第一章 运动的描述
§1.1 质点、参考系和坐标系
一．知识梳理
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 。
二．基础训练
1．敦煌曲子词中有这样的诗句：“满眼风波多闪烁，看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行。”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．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？
1.2 时间和位移
一．知识梳理
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（遵循平行四边形定则）。
二．基础训练
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134周，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 m C．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 m
8．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 。
§1.3运动快慢的描述--------速度
一．知识梳理
1．坐标与坐标的变化量
物体沿直线运动，并以这条直线为x坐标轴，这样，物体的位置就可以用 来表示，物体的位移就可以通过坐标的 Δx=x2－x1来表示，Δx的大小表示位移的 ，Δx的正负表示位移的 。
2．速度 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：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：①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。②瞬时速度与时刻或位置对应，平均速度跟 或 对应。③当位移足够小或时间足够短时，认为平均速度就等于 。④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。
二．基础训练
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。
A B -3 -2 -1 0 1 2 3 4 第 1 题图
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v?x/m
?x，当?t充分小时，该式可表示t时刻的瞬时速度 ?tB．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800 m/s B．汽车从甲站行驶到乙站的速度是20 m/s C．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/s
4．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v行驶了
2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3度是28 km/h，则v是（ ）
A．24 km/h B．35 km/h C．36 km/h D．48 km/h
8．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是( )
A．9 m/s B．10.2 m/s C．10 m/s D．9.1 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。
§1.4 实验：用打点计时器测速度
一．知识梳理
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。
二．基础训练
1．关于误差，下列说法正确的是（ ） A．仔细测量可以避免误差 B．误差是实验中产生的错误
C．采用精密仪器，改进实验方法，可以消除误差
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（ ） A．1.502 m B．1.6214 m C．12.40 cm D．4.30 mm
3．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。
高中物理必修一第一章 运动的描述
