2024年高考物理总复习第二部分核心考点培优训练考点一 运动的描述

一运动的描述
(40分钟80分)
【基础巩固练】
1.(6分)(2024·济南模拟)2023年10月26日11时14分,搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,发射取得圆满成功。

飞船入轨后,将按照预定程序与空间站组合体进行自主快速交会对接。

10月26日19时34分,神舟十七号3名航天员顺利进驻中国空间站,与神舟十六号航天员乘组实现太空会师。

下列说法正确的是()
A.“11时14分”指的是时间间隔
B.火箭发射升空的过程中,飞船相对运载火箭是运动的
C.研究神舟十七号飞船在轨运行轨迹时,可以把飞船看成质点
D.神舟十七号飞船调整姿态与空间站组合体进行对接时,可以把飞船看成质点
【解析】选C。

时间间隔是指时间的长度,在时间轴上对应一段距离,时刻是指时间点,在时间轴上对应的是一个点,“11时14分”指的是时间点,即为时刻,故A错误;火箭发射升空的过程中,飞船相对运载火箭是静止的,故B错误;研究神舟十七号飞船在轨运行轨迹时,飞船的形状、大小可以忽略,故可以把飞船看成质点,故C正确;神舟十七号飞船调整姿态与空间站组合体进行对接时,飞船的形状、大小不可以忽略,故不可以把飞船看成质点,故D错误。

2.(6分)四名运动员在标准田径场上进行400 m赛跑,如图所示,他们从不同起点起跑,终点相同,都顺利地按规则要求完成了比赛,下列说法中正确的是()
A.他们跑完全程的路程相同
B.他们跑完全程的位移相同
C.他们跑完全程的平均速度相同
D.他们跑完全程的平均速率相同
【解析】选A。

四名运动员在标准田径场上进行400 m赛跑,他们跑完全程的路程相同,故A 正确;由于他们从不同起点起跑,终点相同,则他们跑完全程的位移不相同,故B错误;由于他们的位移不同,时间也可能不同,则他们跑完全程的平均速度不一定相同,故C错误;由于他们
的路程相同,时间可能不同,则他们跑完全程的平均速率不一定相同,故D错误。

3.(6分)(交通运输)(2023·宁波模拟)青藏铁路全长1 956千米,其中西宁至格尔木段全长814千米,格尔木至拉萨段全长1 142千米,设计的列车运行的最大速度为160千米/小时(西宁至格尔木段)、100千米/小时(格尔木至拉萨段),则下列说法正确的是()
A.“1 956千米”指的是位移大小
B.运动中的列车不可以作为参考系
C.列车的速度很大,但加速度可能很小
D.“160千米/小时”指的是平均速度大小
【解析】选C。

“1 956千米”指的是路程,A错误;运动中的列车可以作为参考系,参考系可以任意选取,B错误;列车的速度很大,但加速度可能很小,C正确;“160千米/小时”指的是瞬时速度的大小,D错误。

4.(6分)(2023·龙岩模拟)“福建舰”是中国完全自主设计建造的首艘电磁弹射型航空母舰,采用平直通长飞行甲板,如图所示。

某舰载机由弹射系统提供30 m/s 的初速度,在甲板的跑道上以5 m/s2的加速度做匀加速直线运动,当舰载机速度达到50 m/s时能离开航空母舰起飞。

下列说法正确的是()
A.航空母舰静止,舰载机需在甲板上加速滑行10 s起飞
B.航空母舰静止,舰载机需在甲板上加速滑行160 m起飞
C.研究航空母舰在海上运动的时间,航空母舰不可以看成质点
D.研究舰载机在航空母舰上加速运动的时间,舰载机不可以看成质点
【解析】选B。

舰载机需在甲板上滑行的时间为t=v-v0
a =50-30
5
s=4 s,A错误;舰载机在甲板上滑
行的距离为x=v+v0
2t=50+30
2
×4 m=160 m,B正确;研究航空母舰在海上运动的时间,航空母舰的
长度对问题的研究影响很小,航空母舰可以看成质点,C错误;研究舰载机在航空母舰上加速运动的时间,舰载机大小和形状对问题的影响可以忽略,舰载机可以看成质点,D错误。

5.(6分)(体育运动)蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目,一位运动员从高处自由落下,以大小为8 m/s的竖直速度着网,与网作用后,沿着竖直方向以大小为10 m/s 的速度弹回,已知运动员与网接触的时间Δt=2 s,那么运动员在与网接触的这段时间内加速度的大小和方向分别为()
A.1 m/s2,向下
B.4 m/s2,向上
C.5 m/s2,向下
D.9 m/s2,向上
【解析】选D。

取运动员着网前的速度方向为正方向,则有v1=8 m/s,v2=-10 m/s,则加速度为
a=v2-v1
Δt =-10-8
2
m/s2=-9 m/s2,负号说明加速度的方向与正方向相反,故运动员在与网接触的这段
时间内加速度的大小为9 m/s2,方向向上。

6.(6分)2023年10月26日11时14分,搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,并与空间站组合体成功实现对接,下列说法正确的是()
A.长征二号F遥十七运载火箭点火瞬间,航天员的速度和加速度都为零
B.火箭的速度越大,加速度越大
C.火箭的速度变化率越大,加速度越大
D.火箭的加速度方向与速度变化量方向可以不一致
【解析】选C。

长征二号F遥十七运载火箭点火瞬间,航天员的速度为零,加速度不为零,故A 错误;火箭的速度很大,但是速度的大小可以不变,所以加速度不一定大,故B错误;加速度的大小与速度变化的快慢程度有关,其速度变化越快,变化率越大,加速度越大,即火箭的速度变化率越大,加速度越大,故C正确;根据加速度的定义式可知,火箭的加速度方向与速度变化量方向一致,故D错误。

【加固训练】
关于物体的加速度,下列说法正确的是()
A.加速度很大,物体速度的变化一定很大
B.加速度增大,物体的速度一定增大
C.加速度越大,物体速度的变化越快
D.加速度为正值,物体一定加速运动;加速度为负值,物体一定减速运动
【解析】选C。

加速度很大,物体速度的变化不一定很大,还取决于速度变化所用的时间,故A 错误;当物体加速度方向与物体速度方向相反时,加速度增大,物体的速度减小,故B错误;加速度是描述物体速度变化快慢的物理量,则加速度越大,物体速度的变化越快,故C正确;加速度为正值,物体速度为负值,物体做减速运动,加速度为负值,速度也为负值,物体做加速运动,故D错误。

7.(6分)快递员穿梭于城市的每一个角落、服务千家万户,给我们的生活带来了很大的便利。

一天,某快递员从甲地取包裹,骑电动车运送过程中多次直行、拐弯,等待红绿灯,总共用时30 min,运动的路程为7 km,将包裹送到乙地的客户手上。

下列关于这个过程的分析,正确的是()
A.研究该快递员从甲地到乙地所用的时间,不能将他看成质点
B.题中“30 min”指的是时刻
C.该快递员的平均速度大小为14 km/h
D.快递员遇到红灯减速前进时,速度方向与加速度方向相反
【解析】选D。

研究快递员从甲地到乙地所用的时间,可以将他看成质点,故A错误;“30 min”指的是时间间隔,故B错误;快递员运动过程中的平均速率为14 km/h,平均速率是路程与所用时间的比值,平均速度是位移与时间的比值,平均速度小于14 km/h,故C错误;快递员遇到红灯减速前进时,速度方向与加速度方向相反,故D正确。

【加固训练】
一游客想从辛亥革命博物馆附近的a处前往武汉革命博物馆附近的b处,他用手机导航,a、b间的直线距离为2.0千米。

若骑行自行车,则导航显示“20分钟3.5千米”;若骑行电动车,则导航显示“14分钟3.5千米”。

根据导航信息,从a到b的过程中,下列说法错误的是()
A.该游客骑行自行车与骑行电动车的路程相等
B.该游客骑行自行车与骑行电动车的位移相等
C.该游客骑行自行车的平均速率大约是3 m/s
D.该游客骑行电动车的平均速度大小大约是3 m/s
【解析】选D。

该游客骑行自行车与骑行电动车的路程相等,都是3.5千米,故A正确;该游客骑行自行车与骑行电动车的初末位置相等,位移相等,故B正确;该游客骑行自行车的平均速
率v=s
t
自行车=3.5×10
3
20×60
m/s≈3 m/s,故C正确;该游客骑行电动车的平均速度v=x
t
电动车
=2.0×10
3
14×60
m/s≈
2.38 m/s,故D错误。

【综合应用练】
8.(6分)如图,甲、乙两辆车在8 s内运动的位移都是160 m,所以它们运动的快慢相同,这里认为甲车的运动从效果上看与乙车匀速运动的效果相同,这里用来描述运动快慢的物理量和物理方法分别是()
A.位移理想化法
B.平均速度等效替代法
C.瞬时速度极限法
D.平均速度理想化法
【解析】选B。

由图可知,8 s内两车位移相等,则由平均速度公式可得,两车的平均速度相等,这里用来描述运动快慢的物理量是平均速度,用到的物理方法是等效替代法,故B正确,A、C、D错误。

9.(6分)(体育运动)(2023·绍兴模拟)如图所示是户外运动软件显示的某位老师的一次长跑数据的截图,则下列说法正确的是()
A.图中02:04:39指时刻
B.图中21.12千米为本次跑步的位移
C.此次跑步的平均速度约为10.2 km/h
D.跑步中一定有某时刻瞬时速度大于2.8 m/s
【解析】选D。

图中02:04:39是运动过程的时长,指的是时间间隔,A错误;图中21.12千米为
本次跑步的路程,B 错误;此次跑步的平均速率为v =s t =
21.12×1032×3 600+4×60+39 m/s ≈2.82 m/s ≈10.2 km/h,由于运动过程路程不等于位移大小,则平均速率不等于平均速度大小,C 错误;因为跑步过程的平均速率约为2.8 m/s,故跑步中一定有某时刻瞬时速度大于2.8 m/s,D 正确。

10.(6分)(2023·厦门模拟)如图为小球在水平面上移动,每隔0.02 s 记录下的位置。

将该段运动分为5段,则其中平均速度最大与平均加速度最小的运动过程分别为( )
A.①和②
B.①和③
C.⑤和③
D.⑤和②
【解析】选C 。

由图可知⑤位移最大,各段运动时间相同,由v =x t 知⑤平均速度最大;③最近似
于匀速直线运动,即速度大小和方向变化最小,平均加速度最小。

11.(6分)中国高铁技术位于世界前列,列车进站车头经过第一个里程碑时,屏幕显示列车速度是126 km/h,2 min 后到达第n 个里程碑时,速度变为54 km/h,已知两相邻里程碑之间的距离是1 km 。

若列车进站过程视为匀减速直线运动,则下列说法正确的是( )
A.车头经过两相邻里程碑的速度变化量均相同
B.车头经过两相邻里程碑的时间越来越短
C.列车进站的加速度大小约为0.6 m/s 2
D.经分析可知,n =4
【解析】选D 。

列车做匀减速直线运动,加速度不变,速度越来越小,经过相同的位移所用时间越来越长,根据加速度定义式a =Δv
Δt 知,速度变化量越来越大,A 、B 错误;由题知v 0=126 km/h=35
m/s,v=54 km/h=15 m/s,t =2 min=120 s,根据加速度定义式,代入数据得a =
v -v 0t =15-35120 m/s 2=-0.17 m/s 2,再根据平均速度公式有x=12(v 0+v)t =12×(35+15)×120 m=3 000 m,每两个里程碑间隔1 km,
所以经过3个里程碑,到达第4个里程碑,C错误、D正确。

【情境创新练】
12.(14分)某科幻小说片段如下:“碎片从爆炸点到阵列一角直线飞行了约50 s,当它到达阵列一角时,速度已经达到31.7 km/s。

这时它处于阵列外围,距处于矩形阵列这一角的第一艘战舰‘无限边疆’号160 km。

碎片没有从那里掠过阵列,而是拐了一个60°的锐角(如图所示),速度丝毫未减,直冲‘无限边疆’号而来。

在它用2 s左右的时间完成转向后,计算机居然把对碎片的二级警报又降到了三级。

”根据材料完成以下问题。

(1)假设“碎片”由爆炸点静止开始运动,请估算其直线加速段的平均加速度大小a1;
答案:(1)634 m/s2
=634 m/s2
【解析】(1)“碎片”在直线加速段的平均加速度大小为a1=v
t1
(2)估算“碎片”完成锐角转向过程的平均加速度大小a2。

答案: (2)27 453 m/s2
【解析】(2)由题意,如图所示根据三角形法则可知“碎片”完成锐角转向过程的速度变化量
≈27 453 m/s2大小为Δv=√3v,所以“碎片”完成锐角转向过程的平均加速度大小为a2=Δv
t2
【解题指南】解答本题注意以下两点:
(1)计算平均加速度时,忽略中间过程。

(2)速度变化量是初速度与末速度的矢量差。