答案高中物理必修一第一章知识总结及习题讲解[1].doc

答案高中物理必修一第一章知识总结及习题讲解[1]
第一章 运动的描述
第一节 质点、参考系和坐标系
物体的空间位置随时间的变化，称为机械运动，简称运动。按物体上各部分的运动情况是否相同可以将运动分为平动（物体上各点的运动情况都相同）和转动（物体上各点以某一点为轴运动）；按照物体的运动轨迹又可以将运动分为直线运动和曲线运动。
为了描述物体的运动，我们首先要来学习几个相关的概念。
（一）物体和质点
1．质点：用来代替物体的有质量而没有形状和大小的点。
2．质点是一个理想模型，实际并不存在。但不同于几何中的点。
3．视作质点的条件：物体的大小和形状对所研究的问题的影响可忽略不计。
例1：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的时间
B．研究地球的自转运动
C．研究在平直公路上飞驰的汽车的速度
D．研究火车通过长江大桥所需的时
E．正在进行花样溜冰的运动员
F．研究比赛时乒乓球的旋转
例2：下列关于质点的说法中，正确的是（ ）
A．只要是体积很小的物体都可看成质点
B．只要是质量很小的物体都可看成质点
C．只有低速运动的物体才可看成质点，高速运动的物体不可看做质点
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
注意：⑴物体能否看作质点不是看物体的大小，而是要根据具体的问题来确定。
⑵“质点”不是几何中的点。
（二）参考系
1．定义：为了描述一个物体的运动而选定的用来作为参考的物体。
对于同一物体，选取的参考系不同，物体的运动情况也可能不同。
2．参考系的选择 参考系的选择理论上是任意的，但在实际问题中，应以研究问题方便为原则，常取地面为参考系。

注意：1)研究地面物体的运动，一般以地面为参考系；
2)研究月亮或人造卫星的运动，应选取地球为参考系；
3)研究行星的运动，应选取太阳为参考系。

例：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，由此可判断这三架电梯相对于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
（三）坐标系
1)如果物体在一直线上运动（即在一维空间运动），则需建立直线坐标系，
2)如果物体在一平面内运动（即在二维空间运动），则需建立平面直角坐标系，
3)如果物体在三维空间内运动，则需建立三维直角坐标系，
坐标系的三要素：原点，正方向，单位长度
例、如图1－1－1所示，物体沿x轴做直线运动，从A点运动到B点．由图判断A点坐标、B点坐标和走过的路程．

(四)知识总结
一、 质点
1. 定义：用来代替物体的有质量的点（是理想化模型）
2.物体可看成质点的条件：物体的大小和形状对研究物体的影响可忽略
例如：平动，转动。质量很小，体积很小的物体
3.质点：.一个物体是否可以视为质点，要具体情况具体分析.

(1)平动的物体可以视为质点.所谓平动，就是物体运动时，其上任一点的运动及整体的运动有完全相同的特点，如水平传送带上的物体随传送带的运动.

(2)有转动，但相对平动而言可以忽略时，也可以把物体视为质点.如汽车在运动时，虽然车轮有转动，但我们关心的是车辆整体运动的快慢，故汽车可以看成质点.

(3)物体的大小、形状对所研究问题影响可以忽略不计时，可视物体为质点.如地球是足够大的物体，但地球绕太阳公转时，地球的大小就变成次要因素，我们完全可以把地球当做质点看待.当然，在研究地球自转时，就不能把地球看成质点了.又如测量一个同学的跑步速度时，可以将他看成质点，但观察他做广播操时，就不能将他看成质点了.

4.质点的问题
1)下列情况的物体，可以看作质点的是（ ）
A研究绕地球飞行的航天飞机 B研究汽车后轮各点运动时的车轮
C 水平地面上放一只木箱，用力推它沿直线滑动，研究其运动情况的木箱
D 研究自转时的地球

2). 下列运动物体的情况中，哪些能看作质点 ( )
A一列火车通过铁桥所需时间
B被扔出的铅球
C比较两辆汽车的运动快

3). 在以下的哪些情况中可将物体看成质点 ( )
A.研究一段固定可绕端点转动的木杆的运动时，此杆可最为质点来处理
B.在大海中航行的船要确定他在大海中的位置 ，可以把它
C.研究地球绕太阳公转时，地球可以当做质点来处理

4). 在下列情况下可将物体看成是质点的是 ( )
A.研究某同学骑自行车回校的速度
B.对这位同学骑车姿势进行生理分析
C.研究火车探测器从地球到火星的发行分析
D研究火星探测器降落火星后如何探测火星的表面
二．参考系：描述一个物体运动时，选来作为参考系的物体。

①选来作为参考系的物体是可以静止也可以是运动的，但一旦选为参考系就认为是静止的
②参考系的选取可以是任意的，如果没有说明，通常以地面作为参考系
③选择不同的参考系，物体运动情况可能不同
④在同一问题中研究不同物体的运动或同一物体在不同阶段运动时，必须选择同一参考系

1.有A,B两辆汽车在一条东西方向的直路上向东行驶,若以地面为参考系，A车速度为6m/s B车为10m/s 回答
若以A车为参考系 B车的速度有多大？方向?
若以B车为参考系 A车的速度有多大？方向?
若以A车或B车为参考系 地面的运动情况

2. 甲乙两辆汽车以相同的恒定速度直线前进，甲车在前，乙车在后，甲车上的人A和乙车上的人B各用石子瞄准对方，若不考虑石子的竖直下落，则（       ）
A.A先被击中
B.B先被击中
C.两人同时被击中
D.可以击中A但不能击中B

3．甲物体以乙物体为参考系是静止的，甲物体以丙物体为参考系是运动的，那么，以乙物体为参考系，丙物体是（　）
A． 一定是静止的。 　 B．一定是运动的。　
C．有可能是静止的或运动的　 D．无法判断。

三．坐标系：直线运动通常为一维坐标系
平面内曲线运动通常为二维坐标系
空间内复杂运动通常为三维坐标系

（五）．练习题
基础夯实
1．下列关于质点的说法中，正确的是(　　)
A．质点一定是体积很小、质量很小的物体
B．研究花样滑冰运动员的冰上动作时，不能把运动员看成质点
C．研究跳高运动员的起跳和过杆动作时，可以把运动员看成质点
D．地球虽大，且有自转，但有时仍可将地球看作质点
答案：BD
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”，这时取的参考系是(　　)
A．月亮　　 B．云　　
C．地面　　 D．观察者
答案：B
3.平直公路上行驶的两辆汽车，甲车内的人看见窗外树木向北运动，乙车内的人发现甲车没有动，现以地面为参照系，则(　　)
A．甲车向南运动，乙车不动
B．乙车向南运动，甲车不动
C．甲车向南运动，乙车向北运动
D．甲、乙两车同时向南运动
答案：D
4．如图所示，下雨天，地面观察者看到雨滴竖直下落时，坐在匀速行驶的车厢里的乘客看到的雨滴是(　　)
A．向前运动　　
B．向后运动
C．倾斜落向前方
D．倾斜落向
答案：D
5.在离地高3m处将一个小球竖直向上抛出，球上升2m后开始下落，以抛出点为坐标原点，向上为正方向，则小球在最高点和落地时的位置坐标为(　　)
A．2m,3m B．2m，－3m
C．5m，－2m D．5m,0
答案：B
6．公路上向左匀速行驶的汽车如下图甲，经过一棵果树附近时，恰有一颗果子从上面自由落下，图乙是其运动的轨迹．则地面上的观察者看到的运动轨迹是________，车中人以车为参考系看到的果子的运动轨迹是________．(不计阻力)

图甲　　　　　　　　　　　图乙　　

答案：C　B
8．俄罗斯是盛产撑杆跳高运动员的国家，布勃卡和伊辛巴耶娃，分别35次和24次打破撑杆跳高世界纪录，如图所示是伊辛巴耶娃越过横杆的瞬间．撑杆跳高是一项非常刺激的体育运动项目，一般来说可以把撑杆跳高运动分为如下阶段：助跑撑杆起跳、越过横杆．讨论并思考后回答，在下列几种情况下运动员能否被看作质点．从中体会质点模型的建立过程．
(1)教练员针对训练录像纠正运动员的错误时，能否将运动员看成质点？
(2)分析运动员的助跑速度时，能否将其看成质点？
(3)测量其所跳高度(判断其是否打破记录)时，能否将其看成质点？
答案：(1)不能　(2)能　(3)能

能力提升
1．下列关于质点的说法，正确的是(　　)
A．体积很小的物体都可看成质点
B．质量很小的物体都可看成质点
C．物体的大小和形状在所研究的问题中起的作用很小，可以忽略不计时，我们就可以把物体看成质点
D．只有低速运动的物体才可看成质点，高速运动的物体不可看成质点
答案：C
2．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
答案：C
3．火车停靠在站台上，乘客往往会发现这样的现象，对面的火车缓缓起动了，等到站台出现，才知道对面的火车没有动，而是自己乘坐的火车开动了，则前、后两次乘客采用的参考系是(　　)
A．站台，对面火车
B．两次都是对面火车
C．两次都是站台
D．自己坐的火车，站台
答案：D
4、在2008北京奥运圣火传递活动中,现场某记者同时拍下了固定在地面上随风飘动的旗帜和附近的甲、乙两个火炬照片,如图所示.根据它们的飘动方向,可以判断下列说法正确的是(　　).

A.甲火炬一定静止
B.甲火炬一定向右运动
C.乙火炬一定静止
D.乙火炬一定向左运动
答案：D
解析：国旗和甲火炬火焰的飘动方向相同，不能说明甲火炬是静止的，也不能说明甲火炬一定是运动的，所以A和B选项都是错的；而乙火炬肯定是运动的，所以C选项错。
5．嫦娥一号的成功发射标志我国在航空航天事业上又向前跨越了一大步，假设中国宇航员登上月球，在月球上拍摄地球照片如图所示，那么在月球上观察到地球的运动形式是(以月球为参考系)(　　)

A．静止不动
B．只有自转
C．只有公转
D．既有自转又有公转
答案：D
6．一位学生在作文中写到：“红日从东方冉冉升起，我坐在奔驰的火车里，静靠在椅背上，欣赏着窗外的景物，只见路旁的树木急速地向后退去……”则下列几种运动形式所对应的参考系分别是：
①“升起”________；②“奔驰”________；
③“静靠”________；④“后退”________．
答案：①地面　②地面　③火车　④火车
解析：红日从东方冉冉升起是由于地球自转造成的，火车是沿地面上的铁轨奔驰的，所以“升起”“奔驰”所对应的参考系是地面；学生是坐在火车里的座椅上的，树木相对地面是不动的．所以，“静靠”和“后退”所对应的参考系是火车．
第二节 时间及位移
(一) 一、时刻和时间间隔
生活中我们经常碰到“时间”一词，但在不同的语境当中，时间的含义又不尽相同，如何理解时间在不同场景下的含义呢？
案例一：我们每节课用多长时间？
案例二：同学们早晨什么时间到的教室？
案例三：登泰山时，从红门到南天门共用了4个小时.
案例四：满洲里开往天津的625次列车于13时35分从满洲里出发.

时间在以上四个实例中共表达了两个不同的含义：实例一、
实例三表达的是一个过程所用时间的长短；实例二、实例四表达的是某个动作的起或始，对应的应该是某一个瞬时.即我们平常所说的“时间”，有时指时刻，有时指时间间隔.
1) 时刻指的是某一瞬间，时间间隔指的是两个时刻的间隔，那采取什么样的描述可以更加直观形象？可以参考数学的方法.
2)可以采用数形结合的方法，即用时间坐标轴来描述.如图1-2-4.

图1-2-4
总结：时刻在时间轴上对应于一点，表示某一瞬间，时刻及质点的位置相对应，即某一时刻物体在某一位置上.
时间间隔在时间轴上对应于两点间的一段，表示一段过程.时间间隔及质点运动的位移或路程相对应，即在某段时间内，质点通过了一段路程或发生了一段位移.

课堂训练
1.关于时间及时刻，下列说法正确的是（ ）
A.作息时间表上标出上午8:00开始上课，这里的8：00指的是时间
B.上午第一节课从8：00到8：45，这里指的是时间
C.电台报时时说：“现在是北京时间8点整”，这里实际上指的是时刻
D.在有些情况下，时间就是时刻，时刻就是时间

2.以下的计时数据指时间的是（ ）
A.天津开往德州的625次列车于13 h 35 min从天津发车
B.某人用15 s跑完100 m
C.中央电视台新闻联播节目19 h开播
D.1997年7月1日零时中国对香港恢复行使主权
E.某场足球赛开赛15 min时甲队攻入一球

二、路程和位移

１．路程是物体运动轨迹的长度
２．位移是描述物体位置变化的物理量，用从初位置到末位置的有向线段表示，即物体位移的大小由初末位置决定，方向由初位置指向末位置。
问题：物体的位移大小有没有等于路程的情况？
答：在单向直线运动中位移的大小等于路程。

课堂训练
下列关于位移和路程关系的正确说法是（ ）
A. 物体沿直线向某一方向运动，通过的路程就是位移
B. 物体沿直线运动，通过的路程等于位移的大小
C. 物体通过的路程不等，位移可能相同
D. 物体通过一段路程，位移不可能为零

三、矢量和标量
像位移这样既有大小又有方向的物理量叫做矢量，像路程这样只有大小，没有方向的物理量叫做标量。
问题：回忆初中所学过的物理量，说明它们是标量还是矢量。
答：温度、时间、质量、密度等是标量，速度是知量。

（二）知识总结
一． 时刻及时间间隔
时刻：在时间轴上对应一点。
时间间隔：在时间轴上对应一线段。
二． 路程和位移
1. 路程：物体运动轨迹的长度。
位移：初位置指向末位置的有向线段。
2. 路程：有大小但无方向（标量）。
位移：既有大小又有方向（矢量）。
3路程：大小及初末位置及运动轨迹有关。
位移：大小及初末位置有关，及运动路径无关。
路程≥位移
注意：1.只有物体做单一方向的直线运动时，位移大小等于路程。
2.物体在某一运动中，唯一可能等于零，但路程一定不为零。
练习：
1.以下说法中正确的是（　）
A．两个物体通过的路程相同，则它们的位移的大小也一定相同。
B．两个物体通过的路程不相同，但位移的大小和方向可能相同。
C．一个物体在某一运动中，位移大小可能大于所通过的路程。
D．若物体做单一方向的直线运动，位移就等于路程。

2关于质点运动的位移和路程，下列说法正确的是（　　　）
A．质点的位移是从初位置指向末位置的有向线段，是矢量。
B．路程就是质点运动时实际轨迹的长度，是标量。
C．任何质点只要做直线运动，其位移的大小就和路程相等。
D．位移是矢量，而路程是标量，因而位移大小不可能和路程相等。
3．某人沿着半径为 R的水平圆周跑道跑了1.75圈时，他的 （ ）
A．路程和位移的大小均为3.5πR B．路程和位移的大小均为R
C．路程为3.5πR、位移的大小为R D．路程为1.5πR、位移的大小为R

三． 标量和矢量
1. 标量：有大小无方向的量。
2. 矢量：有大小又有方向的量。
四．物体的位置变化及位势
（三）．练习题：
1 关于质点运动的位移和路程，下列说法正确的是（ ）
A 质点的位移是从初位置指向末位置的有向线段，是矢量
B 路程就是质点运动时实际轨迹的长度，是标量
C 任何质点只要做直线运动，其位移的大小和路程相等
D 位移是矢量，而路程是标量，因而位移不可能和路程相等
2 关于时刻和时间，下列说法正确的是（ ）
A 时刻表示时间极短，时间表示时间较长
B 时刻对应位置，时间对应位移
C 作息表上的数字均表示时间
D 作息时间上的数字均表示时刻
3 以下数据指时刻的是（ ）
A 某运动员跑百米用时11.70s
B 某学校上午第一节课8：15正式上课
C 1997年7月1日零时，中国开始对香港恢复行使主权
D 课间十分钟
4 小球从3m高处落下，被地面竖直弹回，在1m高处被接住，则小球通过的路程和位移大小分别是（ ）
A 3m，2m B 4m，4m
C 4m，2m D 3m，1m
5 1997年7月，苏梅克——列维9号彗星及木星相撞，紫金山天文台的科学工作者对这次奇特的“太空之吻”进行了成功的预测。木星距地球约7×108km。已知用天文望远镜于7月17日20时12分观察到了该彗星的第18号彗核及木星发生撞击，则这次撞击发生在当天的 时 分。这里的撞击“时间”指的是时间还是时刻？ （光传播速度为3×108m/s）
6 卡车从西向东行驶，在△t时间内前进了10m，在这期间，卡车上的人把车上的箱子向后拉动了1m，规定由西向东方向为正方向，则箱子相对于车的位移为 m，相对于地面的位移为 m。
7 河水以恒定速率向下流淌，某时刻从逆水而行的游艇上掉下一只救生圈。过10min后船公才发现失落了救生圈。马上调转船头追赶，设调转船头所用时间不计，船对水的速率始终不变。问：从调转船头追赶到追上救生圈用时多少？
答案: 1 AB 2 C 3 BC 4 C 5 略 6 -1 , 9
7 10min
第三节 运动快慢的描述
(一)

初始位置/m
经过时间/s
末了位置/m
A．自行车沿平直道路行驶
0
20
100
B．公共汽车沿平直道路行驶
0
10
100
C．火车沿平直轨道行驶
500
30
1250
D．飞机在天空直线飞行
500
10
2500
问题1：比较A和B谁运动的快，为什么？
问题2：比较B和D谁运动的快，为什么？
结论：比较物体运动的快慢，可以有两种方法：
1）一种是在位移相同的情况下，比较所用时间的长短，时间短的物体运动快，时间长的物体运动慢；
2）另一种是在时间相同的情况下，比较位移的大小，位移大的物体运动得快，位移小的物体运动得慢；
问题3：比较B和C谁运动的快，为什么？
一．速度
1．定义：位移跟发生这段位移所用时间的比值，用v表示．
2．物理意义：速度是表示运动快慢的物理量，
2．定义式：．
3．单位：国际单位：m／s（或m·s-1）
常用单位：km／h（或km·h-1）、cm／s（或cm·s-1）．
3.6千米每小时=1米每秒

4．方向：及物体运动方向相同．
说明：速度有大小和方向，是矢量
二．平均速度和瞬时速度
如果物体做变速直线运动，在相等的时间里位移是否都相等？那速度还是否是恒定的？那又如何描述物体运动的快慢呢？
1．平均速度
1）定义：在变速直线运动中，运动物体的位移和所用时间的比值，叫做这段时间（或这段位移）的平均速度，用表示．
2）说明：
a.平均速度只能粗略表示其快慢程度。表示的是物体在t时间内的平均快慢程度。这实际上是把变速直线运动粗略地看成是匀速运动来处理．
b．这是物理学中的重要研究方法——等效方法，即用已知运动研究未知运动，用简单运动研究复杂运动的一种研究方法．
c．平均速度只是对运动物体在某一段时间内（或某一段位移内）而言的，对同一运动物体，在不同的过程，它的平均速度可能是不同的，因此，平均速度必须指明“哪段时间”或“哪段位移”的．
d.平均速度只能粗略地描述一段时间（或一段位移）内的总体快慢，这就是“平均速度”及匀速直线运动“速度”的根本区别．
e.平均速度不是各段运动速度的平均值，必须根据平均速度的定义来求解。
2．瞬时速度
（1）定义：运动物体经过某一时刻（或某一位置）的速度，叫做此时刻（或此位置）的瞬时速度．
（2）意义：反映物体在某一时刻（或经某一位置）时运动的快慢，它能精确地描述变速运动的快慢。平均速度只能粗略地描述变速运动．
③对瞬时速度的理解：瞬时速度是在运动时间 时的平均速度，即平均速度在 时的极限就是某一时刻（或某一位置）的瞬时速度。

（4）瞬时速度的方向：瞬时速度是矢量，在直线运动中，瞬时速度的方向及物体经过某一位置时的运动方向相同，（若是曲线运动，瞬时速度的方向是轨迹上物体所在点的切线方向（及轨迹在该点的延伸方向一致））
三．速率：
1． 瞬时速率
1）定义：瞬时速度的大小叫瞬时速率，简称速率。
2） 瞬时速率的测量：技术上通常用速度计来测量瞬时速率。
2．平均速率：
瞬时速度的大小是瞬时速率，那平均速度的大小是否也可以叫平均速率呢？（NO）其实我们初中所学的速度也不是没有意义的，我们给了他一个新的名字平均速率。
1）定义：路程及发生这段路程所用时间的比值。
2）速率是标量。
3）注意：平均速率不是平均速度的大小。

【例题1】一个做直线运动的物体，某时刻速度是10m/s，那么这个物体 ( )
A. 在这一时刻之前0.1s内位移一定是1m
B. 在这一时刻之后1s内位移一定是10m
C. 在这一时刻起10s内位移可能是50m
D. 如果从这一时刻起开始匀速运动，那么它继续通过1000m路程所需时间一定是100s

【例2】一物体沿直线运动，先以3m/s的速度运动60m，又以2m/s的速度继续向前运动60m，物体在整个运动过程中平均速度是多少？

例3．根据下图中的s-t图线填空。
（1）物体在4 s－8 s内速度是______；发生的位移是______。
（2）物体在8 s－10s内做______运动；速度是_______。
（3）物体在10 s－12 s内速度是_______；发生的位移是______。
（4）物体在0 s－10 s内的位移是______；0 s－12 s内的位移是______。

（二）知识总结
1. 定义：速度是位移及发生这个位移的时间的比值。
2. 物理意义：描述物体运动快慢的物理量。
3. 单位：国际单位：m/s。常用单位：km/h cm/s
1m/s=3.6km/h
4. 性质：
矢量：大小；数值等于单位时间内的位移
方向：平均速度的方向及位移方向相同
瞬时速度的方向及物体运动方向相同
5. 平均速率及瞬时速度
①平均速度及时间间隔和位移相对。
6. 注意：平均速度不是速度的平均值。
②瞬时速度：物体在某一时刻或某一位置时的速度。
注意：瞬时速度的方向及物体运动方向相同。
7. 速率（标量）
平均速率=s/t 平均速度=x/t
注意：平均速率不是平均速度的大小。
瞬时速率是瞬时速度的小。

(三)．练习：
基础训练
1．下列关于速度的说法正确的是(　　)
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及时间的关系的物理量
答案：C
2．对于各种速度和速率，下列说法中正确的是(　　)
A．速率是瞬时速度的大小
B．物体运动的方向就是瞬时速度的方向
C．速度是矢量，平均速度是标量
D．平均速度的方向就是物体运动的方向
答案：AB
解析：平均速度的方向和位移的方向一致，它不能表示物体运动的方向．物体运动的方向是瞬时速度的方向，故B对D错．正确的选项应为AB.
3.下列情况中的速度，属于平均速度的是(　　)
A．百米赛跑的运动员冲过终点线时的速度为9.5m/s
B．由于堵车，汽车在通过隧道过程中的速度仅为1.2m/s
C．返回地球的太空舱落到太平洋水面时的速度为8m/s
D．子弹射到墙上时的速度为800m/s
答案：B
4．如下图所示，小明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/s
B．他第2s内的平均速度为1.5m/s
C．他4s内的平均速度为2.5m/s
D．他1s末的速度为1m/s
答案：C
5.为了使公路交通有序、安全，路旁立了许多交通标志，如图所示，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，此处到青岛还有150km.上述两个数据表达的物理意义是(　　)

A．80km/h是平均速度，150km是位移
B．80km/h是瞬时速度，150km是路程
C．80km/h是瞬时速度，150km是位移
D．80km/h是平均速度，150km是路程
答案：B
6．2004年12月26日上午，印度洋海域发生强烈地震，引发的海啸夺去约15万人的生命．给人类带来巨大的灾难，据媒体报道，这次大灾难在很大程度上是由于没有设置印度洋预警系统造成的．这次地震中心到印度洋海岸约有1650km，有关资料表明，地震时产生的地震波的传播速度约6km/s，而地震引发的巨大海浪的推进速度约200m/s.如果在印度洋海岸设有预警系统．试计算预警系统可以为人们防灾争取多长时间？
答案：2.2h
解析：当地震发生时产生的地震波被预警系统所接收，即可预警，而地震波的传播速度较大，海浪的传播速度相对较小，故预警系统所能给人们争取的时间即为从探测到地震波到海浪到来之时的这段时间．
地震波的传播时间t1＝＝s＝275s，
海浪的传播时间t2＝＝s＝8250s，
故可争取的时间Δt＝t2－t1＝(8250－275)s≈2.2h.
7．用飞机进行航空测量．飞机在保持离地面500m的高度上匀速巡航，速度大小为400km/h，飞机上测量仪器可在120°视角范围内测量，如图所示．试计算飞机每小时测量的覆盖面积有多大？

答案：680km2
能力提升
1．用同一张底片对着小球运动的路径每隔s拍一次照，得到的照片如下图所示，则小球在图示这段距离内运动的平均速度是(　　)

A．0.25m/s B．0.2m/s
C．0.17m/s D．无法确定
答案：C
解析：由图示可知在t＝0.3s内小球运动了s＝0.05m.
∴＝＝＝0.17m/s.
2．铁路员工常用来估测火车在铁轨上行驶速度的一种方法是：火车在两站间正常行驶时，一般可看作匀速运动．根据车轮通过两段铁轨交接处时发出的响声来估测火车的速度．从车轮的某一次响声开始计时，并从此之后数着车轮响声的次数．若在一分半钟内共听到66次响声．已知每段铁轨长25m，根据这些数据，估测该火车的速度是(　　)
A．12m/s　　 B．18m/s　　
C．24m/s　　 D．30m/s
答案：B
3.如图是在同一条直线上运动的A、B两质点的位移—时间图象，由图可知(　　)

A．t＝0时，两者同时出发，A在B前面
B．B在t2时刻追上A并在此后跑在A的前面
C．在0～t1时间内B的运动速度比A大
D．B开始运动时速度比A小，t2秒后才大于A的速度
答案：AB
4.一辆汽车沿平直公路行驶，开始以20m/s的速度行驶了全程的1/4，接着以速度v行驶其余的3/4的路程，已知全程的平均速度为16m/s，则v等于(　　)
A．18m/s　　 B．36m/s　　
C．15m/s　　 D．17.1m/s
答案：C
5．为了威慑“台独”势力，我海军在某海域举行了打击航空母舰的军事演习．一艘驱逐舰以90km/h的速度追赶在它前面120km处正向同方向匀速航行的航空母舰，驱逐舰总共追了270km才赶上．则航空母舰的航速为________km/h.
答案：50
解析：设航空母舰的速度为v′，由题意可知＝即＝，所以航空母舰的速度为v′＝50km/h.
6．下图是高速摄影机拍摄的子弹射过扑克牌的照片，子弹的平均速度是900m/s，请你估算子弹穿过扑克牌的时间．

答案：7×10－5s
解析：扑克牌的宽度约为6cm，所以Δt＝≈7×10－5s.
7．一质点做单向直线运动．
(1)若前一半时间的平均速度为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)若前一半位移的平均速度为v1′，后一半位移的平均速度为v2′，则全程的平均速度为多大？
答案：(1)　(2)
解析：根据平均速度的定义＝Δx/Δt知

(1)设全程的时间为2Δt，则前一半时间内的位移Δx1＝v1Δt，后一半时间内的位移Δx2＝v2Δt，则全程位移Δx＝Δx1＋Δx2＝(v1＋v2)Δt，故全程平均速度＝＝.
(2)设全程位移为2Δx，则前一半位移的时间为Δt1′＝，后一半位移的时间为Δt＝，故全程平均速度为′＝＝.
8．客运轮船在九江至武汉之间做往返航班运行时刻表上(如下图所示)，最右边一列是自九江起的公里数，根据表中数据，估算武汉至九江间长江的平均流速为多少？

(提示：船顺水下行时，船的实际航速v1＝v0＋v′，船逆水上行时，船的实际航速v2＝v0－v′，v0为水静止时船的速度，v′为水流速度．)
答案：3.95km/h
解析：船上行的实际航行时间t1为13.5h，船下行的实际航行时间t2为9h又40min，x＝(v0－v′)t1，x＝(v0＋v′)t2解得船速v′＝3.95km/h.
第四节 实验：用打点计时器测速度
一、 练习使用打点计时器
1. 实验步骤如下：
（1） 把电磁打点计时器固定在桌子上，让纸带穿过连个限位孔，压在复写纸的下面.
（2） 把电磁打点计时器的两个接线柱用导线分别及电源接线柱相连接.
（3） 打开电源开关，用手水平地拉动纸带，纸带上就打下了许多的小点.
（4） 取下纸带,关闭电源,从能看得清的某个点数起,数一数纸带上共有多少个点.如果有n个点,那么这些点的间隔数为n-1个,纸带的运动时间
（5） 用刻度尺测量从开始计数的那一点到最后一点的距离.
（6） 利用公式计算出纸带在这段时间内的平均速度.
（7） 在纸带上取连续的6个点,用刻度尺量出相邻两个点间的距离,判断纸带在这段运动中是匀速运动还是变速运动.判断依据是:若连续相邻两点的距离相等,则物体做匀速运动;反之,则做变速运动.
2. 电火花计时器要比电磁打点器带来的实验误差小,因为电火花计时器放电时不会给纸带运动带来阻力,所以对及纸带相连的物体的运动影响很小.
注意

(1) 电源电压要符合要求,电磁打点器应使用6V以下交流电源;电火花计时器使用220V交流电源.
(2) 实验前要检查打点的稳定性和清晰度,必要时要进行调节或更换器材.
(3) 实验打点器应先接通电源,待打点计时器稳定时再用手拉纸带.
(4) 手拉纸带时,速度应适当快一些,以防点迹太密集.
使用电火花计时器时,应注意把两条白纸带正确穿好,墨粉纸盘夹在两纸带之间;使用电磁打点计时器时,应让纸带通过限位孔,压在复写
二、 用打点计时器测量速度需注意的问题
1. 计时点和计数点
计时点是打点计时器在纸带上打出来的点.
计数点是从计时点中选出来的具有代表性的点,一般相邻两个计数点之间含有若干个计时点.计数点通常不从第一个计时点开始取,而是选择点迹清晰、及相邻的加速度间距适中的点开始。
2. 打点周期和计数周期
打点周期是指两个相邻的计时点的时间间隔，即交流电源的周期，一般为0.02秒.
计数周期是指两个相邻的计数点的时间间隔,若相邻两个计数点之间还有n-1个计时点,则计数周期为T=0.02n秒.
3. 处理纸带常用到的物理量和规律
(1) 位移
任意两个计数点之间的距离,一般用毫米刻度尺测量得到.
(2) 平均速度,可在纸带上测出.
三、 用打点计时器测量平均速度和瞬时速度
1. 在纸带上选取两个相近点,测出位移和时间,则是纸带在这段时间内的平均速度.
2. 用求出平均速度可以代表范围内某点的瞬时速度,并且越小、
越短,平均速度越接近于某点的瞬时速度.如图所示的纸带上E点的瞬时速度可用D、G或D、F间的平均速度代表,但用D、F间的平均速度表示时更精确.
注意:(1)在实际计算中并不是越小越好，因为过小则测量误差变大，因此应根据实际情况选取两点来测量。
（2）如上图所示纸带D、F两点间的平均速度，不但能代表E点的瞬时速度，还能代表D、F间其他点的瞬时速度。
四、用图象表示速度
以速度v为纵轴，时间t为横轴建立之间坐标系，根据计算出的不同时刻对应的瞬时速度值，在坐标系中描点，最后用平滑曲线把这些点连接起来就得到了一条能够描述速度v及时间t关系的图线。
（1） 匀速直线运动的v-t图象：反映匀速直线运动的物体的速度随时间变化的规律，是一条平行于t轴的直线，图象反映出其速度是恒定（大小、方向都不变）的。
（2） 若图线位于t轴上方，表示物体向正方向运动；若图线位于t轴下方，表示物体向负方向运动；图线及t轴所围成的“面积”的值等于物体的位移（物体向正方向运动发生的位移），下方的为负位移（物体向负方向运动发生的位移）。

基础训练
1．根据打点计时器打出的纸带，我们可以不利用公式计算就能直接得到的物理量是(　　)
A．时间间隔　 B．位移
C．速率 D．平均速度
答案：AB
解析：因为打点计时器每隔0.02s打一次点，根据纸带上打点的个数可确定出时间间隔，故选项A正确．用刻度尺可直接测量出两点间的距离即位移，故选项B正确；速率和平均速度可通过上述A、B项，再进行计算方可求得，因此C、D选项错误．
2．采取下列哪些措施，有利于减小纸带受到摩擦而产生的误差(　　)
A．改用6V直流电源
B．电源电压越低越好
C．用平整的纸带，不用皱折的纸带
D．纸带理顺摊平，不让它卷曲、歪斜
答案：CD
解析：电源不能用直流电源，也不是电压越低越好，A、B选项错误．
3．一同学从家中出发，沿平直的马路以一定的速率走到邮局．发信之后，沿原路以相同的速率返回．设出发时方向为正方向，则下图中能描述该同学运动情况的v－t图象是(　　)

答案：B
解析：规定出发时方向为正方向，返回时的速度为负，C错误．由于速率不变，所以D错误．A图表示的是两个物体的运动．
4．下列关于打点计时器的使用，正确的是(　　)
A．不要在未放纸带时通电打点，每次打点完毕，及时切断电源，切忌长时间通电使