专题01 描述运动的基本概念（教师版）新高一物理多维度导学与分层专练

高一物理多维度导学与分层专练专题01描述运动的基本概念导练目标导练内容目标1质点和参考系位移和路程目标2平均速度和瞬时速度目标3加速度【知识导学与典例导练】质点和参考系位移和路程1．对质点的三点说明(1)质点是一种理想化物理模型，实际并不存在。(2)物体能否被看作质点是由所研究问题的性质决定的，并非依据物体自身大小和形状来判断。(3)质点不同于几何“点”，是忽略了物体的大小和形状的有质量的点，而几何中的“点”仅仅表示空间中的某一位置。2．对参考系“两性”的认识(1)任意性：参考系的选择原则上是任意的，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．位移与路程的“两点”区别(1)决定因素不同：位移由始、末位置决定，路程由实际的运动路径决定。(2)运算法则不同：位移应用矢量的平行四边形定则运算，路程应用标量的代数运算法则运算。1．4月16日，经过6个月的太空遨游，搭载翟志刚、王亚平、叶光富的神舟十三号“返回舱”成功着陆地面。下列与神舟十三号飞船相关情景描述正确的是（）A．甲图中，研究宇航员在舱外的姿态时，宇航员可以视为质点B．乙图中，研究神舟十三号飞船绕地球运行的周期时，飞船可以视为质点C．丙图中，神舟十三号飞船与天和核心舱完成自主对接过程，神舟十三号飞船可以视为质点D．丁图中，王亚平在空间站中将冰墩墩抛出，以地面为参考系，冰墩墩做匀速直线运动【答案】B【详解】A．研究宇航员在舱外的姿态时，宇航员的体积和形状不能忽略，宇航员不可以视为质点，故A错误；B．研究神舟十三号飞船绕地球运行的周期时，舟十三号飞船的体积和形状可以忽略，飞船可以视为质点，故B正确；C．神舟十三号飞船与天和核心舱完成自主对接过程，神舟十三号飞船的体积和形状不可以忽略，不可以视为质点，故C错误；D．王亚平在空间站中将冰墩墩抛出，相对飞船冰墩墩做匀速直线运动，因飞船相对地面是做匀速圆周运动，则以地面为参考系，冰墩墩不是做匀速直线运动，故D错误。故选D。2．2021年9月28日，第十三届中国国际航空航天博览会在中国珠海开幕，展会期间，中国空军八一飞行表演队、“红鹰”飞行表演队为现场观众带来了精彩的飞行表演，如图所示．下列关于飞行表演队的说法中正确的是（

）A．地面上的人看到飞机飞过，是以飞行员为参考系的B．飞行员看到观礼台向后掠过，是以地面为参考系的C．研究某架飞机在空中飞行的轨迹时，可将飞机视为质点D．研究飞机在空中的各种表演动作时，可将飞机视为质点【答案】C【详解】A．地面上的人看到飞机飞过，是以地面为参考系的，故A错误；B．飞行员看到观礼台向后掠过，是以飞行员自己为参考系的，故B错误；C．研究某架飞机在空中飞行的轨迹时，飞机的大小和形状可以忽略不计，可将飞机视为质点，故C正确；D．研究飞机在空中的各种表演动作时，飞机的大小和形状不可以忽略不计，不可以将飞机视为质点，故D错误。故选C。二、平均速度和瞬时速度1．计算平均速度时应注意的三个问题(1)求解平均速度必须明确是哪一段位移或哪一段时间的平均速度。(2)eq\x\to(v)＝eq\f(Δx,Δt)是平均速度的定义式，适用于所有的运动。(3)匀变速直线运动中，平均速度等于中间时刻的瞬时速度，即eq\x\to(v)＝veq\f(t,2)。2.平均速度和瞬时速度的区别与联系(1)平均速度是过程量，与位移和时间有关，表示物体在某段位移或某段时间内的平均运动快慢程度。(2)瞬时速度是状态量，与位置和时刻有关，表示物体在某一位置或某一时刻的运动快慢程度。(3)瞬时速度等于运动时间Δt→0的平均速度。(4)对于匀速直线运动，瞬时速度与平均速度相等。3.平均速度与平均速率的比较平均速率≠平均速度大小（1）平均速度是位移与时间的比值，平均速率是路程与时间的比值。（2）一般情况下，平均速率大于平均速度的大小。（3）单向直线运动中，平均速率等于平均速度的大小。3．2022年1月8日，我国首条民营控股高铁一一杭台高铁正式开通运营。杭台高铁全线266公里，设计时速350公里，杭州至台州最快运行时间为1小时3分钟。图为G9308次复兴号动车组列车经过杭台高铁椒江特大桥时的照片。则（）A．“266公里”指的是位移B．“1小时3分钟指的是时刻C．G9308次复兴号动车组列车运行的平均速度约为266km/hD．研究G9308次复兴号动车组列车经过杭台高铁椒江特大桥的时间，不能将列车视为质点【答案】D【详解】A．“266公里”指的是路程，故A错误；B．“1小时3分钟指的是时间，故B错误；C．平均速度是位移与时间之比，故C错误；D．研究G9308次复兴号动车组列车经过杭台高铁椒江特大桥的时间，不能忽略动车长度，故不能将列车视为质点，故D正确。故选D。4．扫地机器人10：30从客厅的一角A出发经图示虚线路径清扫地面，半小时到达客厅的另一角B结束清扫。经过的路径的长度是60m，A与B间的距离是10.5米。关于扫地机器人上述清扫过程中下列说法正确的是（）A．10：30是时间B．扫地机器人通过的位移是60mC．扫地机器人的平均速度为3.3×10-2m/sD．扫地机器人的平均速度为5.8×10-3m/s【答案】D【详解】A．10：30是时刻，选项A错误；B．扫地机器人通过的位移10.5m，路程是60m，选项B错误；CD．扫地机器人的平均速度为选项C错误，D正确。故选D。三、加速度1．加速度的计算加速度的计算方法(1)确定正方向。(2)确定初速度v0、末速度v。(3)根据公式a＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(v－v0,t)求解。2.速度、速度变化量与加速度的关系速度速度变化量加速度物理意义描述物体运动的快慢描述物体速度的变化描述物体速度变化的快慢定义式v＝eq\f(Δx,Δt)Δv＝v－v0a＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(v－v0,Δt)方向与位移Δx同向，即物体运动的方向由v－v0或a的方向决定与Δv的方向一致，由合力F的方向决定，而与v0、v的方向无关3.物体速度变化规律分析根据a与v的方向关系判断物体加速还是减速（1）a和v同向（加速直线运动）⇒eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a不变，v随时间均匀增大,a增大，v增大得越来越快,a减小，v增大得越来越慢))（2）a和v同向（加速直线运动）⇒eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a不变，v随时间均匀减小,a增大，v减小得越来越快,a减小，v减小得越来越慢))4.v-x图像中的“速位比加速度”速时比加速度：；速位比加速度：；二者关系：（1）当A>0且恒定时，a随v增大而变大；（2）当A<0且恒定时，a随v减小而变小；5．加速度是人类认识史上最难建立的概念之一，也是每个初学物理的人最不易真正掌握的概念；生活中也很少见直接表达加速度的俗语，所以对加速度的认识极易出现错误。下列有关说法中正确的是（）A．加速度是指速度的增加B．速度的变化量越大，加速度就越大C．加速度的方向不仅与力的方向相同，还一定与速度的方向在同一条直线上D．加速度是描述速度变化快慢的物理量，速度大，加速度不一定大【答案】D【详解】A．加速度是指速度变化快慢的物理量，A错误；B．速度的变化量越大，加速度不一定越大，速度变化的越快，加速度越大，B错误；C．加速度的方向与力的方向相同，不一定与速度的方向在同一条直线上，C错误；D．加速度是描述速度变化快慢的物理量，加速度与速度的大小无关，D正确。故选D。6．如图，某型号车尾部标有“40TFSI字样，其中“40”就是从静止加速到100公里每小时的最大加速度乘以10，再四舍五入算出来的，称为G值。G值越大，加速越快。由此推算，则该车百公里的加速时间约为（）A．3s B．5s C．7s D．9s【答案】C【详解】100公里每小时的速度根据题意可知，从静止加速到100公里每小时的最大加速度为4m/s2，根据解得故选C。7．一个做变速直线运动的物体，当它的加速度逐渐减小到零时，它的运动情况有可能是（）A．速度不断增大，当加速度为零时，速度达到最大，以后做匀速直线运动B．速度不断减小，当加速度为零时，物体停止运动C．速度不断减小到零，然后向相反方向做加速运动，最后做匀速直线运动D．速度不断减小，当加速度为零时，物体的速度减小到最小值，以后做匀速直线运动【答案】ABCD【详解】由于题中假设的各种运动，不容易跟现实生活中的运动作直观的对应，因此，可借助于v-t图象进行判断。在v-t图象上，斜率的大小反映着物体运动加速度的大小。当加速度逐渐减小到零时，v-t图象会变得逐渐平坦，最后平行于t轴。A．速度不断增大，当加速度为零时，速度达到最大，以后做匀速直线运动，如图A所示，故选项A正确；B．速度不断减小，当加速度为零时，物体停止运动，如图B所示，故选项B正确；C．速度不断减小到零，然后向相反方向做加速运动，最后做匀速直线运动，如图C所示，故选项C正确；D．速度不断减小，当加速度为零时，物体的速度减小到最小值，以后做匀速直线运动，如图D所示，故选项D正确；故选ABCD。【多维度分层专练】1．关于下列四幅图，说法正确的是（

）A．研究甲图运动员的冰壶的移动方向，可将其看成质点B．研究乙图运动员转弯时的姿态，可将其看成质点C．研究丙图运动员下滑时的俯冲动作，可将其看成质点D．丁图运动员在空中飞行的过程中，可视为匀速运动【答案】A【详解】A．研究甲图运动员的冰壶的移动方向时不用考虑冰壶的大小和形状，则可将其看成质点，A正确；B．研究乙图运动员转弯时的姿态，不能忽略运动员的大小和形状，不能将其看成质点，B错误；C．研究丙图运动员下滑时的俯冲动作，不能忽略运动员的大小和形状，不能将其看成质点，C错误；D．丁图运动员在空中飞行的过程中，受到重力、空气阻力等，则运动员的合外力不为零，不能视为匀速运动，D错误。故选A。2．浙江国际赛车场位于绍兴柯桥南部、柯岩——鉴湖旅游度假区中心位置，依山而建，赛道全长3.25公里，赛道共16个弯有车手曾在这里创下最佳速圈纪录成绩1分33秒，下列说法正确的是（）A．分析赛车的运动路线时赛车不能看做质点B．赛道全长指的是赛车比赛的位移C．最佳速圈记录1分33秒指的是时间间隔D．完成最佳速圈纪录的平均速度约为39m/s【答案】C【详解】A．分析赛车的运动路线时可以忽略赛车的形状和大小，因此赛车可以看做质点，故A错误；B．赛道全长指的是赛车比赛的路程，故B错误；C．最佳速圈记录1分33秒指的是时间间隔，故C正确；D．完成最佳速圈纪录的平均速率约为39m/s，故D错误。故选C。3．据悉，北京时间2021年10月16日0时23分，神舟十三号载人飞船在酒泉卫星发射中心发射，约582秒后，飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，顺利将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送人太空，发射取得圆满成功。飞船将在距近地点高度200km，远地点高度356km的轨道上运行，与空间站处于同一个平面。它飞行一圈约为42185km，用时约90分钟，平均7.81km/s。对于这段消息的解读正确的是（）A．文中的16日0时23分是时间间隔B．文中的42185km是飞船运行一周的位移C．文中的7.81km/s是平均速率D．发射过程中，以航天员翟志刚为参考系，火箭是加速上升的【答案】C【详解】A．文中的16日0时23分是时刻，A错误；B．文中的42185km是飞船运行一周的路程，B错误；C．文中的7.81km/s是平均速率，C正确；D．发射过程中，以航天员翟志刚为参考系，火箭是静止，D错误。故选C。4．2021年4月21日，浙江桐乡的苏老师利用导航软件从振兴东路到乌镇西栅景区，图是导航的轨迹，图是导航的相关数据。下列说法正确的是（）A．“2021.4.21

09：23”是指的时间的概念，最快速度95km/h指的是瞬时速度B．研究苏老师开车将朋友送达乌镇的过程，不能将车看做质点C．根据以上数据可以估算该段时间内的平均速度为41km/hD．根据以上数据无法估算该段时间内的平均速度，但可以判断平均速度应该小于41km/h【答案】D【详解】A．“2021.421

09：23”是指的时刻的概念，选项A错误；B．研究苏老师开车将朋友送达乌镇的过程，可以将车看做质点，选项B错误；C．，但根据题意22.5km指的是路程，所以41km/h应该是平均速率，并不是平均速度，选项C错误；D．虽然无法知道位移大小，但图中可知位移小于路程，所以平均速度应该小于41km/h，选项D正确。故选D。5．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．， B．， C．0， D．0，【答案】D【详解】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，故平均速率为故ABC错误，D正确。故选D。6．骑行是当代年轻人喜欢的一种户外运动，逐渐成为一种锻炼身体的时尚运动。如图所示是运动员用手机软件记录某一次户外骑行的情况，从A点到点总长为（可视为直线距离），用时约为2小时30分钟，最大的速度大小约为，运动员从静止开始运动，则说法正确的是（）A．从A点到点的平均速度大小为B．若中间有段位移是以最大速度做匀速直线运动的运动，运动时间为，则运动的位移大小为C．假设运动员到达点时停下，若仍以匀加速直线阶段的加速度做匀减速直线运动，则要从距离点处以最大速度开始减速D．开始运动到最大速度的过程可视为匀加速直线运动，用时占总时长的倍，则加速度大小为【答案】D【详解】A．AB两点的位移为，时间为2小时30分钟=9000s，则平均速故A错误；B．物体运动过程中最大的速度为根据匀速运动的公式有故B错误；C．由于不知加速度，则无法计算位移。故C错误；D．总时长是，总时长的倍为，最大速度为，故加速度故D正确。故选D。7．如图为小球在水平面上移动，每隔0.02秒记录下的位置