2022届新高考物理冲刺精准复习：运动的描述

2022届新高考物理冲刺精准复习

运动的描述

学习目标

1.了解质点和位移的概念，知道把物体看成质点的条件.

2.了解参考系的作用，会在实例中选择合适的参考系.

3.掌握速度、加速度，体会比值定义法和极限思想.

一.课前检测

1.思考判断

（1）研究物体的运动时，只能选择静止的物体作为参考系。（）

（2）体积很大的物体可能视为质点。（）

（3）做直线运动的物体，其位移大小一定等于路程。（）

（4）加速度为正值，表示速度大小一定越来越大。（）

（5）加速度是反映速度大小变化快慢的物理量。（）

2.（多选）下列对参考系的理解正确的是（）

A.“一江春水向东流”是以河岸为参考系

B.“地球的公转”是以太阳为参考系

C.”钟表的时针在转动”是以分针为参考系

D.“太阳东升西落”是以地球为参考系

3.（多选）下列说法可能正确的是（）

A.出租车的收费标准为1.60元/公里，其中的“公里”说的是位移

B.物体运动的加速度等于0,而速度却不等于0

C.两物体相比，一个物体的速度变化量比较大，而加速度却比较小

D.物体具有向东的加速度，而速度的方向却向西

4.如图甲是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪发出并接收超声

波信号，根据发出和接收到的信号间的时间差，测出被测汽车的速度。图中0、P2是测速

仪发出的超声波信号，山、"2是0、P2由汽车反射回来的信号，发射和接收到超声波信号对

应的时刻如图乙所示。设测速仪匀速扫描，m、P2对应时刻之间的时间间隔AfuLOs,超声

波在空气中传播的速度是v=340m/s,若汽车是匀速行驶的，求：

甲

乙

(1)汽车在接收到小、P2两个信号之间的时间内前进的距离；

(2)汽车的速度。

二.知识梳理

(一)参考系、质点

1.参考系

(1)定义：在描述物体运动时，用来作参考的物体。

(2)选取：可任意选取，但对同一物体的运动，所选的参考系不同，运动的描述可能会

不同，通常以地面为参考系。

2.质点

(1)定义：用来代替物体的有质量的点。

(2)把物体看做质点的条件：物体的大小和形状对研究问题的影响可以忽略不计。(­)

位移、速度

1.位移和路程

(1)位移描述物体位置的变化，用从初位置指向末位置的有向线段表示，是矢量。

(2)路程是物体运动轨迹的长度，是标量。

2.速度和速率

(1)平均速度：物体的位移与发生这段位移所用时间的比值，即是矢量，其方

向与位移的方向相同。

(2)瞬时速度：运动物体在某一时刻或某一位置的速度，是矢量，方向沿轨迹的切线方

向。

(3)速率：瞬时速度的大小，是标量。

(三)加速度

1.定义：物体速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值。

2.定义式：a=~~o单位：m/s2o

3.方向：与△口的方向一致，由合力的方向决定，而与vo、u的方向无关。

4.物理意义：描述物体速度变化快慢的物理量。

三.考点精讲

考点一质点、参考系和位移

1.质点

(1)质点是用来代替物体的具有质量的点，质点是一种理想化模型.

(2)把物体看作质点的条件：物体的形状和大小对所研究问题的影响可以忽略不计.

2.参考系

在描述物体运动时，用来作为参考的物体，通常以地面为参考系.

3.路程和位移

(1)路程是物体运动轨迹的长度，它是标量.

(2)位移是由初位置指向末位置的有向线段，它是矢量.

(3)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.

例1.如图是水平匀速飞行的飞机投掷炸弹瞬间的照片，不计空气阻力，下列判断正确

的是()

A.以飞机为参考系，炸弹的运动轨迹是曲线

B.以地面为参考系，炸弹的运动轨迹是直线

C.研究炸弹的运动轨迹时，可将它视为质点

D.研究炸弹的飞行姿态时，可将它视为质点

例2.如图是体育摄影中“追拍法”的成功之作，摄影师眼中清晰的滑板运动员是静止的，

而模糊的背景是运动的，摄影师用自己的方式表达了运动的美.请问摄影师选择的参考系是

)

A.大地B.太阳

C.滑板运动员D.静止的人

理解质点、参考系和位移抓住“三点”

(1)质点的模型化：建立模型。一是要明确题目中需要研究的问题；二是看所研究物体

的形状和大小对所研究问题是否有影响。

（2）参考系“两性”

①任意性：参考系的选取原则上是任意的，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）位移的矢量性：一是位移只与初末位置有关；二是位移方向由初位置指向末位置。

跟踪1.某校师生去位于复兴路的军事博物馆进行参观。如图所示，同学们从航天桥（图

中4位置）出发，骑单车经公主坟（图中B位置）到达军事博物馆（图中C位置）。利用网络地

图的测距功能测得4、8间的距离约为1.9km,B、C间的距离约为1.0km,4、C间的距离

约为2.1km。由以上信息可知，同学们从航天桥到军事博物馆的位移大小约为（）

C.1.9kmD.1.0km

考点二平均速度和瞬时速度

1.平均速度与瞬时速度的区别与联系

（1）区别：平均速度是过程量，表示物体在某段位移或某段时间内的平均运动快慢程度;

瞬时速度是状态量，表示物体在某一位置或某一时刻的运动快慢程度。

（2）联系：瞬时速度是运动时间时的平均速度。

2.平均速度与平均速率的区别

平均速度的大小不能称为平均速率，因为平均速率是路程与时间的比值，只有当路程

与位移的大小相等时，平均速率才等于平均速度的大小。

例3.暑假中某同学在公园跑步时，用手机计步器记录了自己的锻炼情况，如图所示，

则下列说法正确的是（）

时

行程

用

6.65公里

热量

O1286.1卡路里

速度

:205.0公里/小时

步数

8861

停上■»«

A.图中的5.0km/h为平均速度

B.图中的5.0km/h为瞬时速度

C.图中的5.0km/h为平均速率

D.图中的5.0km/h为平均速度的大小

例4.（多选）如图所示，一人骑自行车晨练，由静止开始沿直线运动，她在第1s内、第

2s内、第3s内、第4s内通过的位移分别为1m、2m>3m、4m,则（）

A.她在4s末的瞬时速度大小为4m/s

B.她在第2s内的平均速度大小为2m/s

C.她在4s内的平均速度大小为2.5m/s

D.她在1s末的瞬时速度大小为1m/s

用极限法求瞬时速度

由平均速度了=皆可知，当Af-0时，平均速度就可以认为是某一时刻或某一位置的

瞬时速度.测出物体在微小时间A，内发生的微小位移Ax,就可求出瞬时速度，这样瞬时速

度的测量便可转化为微小时间&t和微小位移Ax的测量.

跟踪2.一质点沿直线3方向做变速运动，它离开。点的距离x随时间f变化的关系

^Jx=5+2/3（m）,它的速度随时间f变化的关系为v=6产m/s,该质点在f=0至!h=2s间的

平均速度和，=2s至卜=3s间的平均速度的大小分别为（）

A.12m/s39m/sB.8m/s38m/s

C.12m/s19.5m/sD.8m/s13m/s

考点三加速度

1.速度、速度的变化量和加速度的比较

速度速度的变化量加速度

物理意描述物体运动的快慢，是描述物体速度的变化，是描述物体速度变化的快

义状态量过程量慢，是状态量

△x△VV-Vo

定义式△v=v-Voil——

aAzAz

与Ay的方向一致，由F

与位移Ax同向，即物体

方向由或a的方向决定的方向决定，而与山、V

运动的方向

的方向无关

例5.（2020•河南三门峡市模拟）一个质点做方向不变的直线运动，加速度的方向始终与速

度的方向相同，但加速度大小先保持不变，再逐渐减小至零，则在此过程中（）

A.速度先逐渐增大，然后逐渐减小，当加速度减小到零时，速度达到最小值

B.速度先均匀增大，然后增大得越来越慢，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.位移先逐渐增大，后逐渐减小，当加速度减小到零时，位移达到最小值

例6.如图“50TFSI”为某品牌汽车的尾部标识，其中“50”称为G值，G值越大，加

速越快。G值的大小为车辆从静止加速到100km/h（百公里加速）的平均加速度（其单位为国际

单位）的10倍。某车百公里加速时间为6.2s,由此推算，该车的新尾标应该是（）

A.30TFSIB.35TFSIC.40TFSID.45TFSI

判断质点做直线运动时速度变化的方法

“减小，速度变化越来越慢

J,.决定速度变化J

件小快慢增大，速度变化越来越快

加速度Xa与?（向，加速运动

［方向1~三天速度增减Ka与〃反向，减速运动一

提醒--------------------------------------------------------------

号只表示加速度的方向，不表示大小

跟踪3.（多选）一物体做匀变速直线运动，某时刻速度大小为4m/s,ls后速度的大小变

为10m/s,在这1s内该物体的可能运动情况为（）

A.加速度的大小为6m/s2,方向与初速度的方向相同

B.加速度的大小为6m/s2,方向与初速度的方向相反

C.加速度的大小为14rn/s2,方向与初速度的方向相同

D.加速度的大小为14m*,方向与初速度的方向相反

四、课堂检测

1.2020年初，面对新型冠状病毒疫情，宁波医疗救援队先后两批出征前往武汉，假设两

批医疗援助人员从宁波的同一个医院出发分别采用如图2所示导航中的推荐方案1和2至武

汉的同一家医院，下列说法正确的是（）

A.两批医疗人员的路程一定相同

B.图片左下角中的推荐方案的11小时41分钟是指时间间隔

C.图片左下角中的推荐方案的8891公里是指位移的大小

D.两批医疗人员的平均速度一定相同

2.（2020.河北深州市中学高三期中）在下列几种情景中，对情景的分析和判断正确的是

（）

A.点火后即将升空的火箭，因火箭还没运动，所以加速度一定为零

B.高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车，因轿车紧急刹车时速度变化

很快，所以加速度很大

C.高速行驶的磁悬浮列车，因速度很大，所以加速度也一定很大

D.太空中的“天宫一号”绕地球匀速转动，其加速度为零

3.（2021浙江丽水市高三期中）如图所示是汽车的速度计，某同学在汽车中观察速度计指

针位置的变化.开始时指针指示在如图甲所示的位置，经过8s后指针指示在如图乙所示的位

置，若汽车做匀变速直线运动，那么它的加速度约为（）

A.0.6m/s2B.1.4m/s2C.llm/s2D.5.0m/s2

五、课堂总结

计算平均速度时应注意的两个问题

（1）平均速度的大小与物体不同的运动阶段有关，求解平均速度必须明确是哪一段位移

或哪一段时间内的平均速度。

（2）；=学是平均速度的定义式，适用于所有的运动；；=；（%+”只适用于匀变速直线

运动。

3.根据“与口的方向关系判断物体加速还是减速

,不变，v随时间均匀增大

1a和v同向

增大，y增大得越来越快

加速直线运动I减小，v增大得越来越慢

%不变，v随时间均匀减小

2a和v反向

增大，v减小得越来越快

减速直线运动

°减小，y减小得越来越慢

参考答案

课前检测

1.答案(1)X(2)7⑶X(4)X(5)X

2.答案ABD

3.答案BCD

4.答案(l)17m(2)17.9m/s

解析(1)设0、小、22、〃2对应的时刻分别为小［3、。〜会的中间时亥【J(汽车与

超声波第一次相遇的时间)为3“〜，4的中间时刻(汽车与超声波第二次相遇的时刻)为“。

从题目所给条件得，标尺上每小格表示的时间为点S,则有

超声波第一次与汽车相遇时通过的位移为汨=号)

超声波第二次与汽车相遇时通过的位移为汹=铝1，

汽车在接收到Pl、P2两个信号之间的时间内前进的距离为S=X|一念=17mo

(2)上述过程中，汽车的运动时间为

"-t6—t5

汽车的速度为V,=尸产，

从标尺上读出数据代入得V,=17.9m/s。

考点梳理

例1.答案C

解析以飞机为参考系，炸弹落地前一直在飞机的正下方，运动轨迹为直线，选项A

错误；以地面为参考系，炸弹在空中的运动轨迹为抛物线，选项B错误；研究炸弹的飞行

轨迹，可以将其看做质点，选项C正确；若研究其飞行姿态等细节知识，则不能将其视做

质点，选项D错误。

例2.答案C

解析“追拍法”是跟踪运动的物体，将运动的物体看成静止的，题图图片是运动的滑

板运动员被摄影师当成静止的，而用镜头跟踪，所以选择的参考系是滑板运动员，故C正

确，A、B、D错误.

跟踪1.答案B

解析从起点A到终点C的直线距离为4C,即21km,为位移大小。故B正确，A、

C、D错误。

例3.答案C

解析由于人行走的路线不是直线，所以图中的6.65公里是路程，不可能是位移，所

以图中的5.0km/h不可能为平

均速度，更不可能为瞬时速度，选项A、B错误；因为平均速率等于路程与时间的比值,

图中的5.0km/h为平均速率，注意平均速率不是平均速度的大小，选项C正确，D错误。

例4答案BC

解析由丫=]可得该人在第2s内的平均速度为2m/s,B项正确；前4s内的平均速度

]+2+3+4

为尸————m/s=2.5m/s,C项正确；因该人的运动不是匀变速直线运动，故无法确

定其瞬时速度大小，A、D项均错误。

跟踪2答案B

一Ax

解析平均速度口=下＞，=0时，xo=5m；/=2s时，X2=2lm；/=3s时，心=59m。

X2—xo21-5-X259—21,,工___

力=~?m/s=-—m/s=8m/s,也=-;m/s=;m/s=38m/s,故选项B正确。

ZAt\Z△亥1

例5.答案B

解析加速度方向与速度方向同向，速度应增大，当加速度不变时，速度均匀增大；当

加速度减小时，速度仍增大，但增大得越来越慢；当加速度为零时，速度达到最大值，保持

不变，选项A错误，B正确.因质点速度方向不变化，始终向同一方向运动，最终做匀速运

动，所以位移一直在增大，选项C、D错误.

例7.答案D

解析根据加速度定义可得汽车的加速度为。=丹=总3m/s2=4.5m/s2,则可知，

△t3.0Xo.Z

该车的G值为4.5X10=45,所以其新尾标应为45TFSI,选项D正确。

跟踪3.答