第一章运动的描述
高中物理笔记：必修一---第一章运动的描述
第一章运动的描述第一节：质点参考系（1、机械运动）（2、质点）（3、参考系）（4、坐标系）第二节：时间与位移（1、时刻与时间间隔）（2、位移）（3、标量与矢量）（专题、位移时间图像）第三节：位置变化快慢的描述--速度（1、位置与位置变化量）（2、速度）（3、四种速度的比较）（4、两个关于速度结论）（专题1、练习使用打点计时器）（专题2、求解速度的不同方法）第四节：速度变化快慢的描述--加速度（1、速度变化量）（2、速度变化率--加速度）（3、加速度对运动的影响）（专题1、速度时间图像）（专题2、纸带测加速度的方法）第一节质点参考系一、机械运动1、定义：物体的空间位置随时间的变化。
2、运动形式分类：平动、转动、振动。
3、说明：一个物体通常会参与几种形式的运动。
二、质点1、定义：忽略物体的大小和形状，突出“物体具有质量”这个要素，把它简化为一个有质量的物质点。
2、物体能否看作质点的条件：物体的大小、形状对所研究的问题是否能够忽略。
3、注意：①物体自身的体积、质量和运动速度与能否看作质点无关。
②即使是同一个物体，当研究问题不同时，有些情况可看作质点、有些情况不能看作质点。
③质点是不存在的，是一种理想化模型，它突出物体质量这一主要因素、忽略其它次要因素。
④有些情况大的物体能看作质点、小的物体反而不能看作质点，取决于所研究的问题。
⑤一般情况下，平动的物体可以看做质点，转动的物体不能看做质点。
三、参考系1、定义：在描述物体的运动时，被选定做参考、假定为不动的其他物体。
2、选取原则：①任意性：参考系的选取是任意的，任何物体都可以作为参考系（除去研究对象自身）。
②简便性：（描述行星运动时，太阳比地球更简便）。
③统一性：比较不同物体的运动应选择同一个参考系。
④差异性：选择不同的参考系观察同一个物体的运动，观察结果会有所不同。
⑤一般性：无特殊说明一般以地面为参考系。
3、分类：①惯性参考系（惯性系）②非惯性参考系4、注意：①描述运动时必须选取参考系才有意义。
高一物理必修1第一章《运动的描述》复习
纸带处理： 1.判断物体的运动规律
A
B
C D
X5
X3 X2 X1
0 A B C D E
X4
XⅡ XⅠ
XⅢ
XⅣ
XⅤ
2.计算变速直线运动中某段的平均速度
X 2 X 1 X V AB t T
V DE
X 5 X 4 XV t T
3.计算变速直线运动中某点的瞬时速度
0
A
相同的速度变化,用时 越少速度变化越快
如何比较１和 ３谁的速度变 化快呢？
一 、 1.定义：加速度是速度的变化量与发生这 加 一变化所用时间的比值。 速 度 2.物理意义：表示速度改变快慢的物理量。
△v v t v0 3.定义式： a= —— = ——— △t △t
2
-
v0 :初速度 vt :末速度
. s-2 4.单位： 米每二次方秒 m/s 或 m
5.矢量性：
二 、 加 速 度 的 方 向
加速度的方向与速度变化量△v 的方向相同
a v
0
a
△
v vt
v
0
vt
△
v
物体作直线运动：当加速度与初速度方向 相同时，物体做加速运动。当加速度与初 速度方向相反时，物体做减速运动。 若规定v0方向为正方向（ v0> 0），
第一章 运动的描述
§1、质点 参考系和坐标系
1.运动是一切物体的固有属性，宇宙中的一切，大到 天体，小到分子都处在永恒的运动中. 2.物体相对于其他物体的位置变化叫机械运动， 简称运动．
一、质点
1．概念：用来代替物体的有质量的点叫做质点．
2．质点是科学的抽象，是一种理想化的模型．
3．条件一：当物体的大小、形状对所研究问题的影响可以忽略 不计时，就可以将物体作为质点处理． 条件二：物体做平动。 只要符合两个条件之一，物体就可以看作质点。
第一章 运动的描述
第一章运动的描述在我们周围，到处可以看到物体在运动：汽车在公路上飞驰，江水在咆哮地奔向远方，鸟儿在飞翔，树叶在摇动……连我们脚下的地球，也在不停地自转、公转。
物体的空间位置随时间的变化，是自然界中最简单、最基本的运动形态，称为机械运动（mechanical motion）.在物理学中，研究物体做机械运动规律的分支叫做力学（mechanics）.人们在力学的研究中，不仅了解物体做机械运动的规律，而且还创造了科学研究的基本方法。
所以霍尔顿（G·Holton）说：“无论从逻辑上还是从历史上讲，力学都是物理学的基础，也是物理学及其他学科研究的典范……力学之于物理学如同骨骼之于人体。
”在这一章，我们研究怎样描述物体的运动。
机械运动：1、物体的空间位置随时间的变化，称为机械运动。
（属于力学的范畴）2、机械运动是自然界中最简单、最基本的运动形态。
1、质点参考系和坐标系一、知识目标1、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。
2、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。
3．学会在参照系上建立坐标系来定量确定物体的位置以及位置的变化。
二、教学重点1、在研究问题时，如何选取参考系。
2、质点概念的理解。
三、教学难点在什么情况下可把物体看成质点四、教学步骤1、物体和质点：（1）物体空间位置的描述有时是比较困难的：（举例说明）在公路上飞驰的汽车---------（车身与车轮----）在空中飞翔的鸟儿-----------（鸟身与翅膀----）在足球场上运动的足球-------（飞行与自旋----）（2）怎么描述？（1）在研究某一问题时，物体的形状、大小对结果的影响非常小或者说可以忽略，（例如：研汽车从在两地之间的运行特点，小鸟的飞行快慢，地球的公转情况等-----）把物体看成是没有形状、大小、具有物体全部质量的点----质点。
质点这是一种科学抽象，就是要抓住主要特征，忽略次要因素，这就必须是具体问题具体分析。
物理必修一 第一章 运动的描述
加速度与速度的关系
1.大小关系： （1）与速度v无关 （2）与速度Δv的大小无关 （3）表示速度变化的快慢 （4）绝对值数值上等于速度的变化率
2.方向关系： （1）a的方向与Δv的方向相同 （2）a与v0同向则物体加速，a与v0反向则物体减速
加速度大小和方向都保持不变的物体的运动叫做匀变速运动，但是不一定是匀 变速直线运动。在匀变速运动中，平均加速度=瞬时加速度
一.物体和质点 质点是一种理想化的物理模型，不是真实存在的
1.用来代替物体的有质量的点叫做质点
2.物体可以看成质点的条件 物体的形状，大小以及物体上各部分运动的差异在所研究的 问题中是次要因素，可忽略不计时，物体可看成一个质点。
判断： 1.研究乒乓球的最佳发球角度及力度 2.研究地球绕太阳的公转 3.研究汽车在公路上行驶的速度 4.研究火车过桥时的速度
X-t图象的作用： 1.确定物体在任意时刻所处的位置 2.计算运动物体的速度大小 3.比较不同物体的运动快慢 4.确定物体运动的起始时刻和起始位置 5.确定物体的运动方向 6.确定物体的运动状态 7.确定两物体的相遇情况
V-t图象 用图象表示速度
物理意义：表示物体的速度随时间的变化。
注意：v-t图象同样只能用于直线运动，此处的v为速度，有大小和方向。而在v 轴上只有正负两种表示，故只能表示正向速度和反向速度，即直线运动。
矢量运算与标量运算遵从不同的法则：
标量运算遵从算术的加减乘除（即代数运算）等 矢量运算在高中物理中主要涉及到三角形法则和平行四边形法则
在研究直线运动中，也可以用△X来表示位移。 ΔX=X2 – X1
ΔX的绝对值表示位移大小，正负表示位移方向（首先得规定正方向）
运动快慢的描述——速度
人教版物理必修1-第一章--运动的描述章末总结(共20张PPT)
v v2 v1
加速度a 物体的速度变化 量与时间的比值
a v t
单位
m/s
m/s
m/s2
方向
速度的方向就是 Δv=a·Δt，Δv 物体运动的方向 与a的方向相同
a与Δv的方向 相同
物理 意义
表示物体运动的 表示物体速度变
快慢和方向
化的大小和方向
表示物体速度变 化的快慢和方向
3.典型问题强化练
后，在距地面2m高处被接住，则小球从高处落下 到被接住这一过程中通过的路程和位移的大小
分别是（ D ） A、7m、7m B、5m、2m C、5m、3m D、7m、3m
【强化训练三：计算平均速度】
3.(2018·商丘模拟)假设你在运动会上百米赛跑成绩
是14 s，整个过程可分为3个阶段。第一阶段前进14 m，
表滑块通过光电门时的瞬时速度，则下列说法正确的 是( ) A.Δt越长，x 越接近瞬时速度
t
B.Δt越短，x 越接近瞬时速度
t
C.xt 是否越接近瞬时速度与Δt的长短无关 D.为使x 更接近瞬时速度，可换用宽度更大的遮光条
t
【解析】选B。 x 是滑块通过光电门的平均速度，当
t
时间趋近于0时，可以认为是滑块通过光电门的瞬时速
联系
两个时刻的间隔即为时间间隔
2.位移和路程
项目
位移
路程
描述质点的位置变化，是从初位 置指向末位置的有向线段
描述质点实际运动轨迹的长度
区别 矢量，有大小，也有方向
标量，有大小，无方向
由质点的初、末位置决定，与 质点运动路径无关
既与质点的初、末位置有关，也 与质点运动路径有关
(1)都是描述质点运动的空间特征
第一章运动的描述
4.实验：用打点计时器测速度
实验室基本行为规范
进入实验楼区请保持安静。 实验室座次应固定，由课代表记录备案。 在实验室就坐后，未经允许不可随意触动实验 器材及桌面电源。 实验结束后应自觉将实验仪器拆卸摆放整齐， 必须由课代表检查同意后方可离开。未经检查而 离开的学生对出现的损坏、丢失仪器等问题负全 责。离开前将圆凳放回原位。 爱护实验室中的所有设备、仪器，保持实验室 整洁卫生，不得带入食品、饮料等无关物品。
Δt Δx1 Δx2 Δt2
在相等的时间 内比较通过的位移
Δx
Δx
Δt1
在通过相等的 位移时比较时间
变化率
思考 比值定义法
若两者的位移和时间均不相同，能否比较物体运动的 快慢？
位移与发生这段位移所用时间的比值可以反映运动的 快慢。 x v 单位：米/秒 （m/s或m•s-1 ）
t
物理量随时间变化率
3 甲物体以乙物体为参照物是静止的，
甲物体以丙物体为参照物是运动的，那么 以丙物体为参照物的乙物体是: A、可能运动; C、一定运动; B、可能静止; D、都有可能
.
想一想，做一做· · · · · ·
4.关于参考系，下列说法中正确的是 A．参考系必须是静止不动的物体 B．参考系必须是正在做匀速直线运动的 物体 C．参考系必须是固定在地面上的物体 D．描述物体的运动时，参考系可以任意 选择
x
问题与练习
北 洼 路 七贤村 首 师 大 附 中 300m
400m 西 三 环 中 路 花园桥 N
问题1
你从花园桥经过 七贤村路口到首师大 附中。求这一过程的 路程和位移。 路程：700m 位移：500m 西偏南37◦
第一章运动的描述知识点总结
第一章运动的描述知识点总结第一节认识运动机械运动：物体在空间中所处位置发生变化，这样的运动叫做机械运动。
运动的特性：普遍性，永恒性，多样性参考系1.任何运动都是相对于某个参照物而言的，这个参照物称为参考系。
2.参考系的选取是自由的。
1）比较两个物体的运动必须选用同一参考系。
2）参照物不一定静止，但被认为是静止的。
质点1.在研究物体运动的过程中，如果物体的大小和形状在所研究问题中可以忽略是，把物体简化为一个点，认为物体的质量都集中在这个点上，这个点称为质点。
2.质点条件：1）物体中各点的运动情况完全相同（物体做平动）2）物体的大小（线度）＜＜它通过的距离3.质点具有相对性，而不具有绝对性。
4.理想化模型：根据所研究问题的性质和需要，抓住问题中的主要因素，忽略其次要因素，建立一种理想化的模型，使复杂的问题得到简化。
（为便于研究而建立的一种高度抽象的理想客体）第二节时间位移时间与时刻1.钟表指示的一个读数对应着某一个瞬间，就是时刻，时刻在时间轴上对应某一点。
两个时刻之间的间隔称为时间，时间在时间轴上对应一段。
△t=t2—t12.时间和时刻的单位都是秒，符号为s，常见单位还有min，h。
3.通常以问题中的初始时刻为零点。
路程和位移1.路程表示物体运动轨迹的长度，但不能完全确定物体位置的变化，是标量。
2.从物体运动的起点指向运动的重点的有向线段称为位移，是矢量。
3.物理学中，只有大小的物理量称为标量；既有大小又有方向的物理量称为矢量。
4.只有在质点做单向直线运动是，位移的大小等于路程。
两者运算法则不同。
第三节记录物体的运动信息打点记时器：通过在纸带上打出一系列的点来记录物体运动信息的仪器。
（电火花打点记时器——火花打点，电磁打点记时器——电磁打点）；一般打出两个相邻的点的时间间隔是0.02s。
第四节物体运动的速度物体通过的路程与所用的时间之比叫做速度。
平均速度（与位移、时间间隔相对应）物体运动的平均速度v是物体的位移s与发生这段位移所用时间t的比值。
人教版高一物理必修1 第一章 运动的描述 1.1 质点、参考系和坐标系
描述物体在一条直线上运动，即物体做一维 运动时，可以以这条直线为 x 轴，在直线上规定 原点、正方向和单位长度，建立直线坐标系。如 图所示，若某一物体运动到A点，此时它的位置 坐标 xA＝3m，若它运动到B点，则此时它的坐标 xB＝－2m（“－”表示沿 x 轴负方向）。
②二维地描述物体的位置及位置的变 化，需要在参考系上建立适当的坐标系。
问题与练习
1. 答：“一江春水向东流”是水相对岸（或者 地面）的运动；“地球的公转”是说相对太阳运动 的；“钟表的时针在转动”是说时针相对钟表表盘 的运动；“太阳东升西落”是说太阳相对于地面的 运动。
飞花两岸照船红， 百里榆堤半日风。 卧看满天云不动， 不知云与我俱东。
例如：平直公路上行驶的汽车，
分析：车身上各部分的运动情况相同，当 我们把汽车作为一个整体来研究它的运动的时 候，就可以把汽车当作质点。
物体只做转动时，不能 看做质点
例如：乒乓球在空中只 做旋转运动时
总结
一个物体能否看成质点，是由问题的性质 决定的，取决于它的形状和大小在所研究问题 中是否可以忽略不计，而跟自身体积的大小、 质量的多少和运动速度的大小无关。
（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？
不能。
纠正错误动作时不能忽略运动员的形状和大小。
（2）分析运动员的助跑速度时，能否将其看成 质点？ 能。
分析助跑速度时，可以忽略运动员的姿势及动作。
（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？ 能。
2、参考系
注意
同一物体在不同情况下有时可看作质点， 有时不可看作质点。
例如：一列火车从北京开到上海，研究火 车的运行的时间，可以将火车看成质点;
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安全情况下所能达到的最大速度，为瞬时速度大小，故选项D正确。
答案 D
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2.(多选)如图2所示，某赛车手在一次野外训练中，先用地图计算出出发地A和目的 地B的直线距离为9 km，实际从A运动到B用时5 min，赛车上的里程表指示的里 程数增加了15 km。当他经过某路标C时，车内速度计指示的示数为150 km/h， 那么可以确定的是( )
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【典例】
(多选)一物体做匀变速直线运动，某时刻速度大小为4 m/s，1 s后速度
)
的大小变为10 m/s，在这1 s内该物体的(
A.加速度的大小为6 m/s2，方向与初速度的方向相同 B.加速度的大小为6 m/s2，方向与初速度的方向相反 C.加速度的大小为14 m/s2，方向与初速度的方向相同
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3.[人教版必修1· P14· T2和P29· T2改编](多选)下列说法可能正确的是( A.出租车的收费标准为1.60元/公里，其中的“公里”说的是位移
)
B.物体运动的加速度等于0，而速度却不等于0
C.两物体相比，一个物体的速度变化量比较大，而加速度却比较小 D.物体具有向东的加速度，而速度的方向却向西 答案 BCD
答案
AC
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瞬时速度和平均速度 1.平均速度与瞬时速度的区别
(1) 平均速度与位移或时间有关，表示物体在某段位移或某段时间内的平均运动 快慢程度。 (2) 瞬时速度与位置或时刻有关，表示物体在某一位置或某一时刻的运动快慢程 度。
2.平均速度与瞬时速度的联系
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1
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[高考导航] 考点内容 参考系、质点 要求 Ⅰ 高考(全国卷)三年命题情况对照分析 2015 2016 2017 Ⅰ卷· T22：实验：水滴计
位移、速度和加速度 匀变速直线运动及其
公式、图象 实验一：研究匀变速 直线运动
2
Ⅱ
Ⅱ
Ⅱ卷· T22：
于路程来讲可以忽略，D正确。
答案
14
D
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2.(多选)《中国诗词大会》第二季于2017年春节期间在央视一套、十套播出，备受 广大观众喜欢，在中国大地掀起诗词热。在这些脍炙人口的诗词中包含着许多物 理知识，下列说法正确的是( )
A.宋代诗人陈与义的诗句 “ 飞花两岸照船红 , 百里榆堤半日风。卧看满天云不动, 不知云与我俱东。”其中“云与我俱东 ”意思是说诗人和云都向东运动，诗人以两
－ － － － － －
由 A 指向 B，选项 B 正确，D 错误。
答案
AB
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加速度
1.加速度的定义式和决定式 Δv F a＝ 是加速度的定义式，a＝ 是加速度的决定式，即加速度的大小由物体受到的合 m Δt 力 F 和物体的质量 m 共同决定，加速度的方向由合力的方向决定。 2.加速度和速度的关系 (1)加速度的大小和速度的大小无直接关系。速度大，加速度不一定大，加速度大， 速度也不一定大；加速度为零，速度可以不为零；速度为零，加速度也可以不为零。 (2)加速度的方向和速度的方向无直接关系。 加速度与速度的方向可能相同， 也可能相 反，两者的方向还可能不在一条直线上。
12
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2.对参考系“两性”的认识 (1)任意性：参考系的选取原则上是任意的，通常选地面为参考系。
(2)同一性：比较不同物体的运动必须选同一参考系。
3.位移和路程的“两点”区别 (1)决定因素不同：位移由始、末位置决定，路程由实际的运动路径决定。 (2)运算法则不同：位移应用矢量的平行四边形定则运算，路程应用标量的代数 运算。
实验：研 究匀变速 直线运动
Ⅰ卷· T21：两个
物体的v－t图 象、追及和 相遇问题
时器、瞬时速度、加
速度 Ⅱ卷· T22：实验：平均速 度、速度公式、v－t 图象
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基础课1 运动的描述
3
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知识排查 参考系、质点 1.参考系
日月星辰，这说明地球在自转，选项D正确。
答案 ACD
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3.(多选)湖中O处有一观察站，一小船从O处出发一直向东行驶4 km，又向北直线 行驶3 km，则下列说法正确的是( ) A.相对于O处的观察员，小船运动的路程为7 km
B.相对于小船，O处的观察员始终处于静止状态
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1.(2018· 江门模拟)下列比赛项目中，运动员可被看做质点的是(
)
A.自由体操
C.拳击 解析
B.柔道
D.马拉松赛跑
自由体操要根据运动员的动作进行打分，柔道要看运动员着地时的身体部
位，拳击要看身体的着拳部位，这三种运动的运动员都不能被看做质点，A、B、 C项错误；马拉松比赛中运动员可以被看做质点，因为运动员的身高和动作相对
答案
(1)√ (2)√ (3)×
9
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2.[人教版必修1· P11· T1和P14· T1改编](多选)下列说法正确的是(
A.“一江春水向东流”是江水相对于河岸为参考系
)
B.“太阳东升西落”是以地球为参考系
C.“火车8点42分到站”，“8点42分”指的是时刻 D.“第3 s末”和“第3 s内”都是指的时间间隔1 s 答案 ABC
岸或两岸的红花、榆树为参考系
B.唐代诗人李白的诗句 “朝辞白帝彩云间，千里江陵一日还”，根据“千里江陵一 日还”可估算出诗人李白的平均速度 C.辛弃疾描写月亮的诗句“飞镜无根谁系？姮娥不嫁谁留？”说明万有引力的存在 D.毛泽东诗句“坐地日行八万里，巡天遥看一千河”说明地球在自转
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(1)瞬时速度等于运动时间Δt―→0的平均速度。 (2)对于匀速直线运动，瞬时速度与平均速度相等。
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1.(2017· 江苏扬州模拟)关于速度的描述，下列说法正确的是(
)
图1
A.图甲中，电动车限速20 km/h，指的是平均速度大小 B.图乙中，子弹射出枪口时的速度大小为500 m/s，指的是平均速度大小 C.图丙中，某运动员百米跑的成绩是10 s，则他冲刺时的速度大小一定为10 m/s D.图丁中，京沪高速铁路测试时的列车最高时速可达484 km/h，指的是瞬时速度大小
位移
的方向相同。 或 某一位置 的速度，是矢量，方向
(2)瞬时速度：运动物体在 某一时刻 沿轨迹的切线方向。
(3)速率： 瞬时速度 的大小，是标量。
7
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加速度
变化量 与发生这一变化所用时间的比值。 1.定义：物体速度的 Δv 2.定义式：a＝ Δt 。单位：m/s2。 3.方向：与 Δv 的方向一致，由 合力 的方向决定，而与v 、v的方向无关。
(1)定义：在描述物体运动时，用来作 参考 的物体。
(2) 选取：可任意选取，但对同一物体的运动，所选的参考系不同，运动的描述 可能会
不同
，通常以
地面
为参考系。
4
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2.质点 (1)定义：用来代替物体的有 质量 的点。 大小 形状
(2)把物体看做质点的条件：物体的
C.相对于O处的观察员，小船最终位于东偏北37°方向5 km 处 D.相对于湖岸上的另一观察员，小船不可能是静止的
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解析
在 O 处的观察员看来，小船最终离自己的距离为 32＋42 km＝5 km，方向
3 为东偏北 θ，满足 sin θ＝ ，即 θ＝37° ，运动的路程为 7 km，选项 A、C 正确；由 5 运动的相对性可知 B 错误；若湖岸上的观察员运行速度大小、方向均与小船一样， 则小船相对观察员而言是静止的，选项 D 错误。
图2
22
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A.整个过程中赛车的平均速度为180 km/h B.整个过程中赛车的平均速度为108 km/h C.赛车经过路标C时的瞬时速度大小为150 km/h D.赛车经过路标C时速度方向为由A指向B
解析 1 从 A 到 B 位移为 9 km，用时 h，由平均速度定义式可得整个过程的平均速 12
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对质点、参考系、位移的理解 1.对质点的三点说明 (1)质点是一种理想化物理模型，实际并不存在。
(2) 物体能否被看做质点是由所研究问题的性质决定的，并非依据物体自身大小
和形状来判断。 (3)质点不同于几何“点”，是忽略了物体的大小和形状的有质量的点，而几何中 的“点”仅仅表示空间中的某一位置。