010m/s=1m/s经过B时的速度为vB=0.010.005m/s=2m/s选项AB错误；D．滑块在A、B间的平均速度为v=vA+vB2=1.5m/s选项D错误；

7C．由a=vB−vAtAB，得滑块的加速度为a=5m/s2选项C正确。13．（多选）如图甲所示，火箭发射时，速度能在10s内由0增加到100m/s；如图乙所示，汽车以108km/h的速度行驶，急刹车时能在2.5s内停下来，下列说法中正确的是（　　）A．10s内火箭的速度改变量为10m/sB．2.5s内汽车的速度改变量为－30m/sC．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小【答案】BD【解析】A．因火箭发射时，速度在10s内由0增加到100m/s，故10s内火箭的速度改变量为100m/s，选项A错误；B．汽车以108km/h＝30m/s的速度行驶，急刹车时能在2.5s内停下来，则2.5s内汽车的速度改变量为0－30m/s＝－30m/s选项B正确；CD．火箭的加速度为a1=ΔvΔt=10010m/s2=10m/s2汽车的加速度为a2=ΔvΔt=−302.5m/s2=−12m/s2故火箭的速度变化比汽车的慢，火箭的加速度比汽车的加速度小，选项C错误，D正确。14．（多选）下列说法正确的是（　　）A．加速度的方向总是和速度方向相同B．加速度的方向总是和速度变化量的方向相同C．物体具有向东的加速度时，速度的方向可能向西D．做直线运动的物体，加速度减小，速度也一定减小【答案】BC【解析】AB．加速度的方向与速度变化量的方向相同，与速度方向没有关系，A错误B正确；C．物体具有向东的加速度时，速度的方向可能向西，即加速度与速度方向相反，例如向西做减速运动，C正确；D．做直线运动的物体若加速度与速度方向相同，加速度减小，速度增大，D错误。15．

8一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至零，在此过程中(　　)A.速度逐渐减小，当加速度减小到零时，速度达到最小值B.速度逐渐增大，当加速度减小至零时，速度达到最大值C.位移逐渐增大，当加速度减小到零时，位移将开始减小D.位移逐渐减小，当加速度减小到零时，位移将不再增大【答案】B【解析】由于加速度的方向始终与速度方向相同，因而物体做加速运动，加速度大小减小，只是加速过程减慢，但速度要继续增大，位移也继续增大，当加速度为零时，速度增大到最大值，然后做匀速运动，位移继续增大。故选项B正确。　16．（多选）一物体做加速度不变的直线运动，当t＝0时，物体的速度大小为12m/s，方向向东；当t＝2s时，物体的速度大小为8m/s，方向仍向东，则当物体的速度大小变为2m/s时，t可能为（　　）A．3sB．5sC．7sD．9s【答案】BC【解析】物体做初速度v0=12m/s的匀变速直线运动，加速度a=8−122m/s2=−2m/s2若2m/s的速度方向向东，则t1=2−12−2s=5s若2m/s的速度方向向西，则t2=−2−12−2s=7s故选项BC正确，AD错误。17．物体做匀加速直线运动，相继经过两段距离为16m的路程，第一段用时4s，第二段用时2s，则物体的加速度是()A．B．C．D．【答案】B【解析】在第一段内中间时刻的瞬时速度为：；在第二段内中间时刻的瞬时速度为：；则物体加速度为：，故选项B正确。18.某学生在体育场上抛出铅球，铅球的运动轨迹如图所示．已知在B点时的速度与加速度相互垂直，则下列说法中正确的是(　　)

9A．D点的速率比C点的速率大B．D点的加速度比C点的加速度大C．从B到D加速度与速度始终垂直D．从B到D加速度与速度的夹角先增大后减小【答案】A【解析】铅球做斜抛运动，根据曲线运动的条件和题设中在B点的速度与加速度相互垂直，即竖直方向上的分速度为零，可判断B点是轨迹的最高点，根据动能定理可知A项正确；D点和C点的加速度一样大，都等于重力加速度，B错；过了B点后，在D点加速度与速度不可能再垂直，C错；根据曲线运动的特点，可判断从B点到D点加速度与速度的夹角一直减小，D错．