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高中物理必修一第一章习题详解集

同学们，物理的世界广阔而奇妙，而第一章“运动的描述”正是我们探索这个世界的第一步。这一章的概念看似基础，实则是整个高中物理的基石。深刻理解质点、参考系、位移、速度、加速度等核心概念，不仅能帮助我们顺利解答本章习题，更能为后续学习打下坚实的基础。下面，我将结合一些典型例题，与大家一同梳理本章的知识要点和解题思路。

一、质点、参考系和坐标系

物理学中，为了研究问题的方便，常常会对实际物体进行简化。质点模型的引入，就是这种思想的体现。

例题1：下列关于质点的说法中，正确的是（）

A.体积很小的物体都可以看作质点

B.质量很小的物体都可以看作质点

C.研究地球绕太阳公转时，地球可以看作质点

D.研究某学生骑车姿势是否优美时，可将学生看作质点

分析与解答：

要判断一个物体能否被看作质点，关键在于我们所研究的问题中，物体的形状和大小是否可以忽略不计。这并非取决于物体本身的大小或质量。

A选项，体积很小的物体，比如研究原子内部结构时，原子虽小，但其形状和大小对研究至关重要，此时原子不能看作质点。所以A错误。

B选项，质量很小的物体同理，如前所述，质量不是判断质点的依据。B错误。

C选项，研究地球绕太阳公转，地球的直径（约万公里级别）相比于地球到太阳的距离（约亿公里级别）而言，实在是微不足道，地球的形状和大小对公转轨迹的研究没有影响，因此可以看作质点。C正确。

D选项，研究学生骑车姿势，关注的是学生身体各部分的动作和姿态，此时学生的形状和大小绝对不能忽略，故不能看作质点。D错误。

因此，本题答案为C。

例题2：诗句“坐地日行八万里，巡天遥看一千河”，其中“坐地日行八万里”的参照物是什么？

分析与解答：

这句诗描绘了地球的运动。我们“坐地”，感觉自己是静止的，但却“日行八万里”，这说明我们选择了一个相对于地球运动的物体作为参考系。地球自转一周，赤道上的点随地球自转的路程约为四万公里，即八万里。因此，这里的“日行八万里”描述的是地球自转带来的运动，其参照物是地轴（或者说，是遥远的恒星，因为恒星被认为是“固定不动”的）。如果以地面为参照物，人确实是静止的。所以，此处的参照物是地轴（或恒星）。

二、时间和位移

时间和时刻，位移和路程，这些概念的辨析是本章的重点，也是同学们容易混淆的地方。

例题3：关于时间和时刻，下列说法正确的是（）

A.第3秒末和第4秒初指的是同一时刻

B.物体在第5秒内指的是物体在4秒末到5秒末这1秒的时间间隔

C.物体在5秒内指的是物体在0秒到5秒末这5秒的时间间隔

D.第2秒内和前2秒内指的是同一时间间隔

分析与解答：

时刻是指某一瞬时，在时间轴上用一个点来表示；时间间隔（简称时间）是指两个时刻之间的间隔，在时间轴上用一条线段来表示。

A选项，第3秒末就是第4秒初，在时间轴上是同一个点。A正确。

B选项，“第5秒内”，“内”字表明是时间间隔，指的是从第5秒初（也就是第4秒末）到第5秒末这1秒的时间。B正确。

C选项，“5秒内”，如果没有特别说明，通常指的是从计时开始（0时刻）到第5秒末结束，时间间隔为5秒。C正确。

D选项，“第2秒内”是指1秒末到2秒末这1秒的时间间隔；“前2秒内”是指0时刻到2秒末这2秒的时间间隔。显然不是同一时间间隔。D错误。

因此，本题答案为A、B、C。

例题4：一物体从A点出发，向东运动了4米到达B点，然后又向南运动了3米到达C点。试求：

（1）物体运动的路程是多少？

（2）物体运动的位移大小是多少？位移的方向如何？

分析与解答：

路程是物体运动轨迹的实际长度，是标量；位移是从初位置指向末位置的有向线段，是矢量，既有大小也有方向。

（1）路程等于各段轨迹长度之和。从A到B的4米，加上从B到C的3米，总路程为4米+3米=7米。

（2）位移的大小是初位置A到末位置C的直线距离。根据勾股定理，AC的长度为√(AB2+BC2)=√(42+32)=5米。位移的方向是从A指向C，即东偏南方向。我们可以用角度来更精确地描述这个方向。tanθ=BC/AB=3/4，所以θ=arctan(3/4)，即方向为东偏南arctan(3/4)角，或表述为南偏东arctan(4/3)角。在高中阶段，能说出大致方向（如东偏南）并给出角度的正切值或反正切表达式即可。

三、速度

速度是描述物体运动快慢和方向的物理量，平均速度和瞬时速度是本章的核心概念。

例题5：一辆汽车沿直线行驶，前半段位移的平均速度为60km/h，后半段位移的平均速度为40km/h，求汽车全程的平均速度。

分析与解答：

平均速度的定义是位移与发生这段位移所用时间的比值，即v?=Δx/Δt。这是一个矢量，其方向与位移方向相同。在直线运动中，如果是单向运动，位移