1、第一章 运动的描述 1.1 质点、参考系和坐标系【知识梳理 双基再现】1机械运动 物体相对于其他物体的 变化,也就是物体的 随时间的变化,是自然界中最 、最 的运动形态,称为机械运动。 是绝对的, 是相对的。2质点 我们在研究物体的运动时,在某些特定情况下,可以不考虑物体的 和 ,把它简化为一个 ,称为质点,质点是一个 的物理模型。3参考系 在描述物体的运动时,要选定某个其他物体做参考,观察物体相对于它的位置是否随 变化,以及怎样变化,这种用来做 的物体称为参考系。为了定量地描述物体的位置及位置变化,需要在参考系上建立适当的 。【轻松过关 锋芒初显 能力拓展】1敦煌曲子词中有这样的诗句:“满眼
2、风波多闪烁,看山恰似走来迎,仔细看山山不动,是船行。”其中“看山恰似走来迎”和“是船行”所选的参考系分别是( )A船和山 B山和船 C地面和山 D河岸和流水2下列关于质点的说法中,正确的是( )A质点就是质量很小的物体 B质点就是体积很小的物体C质点是一种理想化模型,实际上并不存在D如果物体的大小和形状对所研究的问题是无关紧要的因素时,即可把物体看成质点3关于坐标系,下列说法正确的是( )A建立坐标系是为了定量描写物体的位置和位置变化 B坐标系都是建立在参考系上的C坐标系的建立与参考系无关 D物体在平面内做曲线运动,需要用平面直角坐标系才能确定其位置4在以下的哪些情况中可将物体看成质点( )A
3、研究某学生骑车由学校回家的速度 B对这名学生骑车姿势进行生理学分析C研究火星探测器从地球到火星的飞行轨迹 D研究火星探测器降落火星后如何探测火星的表面5在下述问题中,能够把研究对象当作质点的是( )A研究地球绕太阳公转一周所需时间的多少B研究地球绕太阳公转一周地球上不同区域季节的变化、昼夜长短的变化C一枚硬币用力上抛,猜测它落地时正面朝上还是反面朝上 D正在进行花样溜冰的运动员6坐在美丽的校园里学习毛泽东的诗句“坐地日行八万里,巡天遥看一千河”时,我们感觉是静止不动的,这是因为选取 作为参考系的缘故,而“坐地日行八万里”是选取 作为参考系的。7指出以下所描述的各运动的参考系是什么?(1)太阳从
4、东方升起,西方落下; (2)月亮在云中穿行; (3) 汽车外的树木向后倒退。8一物体从 O 点出发,沿东偏北 30 度的方向运动 10 m 至 A 点,然后又向正南方向运动 5 m 至 B 点。( sin30=0.5)(1)建立适当坐标系,描述出该物体的运动轨迹;(2)依据建立的坐标系,分别求出 A、B 两点的坐标。9在二战时期的某次空战中,一英国战斗机驾驶员在飞行中伸手触到了一颗“停”在驾驶舱边的炮弹,你如何理解这一奇怪的现象?1A 2.CD 3.ABD 4.AC 5. A 6. 地面 、 地心 7.(1)地面 (2)云 (3)汽车 8.(1)坐标系如图,线 OAB 为运动轨迹 (2)x A
5、=5 m yA=5m; xB=5 m yB=0m 39.由题意可知,炮弹以飞机为参考系,是静止的,所以飞行员不会被炮弹击伤;炮弹相对地面以很大的速度运动,站在地面上的飞行员是不敢抓炮弹的。第一章 运动的描述 1.2 时间和位移1时刻和时间间隔 时刻和时间间隔既有联系又有区别,在表示时间的数轴上,时刻用 表示,时间间隔用 表示,时刻与物体的 相对应,表示某一瞬间;时间间隔与物体的 相对应,表示某一过程(即两个时刻的间隔)。2路程和位移 路程是物体运动轨迹的 ,位移是用来表示物体(质点)的 的物理量,位移只与物体的 有关,而与质点在运动过程中所经历的 无关,物体的位移可以这样表示:从 到 作一条有
6、向线段,有向线段的长度表示位移的 ,有向线段的方向表示位移的 。3矢量和标量 既有 又有 的物理量叫做矢量,只有大小没有方向的物理量叫做 。矢量相加与标量相加遵守不同的法则,两个标量相加遵从 的法则,矢量相加的法则与此不同。【轻松过关 锋芒初显 能力拓展】1以下的计时数据,指时间间隔的是( )A 学校每天 7:30 准时上课 B 每节课 45 min C 数学考试 9:40 结束 D 周末文艺晚会 18:40 开始2如图所示,一物体沿 3 条不同的路径由 A 运动到 B,则沿哪条路径运动时的位移较大( )A 沿 1 较大 B 沿 2 较大 C 沿 3 较大 D 都一样大3下列关于位移和路程的说
7、法,正确的是( )A位移和路程总是大小相等,但位移是矢量,路程是标量B位移是描述直线运动的,路程是描述曲线运动的C位移只取决于始末位置,而路程还与实际运动的路线有关D物体的路程总大于或等于位移的大小4一质点向东运动了 300 m,又向南运动了 400 m,则质点通过的路程为 ,位移的大小为 。5下列关于矢量(位移)和标量(温度)的说法中,正确的是( )A两运动物体的位移大小均为 30 m,这两个位移不一定相同B做直线运动的两物体的位移 X 甲 =3 m,X 乙 =-5 m,则 X 甲 X 乙C温度计读数有正有负,其正负号表示方向 D温度计读数的正负号表示温度高低,不能说表示方向6一质点绕半径为
8、 R 的圆周运动了一周,则其位移大小为 ,路程是 。若质点运动了 周,431则其位移大小为 ,路程是 。此运动过程中最大位移是_,最大路程是_。7从高为 5 m 处以某一初速度竖直向下抛出一个小球,在与地面相碰后弹起,上升到高为 2 m 处被接住,则这一段过程中( )A小球的位移为 3 m,方向竖直向下,路程为 7 m B小球的位移为 7 m,方向竖直向上,路程为 7 mC小球的位移为 3 m,方向竖直向下,路程为 3 m D小球的位移为 7 m,方向竖直向上,路程为 3 m8我国在 2003 年 10 月成功地进行了首次载人航天飞行。下面是“神州 5 号”飞船在飞行中所记录的一些数据,请分别
9、说出哪些是指时刻的?哪些是指时间的?15 日 09 时 0 分“神州 5 号”飞船点火,经 9 小时 40 分 50 秒,在 15 日 18 时 40分 50 秒我国宇航员杨利伟在太空中展示中国国旗和联合国国旗,再经 11 小时 42 分10 秒,于 16 日 06 时 23 分飞船在内蒙古中部地区成功着陆。9中学的垒球场的内场是一个边长为 16.77 m 的正方形,在它的四个角分别设本垒和一、二、三垒,如图所示。一位击球员击球后,由本垒经一垒、二垒直跑到三垒。他运动的路程是 m,位移是 m,位移的方向 。1.B 2.D 3.CD 4. 700m 500m 5. AD 6. 0 2R R 7/
10、2R 2R 7/2R 7. A 8.记录时刻的有: 15 日 09 时 0 分 15 日 18 时 40 分 50 秒 16 日 06 时 23 分记录时间的有: 9 小时 40 分 50 秒 11 小时 42 分 10 秒 9. 50.31 16.77 由本垒指向三垒 第一章 运动的描述 1.3 运动快慢的描述-速度1物体沿直线运动,并以这条直线为 坐标轴,这样,物体的位置就可以用 来表示,物体的位x移就可以通过坐标的 x =x2 x1来表示, x 的大小表示位移的 , x 的正负表示位移的 。2表示质点运动 和 的物理量。 (1)定义:质点的位移跟发生这段位移所用时间的 。 (2)定义式:
11、 v= 。 (3)单位: 、 、 等。 (4)矢量性:速度的大小用公式计算,在数值上等于单位时间内物体位移的大小,速度的方向就是物体的 。3平均速度:(1)定义:在变速运动中,运动质点的位移和所用时间的比值,叫做这段时间内的平均速度,平均速度只能 地描述运动的快慢。 (2)理解:在变速直线运动中,平均速度的大小跟选定的时间或位移有关,不同 或不同 内的平均速度一般不同,必须指明求出的平均速度是哪段 或哪段 内的平均速度。4瞬时速度:(1)定义:运动质点在某一 或某一 的速度叫做瞬时速度。(2)理解:直线运动中,瞬时速度的方向与质点经过某一位置时的 相同。瞬时速度与时刻或位置对应,平均速度跟 或
12、 对应。当位移足够小或时间足够短时,认为平均速度就等于 。在匀速直线运动中, 和瞬时速度相等。5速率: 速度的 叫做速率,只表示物体运动的 ,不表示物体运动的 ,它是 量。【 轻松过关 锋芒初显 能力拓展】1如图,物体从 A 运动到 B,用坐标表示 A、B 位置并表示出 A、B位置的变化量。2下列关于平均速度和瞬时速度的说法正确的是( )A平均速度 ,当 充分小时,该式可表示 t 时刻的瞬时速txvt度B匀速直线运动的平均速度等于瞬时速度C瞬时速度和平均速度都可以精确描述变速运动 D只有瞬时速度可以精确描述变速运动3下面几个速度中表示平均速度的是 ,表示瞬时速度的是 。 A子弹出枪口的速度是
13、800 m/s B汽车从甲站行驶到乙站的速度是 20 m/sC火车通过广告牌的速度是 72 km/h D人散步的速度约为 1 m/s4下列关于速度的说法中正确的是( )A速度是描述物体位置变化的物理量 B速度是描述物体位置变化大小的物理量C速度是描述物体运动快慢的物理量 D速度是描述物体运动路程和时间关系的物理量5下列说法正确的是( )A平均速度就是速度的平均值 B瞬时速率是指瞬时速度的大小C火车以速度 v 经过某一段路, v 是指瞬时速度 D子弹以速度 v 从枪口射出, v 是平均速度6一物体沿直线运动。 (1)若它在前一半时间内的平均速度为 v1,后一半时间的平均速度为 v2,则全程的平均
14、速度为多大?(2)若它在前一半路程的平均速度为 v1,后一半路程的平均速度为 v2,则全程的平均速度多大?7一辆汽车以速度 行驶了 的路程,接着以 20 km/h 的速度跑完了余下的路程,若全程的平均速度是v32x/m-3-2-1B4321A0第 1 题图28 km/h,则 是( ) A24 km/h B35 km/h C36 km/h D48 km/h v8短跑运动员在 100 m 比赛中,以 8 m/s 的速度迅速从起点冲出,到 50 m 处的速度是 9 m/s,10s 末到达终点的速度是 10.2 m/s,则运动员在全程中的平均速度( )A9 m/s B10.2 m/s C10 m/s
15、D9.1 m/s 9一架飞机水平匀速地在某同学头顶上飞过,当他听到飞机的发动机声从头顶正上方传来的时候,发现飞机在他前上方约与地面成 60角的方向上,据此可估算出此飞机的速度约为声速的 倍。1. xA =-2m xB =3m x= x B - xA = 5m 2ABD 3.表示平均速度的 B C D 表示瞬时速度的是 A 4C 5B 6.(1) = = (2) = = 7.B 8.C 9、约为 0.58 倍。vts1vts21v第一章 运动的描述 1.4 实验:用打点计时器测速度【知识梳理 双基再现】1、仪器构造:(1)下图为电磁打点计时器的构造图,图中标出了几个主要部件的代号,它们的名称分别
16、是:1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 (2)下图为电火花计时器的构造图2仪器原理:电磁打点计时器是一种记录运动物体在一定 内发生 的仪器,它使用 电源,由学生电源供电,工作电压在 以下,当电源的频率是 50 Hz 时,它每隔 打一个点,通电前把纸带穿过 ,再把套在轴上的复写纸片压在纸带的上面,接通电源后,在线圈和永久磁铁的作用下, 便振动起来,带动其上的 上下振动。这时,如果纸带运动,振针就通过复写纸片在纸带上留下一行小点,如果把纸带跟运动的物体连在一起,即由物体带动纸带一起运动,纸带上各点之间的距离就表示相应时间间隔中物体的 。 电火花计时器的原理与电磁打点计时器类似,这
17、种计时器工作时,纸带运动受到的阻力比较 ,实验误差也就比较 。 3速度时间图象( v-t 图象):用来描述 随 变化关系的图象。4偶然误差是指由 因素造成的,用 的方法可以减小偶然误差。系统误差是由 、 造成的,特点是多次重复测量的结果总是 真实值,呈现单一倾向。5相对误差等于 。6有效数字是指带有一位 的近似数字。【 轻松过关 锋芒初显 能力拓展】1关于误差,下列说法正确的是( )A仔细测量可以避免误差 C采用精密仪器,改进实验方法,可以消除误差B误差是实验中产生的错误 D实验中产生的误差是不可避免的,但可以设法尽量减小误差2用毫米刻度尺测量物体的长度,下列哪些读数符合有效数字要求( )A1
18、.502 m B1.6214 m C12.40 cm D4.30 mm3关于接通电源和释放纸带(物体)的次序,下列说法正确的是( )A先接通电源,后释放纸带 B先释放纸带,后接通电源C释放纸带同时接通电源 D先接通电源或先释放纸带都可以4电磁打点计时器和电火花计时器都是使用 电源的仪器,电磁打点计时器的工作电压是 ,电火花计时器的工作电压是 V,其中 实验误差较小。当电源频率是50 Hz 时,它每隔 s 打一次点。5根据打点计时器打出的纸带,我们可以不利用公式计算就能直接得到或直接测量得到的物理量是( )A时间间隔 B位移 C平均速度 D瞬时速度6当纸带与运动物体连接时,打点计时器在纸带上打出
19、点痕,下列说法正确的是( )A点痕记录了物体运动的时间 B点痕记录了物体在不同时刻的位置或某段时间内的位移C点在纸带上的分布情况,反映了物体的形状 D点在纸带上的分布情况反映了物体的运动情况7利用打点计时器打出的纸带( )A能准确地求出某点的瞬时速度 B只能粗略地求出某点的瞬时速度C能准确地求出某段时间内的平均速度 D可以任意地利用某段时间内的平均速度代表某点的瞬时速度8如图所示为某质点做直线运动的速度时间图象,下列说法正确的是( )A质点始终向同一方向运动 B在运动过程中,质点运动方向发生变化C前 2 s 内做加速直线运动 D后 2 s 内做减速直线运动9.如图所示是一个物体的 v-t 图象
20、,从以下三个方面说明它的速度是怎样变化的?(1)物体是从静止开始运动还是具有一定的初速度?(2)运动的方向是否变化? (3)速度的大小是否变化?怎样变化?1. D 2.BC 3.A 4. 交流 10V 以下 220 电火花计时器 0.025.AB 6.ABD 7.BC 8.B 9. (1)物体具有一定的初速度(2)在 t3时刻后物体运动反向(3)先变大后不变再变小最后 反向变大第一章 运动的描述 1.5 速度变化快慢的描述加速度【知识梳理 双基再现】1加速度:(1)定义:加速度等于速度的 跟发生这一改变所用 的比值,用 a 表示加速度。 (2)公式: a= 。 (3)物理意义:表示速度 的物理
21、量。(4)单位:在国际单位制中,加速度的单位是 ,符号是 ,常用的单位还有 cm/s2。(5)加速度是矢量,其方向与速度变化的方向相同,即在加速直线运动中,加速度的方向与 方向相同,在减速直线运动中,加速度的方向与 方向相反。2速度变化量: 速度变化量 v = 。3 v-t 图象:(1) v-t 图象中曲线的 反映了 。(2) ,所以 即为直线的 ,tvatvtantan即为加速度的大小, 即为加速度的正负。【 轻松过关 锋芒初显 能力拓展】1关于加速度的概念,下列说法中正确的是( )A加速度就是加出来的速度 B加速度反映了速度变化的大小C加速度反映了速度变化的快慢 D加速度为正值,表示速度的
22、大小一定越来越大2由 可知( )tvaA a 与 v 成正比 B物体加速度大小由 v 决定C a 的方向与 v 的方向相同 D v/t 叫速度变化率,就是加速度3某物体运动的 v-t 图象如图所示,则该物体( )A做往复运动 B做匀速直线运动C朝某一方向做直线运动 D以上说法都不正确 4如图是一质点的速度时间图象,由图象可知:质点在 0 2 s 内的加v/ms-1t/s0232 3 4 51第 4 题图t/sv( m/s) vab t0速度是 ,在 2 3 s 内的加速度是 ,在 4 5 s 内的加速度是 。5关于小汽车的运动,下列说法哪些是可能的( )A小汽车在某一时刻速度很大,而加速度为零
23、B小汽车在某一时刻速度为零,而加速度不为零C小汽车在某一段时间,速度变化量很大而加速度较小 D小汽车加速度很大,而速度变化很慢6关于速度和加速度的关系,下列说法正确的是( )A速度变化得越多,加速度就越大 B速度变化得越快,加速度就越大C加速度方向保持不变,速度方向也保持不变D加速度大小不断变小,速度大小也不断变小7一枚火箭由地面竖直向上发射,其速度时间图象如图所示,由图象可知( )A0 ta段火箭的加速度小于 ta tb 段火箭的加速度B在 0 tb 段火箭是上升的,在 tb tc段火箭是下落的 C tb时刻火箭离地面最远 D tc时刻火箭回到地面8一子弹击中木板的速度是 800 m/s ,
24、历时 0.02 s 穿出木板,穿出木板时的速度为 300 m/s ,则子弹穿过木板的加速度大小为 m/s 2 ,加速度的方向 。9物体做匀加速(加速度恒定)直线运动,加速度为 2 m/s2 ,那么在任意 1 s 内( )A物体的末速度一定等于初速度的 2 倍B物体的末速度一定比初速度大 2 m/sC物体这一秒的初速度一定比前一秒的末速度大 2 m/sD物体这一秒的末速度一定比前一秒的初速度大 2 m/s10 (1)一物体做匀加速直线运动,经 0.2 s 时间速度由 8 m/s 增加到 12 m/s ,则该物体的加速度为 m/s2;(2)一足球以 8 m/s 的速度飞来,运动员在 0.2 s 时
25、间内将足球以 12 m/s 的速度反向踢出,足球在这段时间内平均加速度的大小为 m/s 2,方向 。1.C 2.CD 3.C 4. 1.5m/s2 0 -3m/s2 5. ABC 6.B 7.A 8. 2.5104 与 v 的方向相反(由加速度的定义式 求解)tvta09. B 10. 20 100 与足球飞来的方向相反第一章 运动的描述 单元自评一选择题(每小题 5 分,共 50 分)1下列情况中的运动物体,不能被看成质点的是( )A研究飞往火星宇宙飞船的最佳运行轨道 B调整人造卫星的姿态,使卫星的照相窗口对准地面C计算从北京开往上海的一列火车的运行时间 D跳水运动员完成跳水动作2火车停靠在
26、站台上,乘客往往会发现这样的现象,对面的火车缓缓起动了,等到站台出现,才知道对面的火车没有动,而是自己乘坐的火车开动了,则前、后两次乘客采用的参考系是( ) A站台,对面火车 B两次都是对面火车C两次都是对面站台 D自己乘坐的火车,站台3关于时刻和时间,下列说法正确的是( )A时刻表示时间极短,时间表示时间较长 B时刻对应物体的位置,时间对应物体的位移或路程C火车站大屏幕上显示的是列车时刻表 D1 分钟只能分成 60 个时刻4如图所示,某物体沿两个半径为 R 的圆弧由 A 经 B 到 C,下列结论正确的是( )A物体的位移等于 4R,方向向东 B物体的位移等于 2RC物体的路程等于 4R,方向
27、向东 D物体的路程等于 2R5一个物体从 A 点运动到 B 点,下列结论正确的是( )A物体的位移一定等于路程 B物体的位移与路程的方向相同,都从 A 指向 BC物体的位移的大小总是小于或等于它的路程 D物体的位移是直线,而路程是曲线6某列火车在一段长 30km 的笔直铁轨上行驶,行驶的平均速度是 60 km/h ,下列说法正确的是( )A这列火车通过这段铁轨的时间是 0.5 h B这列火车一定以 60 km/h 的速度在这段铁轨上行驶C这列火车如果行驶 60 km 的路程一定需要 1 h D60 km/h 是火车在这一路段中的最高速度7下列物体运动的情况中,可能存在的是( )A某时刻物体具有
28、加速度,而速度为零 B物体具有恒定的速率,但速度仍变化C物体速度恒定,但其速率有可能变化 D物体的速度在增大,加速度在减小8如图示是两个物体甲乙做直线运动的速度图象,它们的加速度分别是 a1、 a2 ,则由图可知( )A甲做匀加速直线运动,乙做匀减速直线运动 B甲和乙的速度方向相同C甲和乙的加速度方向相反 D甲的加速度数值比较大9下列措施中,有利于减小纸带受到摩擦而产生的误差的是( )A改用直流 6 V 电源 B电源电压越低越好C用皱折的纸带 D纸带理顺摊平,不让它卷曲、歪斜10通过打点计时器得到的一条打点纸带上的点迹分布不均匀,下列判断正确的是( )A点迹密集的地方物体运动的速度比较大 B点
29、迹密集的地方物体运动的速度比较小C点迹不均匀说明物体做变速运动 D点迹不均匀说明打点计时器有故障二、填空题(每小题 5 分,共 20 分)11某运动物体做直线运动,第 1 s 内的平均速度是 3 m/s ,第 2 s 、第 3 s 内的平均速度 6 m/s ,第 4 s 内的平均速度是 5 m/s ,则 4 s 内运动物体的平均速度是 。12一子弹击中木板的速度是 600 m/s ,历时 0.02 s 穿出木板,穿出木板时的速度为 300 m/s ,则子第 4 题图东CBA西弹穿过木板时的加速度大小为 m/s 2 ,加速度的方向 。13一小车正以 6 m/s 的速度在水平面上运动,如果小车获得
30、 2 m/s2的加速度而加速运动,当速度增加到 10 m/s 时,经历的时间是 s。14火车从甲站到乙站的正常行驶速度是 60 km/h ,有一列火车从甲站开出,由于迟开了 300 s ,司机把速度提高到 72 km/h,才刚好正点到达乙站,则甲、乙两站间的距离是 km。三、解答题(每题 10 分,共 30 分)15一列长 50 m 的队伍,以 1.8 m/s 的速度经过一座全长 100 m 的桥,当队伍的第一个人踏上桥到队尾最后一人离开桥时,总共需要的时间是多少?16一个物体拖动纸带做加速运动 ,获得打点计时器打出的一段纸带如图,以第一个点为坐标原点,求:(1)打点计时器打下第 6 点到打下
31、第 11 点之间物体的平均速度;(2)打点计时器打下第 7 点时物体的瞬时速度。17A、B 两市间的铁路为直线,甲乘一列火车从 A 市出发,火车从启动匀加速到 60 km/h 用 2 min ,以后匀速运动 48.5 min ,到 B 市前 1 min 关闭气阀(匀减速) ;甲出发时乙乘另一列特快恰过 A 市(不停车) ,特快列车车速为 100 km/h ,已知 AB=50 km ,画出甲、乙两人从 A 市到 B 市的 v-t 图象。1BD 2D 3BC 4AD 5C 6A 7ABD 8ABC 9D 10BC 11.5m/s 12.1.5104 与子弹的运动方向相反 13. 2 14. 30 15 t= =150m/1.8s=83.3svx16.(1 平均速度 =x/t=0.66m/s(2)量得第 6 点到第第 16 题图120 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11