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5 速度变化快慢的描述——加速度一、加速度1.物理意义：加速度是描述物体运动速度变化快慢的物理量.2.定义：加速度是速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值.3.定义式：a ＝ΔvΔt.4.单位：在国际单位制中，加速度的单位是米每二次方秒，符号是 m/s 2或 m·s －2.二、加速度方向与速度方向的关系1.加速度是矢(填“矢”或“标”)量，加速度的方向与速度变化Δv 的方向相同，与速度方向无关(填“有关”或“无关”).2.加速运动中，加速度方向与速度方向相同；减速运动中，加速度方向与速度方向相反. 三、从v －t 图象看加速度1.定性判断：v －t 图象的倾斜程度反映加速度的大小.2.定量计算：如图1，在v －t 图象上取两点E (t 1，v 1)、F (t 2，v 2)，加速度的数值a ＝Δv Δt ＝v 2－v 1t 2－t 1.图11.判断下列说法的正误.(1)加速度是表示物体运动快慢的物理量.( × ) (2)加速度是表示物体速度变化快慢的物理量.( √ ) (3)物体运动速度越大，加速度越大.( × ) (4)物体速度变化越大，加速度越大.( × ) (5)物体加速度的方向总与速度方向相同.( × )2.做直线运动的汽车，看到前面有险情，立即紧急刹车，在2 s 内速度从10 m /s 减小到0，则汽车的加速度为______ m/s 2. 答案 －5一、加速度下表列出了三种车辆起步后速度变化情况哪种车辆速度变化大？哪种车辆速度增加得快？并说明你是如何比较的.答案 旅客列车速度变化大，自行车速度增加得快.因为：自行车速度增加Δv 1＝14 m /s ，小型轿车速度增加Δv 2＝30 m/s ，旅客列车速度增加Δv 3＝40 m/s ，所以旅客列车速度变化大. 自行车1 s 内速度增加Δv 1Δt 1＝145 m /s 2＝2.8 m/s 2小型轿车1 s 内速度增加Δv 2Δt 2＝3020 m /s 2＝1.5 m/s 2旅客列车1 s 内速度增加Δv 3Δt 3＝40100 m /s 2＝0.4 m/s 2Δv 1Δt 1>Δv 2Δt 2>Δv 3Δt 3，所以自行车速度增加得快.1.v 、Δv 、ΔvΔt意义的比较v 描述物体运动的快慢；Δv 描述运动速度变化的多少；ΔvΔt 描述运动速度变化的快慢(也叫速度对时间的变化率).2.对加速度定义式a ＝ΔvΔt的理解a ＝ΔvΔt 只是加速度a 的定义式，不是决定式，加速度a 与v 、Δv 没有必然的大小关系.(1)v 大，a 不一定大，比如匀速飞行的飞机速度很大，但加速度却为零；v 小，a 也不一定小，如射击时火药爆炸瞬间，子弹的速度v 可以看做零，这时加速度却很大.(2)速度变化量Δv 大，加速度a 不一定大，比如列车由静止到高速行驶，速度变化量很大，但经历时间也长，所以加速度并不大.(3)速度变化得快，即ΔvΔt 大，表示单位时间内速度变化大(或速度的变化率大)，加速度才大.3.加速度的计算(1)规定正方向.一般选初速度v 1的方向为正方向. (2)判定v 2的方向，确定v 2的符号.(3)利用公式a ＝v 2－v 1t 计算.要注意速度反向情况下，速度变化量的计算.例1 (2018·宁波市余姚中学期中)关于加速度，下列说法中不正确的是( ) A.速度变化越大，加速度一定越大 B.速度变化越快，加速度一定越大C.速度变化一样但所用的时间越短，加速度一定越大D.单位时间内速度变化越大，加速度一定越大 答案 A解析 根据a ＝ΔvΔt 知，速度变化越大，加速度不一定大.速度变化越快，加速度越大，故A 错误，B 正确.根据a ＝ΔvΔt 知，速度变化一样但所用的时间越短，加速度一定越大，故C 正确.加速度等于单位时间内速度的变化量，单位时间内速度变化量越大，加速度越大，故D 正确. 例2 篮球以10 m /s 的速度水平撞击篮板后以6 m/s 的速度反向弹回，篮球与篮板的接触时间为0.1 s ，则篮球在这段时间内的加速度为多大？加速度的方向如何？ 答案 160 m/s 2 方向与初速度的方向相反解析 选取篮球的初速度方向为正方向，则初速度v 0＝10 m /s.因为末速度方向与规定的正方向相反，故末速度为v ＝－6 m/s.由加速度的定义式可得：a ＝v －v 0t ＝－6－100.1 m /s 2＝－160 m/s 2，负号表示加速度方向与初速度方向相反.本题也可以选取末速度的方向为正方向，解出的加速度将为正值.加速度是矢量，加速度的正负表示加速度的方向.若加速度的方向与规定的正方向相同，则加速度为正；若加速度的方向与规定的正方向相反，则加速度为负.二、加速度的方向与速度方向的关系如图为蜻蜓、火箭的运动示意图.图甲：以8 m/s的速度飞行的蜻蜓能在0.7 s内停下来.图乙：火箭发射时10 s内速度由0增加到100 m/s.(1)计算蜻蜓和火箭加速度的大小并说明谁的速度变化快？(2)分析蜻蜓和火箭的加速度方向与速度方向的关系.(3)试根据上述情景和问题讨论在直线运动中物体做加速运动或减速运动的条件是什么？答案(1)11.4 m/s210 m/s2蜻蜓的速度变化快(2)蜻蜓的加速度方向与速度方向相反；火箭的加速度方向与速度方向相同.(3)在直线运动中，当加速度方向与速度方向相同时，物体做加速运动；当加速度方向与速度方向相反时，物体做减速运动.由加速度来判断物体的运动情况1.加速度的大小决定物体速度变化的快慢2.加速度方向与速度方向的关系决定物体加速还是减速.物体是加速还是减速与加速度的变化和加速度的大小无关，与加速度方向和速度方向之间的关系有关.可总结如下：例3物体A、B做直线运动，A的加速度为3 m/s2，B的加速度为－5 m/s2，下列说法中正确的是()A.物体A的加速度比物体B的加速度大B.物体B的速度变化比物体A的速度变化快C.物体A的速度一定在增加D.物体B的速度一定在减小答案 B解析比较加速度的大小应比较它们的绝对值，物体A的加速度比物体B的加速度小，物体B的速度变化较快，A错，B对.当加速度与初速度方向相同时，物体做加速直线运动，反之则做减速直线运动，本题由于不知A、B两物体的运动方向与其加速度方向的关系，故不能确定它们是做加速运动还是做减速运动，C、D错.三、从v－t图象看加速度如图所示是甲、乙两个质点的v－t图象.(1)根据图中数据求出它们的加速度的大小；(2)试说明v －t 图象中图线的“陡”和“缓”与加速度有什么关系？ 答案 (1)a 甲＝Δv 1Δt 1＝10－05 m /s 2＝2 m/s 2a 乙＝Δv 2Δt 2＝15－510m /s 2＝1 m/s 2(2)由(1)知甲的加速度大于乙的加速度，由图象可以直观地看出，甲的图线比乙的图线“陡”，所以通过比较图线的“陡”、“缓”就可以比较加速度的大小.在同一个v －t 图象中，图线“陡”的加速度较大.1.由图象计算或比较加速度根据a ＝Δv Δt (即图象的斜率)可确定加速度.ΔvΔt 的正负表示加速度方向，其绝对值表示加速度的大小.2.由v －t 图象判断速度的变化(如图2所示) (1)在0～t 0时间内，v <0，a >0，物体做减速运动； (2)在t >t 0时间内，v >0，a >0，物体做加速运动.图2例4 某物体沿直线运动，其v －t 图象如图3所示，求出物体在0～1 s 内，1～3 s 内，3～5 s 内的加速度.图3答案 2 m /s 2 －1 m/s 2 －1 m/s 2解析 0～1 s 内，a 1＝Δv 1Δt 1＝2－01 m /s 2＝2 m/s 21～3 s 内，a 2＝Δv 2Δt 2＝0－22 m /s 2＝－1 m/s 23～5 s 内，a 3＝Δv 3Δt 3＝－2－02m /s 2＝－1 m/s 2在速度－时间图象中，需要掌握两点：一、速度的正负表示运动方向，看运动方向是否发生变化，只要考虑速度的正负是否发生变化，二、图象的斜率表示物体运动的加速度. 针对训练 某物体沿直线运动，其v －t 图象如图4所示，下列说法正确的是( )图4A.第1 s 内和第2 s 内物体的速度方向相反B.第1 s 内和第2 s 内物体的加速度方向相反C.第3 s 内物体的速度方向和加速度方向相反D.第2 s 末物体的加速度为零 答案 B解析 速度的方向由纵坐标的正负表示，正号表示与正方向相同，负号表示与正方向相反.加速度的方向由图象斜率的正负表示，正号表示与正方向相同，负号表示与正方向相反.第1 s内、第2 s内纵坐标为正，速度均为正向，A错误；根据斜率的正负，第1 s内加速度为正向，第2 s内加速度为负向，B正确；第3 s内速度为负向，加速度为负向，C错误；第2 s末物体的加速度为－2 m/s2，D错误.1.(对加速度的理解)下列关于加速度的说法中正确的是()A.加速度等于增加的速度B.加速度表示速度变化的多少C.加速度为正值时，物体速度的大小随时间而增大，物体做加速运动D.加速度等于速度的变化量与所用时间之比答案 D解析加速度是独立的一个物理量，用速度的变化与所用时间之比来定义，表示速度变化的快慢，也叫速度的变化率，选项A、B错误，D正确.加速度的正、负由所选正方向决定，当加速度方向与所选的正方向相同时取正值，反之取负值；速度增大还是减小(加速还是减速)取决于加速度与速度的方向关系，当加速度与速度同向时加速，反向时减速，选项C错误.2.(对加速度的理解)(多选)(2018·宁波市期末)下列关于速度、加速度说法正确的是()A.速度大的物体，加速度也大B.速度为0，加速度可以不为0C.速度变化大的物体，加速度一定大D.速度变化快的物体，加速度一定大答案BD解析加速度的大小和速度大小没有必然联系，如在匀速直线运动中，速度很大而加速度却为零，故A错误；对于刚点燃火药的大炮，炮弹的速度为零，但炮弹有很大的加速度，故B正确；速度变化大的物体，由于时间不知道，根据a＝ΔvΔt，所以加速度不一定大，故C错误；加速度是描述速度变化快慢的物理量，所以物体的速度变化越快，则加速度越大，故D正确.3.(加速度的计算)(2018·台州市临海白云中学期中)一物体以5 m/s的速度垂直于墙壁碰撞后，又以5 m/s的速度反弹回来，若物体与墙壁作用时间为0.2 s，取碰撞前初速度的方向为正方向，那么物体与墙壁碰撞的过程中，物体的加速度为()A.10 m/s2B.－10 m/s2C.50 m/s2D.－50 m/s2答案 D4.(v－t图象与加速度)某物体运动的v－t图象是一条直线，如图5所示，下列说法正确的是()图5A.物体始终向同一方向运动B.物体在第2 s内和第3 s内的加速度大小相等，方向相反C.物体在0～2 s内速度方向与加速度方向相同D.物体在前4 s内的加速度不变，均为1 m/s2答案 D解析物体在前2 s内速度为负，向反方向运动，物体在2～4 s内速度为正，向正方向运动，故2 s末速度方向发生了变化，A、C错误；图象的斜率表示加速度，物体在整个过程中加速度恒定，均为1 m/s2，方向为正，B错误，D正确.一、选择题1.若汽车的加速度方向与速度方向相反，当加速度增大时( ) A.汽车速度增加的越来越慢 B.汽车速度增加的越来越快 C.汽车速度减小的越来越快 D.汽车速度减小的越来越慢 答案 C解析 汽车的加速度方向与速度方向相反，汽车在做减速运动，速度减小；加速度增大，汽车速度减小得越来越快，C 正确.2.(2018·杭州市期末)普通的小型轿车和旅客列车，速度都能达到100 km/h.但是，它们起步后达到这样的速度所需的时间是不同的，例如某小型轿车约需用20 s ，某旅客列车约需用500 s.关于以上所述小型轿车与旅客列车的运动说法正确的是( ) A.列车的速度变化量较大 B.轿车的速度变化率较大 C.列车的加速度约为0.2 m/s 2 D.轿车的加速度约为5 m/s 2 答案 B3.由公式a ＝ΔvΔt 可知( )A.a 与Δv 成正比B.物体加速度大小由Δv 决定C.a 的方向与Δv 的方向不一定相同D.ΔvΔt 叫速度变化率，就是加速度 答案 D解析 Δv 是速度的变化，a 与Δv 不是正比关系，A 项错误；物体加速度大小不是由Δv 决定，与之无关，B 项错误；a 的方向与Δv 的方向相同，C 项错误；a ＝Δv是加速度的定义式，反映的是速度变化快慢，也叫速度的变化率，D 项正确.4.雨滴从高空由静止下落，由于受到空气阻力作用，其加速度逐渐减小，直到变为零，在此过程中雨滴的运动情况是( )A.速度逐渐减小，加速度为零时，速度最小B.速度逐渐增大，加速度为零时，速度最大C.速度的变化率越来越大D.速度与加速度的方向相反 答案 B解析 雨滴做加速直线运动，加速度方向和速度方向相同，只要加速度不为零，速度就增大，加速度减到零时，雨滴速度最大，之后变为匀速，A 、D 错误，B 正确；加速度即为速度的变化率，加速度减小，所以速度的变化率也减小，C 错误.5.(2018·温州市上学期期末)2017年9月29日我国成功用长征二号丙运载火箭将3颗新型卫星送入轨道.如图1是火箭点火升空瞬间的照片.关于这一瞬间的火箭的速度和加速度的判断，下列说法正确的是( )图1A.火箭的速度很小，但加速度可能较大B.火箭的速度很小，所以加速度也很小C.火箭的速度很大，所以加速度也很大D.火箭的速度很大，但加速度一定很小 答案 A6.F1赛车是世界上速度最快、科技含量最高的运动.F1赛车不仅加速快，而且有很强的制动特性，可以在1.9 s 内将速度从200 km/h 减小到0，则其制动加速度大小约为( ) A.9 m /s 2 B.19 m/s 2 C.29 m /s 2 D.39 m/s 2 答案 C解析 200 km /h ≈55.6 m/s ，所以加速度大小a ＝Δv t ＝55.61.9 m /s 2≈29 m/s 2，选项C 正确.7.一辆汽车沿平直公路向东行驶，如图2所示是该汽车的速度计，在汽车内的观察者观察速度计指针的变化，开始时指针指在如图甲所示的位置，经过8 s 后指针指在如图乙所示的位置，那么它的加速度约为( )图2A.11 m /s 2B.－5.0 m/s 2C.1.4 m /s 2D.－1.4 m/s 2答案 D解析 由题图可知汽车的初速度 v 0＝60 km /h ≈16.7 m/s ， 末速度v ＝20 km /h ≈5.6 m/s. 由加速度的定义式得 a ＝Δv Δt ＝5.6－16.78 m/s 2≈－1.4 m/s 2，故选D.8.根据给出的速度和加速度的正负，对下列运动性质的判断正确的是( ) A.v ＞0，a ＜0，物体做加速运动B.v ＜0，a ＜0，物体做减速运动C.v ＜0，a ＞0，物体做减速运动D.v ＞0，a ＞0，物体做减速运动 答案 C解析 物体运动的速度、加速度的正方向是任意规定的，当速度的方向和加速度的方向相同时，做加速运动；方向相反时做减速运动.不能只根据加速度的正负来判断物体是做加速运动还是做减速运动.9.某火箭由地面竖直向上发射时，其v －t 图象如图3所示，则下列表述正确的是( )图3A.火箭在t 2～t 3时间内向下运动B.火箭在t 1～t 2时间内加速度最大C.0～t 3时间内，火箭一直向上运动D.火箭运动过程中的最大加速度大小为v 2t 3答案 C解析 由题图看出，火箭的速度一直为正值，说明火箭一直在上升，故A 错误，C 正确.由v －t 图象的斜率等于火箭的加速度，则知在t 2～t 3时间内加速度最大，最大加速度大小为a ＝v 2t 3－t 2，故B 、D 错误. 10.如图4是物体做直线运动的v －t 图象.由图可知，该物体( )图4A.第1 s 内和第3 s 内的运动方向相反B.第3 s 内和第4 s 内的加速度不相同C.第1 s 内和第4 s 内的加速度大小相等D.第3 s 末速度方向和加速度方向都发生改变 答案 C解析 第1 s 内和第3 s 内的速度均为正值，方向相同，选项A 错误；v －t 图象的斜率代表加速度，第3 s 内和第4 s 内斜率相同，所以加速度相同，选项B 错误；第1 s 内、第4 s 内加速度大小为a ＝Δvt ＝1 m/s 2，故选项C 正确；第3 s 末速度方向发生改变，但加速度方向不变，故选项D 错误. 二、非选择题11.如图5所示，M99是一款性能先进的大口径半自动狙击步枪.步枪枪管中的子弹从初速度为0开始，经过0.002 s 的时间离开枪管被射出.已知子弹在枪管内的平均速度是600 m /s ，射出枪口瞬间的速度是1 200 m/s ，射出过程中枪没有移动.求：图5(1)枪管的长度；(2)子弹在射出过程中的平均加速度.答案 (1)1.2 m (2)6×105 m/s 2，方向与子弹的速度方向相同 解析 (1)枪管的长度l ＝v t ＝600×0.002 m ＝1.2 m.(2)a ＝Δv Δt ＝1 200－00.002 m /s 2＝6×105 m/s 2方向与子弹的速度方向相同.12.做直线运动的物体，其v －t 图象如图6所示，试根据v －t 图象判断：图6(1)第1秒内，物体的加速度为多大？ (2)第2秒内和第4秒内的加速度是否相同？ (3)在第4秒内，物体做什么运动？答案 (1)4 m/s 2 (2)加速度相同 (3)物体做加速度恒定且与原运动方向相反的加速直线运动，加速度大小为2 m/s 2.解析 (1)由题图知，物体在第1秒内，速度从0增加到4 m/s ，故加速度大小 a 1＝Δv Δt ＝4－01m /s 2＝4 m/s 2.(2)第2秒内和第3秒内的加速度相同，该过程中物体的加速度a 2＝a 3＝Δv Δt ＝0－43－1 m /s 2＝－2m/s 2.在第4秒内，物体的速度从0变至－2 m/s ，故该过程中加速度a 4＝Δv ＝－2－04－3 m /s 2＝－2m/s 2.可见，第2秒内和第4秒内的加速度相同.(3)在第4秒内，物体做加速度恒定且与原运动方向相反的加速直线运动，加速度大小为2 m/s 2.13.某同学为了测定气垫导轨上滑块的加速度，他在滑块上安装了宽度d ＝2 cm 的遮光板，如图7所示.然后利用气垫导轨和数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门所用的时间为Δt 1＝0.1 s ，通过第二个光电门的时间为Δt 2＝0.05 s ，遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为t ＝2 s ，试计算滑块的加速度大小.图7答案 0.1 m/s 2解析 设遮光板通过两光电门的速度分别为v 1、v 2，则v 1＝d Δt 1＝2×10－20.1m /s ＝0.2 m/s ，v 2＝d Δt 2＝2×10－20.05m /s ＝0.4 m/s ，则滑块运动的加速度为a ＝v 2－v 1t ＝0.4－0.22m /s 2＝0.1 m/s 2.。
4实验：用打点计时器测速度一、打点计时器及其原理二、练习使用打点计时器 1.实验步骤(1)把打点计时器固定在桌子上并穿好纸带.(2)把打点计时器的两个接线柱接到交流电源上(电磁打点计时器接6 V 以下低压交流电，电火花计时器接220 V 交流电).(3)先接通电源开关，再用手水平拉动纸带，纸带上就打下一行小点，随后立即关闭电源. (4)取下纸带，从能看得清的某个点开始，往后数出若干个点，如果共有n 个点，那么n 个点的间隔数为n －1个，则纸带的运动时间Δt ＝(n －1)×0.02 s. (5)用刻度尺测量出从开始计数的点到最后的点间的距离Δx . (6)利用公式v ＝ΔxΔt 计算出纸带在这段时间内的平均速度.2.注意事项(1) 打点前，应使物体停在靠近(填“靠近”或“远离”)打点计时器的位置. (2) 打点时，应先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再拉动纸带. (3)打点计时器不能连续工作太长时间，打点之后应立即关闭电源.(4)对纸带进行测量时，不要分段测量各段的位移，正确的做法是一次测量完毕(可先统一测量出各个计数点到起始点O 之间的距离).读数时应估读到毫米的下一位. 三、用打点计时器测量瞬时速度 1.原理纸带上某一位置的瞬时速度，可以粗略地由包含这一位置在内的一小段位移Δx 内的平均速度表示，即根据v ＝ΔxΔt ，当Δt 或Δx 较小时，用这个平均速度代表纸带经过该位置的瞬时速度.如图1所示，E 点的瞬时速度可用D 、F 两点间的平均速度代表，即v E ＝ΔxΔt.图12.数据处理(1)测量：把纸带上能看得清的某个点作为起始点O ，以后的点分别标上A 、B 、C 、D ……，如图2所示，依次测出各点到O 点的距离，再算出OA 、AB 、BC ……的距离x 1、x 2、x 3…….图2(2)计算：若打点计时器打点的周期为T ，则A 、B 、C 、D ……各点的瞬时速度分别为：v A ＝x 1＋x 22T 、v B ＝x 2＋x 32T 、v C ＝x 3＋x 42T 、v D ＝x 4＋x 52T…….(3)列表比较：把数据填入下表，根据数据判断纸带运动速度的变化情况.3.注意(1)为了减小实验误差，A 、B 、C 、D ……不一定是连续计时点，比如可以每隔四个点选一个点(称为计数点)，此时两个计数点间的时间间隔T ＝0.1 s.(2)计算计数点的瞬时速度时，Δx 、Δt 应取此计数点前、后两个计数点之间的位移和时间，即v ＝x n ＋x n ＋12T .四、用图象表示速度 1.速度－时间图象(v －t 图象)用横轴表示时间t ，纵轴表示速度v ，建立直角坐标系.根据测量的数据在坐标系中描点，然后用平滑的曲线把这些点连接起来，即得到物体运动的v－t图象.2.v－t图象的意义v－t图象非常直观地反映了速度随时间变化的情况，但它不是(填“是”或“不是”)物体运动的轨迹.例如，图3所示是某质点做直线运动的v－t图象.图3由v－t图象可知在0～4 s内速度随时间不断增大，表示质点做加速运动；在4～8 s内速度不随时间变化，表示质点做匀速运动；在8～10 s内速度随时间不断减小，表示质点做减速运动.质点在t＝0时刻的速度为0.在5 s末的速度大小为15 m/s.一、打点计时器的应用原理及操作例1使用打点计时器测量瞬时速度时应注意()A.电火花计时器使用的电源是220 V的交流电源，电磁打点计时器使用的是直流6 V以下B.使用打点计时器时应先拉动纸带，再接通电源C.使用打点计时器拉动纸带时，拉动的方向可以不与两限位孔平行D.打点计时器只能连续工作较短时间，打点之后要立即关闭电源答案 D解析电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流电源，故A错；实验时应当先接通电源，再拉动纸带，故B错误；为了减小摩擦，拉动纸带的方向应当与限位孔平行，故C错误；打点计时器不能长时间连续工作，故D正确.例2当纸带与运动物体连接时，打点计时器在纸带上打出点迹，下列关于纸带上点迹的说法中不正确的是()A.点迹记录了物体运动的时间B.点迹记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移C.纸带上点迹的分布情况反映了物体的质量和形状D.纸带上点迹的分布情况反映了物体的运动情况答案 C解析打点计时器每隔一定的时间打下一个点，因而点迹记录了物体运动的时间，也记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移；纸带上点迹的分布情况反映了物体的运动情况，而不能反映物体的质量和形状.二、瞬时速度的计算和速度图象的画法例3打点计时器所用电源的频率为50 Hz，某次实验中得到一条纸带，用毫米刻度尺测量的情况如图4所示，纸带在A、C间的平均速度为________m/s.在A、D间的平均速度为________m/s.B点的瞬时速度更接近于________m/s.(结果保留两位小数)图4答案0.350.420.35解析由题意知，相邻两点间的时间间隔为0.02 s.A、C间的距离为14 mm＝0.014 m.A、C间对应的时间为0.02×2 s＝0.04 s.A、D间的距离为25 mm＝0.025 m.A、D间对应的时间为0.02×3 s＝0.06 s由公式v ＝Δx Δt 得：v AC ＝0.0140.04 m /s ＝0.35 m/s ，v AD ＝0.0250.06 m /s ≈0.42 m/s.B 点的瞬时速度更接近于A 、C 间的平均速度.例4 某同学在“用打点计时器测速度”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 共7个计数点.相邻计数点间的距离如图5所示，每两个相邻的计数点之间的时间间隔为0.1 s ，电源频率为50 Hz.(本题计算结果均保留3位有效数字)图5(1) 在实验中，使用打点计时器时应先_______再________(填“释放纸带”或“接通电源”). (2) 每两个计数点间还有________个点没有标出.(3) 试根据纸带上各个计数点间的距离，每隔0.1 s 测一次速度，计算出打下B 、C 、D 三个点时小车的瞬时速度，并将各个速度值填入下表.(4)将B 、C 、D 、E 、F 各个时刻的瞬时速度标在图6直角坐标系中，并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线.图6答案 (1)接通电源 释放纸带 (2)4 (3)0.4000.479 0.560 (4)见解析图解析 (1) 在实验中，使用打点计时器时应先接通电源，再释放纸带.(2) 每两个计数点间还有n ＝Δt ΔT －1＝0.1 s 0.02 s－1＝4个点没有标出. (3)v B ＝(3.62＋4.38)×10－22×0.1 m /s ＝0.400 m/s ；v C ＝(5.20＋4.38)×10－22×0.1 m /s ＝0.479 m/s ；v D ＝(5.20＋5.99)×10－22×0.1 m /s ≈0.560 m/s.(4)图线如图所示：1.(练习使用打点计时器)(多选)在“用打点计时器测速度”的实验中，除重物(小车)、纸带外，还需选用的仪器是()A.秒表B.刻度尺C.速度计D.交流电源答案BD解析由打点计时器在纸带上打下的点的间隔数可知任意两点间的时间间隔，故不需要秒表，选项A错误；再利用刻度尺测出两点间的距离就可进一步求出平均速度，故不需要速度计而要使用刻度尺，选项B正确，C错误；打点计时器要使用交流电源工作，选项D正确.2.(练习使用打点计时器)(多选)在“用打点计时器测速度”的实验中，若打点周期为0.02 s，下列说法正确的是()A.先接通电源，后拉动纸带B.先拉动纸带，后接通电源C.电火花计时器使用6 V以下的交流电源D.连续n个计时点间的时间间隔为(n－1)×0.02 s答案AD解析使用打点计时器打点时，应先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再拉动纸带，A 正确，B错误；电火花计时器的工作电压是220 V交流电，C错误；每相邻的两个计时点间的时间间隔为0.02 s，连续n个计时点间有n－1个时间间隔，故时间为(n－1)×0.02 s，D正确.3.(运动时间的计算)打点计时器所用的电源是50 Hz的交流电，其相邻点间的时间间隔为T，若纸带上共打出N个点，这条纸带上记录的时间间隔为t，则下列各式正确的是()A.T＝0.1 s，t＝NTB.T＝0.05 s，t＝(N－1)TC.T ＝0.02 s ，t ＝(N －1)TD.T ＝0.02 s ，t ＝NT答案 C解析 电源频率f ＝50 Hz ，则相邻点间的时间间隔T ＝1f ＝150 s ＝0.02 s ，纸带上共打出N 个点，则有N －1个时间间隔，即t ＝(N －1)T ，C 正确.4.(瞬时速度的计算)如图7所示装置可测出气垫导轨上滑块的速度.已知固定在滑块上的遮光条的宽度为0.60 cm ，遮光条经过光电门的遮光时间为0.02 s ，则遮光条经过光电门的平均速度大小为( )图7A.0.20 m /sB.0.30 m/sC.0.60 m /sD.3.0 m/s答案 B5.(实验操作)在用打点计时器研究小车在重物牵引下运动的实验中，某同学有如下操作步骤： A.拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，松开纸带后再接通电源 B.将打点计时器固定在平板上没有滑轮的一端，并接好电路 C.把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮下面悬挂适当的钩码 D.取下纸带E.放手，使小车在平板上运动F.将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔其中错误的步骤是______，有遗漏内容的步骤是______，将以上步骤完善后以合理的顺序排列为________.答案 A D BFCAED解析 合理的步骤如下：B.将打点计时器固定在平板上没有滑轮的一端，并接好电路 F.将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔C.把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮下面悬挂适当的钩码 A.拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，接通电源 E.放手，使小车在平板上运动D.断开电源，取下纸带6.(瞬时速度的测量)用气垫导轨和数字计时器能更精确地测量物体的瞬时速度.如图8所示，滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为Δt 1＝0.29 s ，通过第二个光电门的时间为Δt 2＝0.11 s ，已知遮光板的宽度为3.0 cm ，则滑块通过第一个光电门的速度为________，通过第二个光电门的速度为________.图8答案 0.10 m /s 0.27 m/s解析 由于滑块经过光电门时遮光板的挡光时间较短，所以滑块经过光电门的速度可用遮光板挡光时间内的平均速度表示.经过第一个光电门的速度v 1＝d 1＝3.0×10－20.29m /s ≈0.10 m/s ，经过第二个光电门的速度v 2＝d Δt 2＝3.0×10－20.11m /s ≈0.27 m/s. 7.(用图象表示速度)如图9所示是用打点计时器测瞬时速度实验时得到的一条纸带的一部分，从0点开始依照打点的先后依次标为0、1、2、3、4、5、6，现在量得0、1间的距离x 1＝5.18cm,1、2间的距离x2＝4.40 cm,2、3间的距离x3＝3.62 cm,3、4间的距离x4＝2.78 cm,4、5间的距离x5＝2.00 cm,5、6间的距离x6＝1.22 cm.(f＝50 Hz)图9(1)根据上面数据，计算打点计时器打1、2、3、4、5点时的速度并填在下表中.(计算结果在小数点后保留1位有效数字)(2)根据(1)中表格，在图10中画出小车的速度－时间图象，并说明小车速度变化特点.图10答案见解析解析(1)由于电源频率f＝50 Hz，所以打点计时器的打点时间间隔T＝0.02 s，v1＝x1＋x24T≈1.2m/s；v2＝x2＋x34T≈1.0 m/s；v3＝x3＋x44T＝0.8 m/s；v4＝x4＋x54T≈0.6 m/s；v5＝x5＋x64T≈0.4 m/s.(2) 如图所示通过速度－时间图象可以看出小车的速度随时间在均匀减小.。
高中物理必修一第一章《运动的描述》精品学案第1节空间和时间一、机械运动机械运动是指一个物体相对于其他物体的位置随时间的变化．二、参考系1．定义：动与静是相对的，人们必须确定一个参照物来描述物体的运动，这种参照物称为参考系．2．选取原则：参考系的选取是A(A.任意的B．唯一的．)3．参考系对观察结果的影响：选择不同的参考系观察同一个物体的运动，观察结果不一定相同．[判断正误](1)研究同一物体的运动时，不论选取怎样的参考系，其结论都是相同的．(×)(2)参考系可任意选取，通常研究物体的运动时(如汽车)以地面为参考系．(√)(3)描述物体的机械运动，常相对于其他物体而言，此为运动的相对性．(√)三、空间位置的描述1．建立目的：在物理学中，通常需要借助数学方法，通过建立坐标系来描述物体的位置．2．坐标系的三要素：原点、正方向和单位长度．[思考]描述下列三种运动需要建立怎样的坐标系呢？(1)描述百米运动员在跑动中的位置；(2)描述滑冰场上花样滑冰运动员的位置；(3)描述翱翔在蓝天上的飞机的位置．提示：(1)以起点为坐标原点，建立一维坐标系；(2)以滑冰场中心为坐标原点，向东为x轴正方向，向北为y轴正方向，建立二维直角坐标系；(3)以确定一点(如机场所在位置)为坐标原点，建立三维空间直角坐标系．四、时间的描述1．时刻：是指某一瞬时，在表示时间的数轴上用点表示．2．时间间隔：是指两个时刻的间隔，在表示时间的数轴上用线段表示．[判断正误](1)时间间隔是指较长的一段时间，时刻是指较短的一段时间．(×)(2)第2 s内和前2 s内指的是同一段时间间隔．(×)(3)一分钟可分成60个时刻. (×)要点一对参考系的理解及应用[探究导入]2018年12月10日一早，由中宣部对外新闻局组织的23家媒体共39名中外记者乘坐G111次“复兴号”列车，体验了解中国高铁发展成就，如图所示，火车上的乘客正在平稳的火车里聊天．(1)在火车站上的人来看，他们随火车以很大的速度快速运动，那火车上的正在面对面交流的乘客能感到自己在高速运动吗？(2)他们若看窗外的景色，能感到自己在高速运动吗？(3)那火车上的乘客为什么会有这两种不同的感觉呢？提示：(1)他们在和自己的同伴面对面聊天时，感觉他们自己都是不动的．(2)他们看窗外的景色，就感觉自己在飞速的行驶．(3)乘客在和同伴聊天时感觉自己是静止的，因相对于自己的同伴来说是静止的．乘客在看窗外的景色时感觉自己在高速行驶，因相对于外面的建筑物来说自己是运动的．1．选择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，参考系是可以任意选取的，但一般根据研究问题的方便性来选取．在研究地面上物体的运动时，常选地面或相对于地面静止的物体作为参考系．3．参考系的四个性质[易错提醒],(1)在具体问题的分析中，选择合适的物体作为参考系，可使问题的分析变得简单.(2)在解题过程中，如果选地面作为参考系时可以不指明，但选其他物体作为参考系时必须指明.[典例1](多选)在“金星凌日”的精彩天象中，观察到太阳表面上有颗小黑点缓慢走过，持续时间达六个半小时，那便是金星，这种天文现象称为“金星凌日”，如图所示．下面说法正确的是()A．地球在金星与太阳之间B．金星在地球与太阳之间C．以太阳为参考系，地球是运动的D．以太阳为参考系，金星是运动的[解析]金星通过太阳和地球之间时，我们才会看到金星没有被太阳照亮的一面呈黑色，选项A错误，B正确；以太阳为参考系，金星和地球，都是运动的，选项C、D正确．[答案]BCD[方法技巧]选定参考系的两种方法(1)静物法：明确观察到的现象中，什么物体是运动的，什么物体是静止的，静止的物体可能就是参考系．(2)假设法：假设以某物体为参考系，看对物体运动的描述是否与观察到的结果一致．若一致，该物体可能就是参考系．1．“空手把锄头，步行骑水牛，人从桥上过，桥流水不流．”是《中国诗词大会》某期节目里选用的古诗，从物理学的角度看，其中“桥流水不流”所选择的参考系是() A．牛B．水C．桥D．人解析：题中说桥流水不流，即假定水不动，则桥是流动的，所以水是参考系，故B项正确．答案：B要点二空间位置的描述[探究导入]一物体从O点出发，沿东偏北37°的方向运动10 m至A点，然后又向正南方向运动10 m至B点，试建立适当坐标系，描述出该物体的运动轨迹．提示：根据题意建立坐标系，确定原点的位置及坐标系的正方向，再确定研究对象所处的坐标及位置变化的情况即可．本题应建立二维直角坐标系．涉及地理方向的问题，一般要遵循“上北下南，左西右东”的对应方法．该物体的运动轨迹如图所示．1．确定参考系，建立坐标系，都是为了更好地描述物体的位置和运动．可以用下面的流程图来表示：2．常见的坐标系[易错提醒],物体在坐标系中坐标值的正、负不表示大小，而是表示在原点的哪一侧.正号表示在原点的正方向一侧，负号表示在原点的负方向一侧.[典例2] 一物体在x 轴上运动，各个时刻的位置坐标如下表：(1)请在图中的x(2)哪个时刻离开坐标原点最远？有多远？[解析] (1)以运动路径所在的直线为x 轴，标出各时刻该物体的位置坐标如图所示．(2)由图可知第4 s 末该物体离开坐标原点最远，有7 m.[答案] (1)见解析 (2)4 s 末 7 m2．若某同学在操场上从A 点开始先向南走了15 m 到B 点，接着又向东走了20 m 到C 点，请你建立合适的坐标系描述该同学的位置及位置的变化．解析：建立如图所示的坐标系．设A 点为坐标原点，则B 点坐标为(0,15 m)，C 点坐标为(20 m,15 m)．根据几何知识l AC ＝x 2C ＋y 2C ＝202＋152 m ＝25 m ，设AC 与y 轴夹角为θ，则tan θ＝2015＝43，得θ＝53°. 答案：见解析要点三 时刻和时间间隔的区别与联系[探究导入] 我国在2003年10月成功地进行了首次载人航天飞行.10月15日09时0分，“神舟五号”飞船点火，经9小时40分50秒至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秒至16日06时23分，飞船在内蒙古中部地区成功着陆．(1)这几个时间表示的意义相同吗？(2)在表示时间的数轴上，时刻怎么表示，时间间隔呢？提示：(1)不相同，15日09时0分对应飞船点火的时间点，15日18时40分50秒对应展示国旗的时间点，16日06时23分对应飞船着陆的时间点，以上时间对应的都是一个点，指某一瞬时，是时刻；9小时40分50秒指从点火到展示国旗所用的时间，11小时42分10秒指从展示国旗到着陆所用的时间，对应的都是某一个过程，是时间间隔．(2)在数轴上用点表示时刻，用线段表示时间间隔．1．区别与联系2.在时间轴上的标示各时间间隔与时刻如图所示：[易错提醒],在日常生活中所说的“时间”，其含义不尽相同，有时是指时刻，有时是指时间间隔，要根据上下文认清它的含义.在物理学中，“时间”的含义就是时间间隔.[典例3]以下的计时数据指时间的是()A．2019年3月21日14时48分，江苏省盐城市响水县陈家港化工园区内发生爆炸，这里的“14时48分”B．某同学百米赛跑时在14 s末冲过终点线C．期中物理考试时间为90 minD．开往上海的动车于07：42从济南站发车[解析]14时48分是指某一瞬间，不是时间，是时刻，故A错误；在14 s末指一个瞬间，是时刻，不是时间，故B错误；期中物理考试时间为90 min，90 min是指时间，是指开场与终了的时间间隔，故C正确；07：42是时刻，是指一个瞬间，故D错误．[答案] C[规律总结]区别时刻和时间间隔的关键要点(1)在时间轴上，时刻对应一点，时间间隔对应一段线段．(2)在描述物体运动时，时刻对应物体的某一位置，时间间隔对应一段运动过程(如位移、路程)．3．关于时刻和时间间隔，下列说法正确的是()A．作息时间表上的数字均表示时间间隔B．时刻表示时间极短，时间间隔表示时间较长C．手表上指针指示的是时间间隔D．“宁停三分，不抢一秒”指的是时间间隔解析：作息时间表上的数字表示的是起床、就餐、上下课的时刻，A错．时刻在时间上对应“点”，没有长短说法，B错．手表上指针指示的是时刻，C错．“宁停三分，不抢一秒”指的是时间间隔，D对．答案：D数形结合思想在物理中的应用在物理学中，表达物理概念和物理规律有其特有的科学思维和科学方法，如表达物体的位置变化．生活中可能更多的是对自然运动的静观、思辨的一种定性的表达，而物理学科则是对运动做定量的数学推演，甚至要设计实验来验证．为了定量地描述物体的位置及位置的变化，需要运用数形结合思想，如在参考系上建立适当的坐标系，建立坐标系时，还可以用坐标系来表示时刻和时间．如图所示为时间轴，下列关于时刻和时间间隔的说法，正确的是()A．t2表示时刻，称为第2 s末或第3 s初，也可以称为2 s 内B．t2～t3表示时间间隔，称为第3 s内C．t0～t2表示时间间隔，称为最初2 s内或第2 s内D．t n－1～t n表示时间间隔，称为第(n－1) s内解析：时刻和时间间隔分别对应于时间轴上的一个点和一条线段．t n是时刻，可表述为第n s末或第(n＋1) s初；n s内不等于第n s内，n s内是指从0～n s末共n s 的时间间隔；第n s内是指从(n－1) s末至n s末共1 s的时间间隔，故A、C、D均错误，B正确．答案： B1．关于机械运动和参考系，以下说法正确的是()A．研究和描述一个物体的运动时，必须选定参考系B．由于运动是绝对的，描述运动时，无须选定参考系C．一定要选固定不动的物体为参考系D．研究地面上物体的运动时，必须选地球为参考系解析：研究物体的运动时，首先要选择参考系，参考系的选取是任意的．答案：A2．关于时间间隔和时刻，下列说法正确的是()A．时间间隔是较长的一段时间，时刻是较短的一段时间B．第2 s内和前2 s内指的是相等的两段时间间隔C．“北京时间12点整”指的是时刻D．时光不能倒流，因为时间有方向，是矢量解析：时间间隔是指两个时刻之间的间隔，可以很短，也可以很长，在时间轴上对应一段线段，时刻是指一瞬间，在时间轴上表示一个点，A错误；第2 s内表示1 s的时间，前2 s内表示从0到2 s末2 s的时间，B错误；“北京时间12点整”表示时间轴上的一个点，为时刻，C正确；时间是标量，没有方向，D错误．答案：C3．(多选)下列关于参考系的说法，正确的是()A．研究任何物体的运动，都要选别的物体做参考系B．研究某物体的运动时，必须选特定的物体做参考系，不能任意选取C．若某物体在一段时间内相对于所选参考系的位置始终没有变化，则该物体相对于所选参考系是静止的D．一个物体相对于一个参考系是静止的，相对于另一个参考系不一定是静止的解析：运动是相对的，一个物体是否运动，以及做何种运动，都是相对于别的物体来说的，因此，研究任何物体的运动，都要选取参考系，而且参考系可以任意选取，一个物体相对于不同的参考系，位置是否变化及如何变化，都可能不同．故选项A、C、D正确．答案：ACD4．据新华社消息，2018年11月1日23时57分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射了第四十一颗北斗导航卫星，它是地球静止轨道卫星，可以定点在赤道上空的某一点．关于该颗卫星，下列说法正确的是()A．以地面为参考系，该北斗导航卫星静止B．以太阳为参考系，该北斗导航卫星静止C．该北斗导航卫星在高空一定是运动的D．该北斗导航卫星相对地面上静止的物体是运动的解析：该北斗导航卫星是地球同步卫星，相对地面是静止的，选项A正确，D错误；若以太阳为参考系，该北斗导航卫星则是运动的，选项B错误；选项C没有选定参考系，不能确定该北斗导航卫星的运动情况，选项C错误．答案：A5．(多选)如图所示是为了定量研究物体的位置变化而作出的坐标轴(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的位置坐标为x A＝5 m，B的位置坐标为x B＝－3 m．下列说法正确的是()A．A点位于广场中心南5 m处B．A点位于广场中心北5 m处C．B点位于广场中心南3 m处D．B点位于广场中心北3 m处解析：由位置坐标的意义可知，A点在原点的正方向5 m处，即在广场中心北方5 m处，B正确，同理C正确．答案：BC1．(多选)下列有关参考系的说法，正确的是()A．参考系就是相对地面不动的物体B．任何情况下，只有地球才是最理想的参考系C．不选择参考系，就无法研究某一物体是怎样运动的D．同一物体的运动，选择不同的参考系可能有不同的观察结果解析：参考系是用来选作标准、假定不动的物体，作为参考系的物体相对于地面是可以运动的，A错；参考系的选取是任意的，一般选取原则是使所研究的运动描述起来尽可能简便，如当研究火星公转时，以太阳为参考系比以地球为参考系要方便得多，B错；不选择参考系，就无法描述物体的位置变化，就无法说明物体是怎样运动的，C、D对．答案：CD2.在电视连续剧《西游记》中，常常有孙悟空“腾云驾雾”的镜头，这通常是采用“背景拍摄法”：让“孙悟空”站在平台上，做着飞行的动作，在他的背后展现出蓝天和急速飘动的白云，同时加上烟雾效果；摄影师把人物动作和飘动的白云及下面的烟雾等一起摄入镜头．放映时，观众就感觉到“孙悟空”在“腾云驾雾”．这时，观众所选的参考系是()A．“孙悟空”B．平台C．飘动的白云D．烟雾解析：通过题目所给的条件，我们可以知道所选的参考系是急速飘动的白云，认为白云静止不动的结果是，“孙悟空”在飞速前进，故C正确，A、B、D错误．答案：C3．以下计时数指时间间隔的是()A．中央电视台新闻联播每晚19：00开播B．北京八十中高中部早上7：30开始上第一节课C．老师没控制好时间，这节课上了41分钟D．我得早走，去赶6：00的头班车解析：中央电视台新闻联播每晚19：00开播，“19：00”是时刻，选项A错误；北京八十中高中部早上7：30开始上第一节课，“7：30”是时刻，选项B错误；老师没控制好时间，这节课上了41分钟，“41分钟”是时间间隔，选项C正确；我得早走，去赶6：00的头班车，“6：00”是时刻，选项D错误．答案：C4．在图中所示的时间轴上标出的是()A．第4 s初B．第6 s末C．第3 s内D．前3 s解析：时间是指两个时刻的时间间隔，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．从时间轴中来看表示的是从0到3 s的一段时间，表示的是时间间隔，即前3 s的时间，选项D正确，A、B、C错误．答案：D5．(多选)“嫦娥四号”于2018年12月8日凌晨2点23分升空后，经过110个小时的飞行，12月12日在距离月球仅100千米的位置实现了“太空刹车”，即近月制动，让航天器减速，使其被月球引力捕获．在发射26天后，这颗3.8吨重的探测器成功着陆月球背面，于2019年1月3日上午10点26分“嫦娥四号”探测器在月球背面的艾特肯盆地中部冯·卡门环形山成功着陆．实现了人类探测器首次月背软着陆，开启了人类月球探测新篇章．下列关于以上涉及计时数的说法，正确的是()A．“2018年12月8日凌晨2点23分”和“2019年1月3日上午10点26分”指时间间隔B．“110个小时”和“26天”指时刻C．“2018年12月8日凌晨2点23分”和“2019年1月3日上午10点26分”指时刻D．“110个小时”和“26天”指时间间隔解析：“2018年12月8日凌晨2点23分”和“2019年1月3日上午10点26分”对应时间轴的点，指时刻；“110个小时”和“26天”对应时间轴上的线段，指时间间隔，故选项C、D正确．答案：CD6．在65周年国庆盛典上，游行的队伍和彩车依次从天安门前经过，以北京长安街为坐标轴，向西为正方向，以长安街中心为坐标原点O，建立一维直线坐标系，一辆彩车最初在原点以东3 km处，一段时间后行驶到原点以西2 km处．这辆彩车的最初位置和最终位置坐标分别是()A．3 km,2 km B．－3 km,2 kmC．3 km，－2 km D．－3 km，－2 km解析：坐标轴的正方向向西，则位置在原点以西为正，在原点以东为负，彩车最初在原点以东且距原点3 km处，所以最初位置坐标是－3 km，同理，最终位置坐标是2 km，故B 正确．答案：B7．一个小球从距地面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，向下为坐标轴的正方向．则小球的抛出点、落地点、被接住点的位置坐标分别是()A．2 m，－2 m，－1 m B．－2 m,2 m,1 mC．4 m,0,1 m D．－4 m,0，－1 m解析：根据题意建立如图所示的坐标系，A点为抛出点，坐标为－2 m，B点为坐标原点，D点为落地点，坐标为2 m，C点为小球被接住的点，坐标为1 m，所以选项B正确．答案：B8．在有云的夜晚，抬头望月，觉得月亮在云中穿行，这时选取的参考系是()A．地面B．月亮C．云D．星解析：月亮相对于地面的运动在短时间内是不易观察的，而题中已说明月亮在云中穿行即相对于云的运动，故A错误；月亮在云中穿行，是月亮相对于云在运动，故参考系不是月亮，故B错误；抬头望明月，觉得月亮在云中穿行，是月亮相对于云在运动，故参考系为云，故C正确；是月亮相对于云的运动，不是以星星为参考系，故D错误．答案：C9．如图所示，两位同学正在列车车厢中，下列说法中错误的是()A．他们看到对方不动，是选取了自己作为参考系B．他们看到窗外的树木飞快地往后退，是选取了自己作为参考系C．无论选取什么作为参考系，他们都是静止的D．他们通过观察窗外，可以知道列车正在行驶，是选取了地面为参考系解析：他们看到对方不动，是选取了自己作为参考系，或选择列车为参考系，故A正确；他们看到窗外的树木飞快地往后退，是选取了自己作为参考系，或选择列车为参考系，故B正确；他们若选择地面为参考系，则他们是运动的，故C错误；他们通过观察窗外，可以知道列车正在行驶，是选取了地面为参考系，故D正确．本题选择错误的故选C.答案：C10．如图所示为A、B、C三列火车在一个车站的情景，A车上的乘客看到B车向东运动，B车上的乘客看到C车和站台都向东运动，C车上的乘客看到A车向西运动．站台上的人看A、B、C三列火车各向什么方向运动？解析：由B车上的乘客看到站台向东运动，可判断B车向西运动；由A车上的乘客看到B车向东运动，说明A车也向西运动且速度大于B车速度；C车上的乘客看到A车向西运动，B车上的乘客看到C车向东运动，则C车有三种运动情况：可能静止，可能向东运动，也可能向西运动且向西运动时的速度比A、B的速度都小．答案：A车向西运动；B车向西运动且速度比A车速度小；C车可能静止，可能向东运动，也可能向西运动且向西运动时的速度比A、B的速度都小第2节质点和位移一、质点1．定义：物理学中，把这种用来代替物体的具有质量的点称为质点．2．将物体视为质点的条件(1)当物体的形状和大小对所研究问题的影响可忽略不计时，物体可视为质点．(2)在研究物体的运动时，虽然不能忽略物体的大小和形状，但物体上各点的运动情况完全相同，整个物体的运动可以简化为一个点的运动．3．质点是一种理想化的物理模型，实际并不存在．[思考]“长征二号FT1”火箭全长52 m，起飞质量493 t，是我国目前所有火箭中起飞质量最大，长度最长的火箭．科学家研究它在发射升空后的空中位置、离地高度、飞行速度、运动轨迹等问题时，可否将火箭视为质点？分析火箭分离过程中的姿态、方向时，能否视为质点？提示：火箭发射升空后，研究其位置、离地高度、飞行速度、运动轨迹等问题时，火箭虽较大，具有一定的形状，但对研究问题的影响很小，可以忽略不计，因此，火箭可视为质点．分析火箭分离过程中的姿态、方向时，火箭的大小不能忽略，故不能视为质点．二、路程和位移1．路程：物体运动轨迹的长度．2．位移(1)定义：从初位置到末位置的一条有向线段，其大小为初、末位置间有向线段的长度，方向由初位置指向末位置．(2) 物理意义：表示物体位置变化的物理量，用字母s表示．3．矢量和标量在物理学中，像位移这样的量称为矢量．它既有大小又有方向；像温度、路程这样的量称为标量，它只有大小没有方向．[思考]随着经济的快速发展，人们的生活质量不断提升，假期安排外出旅游已成为常见的生活方式，高考结束后，爸爸准备带小明去重庆旅游，并让小明设计出行路线，路线起点为北京，终点为重庆．他有三种方式可供选择：一是乘火车；二是先坐火车后坐轮船；三是乘飞机．三种出行方式的路程是否相同？位置的变化是否相同？位移是否相同？提示：三种方式路程不同，但结果是一样的，即都是从北京到重庆，初位置一样，末位置一样，即位置的变化一样，位移相同．三、直线运动的位移1．直线运动的位置与位移的关系如图所示，一个物体沿直线从A运动到B，如果A、B两位置坐标分别为x A和x B，那么，质点的位移s＝x B－x A，即位置坐标的变化量表示位移．2．直线运动中位移的方向在直线运动中，位移的方向可以用正、负号表示，正号表示位移与规定正方向相同，负号表示相反．[思考]一辆汽车在沿平直公路运动，从A点运动到B点，怎样描述汽车向前直线行驶的位移？提示：坐标表示位置：A点x1＝10 m、B点x2＝30 m，坐标变化量表示位移：s＝x2－x1＝30 m－10 m＝20 m，即位移的方向指向x轴正方向．四、位移－时间图像1．物体在每一时刻的位置或每一时间间隔的位移可以用图像直观地表示．2．在直角坐标系中将物体运动的初始位置选作坐标原点，选时刻t为横轴，选位移s 为纵轴，就建立了位移—时间图像．[思考]位移—时间图像是物体的运动轨迹吗？建立位移—时间图像的目的是什么？提示：不是，图线表示位移随时间的变化规律，而不是运动轨迹．建立图像的目的是直观反映物体不同时刻的位置．要点一对质点的理解[探究导入]在土耳其室内田径世锦赛上，伊辛巴耶娃以 4.80米的成绩又一次获得冠军，她是当之无愧的撑竿跳高女皇，曾先后27次刷新女子撑竿跳高世界纪录．一般来说撑竿跳高运动分为如下阶段：助跑、撑竿起跳、越过横杆．(1)教练员针对训练录像纠正运动员的错误动作时，能否将运动员视为质点？(2)分析运动员的助跑距离时，能否将其视为质点？(3)测量其所跳高度(判定其是否打破世界纪录)时，能否将其视为质点？提示：(1)纠正错误动作时不能忽略运动员的姿势及动作，也就是说不能忽略运动员的形状和大小，不能将其视为质点.(2)分析助跑距离时，可以忽略运动员的姿势及动作，此时姿势和动作对研究问题没有影响，能将其视为质点．(3)测量其所跳高度时，可以忽略运动员的姿势及动作，此时姿势和动作对研究问题没有影响，能将其视为质点．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，其特点是只有质量，没有大小、体积和形状，它与几何“点”有本质的区别．(2)质点是一种“物理模型”．①物理模型是在物理研究中，突出问题的主要方面，忽略次要因素而建立的理想化模型，是物理学经常采用的一种科学研究方法，质点就是典型的物理模型之一．②物理模型作为一种理想模型，是为了研究问题方便而对实际问题的科学抽象，实际中并不存在．2．实际物体视为质点的常见情况。
第四节 物体运动的速度
[学习目标] 1.理解平均速度和瞬时速度的概念，领会其矢量性.2.知道平均速度和瞬时速度的区别和联系.3.会用平均速度公式进行相关的计算.
一、平均速度
1.定义：物体的位移s 与发生这段位移所用时间t 的比值，叫做平均速度.
2.表达式：公式v ＝s t
. 3.单位：在国际单位制中，速度的单位是m /s ，读作米每秒.常用的单位还有km/h,1 m /s ＝3.6 km/h.
4.矢量性：平均速度是矢量，即有大小又有方向，它的方向与物体的位移方向相同.
5.物理意义：平均速度只能粗略(填“粗略”或“精确”)地反映物体在一段时间内的运动快慢.
二、瞬时速度
1.定义：物体在某一时刻前后无穷短时间内的平均速度.
2.矢量性：瞬时速度是矢量，它的方向就是物体此时刻的运动方向，即物体在运动轨迹上过该点的切线方向.
3.物理意义：瞬时速度能精确(填“粗略”或“精确”)地反映物体在某时刻的运动快慢.
1.判断下列说法的正误.
(1)由v ＝s t
知，v 与s 成正比，与t 成反比.(×) (2)瞬时速度是运动时间Δt →0时的平均速度.(√)
(3)物体的平均速度为零，则物体一定处于静止状态.(×)
(4)子弹以速度v从枪口射出，v指瞬时速度.(√)
2.某质点沿一直线运动，在第1 s内通过的位移为2 m，第2 s内通过的位移为4 m，第3 s内通过的位移为 6 m，则质点前 2 s的平均速度为m/s，后 2 s内的平均速度为m/s；3 s内的平均速度为m/s.
答案35 4。
物理必修一第一章知识点总结7篇篇1一、运动的描述在物理必修一第一章中，我们首先学习了运动的描述。
运动是宇宙间的一切物质机械性的运动。
为了描述运动，我们需要选择一个参照物，然后确定被研究物体的位置变化。
常见的描述运动的方式包括：相对于参照物的位置变化、速度、加速度等。
二、质点、参考系和坐标系1. 质点：当物体的形状和大小对研究的问题没有影响时，我们可以将物体简化为一个有质量的点，这个点就是质点。
2. 参考系：为了描述物体的运动，我们需要选择一个参照物，这个参照物就是参考系。
参考系的选取是任意的，但应使物体的运动尽可能简单。
3. 坐标系：为了定量描述物体的位置和运动，我们通常需要建立坐标系。
常见的坐标系有直角坐标系、极坐标系等。
三、时间和位移1. 时间：时间是描述物体运动先后顺序的物理量。
在国际单位制中，时间的基本单位是秒（s）。
2. 位移：位移是描述物体位置变化的物理量。
它是矢量，有大小和方向。
位移的大小等于初位置到末位置的直线距离，方向由初位置指向末位置。
四、速度和加速度1. 速度：速度是描述物体运动快慢的物理量。
它是矢量，有大小和方向。
速度的大小等于单位时间内物体位移的大小，方向与位移方向相同。
2. 加速度：加速度是描述物体速度变化快慢的物理量。
它是矢量，有大小和方向。
加速度的大小等于单位时间内物体速度的变化量，方向与速度变化的方向相同。
五、曲线运动曲线运动是物体运动轨迹为曲线的运动。
曲线运动的物体必定受到合外力的作用，因为曲线运动的物体速度方向不断变化，而力是改变物体运动状态的原因。
六、万有引力定律万有引力定律是牛顿提出的，它描述了宇宙间任意两个物体之间的引力关系。
万有引力定律表明，任何两个物体都要以一定的引力互相吸引，这个引力与两个物体的质量成正比，与两个物体间的距离的平方成反比。
七、人造地球卫星人造地球卫星是利用万有引力定律在太空运行的无人航天器。
它可以在地球周围的空间运行，也可以到达太阳系的其他行星甚至更远的宇宙空间。
第一章 .运动的描绘基础知识点概括1.质点（ A）（ 1）没有形状、大小，而拥有质量的点。
（2）质点是一个理想化的物理模型，实质其实不存在。
（3）一个物体可否当作质点，其实不取决于这个物体的大小，而是看在所研究的问题中物体的形状、大小和物体上各部分运动状况的差别能否为能够忽视的次要要素，要详细问题详细剖析。
2.参照系（ A）（1）物体相对于其余物体的地点变化，叫做机械运动，简称运动。
（2）在描绘一个物体运动时，选来作为标准的（即假设为不动的）此外的物体，叫做参照系。
对参照系应明确以下几点：①对同一运动物体，选用不一样的物体作参照系时，对物体的察看结果常常不一样的。
②在研究实质问题时，选用参照系的基来源则是能对研究对象的运动状况的描绘获得尽量的简化，能够使解题显得简捷。
③因为此后我们主要议论地面上的物体的运动，所以往常取地面作为参照系3.行程和位移（ A）（1）位移是表示质点地点变化的物理量。
行程是质点运动轨迹的长度。
（2）位移是矢量，能够用以初地点指向末地点的一条有向线段来表示。
所以，位移的大小等于物体的初地点到末地点的直线距离。
行程是标量，它是质点运动轨迹的长度。
所以其大小与运动路径相关。
（3）一般状况下，运动物体的行程与位移大小是不一样的。
只有当质点做单调方向的直线运动时，行程与位移的大小才相等。
图 1-1 中质点轨迹 ACB的长度是行程， AB 是位移 S。
A CBCBA 图1-1（4）在研究机械运动时，位移才是能用来描绘地点变化的物理量。
行程不可以用来表达物体确实切地点。
比方说某人从 O点起走了 50m路，我们就说不出终了地点在哪处。
4、速度、均匀速度和刹时速度（A）（ 1）表示物体运动快慢的物理量，它等于位移s 跟发生这段位移所用时间t 的比值。
即 v=s/t。
速度是矢量，既有大小也有方向，其方向就是物体运动的方向。
在国际单位制中，速度的单位是（ m/s ）米 / 秒。
（ 2）均匀速度是描绘作变速运动物体运动快慢的物理量。
第一章运动的描述1.1. 质点、参考系和坐标系一、质点1.定义用来代替物体的有质量而没有形状和大小的点叫质点2.条件◇由问题性质决定:当物体的大小与形状在研究的问题中可以忽略时,物体可以当质点(总)◇做平动时,研究整体运动,物体可以当质点;研究局部运动,物体不可以当质点(分)◇做转动时,研究问题的距离远大于物体自身尺寸,物体可以当质点;距离未远大于物体自身尺寸时,物体不可以当质点(分)3.理解◇物体能否当质点,不看物体绝对大小或远近,只看相对数据,即研究问题的距离远大于物体自身尺寸,可以当质点;距离未远大于物体自身尺寸时,不可以当质点◇质点和几何点有何异同?同:无大小,无形状异:质点有质量;几何点无质量二、参考系1.定义在描述一个物体的运动时，选来作为标准的假设静止不动的另外物体。
2.（1）选择不同的参考系来观察同一个运动，观察的结果可能不一样。
（2）参考系可以任意选取，但在不同参考系中描述同一个物体的运动，繁简程度不一样，因此，选取参考系应以观察和研究问题方便为准。
（3）比较两个物体的运动情况，必须选择同一参考系才有意义。
三、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。
2、坐标建立的5要素：原点、正方向、单位长度、物理量和单位3、坐标系分类：A、一维坐标系B、二维坐标系C、三维坐标系1.2 时间和位移一、时刻与时间间隔1．时刻：是指某一瞬时，在表示时间数轴上，用点来表示2．时间间隔：是指两时刻的间隔，在表示时间数轴上用线段来表示．时间间隔简称时间．3．时间的测量：在实验室中常用秒表和打点计时器进行测量4. 单位：秒（s），分钟（min），小时（h）难点：结论：◇n秒末、n秒初是指时刻。
◇第n秒末和第（n＋1）秒初指的是同一时刻。
◇n秒内是指n秒的时间。
◇第n秒内是指1秒的时间。
二、路程与位移1．路程是物体运动轨迹（路径）的长度.2．位移是用来表示物体(质点)的位置变化的物理量用由物体的初位置指向末位置的有向线段表示3.位移理解(1)位移与路程的比较：①路程与位移都是用来表示质点位置变动的物理量②路程着重突出的是物体经过的路径的长度位移则重点突出了物体的初位置到末位置的距离与方向(2)位移的方向不一定是质点的运动方向(3)位移的大小与路程有何关系①质点做单向直线运动时，位移的大小等于路程②质点做往返直线运动或曲线运动时，位移的大小小于路程位移有大小，又有方向，求位移，必须：位移大小=？位移方向=？三、矢量与标量矢量：既有大小又有方向的物理量叫矢量。
