1、专业提供 全 册 教 案 导 学 案 说 课 稿 试题 人教版高中物理必修 1全册学案1物体和质点(1)实际物体：都有一定的大小和形状，并且物体各部分的 运动情况一般来说并不相同。(2)质点：用来代替物体的具有质量的点。(3)将物体看成质点的条件在研究物体的运动时，当物体的大小和形状对所研究问题的影响可忽略不计时，物体可视为质点。1体积很小的物体都能看成质点( )2只有做直线运动的物体才能看成质点( )3任何物体在一定条件下都可以看成质点( )4转动的物体一定不能看成质点( )解析：能否将物体看成质点，取决于所研究的问题而不是取决于这一物体的大小、形状，当研究物体的大小和形状对所研究问题没有影
2、响或影响很小时，可以将其形状和大小忽略，将物体看成质点，同一物体有时能看成质点，有时不能看成质点，1、2、4 错误，3 正确。答案：1. 2. 3. 4.2参考系(1)定义：在描述物体的运动时，用来做参考的物体。(2)参考系的选取参考系可以任意选择，但选择不同的参考系来描述同一物体的运动时，结果往往不同；参考系选取的基本原则是使问题的研究变得简洁、方便。宋代诗人陈与义乘船东行，在去襄邑的途中写下了襄邑道中一诗，根据图中诗句回答以下问题：1诗中“飞花”的参考系是_；2诗中“云不动”的参考系是_；3诗中“云与我倶东”的参考系是_。解析：两岸原野上落花缤纷，随风飞舞， “飞花”是以两岸为参考系的；“
3、云不动”是说诗人躺在船上望着天上的云，它们好像纹丝不动，说明云与船的位置不变，是以船为参考系的； “云与我俱东”是以两岸为参考系的，船向东行驶。答案：1.两岸 2.船 3.两岸3坐标系(1)建立目的：为了定量地描述物体的位置及位置的变化，在 参考系上建立适当的坐标系。(2)建立方法：当物体做直线运动时，往往以这条直线为 x 轴，在直线上规定原点、正方向和单位长度，建立直线坐标系。如图甲所示，冰场上的花样滑冰运动员，要描述他的位置，你认为应该怎样建立坐标系？如图乙所示，要描述空中飞机的位置，又应怎样建立坐标系？甲 乙解析：描述运动员的位置可以以冰场中央为坐标原点，向东为 x 轴正方向，向北为 y
4、 轴正方向，建立平面直角坐标系。例如，某时刻运动员的坐标为 x4 m，y 6 m，说明他在冰场中央东侧 4 m、偏南 6 m 的位置，如图所示。如果要描述飞机的位置，则需要确定一点(如观察者所在的位置) 为坐标原点，建立空间直角坐标系。 考点一 对质点的理解1质点的特点(1)质点不同于几何“点”质点是用来代替物体的有质量的点，其特点是具有质量，没有大小、体积、形状，它与几何“点”有本质的区别。(2)质点是一种“理想化模型”质点是为了研究问题方便而对实际问题的科学抽象，现实中并不存在。2物体能否看成质点的判断以下几种情况，物体通常可以看做质点：典例 1 多选2013 年 8 月，在巴塞罗那第 1
5、5 届世界游泳锦标赛中，孙杨在男子自由泳 400 m、800 m 和 1 500 m 比赛中斩获三枚金牌，并荣获赛会最佳男运动员奖。关于比赛中的孙杨，下列说法正确的是( )A研究孙杨在 1 500 m 比赛中所用的时间时，孙杨可以被看成质点B研究孙杨在 800 m 比赛中的转身动作时，孙杨可以被看成质点C无论研究什么问题，均不能把孙杨看成质点D能否将孙杨看成质点，取决于研究的问题思路探究(1)把物体看做质点的条件是什么？提示：当物体的大小和形状对所研究问题的影响可以忽略时，可以把物体看做质点。(2)孙杨在游泳过程中，其大小和形状能否忽略不计？提示：要看研究的问题是游泳的时间还是动作要领，从而确
6、定其大小和形状能否被忽略。解析 能否将研究对象看做质点，要看物体自身的大小和形状对所研究问题而言是主要因素还是次要因素，游泳过程中的孙杨，其大小和形状在研究比赛中的时间时是次要因素，可以忽略，可以看成质点，在研究转身动作时，是主要因素，不能忽略，不能看成质点，A、D 正确，B、C 错误。答案 AD总结提能决定物体能否看成质点的因素物体能否看成质点取决于所研究问题的性质，与物体的大小无关。例如，大的物体可以看成质点，如研究地球绕太阳公转时，可以把地球看成质点；小的物体有时不可以看成质点，如研究电子绕原子核旋转时，原子不可以看成质点。1多选 在以下情况中可将所研究的物体看成质点的是( )A研究“神
7、舟十号”飞船与 “天宫一号”自动对接时的姿态B研究“神舟十号”飞船着陆过程中一系列动作完成的情况C研究“蛟龙号”载人潜水艇的下潜试验中从海面下潜到 7 062 m 所用的时间D研究“和平使命2013” 军事演习中坦克的位置解析：选 CD 研究“神舟十号”对接姿态和着陆动作时，其大小和形状是主要因素，不能忽略，不能看成质点，A 、B 错误；在研究潜水艇下潜的时间和坦克位置时，潜水艇和坦克的大小和形状都可以忽略，可以看成质点，C、D 正确。考点二 参考系的选取1选取参考系的意义要描述一个物体的运动，必须首先选好参考系，只有选定参考系后，才能研究物体做怎样的运动。2选取参考系的方法研究物体的运动时，
8、参考系是可以任意选取的，但一般根据使所研究的问题更加方便的原则来选取。在研究地面上物体的运动时，常选地面或相对地面静止的物体作为参考系。3参考系的四性典例 2 如图所示，由于风，河岸上的旗帜向右飘，在河面上的 A、B 两船上的旗帜分别向右、向左飘，则两条船的运动状态是( )AA 船肯定是向左运动的BA 船肯定是静止的CB 船肯定是向右运动的DB 船可能是静止的解析 河岸上的旗帜向右飘，说明风是由左向右吹的，A 船旗帜向右飘，说明 A 船相对于风是向左运动的，故 A 船可能向左运动，可能静止，也可能向右做速度小于风速的运动，A、B 错误；B 船旗帜向左飘，说明 B 船相对于风是向右运动的，故 B
9、 船应做向右且船速大于风速的运动，C 正确， D 错误。答案 C总结提能判断物体是否运动的一般思路(1)根据参考系的选取原则选取参考系。(2)看物体与所选参考系之间的位置是否发生变化。(3)若变，则物体是运动的；若不变，则物体是静止的。2如图所示是体育摄影中“追拍法”的成功之作，摄影师眼中清晰的运动员是静止的，而模糊的背景是运动的，摄影师用自己的方式表达了运动的美，请问摄影师选择的参考系是( )A大地 B太阳 C运动员 D观众解析：选 C 摄影师与运动员以相同的速度运动，并且以运动员为参考系拍摄，这样运动员是“不动”且清晰的，而背景中其他物体相对于运动员是“运动”的，因而模糊不清，C 正确。考
10、点三 坐标系的建立1建立坐标系的物理意义借助适当的坐标系可以定量地描述物体的位置及位置的变化。2三种坐标系的比较3.坐标系建立的原则(1)一般情况下，坐标系相对参考系是静止的。(2)坐标方向的选取要使对物体运动规律的描述尽量简单。典例 3 一个小球从距地面 4 m 高处落下，被地面弹回，在距地面 1 m 高处被接住。坐标原点定在抛出点正下方 2 m 处，向下方向为坐标轴的正方向。则小球的抛出点、落地点、接住点的位置坐标分别是( )A2 m，2 m，1mB2 m,2 m,1 mC4 m,0,1 mD4 m,0，1 m思路探究 选 取 原 点 建 坐 标 系 确 定 坐 标解析 根据题意建立如图所
11、示的坐标系， A 点为抛出点，坐标为2 m， B点为坐标原点， D 点为地面，坐标为 2 m， C 点为接住点，坐标为 1 m，B 正确。总结提能坐标系的选择及要素(1)建立何种坐标系要针对物体是在直线上、平面上还是空间中运动而定。(2)建立坐标系时应明确坐标原点、正方向及单位长度，标明坐标单位。3一物体沿 x 轴运动，各个时刻的位置坐标如表所示：t/s 0 1 2 3 4 5x/m 0 5 4 1 7 1位置点 A B C D E F(1)请在图中的 x 轴上标出物体在各时刻的位置。(2)哪个时刻物体离坐标原点最远？有多远？解析：(1)根据各个时刻的位置坐标对应情况，标出物体在各时刻位置如图
12、所示。(2)物体在 1 s 末、2 s 末、3 s 末、4 s 末、5 s 末离坐标原点的距离分别为 5 m、4 m、1 m、7 m、1 m ，所以 4 s 末物体离坐标原点最远，为 7 m。答案：(1)见解析图 (2)4 s 末 7 m 物理模型理想化模型质点的特点模型解读(1)“理想化模型”是以研究目的为出发点，突出问题的主要因素，忽略次要因素而建立的“物理模型” 。(2)实际物体有质量，也有体积、形状，占有空间。质点是对实际物体的科学抽象，没有大小，没有形状，也不是几何中的“点” ，是一个与物体质量相等，不占空间的理想化模型，现实中并不存在。典例 下列关于质点的说法中正确的是( )A只要
13、是体积很小的物体都可看做质点B只要是质量很小的物体都可看做质点C质量很大或体积很大的物体都一定不能看做质点D由于所研究的问题不同，同一物体有时可以看做质点，有时不能看做质点解析 质点是一种理想化的模型，物体能否被看做质点是由所研究的问题决定的，当物体的大小和形状对所研究问题的影响不能忽略时，不能把物体看做质点，反之则可以看做质点，如当求火车从北京到上海的时间时火车可看成质点，当求火车通过某一桥的时间时火车则不能看成质点。答案 D点评一个物体能否视为质点并不是绝对的。某物体能否视为质点，不能只看其几何尺寸的大小，而要看物体的形状、大小对所研究的问题有无影响。变式训练下列有关质点的说法中正确的是(
14、 )A凡轻小的物体一定可以看做质点B花样滑冰运动员正在表演冰上舞蹈动作，此时该运动员可看做质点C用 GPS 定位系统确定正在南极考察的某科考队员位置时，该队员可看做质点D在研究子弹穿过一张薄纸所需的时间时，可以把子弹看做质点解析：选 C 当物体的体积及形状等对所研究的问题的影响可忽略不计时，可将其看做质点，不能从物体的体积大小判断，A 错误；花样滑冰运动员表演冰上舞蹈动作时，要关注他的动作，不能将其看做质点，B 错误；用 GPS 定位系统确定科考队员位置时，关注的是科考队员的位置，可将其看做质点，C 正确；研究子弹穿过一张薄纸所需的时间时，要考虑子弹的大小，不可将其看做质点，D 错误。1第十二
15、届全运会于 2013 年 8 月 31 日至 2013 年 9 月 12 日在辽宁举行，在下列比赛项目中，运动员可视为质点的有( )A健美操 B花样游泳C跳水 D田径长跑解析：选 D A、B、C 三项中的比赛项目均以运动员的动作为打分标准，都不能视为质点，田径长跑以运动时间为标准，运动员可视为质点，D 正确。2在有云的夜晚，抬头望月，发现“月亮在白莲花般的云朵里穿行” ，这时选取的参考系是( )A月亮 B云 C地面 D观察者解析：选 B 以云为参考系时，月亮是运动的， B 正确。3关于参考系，下列说法中正确的是( )A参考系必须是静止不动的物体B参考系必须是正在做匀速直线运动的物体C参考系必须
16、是固定在地面上的物体D研究物体的运动，可选择不同的参考系，但选择不同的参考系对于研究同一物体的运动而言，有时会出现不同的结果解析：选 D 参考系的选取是任意的，对同一物体的运动，若选用不同的参考系，则观察到的结果可能不同，D 正确。4多选 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述物体的位置以及位置的变化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确定其位置及位置的变化解析：选 ABD 坐标系必须建立在参考系上，否则无法确定物体的具体位置及位置的变化，B 正确，C 错误；建立坐标系就是为了定量描述物体的位置以及位置的变化
17、， A 正确；物体在平面内做曲线运动时，一维坐标不能反映其位置，需建立平面直角坐标系，D 正确。5.质点由西向东运动，从 A 点出发到达 C 点再返回 B 点静止。如图所示，若 AC100 m，BC30 m，以 B 点为原点，向东方向为正方向建立直线坐标系，则：出发点的位置为_ m，B 点的位置是 _ m，C 点的位置是_ m。A 到 B 位置变化是_ m，方向_ ；C 到 B 位置变化为_ m，方向_。解析：以 B 点为原点，建立直线坐标系，如图所示。答案：70 0 30 70 向东 30 向西一、单项选择题1在研究物体的运动时，力学中引入“质点”的概念，从科学方法上来说属于( )A极限分析
18、物理问题的方法B观察实验的方法C建立理想物理模型的方法D等效替代的方法解析：选 C 质点的引入是忽略次要因素，抓住主要因素，是一种建立理想物理模型的方法，C 正确。2小行星撞击地球的可能性尽管很小，但是人类不能掉以轻心。那么科学家在研究小行星撞击地球的时候( )A地球和小行星都可以看做质点B地球可以看做质点，小行星不能看做质点C小行星可以看做质点，地球不能看做质点D地球和小行星都不可以看做质点解析：选 D 在研究小行星撞击地球时，要研究两者碰撞的位置及碰撞所产生的后果，此时两者的体积和大小均不能忽略，D 正确。3诗人曾写下这样的诗句：“满眼风波多闪烁，看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行”
19、。其中“看山恰似走来迎”和“是船行”所选的参考系分别是( )A山和船 B船和山C河岸和流水 D山和地面解析：选 B “看山恰似走来迎 ”，认为山动而人和船不动，这是以人或船为参考系，“山不动，是船行” ，是以山或地面为参考系，B 正确。4在平直公路上行驶的汽车内，乘客以自己所乘的车作为参考系，向车外观察，他看到的下列现象中，不符合事实的是( )A公路两旁的树木是不动的B与汽车同向行驶的自行车，车轮转动正常，但自行车向后运动C道路两旁的房屋是运动的D有一辆卡车总在自己车前不动解析：选 A 以汽车为参考系，树木和房屋都是向后运动的，A 错误，C 正确；自行车和汽车虽然同向运动，但自行车的速度小于汽
20、车的速度，所以他可以看到自行车向后运动，B 正确；若卡车的速度与汽车的速度相同，则会看到卡车是静止的，D 正确。5.为了实现全球快速、简捷的通信，人类发射了地球同步通信卫星，如图所示，同步通信卫星位于距地面大约 36 000 km 的高空，则( )A以地面为参考系同步卫星静止B以太阳为参考系同步卫星静止C同步卫星在高空静止不动D同步卫星相对地面上静止的物体是运动的解析：选 A 地球同步卫星相对地面是静止的， A 正确， D 错误；若以太阳为参考系，地球同步卫星则是运动的，B 错误；C 选项没有选定参考系，不能确定其运动情况， C 错误。二、多项选择题6在研究物体的运动时，下列物体可以当作质点处
21、理的是( )A研究一端固定可绕该端转动的木杆的运动时B在大海中航行的船，要确定它在大海的位置时C研究在做走钢丝表演的杂技演员D研究火星探测器从地球到火星的飞行轨迹解析：选 BD 研究物体的转动时不能把它看做质点，A 错误；轮船远小于大海的范围，此时轮船可以看做质点，B 正确；我们看表演时主要看杂技演员的肢体动作，所以不可把杂技演员视为质点，C 错误；火星探测器的大小和形状对飞行轨迹没有影响，可以看做质点，D 正确。7如图所示是为了定量研究物体的位置变化作出的坐标轴(x 轴) ，在画该坐标轴时规定原点在一长直公路上某广场的中心。公路为南北走向，规定向北为正方向。坐标轴上有两点A 和 B，A 的位
22、置坐标为 xA 4 m，B 的位置坐标为 xB2 m。下列说法正确的是( )AA 点位于广场中心南边 4 m 处BA 点位于广场中心北边 4 m 处CB 点位于广场中心南边 2 m 处DB 点位于广场中心北边 2 m 处解析：选 BC 因以向北为正方向，A 点坐标为正值，表示 A 点位于广场中心北边 4 m处，A 错误，B 正确；B 点坐标为负值，表示 B 点位于广场中心南边 2 m 处，C 正确，D 错误。8甲、乙、丙三人各乘一个热气球，甲看到楼房匀速上升，乙看到甲匀速上升，甲看到丙匀速上升，丙看到乙匀速下降。那么，从地面上看，甲、乙、丙的运动情况可能是( )A甲、乙匀速下降，v 乙 v 甲
23、 ，丙停在空中B甲、乙匀速下降，v 乙 v 甲 ，丙匀速上升C甲、乙匀速下降，v 乙 v 甲 ，丙匀速下降，且 v 丙 v 甲D以上说法均不对解析：选 AB 甲看到楼房匀速上升，说明甲匀速下降，乙看到甲匀速上升，说明乙也匀速下降，且 v 乙 v 甲 ；丙看到乙匀速下降，说明丙可能在匀速上升或停在空中，也可能在匀速下降，而 v 丙 x 乙B甲、乙两运动物体的位移大小均为 50 m，这两个物体的位移必定相同C温度计读数有正有负，所以温度也是矢量D温度计读数的正负号表示温度高低，不表示方向，温度是标量解析：选 D 直线运动位移的正负号表示方向，不表示大小，A 错误；两个矢量大小相等、方向相同时，它们
24、才相同，B 错误；温度是标量，温度的正负号表示温度的高低，C 错误，D 正确。6如图所示，某人沿半径 R60 m 的圆形跑道跑步，从 A 点出发顺时针跑过 圆周到达 B 点。试求由 A 到 B 的过程中，此人的路程12和位移。解析：此人运动的路程等于 AB 所对应的弧长，即路程l 2R 23.1460 m188.4 m12 12此人从 A 点运动到 B 点的位移大小等于由 A 指向 B 的有向线段的长度，即x2R 260 m120 m位移的方向由 AB。答案：188.4 m 120 m，方向由 AB一、单项选择题1以下的计时数据指时间间隔的是( )A北京开往上海的 D305 次列车于 7 时
25、44 分到达上海B第 3 s 内物体通过了 100 mC汽车启动后第 1 s 末的速度为 15 m/sD长城希望小学的学生下午 2：00 到校、4：20 放学解析：选 B 某时刻与某一状态相对应，一段时间与物体的一个过程对应，物体通过100 m 是一个过程，对应一段时间，其余均为一个瞬时，对应一个状态，B 正确。2若规定向东方向为位移正方向，现有一个皮球停在坐标原点处，轻轻踢它一脚，使它向东做直线运动，经过 5 m 时与墙相碰后又向西做直线运动，经过了 7 m 停下，则上述过程皮球通过的路程和位移分别是( )A12 m,2 m B12 m，2 mC2 m，2 m D2 m,2 m解析：选 B
26、路程 s(57) m12 m，位移 x5( 7) m2 m，负号说明方向向西，B 正确。3一质点在 x 轴上运动( 以向右为正方向) ，各个时刻的位置坐标如下表，则位移最大的时间是( )t/s 0 1 2 3 4 5 6 7 8x/cm 5 3 1 3 5 3 1 3 5A.第 1 s 内 B4 s 内C8 s 内 D第 4 s 内解析：选 B 根据直线运动中位移与位置的关系可以判断第 1 s 内的位移为2 m,4 s 内位移为10 m,8 s 内位移为 0，第 4 s 内位移为2 m ，所以 4 s 内位移最大，B 正确。4.一个小孩从 A 点出发，沿半径分别为 3 m 和 5 m 的半圆到
27、达 B 点，如图所示，他通过的位移和路程分别为( )A16 m，方向从 A 指向 B；16 m，方向从 A 指向 BB16 m,16 mC8 m，方向从 A 指向 B； 8 m，方向从 A 指向 BD16 m，方向从 A 指向 B；8 m解析：选 D 位移是矢量，应有方向，即由 A 指向 B 的有向线段，位移应是两个直径长度，即 16 m；路程是运动轨迹的长度，是标量，应是两个半圆的长度，即 8 m，但无方向，D 正确。5以下四种运动中，哪种运动的位移的大小最大( )A物体先向东运动了 4 m，接着再向南运动了 3 mB物体先向东运动了 8 m，接着再向西运动了 4 mC物体沿着半径为 4 m
28、 的圆轨道运动了 5/4 圈D物体向北运动了 2 s，每秒通过 3 m 的路程解析：选 D A 选项的过程图如图甲所示，位移大小 x1 5 m，方向由 AAB2 BC2指向 C； B 选项的过程图如图乙所示，位移大小 x2 4 m，方向由 A 指向 C；C 选项的AC过程图如图丙所示，位移大小 x3 4 m，方向由 A 指向 B；D 选项的位移大小AB 2x432 m6 m，则 x4x 3 x1x 2，D 正确。二、多项选择题6下列关于位移和路程的说法中正确的是( )A位移的大小和路程的大小总是相等的，只不过位移是矢量，而路程是标量B位移是描述直线运动的，路程是描述曲线运动的C位移取决于始末位
29、置，路程取决于实际运动的路线D运动物体的路程总大于或等于位移的大小解析：选 CD 路程不小于位移的大小，A 错误，D 正确；位移取决于始末位置，路程取决于运动轨迹，与质点做直线运动、曲线运动无关，B 错误，C 正确。7关于时间间隔和时刻，下列说法中正确的是( )A第 4 s 末就是第 5 s 初，指的是同一时刻B物体在 5 s 时指的是物体在 5 s 末时，指的是时刻C物体在 5 s 内指的是物体在第 4 s 末到第 5 s 末这 1 s 的时间D物体在第 5 s 内指的是物体在第 4 s 末到第 5 s 末这 1 s 的时间解析：选 AD 前 1 s 末和后 1 s 初是同一时刻，即第 4
30、s 末就是第 5 s 初，A 正确；5 s时指的是 5 s 初这一时刻， B 错误；5 s 内指的是前 5 s 这一段时间，C 错误；第 5 s 内指的是第 4 s 末到第 5 s 末这 1 s 的时间，D 正确。8物体做直线运动时可以用坐标轴上的坐标表示物体的位置，用坐标的变化量 x 表示物体的位移。如图所示，一个物体从 A 运动到 C，它的位移 x14 m5 m9 m；从 C 运动到 B，它的位移为 x21 m(4 m)5 m。下列说法正确的是( )AC 到 B 的位移大于 A 到 C 的位移，因为正数大于负数BA 到 C 的位移大于 C 到 B 的位移，因为符号表示位移的方向，不表示大小
31、C因为位移是矢量，所以这两个矢量的大小无法比较D物体由 A 到 B 的位移 xx 1x 2 解析：选 BD 位移是矢量， “” 、 “”表示位移的方向而不表示位移的大小，A 到C 的位移大于 C 到 B 的位移，A 、C 错误，B 正确；A 到 B 的位移 x1 m5 m4 m，即 x x1 x2，D 正确。三、非选择题9.如图所示，某人沿半径 R50 m 的圆形跑道跑步，从 A 点出发逆时针跑过 3/4 圆周到达 B 点，试求由 A 到 B 的过程中，此人跑步的路程和位移。解析：此人运动的路程等于 ACB 所对应的弧长 L 2R235.5 m34此人从 A 点运动到 B 点的位移大小等于由
32、A 指向 B 的有向线段的长度，即x R70.7 m2位移的方向由 A 指向 B，与半径 AO 的夹角为 45。答案：235.5 m 70.7 m 位移的方向由 A 指向 B，与半径 AO 的夹角为 4510.某人从家门口 A 处开始散步，先向南走了 50 m 到达 B 处，再向东走了 100 m 到达C 处，最后又向北走了 150 m 到达 D 处，则：(1)此人散步的总路程和总位移各是多少？(2)要比较确切地表示此人散步过程中的各位置，应采用什么数学方法较妥？将其分别表示出来。(3)要比较确切地表示此人散步的位置变化，应用位移还是路程？解析：(1)作出人行进中的路线图如图甲所示，CEAB路
33、程 sAB BCCD300 m位移 xAD 100 mAE2 ED2 2因为 AEDE ，且 AEDE，所以DAE45，即位移方向为北偏东 45。甲 乙(2)在路线图中作出如图乙所示的坐标系，各位置的坐标为 A(0,50 m)，B(0,0)，C(100 m,0)，D (100 m，150 m) 。(3)位移是表示位置变化的物理量，描述位置变化时应用位移表示。答案：(1)300 m 100 m，方向北偏东 45 (2)可以建立平面直角坐标系，各点坐标2为 A(0,50 m)， B(0,0)，C(100 m,0)，D(100 m,150 m) (3)位移1坐标与坐标的变化量(1)直线坐标系的坐标变
34、化量直线坐标轴上每一点的数值表示该点的坐标，两个坐标的差值表示坐标的变化量，不同含义的坐标轴上坐标的变化量具有不同的物理意义。(2)直线运动的位移在位移轴上坐标变化量表示位移，即 xx 2x 1，x 的大小表示位移的大小， x 的正负表示位移的方向，如图甲所示。甲乙(3)时间在时间轴上坐标变化量表示时间间隔，即 tt 2t 1，如图乙所示。1位移 x12 m 和 x22 m 的区别在于大小不同 ( )2位移 x12 m 比 x23 m 小( )3在直线坐标系中，把初位置 x1 的位置坐标规定为参考原点，则位移 x 的大小与末位置坐标 x2 的大小总相同( )解析：位移 x 是矢量，正负表示方向
35、，绝对值表示大小，故2 m 与2 m 的区别是方向相反，2 m 比3 m 小，1 错误，2 正确；根据 xx 2x 1 得，当 x10 时， xx 2，即位移的大小等于末位置坐标的大小，3 正确。答案：1. 2. 3.2速度(1)定义：位移与发生这段位移所用时间的比值。(2)定义式：v 。xt(3)物理意义：描述物体运动的快慢及运动方向。(4)单位：在国际单位制中是米每秒，符号是 m/s 或 ms1 ，另外在常用中还有km/h、cm/s 等。1 m/s3.6 km/h。(5)方向：速度是矢量，其方向就是物体运动的方向。1发生位移越大的物体，速度一定越大( )2相同时间内，物体经过的路程越大速度
36、越大( )3物体的路程很大，速度可能为零( )4物体的路程为零，则速度一定为零( )解析：速度的大小取决于位移大小和所用时间长短，只根据位移大小无法判断速度的大小，1 错误；物体的速度等于位移与所用时间的比值，物体绕圆周运动一周经过的路程可能很长，但位移为零，速度为零，2 错误，3 正确；物体路程为零时，位移一定为零，速度一定为零，4 正确。答案：1. 2. 3. 4.3平均速度和瞬时速度(1)平均速度和瞬时速度的比较(2)速率：瞬时速度的大小。1平均速度的大小数值上等于单位时间内通过的路程( )2物体的瞬时速度总为零，则平均速度为零( )3物体的平均速度为零，则物体可能处于静止状态( )4平
37、均速度是速度的算术平均值( )解析：平均速度与位移相对应，1 错误；物体瞬时速度总为零，则物体处于静止状态，一段时间内位移为零，平均速度一定为零，2 正确；物体一段时间内平均速度为零，说明位移为零，但无法判断此时间段内物体是否运动，3 正确；平均速度的大小由定义求解，一般不等于速度的算术平均值，4 错误。答案：1. 2. 3. 4.考点一 平均速度与瞬时速度的区别与联系典例 1 关于瞬时速度、平均速度，以下说法中正确的是( )A瞬时速度可以看成时间趋于无穷小时的平均速度B做变速运动的物体在某段时间内的平均速度，一定和物体在这段时间内各个时刻的瞬时速度的平均值大小相等C物体做变速直线运动，平均速
38、度的大小等于这段时间内初末时刻瞬时速度的平均值的大小D物体做变速运动时，平均速度是指物体通过的路程与所用时间的比值思路探究(1)平均速度的定义式是否适用于曲线运动？提示：定义式适用于包括曲线运动在内的任何运动。(2)以很大的瞬时速度绕圆周一周，平均速度的大小是多少？提示：零。解析 当时间非常短时，物体的运动可以看成在这段很短时间内的匀速运动，平均速度等于瞬时速度，A 正确；平均速度是位移跟发生这段位移所用时间的比值，与初末时刻及各个时刻的瞬时速度并没有必然的关系，B、C 、D 错误。答案 A总结提能关于平均速度与瞬时速度应注意以下两点(1)平均速度的大小与瞬时速度的大小无必然关系，平均速度大的
39、物体，其瞬时速度不一定大，瞬时速度大的物体，其平均速度可能为零。(2)在匀速直线运动中，物体的平均速度等于瞬时速度，而在其他运动中平均速度一般不等于瞬时速度。1多选 下列所说的速度指平均速度的是( )A百米赛跑的运动员以 9.5 m/s 的速度冲过终点线B经提速后的列车的速度达到 150 km/hC由于堵车，汽车在隧道内的速度仅为 1.2 m/sD返回地面的太空舱以 8 m/s 的速度落入太平洋中解析：选 BC A 选项中，9.5 m/s 是冲过终点线这一位置时的速度，是瞬时速度；B 选项中，列车行驶的过程中速度是变化的，150 km/h 是指平均速度； C 选项中，1.2 m/s 是对应于隧
40、道内的一个过程，是平均速度；D 选项中，8 m/s 是太空舱落入太平洋这一时刻的瞬时速度，B 、C 正确。考点二 平均速度与平均速率的区别与联系典例 2 某人沿着平直公路由 A 出发到达 D 点，前 t1 5 s 向东行了 x130 m 经过B 点，又行了 t25 s 前进了 x260 m 到达 C 点，在 C 点停了 t34 s 后又向西行，经历了t46 s 运动 x4120 m 到达 A 点西侧的 D 点，其运动图如图所示，求：(1)全过程的平均速度；(2)全过程的平均速率。思路探究(1)“某人沿着平直公路由 A 出发到达 D 点”说明此人做直线运动。(2)平均速度对应某段时间的位移，平均
41、速率对应路程。解析 (1)全程的平均速度大小为v 1.5 m/sx4 x1 x2 x3t1 t2 t3 t4平均速度的方向向西。(2)全程的平均速率为 10.5 m/svx1 x2 x3 x4t1 t2 t3 t4答案 (1)1.5 m/s 方向向西 (2)10.5 m/s总结提能求平均速度的三步走2一物体沿正东方向以 4 m/s 的速度匀速运动 4 s，又以 3 m/s 的速度向北匀速运动 4 s，求这 8 s 内物体的平均速度和平均速率 。(tan 37 34)解析：如图所示，物体先向东由 A 运动到 B，通过的路程 x144 m16 m，接着又向北行进 x23 4 m12 m，到达 C
42、点，则 8 s 内通过的位移大小为 x 20 mx21 x2所以 t8 s 内的平均速度大小为 2.5 m/svxt设 AB 与 AC 间夹角为 ，则 tan x2x1 34所以 37 ，所以平均速度方向为东偏北 37。平均速率 率 3.5 m/svx1 x2t答案：2.5 m/s 平均速度方向为东偏北 37 3.5 m/s考点三 位移时间图象(x t 图象)1定义：表示位移和时间的关系的图象，叫位移时间图象(x t 图象) ，简称位移图象，如图所示。2物理意义：描述物体运动的位移随时间的变化规律。3坐标轴的含义：横坐标表示时间，纵坐标表示位移，由图象可知任意一段时间内的位移或发生某段位移所用
43、的时间。4对 x t 图象的理解及应用(1)截距的含义Error!如图，甲的初位置为 x0，t 3 时刻位移为零。(2)斜率的含义Error!如上图所示，乙在 0t 1 时间内的速度比 t4 后的速度小，与甲的运动的方向相反。(3)交点的含义：两质点在同一时刻位置相同即相遇，如上图所示，甲、乙在 t2 时刻相遇。(4)图象与运动Error!(5)图象与轨迹：图象有正方向和负方向，只能表示直线运动，不能表示曲线运动，图象不是运动轨迹。典例 3 多选( 全国新课标 )如图所示，直线 a 和曲线 b 分别是在平直公路上行驶的汽车 a 和 b的位置时间(x t)图线。由图可知( )A在时刻 t1，a
44、车追上 b 车B在时刻 t2，a、b 两车运动方向相反C在 t1 到 t2 这段时间内， b 车的速率先减少后增加D在 t1 到 t2 这段时间内，b 车的速率一直比 a 车的大思路探究x t图 象 交 点 相 遇 斜 率 速 度解析 由 x t 图线分析可知， t1 时刻 b 车追上了 a 车，A 错误；x t 图线斜率的正负表示运动方向，t 2 时刻 a 车沿正方向运动， b 车沿负方向运动，B 正确；x t 图线斜率的大小表示速度大小，t 1 到 t2 这段时间内曲线 b 斜率先减小为零，后逐渐增加，直线 a 的斜率保持不变，C 正确，D 错误。答案 BC总结提能3.多选 如图所示是一辆
45、汽车做直线运动的 x t 图象，对相应的线段所表示的运动，下列说法正确的是( )AAB 段表示汽车静止BBC 段发生的位移大于 CD 段发生的位移CCD 段运动方向和 BC 段运动方向相反DCD 段运动速度大小大于 BC 段运动速度大小解析：选 ACD 分析题图可知：AB 段表示汽车静止，A 正确；BC 段表示汽车向正方向做匀速直线运动，发生的位移为 8 m，速度 vBC 4 m/s，CD 段表示汽车反方向做匀x1t1速直线运动，发生的位移为12 m，速度 vCD 6 m/s，负号表示运动方向与正方向x2t2相反，B 错误，C、D 正确。思想方法估算法在运动学中的应用估算题通常取材于现实生活中
46、的一些物理现象，往往是对某些物理量的数量级或取值范围进行大致推算，重点不是计算而是要善于抓住影响事物发展变化过程的主要因素，忽略次要因素，将实际问题构建为常见物理模型或理想模型，进而用常规的基本方法求解。典例 一人看到闪电 12.3 s 后又听到雷声。已知空气中的声速为 330 m/s340 m/s，光速约为 3108 m/s，于是他用 12.3 除以 3 很快估算出闪电发生位置到他的距离约为 4.1 km。根据你所学的物理知识可以判断 ( )A这种估算方法是错误的，不可采用B这种估算方法可以比较准确地估算出闪电发生位置与观察者的距离C这种估算方法没有考虑光的传播时间，结果误差很大D即使声速增
47、大 2 倍以上，本题的估算结果依然正确解析 由于光速为 3108 m/s，故光传播到人处的时间可忽略，C 错误；声速为 330 m/s340 m/s，即声速约为 km/s，所以 xvt 12.3 km4.1 km，此种方法可行，B 正13 13确，A、C 错误；当声速增大 2 倍后，x km8.2 km，再用此法不行，12.323351 000D 错误。答案 B点评与速度有关的实际问题，在有些情况下无法精确计算，需要估算，估算时既要具有相应的生活常识，又要注意哪些是主要因素，哪些是次要因素，可以忽略不计。在研究问题时，抓住主要因素忽略次要因素，使问题得到简化。变式训练如图所示为高速摄影机拍摄的子弹穿透苹果瞬间的照片，该照片经放大后分析出，在曝光时间内，子弹影像前后错开的距离约为子弹长度的 1% 2%。已知子弹飞行速度约为 500 m/s，由此可估算出这幅照片的曝光时间最接近( )A10 3 s B10
