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高中物理必修2 第一章单元检测第一章 运动的描述 第一节 质点、参考系和坐标系 一、 自主学习 1.质点 (1)物理学中，在某些情况下，我们可以不考虑物体的 和 只考虑物体的 ，这时可以把物体看作一个 . (2)将物体看作质点是有条件的.例如，在研究地球的公转时，地球的大小 填“可以”或“不可以”)忽略;在研究列车沿平直轨道运动的速度变化时，车厢各点的运动情况 (填“相同”或“不同”)，可用车上任一点的运动代表列车的运动，这时 (填“可以”或“不可以”)把列车看作质点. 2.参考系 (1)描述物体的运动时，用来做参考的另一物体称为 . (2)对同一物体的运动，所选的参考系不同，对它运动的描述往往会 .若不作特殊说明，一般选 的物体为参考系. (3)参考系的选取是任意的，应以 为原则. 3.坐标系 (1)为了定量地描述物体的位置及位置变化，需要在所选的参考系上建立适当的 . (2)如果物体沿直线运动，为了定量描述物体的位置及位置变化，可以以这条直线为x轴，在直线上规定 、 和 ，建立直线坐标系，如图1,1,1所示，若某一物体运动到A点，此刻它的位置坐标x= ，若它运动到B点，此刻它的位置A坐标x= . B图1,1,1 二、 随堂练习 应用点一:物体能否被看作质点的条件 例1:下列说法正确的是( ) A.运转中的地球不能看作质点，而原子核可以看作质点 B.研究火车通过路旁一根电线杆的时间时，火车可看作质点 C.研究奥运会乒乓球男单冠军孔令辉打出的乒乓球时，不能把乒乓球看作质点 D.研究在平直的高速公路上飞驰的汽车的速度时，可将汽车看作质点 巩固练习1:以下关于质点的说法正确的是( ) A.质量小的物体可视为质点 B.体积小的物体可视为质点 C.各部分运动状态完全一致的物体可视为质点 D.在某些情况下地球也可以看作质点 应用点二:参考系 例2:第一次世界大战期间，一名法国飞行员在2 000 m的高空飞行时，发现脸旁有一个小东西，他以为是一只小昆虫，便敏捷的把它一把抓了过来，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.子弹的速度很小 C.子弹相对于飞行员是静止的 D.飞行员有手劲 巩固练习2:两辆汽车在平直的公路上行驶，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、乙两车都以相同的速度向西运动 应用点三:坐标系 例3:如图1,1,2(a)所示，质点由西向东运动，从A点出发到达C点再返回B点静止.若AC=100 m，BC=30 m，以B点为原点，向东为正方向建立直线坐标系，则:出发点的位置为 m，B点位置是 m，C点的位置为 m，A到B的位置变化是 m，方向 .C到B的位置变化为 m，方向 . 图1,1,2 巩固练习3:如图1,1,3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点的坐标、B点的坐标和运动路程. 图1,1,3 三、夯实基础 1.下列情况中的物体，可以看成质点的是( ) A.研究某一中学生骑车回校的速度 B.环绕地球运动的“神州”6号飞船 C.测量金属密度时的一小块金属 D.在空中做跳伞表演的运动员 2.关于机械运动和参考系，下列说法错误的是( ) A.平常所说的运动或静止都是相对地面而言的 B.所谓参考系就是我们假定不动的物体 C.所选的参考系不同，对同一物体的同一个运动的描述就一定不同 D.研究航行的轮船内每一个人的运动，以轮船为参考系最适宜 3.在同一平直公路上，甲乘汽车以10 m/s的速度运动，乙骑自行车以5 m/s的速度运动，两者运动方向相同，甲在前乙在后，则( ) A.甲观察到乙以5 m/s的速度靠近 B.乙观察到甲以5 m/s的速度远离 C.甲观察到乙以15 m/s的速度远离 D.乙观察到甲以15 m/s的速度远离 4.下列关于运动的说法中，正确的是( ) A.物体的位置相对于车厢地板没有改变就是不运动 B.两物体间的距离没有变化，两物体一定静止 C.自然界中找不到不运动的物体，即运动是绝对的，静止是相对的 D.平常所说的运动或静止都是相对地面而言的 5.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 6.关于参考系的选取，下列说法正确的是( ) A.参考系必定是静止不动的物体 B.参考系必须是和地面连在一起的 C.任何物体都可以视为参考系 D.在空中运动的物体不能视为参考系 如图1-1所示，由于风的缘故，河岸上的旗帜向右飘，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 7. 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 8. 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 能力提升 9.小华、小明和小红三人到上海“金茂大厦”游玩，三人分别乘坐一个观光电梯.当他们从自己乘的观光电梯向外看时，分别发现如下现象:小华看见小红乘的电梯匀速上升;小明看到小华的电梯匀速下降;小红看到地面在匀速上升.试分析小华、小明和小红三人乘的电梯相对于地面是怎样运动的, 10.为了确定平面上物体的具体位置，我们需要建立xOy平面坐标系，如图1,1,4所示，并规定向东为x轴的正方向，向北为y轴的正方向.则图中A的坐标如何表示,其含义是什么, 图1,1,4 11.某高速公路，限制时速不能超过120 km/h，一警车在公路上巡查时，一辆汽车飞速超越了警车.现在，警车上什么工具都没带，想判断这辆车是否超速，警车该如何去做, 第二节 时间和位移 一、 自主学习 1(如果用一条数轴表示时间，则时刻t就是时间轴上的 ，时间间隔t就是时间轴上的 。但是在日常语言中，我们用语比较混淆，大都不加区别地说成时间。如“时间还早”里的时间，就是时刻;说“一堂课时间有45分”，则是指时间间隔;有时“时间”又是指与“空间”对偶的概念无限的时间轴的整体。因此我们在看书时要结合上下文正确理解。 3(位移:从 的有向线段，叫做位移。它是表示 的物理量。位移既有 又有 ，它是一个矢量。矢量相加和标量相加遵从不同的法则(见后面“力的合成”)。 物体只有作 运动时，位移大小才等于路程，一般情况下位移大小中小于路程。 4(很多同学可能对物理学里引入“位移矢量”来研究运动觉得迷惑不解。当物体作曲线运动时，位移直线段与走过的“路径轨迹”完全不同，位移大小跟“路程”数值也大不相同，尤其是当物体走一封闭曲线如一圆周时，路程可以很大，而位移却总是为零，有人觉得很荒谬。其实这只是初学时的一种错觉，物理学家也是经过长期研究才克服“常识思维”的桎梏找到“位移”这个有效的物理量的。 确实，人走路的劳累程度、汽车耗油的多少是跟路程大小有关，但是只有位移才能仅由初、末位置唯一确定。而研究物体运动的目的就是找到“确定物体在任意时刻的位置”的方法。注:无论物体是作直线运动还是曲线运动，一段“无限小”的运动，其位移与路径总是可以看成重合，而用“高等数学”工具来研究物理，都是从研究“无限小运动”着手，因此，位移也可以用来研究曲线运动。5(如果是直线运动，则位移x和初、末位置坐标x 、x的关系十分简单:x= 。12而且此式有着丰富的含义:x的数值表示位移的 ，x的正负表示位移的 正表示位移x的方向与x轴的正方向 ，负表示位移x的方向与x轴的正方向 。 二、 随堂练习 应用点一:分清几个概念和说法 例1 :以后，我们在研究运动时，常常会要求出“物体在1秒末、2秒末(或第1秒末、第2秒末)的速度及位置”，也会要求“物体在1秒内、2秒内(或第1秒内、第2秒内)的位移和平均速度”。请问: (1) 其中哪个表示时刻、哪个表示时间间隔, (2)“1秒内”和“第1秒内”的位移(以及平均速度)是同一概念吗,“2秒内”和“第2秒内”的位移(以及平均速度)是同一概念吗, 巩固练习1: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.在上面给出的时间或时刻中，哪些指的是时间，哪些又指的是时刻, 应用点二:分清位移和路程的关系 例2:下列关于位移和路程的说法中，正确的是 A.位移大小和路程不一定相等，所以位移才不等于路程 B.位移的大小等于路程，方向由起点指向终点 C.位移描述物体相对位置的变化，路程描述路径的长短 D.位移描述直线运动，路程描述曲线运动 巩固练习2:关于质点的位移和路程的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.路程是标量，即位移的大小 C.质点沿直线向某一方向运动，通过的路程等于位移的大小 D.物体通过的路程不等，位移可能相同 拓展 时间间隔t=t- t，如果初始时刻t取为零时刻，则t = t，也就是说在这种情况下时2112间间隔t就等于末时刻t;反之，一般情况下时间间隔t不等于末时刻t。 22应用点三:位移和路程的求解 例2(如图1-2-1所示，一辆汽车在马路上行驶，t=0时，汽车在十字路口中心的左侧20m处，过了2左 右 秒钟，汽车正好到达十字路口的中心，再过3秒钟，汽车行驶到了十字路口中心右侧30m处，如果把这条马路抽象为一条坐标轴x，十字路口中心定为坐标轴的原点，向右为x轴的正方向，试将汽车在三个xx2 观测时刻的位置坐标填入下表，并说出前2秒内、x1 2 后3秒内汽车的位移分别为多少,这5秒内的位移 x3 xx 1 0 又是多少, 图1-2-1 观测时t=0时 过2秒钟 再过3秒钟 刻 位置坐x= x= x= 123标 巩固练习3:一人沿着半径是40 m的圆形喷水池边散步，当他走了3圈半时，他的位移大小和经过的路程是 A.879 m、879 m B.80 m、879 m C.80 m、80 m D.879 m、80 m 三、夯实基础 1(下列说法中，关于时间的是( )，关于时刻的是( ) A(学校上午8点开始上第一节课，到8点45分下课 B(小学每节课只有40分钟 C(我走不动了，休息一下吧 D(邢慧娜获得雅典奥运会女子10000m冠军，成绩是30分24秒36 ,(一列火车从上海开往北京，下列叙述中，指时间的是( ) A(火车在早上6点10分从上海出发 B(列车共运行了12小时 C(列车在9点45分到达中途的南京站 D(列车在南京停了10分钟 3. 关于位移和路程，下列四种说法中正确的是( ) A