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第一节 质点

参考系和坐标系

1.知识与技能 理解质点的概念,知道它是一种科学的抽象,知道科学抽象是一种普遍的研究方法。 知道参考系的概念。知道对同一物体选择不同的参考系时,观察的结果可能不同。 知道参考系的选取原则,会用坐标系描述物体的位置和位置变化。 2.过程与方法 通过对质点的认识

, 了解物理学研究中物理模型的特点; 体会物理模型在探索自然规律中的作用; 认识在哪些情况下, 可以把物体看成质点。 3.情感、态度和价值观 体验物理学研究问题的方法——科学抽象,养成正确处理问题的方法和科学的态度,学会在研究问题中突出主要矛盾 的哲学价值观。 【巩固教材—稳扎稳打】 1.关于参考系的选择,下列说法错误的是 ( ) A.描述一个物体的运动,参考系可以任意选取 B.选择不同的参考系,同一运动,观察的结果可能不同 C.观察或研究物体的运动,必须选定参考系 D.参考系必须选定地面或与地面连在一起的物体 2.关于质点,下列说法中正确的是 ( ) A.只要体积小就可以视为质点 B.若物体的大小和形状对于所研究的问题属于无关或次要因素时,可把物体当作质点 C.质点是一个理想化模型,实际上并不存在 D.因为质点没有大小,所以与几何中的点是一样的 3.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.月亮 B.云 C.地面 D.星 4. 研究下列情况中的运动物体,哪些可看作质点 ( ) A.研究一列火车通过铁桥所需时间 B.研究汽车车轮的点如何运动时的车轮 C.被扔出去的铅球 D.比较两辆汽车运动的快慢 【重难突破—重拳出击】 1.有关参照物的说法中,正确的是 ( ) A.运动的物体不能做参照物 B.只有固定在地面上的物体才能做参照物 C.参照物可以不同,但对于同一个物体,运动的描述必须是相同的 D.要研究某一个物体的运动情况,必须先选定参照物 2.下列各对物体中,可以认为保持相对静止的是 ( ) A.在空中加油的加油机和受油机 B.在稻田工作的联合收割机和卡车 C.在平直公路上匀速行驶的各种车辆 D.流水和随水漂流的小船 3.在研究下列哪些问题时,可以把物体看成质点 ( ) A. 求在平直马路上行驶的自行车的速度 B. 比赛时,运动员分析乒乓球的运动 C.研究地球绕太阳作圆周运动时 B A D.研究自行车车轮轮缘上某点的运动,把自行车看作质点 4.如图 1-1 所示,由于风的缘故,河岸上的旗帜向右飘, 图 1-1

在河面上的两条船上的旗帜分别向右和向左飘,两条船运动状态是 A.A 船肯定是向左运动的 B.A 船肯定是静止的 C.B 船肯定是向右运动的 D.B 船可能是静止的 5. 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的运动情况可能是 ( ) A. 甲向下、乙向下、丙向下 B. 甲向下、乙向下、丙向上 C. 甲向上、乙向上、丙向上 D. 甲向上、乙向上、丙向下 6. 两辆汽车在平直公路上行驶,甲车内一个人看乙车没有动,而乙车内的一个人看见路旁的树木向西运动,如果以 大地为参照物,上述观察说明 A. 甲车不动,乙车向东运动 B. 乙车不动,甲车向东运动 C. 甲车向西,乙车向东运动 D. 甲、乙两车以相同的速度向东运动 7. 桌面离地面的高度是 0.9 m,坐标系的原点定在桌面上,向上方向为坐标轴的正方向,有 A、B 两点离地面的距离 分别为 1.9 m 和 0.4 m。那么 A、B 的坐标分别是 ( ) A.1 m, 0.5 m B.1.9 m,0.4 m C.1 m,-0.5 m D.0.9 m ,-0.5 m 8.第一次世界大战期间,一名法国飞行员在 2000 m 高空飞行时,发现脸旁有一个小东西,他以为是一只小昆虫,敏 捷地把它一把抓过来,令他吃惊的是,抓到的竟是一颗子弹。飞行员能抓到子弹,是因为 ( ) A.飞行员的反应快 B.子弹相对于飞行员是静止的 C.子弹已经飞得没有劲了,快要落在地上了 D.飞行员的手有劲 【巩固提高—登峰揽月】 1. “坐在公共汽车车厢内的人看到窗外另一辆靠得很近的汽车向前开动了,此时这人感到自己的车子在后退,实际上 这是错觉,他坐的汽车并没有动”的描述中,所选择的参照物至少有几个?是哪几个?

【课外拓展—超越自我】 坐标系与 GPS 全球定位系统 最常用的地理坐标系是经纬度坐标系,这个坐标系可以确定地球上任何一点的位置,如果我们将地球看作一个球 体, 而经纬网就是加在地球表面的地理坐标参照系格网, 经度和纬度是从地球中心对地球表面给定点量测得到的角度, 经度是东西方向,而纬度是南北方向,经线从地球南北极穿过,而纬线是平行于赤道的环线,需要说明的是经纬度坐 标系不是一种平面坐标系,因为度不是标准的长度单位,不可用其量测面积长度;平面坐标系(又称笛卡儿坐标系), 因其具有以下特性:可量测水平 X 方向和竖直 Y 方向的距离,可进行长度、角度 和面积的量测,可用不同的数学公 式将地球球体表面投影到二维平面上而得到广泛的应用。了解 GPS 全球定位系统的工作原理并举例说明它的用途。

绪论

第1章

运动的描述测评

一、本题共 8 小题,每小题 5 分,共 40 分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题 有多个选项正确.全部选对的得 5 分,选对但不全的得 3 分,有选错或不答的得 0 分. 1.(2009 东北师大附中高一期中,2)在下列各物体中,可以视为质点的物体有 A.参加马拉松赛跑的运动员 B.表演精彩动作的芭蕾舞演员 C.研究正在转动的汽车轮胎 D.研究公路上行驶的汽车的运动规律 2.关于参考系的描述中,正确的是

A.参考系必须是固定不动的物体 B.参考系必须是正在做匀速直线运动的物体 C.参考系必须是相对于地面静止的物体 3.关于路程和位移,下列说法正确的是 A.物体通过的路程不同,但位移可能相同 B.物体沿某一直线运动,那么通过的路程就是位移 C.物体的位移为零,说明物体没有运动 D.物体通过一段路程以后,位移必定发生变化 4.下列说法中正确的是 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 D.参考系是为了研究物体的运动而假定为不动的那个物体

5.(创新题)在 2008 年央视开年大戏《闯关东》中,从山东龙口港到大连是一条重要的闯关东路线.假设有甲、乙 两船同时从龙口港出发,甲船路线是龙口——旅顺——大连,乙船路线是龙口——大连.两船航行两天后都在下午三 点到达大连,以下关于两船全航程的描述中正确的是 A.“两船航行两天后都在下午三点到达大连”一句中,“两天”指的是时间,“下午三点”指的是时刻 B.在研究两船的航行时间时,可以把船视为质点 C.两船的路程相同,位移不相同 Δv 6.由 a= 可知 Δt ①a 与 Δv 成正比 ②物体的加速度大小由 Δv 决定 ④ Δv 叫速度的变化率,就是加速度 Δt C.③④ D.①④ D.两船的平均速度相同

③a 的方向与 Δv 的方向相同 A.①②

B.②③

7.(2009 湖北黄冈中学高一期中,3)关于速度和加速度的关系,以下说法中正确的是 A.加速度大的物体,速度一定大 C.速度为零时,加速度一定为零 B.加速度为零时,速度一定为零 D.速度不变时,加速度一定为零

8.某做直线运动的质点,在 s 位移内平均速度为 v1,在紧接着运动的 s 位移内平均速度为 v2,在这 2s 位移内的 平均速度是 v1+v2 A. 2 v1v2 B. v1+v2 v1v2 C. 2(v1+v2) D. 2v1v2 v1+v2

第Ⅱ卷(非选择题 共 60 分) 二、本题共 2 小题,第 9 题 10 分,第 10 题 5 分,共 15 分.把答案填在题中横线上. 5 9.某人沿半径为 R 的水平圆形跑道跑了一圈,则其位移大小为______,通过的路程为______.若此人跑了 圈, 4 则其位移大小为________,通过的路程为________,运动过程中最大位移是________. 10.一物体做变速直线运动,经 0.2 s 时间速度由 8 m/s 增加到 12 m/s,则该物体的加速度大小为______ m/s2,加 速度的方向__________.

三、本题共 3 小题,11 题 10 分,12 题 20 分,13 题 15 分,共 45 分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要 的演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位. 11.质点由西向东运动,从 A 点出发运动 200 m 到达 B 点,然后返回,运动 30 m 到达 C 点,求这个过程中质点 的路程和位移.

12.登山运动员张捷用 1 h 40 min 由宿营地 X 爬到山顶 Y.在山道上通过的路程是 2 400 m,相对于 X 升高了 1 200 m,如图所示,求:

(1)由 X 到 Y 总的位移大小是多少? (3)计算张捷爬山的平均速度的大小.

(2)张捷爬山的平均速率多大?

(4)张捷的朋友李子俊从 Z 点爬山,比张捷晚 20 min 开始,平均速率为 0.5 m/s,还比张捷早 20 min 到达山顶,则 李子俊由 Z 爬到 Y 共通过了多少路程? 13.有些国家的交管部门为了交通安全,特制定了死亡加速度为 500g(g 取 10 m/s2)这一数值以警示世人.意思是 如果行车加速度超过此值,将有生命危险.这么大的加速度,一般车辆是达不到的,但是如果发生交通事故时,将会 达到这一数值.试判断: 两辆摩托车以 36 km/h 的速度相向而撞,碰撞时间为 2×10
-3

s,驾驶员是否有生命危险?

5.汽车在平直的公路上向东冒雨行驶,下列说法中正确的是( C) A、选择汽车为参考系,雨滴是静止的 B、选择地面为参考系,坐在汽车里的乘客是静止的 C、选择汽车为参考系,路旁的树木在向西运动 D、选择乘客为参考系,刮雨器一定是静止的 6.关于参考系的选取,以下说法正确的是() 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、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,如在研究地面上的运 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不动的其它物体 7.“坐地日行八万里,巡天遥看一千河”这句诗表明了() A、坐在地上的人是绝对静止的 B、坐在地面上的人相对地球以外的其它星体是运动的 C、人在地球上的静止是相对的,运动是绝对的 D、 以上说法都错误 8.两辆汽车在平直公路上行驶,甲车内的人看见窗外树木向东移动,乙车内的人发现甲车没有运 动.如果以大地为参考系.上述事实说明( ) A、甲车向西运动,乙车不动 B、乙车向西运动,甲车不动 C、甲车向西运动,乙车向东运动 D、甲,乙两车以相同的速度都向西运动 9.下面关于质点的正确说法有 ( ) A、研究和观察日食时可把太阳当做质点 B、研究地球的公转时可把地球看做质点

C、研究地球的自转时可把地球看做质点 D、原子核很小,可把原子核看做质点

第一节

质点

参考系和坐标系

【巩固教材—稳扎稳打】1.D 2.BC 3.B 4.CD 【重难突破—重拳出击】1.D 2.ABD 3.AC 4.C 5.CD 6.D 7.D 8.B 【巩固提高—登峰揽月】1.至少选择了三个参照物,两辆车和地球。 “实际上??汽车并没有动”是以地球为参照物 1.AD 2.D 3.A 4.B 根据平均速度和瞬时速度的定义进行判断.平均速度不是速度的平均值; 瞬时速率就是瞬时速度的大小; 火车以速度 v 经过某一段路, v 是指在这段路上的平均速度, 子弹以速度 v 从枪口射出, 是指射出枪口时的瞬时速度. 5.ABD 6.C 当 Δt 一定时,a 与 Δv 成正比,加速度大小是由 Δv 和 Δt 共同决定. Δv 7.D 物体的速度与加速度之间没有直接关系.由 a= 知,加速度大,速度不一定大;物体的加速度为零时, Δt 其速度可以不为零,如飞机做匀速直线飞行时属于这种情况;物体的速度为零时,加速度可以不为零,如拿在手中的 物体,在松开手释放的瞬间就属于这种情况;加速度是反映速度改变快慢的物理量,速度的改变量 Δv=at,即速度改 变量 Δv 与加速度 a、时间 t 两个因素有关.因此,速度不变时,加速度一定为零. 8.D v= 2s 2v1v2 = . s s v1+v2 + v1 v2 9.答案:0 2πR 2R 5 πR 2 2R

10.答案:20 与初速度的方向相同 解析:以初速度方向为正方向,有 v0=8 m/s,vt=12 m/s,Δt=0.2 s,则 a = vt-v0 12-8 = m/s2=20 m/s2,加速度的方向与初速度方向相同. Δt 0.2 11.答案:l=230 m s=170 m,方向由 A 指向 C 解析:质点通过的路程为:l=lAB+lBC=200 m+30 m=230 m;质点的位移的大小为:s=sAB-sBC=200 m-30 m =170 m,方向由 A 指向 C. 12.答案:(1)2 000 m (2)0.4 m/s 1 (3) m/s(4)1 800 m 3

解析:(1)张捷由 X 到 Y 的位移如图所示,由几何关系可知:张捷位移的大小为 XY =2 000 m,位移的方向为与 水平方向夹角为 θ=37° 斜向上.

总路程 2 400 (2)平均速率= = m/s=0.4 m/s. 时间 100×60

总位移的大小 2 000 1 (3)平均速度的大小= = m/s= m/s. 3 时间 100×60

(4)李子俊爬山时间为(1 h 40 min-40 min), 即 1 h, 平均速率为 0.5 m/s, 所以总路程=平均速率×时间=0.5×60×60 m=1 800 m. 13.答案:有危险解析:取初速度的方向为正方向,则根据题意知:v0=36 km/h=10 m/s,vt=0,Δt=2×10 vt-v0 0-10 则 a= = m/s2=-5 000 m/s2,恰好等于制定的死亡加速度,所以有生命危险. - Δt 2×10 3 5. ( C ) 6. ( AC ) 7( BC ) 8 D 9. ( B )
-3

s,


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