2011年泰山外國語學校高中物理 1.1 質點、參考系和坐標系隨堂訓練 魯科版必修1

1、1.1 質點、參考系和坐標系【學習目標 細解考綱】1掌握質點的概念，能夠判斷什么樣的物體可視為質點。2知道參考系的概念，并能判斷物體在不同參考系下的運動情況。3認識坐標系，并能建立坐標系來確定物體的位置及位置變化?！局R梳理 雙基再現(xiàn)】1機械運動 物體相對于其他物體的 變化，也就是物體的 隨時間的變化，是自然界中最 、最 的運動形態(tài)，稱為機械運動。 是絕對的， 是相對的。2質點 我們在研究物體的運動時，在某些特定情況下，可以不考慮物體的 和 ，把它簡化為一個 ，稱為質點，質點是一個 的物理模型。3參考系 在描述物體的運動時，要選定某個其他物體做參考，觀察物體相對于它的位置是否隨 變化，以及怎樣

2、變化，這種用來做 的物體稱為參考系。為了定量地描述物體的位置及位置變化，需要在參考系上建立適當的 ?！拘≡嚿硎?輕松過關】1敦煌曲子詞中有這樣的詩句：“滿眼風波多閃爍，看山恰似走來迎，仔細看山山不動，是船行。”其中“看山恰似走來迎”和“是船行”所選的參考系分別是（ ）A船和山 B山和船 C地面和山 D河岸和流水2下列關于質點的說法中，正確的是（ ）A質點就是質量很小的物體 B質點就是體積很小的物體C質點是一種理想化模型，實際上并不存在D如果物體的大小和形狀對所研究的問題是無關緊要的因素時，即可把物體看成質點3關于坐標系，下列說法正確的是（ ）A建立坐標系是為了定量描寫物體的位置和位置變化 B坐

3、標系都是建立在參考系上的C坐標系的建立與參考系無關D物體在平面內做曲線運動，需要用平面直角坐標系才能確定其位置4在以下的哪些情況中可將物體看成質點（ ）A研究某學生騎車由學?；丶业乃俣菳對這名學生騎車姿勢進行生理學分析C研究火星探測器從地球到火星的飛行軌跡D研究火星探測器降落火星后如何探測火星的表面【基礎訓練 鋒芒初顯】5在下述問題中，能夠把研究對象當作質點的是（ ）A研究地球繞太陽公轉一周所需時間的多少B研究地球繞太陽公轉一周地球上不同區(qū)域季節(jié)的變化、晝夜長短的變化C一枚硬幣用力上拋，猜測它落地時正面朝上還是反面朝上D正在進行花樣溜冰的運動員6坐在美麗的校園里學習毛澤東的詩句“坐地日行八萬里

4、，巡天遙看一千河”時，我們感覺是靜止不動的，這是因為選取 作為參考系的緣故，而“坐地日行八萬里”是選取 作為參考系的。7指出以下所描述的各運動的參考系是什么？（1） 太陽從東方升起，西方落下； （2） 月亮在云中穿行；（3） 汽車外的樹木向后倒退。8一物體從O點出發(fā)，沿東偏北30度的方向運動10 m至A點，然后又向正南方向運動5 m至B點。（sin30°=0.5）（1）建立適當坐標系，描述出該物體的運動軌跡；（2）依據建立的坐標系，分別求出A、B兩點的坐標?！九e一反三 能力拓展】9在二戰(zhàn)時期的某次空戰(zhàn)中，一英國戰(zhàn)斗機駕駛員在飛行中伸手觸到了一顆“?！痹隈{駛艙邊的炮彈，你如何理解這一奇

5、怪的現(xiàn)象？【名師小結 感悟反思】本課時學習了質點、參考系、坐標系三個基本概念，質點是重點，是理想化模型，是一種科學抽象。判斷物體能否視為質點的依據在于研究問題的角度，跟物體本身的形狀、大小無關。因此，分析題目中所給的研究角度，是學習質點概念的關鍵。運動是絕對的，運動的描述是相對的；對同一運動，不同參考系描述形式不同。一般選大地為參考系。坐標系是建立在參考系之上的數學工具。坐標系的建立，為定量研究物體的運動奠定了數學基礎。第一章 運動的描述§1.1 質點、參考系和坐標系1A 2.CD 3.ABD 4.AC 5. A 6. 地面 、 地心 （地球每天圍繞地軸自轉一圈，地球赤道周長S=4.

6、0×104km,即大約為八萬里,我們感覺靜止不動，是以地面作為參考系;如果以地心為參考系,那么地面上的人將隨地球一起繞地心轉動，同時夜間會看到大量的天體. ）7.（1）地面 （2）云 （3）汽車 8.（1）坐標系如圖,線OAB為運動軌跡（2）xA=5 m yA=5m; xB=5 m yB=0m 9.由題意可知,炮彈以飛機為參考系，是靜止的,所以飛行員不會被炮彈擊傷;炮彈相對地面以很大的速度運動，站在地面上的飛行員是不敢抓炮彈的。§1.2 時間和位移1.B 2.D 3.CD 4. 700m 500m 5. AD 6. 0 2R R R 2R R 7. A8.記錄時刻的有: 1

7、5日09時0分 15日18時40分50秒 16日06時23分記錄時間的有: 9小時40分50秒11小時42分10秒9. 50.31 16.77 由本壘指向三壘 §1.3運動快慢的描述-速度1. xA =-2m xB =3m x= xB - xA = 5m2.ABD 3. 表示平均速度的 B C D 表示瞬時速度的是 A 4.C 5.B 6.解:根據平均速度的定義式 ,有（1）物體在前一半時間內的位移s1=v1t/2在后一半時間內的位移s2=v2t/2全程位移 s= s1+ s2=（v1+v2）t/2所以物體在全程上的平均速度為 = = （2）物體通過前一半路程所用的時間t1=s/2v

8、1 通過后一半路程所用的時間t2=s/2v2通過全程所用的時間t=t1+t2= （ ）全程的平均速度 = = 7.B 8.C9.解析:飛機在空中水平勻速運動，速度為v飛,聲音從頭頂向下勻速傳播，速度為v聲，在發(fā)動機聲從人頭頂向下傳播的時間 t 內，飛機向前飛行一段距離而到達前上方約與地成600角的位置。詳解如下 ：:設飛機距地面的高度為h，則有h=v聲t； 當人聽到發(fā)動機聲音時，飛機到達圖示位置，飛機向前飛行了x=v飛t由幾何知識可知 cot600 , 將x、 h帶入 v飛= v聲，即飛機速度 約為 聲速的0.58倍。 §1.4 實驗：用打點計時器測速度1. D 2.BC 3.A 4

9、. 交流 10V以下 220 電火花計時器 0.025.AB 6.ABD 7.BC 8.B 9. （1）物體具有一定的初速度（2）在t3時刻后物體運動反向（3）先變大后不變再變小最后 反向變大 §1.5 速度變化快慢的描述-加速度1.C 2.CD 3.C 4. 1.5m/s2 0 -3m/s2 5. ABC 6.B 7.A 8. 2.5×104 與v的方向相反(由加速度的定義式 求解)9. B 10. 20 100 與足球飛來的方向相反單元自評一、選擇題（每小題5分，共50分）1BD 2.D 3.BC 4.AD 5.C 6.A 7. ABD （物體速率不變,但運動方向改變,

10、故B對,物體加速度和速度大小.方向均無必然關系,故AD對） 8. ABC 9. D 10. BC二、填空題（每小題5分，共20分）11.5m/s 12.1.5×104 與子彈的運動方向相反 13. 2 14. 30 300s=5min=1h/12,設正常行駛需t小時,則60t=72(t-1/12),得t=0.5h,x=30km三、解答題（每題10分，共30分）15解: 如圖,隊伍在此過程中前進的路程x=100+50m=150m,總共需時間t= =150m/1.8s=83.3s16.解:（1）用mm刻度尺量得第6點到第11點的距離大約為x=6.66cm,t=0.1s,則平均速度 =x/

11、t=0.66m/s（2）量得第6點到第8點的距離x'=2.44cm,t'=0.04s,v7=x'/t'=0.61m/s.17.解：甲從A市出發(fā)，先做勻加速再勻速后勻減速到達B市，用時分別為2min 、48.5min、1min,共需51.5min; 乙乘特快以100km/h經過A市到B市需30min.甲.乙的v-t圖象如下圖:第二章 勻變速直線運動的研究§2.1 實驗：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律1DBFAEGC23解析：用描點法做出v-t圖象如下圖所示。4解：對A而言，0-t1時間內速度隨時間均勻增加，達到v1后做勻速直線運動。5B6A7（1）16.5

12、021.4026.3031.3536.30（2）如圖示（3）v隨t均勻增加詳解：（1）顯然，兩個相鄰計數點之間的時間間隔為T=0.02×5s=0.1s。各點對應的速度分別為： ，v2、v3、v4、v5同理可得。（2）利用描點法作出v-t圖象。 §2.2 勻變速直線運動的速度與時間的關系1ABD2C3A4BC52.3 2.56（1）4（2）0（3）07 8BD9圖 10開始計時后，物體沿與正方向相反的方向運動，初速度v0=-20m/s，并且是勻減速的，到2s末，速度減至0；2s-4s內速度再均勻增加到20m/s。整個過程中加速度恒定，大小為 ，方向與規(guī)定的正方向相同。

13、7;2.3 勻變速直線運動的位移與時間的關系1BD2D3BC46m/s 11m/s 11m5BD68m/s 4m/s724 258BD9解析：本題可利用勻變速直線運動的規(guī)律，用不同的方法解決。解法I：利用運動簡圖分情況分析。若為勻加速直線運動，如圖1所示，從A至B，中間位置為C，則前進AC段所用時間必然大于前進CB段所用時間，即中間時刻D必在C之前，所以v1<v2。同理，若為勻減速直線運動，也得結論v1<v2。 解法II：利用公式比較。設這段過程的初速為v0，末速度為v1，則由勻變速直線運動的規(guī)律知， ，又因為 。解法III：利用圖象法分情況比較。若為勻加速直線運動，其速度-時間圖

14、象如圖2所示。t1為中間時刻，對應速度v1，因為圖線與時間軸所圍成的梯形面積表示了位移，所以中間位移對應的時刻t2必在t1之后，得v1<v2。若為勻減速直線運動，也得結論v1<v2。 答案：A10解析：末速度為零的勻減速直線運動可以看做是初速度為零的勻加速直線運動的逆過程，這樣按初速為零的勻加速直線運動來處理將更為簡捷。當然本題也可以用圖象法解決。解法I：末速度為零的勻減速直線運動可以看做是初速度為零的勻加速直線運動的逆過程，火車減速運動的最后1s內的位移，相當于加速運動的第1s內的位移。由x1:x=1:72=1:49得x=72×2m=98m。解法II：由解法I可知，火車

15、減速運動最后1s內的平均速度就是其逆過程的第0.5s末的瞬時速度，所以 解法III：火車的v-t圖象如圖所示，它與時間軸所圍成的面積就是這段時間內的位移，由圖象可知，陰影部分的三角形與大三角形相似，所以它們所圍面積之比等于它們對應邊的平方之比，所以有x/x1=(7/1)2=49。故x=49x1=98m。答案：98m§2.4 自由落體運動1BCD2C3CD4D5BD6解：從你看到同學放開直尺到用手捏住直尺的時間即為你的反應時間。此段時間亦為直尺自由落體h=10cm所需的時間，由h= 即你的反應時間約為0.14s。7ABCD（由石塊落地最后1s位移，可求得最后1s的平均速度，此平均速度就

16、是落地前0.5s的瞬時速度，再求落地速度即可求出樓房高度）。8小球做勻加速直線運動，由 知自由落體加速度 。9AC（自由落體運動是初速度為零，加速度為g的豎直向下的勻加速直線運動，所以A正確；自由落體運動從開始下落起，位移之比s1:s2:s3=1:4:9，但位移之比是1：4：9的運動不一定是自由落體運動，所以B不正確，自由落體運動服從初速度為零的運動的所有規(guī)律，所以C正確，D不正確。）10解析：設相鄰兩球的時間間隔為t0，那么第一個小球的運動時間為10t0，由h= 得 。第3個和第5個小球的間距為 。答案：0.5 35§2.5 伽利略對自由落體運動的研究1提出假設 運用邏輯（包括數學

17、推演）得出結論 通過實驗對推論進行檢驗 實驗 邏輯推理（包括數學推演）2雖然自由落體運動是一種理想化的運動，但在很多情況下，空氣阻力等其他因素可以忽略，物體的下落可以看成是自由落體運動，而且，只有先了解了自由落體運動的規(guī)律，才能著手研究更復雜的落體運動。3在紙片從空中下落的過程中，紙片受到較大的空氣阻力，因而紙片緩慢地落到地面上。當把這片紙揉成紙團后，紙團受到的阻力減小，和同樣大小石頭在空中下落受到阻力幾乎相同，它們下落的加速度幾乎相同，因此幾乎同時落地。因此我們可以猜想：若沒有空氣阻力，兩物體應同時落地。4（1）取完全相同的兩張紙片，將其中一張揉成一團，它們是一樣重的，但同時從相同高度釋放，

18、結果紙團比紙片下落快，說明亞里士多德的觀點是錯誤的 （2）按亞里士多德的看法，如果把兩個質量不同的物體連一起，那么快的會被慢的連著而減速，慢的會被快的連著而加速。取一塊大石頭，設它的下落速度為8。再取一塊小石頭，設它的下落速度為4，將它們拴在一起，這個系統(tǒng)的下落速度應該小于8，但是，兩塊石頭拴在一起一定比前面的大石頭重。這樣從重物比輕物下落快的假設，卻推出了重物比輕物下落慢的結論，說明亞里士多德觀點是自相矛盾的（其他答案只要合理也同樣正確）5伽利略不但巧妙地揭示了亞里士多德觀點的內部矛盾，還對自由落體運動的性質做了許多研究。他的研究方法是提出假設-數學推理-實驗驗證-合理外推。他首先假設自由落

19、體運動是最簡單的勻變速直線運動，然后通過數學推理得出在自由落體運動中 ，再經過實驗驗證。他在木制斜槽上蒙上羊皮紙，讓銅球從光滑的羊皮斜槽上滾下，通過無數次對質量不同的小球沿不同傾角的光滑斜面運動的定量研究，發(fā)現(xiàn)小球沿光滑斜面的運動是勻加速直線運動。傾角越大，小球的加速度越大。進而他又將斜面傾角趨于900，推理得出：自由落體運動是初速為零的勻加速直線運動。伽利略的推理以后被大量實驗所驗證。單元自評1BD2ACD3D4A5C6ABCD7CD8A9A10B1160 豎直向上 0.3m121m/s 1m/s2 17.5m135：3：1 146m/s 37.5m15解析：根據初速度為零的勻變速直線運動的

20、比例關系求解。（1）因為v1:v2:v3:=1:2:3:，所以v4:v5=4:5第4s末的速度為 （2） 得前5s內的位移為： 因為x1:x2:x3=12:22:32所以x5:x7=52:72前7s內的位移為 （3）由（2）可得x1:x5=12:52 因為xI:xIII=1:5，所以xI:xIII=1:5第3s內的位移xIII=5xI=5×0.6m=3m答案：（1）4.8m/s (2)29.4m (3)3m16解析：物體做自由落體運動，利用初速度為零的勻加速直線運動的規(guī)律，可以用不同的方法求解。解法I：物體的運動簡圖如圖所示。利用公式 求解。 又因為 聯(lián)立可解得O點距地面的高度為 。

21、解法II：利用公式 。 又因為 聯(lián)立式，可解得hOB=16m。解法III：利用位移的比例關系求解。因為 ，又因為v=gt，所以我們把下落時間分成四份，從A到B是最后一段。因為初速度為零，所以有x1:x2:x3:x4=1:3:5:7。又因為x4=7m，所以總高度為 。答案：16m17分析：這是一道典型的追及問題，可以由兩種方法解決。解法I：利用速度相等這一條件求解。當車的速度與人的速度相等時，相距最近，此時若追不上，以后永遠追不上。 當 。此時人與車的位移分別為 。 。顯然x車>x人，追不上。人與車相距最近為 。解法II：利用二次函數求解。車與人的位移分別為 車與人相距 顯然 總大于2m，

22、即追不上，而且當 t=6s時， 有最小值2m，即相距最近為2m答案：不能，2m第三章 相互作用§3.1 重力 基本相互作用1.B2.BC3.C4.ACD5.AD6.BD7.CD8.略 9.ABC10.運動員跳高時，重心升的越高，需要的能量就越大。采用跨越式、滾式、剪式三種姿勢時的重心肯定要高過橫桿，而采用背越式時的重心，就不一定高過橫桿，甚至比橫桿還低，這樣有利于運動員提高成績。§3.2 彈力1.CD2.ABCD3.BCD4.AD5.D6.D7.CD8. 9.彈簧K1受到的對立力為F1=(m1+m2)g，K2受到的拉力為F2=m2g.由胡克定律 ，故彈簧總長為L=L1+L2

23、+x1+x2= L1+L2+ §3.3 摩擦力1.C2.D3.A4.10N,0.25.ACD6.D7.5.5N,5N,5N8.mg 9.D 10.AC§3.4 力的合成1.CD2.BC3.A4.B5.B6.B7.D8.D 9.略 10.100N 11.O的位置 兩彈簧稱的示數 兩細繩的方向 O點 彈簧秤的示數 細繩的方向§3.5 力的分解1.BC2.AB3.ABCD4.A5.C6. 7.C 8.A 9.Fsin單元自評1.C 2.D 3.D 4.A 5.A 6.A 7.A 8.B 9.D 10.C11. 15N 0 12. 8 13.60° 60

24、6; 14. 100，17315.根據題意由平衡條件 ，u 16.（1）F1-F2=2N<mg=4N 故物體靜止，F(xiàn)f=2N（2）F1>mg 故物體滑動 Ffmg=4N 17.當再懸掛一物體時，彈簧伸長的長度分別為x1, x2由胡克定律 ，故A端下移距離為Lx1+x2= 第四章 牛頓運動定律§4.1 牛頓第一定律1物體運動狀態(tài)，物體運動狀態(tài)2D3ABD 4AC5BD6C7如果不系安全帶，當緊急剎車時，車雖然停下了，但人因慣性而仍然向前運動，會發(fā)生危險。系上安全帶后，人雖然因慣性向前運動，但受安全帶的約束，不致發(fā)生危險。8突然減速運動9不對，力作用于物體，使靜止的物體運動起

25、來，這說明了物體運動狀態(tài)改變需要力的作用。慣性是指物體具有的保持原有運動狀態(tài)不變的特性，物體不論處于什么運動狀態(tài)、受力與否、在何地理位置都具有相同的慣性，可見慣性是物體的一種屬性，是與生俱來的，它不是力。因此，物體的慣性不會被改變或清除，更不能說"克服"慣性。物體由于受力作用而由靜止運動起來的時候，慣性表現(xiàn)為阻礙這種運動狀態(tài)的改變，并沒有被"克服"。點撥：慣性是物體的固有屬性。慣性概念常被誤解、誤用的原因是它不像物體的其他性質那么具體而已。§4.2 實驗：探究加速度與力、質量的關系1CD2A3位移s 時間t 4刻度尺 1 天平5 C 6B7&#

26、167;4.3 牛頓第二定律1B2D35m/s2 1m/s24CD5CD612N 解：由 可得： 7 ，零850s§4.4 力學單位制1（1）5×103 （2）1×10-4 （3）20 （4）0.22ABD3AC4BC5B6ABC7s m/s m/s2 N J W8（1）A、F、H （2）BDKL94.0×105N§4.5 牛頓第三定律1B2繩子對重物的拉力 重物對地球的吸引力3木塊對地球的吸引力 豎直向上 木塊對水的壓力 豎直向下4D5C6B7B8（1）因為A拉B勻速運動，即物體處于平衡狀態(tài)，因此B車廂所受的合力為零，故FAB=F阻。而FAB與FBA是一對相互作用力，根據牛頓第三定律，它們總是大小相等方向相反。 （2）因為A拉B加速行駛，根據牛頓第二定律：FAB-F阻=ma，所以FAB>F阻。而FAB與FBA是一對相互作用力，根據牛頓第三定律， 它們總是大小相等方向相反。由牛頓第二定律：FAB-F阻=maFAB=ma+F阻=4.0×103×0.3N+2.0×103N=3.2×103N由牛頓第三定律：FAB與FBA是一對相互作用力，它們總是大小相等方向相反。即FA