■第一章運(yùn)動(dòng)的描述勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究

【課標(biāo)要求】

1.經(jīng)歷質(zhì)點(diǎn)模型的建構(gòu)過程，了解質(zhì)點(diǎn)的含義。知道將物體抽象為質(zhì)點(diǎn)的條件，能將特定實(shí)

際情境中的物體抽象成質(zhì)點(diǎn)。體會(huì)建構(gòu)物理模型的思維方式。

2.理解位移、速度和加速度。通過實(shí)驗(yàn),探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，能用公式、圖像等方

法描述勻變速直線運(yùn)動(dòng),理解勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，能運(yùn)用其解決實(shí)際問題，體會(huì)科學(xué)思

維中的抽象方法和物理問題研究中的極限方法。

3.通過實(shí)驗(yàn),認(rèn)識(shí)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律。結(jié)合物理學(xué)史的相關(guān)內(nèi)容，認(rèn)識(shí)物理實(shí)驗(yàn)與科學(xué)推理

在物理學(xué)研究中的作用。

【考情分析】

2024?江西卷T3、2024?浙江1月選考卷T2、2023?福建

運(yùn)動(dòng)的描述

卷T1

2024?山東卷T3、2024?廣西卷T3、2024?海南卷T5、

勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律

2023,山東卷T6

2024新課標(biāo)卷T14、2024河北卷T3、2024福建卷T3、

運(yùn)動(dòng)圖像追及相遇問題2024?甘肅卷T2、2024?重慶卷T1、2023?廣東卷T3、

2023?江蘇卷T1、2023?湖北卷T8

實(shí)驗(yàn):測(cè)量做直線運(yùn)動(dòng)物體的

2024?貴州卷TU、2023?全國甲卷口23

速度

第1講運(yùn)動(dòng)的描述

北京時(shí)間2024年10月30日4時(shí)27分,搭載神舟十九號(hào)載人￡船的長(zhǎng)征二號(hào)F遙十

九運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火發(fā)射，約10分鐘后，神舟十九號(hào)載人飛船與火箭

情

境成功分離，進(jìn)入預(yù)定軌道。

導(dǎo)

思(1)請(qǐng)你創(chuàng)設(shè)兩類問題情境，一類是關(guān)了質(zhì)點(diǎn)的問題.即什么情況下匕船可以看成質(zhì)點(diǎn)，

什么情況下飛船不能看成質(zhì)點(diǎn);另一類是關(guān)于參考系的問題，選擇兩個(gè)不同的參考系，

讓飛船分別是運(yùn)動(dòng)的和靜止的。

(2)若飛船進(jìn)入預(yù)定軌道的運(yùn)動(dòng)可看作直線運(yùn)動(dòng),則發(fā)射過程飛船的位移和路程相同

嗎?大小相等嗎?材料中的“時(shí)間”數(shù)字中哪個(gè)是時(shí)間?哪個(gè)是時(shí)刻？要估算飛船發(fā)射過

程的平均速度、平均速率和平均加速度，還需要知道哪些信息？

畫知識(shí)構(gòu)建

?國小題試做

1.如圖所示，小明用遙控器控制萬向扭變小汽車在水平地面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),下列說法正確

的是()

[A]從位置.A—B和C—D,兩過程位移相同

[B]從位置A-B和B-C,兩過程平均速度相同

[C]研究扭變小汽車輪子的萬向轉(zhuǎn)動(dòng)情況，小汽車可視為質(zhì)點(diǎn)

[D]研究扭變小汽車的運(yùn)動(dòng)軌跡和周期可將小汽車視為質(zhì)點(diǎn)

【答案】D

2.(2025?廣東東莞階段練習(xí))距水平桌面一定高度處將一橡皮擦由靜止釋放,之后以3m/s的

速度與桌面發(fā)生碰撞，碰撞后以1m/s的速度反向彈回，已知碰撞時(shí)間為().2s,則該過程中橡皮

擦的平均加速度為()

[A]10m/s?,方向向上

[B]10m/s2,方向向下

[C]2()m/s2,方向向上

[D]20m/s2,方向向下

【答案】C

P■（定義）一忽略物體的一和，簡(jiǎn)化為一個(gè)具有

質(zhì)證的點(diǎn)

―［質(zhì)點(diǎn)J-

-（W）—物體的_和形狀對(duì)所研究問題的影響

可以忽略

拿區(qū)上描述物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，用來作為的物體

T參考系卜

府圓一可任意選取,通常以為參考系

拗一標(biāo)量，運(yùn)動(dòng)的長(zhǎng)度

路程

矢量,一位置到一位置的有向線段

位移

-（^￡）-直線運(yùn)動(dòng)中路程等于位移大小

位移與發(fā)生這段位移所用時(shí)間之比,

平均速度）一即X是矢量，其方向就是對(duì)應(yīng)

運(yùn)

動(dòng)的方向

的4瞬時(shí)速度卜-在某一時(shí)刻或某一位置的速度,是矢量,

描、-------廠其方向是物體的方向

—（速度,］

述

—（速率1-瞬時(shí)速度的，是標(biāo)量

.---------路程與通過這段路程所用_______之比,

恒叁卜即?=_,大小不一定等于平均速度的

大小

「適幻一表示速度變化的物理量

—（加速度］--（定義式）一”一，單位是一，是矢量

與的方向相同，由物體所

受—方向決定

運(yùn)動(dòng)圖像）一描述物體位移隨時(shí)間變化的情況

圖像"T圖像）一描述物體運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間變化的情況

【答案】大小形狀大小參考地面軌跡初末單向案

位移運(yùn)動(dòng)大小時(shí)間；快慢與m/s2速度變化量合力

考點(diǎn)一對(duì)質(zhì)點(diǎn)、參考系、位移的理解

質(zhì)點(diǎn)不同于幾何質(zhì)點(diǎn)無大小但有質(zhì)量，實(shí)際物體能否看成質(zhì)點(diǎn)是由研究的問題決定的，

“占”而不是依據(jù)物體自身大小和形狀來判斷的

⑴任意性慘考系的選取原則上是任意的滲考系選取得當(dāng)，會(huì)使問題

的研究變得簡(jiǎn)捷、方便。

參考系的“三性”

（2）同一性:比較不同物體的運(yùn)動(dòng)必須選同一參考系。

（3）一致性:無論選定的作為參考的物體運(yùn)動(dòng)情況如何,均看作“靜匕”

【解析】“神舟十五號(hào)”飛船和空間站“天和”核心艙對(duì)接時(shí)，處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)，選項(xiàng)C正

確;以地球作參考系，“天和”“神舟十五號(hào)”都是運(yùn)動(dòng)的，選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤。

［變式］(1)對(duì)接過程，“神舟十五號(hào)”飛船和空間站“天和”核心艙可不可以看成質(zhì)點(diǎn)？

(2)“神舟十五號(hào)”飛船和空間站“天和”核心艙于2022年11月十日5時(shí)42分成功對(duì)接,

整個(gè)對(duì)接過程歷時(shí)約6.5小時(shí)。在這里,2022年11月30日5時(shí)42分和6.5小時(shí)分別指

時(shí)刻還是時(shí)間間隔？

【答案】(1)都不能看成質(zhì)點(diǎn)。

(2)2022年11月30日5時(shí)42分是時(shí)刻,6.5小時(shí)是時(shí)間間隔。

【解析】(1)對(duì)接過程需要精準(zhǔn)把握對(duì)接機(jī)構(gòu)的準(zhǔn)確位置，飛船和核心艙的形狀與體積不

能忽略，此時(shí)飛船和核心艙都不能看成質(zhì)點(diǎn)。

(2)飛船和核心艙于2022年11月3()日5時(shí)42分成功對(duì)接，指時(shí)刻;6.5小時(shí)是整個(gè)對(duì)接過

程經(jīng)歷的時(shí)間，指時(shí)間間隔。

［例3］【對(duì)位移的理解】如圖所示,半徑為R的地球儀上/點(diǎn)為赤道與0。經(jīng)線的交點(diǎn)

點(diǎn)為赤道與東經(jīng)90。經(jīng)線的交點(diǎn)。一只螞蟻從P點(diǎn)沿0。經(jīng)線向北爬行到北極點(diǎn)，然后又沿

東經(jīng)90。經(jīng)線向南爬行到。點(diǎn),則螞蟻從尸點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到0點(diǎn)的整個(gè)過程中的路程和位移大小

分別為()

［A］路程為2%凡位移大小為2R

［B］路程為兀幾位移大小為K

［C］路程為兀幾位移大小為夜〃

［D］路程為2兀兄位移大小為企/?

【答案】C

【解析】從尸點(diǎn)沿0°經(jīng)淺向北爬行到北極點(diǎn)潞程為s】Wx2兀同理,沿東經(jīng)90。經(jīng)線

42

向南爬行到。點(diǎn)，路程為52=)區(qū),整個(gè)過程中的路程為S=Sl+S2=7CR；從P點(diǎn)到Q點(diǎn)整個(gè)過程

的位移大小等于尸、0兩點(diǎn)間距離,由幾何關(guān)系知尸我已故選項(xiàng)C正確。

考點(diǎn)二平均速度和瞬時(shí)速度

探尋規(guī)律aaa

如圖是高速上某一“區(qū)間測(cè)速”的標(biāo)志牌，該路段全長(zhǎng)66km,全程限速100km/h,若一輛汽車

通過監(jiān)測(cè)起點(diǎn)和終點(diǎn)的速度分別為95km/h和90km/h,通過測(cè)速區(qū)間的時(shí)間為35rn.no

思考:(1)上述情境中，數(shù)據(jù)66km、100kin/h>95km/h、90km/h^35min分別描述什么運(yùn)

動(dòng)學(xué)物理量?

(2)能否求解全程的平均速度?該汽車通過測(cè)速區(qū)間過程中有沒有超速？

提示:⑴66km表示路程,100km/h指的是平均速率,95km/h和90km/h指的都是瞬時(shí)速

度,35min是時(shí)間。

(2)因位移未知，故不能求解平均速度,但可以求平均速率;由于路程s=66km,時(shí)間片35

min蕓h,由那可知，平均速率為v=警展113km/h,大于全程限速100km/h,該汽車超速。

60'60h

1.有關(guān)“速度”的比較

物理量平均速度瞬時(shí)速度平均速率

描述運(yùn)動(dòng)物體在

一段時(shí)間(或一描述運(yùn)動(dòng)物體在某一時(shí)刻(或某描述運(yùn)動(dòng)物體沿軌跡

意義

段位移)的平均一位置)的運(yùn)動(dòng)快慢及方向運(yùn)動(dòng)的平均快慢

快慢及方向

標(biāo)矢性矢量矢最標(biāo)量

(1)大小等于位移(1”?什&內(nèi)，加非常豐常小(1)大小等于路程與時(shí)

大小

與時(shí)間的比值，時(shí)，尸與表示物體在/時(shí)刻的速間的比值，與平均速度

與方向

即一。的大小無關(guān)。

At度，其大小叫作速率。

（2）方向與位移的（2）方向是物體運(yùn)動(dòng)的方向（2）無方向

方向相同

2.兩個(gè)平均速度公式的比較

平均速度力T是平均速度的定義式，適用于所有的運(yùn)動(dòng)，求解時(shí)要找準(zhǔn)“位移”和發(fā)生這段

位移所需的“時(shí)間而正歲只適用「勻變速直線運(yùn)動(dòng)。

［例4］【對(duì)平均速度和瞬時(shí)速度的理解】（2024?廣東汕尾期末）（多選）在某次木工師傅舉

行的樹干攀爬大賽中，師傅甲和乙同時(shí)開始攀爬，甲率先爬到頂端，結(jié)果卻是乙第一個(gè)返同

到出發(fā)點(diǎn)，則（）

［A］向上爬的過程中,經(jīng)過中點(diǎn)時(shí)甲的速度不一定大于乙的速度

［B］甲在最高點(diǎn)的速度一定大于乙在最高點(diǎn)的速度

［C］從頂端返回的過程中，甲的平均速度一定大于乙的平均速度

［D］全過程中，甲、乙的平均速度一樣大

【答案】AD

【解析】向上爬的過程中，甲用時(shí)少，平均速度大，但在中點(diǎn)時(shí)的速度不一定大，故A工確;

甲、乙在最高點(diǎn)的速度都為零,甲在最高點(diǎn)的速度等于乙在最高點(diǎn)的速度，故B錯(cuò)誤;從頂

端返回的過程中，甲、乙的位移相等，木工師傅甲率先爬到頂端，乙先返回到出發(fā)點(diǎn)，說明從

頂端返回的過程中，乙所用的時(shí)間較短，根據(jù)方=絲可知甲的平均速度一定小于乙的平均速

At

度，故C錯(cuò)誤;全過程中，甲、乙的位移相等且均為零,故甲、乙的平均速度一樣大，故D正

確。

［例5］【平均速度和瞬時(shí)速度的計(jì)算】（2023?福建卷,1）“祝融號(hào)”火星車沿如圖所示路線

行駛,在此過程中揭秘了火星烏托邦平原淺表分層結(jié)構(gòu)、該研究成果被列為“2022年度中

國科學(xué)十大進(jìn)展”之首。“祝融號(hào)”從著陸點(diǎn)O處出發(fā)，經(jīng)過61天到達(dá)M處，行駛路程為585

米;又經(jīng)過23天，到達(dá)N處，行駛路程為304米。已知O、M間和M、N間的直線距離分別

約為463米和234米，則火星車（）

[A]從O處行駛到N處的路程為697米

[B]從O處行駛到N處的位移大小為889米

[C]從O處行駛到M處的平均速率約為20米/天

[D]從必處行駛到N處的平均速度大小約為10米/天

【答案】D

【解析】從。處行駛到N處的路程為889米，選項(xiàng)A錯(cuò)誤;題中未給出O、M間和“、N

間位移的方向，不能算出。到N之間位移的大小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤;由平均速率萬、可得，從。處

到M處的平均速率約為9.6米/天，選項(xiàng)C錯(cuò)誤;由平均速度？=：可得，從M處到N處的平

均速度大小約為10米/天，選項(xiàng)D正確。

考點(diǎn)三加速度

1.物理量1，、Avx。的對(duì)比

物理速度的

速度y加速度a

量變化量加，

物理表示運(yùn)動(dòng)的表示速度變化的大小表示速度變化的快慢和方向，即速度

意義快慢和方向和方向的變化率

Ax

公式Av=v-voa=-

At

單位m/sm/sm/s2

三者無必然聯(lián)系）很大時(shí),△口可以很小,甚至為0;。的大小決定于△口與加的比

關(guān)系

值，與V、加，大小無關(guān)

2.對(duì)加速度大小和方向的進(jìn)一步理解

速度

慢

化變

度變

小,速

a減

決定

變化

加大小

變快

度變化

大,速

速a增

快慢

度

運(yùn)動(dòng)

，加速

”同向

「a與

速度]

決定

方向

'

---

----

----

----

'--

增減

動(dòng)

速運(yùn)

向，減

與“反

La

小）

表示大

向,不

度的方

示加速

號(hào)只表

日

刃25

年8

2023

時(shí)間

）北京

）（多選

段檢測(cè)

江門階

廣東

024?

】（2

理解

度的

加速

]【對(duì)

[例6

的吉

，將搭載

升空

發(fā)射

成功

中心

發(fā)射

衛(wèi)星

酒泉

我國

箭在

載火

八運(yùn)

號(hào)遙

星一

，谷神

59分

12時(shí)

）

（

的是