專題01運動的描述和勻變速直線運動

考點五年考情（2021-2025）命題趨勢

命題逐漸引入非勻變速運動的數(shù)學化

考點1運動的

2021

描述處理，如通過v-t圖像的斜率變化判斷加

速度的非線性變化，結(jié)合積分思想計算變

力作用下的位移，要求考生從圖像中提取

關(guān)鍵信息并建立微分方程。此外，運動學

常與實驗探究交叉，如通過光電門傳感器

數(shù)據(jù)驗證勻變速直線運動的位移公式，體

現(xiàn)理論與實踐的深度融合。

能力要求上，突出數(shù)學工具的工程化

應(yīng)用與邏輯推理的嚴謹性?？忌枋炀氝\

用導數(shù)分析瞬時速度與加速度的關(guān)系，或

通過積分計算非勻變速運動的位移；部分

考點2勻變速試題引入有限差分法，如通過分段線性擬

2021、2023、2024、2025

直線運動合處理復(fù)雜運動軌跡。實驗探究能力的考

查力度顯著增強，例如設(shè)計實驗測量高速

列車的制動距離時，需結(jié)合傳感器數(shù)據(jù)處

理與誤差分析，將控制變量法拓展至多變

量耦合關(guān)系的研究。部分試題還引入多維

度動態(tài)建模能力，如通過“力-能-質(zhì)”

轉(zhuǎn)化鏈分析機械臂的運動響應(yīng)問題，或利

用傅里葉變換簡化周期性振動的運動學分

析，全面檢驗考生對物理規(guī)律的遷移能力

與創(chuàng)新應(yīng)用水平。

考點01運動的描述

1．（2021·重慶·高考）某同學用手機和帶刻度的玻璃筒等器材研究金屬小球在水中豎直下落的速度變化情

1

況。他用手機拍攝功能記錄小球在水中靜止釋放后位置隨時間的變化，每s拍攝一張照片。

60

（1）取某張照片中小球的位置為0號位置，然后依次每隔3張照片標記一次小球的位置，則相鄰標記

位置之間的時間間隔是______s。

（2）測得小球位置x隨時間t變化曲線如題圖所示，由圖可知，小球在0.15s~0.35s時間段平均速度的

大小______（選填“大于”、“等于”、“小于”）在0.45s~0.65s時間段內(nèi)平均速度的大小。

（3）在實驗器材不變的情況下，能夠減小實驗測量誤差的方法有：_______（寫出一種即可）

【答案】1小于多次測量取平均值

15

【來源】2021年重慶市普通高中學業(yè)水平選擇性考試物理試題（重慶新高考）

11

【詳解】（1）[1]相鄰標記位置之間的時間間隔是T=4×s=s

6015

（2）[2]小球在0.15s~0.35s時間內(nèi)(Δt=0.35s?0.15s=0.20s)位移Δx1=240mm?40mm=200mm=0.200m

Δx1

平均速度大小為v1==1.0m/s小球在0.45s~0.65s時間內(nèi)(Δt=0.65s?0.45s=0.20s)位移

Δt1

Δx2=750mm?400mm=350mm=0.350m

Δx2

平均速度大小為v2==1.75m/s由此可知小球在0.15s~0.35s時間內(nèi)平均速度的大小小于小球在

Δt2

0.45s~0.65s時間內(nèi)的平均速度的大??；

（3）[3]在實驗器材不變的情況下，能夠減小實驗誤差測量誤差的方法有：多次測量取平均值。

考點02勻變速直線運動

2．（2025·重慶·高考）“魔幻”重慶的立體交通屋疊交錯，小明選取其中兩條線探究車輛的運動。如圖所示，

輕軌列車與汽車以速度2v0分別從M和N向左同時出發(fā)，列車做勻速直線運動，汽車在長為s的NO段

做勻減速直線運動并以速度v0進入半經(jīng)為R的OP圓孤段做勻速圓周運動。兩車均視為質(zhì)點，則（）

4s

A．汽車到O點時，列車行駛距離為sB．汽車到O點時，列車行駛距離為

3

2v24v2

C．汽車在OP段向心加速度大小為0D．汽車在OP段向心加速度大小為0

RR

【答案】B

3v2

【詳解】AB．對汽車，根據(jù)速度位移關(guān)系v2?(2v)2=?2as可得勻減速運動的加速度大小a=0汽車做減

002s

2v0?v02s'4s

速運動的時間t==這段時間列車行駛距離為s=2v0?t=B正確，A錯誤；

a3v03

v2v2

CD．根據(jù)a=可得汽車在OP段向心加速度大小為a=0CD錯誤。

nrnR

故選B。

3．（2024·重慶·高考）如圖所示，某滑雪愛好者經(jīng)過M點后在水平雪道滑行。然后滑上平滑連接的傾斜雪

道，當其達到N點時速度為0，水平雪道上滑行視為勻速直線運動，在傾斜雪道上的運動視為勻減速直

線運動。則M到N的運動過程中，其速度大小v隨時間t的變化圖像可能是（）

A．B．

C．D．

【答案】C

【詳解】滑雪愛好者在水平雪道上做勻速直線運動，滑上平滑連接（沒有能量損失，速度大小不變）的

傾斜雪道，在傾斜雪道上做勻減速直線運動。

故選C。

4．（2023·重慶·高考）某實驗小組測得在豎直方向飛行的無人機飛行高度y隨時間t的變化曲線如圖所示，

E、F、M、N為曲線上的點，EF、MN段可視為兩段直線，其方程分別為y=4t?26和y=?2t+140。無人

機及其載物的總質(zhì)量為2kg，取豎直向上為正方向。則（）

A．EF段無人機的速度大小為4m/s

B．FM段無人機的貨物處于失重狀態(tài)

C．FN段無人機和裝載物總動量變化量大小為4kg?m/s

D．MN段無人機機械能守恒

【答案】AB

Δy

【詳解】A．根據(jù)EF段方程y=4t?26可知EF段無人機的速度大小為v==4m/s故A正確；

Δt

B．根據(jù)y?t圖像的切線斜率表示無人機的速度，可知FM段無人機先向上做減速運動，后向下做加速

運動，加速度方向一直向下，則無人機的貨物處于失重狀態(tài)，故B正確；

Δy′

C．根據(jù)MN段方程y=?2t+140可知MN段無人機的速度為v′==?2m/s則有

Δt′

Δp=mv′?mv=2×(?2)kg?m/s?2×4kg?m/s=?12kg?m/s

可知FN段無人機和裝載物總動量變化量大小為12kg?m/s，故C錯誤；

D．MN段無人機向下做勻速直線運動，動能不變，重力勢能減少，無人機的機械能不守恒，故D錯誤。

故選AB。

5．（2023·重慶·高考）機械臂廣泛應(yīng)用于機械裝配。若某質(zhì)量為m的工件（視為質(zhì)點）被機械臂抓取后，

在豎直平面內(nèi)由靜止開始斜向上做加速度大小為a的勻加速直線運動，運動方向與豎直方向夾角為θ，

提升高度為h，如圖所示。求：

（1）提升高度為h時，工件的速度大??；

（2）在此過程中，工件運動的時間及合力對工件做的功。

2a?2?ma?

【答案】（1）；（2），

cosθacosθcosθ

?2a?

【詳解】（1）根據(jù)勻變速直線運動位移與速度關(guān)系有v2=2a解得v=

0cosθ0cosθ

2?1ma?

（2）根據(jù)速度公式有v=at解得t=根據(jù)動能定理有W=mv2解得W=

0acosθ合20合cosθ

6．（2021·重慶·高考）我國規(guī)定摩托車、電動自行車騎乘人員必須依法佩戴具有緩沖作用的安全頭盔。小

明對某輕質(zhì)頭盔的安全性能進行了模擬實驗檢測。某次，他在頭盔中裝入質(zhì)量為5.0kg的物體（物體與

頭盔密切接觸），使其從1.80m的高處自由落下（如圖），并與水平地面發(fā)生碰撞，頭盔厚度被擠壓了

0.03m時，物體的速度減小到零。擠壓過程不計物體重力，且視為勻減速直線運動，不考慮物體和地面

的形變，忽略空氣阻力，重力加速度g取10m/s2。求：

（1）頭盔接觸地面前瞬間的速度大??；

（2）物體做勻減速直線運動的時間；

（3）物體在勻減速直線運動過程中所受平均作用力的大小。

【答案】（1）v=6m/s；（2）t=0.01s；（3）F=3000N

【來源】2021年重慶市普通高中學業(yè)水平選擇性考試物理試題（重慶新高考）

【詳解】（1）由自由落體運動規(guī)律v2=2g?，代入數(shù)據(jù)解得v=6m/s

v

（2）由勻變速直線運動規(guī)律Δx=t解得t=0.01s

2

（3）由動量定理得Ft=mv解得F=3000N

7．（2021·重慶·高考）質(zhì)量相同的甲、乙兩小球（視為質(zhì)點）以不同的初速度豎直上拋，某時刻兩球發(fā)生

正碰。圖中實線和虛線分別表示甲、乙兩球位置隨時間變化的曲線，其中虛線關(guān)于t=t1左右對稱，實線

兩個頂點的縱坐標相同，若小球運動中除碰撞外僅受重力，則（）

A．t=0時刻，甲的速率大于乙的速率

B．碰撞前后瞬間，乙的動量不變

C．碰撞前后瞬間，甲的動能不變

D．碰撞后甲的機械能大于乙的機械能

【答案】C

【詳解】A．根據(jù)位移圖像斜率表示速度可知，t=0時刻，甲的速率小于乙的速率，故A錯誤；

BC．根據(jù)甲乙兩球位移圖像可知，碰撞前后瞬間，兩球交換速度，方向反向。根據(jù)題述，虛線（乙的位

移圖像）關(guān)于t=t1左右對稱，所以碰撞前后瞬間，乙的動量大小不變，方向變化，甲的動能不變，故B

錯誤C正確；

D．根據(jù)題述，實線兩個頂點的縱坐標相同，可知碰撞后甲的機械能與乙的機械能相等，故D錯誤。

故選C。

1．（2025·重慶·三診）某同學把手機固定在身上蹦極，蹦極開始的瞬間打開手機中的加速度傳感器。運動

過程中，加速度傳感器記錄了該同學的加速度a隨時間t變化的部分關(guān)系圖像如圖所示。忽略空氣阻力，

則該同學處在最低點的時刻是（）

A．t2B．t3C．t4D．t5

【答案】B

【詳解】由a-t圖像可知，0～t2內(nèi)，該同學向下加速運動，速度逐漸增大；t2時刻，速度達到最大值；t2～t3

內(nèi)，繼續(xù)向下運動，速度逐漸減??；t3時刻，速度減為零；t3~t4內(nèi)，反向加速，向上運動。因此，t3時刻

該同學處于最低點。

故選B。

2．（2025·重慶南開中學·質(zhì)檢八）裴南南同學購買奶茶付款時，開開同學觀察了條形碼掃描筆，突然對

此很感興趣。查詢資料后，得知某款條形碼掃描筆的工作原理如圖所示為：發(fā)光二極管發(fā)出的光頻率為

ν0，將掃描筆筆口打開，在條形碼上勻速移動，遇到黑色線條光幾乎全部被吸收；遇到白色線條光被大

量反射到光電管中的金屬表面（截止頻率0.8ν0），產(chǎn)生光電流，如果光電流大于某個值，會使信號處理

系統(tǒng)導通，將條形碼變成一個個脈沖電信號。則（）

A．掃描筆在條形碼上移動的速度不影響相鄰脈沖電信號的時間間隔

B．頻率為ν0的光照到光電管的金屬表面立即產(chǎn)生光電子

C．若發(fā)光二極管發(fā)出頻率為0.5ν0的光，掃描筆緩慢移動，也能正常識別條形碼

D．將光電管中的金屬更換成截止頻率更大的材料，更易使得信號處理系統(tǒng)導通

【答案】B

【詳解】A．掃描筆在條形碼上移動的速度越快，相鄰脈沖電信號的時間間隔就越短，所以掃描筆在條

形碼上移動的速度會影響相鄰脈沖電信號的時間間隔，故A錯誤；

B．頻率為ν0的光照到光電管發(fā)生光電效應(yīng)是瞬間的，會立刻產(chǎn)生光電子，故B正確；

C．發(fā)光二極管發(fā)出頻率為0.5ν0的光，小于截止頻率，無法產(chǎn)生光電流，無法正常識別條形碼，故C錯

誤；

D．將光電管中的金屬更換成截止頻率更大的材料，此時發(fā)光二極管發(fā)出光的頻率不一定超過截止頻率，

可能不會發(fā)生光電效應(yīng)，因此不一定會使信號處理系統(tǒng)導通。故D錯誤。

故選B。

3．（2025·重慶·高考模擬調(diào)研）如圖所示，在一條足夠長的水平直道上，汽車甲做勻速直線運動，汽車乙

從t=0時刻由靜止開始做勻加速直線運動。在t=0到t=t0時間段內(nèi)，下列說法正確的是（）

A．若t=0時刻，甲在前、乙在后，則乙一定能追上甲

B．若t=0時刻，甲在前、乙在后，則乙可能追上甲

C．若t=0時刻，甲在后、乙在前，則甲一定能追上乙

D．若t=0時刻，甲在后、乙在前，則甲可能追上乙

【答案】D

【詳解】AB．若t=0時刻，甲在前、乙在后，則乙與甲的距離將越來越大，乙一定不能追上甲，故AB

錯誤；

CD．若t=0時刻，甲在后、乙在前，當甲、乙的初始距離較?。ㄐ∮诨虻扔?～t0內(nèi)的相對位移）時，

甲能追上乙，反之則不能追上乙，可知甲可能追上乙，故D正確、C錯誤。

故選D。

4．（2025·重慶康德·四模）我國計劃在2030年前實現(xiàn)載人登月。若宇航員在月球上進行自由落體運動

實驗，讓一可視為質(zhì)點的小球從距地高h處自由下落，測得小球經(jīng)過3s落地，且落地前1s內(nèi)下落的高

度為4m。則h等于（）

A．7.2mB．9.6mC．12mD．45m

【答案】A

121212

【詳解】設(shè)月球上的重力加速度大小為g月，由?=gt可知,落地前1s內(nèi)位移大小4m=gt?gt解

2月2月32月2

11

得g=1.6m/s2可知?=gt2=×1.6×32m=7.2m

月2月32

故選A。

5．（2025·重慶名校聯(lián)盟·3月考）“笛音雷”是某些地區(qū)春節(jié)期間常放的一種鞭炮，其著火后一段時間內(nèi)

的速度時間圖像如圖所示（取豎直向上為正方向），其中t0時刻為“笛音雷”起飛時刻、DE段是斜率大

小為重力加速度g的直線，不計空氣阻力，則關(guān)于“笛音雷”的運動，下列說法正確的是（）

v

A．t~t時間內(nèi)“笛音雷”的平均速度等于1B．t~t時間內(nèi)“笛音雷”的加速度逐漸減小

01212

C．“笛音雷”在t2時刻上升至最高點D．t3~t4時間內(nèi)“笛音雷”做自由落體運動

【答案】B

v

【詳解】A．t~t時間內(nèi)“笛音雷”的運動不是勻加速直線運動，故v<1，A錯誤；

012

B．v?t圖像切線的斜率大小表示加速度的大小，t1~t2時間內(nèi)，切線