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1.1空間和時間(課件 學(xué)案 練習(xí),共3份)魯科版(2019)必修 第一冊

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1.1空間和時間(課件 學(xué)案 練習(xí),共3份)魯科版(2019)必修 第一冊

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第1節(jié) 空間和時間                
選擇題1~10題,每小題7分,共70分,11~13題,每小題10分,共30分,合計100分。
基礎(chǔ)對點練
題組一 參考系的確定和應(yīng)用
1.關(guān)于機械運動和參考系,以下說法正確的是(  )
描述一個物體的運動時,必須選擇參考系
由于運動是絕對的,所以描述運動時無需選定參考系
一定要選擇相對地面固定不動的物體作為參考系
研究物體的運動時,必須選地球為參考系
2.如圖所示,飛行員跳傘后飛機上的其他飛行員(甲)和地面上的人(乙)觀察跳傘飛行員的運動后,引發(fā)了對跳傘飛行員運動狀況的爭論,下列說法正確的是(  )
研究物體運動時不一定要選取參考系
甲、乙兩人的說法中必有一個是錯誤的
參考系只能選擇相對于地面靜止的物體
他們的爭論是由于參考系的選取不同而引起的
3.如圖所示,一拖掛式房車在小汽車的拖動下沿平直公路勻速行駛。下列說法正確的是(  )
選小汽車為參考系,房車是靜止的
選地面為參考系,房車是靜止的
選房車為參考系,小汽車是運動的
選房車為參考系,路旁的樹是靜止的
4.在《與朱元思書》中如下片段:“風(fēng)煙俱靜,天山共色。從流飄蕩,任意東西。”后兩句寫的是詩人乘坐著船隨江水飄蕩,任憑船隨水漂去。從物理學(xué)角度,若詩人認(rèn)為船是靜止的,他選擇的參照物是(  )
詩人自己 空中飛鳥
岸邊青山 天上云朵
題組二 空間位置的描述
5.關(guān)于坐標(biāo)系,下列說法不正確的是(  )
建立坐標(biāo)系是為了定量描述物體的位置和位置變化
坐標(biāo)系都是建立在參考系上的
坐標(biāo)系的建立與參考系無關(guān)
物體在平面內(nèi)做曲線運動,需要用二維直角坐標(biāo)系確定物體的位置
題組三 時間的描述
6.2022年11月29日23時08分,神舟十五號載人飛船成功發(fā)射,約10分鐘后,載人飛船與火箭成功分離,進入預(yù)定軌道,神舟十五號載人飛船于11月30日5時42分,成功對接于空間站天和核心艙向前端口,整個對接過程歷時約6.5小時。則(  )
23時08分指的是時間間隔
約10分鐘指的是時刻
5時42分指的是時間間隔
約6.5小時指的是時間間隔
7.2022年12月5日,搭載著航天員陳冬、劉洋和蔡旭哲的神舟十四號載人飛船返回艙在東風(fēng)著陸場成功著陸。關(guān)于神舟十四號下列數(shù)據(jù)指時刻的是(  )
返回艙于20時09分成功著陸
返回艙穿越“黑障”過程中會和地面失聯(lián)約5分鐘
神舟十四號整個返回過程約8小時
三位航天員此次出征太空歷時183天
8.(多選)仔細(xì)觀察如圖所示的時間數(shù)軸,下列說法正確的是(  )
第3 s末是指時間數(shù)軸上的E點
第5 s內(nèi)是指時間數(shù)軸上的EF段
前4 s內(nèi)是指時間數(shù)軸上的AE段
第2 s內(nèi)是指時間數(shù)軸上的C點
綜合提升練
9.(2023·1月浙江選考,3) “神舟十五號”飛船和空間站“天和”核心艙成功對接后,在軌運行如圖所示,則(  )
選地球為參考系,“天和”是靜止的
選地球為參考系,“神舟十五號”是靜止的
選“天和”為參考系,“神舟十五號”是靜止的
選“神舟十五號”為參考系,“天和”是運動的
10.特技跳傘運動員的空中造型圖如圖所示。當(dāng)運動員保持該造型向下落時,其中一名運動員A俯視大地時,看到大地迎面而來。下列說法正確的是(  )
若運動員A以對面的運動員為參考系,他是運動的
若運動員A以旁邊的運動員為參考系,地面是靜止的
當(dāng)他俯視大地時,看到大地迎面而來,是以他自己為參考系的
以大地為參考系,運動員是靜止的
11.(多選)在平直公路上,甲以10 m/s的速度運動,乙以5 m/s的速度運動,甲、乙從同一地點出發(fā),則(  )
同向運動時,甲觀察到乙以5 m/s的速度遠離
同向運動時,乙觀察到甲以5 m/s的速度靠近
反向運動時,甲觀察到乙以15 m/s的速度遠離
反向運動時,乙觀察到甲以15 m/s的速度靠近
12.火炬?zhèn)鬟f是各種重大體育賽事的重要環(huán)節(jié)。在某次運動會火炬?zhèn)鬟f中,觀察到同一地點的旗幟和甲、乙兩火炬手所傳遞的圣火火焰如圖所示。關(guān)于甲、乙兩火炬手相對于靜止旗桿的運動情況,下列說法中正確的是(  )
甲、乙兩火炬手一定都在向右運動
甲、乙兩火炬手一定都在向左運動
甲火炬手一定向右運動,乙火炬手一定向左運動
甲火炬手可能靜止,乙火炬手一定向左運動
培優(yōu)加強練
13.(多選)甲、乙、丙三人各乘一個熱氣球,甲看到樓房勻速上升,乙看到甲勻速上升,丙看到乙勻速下降。那么,從地面上看,甲、乙、丙三人的運動情況可能是(  )
甲、乙勻速下降,v乙>v甲,丙停在空中
甲、乙勻速下降,v乙>v甲,丙勻速上升
甲、乙勻速下降,v乙>v甲,丙勻速下降,且v丙>v乙
甲、乙勻速下降,v乙>v甲,丙勻速下降,且v丙第1節(jié) 空間和時間
1.A [對同一個物體的運動情況,選定不同的參考系,其運動形式一般是不一樣的,故研究和描述一個物體的運動時,必須選定參考系,B錯誤,A正確;參考系的選取是任意的,一般本著使研究問題簡單方便的原則,C、D錯誤。]
2.D [研究物體運動時一定要選取參考系,才能描述物體的運動,A錯誤;甲、乙兩人的說法都是正確的,他們的爭論是由于參考系的選取不同而引起的,選地面為參考系,飛行員沿曲線下落,選飛機為參考系,飛行員沿直線下落,B、C錯誤,D正確。]
3.A [小汽車和房車以相同速度勻速行駛,選小汽車為參考系,房車是靜止的,選房車為參考系,小汽車是靜止的,故A正確,C錯誤;選地面為參考系,房車是運動的,故B錯誤;選房車為參考系,路旁的樹是運動的,故D錯誤。]
4.A [詩人選擇的參照物是詩人自己,他認(rèn)為船是靜止的,A正確;詩人選擇的參照物是空中飛鳥,船是運動的,B錯誤;詩人選擇的參照物是岸邊青山,船是運動的,C錯誤;詩人選擇的參照物是天上云朵,船是運動的,D錯誤。]
5.C [建立坐標(biāo)系的目的是為了定量描述物體的位置和位置變化,故A正確;坐標(biāo)系必須建立在參考系上,否則無法確定物體的具體位置及位置變化,故B正確,C錯誤;物體在平面內(nèi)做曲線運動時,一維坐標(biāo)系不能反映其位置及位置變化,需建立二維直角坐標(biāo)系,故D正確。]
6.D [時間間隔對應(yīng)時間軸上一條線段,時刻對應(yīng)時間軸上某一個具體點,23時08分指的是時刻,A錯誤;約10分鐘是時間間隔,B錯誤;5時42分指的是時刻,C錯誤;約6.5小時指的是時間間隔,D正確。]
7.A [20時09分指的是著陸的時刻,A正確;5分鐘指的是失聯(lián)的時間間隔,B錯誤;8小時指的是返回過程的時間間隔,C錯誤;183天指的是三位航天員在太空的時間間隔,D錯誤。]
8.BC [第3 s末是指時間數(shù)軸上的D點,A錯誤;第5 s內(nèi)是指時間數(shù)軸上的EF段,B正確;前4 s內(nèi)是指時間數(shù)軸上的AE段,C正確;第2 s內(nèi)是指時間數(shù)軸上的BC段,D錯誤。]
9.C [“神舟十五號”飛船和空間站“天和”核心艙成功對接后,在軌繞地球做圓周運動,選地球為參考系,二者都是運動的,A、B錯誤;“神舟十五號”飛船和空間站“天和”核心艙成功對接后,二者相對靜止,C正確,D錯誤。]
10.C [若運動員A以對面的運動員為參考系,他是靜止的,故A錯誤;若運動員A以旁邊的運動員為參考系,地面是運動的,故B錯誤;當(dāng)他俯視大地時,看到大地迎面而來,是以他自己為參考系的,故C正確;以大地為參考系,運動員是運動的,故D錯誤。]
11.AC [同向運動時,甲觀察乙是以甲為參考系,此時乙以5 m/s的速度遠離,故A正確;同向運動時,乙觀察甲是以乙為參考系,此時甲以5 m/s的速度遠離,故B錯誤;反向運動時,甲觀察乙是以甲為參考系,此時乙以15 m/s的速度遠離,故C正確;反向運動時,乙觀察甲是以乙為參考系,此時甲以15 m/s的速度遠離,故D錯誤。]
12.D [根據(jù)旗幟的飄動情況可以判斷風(fēng)向左吹,甲火炬手所傳遞的圣火火焰向左飄,所以甲火炬手可能相對于旗桿靜止,也可能向右運動,還可能向左運動但甲火炬手的運動速度比風(fēng)速小;乙火炬手所傳遞的圣火火焰向右飄,表明乙火炬手一定相對于旗桿向左運動,且運動速度比風(fēng)速大,選項D正確。]
13.ABD [甲看到樓房勻速上升,說明甲相對于地面勻速下降。乙看到甲勻速上升,說明乙相對于甲勻速下降,則乙相對于地面勻速下降,且v乙>v甲。丙看到乙勻速下降,丙可能停在空中,也可能向上勻速運動,或勻速下降,只不過下降速度小于乙的速度,故A、B、D正確。]第1節(jié) 空間和時間
學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.理解機械運動的定義。2.掌握描述運動的方法,學(xué)會用坐標(biāo)軸確定物體的位置。3.知道時間、時刻的區(qū)別。
知識點一 參考系的確定和應(yīng)用
觀察圖中所展現(xiàn)的生活情景,完成下列問題。
(1)在汽車行駛過程中,小華和司機的相對位置________(選填“變化”或“沒變”),所以說小華相對于司機是__________(選填“運動”或“靜止”)的。
(2)在汽車行駛過程中,小華和小明的相對位置________(選填“變化”或“沒變”),所以說小華相對于小明是__________(選填“運動”或“靜止”)的。
1.機械運動:指一個物體相對于其他物體的________隨時間的變化,簡稱運動。
2.參考系
(1)定義:動與靜是________的,人們必須確定一個參照物來描述物體的運動,這種________稱為參考系。
(2)選取原則:①參考系的選取是________。
②以觀測方便和使運動的描述盡可能簡單為原則。
③研究地面上物體的運動時,常選地面或相對地面靜止的物體作為參考系。
(3)參考系對觀察結(jié)果的影響:對于同一個運動,選擇的參考系不同,描述運動的結(jié)果就________相同。若參考系選擇________,則可使研究的問題簡化。
【思考】
漢語成語中有一個“形影不離”的成語,意思是人的身體和影子分不開,形容關(guān)系密切,經(jīng)常在一起。在晴天的早上,某同學(xué)在操場上沿直線跑步,以地面為參考系,影子是運動的還是靜止的?以人為參考系,影子是運動的還是靜止的?這個事例說明了什么?
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例1 (2024·福州高一期末)如圖所示,一位來中國旅行的瑞典人,將一枚硬幣豎立在以時速300公里飛馳的京滬高鐵窗臺上,硬幣竟然能夠屹立不倒。若該外國友人說這枚硬幣處于靜止?fàn)顟B(tài),則他所選擇的參考系可能是(  )
A.鐵路旁的房屋
B.車廂內(nèi)走動的乘客
C.車廂內(nèi)靜坐著的其他乘客
D.旁邊軌道上交錯而過的高鐵
分析有關(guān)參考系問題的方法
(1)靜物法:明確觀察到的現(xiàn)象中,什么物體是運動的,什么物體是靜止的,靜止的物體可能就是參考系。
(2)假設(shè)法:假設(shè)以某物體為參考系,看對所研究物體運動的描述是否與觀察到的結(jié)果一致。若一致,該物體可能就是參考系。  
訓(xùn)練1 如圖所示,一架執(zhí)行救援任務(wù)的直升機懸停在空中,救生員抱著傷病員,纜繩正在將他們拉上飛機。若以救生員為參考系,則處于靜止?fàn)顟B(tài)的是(  )
A.傷病員 B.直升機
C.地面 D.直升機駕駛員
訓(xùn)練2 (多選)(魯科版P17節(jié)練習(xí)3改編)在摩托艇比賽中,前面的摩托艇以34 m/s的速度向南行駛,后面的摩托艇以31 m/s的速度也向南行駛。下列說法正確的是(  )
A.以前面的摩托艇為參考系,后面的摩托艇向南行駛,相對速度是3 m/s
B.以前面的摩托艇為參考系,后面的摩托艇向北行駛,相對速度是3 m/s
C.以后面的摩托艇為參考系,前面的摩托艇向南行駛,相對速度是3 m/s
D.以后面的摩托艇為參考系,前面的摩托艇向北行駛,相對速度是65 m/s
知識點二 空間位置的描述
根據(jù)圖中情景,回答下列問題。
田徑場上,如何定量描述運動員的位置呢?要描述百米賽跑運動員在運動中的位置,需要建立什么樣的坐標(biāo)系?要描述800米賽跑運動員在運動中的位置,需要建立什么樣的坐標(biāo)系?在足球場上,要描述足球的位置,需要建立什么樣的坐標(biāo)系?
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1.建系目的:為了定量描述物體的空間位置及____________。
2.坐標(biāo)系的三要素:________、________和單位長度。
3.常用坐標(biāo)系的種類有:一維坐標(biāo)系、________________和________________。
【思考】
1.描述物體的運動,我們需要確定參考系,而描述物體的空間位置又要建立坐標(biāo)系,請思考“參考系”和“坐標(biāo)系”有何聯(lián)系?
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2.以北京長安街為坐標(biāo)軸x,向東為正方向,以天安門中心所對的長安街中心為坐標(biāo)原點O,建立一維坐標(biāo)系。一輛汽車最初在原點以西3 km處,幾分鐘后行駛到原點以東2 km處。
(1)這輛汽車的最初位置和最終位置分別是多少?
(2)如果將坐標(biāo)原點向西移5 km,則這輛汽車的最初位置和最終位置分別是多少?
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例2 有一口井,水面距井口 4 m,現(xiàn)用水桶從井中提水(如圖),水桶出井后又將其提升了1 m。選井口處為坐標(biāo)原點,以水桶豎直向上提升的路線為x軸,向上為正方向,則水桶在水面時的位置和最后的位置坐標(biāo)分別是(  )
A.4 m,1 m B.-4 m,1 m
C.5 m,0 D.-5 m,1 m
訓(xùn)練3 如圖所示,正在由西向東航行的護航艦隊突然發(fā)現(xiàn)在其右前方有一海盜船,根據(jù)軍艦上的定位系統(tǒng)測量知,海盜船在軍艦的正前方1 000 m且偏南方向500 m處。若以軍艦位置為坐標(biāo)原點。
(1)請建立直角坐標(biāo)系,并在坐標(biāo)系中標(biāo)出海盜船的位置;
(2)計算海盜船與軍艦之間的距離。
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描述物體空間位置的步驟
(1)選定參考系,并在參考系上建立坐標(biāo)系,建立坐標(biāo)系時應(yīng)明確坐標(biāo)軸的正方向及其標(biāo)度大小。
(2)根據(jù)物體相對坐標(biāo)原點的距離及方位,在坐標(biāo)系中找出與物體位置相對應(yīng)的坐標(biāo)點。  
知識點三 時間的描述
圖中兩位同學(xué)都提到“時間”,他們所說的“時間”意義相同嗎?
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1.時刻:是指某一瞬間,在表示時間的數(shù)軸上,用________表示。
2.時間:是指兩個時刻的________,在表示時間的數(shù)軸上,用________表示。
3.時刻和時間通常都用t表示。主要單位有秒(s)、分(min)、時(h)。
4.時刻和時間的比較
時刻 時間
區(qū)別 在時間軸上用點表示,時刻與物體的位置相對應(yīng),表示某一瞬時 在時間軸上用線段表示,時間間隔與物體的路程相對應(yīng),表示某一段時間
聯(lián)系 兩個時刻的間隔即為時間,即Δt=t2-t1
【思考】
1.我們平常所說的時間是指時刻還是時間?時刻就是較短的時間,這種說法對嗎?
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2.如圖所示,在時間軸上標(biāo)出“第3 s初”“第3 s末”“第3 s內(nèi)”“前3 s內(nèi)”,然后指出哪些表示時刻,哪些表示時間間隔?
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例3 (2024·廈門高一月考)下列描述涉及的時間,指時刻的是(  )
A.列車員說:“火車到站,停車2分”
B.“抱歉!讓您等了這么久”
C.第二節(jié)課的上課時間是9:00
D.導(dǎo)航顯示從學(xué)校到最近的醫(yī)院駕車時間最短約10分鐘
訓(xùn)練4 如圖所示的時間軸,下列關(guān)于時刻和時間的說法中正確的是(  )
A.t2表示時刻,稱為第2 s末或第3 s初,也可以稱為第2 s內(nèi)
B.t0~t2表示時間,稱為最初2 s內(nèi)或第2 s內(nèi)
C.t1~t2表示時間,稱為第2 s內(nèi),時長是1 s
D.tn~tn+1,表示時間,稱為第n s內(nèi)
歸納提升 時刻與時間間隔的比較
時刻 時間間隔
物理意義 指某一瞬間 指兩個時刻的間隔
描述對象 某一狀態(tài) 某一過程
時間軸上 表示方法 用點表示 用線段表示
描述 關(guān)鍵詞 “第n s初” “第n s末”等 “n s內(nèi)”“第n s內(nèi)” “前n s”“后n s內(nèi)”等
聯(lián)系 兩個時刻之間為一段時間間隔,時間間隔能表示運動的一個過程,好比一段錄像;時刻表示運動的一瞬間,好比一張照片
隨堂對點自測
1.(參考系)坐在行駛公交車上的某同學(xué),看到公路旁的樓房在向后退,而與該公交車同向行駛的電動車卻是靜止的,則該同學(xué)選擇的參考系是(  )
A.大地 B.太陽
C.公交車 D.公路旁的樓房
2.(空間位置的描述)在六十周年國慶盛典上,游行的隊伍和彩車依次從天安門經(jīng)過,以北京長安街為坐標(biāo)軸,向西為正方向,以長安街中心為原點O,建立一維坐標(biāo)系。一輛彩車最初在原點以東3 km處,一段時間后行駛到原點以西 2 km處。這輛彩車的最初位置和最終位置坐標(biāo)分別是(  )
A.3 km,2 km B.-3 km,2 km
C.3 km,-2 km D.-3 km,-2 km
3.(時間的描述)(2024·江西南昌高一期中)據(jù)報道,北京時間2021年5月26日出現(xiàn)的月全食現(xiàn)象從16時46分開始,至21時51分結(jié)束,全部過程歷時5小時零5分,其中本影食歷時3小時零8分。下列說法正確的是(  )
A.“16時46分”是時間間隔
B.“21時51分”是時刻
C.“5小時零5分”是時刻
D.“3小時零8分”是時刻
第1節(jié) 空間和時間
知識點一
導(dǎo)學(xué) 提示 (1)沒變 靜止 (2)變化 運動
知識梳理
1.位置 2.(1)相對 參照物 (2)①任意的 (3)不一定 恰當(dāng)
[思考] 提示 運動 靜止 同一個運動,選擇的參考系不同,描述運動的結(jié)果就不一定相同。
例1 C [因為硬幣豎立在以時速300公里飛馳的京滬高鐵窗臺上時,外國友人說這枚硬幣處于靜止?fàn)顟B(tài),說明硬幣和高鐵相對靜止,所以應(yīng)該選擇高鐵本身或高鐵上相對高鐵靜止不動的物體作為參考系,故C正確。]
訓(xùn)練1 A [若以救生員為參考系,直升機、地面和直升機駕駛員都在向下運動,傷病員相對救生員位置不變,處于靜止?fàn)顟B(tài),故選項A正確。]
訓(xùn)練2 BC [兩艘摩托艇都向南行駛,以前面的摩托艇為參考系,后面的摩托艇向北行駛,相對速度是3 m/s,A錯誤,B正確;以后面的摩托艇為參考系,前面的摩托艇向南行駛,相對速度是3 m/s,C正確,D錯誤。]
知識點二
導(dǎo)學(xué) 提示 田徑場上,要定量描述運動員的位置應(yīng)建立坐標(biāo)系;在描述百米賽跑運動員的位置時,因運動員是在一條直線上運動,故建立一維坐標(biāo)系即可;在描述800米賽跑運動員的位置時,因800米跑道是彎曲的,運動員在平面內(nèi)運動,此時應(yīng)建立二維直角坐標(biāo)系;足球場上,足球并非在同一平面內(nèi)運動,故應(yīng)建立三維直角坐標(biāo)系才能描述足球的位置。
知識梳理
1.位置變化 2.原點 正方向 3.二維直角坐標(biāo)系 三維直角坐標(biāo)系
[思考]
1.提示 只有確定了參考系后,才能定性分析物體的運動。只有在參考系上建立了坐標(biāo)系后,才能定量分析物體的運動。
2.提示 (1)坐標(biāo)軸的正方向向東,則位置在原點以東為正,在原點以西為負(fù),汽車最初在原點以西且距原點3 km,所以,最初位置是-3 km,同理最終位置是
2 km。
(2)坐標(biāo)原點西移5 km后,最初位置在原點的東方,距原點2 km。最終位置還在原點以東,距離變?yōu)? km。
例2 B [選井口處為原點,向上為正方向,則水桶在水面時在井口的下方,離井口4 m,所以坐標(biāo)為-4 m;出井后,在井口上方離井口1 m,所以坐標(biāo)為1 m,故B正確,A、C、D錯誤。]
訓(xùn)練3 (1)見解析 (2)5×102 m
解析 (1)以軍艦位置為坐標(biāo)原點,選取向東方向為y軸的正方向,向南方向為x軸的正方向建立直角坐標(biāo)系;海盜船的x軸坐標(biāo)為x=500 m,y軸坐標(biāo)為y=
1 000 m,其坐標(biāo)位置如圖所示。
(2)海盜船與軍艦之間的距離為
l= m=5×102 m。
知識點三
導(dǎo)學(xué) 提示 不同。“上課時間”指的是一瞬間;“10分鐘的時間”指的是一段時間。
知識梳理
1.點 2.間隔 線段
[思考]
1.提示 我們平常所說的時間,有時指時間,有時指時刻,依情況而定。時刻不是較短的時間。
2.提示 它們在時間軸上的位置,如圖所示:
“第3 s初”“第3 s末”表示時刻,“第3 s內(nèi)”“前3 s內(nèi)”表示時間間隔。
例3 C [列車員說:“火車到站,停車2分”表示一段時間,是時間段,故A不符題意;“抱歉!讓您等了這么久”表示等待的時間,是時間段,故B不符題意;第二節(jié)課的上課時間是9:00,是時刻,故C符合題意;駕車時間指時間段,故D不符題意。]
訓(xùn)練4 C [t2表示時刻,稱為第2 s末或第3 s初,不是第2 s內(nèi),故A錯誤;t0~t2表示時間,稱為最初2 s內(nèi),不是第2 s內(nèi),故B錯誤;t1~t2表示兩個時刻的間隔,是時間,稱為第2 s內(nèi),時長為1 s,故C正確;tn~tn+1表示時間,稱為第(n+1) s內(nèi),故D錯誤。]
隨堂對點自測
1.C [公路旁的樓房相對公交車向后退,與公交車同向行駛的電動車相對公交車靜止,都是以公交車為參考系,故A、B、D錯誤,C正確。]
2.B [坐標(biāo)軸的正方向向西,則位置在坐標(biāo)原點以西為正,在坐標(biāo)原點以東為負(fù),汽車最初在原點以東距原點3 km處,所以最初位置是-3 km,同理最終位置是
2 km,故B正確,A、C、D錯誤。]
3.B [“16時46分”是時間點,指時刻,故A錯誤;“21時51分” 是時間點,指時刻,故B正確;“5小時零5分”和“3小時零8分”均是一段時間,指時間間隔,故C、D錯誤。](共49張PPT)
第1節(jié) 空間和時間
第1章 運動的描述
1.理解機械運動的定義。
2.掌握描述運動的方法,學(xué)會用坐標(biāo)軸確定物體的位置。
3.知道時間、時刻的區(qū)別。
學(xué)習(xí)目標(biāo)
目 錄
CONTENTS
知識點
01
隨堂對點自測
02
課后鞏固訓(xùn)練
03
知識點
1
知識點二 空間位置的描述
知識點一 參考系的確定和應(yīng)用
知識點三 時間的描述
知識點一 參考系的確定和應(yīng)用
觀察圖中所展現(xiàn)的生活情景,完成
下列問題。
(1)在汽車行駛過程中,小華和司機的相對位置
________(選填“變化”或“沒變”),所以說
小華相對于司機是__________(選填“運動”或
“靜止”)的。
(2)在汽車行駛過程中,小華和小明的相對位置________(選填“變化”或“沒變”),所以說小華相對于小明是__________(選填“運動”或“靜止”)的。
提示 (1)沒變 靜止 (2)變化 運動
1.機械運動:指一個物體相對于其他物體的______隨時間的變化,簡稱運動。
2.參考系
(1)定義:動與靜是______的,人們必須確定一個參照物來描述物體的運動,這種________稱為參考系。
(2)選取原則:①參考系的選取是________。
②以觀測方便和使運動的描述盡可能簡單為原則。
③研究地面上物體的運動時,常選地面或相對地面靜止的物體作為參考系。
(3)參考系對觀察結(jié)果的影響:對于同一個運動,選擇的參考系不同,描述運動的結(jié)果就________相同。若參考系選擇______,則可使研究的問題簡化。
位置
相對
參照物
任意的
不一定
恰當(dāng)
【思考】
漢語成語中有一個“形影不離”的成語,意思是人的身體和影子分不開,形容關(guān)系密切,經(jīng)常在一起。在晴天的早上,某同學(xué)在操場上沿直線跑步,以地面為參考系,影子是運動的還是靜止的?以人為參考系,影子是運動的還是靜止的?這個事例說明了什么?
提示 運動 靜止 同一個運動,選擇的參考系不同,描述運動的結(jié)果就不一定相同。
C
例1 (2024·福州高一期末)如圖所示,一位來中國旅行的瑞典人,將一枚硬幣豎立在以時速300公里飛馳的京滬高鐵窗臺上,硬幣竟然能夠屹立不倒。若該外國友人說這枚硬幣處于靜止?fàn)顟B(tài),則他所選擇的參考系可能是(  )
A.鐵路旁的房屋
B.車廂內(nèi)走動的乘客
C.車廂內(nèi)靜坐著的其他乘客
D.旁邊軌道上交錯而過的高鐵
解析 因為硬幣豎立在以時速300公里飛馳的京滬高鐵窗臺上時,外國友人說這枚硬幣處于靜止?fàn)顟B(tài),說明硬幣和高鐵相對靜止,所以應(yīng)該選擇高鐵本身或高鐵上相對高鐵靜止不動的物體作為參考系,故C正確。
分析有關(guān)參考系問題的方法
(1)靜物法:明確觀察到的現(xiàn)象中,什么物體是運動的,什么物體是靜止的,靜止的物體可能就是參考系。
(2)假設(shè)法:假設(shè)以某物體為參考系,看對所研究物體運動的描述是否與觀察到的結(jié)果一致。若一致,該物體可能就是參考系。  
訓(xùn)練1 如圖所示,一架執(zhí)行救援任務(wù)的直升機懸停在空中,救生員抱著傷病員,纜繩正在將他們拉上飛機。若以救生員為參考系,則處于靜止?fàn)顟B(tài)的是(  )
A.傷病員 B.直升機
C.地面 D.直升機駕駛員
A
解析 若以救生員為參考系,直升機、地面和直升機駕駛員都在向下運動,傷病員相對救生員位置不變,處于靜止?fàn)顟B(tài),故選項A正確。
BC
訓(xùn)練2 (多選)(魯科版P17節(jié)練習(xí)3改編)在摩托艇比賽中,前面的摩托艇以34 m/s的速度向南行駛,后面的摩托艇以31 m/s的速度也向南行駛。下列說法正確的是(  )
A.以前面的摩托艇為參考系,后面的摩托艇向南行駛,相對速度是3 m/s
B.以前面的摩托艇為參考系,后面的摩托艇向北行駛,相對速度是3 m/s
C.以后面的摩托艇為參考系,前面的摩托艇向南行駛,相對速度是3 m/s
D.以后面的摩托艇為參考系,前面的摩托艇向北行駛,相對速度是65 m/s
解析 兩艘摩托艇都向南行駛,以前面的摩托艇為參考系,后面的摩托艇向北行駛,相對速度是3 m/s,A錯誤,B正確;以后面的摩托艇為參考系,前面的摩托艇向南行駛,相對速度是3 m/s,C正確,D錯誤。
知識點二 空間位置的描述
根據(jù)圖中情景,回答下列問題。
田徑場上,如何定量描述運動員的位置呢?要描述百米賽跑運動員在運動中的位置,需要建立什么樣的坐標(biāo)系?要描述800米賽跑運動員在運動中的位置,需要建立什么樣的坐標(biāo)系?在足球場上,要描述足球的位置,需要建立什么樣的坐標(biāo)系?
提示 田徑場上,要定量描述運動員的位置應(yīng)建立坐標(biāo)系;在描述百米賽跑運動員的位置時,因運動員是在一條直線上運動,故建立一維坐標(biāo)系即可;在描述800米賽跑運動員的位置時,因800米跑道是彎曲的,運動員在平面內(nèi)運動,此時應(yīng)建立二維直角坐標(biāo)系;足球場上,足球并非在同一平面內(nèi)運動,故應(yīng)建立三維直角坐標(biāo)系才能描述足球的位置。
1.建系目的:為了定量描述物體的空間位置及__________。
2.坐標(biāo)系的三要素:______、________和單位長度。
3.常用坐標(biāo)系的種類有:一維坐標(biāo)系、________________和________________。
位置變化
原點
正方向
二維直角坐標(biāo)系
三維直角坐標(biāo)系
【思考】
1.描述物體的運動,我們需要確定參考系,而描述物體的空間位置又要建立坐標(biāo)系,請思考“參考系”和“坐標(biāo)系”有何聯(lián)系?
提示 只有確定了參考系后,才能定性分析物體的運動。只有在參考系上建立了坐標(biāo)系后,才能定量分析物體的運動。
2.以北京長安街為坐標(biāo)軸x,向東為正方向,以天安門中心所對的長安街中心為坐標(biāo)原點O,建立一維坐標(biāo)系。一輛汽車最初在原點以西3 km處,幾分鐘后行駛到原點以東2 km處。
(1)這輛汽車的最初位置和最終位置分別是多少?
(2)如果將坐標(biāo)原點向西移5 km,則這輛汽車的最初位置和最終位置分別是多少?
提示 (1)坐標(biāo)軸的正方向向東,則位置在原點以東為正,在原點以西為負(fù),汽車最初在原點以西且距原點3 km,所以,最初位置是-3 km,同理最終位置是
2 km。
(2)坐標(biāo)原點西移5 km后,最初位置在原點的東方,距原點2 km。最終位置還在原點以東,距離變?yōu)? km。
B
例2 有一口井,水面距井口 4 m,現(xiàn)用水桶從井中提水(如圖),水桶出井后又將其提升了1 m。選井口處為坐標(biāo)原點,以水桶豎直向上提升的路線為x軸,向上為正方向,則水桶在水面時的位置和最后的位置坐標(biāo)分別是(  )
A.4 m,1 m B.-4 m,1 m
C.5 m,0 D.-5 m,1 m
解析 選井口處為原點,向上為正方向,則水桶在水面時在井口的下方,離井口4 m,所以坐標(biāo)為-4 m;出井后,在井口上方離井口1 m,所以坐標(biāo)為1 m,故B正確,A、C、D錯誤。
訓(xùn)練3 如圖所示,正在由西向東航行的護航艦隊突然發(fā)現(xiàn)在其右前方有一海盜船,根據(jù)軍艦上的定位系統(tǒng)測量知,海盜船在軍艦的正前方1 000 m且偏南方向500 m處。若以軍艦位置為坐標(biāo)原點。
(1)請建立直角坐標(biāo)系,并在坐標(biāo)系中標(biāo)出海盜船的位置;
(2)計算海盜船與軍艦之間的距離。
解析 (1)以軍艦位置為坐標(biāo)原點,選取向東方向為y軸的正方向,向南方向為x軸的正方向建立直角坐標(biāo)系;海盜船的x軸坐標(biāo)為x=500 m,y軸坐標(biāo)為y=1 000 m,其坐標(biāo)位置如圖所示。
(2)海盜船與軍艦之間的距離為
描述物體空間位置的步驟
(1)選定參考系,并在參考系上建立坐標(biāo)系,建立坐標(biāo)系時應(yīng)明確坐標(biāo)軸的正方向及其標(biāo)度大小。
(2)根據(jù)物體相對坐標(biāo)原點的距離及方位,在坐標(biāo)系中找出與物體位置相對應(yīng)的坐標(biāo)點。 
 知識點三 時間的描述
圖中兩位同學(xué)都提到“時間”,他們所說的“時間”意義相同嗎?
提示 不同。“上課時間”指的是一瞬間;“10分鐘的時間”指的是一段時間。
1.時刻:是指某一瞬間,在表示時間的數(shù)軸上,用____表示。
2.時間:是指兩個時刻的______,在表示時間的數(shù)軸上,用______表示。
3.時刻和時間通常都用t表示。主要單位有秒(s)、分(min)、時(h)。
4.時刻和時間的比較

間隔
線段
時刻 時間
區(qū)別 在時間軸上用點表示,時刻與物體的位置相對應(yīng),表示某一瞬時 在時間軸上用線段表示,時間間隔與物體的路程相對應(yīng),表示某一段時間
聯(lián)系 兩個時刻的間隔即為時間,即Δt=t2-t1
【思考】
1.我們平常所說的時間是指時刻還是時間?時刻就是較短的時間,這種說法對嗎?
提示 我們平常所說的時間,有時指時間,有時指時刻,依情況而定。時刻不是較短的時間。
2.如圖所示,在時間軸上標(biāo)出“第3 s初”“第3 s末”“第3 s內(nèi)”“前3 s內(nèi)”,然后指出哪些表示時刻,哪些表示時間間隔?
提示 它們在時間軸上的位置,如圖所示:
“第3 s初”“第3 s末”表示時刻,“第3 s內(nèi)”“前3 s內(nèi)”表示時間間隔。
C
例3 (2024·廈門高一月考)下列描述涉及的時間,指時刻的是(  )
A.列車員說:“火車到站,停車2分”
B.“抱歉!讓您等了這么久”
C.第二節(jié)課的上課時間是9:00
D.導(dǎo)航顯示從學(xué)校到最近的醫(yī)院駕車時間最短約10分鐘
解析 列車員說:“火車到站,停車2分”表示一段時間,是時間段,故A不符題意;“抱歉!讓您等了這么久”表示等待的時間,是時間段,故B不符題意;第二節(jié)課的上課時間是9:00,是時刻,故C符合題意;駕車時間指時間段,故D不符題意。
訓(xùn)練4 如圖所示的時間軸,下列關(guān)于時刻和時間的說法中正確的是(  )
A.t2表示時刻,稱為第2 s末或第3 s初,也可以稱為第2 s內(nèi)
B.t0~t2表示時間,稱為最初2 s內(nèi)或第2 s內(nèi)
C.t1~t2表示時間,稱為第2 s內(nèi),時長是1 s
D.tn~tn+1,表示時間,稱為第n s內(nèi)
C
解析 t2表示時刻,稱為第2 s末或第3 s初,不是第2 s內(nèi),故A錯誤;t0~t2表示時間,稱為最初2 s內(nèi),不是第2 s內(nèi),故B錯誤;t1~t2表示兩個時刻的間隔,是時間,稱為第2 s內(nèi),時長為1 s,故C正確;tn~tn+1表示時間,稱為第(n+1) s內(nèi),故D錯誤。
歸納提升 時刻與時間間隔的比較
時刻 時間間隔
物理意義 指某一瞬間 指兩個時刻的間隔
描述對象 某一狀態(tài) 某一過程
時間軸上表示方法 用點表示 用線段表示
時刻 時間間隔
描述關(guān)鍵詞 “第n s初” “第n s末”等 “n s內(nèi)”“第n s內(nèi)”
“前n s”“后n s內(nèi)”等
聯(lián)系 兩個時刻之間為一段時間間隔,時間間隔能表示運動的一個過程,好比一段錄像;時刻表示運動的一瞬間,好比一張照片
隨堂對點自測
2
C
1.(參考系)坐在行駛公交車上的某同學(xué),看到公路旁的樓房在向后退,而與該公交車同向行駛的電動車卻是靜止的,則該同學(xué)選擇的參考系是(  )
A.大地 B.太陽
C.公交車 D.公路旁的樓房
解析 公路旁的樓房相對公交車向后退,與公交車同向行駛的電動車相對公交車靜止,都是以公交車為參考系,故A、B、D錯誤,C正確。
B
2.(空間位置的描述)在六十周年國慶盛典上,游行的隊伍和彩車依次從天安門經(jīng)過,以北京長安街為坐標(biāo)軸,向西為正方向,以長安街中心為原點O,建立一維坐標(biāo)系。一輛彩車最初在原點以東3 km處,一段時間后行駛到原點以西
2 km處。這輛彩車的最初位置和最終位置坐標(biāo)分別是(  )
A.3 km,2 km B.-3 km,2 km
C.3 km,-2 km D.-3 km,-2 km
解析 坐標(biāo)軸的正方向向西,則位置在坐標(biāo)原點以西為正,在坐標(biāo)原點以東為負(fù),汽車最初在原點以東距原點3 km處,所以最初位置是-3 km,同理最終位置是2 km,故B正確,A、C、D錯誤。
B
3.(時間的描述)(2024·江西南昌高一期中)據(jù)報道,北京時間2021年5月26日出現(xiàn)的月全食現(xiàn)象從16時46分開始,至21時51分結(jié)束,全部過程歷時5小時零5分,其中本影食歷時3小時零8分。下列說法正確的是(  )
A.“16時46分”是時間間隔 B.“21時51分”是時刻
C.“5小時零5分”是時刻 D.“3小時零8分”是時刻
解析 “16時46分”是時間點,指時刻,故A錯誤;“21時51分” 是時間點,指時刻,故B正確;“5小時零5分”和“3小時零8分”均是一段時間,指時間間隔,故C、D錯誤。
課后鞏固訓(xùn)練
3
A
題組一 參考系的確定和應(yīng)用
1.關(guān)于機械運動和參考系,以下說法正確的是(  )
A.描述一個物體的運動時,必須選擇參考系
B.由于運動是絕對的,所以描述運動時無需選定參考系
C.一定要選擇相對地面固定不動的物體作為參考系
D.研究物體的運動時,必須選地球為參考系
解析 對同一個物體的運動情況,選定不同的參考系,其運動形式一般是不一樣的,故研究和描述一個物體的運動時,必須選定參考系,B錯誤,A正確;參考系的選取是任意的,一般本著使研究問題簡單方便的原則,C、D錯誤。
基礎(chǔ)對點練
D
2.如圖所示,飛行員跳傘后飛機上的其他飛行員(甲)和地面上的人(乙)觀察跳傘飛行員的運動后,引發(fā)了對跳傘飛行員運動狀況的爭論,下列說法正確的是(  )
A.研究物體運動時不一定要選取參考系
B.甲、乙兩人的說法中必有一個是錯誤的
C.參考系只能選擇相對于地面靜止的物體
D.他們的爭論是由于參考系的選取不同而引起的
解析 研究物體運動時一定要選取參考系,才能描述物體的運動,A錯誤;甲、乙兩人的說法都是正確的,他們的爭論是由于參考系的選取不同而引起的,選地面為參考系,飛行員沿曲線下落,選飛機為參考系,飛行員沿直線下落,B、C錯誤,D正確。
A
3.如圖所示,一拖掛式房車在小汽車的拖動下沿平直公路勻速行駛。下列說法正確的是(  )
A.選小汽車為參考系,房車是靜止的
B.選地面為參考系,房車是靜止的
C.選房車為參考系,小汽車是運動的
D.選房車為參考系,路旁的樹是靜止的
解析 小汽車和房車以相同速度勻速行駛,選小汽車為參考系,房車是靜止的,選房車為參考系,小汽車是靜止的,故A正確,C錯誤;選地面為參考系,房車是運動的,故B錯誤;選房車為參考系,路旁的樹是運動的,故D錯誤。
A
4.在《與朱元思書》中如下片段:“風(fēng)煙俱靜,天山共色。從流飄蕩,任意東西。”后兩句寫的是詩人乘坐著船隨江水飄蕩,任憑船隨水漂去。從物理學(xué)角度,若詩人認(rèn)為船是靜止的,他選擇的參照物是(  )
A.詩人自己 B.空中飛鳥
C.岸邊青山 D.天上云朵
解析 詩人選擇的參照物是詩人自己,他認(rèn)為船是靜止的,A正確;詩人選擇的參照物是空中飛鳥,船是運動的,B錯誤;詩人選擇的參照物是岸邊青山,船是運動的,C錯誤;詩人選擇的參照物是天上云朵,船是運動的,D錯誤。
C
題組二 空間位置的描述
5.關(guān)于坐標(biāo)系,下列說法不正確的是(  )
A.建立坐標(biāo)系是為了定量描述物體的位置和位置變化
B.坐標(biāo)系都是建立在參考系上的
C.坐標(biāo)系的建立與參考系無關(guān)
D.物體在平面內(nèi)做曲線運動,需要用二維直角坐標(biāo)系確定物體的位置
解析 建立坐標(biāo)系的目的是為了定量描述物體的位置和位置變化,故A正確;坐標(biāo)系必須建立在參考系上,否則無法確定物體的具體位置及位置變化,故B正確,C錯誤;物體在平面內(nèi)做曲線運動時,一維坐標(biāo)系不能反映其位置及位置變化,需建立二維直角坐標(biāo)系,故D正確。
D
題組三 時間的描述
6.2022年11月29日23時08分,神舟十五號載人飛船成功發(fā)射,約10分鐘后,載人飛船與火箭成功分離,進入預(yù)定軌道,神舟十五號載人飛船于11月30日5時42分,成功對接于空間站天和核心艙向前端口,整個對接過程歷時約6.5小時。則(  )
A.23時08分指的是時間間隔 B.約10分鐘指的是時刻
C.5時42分指的是時間間隔 D.約6.5小時指的是時間間隔
解析 時間間隔對應(yīng)時間軸上一條線段,時刻對應(yīng)時間軸上某一個具體點,23時08分指的是時刻,A錯誤;約10分鐘是時間間隔,B錯誤;5時42分指的是時刻,C錯誤;約6.5小時指的是時間間隔,D正確。
A
7.2022年12月5日,搭載著航天員陳冬、劉洋和蔡旭哲的神舟十四號載人飛船返回艙在東風(fēng)著陸場成功著陸。關(guān)于神舟十四號下列數(shù)據(jù)指時刻的是(  )
A.返回艙于20時09分成功著陸
B.返回艙穿越“黑障”過程中會和地面失聯(lián)約5分鐘
C.神舟十四號整個返回過程約8小時
D.三位航天員此次出征太空歷時183天
解析 20時09分指的是著陸的時刻,A正確;5分鐘指的是失聯(lián)的時間間隔,B錯誤;8小時指的是返回過程的時間間隔,C錯誤;183天指的是三位航天員在太空的時間間隔,D錯誤。
BC
8.(多選)仔細(xì)觀察如圖所示的時間數(shù)軸,下列說法正確的是(  )
A.第3 s末是指時間數(shù)軸上的E點
B.第5 s內(nèi)是指時間數(shù)軸上的EF段
C.前4 s內(nèi)是指時間數(shù)軸上的AE段
D.第2 s內(nèi)是指時間數(shù)軸上的C點
解析 第3 s末是指時間數(shù)軸上的D點,A錯誤;第5 s內(nèi)是指時間數(shù)軸上的EF段,B正確;前4 s內(nèi)是指時間數(shù)軸上的AE段,C正確;第2 s內(nèi)是指時間數(shù)軸上的BC段,D錯誤。
C
9.(2023·1月浙江選考,3)“神舟十五號”飛船和空間站“天和”核心艙成功對接后,在軌運行如圖所示,則(  )
綜合提升練
A.選地球為參考系,“天和”是靜止的
B.選地球為參考系,“神舟十五號”是靜止的
C.選“天和”為參考系,“神舟十五號”是靜止的
D.選“神舟十五號”為參考系,“天和”是運動的
解析 “神舟十五號”飛船和空間站“天和”核心艙成功對接后,在軌繞地球做圓周運動,選地球為參考系,二者都是運動的,A、B錯誤;“神舟十五號”飛船和空間站“天和”核心艙成功對接后,二者相對靜止,C正確,D錯誤。
C
10.特技跳傘運動員的空中造型圖如圖所示。當(dāng)運動員保持該造型向下落時,其中一名運動員A俯視大地時,看到大地迎面而來。下列說法正確的是(  )
A.若運動員A以對面的運動員為參考系,他是運動的
B.若運動員A以旁邊的運動員為參考系,地面是靜止的
C.當(dāng)他俯視大地時,看到大地迎面而來,是以他自己為參考系的
D.以大地為參考系,運動員是靜止的
解析 若運動員A以對面的運動員為參考系,他是靜止的,故A錯誤;若運動員A以旁邊的運動員為參考系,地面是運動的,故B錯誤;當(dāng)他俯視大地時,看到大地迎面而來,是以他自己為參考系的,故C正確;以大地為參考系,運動員是運動的,故D錯誤。
AC
11.(多選)在平直公路上,甲以10 m/s的速度運動,乙以5 m/s的速度運動,甲、乙從同一地點出發(fā),則(  )
A.同向運動時,甲觀察到乙以5 m/s的速度遠離
B.同向運動時,乙觀察到甲以5 m/s的速度靠近
C.反向運動時,甲觀察到乙以15 m/s的速度遠離
D.反向運動時,乙觀察到甲以15 m/s的速度靠近
解析 同向運動時,甲觀察乙是以甲為參考系,此時乙以5 m/s的速度遠離,故A正確;同向運動時,乙觀察甲是以乙為參考系,此時甲以5 m/s的速度遠離,故B錯誤;反向運動時,甲觀察乙是以甲為參考系,此時乙以15 m/s的速度遠離,故C正確;反向運動時,乙觀察甲是以乙為參考系,此時甲以15 m/s的速度遠離,故D錯誤。
D
12.火炬?zhèn)鬟f是各種重大體育賽事的重要環(huán)節(jié)。在某次運動會火炬?zhèn)鬟f中,觀察到同一地點的旗幟和甲、乙兩火炬手所傳遞的圣火火焰如圖所示。關(guān)于甲、乙兩火炬手相對于靜止旗桿的運動情況,下列說法中正確的是(  )
A.甲、乙兩火炬手一定都在向右運動
B.甲、乙兩火炬手一定都在向左運動
C.甲火炬手一定向右運動,乙火炬手一定向左運動
D.甲火炬手可能靜止,乙火炬手一定向左運動
解析 根據(jù)旗幟的飄動情況可以判斷風(fēng)向左吹,甲火炬手所傳遞的圣火火焰向左飄,所以甲火炬手可能相對于旗桿靜止,也可能向右運動,還可能向左運動但甲火炬手的運動速度比風(fēng)速小;乙火炬手所傳遞的圣火火焰向右飄,表明乙火炬手一定相對于旗桿向左運動,且運動速度比風(fēng)速大,選項D正確。
ABD
培優(yōu)加強練
13.(多選)甲、乙、丙三人各乘一個熱氣球,甲看到樓房勻速上升,乙看到甲勻速上升,丙看到乙勻速下降。那么,從地面上看,甲、乙、丙三人的運動情況可能是(   )
A.甲、乙勻速下降,v乙>v甲,丙停在空中
B.甲、乙勻速下降,v乙>v甲,丙勻速上升
C.甲、乙勻速下降,v乙>v甲,丙勻速下降,且v丙>v乙
D.甲、乙勻速下降,v乙>v甲,丙勻速下降,且v丙解析 甲看到樓房勻速上升,說明甲相對于地面勻速下降。乙看到甲勻速上升,說明乙相對于甲勻速下降,則乙相對于地面勻速下降,且v乙>v甲。丙看到乙勻速下降,丙可能停在空中,也可能向上勻速運動,或勻速下降,只不過下降速度小于乙的速度,故A、B、D正確。

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