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学案1质点参考系和坐标系目标定位1.理解什么是质点，知道质点是一种理想化的物理模型.2.能说出把物体看做质点的条件.3.知道参考系，知道对物体运动的描述具有相对性.4.知道坐标系及其种类一、质点问题设计12013年田径世锦赛男子100米飞人大战，牙买加选手博尔特以9秒77逆转摘金教练员在研究博尔特的摆臂和步幅对速度的影响时，能否把他看成一个“点”？在研究博尔特百米比赛所用的时间时，能否把他看成一个“点”？答案不能能2在由北京开往广州的列车上，小伟想研究火车的运行时间，能否把火车看成一个“点”？如果要研究火车通过一架铁路桥的时间，能否把火车看成一个“点”？答案能不能要点提炼1质点：在某些情况下，我们可以忽略物体的大小和形状，而突出“物体具有质量”这个要素，把它简化成一个有质量的物质点，这样的点称为质点2质点的特点(1)质点是用来代替物体的有质量的点，它忽略了物体的大小和形状等次要因素，而突出了物体具有质量这个主要因素它与几何中的“点”有本质区别(2)质点是一种科学抽象，是一种理想化的物理模型，实际上不存在(填“存在”或“不存在”)3物体可以看成质点的条件：物体的大小和形状对研究问题的影响可以忽略不计延伸思考很大的物体一定不能看做质点，而很小的物体一定可以看做质点吗？请举例说明答案不是研究地球绕太阳的公转时可以把地球看做质点，而研究乒乓球的发球(如旋转问题)时不能把乒乓球看做质点二、参考系问题设计在奔驰的大巴中，小伟看着窗外说：“快看，树在飞快地往后跑！”小霞看了说：“不对，是我们和汽车在往前跑，树怎么会动呢！”科学老师笑咪咪地说：“你们说得都对！”你同意科学老师的说法吗？为什么？答案同意对于一个物体运动情况的描述，取决于所选的参考系，选取的参考系不同，对同一物体运动的描述也往往不同要点提炼1 参考系：在描述一个物体的运动时，用来做参考的其他物体叫参考系2 2参考系对观察结果的影响(1)选取的参考系不同，对同一个物体运动的描述也往往不同(2)运动和静止的相对性：如果一个物体相对参考系位置不变，我们就说这个物体是静止的；如果物体相对参考系的位置改变，我们就说这个物体是运动的静止是相对(填“相对”或“绝对”)的，而运动是绝对(填“相对”或“绝对”)的3参考系的选取原则：参考系的选取可以是任意的在实际问题中，参考系的选取以研究问题方便、对运动的描述尽可能简单为基本原则如果题目不做特殊说明，都是选地面为参考系三、坐标系问题设计描述下列三种运动需要建立怎样的坐标系呢？(1)描述百米运动员在运动中的位置(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答案(1)以起点为坐标原点，建立一维直线坐标系；(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，建立二维平面直角坐标系；(3)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要点提炼1要准确地描述物体的位置及位置变化需要建立坐标系，坐标系上包括原点、正方向和单位长度2研究质点的直线运动时，一般建立一维直线坐标系，坐标轴上的一个坐标点对应质点的一个位置3坐标值的正负表示物体所在位置在原点的正方向还是负方向上；坐标值的绝对值表示物体所在位置到坐标原点的距离一、对质点的理解例1下列关于质点的说法中，正确的是()A质点是一个理想化模型，实际上并不存在，所以引入这个概念没有多大意义B体积很小的物体更容易看作质点C凡轻小的物体，皆可看作质点D当物体的形状和大小对所研究的问题属于无关或次要因素时，即可把物体看作质点解析建立理想化模型是物理中重要的研究方法，对于复杂问题的研究有重大意义，A错误；一个物体能否看作质点不应看其大小，关键是看其大小对于研究的问题的影响能否忽略，体积很小的物体有时可以看成质点，有时不能看成质点，B错误；一个物体能否看作质点不以轻重而论，C错误；物体能否看成质点取决于其大小和形状对所研究的问题是否属于无关或次要因素，若是就可以看成质点，D正确答案D例2分析研究下列物体的运动时，研究对象能看做质点的是()A研究“嫦娥三号”“奔月”的过程B研究奥运冠军邓琳琳在平衡木上的动作C研究从斜面上滑下的木块的滑行时间D研究运动员发出的弧旋乒乓球的旋转情况解析研究“嫦娥三号”“奔月”的过程，其形状、大小可以忽略不计，可以把它看成质点对邓琳琳在平衡木上的动作进行技术分析，不能把她看做质点从斜面上滑下的木块，其各部分的运动情况都相同，故可把木块看做质点弧旋乒乓球在转动，其各点的运动情况不同，研究其旋转情况时不能把它看做质点答案AC二、参考系与相对运动例3下列关于运动的描述中，参考系的选取符合描述的是()A诗句“飞流直下三千尺”，是以“飞流”作为参考系的B“钱塘江观潮时，观众只觉得潮水扑面而来”，是以潮水作为参考系的C“两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山”，是以万重山作为参考系的D升国旗时，观察到国旗冉冉升起，是以国旗作为参考系的解析选项A中的研究对象是“水”，故是以地面为参考系，该选项错误；选项B中的研究对象是“潮水”，是以观察者为参考系，该选项错误；选项C中的研究对象是“轻舟”，是以万重山为参考系，该选项正确；选项D中的研究对象是“国旗”，是以地面或旗杆为参考系的，该选项错误答案C三、坐标系的建立及应用例4在60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3km处，一段时间后行驶到原点以西2km处这辆彩车的最初位置和最终位置坐标分别是()A3km；2kmB3km；2kmC3km；2kmD3km；2km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3km处，所以最初位置坐标是3km，同理，最终位置坐标是2km，故B正确答案B质点参考系和坐标系1.(对质点的理解)在以下情况中可将所研究的物体看成质点的是()A研究撬棒撬物体时用力大小与支点位置的关系B研究“玉兔”号从“嫦娥”的怀抱中“走”出来，即两器分离过程中“玉兔”一连串技术含量极高的“慢动作”C研究“玉兔”号巡视器巡视月球时的运动轨迹D研究旋转的电扇扇叶所受阻力大小的影响因素答案C解析质点是指有质量而不考虑大小和形状的物体，它是我们为了研究问题的方便而引入的一种理想化模型C情景中物体的大小和形状能忽略，因而可看成质点；支点位置影响用力大小，撬棒不可以看做质点；研究“嫦娥”、“玉兔”两器分离过程中的技术动作时，不能把“玉兔”看成质点；扇叶所受阻力与扇叶的形状、大小有关，不能看做质点故选C.2(参考系与相对运动)观察图1中的烟和小旗，关于甲、乙两车相对于房子的运动情况，下列说法正确的是()图1A.甲、乙两车一定都向左运动B甲、乙两车一定都向右运动C甲车可能运动，乙车向右运动D甲车可能静止，乙车向左运动答案D解析题图中房子相对于地面是静止的，由烟囱冒出的烟向左飘，可知此时风向向左(相对于地面而言)甲车上的小旗向左飘，则有三种可能的情况：一是甲车不动，风把小旗向左吹；二是甲车向右运动，风相对甲车向左，风把小旗向左吹；三是甲车向左运动但速度小于风速，因此风仍能把小旗向左吹对于乙车，则只有乙车向左运动并且速度大于风速时，风才能把小旗向右吹故只有选项D正确3(坐标系的建立及应用)一个小球从距地面4m高处落下，被地面弹回，在距地面1m高处被接住坐标原点定在抛出点正下方2m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()A2m，2m，1mB2m,2m,1mC4m,0,1mD4m,0，1m答案B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2m，B点为坐标原点，D点为落地点，坐标为2m，C点为小球被接住的点，坐标为1m，所以选项B正确题组一质点的理解1关于质点，下列说法中正确的是()A质点是一个理想模型，实际上不存在B因为质点没有大小，所以与几何中的点是一样的C凡是小的物体，皆可以看成质点；凡是大的物体，皆不能看成质点D如果物体的形状和大小对于所研究的问题属于无关或次要因素时，可把物体看成质点答案AD2下列几种奥运比赛项目中的研究对象可视为质点的是()A在撑杆跳高比赛中研究运动员手中的支撑杆在支撑地面过程中的转动情况时B帆船比赛中确定帆船在大海中的位置时C跆拳道比赛中研究运动员的动作时D铅球比赛中研究铅球被掷出后在空中的飞行时间时答案BD3下列关于质点的理解与判断的说法中正确的是()A体积小的物体都能看成质点B质量巨大的物体都不能看成质点C研究“神十”和“天宫”对接过程时，“神十”和“天宫”可视为质点D研究“嫦娥三号”的奔月路线时，“嫦娥三号”可以视为质点答案D解析体积虽小，但其体积对所研究问题的影响不能忽略时，不能看成质点，A错；质量巨大但其形状和体积对研究问题无影响或影响可忽略不计时，可视为质点，B错；“神十”和“天宫”对接时，要准确知道两对接机构的准确位置及其位置关系，故此时“神十”和“天宫”不能看成质点，C错；奔月路线只需考虑“嫦娥三号”的位置，其形状和大小对所研究问题几乎无影响，可视为质点，D正确42013年9月22日丁俊晖在2013世界斯诺克上海大师赛决赛中顺利问鼎，首夺上海大师赛冠军下列关于台球的说法中正确的有()A因为台球比较小，所以一定可以把它看做质点B丁俊晖在击球时可以把台球看做质点C解说员在解说进球路线时可以把台球看做质点D丁俊晖在分析进球路线时可以把台球看做质点答案C解析物体能否看做质点，要看物体的大小和形状在所研究的问题中起主要作用还是次要作用，故A错；丁俊晖在击球时，需要考虑球的旋转情况，因此不能把台球看做质点，故B错；而解说员在解说进球路线时只需说明球的行进轨迹，因此可以把台球看做质点，故C对；而丁俊晖在分析进球路线时需要考虑球的旋转情况对路线的影响，因此不可以把台球看做质点，故D错5由中航工业沈阳飞机设计研究所设计的“利剑”无人作战攻击机，在西南某试飞中心成功完成首飞下列可将“利剑”无人作战攻击机视为质点的是()A研究人员测试“利剑”的飞行速度时B研究人员观察“利剑”飞行姿式、测各项技术参数时C研究人员确定“利剑”位置时D研究人员对“利剑”进行控制时答案AC解析测试“利剑”的飞行速度或确定其位置时，无需考虑其形状和大小，可将其看成质点，A、C正确而观察“利剑”飞行姿式或进行控制时，都必须考虑其形状和大小，不能看成质点，B、D错误题组二参考系与相对运动6关于参考系的选取，下列说法中正确的是()A研究物体的运动，必须选定参考系B描述一个物体的运动情况时，参考系是可以任意选取的C研究地面上物体的运动时，常取地面或相对于地面静止的其他物体做参考系D参考系必须选取地面或相对于地面静止的其他物体答案ABC解析描述一个物体的运动情况时，参考系是可以任意选取的，但对于不同的参考系，物体的运动情况往往不同，实际选取参考系时，应本着便于观测和使对运动的描述尽可能简单的原则来进行7我们描述某个物体的运动时，总是相对一定的参考系而言的，下列说法正确的是()A我们说“太阳东升西落”，是以地球为参考系的B我们说“地球围绕太阳转”，是以地球为参考系的C我们说“同步卫星在高空静止不动”，是以太阳为参考系的D坐在火车上的乘客看到前方铁路旁的树木、电线杆向他飞奔而来，乘客是以火车或他自己为参考系的答案AD解析“太阳东升西落”是相对于我们居住的地球而言，是以地球为参考系的，所以A正确；“地球围绕太阳转”是以太阳为参考系的，所以B错误；“同步卫星在高空静止不动”是相对于地球而言的，是以地球为参考系的，所以C错误；火车上的乘客看到前方铁路旁的树木、电线杆向他飞奔而来，是以火车或他自己为参考系的，所以D正确8国庆长假期间，小马和同学乘火车去旅行，他乘坐的火车在某火车站停靠时，另一列货车正好也停靠在车站，小马正好奇地看着货车时，发现自己乘坐的火车在“后退”疑惑间他看到了车站的站牌，发现自己乘坐的火车并没有运动，而是货车向前方开动了小马和同学就这个话题进行了讨论，下列说法中正确的是()A小马发现自己乘坐的火车在“后退”是以向前开动的货车为参考系B发现自己乘坐的火车并没有运动是以车站的站牌为参考系C选取不同的参考系，对物体运动的描述往往是不同的D研究地面上的物体运动时必须选取地面为参考系答案ABC9如图1所示，飞行员跳伞后飞机上的其他飞行员(甲)和地面上的人(乙)观察跳伞飞行员的运动后，引发了对跳伞飞行员运动状况的争论，下列说法正确的是()图1A甲、乙两人的说法中必有一个是错误的B他们的争论是由于选择的参考系不同而引起的C研究物体运动时不一定要选择参考系D参考系只能是相对于地面静止的物体答案B解析甲、乙两人的争论是由于选择的参考系不同而引起的，A错，B对；研究物体的运动一定要选择参考系，C错；参考系的选择具有任意性，D错10甲、乙两辆汽车在同一条平直的公路上向东行驶，已知甲车运动得比乙车快，则下列说法正确的是()A以甲车为参考系，乙车在向东行驶B以甲车为参考系，乙车在向西行驶C以乙车为参考系，甲车在向东行驶D以乙车为参考系，甲车在向西行驶答案BC解析以地面为参考系，甲、乙两车都向东运动，且甲运动得较快若以甲车为参考系，乙车后退，即向西运动；若以乙车为参考系，甲车向前，即向东运动11甲、乙、丙三架观光电梯，甲中乘客看一高楼在向下运动；乙中乘客看甲在向下运动；丙中乘客看甲、乙都在向上运动这三架电梯相对地面运动的情况可能是()A甲向上、乙向下、丙不动B甲向上、乙向上、丙不动C甲向上、乙向上、丙向下D甲向上、乙向上、丙也向上答案BCD解析电梯中的乘客观看其他物体的运动情况时，是以自己所乘的电梯为参考系甲中乘客看高楼向下运动，说明甲相对于地面一定在向上运动同理，乙相对甲在向上运动，说明乙相对地面也是向上运动，且运动得比甲更快丙电梯无论是静止还是在向下运动，或者以比甲、乙都小的速度向上运动，丙中乘客看见甲、乙两架电梯都会感到甲、乙是在向上运动题组三坐标系的建立及其应用12一质点在x轴上运动，各个时刻的位置坐标如下表：t/s012345x/m054171(1)请在x轴上标出质点在各时刻的位置(2)质点在哪个时刻离坐标原点最远？此时刻它离坐标原点的距离为多大？答案(1)如图所示(2)t4s时离坐标原点最远距离为7m.13如图2所示，一条绳子长1.5m，放在高0.8m的桌子上，有一部分悬在桌外，留在桌面上的部分长1.2m，以地面上的一点O为坐标原点，竖直向上为正方向，求绳的最低端的坐标图2答案0.5m解析由题图可知，悬在桌外的绳长为OB1.5m1.2m0.3mB点到O点的竖直距离为OBOOOB0.8m0.3m0.5m若以O点为坐标原点，竖直向上为正方向，则B点的坐标为0.5m.学案2时间和位移目标定位1.知道时刻和时间间隔的区别及联系，能区分给定的时间表示时刻还是时间间隔.2.理解位移的概念，知道位移与路程的区别和联系.3.知道矢量、标量的区别，知道位移是矢量一、时刻和时间间隔问题设计1请分析生活中的两个问题：(1)电台报时一般这样说：“现在是北京时间八点整”听评书连播节目时，最后播音员往往说：“明天同一时间请继续收听”这里两个“时间”的含义相同吗？(2)中考结束后，爸爸带小明乘火车去深圳旅游，火车2030准时从北京西站出发，经5小时23分于第二天153到达山东菏泽站，停2分钟后出发，于426到达安徽阜阳站这一段话中提到的时间哪些是时刻，哪些是时间间隔？答案(1)不同，第一个时间指一个时刻，第二个时间指一段时间间隔(2)2030、153、426是时刻；5小时23分、2分钟为时间间隔要点提炼(1)时刻：指某一瞬间在时间轴上，时刻用点来表示(2)时间间隔：指某两个时刻之间的间隔在时间轴上，时间间隔用线段来表示延伸思考如图1所示，结合所给时间轴，请分析以下几个表述指的是时刻还是时间间隔：第2s末，2s末，2s内，第2s内图1答案由题图可知，“第2s末”和“2s末”都与时间轴上t2s那一点相对应，所以指的是时刻；“2s内”是从计时开始到2s末的时间间隔，时间间隔为2s；“第2s内”是第1s末或者说第2s初到第2s末的时间间隔，时间间隔为1s(如图所示)二、路程和位移问题设计1出发前，爸爸让小明选择出行方式有三种方式可供选择：一是乘长途汽车；二是坐高铁；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？答案三种方式路程不同，但结果是一样的，即都是从北京到深圳，初位置一样，末位置一样，即位置的变化一样，位移相同2分析下列两种情况下的位移和路程，并说明，位移的大小总等于路程吗？什么情况下相等？(1)百米比赛中；(2)沿着400m的跑道跑一圈答案(1)百米比赛中，从起点到终点的位移是100m，路程是100m.(2)沿着400m的跑道跑一圈，位移是0，路程是400m.一般情况下，位移的大小不等于路程只有物体在一条直线上运动且运动方向不变时，位移的大小才等于路程要点提炼1路程表示物体运动轨迹的长度，只有大小，没有方向，是标量2位移表示物体位置的变化，大小等于从初位置到末位置有向线段的长度方向由初位置指向末位置3同一运动过程的路程不小于位移的大小；在单向直线运动中，位移的大小等于路程三、矢量和标量问题设计一个袋子里原来有40kg大米，现在又放进去30kg大米，那么现在大米总量是70kg.如果一位同学从操场中心A点出发向北走了40m到达B点，然后又向西走了30m到达C点，则他从A点到C点的位移是多大？从大小的计算方法上看，质量和位移有什么不同？答案如图所示，位移为从A点指向C点的有向线段，大小为50m质量是标量，遵从算术加法的法则，可以直接相加减；位移是矢量，不能直接相加减，位移的大小等于初位置指向末位置的有向线段的长度要点提炼1矢量和标量(1)矢量：指的是既有大小又有方向的物理量例如，位移(2)标量：只有大小没有方向的物理量例如，时间、温度2矢量的表示方法：用一条带箭头的线段来表示线段的长度表示矢量的大小，箭头的指向表示矢量的方向3大小的比较：标量大小的比较一般只看自身数值大小；而矢量大小的比较要看其数值的绝对值大小，绝对值大，则该矢量大4运算规律：标量的运算法则为算术法则，即初中所学的加、减、乘、除等运算方法；矢量的运算法则为以后学习到的平行四边形定则四、直线运动的位置和位移问题设计如图2所示，一辆轿车从超市出发，向东行驶了300m到达电影院，继续行驶了150m到达度假村，又向西行驶了950m到达博物馆，最后回到超市图2(1)以超市所在的位置为原点，以向东的方向为正方向，用1个单位长度表示100m，请用直线坐标系表示出超市、电影院、度假村和博物馆的位置；(2)求轿车从电影院经度假村到博物馆的位移与路程分别为多少？答案(1)如图所示(2)轿车从电影院经度假村到博物馆的位移为x500m300m800m，负号表示其方向与规定的正方向相反，即方向向西其路程为s150m950m1100m.要点提炼1位置和时刻相对应，位移和时间间隔相对应2在一维直线坐标系中，坐标轴上的一个点对应一个位置，线段长对应一段位移，用两个坐标的差值表示，即xx2x1，x的数值表示位移大小，x为正表示位移方向与正方向相同，x为负表示位移方向与正方向相反一、时间间隔和时刻的理解例1下列关于时间间隔和时刻的说法正确的是()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2s内和前2s内指的是不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，因此时间有方向是矢量解析时刻不是一段时间，故A错；第2秒内的时间间隔是1s，前2秒的时间间隔是2s，故B对；12点整是指时刻，故C对；时间是标量，故D错答案BC二、位移和路程的理解及计算例2关于位移与路程，下列说法中正确的是()A在某一段时间内物体运动的位移为零，则该物体一定是静止的B在某一段时间内物体运动的路程为零，则该物体一定是静止的C在直线运动中，物体的位移大小一定等于其路程D在曲线运动中，物体的位移大小可能大于其路程解析物体从某位置出发，经一段时间又返回到该位置，此过程位移为零，但它运动了，A错物体运动的路程为零，说明它未动，反之物体若静止不动，它运动的路程一定为零，B对只有在单向直线运动中，物体的位移大小才等于路程，C错曲线运动中，物体的位移大小一定小于路程，D错答案B例3某人向东行6km，再向北行10km，又向南行2km，试计算他的路程和位移(以初始位置为原点，画出坐标图加以说明)解析坐标图如图所示路程为s6km10km2km18km位移是O指向C的有向线段，大小为xkm10km设OA与OC的夹角为，则：sin，所以53故方向为东偏北53.答案见解析三、矢量和标量的区别例4下列关于位移(矢量)和温度(标量)的说法中，正确的是()A两个运动物体的位移大小均为30m，则这两个位移一定相同B做直线运动的两物体的位移x甲3m，x乙5m，则x甲x乙C温度计读数有正也有负，其正、负号表示方向D温度计读数的正、负号表示温度的高低，不能表示方向解析当两个矢量大小相等、方向相同时，才能说这两个矢量相同；直线运动的位移的“”、“”号只表示方向；温度是标量，标量的正负表示大小(即温度的高低)答案D三组物理量的对比辨析物理量概念辨析位移与路程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，是矢量路程是物体运动轨迹的实际长度，是标量时刻与时间间隔时刻在时间轴上用一个点来表示；时刻对应的是位置时间间隔在时间轴上用线段来表示；时间间隔对应的是位移矢量与标量矢量：既有大小又有方向的物理量如位移、速度和力标量：只有大小没有方向的物理量如质量、温度、时间1.(时间间隔和时刻的理解)“嫦娥三号”于2013年12月2日凌晨1时30分在西昌卫星发射中心成功发射，它在太空跋涉约13天后，于14日21时11分在月球虹湾以东区域成功软着陆以上记录时间的数据分别指的是()A时刻、时间间隔、时刻B时间间隔、时刻、时间间隔C都是时刻D都是时间间隔答案A解析2013年12月2日凌晨1时30分和14日21时11分都指的是时刻；13天是时间间隔，故A正确2(时间和时刻的理解)下列关于时间和时刻的两种说法意义相同的是()A第2s末和第3s初B前3s内和第3s内C第3s末和第2s初D第1s内和第1s末答案A解析同一时刻在时间轴上对应同一个点，所以仅A正确3(矢量和标量)下列物理量中，哪个是矢量？()A质量B时间C路程D位移答案D解析质量、时间和路程都只有大小，没有方向，是标量位移既有大小又有方向，是矢量选项D正确4(位移和路程的计算)一个人晨练，按如图3所示，走半径为R的中国古代的八卦图的路线，中央的S形部分是两个直径为R的半圆BD、CA分别为西东、南北指向他从A点出发沿曲线ABCOADC运动求：图3(1)他从A点第一次走到O点时的位移的大小和方向(2)他从A点第一次走到D点时的位移和路程答案(1)R由北指向南(2)位移大小为R，方向为东偏南45R解析(1)从A点第一次走到O点时的位移的大小等于线段AO的长度，即x1R.位移的方向为由北指向南(2)从A点第一次走到D点时的位移的大小等于线段AD的长度，即x2R.位移的方向为东偏南45.从A点第一次走到D点时的路程等于整个运动轨迹的长度，即s2R2RR.题组一对时刻和时间间隔的理解1以下的计时数据中指时间间隔的是()A天津开往德州的列车于13点35分从天津发车B某人用15s跑完100mC我们早上8：00开始上第一节课D列车到站时间晚点5分钟答案BD2下列说法正确的是()A列车员说：“火车8点42分到站，停车8分钟”8点42分和8分钟均指时刻B列车员说：“火车8点42分到站，停车8分钟”8点42分和8分钟均指时间间隔C出租车的收费标准为“2.00元/公里”，其中的“公里”指的是路程D出租车的收费标准为“2.00元/公里”，其中的“公里”指的是位移答案C解析8点42分指的是时刻，8分钟指的是一段时间，A、B错；“2.00元/公里”是指每经过1公里的路程收费2.00元，C对，D错3下列选项中表示时刻的是()A第3s初B第3s末C第3s内D前3s内答案AB解析当出现“初”、“末”等字时往往表示时刻，“内”一般指时间间隔，故选项A、B表示时刻题组二位移和路程、矢量和标量的理解4关于位移和路程，以下说法正确的是()A出租车按路程收费B出租车按位移的大小收费C在曲线运动中，同一运动过程的路程一定大于位移的绝对值(即大小)D在直线运动中，位移就是路程答案AC解析出租车按路程收费，曲线运动中路程一定大于初、末位置间线段的长度，所以曲线运动中路程一定大于位移的大小，所以A、C正确，B错误只有在单向直线运动中，位移的大小才等于路程，而位移是矢量，路程是标量，任何情况下位移都不能是路程，所以D错误5关于矢量和标量，下列说法中正确的是()A矢量是既有大小又有方向的物理量B标量是既有大小又有方向的物理量C位移10m比5m小D10比5的温度低答案AD解析由矢量和标量的定义可知，A对，B错；位移的正、负号只表示方向，不表示大小，其大小由数值的绝对值决定，因此10m表示的位移比5m表示的位移大，温度的正、负号表示温度的高低，10比5的温度低，C错，D对6关于质点的位移和路程，下列说法中正确的是()A位移是矢量，位移的方向即质点运动的方向B位移的大小不会比路程大C路程是标量，即位移的大小D当质点做直线运动时，路程等于位移的大小答案B解析位移是矢量，其方向由初位置指向末位置，而不是质点运动的方向，A错位移的大小是初位置到末位置的有向线段的长度，而当质点从初位置运动到末位置时，运动轨迹可能是直线，也可能是曲线如质点沿曲线ABC从A到达C，路程是曲线ABC的长度，而位移大小是线段AC的长度，方向由A指向C(如图甲)同样，质点沿直线从A点经B点到C点，又从C点折回B点，质点通过的路程是线段AC的长度加CB的长度，而质点的位移的大小是线段AB的长度，方向由A指向B(如图乙)只有在质点做单向直线运动时，位移的大小才等于路程，B对，C、D错题组三位移和路程的计算7某人站在楼房顶层O点竖直向上抛出一个小球，上升的最大高度为20m，然后落回到抛出点O下方25m的B点，则小球在这一运动过程中通过的路程和位移分别为(规定竖直向上为正方向)()A25m,25mB65m,25mC25m，25mD65m，25m答案D解析如图所示，整个过程小球的路程为20m20m25m65m，但其位移为25m，“”表示其方向竖直向下8某学校田径运动场跑道示意图如图1所示，其中A点是所有跑步项目的终点，也是400m、800m赛跑的起跑点；B点是100m赛跑的起跑点，在校运动会中，甲、乙、丙三个同学分别参加了100m、400m和800m比赛，则在完成比赛时()图1A甲的位移最小B丙的位移最大C乙、丙的路程相等D丙的路程最大答案D9如图2所示，是一位晨练者每天早晨进行锻炼时的行走路线，从A点出发，沿半径分别为3m和5m的半圆经B点到达C点，则他的位移和路程分别为()图2A16m，方向从A到C；16mB8m，方向从A到C；8mC8m，方向从A到C；16mD16m，方向从A到C；8m答案D解析位移是矢量，大小等于A、C之间的线段长度，即xABBC23m25m16m，方向由A指向C；路程是标量，等于两个半圆曲线的长度和，即s(35) m8m，故D正确10如图3所示，一个质点在x轴上运动，从初始位置A运动到位置B，初始位置的坐标xA5m，末位置的坐标xB2m，在此过程中它的坐标位置变化量是多少？位移是多少？图3答案7m7m解析坐标的变化量xxBxA(25) m7m，负号表示位置变化的方向与x轴正方向相反发生的位移xABx7m，负号表示位移的方向与x轴正方向相反11如图4所示，某人沿半径R50m的圆形跑道跑步，从A点出发逆时针跑过圆周到达B点，试求由A到B的过程中，此人跑步的路程和位移图4答案235.5m70.7m，方向由AB解析此人运动的路程等于ACB所对应的弧长，即路程s2R23.1450m235.5m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xR1.41450m70.7m，位移的方向由AB.12如图5所示，某同学沿平直路面由A点出发前进了100m到达斜坡底端的B点，又沿倾角为60的斜面前进了100m到达C点，求此同学的位移和路程图5答案173m，方向由A指向C200m解析画出该同学的位移矢量图如图所示，该同学的位移为，方向由A指向C由直角三角形知识知cos60100m50msin 60100 m50 m所以 m100 m173 m，方向由A指向C，路程sABBC200 m.学案3运动快慢的描述速度目标定位1.理解速度的物理意义，知道速度是矢量.2.理解平均速度和瞬时速度的区别，知道速率的概念.3.会用平均速度公式进行相关的计算一、速度问题设计自行车和汽车都在平直公路上沿同一方向单向行驶，自行车在30min内行驶了8km；汽车在30min内行驶了50km；百米比赛中，运动员甲用时10s，运动员乙用时13.5s.(1)自行车和汽车哪个运动得快？你是如何进行比较的？(2)运动员甲和运动员乙哪个跑得快？你是如何进行比较的？(3)汽车和运动员甲哪个运动得快？你又是如何进行比较的呢？答案(1)汽车运动得快，相同时间内位移大的跑得快(2)运动员甲跑得快，通过相同位移所需时间短的跑得快(3)比较两物体单位时间内的位移，可比较两物体运动的快慢汽车：27.8m/s运动员甲：10m/s，所以汽车运动得快要点提炼1定义：位移与发生这个位移所用时间的比值速度是表示物体运动快慢的物理量2公式：v.其中x是位移，不是路程说明速度的定义方法是比值定义法比值定义法是高中常见的一种定义物理量的方法，被定义的物理量不是由其它两个量决定，即不能说v与x成正比，与t成反比初中曾学习过、R也是用比值定义法定义的3方向：速度是矢量，速度的方向就是物体运动的方向注意(1)当比较两个速度是否相同时，既要比较大小是否相等又要比较其方向是否相同(2)分析物体的运动速度时不可只关注速度的大小，也要注意确定速度的方向二、平均速度和瞬时速度问题设计某同学百米比赛用时12s，前2s内的位移为12m，第2个2s内位移为14m，第3个2s内位移为16m，第4个2s内位移为19m，第5个2s内位移为20m，第6个2s内位移为19m.(1)计算上述6个时间间隔内的平均速度，并说明哪段时间运动得最快？8s末的速度一定等于12s末的速度吗？(2)通过以上数据，你能知道这个同学的“起跑速度”、“冲刺速度”以及“最大速度”吗？答案(1)第1个2s内16m/s，第2个2s内27m/s，第3个2s内38m/s，第4个2s内49.5m/s，第5个2s内510m/s，第6个2s内69.5m/s.第5个2s内运动得最快不一定(2)不能要点提炼1平均速度(1)定义：在某段时间内物体的位移x与发生这段位移所用时间t的比值，公式.(2)意义：表示物体在某段时间或某段位移内运动的平均快慢程度(3)矢量性：平均速度的方向与t时间内发生的位移x的方向相同(4)平均速度只能粗略地反映物体运动的快慢2瞬时速度(1)定义：当t非常小时，物体在从t到tt的时间间隔内，运动快慢的差异也就非常小，就可以用v表示物体在t时刻的瞬时速度(2)意义：表示运动物体在某一时刻(或经过某一位置时)的速度(3)瞬时速度的方向就是该时刻物体运动的方向瞬时速度的大小叫速率(4)瞬时速度可以精确描述物体在某一时刻(或某一位置)的运动快慢。3匀速直线运动：平均速度与瞬时速度相等三、平均速度、平均速率和速率问题设计物体在某段时间内一直运动，它的平均速度可能等于零吗？平均速率呢？请举例说明答案比如某人绕操场跑一圈的过程，位移等于零则平均速度等于零，但是路程不等于零，则平均速率就不等于零要点提炼1平均速度：在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值，其表达式为平均速度.2平均速率：路程与时间的比值，即平均速率.3速率：瞬时速度的大小延伸思考运动物体平均速度的大小等于平均速率吗？答案不一定等于因为位移小于等于路程，所以平均速度小于等于平均速率只有在单向直线运动中，平均速度的大小才等于平均速率一、对速度的理解例1关于速度的定义式v，以下叙述正确的是()A物体做匀速直线运动时，速度v与运动的位移x成正比，与运动时间t成反比B速度v的大小与运动的位移x和时间t都无关C此速度定义式适用于任何运动D速度是表示物体运动快慢及方向的物理量解析v是计算速度的公式，适用于任何运动，C对；此式只说明速度可用位移x除以时间t来获得，并不是说v与x成正比，与t成反比，A错，B对；速度的大小表示物体运动的快慢，方向表示物体的运动方向，D对答案BCD二、平均速度与瞬时速度的理解例2小蒙骑自行车由静止沿直线运动，他在第1s内、第2s内、第3s内、第4s内通过的位移分别为1m、2m、3m、4m，则()A他4s末的瞬时速度为4m/sB他第2s内的平均速度为1.5m/sC他4s内的平均速度为2.5m/sD他1s末的速度为1m/s解析自行车速度是逐渐增大的，无法确定它的瞬时速度，只能求出平均速度，第2s内平均速度为m/s2 m/s；4s内的平均速度m/s2.5 m/s.答案C针对训练2013年11月8日超强台风“海燕”重创菲律宾气象部门说，登陆时，“海燕”持续风速235km/h，中心最大风速达到314 km/h.其中的两个速度数值分别是指()A平均速度，瞬时速度B瞬时速度，平均速度C平均速度，平均速度D瞬时速度，瞬时速度答案A解析平均速度对应的是一段时间或一段位移，而瞬时速度对应的是某时刻或某位置，由“持续”知，235km/h指的是一段时间的平均速度，314 km/h是指瞬时速度，故A正确三、平均速度与平均速率的计算例3一物体以v14m/s的速度向东运动了5 s后到达A点，在A点停了5 s后又以v26 m/s的速度沿原路返回，运动了5s后到达B点，求物体在全程的平均速度和平均速率解析物体全程的位移大小xv2t2v1t165m45m10m，全程用时t5s5s5s15s，故平均速度大小vm/sm/s，方向向西物体全程的路程sv2t2v1t165m45m50m，故平均速率vm/sm/s.答案平均速度的大小为m/s，方向向西平均速率为m/s三组物理量的对比辨析速度和速率速度：物体的位移与发生这个位移所用时间的比值，是矢量速率：瞬时速度的大小叫速率，是标量平均速度和瞬时速度平均速度：，与一段时间或一段位移相对应，平均速度的方向与这段时间内的位移方向相同；平均速度只能粗略地描述运动的快慢瞬时速度：质点在某一时刻或某一位置的速度，与时刻或位置相对应；瞬时速度的方向即那一时刻质点运动的方向；它能精确地描述运动的快慢平均速度的大小和平均速率平均速度平均速率注意：因为位移大小与路程一般不相等，故平均速度的大小一般不等于平均速率1.(速度)关于速度的说法，下列各项中正确的是()A速度是描述物体运动快慢的物理量，速度大表示物体运动得快B速度描述物体的位置变化快慢，速度大表示物体位置变化大C速度越大，位置变化越快，位移也就越大D瞬时速度的大小通常叫做速率，速度是矢量，速率是标量答案AD2(平均速度与瞬时速度)为了使公路交通有序、安全，路旁立了许多交通标志如图1所示，甲图是限速标志，表示允许行驶的最大速度是80km/h；乙图是路线指示标志，表示到杭州还有100km.上述两个数据的物理意义是()图1A80km/h是平均速度，100km是位移B80km/h是平均速度，100km是路程C80km/h是瞬时速度，100km是位移D80km/h是瞬时速度，100km是路程答案D解析在某路段或路口限定最高时速，是指任一时刻都不能超过该速度，是瞬时速度，较长的公路是有弯曲的，100km是指路程，D对3(平均速度与瞬时速度)如图2所示是三个质点A、B、C的运动轨迹，三个质点同时从N点出发，同时到达M点下列说法正确的是()图2A三个质点从N到M的平均速度相同B三个质点到达M点的瞬时速度相同C三个质点从N到M的平均速率相同DB质点从N到M的平均速度方向与任意时刻的瞬时速度方向相同答案A解析平均速度等于位移与时间的比值，由于位移与时间都相同，故平均速度相同，故A正确；平均速率等于路程与时间的比值，由于时间相等，路程不等，故平均速率不相等，故C错误；三个质点到达M点的瞬时速度方向肯定不同，所以瞬时速度肯定不同，B错误；B质点不一定做单向直线运动，所以B质点从N到M的平均速度方向与任意时刻的瞬时速度方向不一定相同，D错误4(平均速度与平均速率的计算)在1000m体能测试中，小明沿某圆形400m跑道(如图3所示)从A点出发，其成绩为3分40秒，下列说法正确的是()图3A小明的平均速率为4.55m/sB小明的平均速率为0.91m/sC小明的平均速度为0.91m/sD小明的平均速度为0.58m/s答案AD解析平均速率为路程与时间的比值，所以平均速率为v14.55m/s，平均速度为位移与时间的比值，所以平均速度为v0.58m/s.所以选A、D.题组一对速度的理解1由匀速直线运动的公式v可知()A速度与位移成正比，与时间成反比B速度等于位移与所用时间的比值C做匀速直线运动的物体的速度不随时间或位移而变化D做匀速直线运动的物体的速度决定于运动的位移答案BC2甲、乙两质点在同一直线上匀速运动，设向右为正，甲质点的速度为2m/s，乙质点的速度为4 m/s，则可知()A乙质点的速率大于甲质点的速率B因为24，所以甲质点的速度大于乙质点的速度C这里的正、负号的物理意义是表示质点运动的方向D若甲、乙两质点同时由同一地点出发，则10s后甲、乙两质点相距60m答案ACD题组二对平均速度和瞬时速度的理解3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t非常小时，该式可表示t时刻的瞬时速度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运动的快慢D只有瞬时速度可以精确描述运动的快慢答案ABD解析由平均速度定义式可知，当t非常小时，该式可表示t时刻的瞬时速度，A正确；匀速直线运动的速度不变，各段时间内的平均速度均等于瞬时速度，B正确；平均速度只能粗略地反映一段时间内物体运动的快慢程度，而瞬时速度能精确地描述物体在某一时刻或某一位置运动的快慢及方向，C错误，D正确4做直线运动的一质点经过P点时的瞬时速度为1m/s，则下列说法中正确的是()A它在经过P点后的1s内的位移是1mB它在经过P点前的1s内的位移是1mC它在以过P点的时刻为中间时刻的1s内的位移是1mD若从P点开始匀速行驶1s，它在1s内的位移是1m答案D解析由于不能确定经过P点前、后1s内的平均速度是否为1m/s，故也不能确定P点前、后1 s内的位移是否为1 m，A、B错；以过P点的时刻为中间时刻的1 s内的平均速度不一定等于1 m/s，这1s内的位移也不一定等于1m，C错；从P点开始做速度为1m/s的匀速运动，1s内的位移xvt1m，D对5在2013年游泳世锦赛上，孙杨在男子400米自由泳比赛中以3分41秒59的成绩夺冠，为中国游泳军团拿下本届大赛首金孙杨能够取得冠军，取决于他在比赛中()A某时刻的瞬时速度大B触壁时的瞬时速度大C平均速率大D任何时刻的速度都大答案C解析孙杨在400米自由泳比赛中取得冠军，说明他游完400米的路程用时最短，所以他的平均速率最大，但并不表明他在某时刻的速度就一定大，C正确6下列速度属于瞬时速度的是()A火车以76km/h的速度经过“深圳到惠州”这一路段B汽车速度计指示着速度50km/hC城市繁华路口速度路标上标有“15km/h注意车速”字样D足球以12m/s的速度射入球门答案BCD解析与某段时间或某段位移对应的速度为平均速度，与某时刻或某一位置对应的是瞬时速度，由此可判断A中描述的是平均速率，B、C、D中描述的是瞬时速度7某赛车手在一次野外训练中，先利用地图计算出出发地和目的地的直线距离为9km，他从出发地到目的地用了5分钟，赛车上的里程表指示的里程数值增加了15km，当他经过某路标时，车内速度计指示的示数为150km/h，那么可以确定的是()A在整个过程中赛车手的瞬时速度是108km/hB在整个过程中赛车手的平均速度是180km/hC在整个过程中赛车手的平均速率是108km/hD经过路标时的瞬时速度是150km/h答案D解析整个过程中的位移大小为9km，所用时间为5min，所以根据公式v可得整个过程中的平均速度为108km/h，这个速度并非瞬时速度，A、B项错误；平均速率等于路程除以时间，大小为180 km/h，C项错误；经过路标时的速度是指在路标那一位置时的速度为瞬时速度，所以D项正确8一名短跑运动员在100m竞赛中，测得他5s末的速度为10.4m/s,10 s末到达终点的速度是10.2 m/s，则运动员在100m竞赛中的平均速度为()A10.4m/s B10.3 m/sC10.2m/s D10 m/s答案D解析vm/s10 m/s.题组三平均速度和平均速率的计算9从甲地到乙地的高速公路全程是197km，一辆客车8点从甲地开上高速公路，10点到达乙地，途中曾在一高速公路服务区休息10min，这辆客车从甲地到乙地的平均车速是()A98.5km/hB27.4 km/hC90.9 km/hD29.8 km/h答案A解析该题求解的是客车的平均速率，由于客车在2小时内经过的路程是197km，故平均速率vkm/h98.5 km/h，A正确10某人骑自行车沿直线从一斜坡坡底到坡顶，再从坡顶到坡底，已知上坡时的平均速度大小为4m/s，下坡时的平均速度大小为6 m/s，则此人往返一次的平均速度大小与平均速率分别是()A10m/s,10 m/sB5m/s,4.8 m/sC10m/s,5 m/sD0,4.8m/s答案D解析此人往返一次的位移为0，由平均速度的定义式可知，此人往返一次的平均速度的大小为0.设由坡顶到坡底的路程为s，则此过程的平均速率为v4.8m/s，故选项D正确11甲、乙两人从市中心出发，甲20s内到达正东方向100m处，乙30s内到达正北方向150m处，试比较整个过程中甲、乙两人的平均速度是否相同答案不相同解析v甲m/s5 m/s，方向向东v乙m/s5 m/s，方向向北所以两人平均速度大小一样，方向不同，所以它们的平均速度不同12某物体沿一条直线运动：(1)若前一半时间内的平均速度为v1，后一半时间内的平均速度为v2，求全程的平均速度(2)若前一半位移的平均速度为v1，后一半位移的平均速度为v2，全程的平均速度又是多少？答案(1)(2)解析(1)设全程所用的时间为t，则由平均速度
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