【学霸笔记】第一章 1.质点 参考系 课件----2027版高中物理人教版必修第一册

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【学霸笔记】第一章 1.质点 参考系 课件----2027版高中物理人教版必修第一册

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现代文阅读Ⅰ
把握共性之“新” 打通应考之“脉”
第一章 运动的描述
1.质点 参考系
[学习目标] 1.了解质点的含义。知道将物体抽象为质点的条件,能将特定实际情境中的物体抽象成质点。2.了解参考系的概念及其对描述物体运动的意义,体会运动的相对性和绝对性。3.体会建构物理模型的思维方式,认识物理模型在探索自然规律中的作用。
[教用·问题初探]——通过让学生回答问题来了解预习教材的情况
问题1 物体能看成质点的条件是什么?
问题2 研究同一物体的运动,选择不同的参考系,运动情况一样吗?
探究重构·关键能力达成
【链接教材】 如图所示,一列火车从北京到南京,当我们计算火车的运动时间时,是否还用考虑火车自身的
长度?是否考虑火车轮子的转动情况?
知识点一 物体和质点
提示:否;否。
【知识梳理】 
1.质点的定义:忽略物体的______和______,把它简化为一个具有______的点,这样的点称为质点。
2.把物体看作质点的条件:物体的______和______对所要研究问题的影响可以忽略。
3.理想化模型:在物理学中,突出问题的____________,忽略____________,建立_________的物理模型,是经常采用的一种科学研究方法。
大小
形状
质量
大小
形状
主要因素
次要因素
理想化
【思考讨论】 北京时间2025年5月11日21时27分,我国在太原卫星发射中心使用长征六号改运载火箭,成功将遥感四十号02组卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。该卫星主要用于开展电磁环境探测及相关技术试验。
问题1 科学家研究火箭在发射升空后的空中位置、离地高度、飞行速度、运动轨道等问题时,可否将火箭看成质点?
提示:可以。
问题2 分析火箭分离过程中的姿态、方向时,能否将火箭看成质点?
提示:不能。
问题3 通过对问题1、问题2的分析,体会什么情况下可以将物体看成质点?
提示:一个物体能否看成质点是相对的,研究物体的运动时,若可以不考虑物体的大小和形状,就可以将物体看成质点。
【知识归纳】 
1.物体能看成质点的条件
(1)物体的大小和形状对所要研究的问题无影响,或者有影响但可以忽略不计,则可将物体看成质点。
(2)当物体上各部分的运动情况完全相同时,物体上任何一点的运动情况都能反映该物体的运动,一般可看成质点。
(3)物体有转动,但相对于平动而言可以忽略其转动时,可把物体看成质点。
2.质点的两点说明
(1)质点是用来代替物体的有质量的点,只占有位置而不占有空间,具有被代替物体的全部质量。
(2)质点是一种理想化模型,它是对实际物体的一种科学抽象。
【典例1】 (对质点概念的理解)下列关于“理想化模型”和“质点”的说法中正确的是(  )
A.在物理学中,突出问题的主要因素,忽略次要因素,建立理想化的物理模型并将其作为研究对象,是经常采用的一种科学研究方法
B.“理想化模型”是为了使研究的问题得以简化或研究问题方便而进行的一种科学的抽象,实际存在
C.“质点”是实际物体的一种“简化”,忽略了物体的大小和形状,是实际存在的
D.在苹果园摘苹果,找成熟的大的苹果,可将苹果视为质点
√
A [在物理学中,突出问题的主要因素,忽略次要因素,建立理想化的物理模型并将其作为研究对象,是经常采用的一种科学研究方法,A正确;“理想化模型”是为了使研究的问题得以简化或研究问题方便而进行的一种科学的抽象,实际不存在,B错误;“质点”是实际物体的一种“简化”,忽略了物体的大小和形状,实际不存在,C错误;在苹果园摘苹果,找成熟的大的苹果,苹果的大小不能忽略,不能将苹果视为质点,D错误。]
【典例2】 (质点的应用)某运动会顺利举行,如图所示为运动会中的四个比赛场景。在下列研究中可将运动员视为质点的是(  )
A.研究甲图运动员的
入水动作
B.研究乙图运动员的
空中转体姿态
C.研究丙图运动员在百米比赛中的平均速度
D.研究丁图运动员通过某个攀岩支点的动作
√
C [研究题图甲运动员的入水动作时,运动员的形状和体积对所研究问题的影响不能忽略,此时运动员不能被视为质点,故A错误;研究题图乙运动员的空中转体姿态时,运动员的形状和体积对所研究问题的影响不能忽略,此时运动员不能被视为质点,故B错误;研究题图丙运动员在百米比赛中的平均速度时,运动员的形状和体积对所研究问题的影响能忽略,此时运动员能被视为质点,故C正确;研究题图丁运动员通过某个攀岩支点的动作时,运动员的形状和体积对所研究问题的影响不能忽略,此时运动员不能被视为质点,故D错误。]
【典例3】 (质点的应用)我国水下敷缆机器人如图所示,具有“搜寻—挖沟—敷埋”一体化作业能力。可将机器人看成质点的是(  )
A.操控机器人进行挖沟作业
B.监测机器人搜寻时的转弯姿态
C.定位机器人在敷埋线路上的位置
D.测试机器人敷埋作业时的机械臂动作
√
C [操控机器人进行挖沟作业、监测机器人搜寻时的转弯姿态、测试机器人敷埋作业时的机械臂动作均不能忽略机器人的大小和形状,需要关注机器人本身的变化情况,因此不可以看作质点,定位机器人在敷埋线路上的位置时可以忽略机器人的大小和形状,可以将机器人视为质点。故选C。]
方法技巧 “三步”判断物体能否当作质点
(1)确定问题的性质,即研究目的、观察的重点。
(2)假设物体的形状、大小被忽略,成了一个有质量的“点”。
(3) 若看成了一个有质量的“点”,应思考所要研究的问题或进行的观察是否受影响。若受影响,物体不能被当作质点;若不受影响,物体就能被当作质点。
1.运动与静止
(1)自然界的一切物体都处于永恒的______中,绝对静止的物体是不存在的,即运动是______的。
(2)描述某个物体的运动,总是相对于其他物体而言的,这便是运动的_________。
知识点二 参考系
运动
绝对
相对性
2.参考系
(1)定义:要描述一个物体的运动,首先要选定某个其他物体作为______,观察物体的位置相对于这个“其他物体”是否随时间______,以及怎样变化。这种用来作为参考的物体叫作_________。
(2)参考系对观察结果的影响:参考系可以______选择,但选择不同的参考系来观察同一个物体的运动,观察结果会有所______。
参考
变化
参考系
任意
不同
【思考讨论】 阅兵仪式上,3架运油-20A加油机伸出加油管,分别与2架轰-6N、2架歼-16以及2架歼-20精准对接,组成3个“品”字形编队,模拟空中加油状态从观礼台上空飞过。
问题1 在空中加油机看来,加油时战机的运动情况是怎样的?
提示:静止的,加油时需要保持相对静止。
问题2 从地面上的人看来,空中加油机和战机的运动情况是怎样的?
提示:高速飞行。
问题3 通过上面的例子说明,对于同一个运动的物体,如果选取不同的参考系,所得结果怎样?
提示:结果可能不同也可能相同。
【知识归纳】 
1.参考系的四个特性
相对性 用来作参考系的物体都是假定不动的,被研究的物体是运动的还是静止的,都是相对于参考系而言的
任意性 参考系的选择具有任意性,但应以观测方便和使运动的描述尽可能简单为原则
同一性 比较不同物体的运动时,应该选择同一参考系
差异性 同一运动选择不同的参考系,观察结果会有所不同
2.参考系的选取原则
(1)参考系的选取是任意的。在实际问题中,参考系的选择应以观测方便和使运动的描述尽可能简单为基本原则。
(2)研究地面上物体的运动时,通常情况下选择地面或地面上静止不动的物体为参考系,此时参考系可以省略不写。
(3)研究某一系统中物体的运动时,常选系统为参考系。
(4)要比较不同物体的运动情况时,必须选择同一个参考系。
【典例4】 (对参考系的理解)关于机械运动和参考系,以下说法正确的是(  )
A.研究和描述一个物体的运动时,必须选定参考系
B.由于运动是绝对的,描述运动时,不需要选定参考系
C.一定要选固定不动的物体为参考系
D.研究地面上物体的运动时,必须选地球为参考系
A [研究物体的运动时,首先要选择参考系,参考系的选取是任意的,选项A正确。]
√
【典例5】 (已知运动情况判断参考系)(多选)下列有关运动的描述中,参考系的选取符合描述的是(  )
A.诗句“飞流直下三千尺”是以“飞流”作为参考系的
B.“钱塘观潮时,观众只觉得潮水扑面而来”,是以“潮水”为参考系的
C.“两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山”是以“万重山”为参考系的
D.升国旗时,观察到国旗冉冉升起,观察者是以“旗杆”为参考系的
√
√
CD [诗句“飞流直下三千尺”,研究对象是“飞流”,参考系不是“飞流”本身,故A错误;“钱塘观潮时,观众只觉得潮水扑面而来”,研究对象是“潮水”,参考系不是“潮水”本身,而是以观众自己为参考系,故B错误;“两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山”,研究对象是“轻舟”,参考系是“万重山”,故C正确;升国旗时,观察到国旗冉冉升起,研究对象是“国旗”,由于旗杆和上升的国旗二者位置发生改变,则观察者可以以“旗杆”为参考系,故D正确。]
【典例6】 (参考系中对运动的描述)(多选)云台山是全球首批世界地质公园,其中的青龙峡景点有“云台山第一峡谷”美誉,这里气候独特,水源丰富,植被原始完整,是生态旅游的好去处,乘坐索道缆车除了能观赏怡人的风景以外,还能感受悬挂在高空的刺激感。对于正在乘坐索道缆车观光的某游客来说,以下说法正确的是(  )
A.以自己为参考系,看到对面的山迎面走来
B.以对面的山为参考系,自己静止不动
C.以自己为参考系,看到同一缆车里的人向对面的山不断靠近
D.以所乘坐的缆车为参考系,看到两边的青山绿树向身后走去
√
√
AD [以自己为参考系,相对于山靠近的过程中,看到对面的山迎面走来,故A正确;以对面的山为参考系,相对于山靠近的过程中,看到自己向山运动,故B错误;以自己为参考系,看到同一缆车里的人静止不动,故C错误;以所乘坐的缆车为参考系,看到两边的青山绿树向身后走去,故D正确。]
【教用·备选例题】
【典例1】 下面关于质点的说法正确的是(  )
A.蚂蚁很小,可以把蚂蚁看成质点
B.研究汽车经过某一路牌的时间时,可以把汽车看成质点
C.研究“天宫一号”和“神舟八号”对接时,它们均可看成质点
D.研究篮球运动员的投篮技术动作时,篮球不能看成质点
√
D [若研究的问题中,蚂蚁大小和形状不能忽略,则蚂蚁不能看成质点,故A错误;研究汽车经过某一路牌的时间时,汽车的长度对研究时间影响很大,所以不能忽略汽车的大小和形状,不能把汽车看成质点,故B错误;研究“天宫一号”和“神舟八号”对接时,它们的大小和形状对研究对接时影响很大,所以不能忽略它们的大小和形状,不能看成质点,故C错误;研究篮球运动员的投篮技术动作时,篮球的大小和形状对研究技术动作影响很大,所以不能忽略篮球的大小和形状,不能看成质点,故D正确。]
【典例2】 在摄影中有一种拍摄手法为“追拍法”。如图所示是“追拍法”的成功之作。摄影师和运动员同步运动,在摄影师眼中运动员是静止的,而模糊的背景是运动的。“运动员是静止的”选择的参考系是(  )
A.大地     
B.太阳
C.摄影师
D.地面上的景物
√
C [同一运动选择不同的参考系,观察到的结果往往不同。由于运动员和摄影师以相同的速度运动,故以运动员作为参考系,摄影师是静止的,故运动员的图片是清晰的,但由于背景相对于运动员是运动的,所以背景相对于摄像机是运动的,所以拍摄的背景是模糊的,故“运动员是静止的”选择的参考系是摄影师。]
回归本节知识,完成以下问题:
1.物体可看成质点的条件是什么?
提示:物体的大小和形状对所要研究的问题的影响可以忽略。
2.实际物体可以视为质点的情况有哪几种?
提示:(1)物体的大小、形状可以忽略时。
(2)物体的转动在所研究的问题中不起主要作用时。
(3)研究平动物体的运动情况时。
(4)题目中有特殊说明的物体。
3.参考系的选取有哪些基本要求?
提示:①在实际问题中,以对研究对象的观测、描述及运算方便为原则选取参考系。
②研究地面上物体的运动时,一般情况下选取地面或地面上静止不动的物体为参考系。
③比较不同物体的运动情况时,必须选取同一参考系。
题号
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?题组一 物体和质点
1.将研究对象看作质点,运用的研究方法,下列说法正确的是(  )
A.理想模型法 B.微元法
C.控制变量法 D.极限法
课时分层作业(一) 质点 参考系
√
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说明:单选题每小题4分,多选题每小题6分,本试卷总分56分
A [将研究对象看作质点,运用的研究方法是理想模型法,A正确,B、C、D错误。]
题号
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2.下列关于质点的说法正确的是(  )
A.只有体积很小的物体才能看成质点
B.研究乒乓球的接发球技术时,乒乓球可看作质点
C.质点是一个理想化模型,实际上并不存在
D.质点就是一个有质量的物质点,任何物体都可以看作质点
√
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C [质点是代替物体的有质量的点,质点是理想化模型,实际上并不存在,当所研究的问题中物体的大小和形状可以忽略时,可以将物体看成质点,与物体本身的大小无关,C正确,A、D错误;研究乒乓球的接发球技术时,乒乓球的大小不能忽略,不能看成质点,B错误。]
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3.下列关于女排比赛中的研究对象,可以视为质点的是(  )
A.研究女排比赛中运动员扣球的动作时
B.确定运动员在球场上的位置时
C.研究运动员比赛中发出的旋转球时
D.确定落在边线处排球是否在界内时
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B [研究女排比赛中运动员扣球动作时,运动员的形状对研究结果有较大影响,因此运动员不可视为质点,但确定运动员在球场上的位置时可将运动员视为质点,A错误,B正确;在研究发出的旋转球和落在边线处的排球落点是否在界内时,球的大小和形状对研究结果的影响不可忽略,因此,不能视为质点,C、D错误。]
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4.全球首个以人形机器人为参赛主体的格斗竞技赛事在杭州开赛。如图为两个机器人在格斗时的情境。下面说法错误的是(  )
A.研究机器人的格斗动作时不能将
机器人看成质点
B.研究机器人的翻滚姿态时不能将
机器人看成质点
C.定位机器人某时刻所处的位置时可将机器人看成质点
D.机器人结构复杂,任何情况都不能看成质点
√
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D [研究机器人的格斗动作时,机器人各部分间的运动不可忽略,不能将机器人看成质点,故A正确,不符合题意;定位机器人的翻滚姿态时,机器人各部分间的运动不可忽略,不能将机器人看成质点,故B正确,不符合题意;定位机器人某时刻所处的位置时,机器人的大小、形状可以忽略,可以将机器人看成质点,故C正确,不符合题意;由上述分析可知,当机器人的大小、形状可以忽略时,可以将机器人看成质点,与其结构是否复杂无关,故D错误,符合题意。故选D。]
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?题组二 参考系
5.如图所示,载人火箭的顶端的部分装有发射逃生系统,称为逃逸塔,逃逸塔内部包含航天员乘坐的返回舱。在发射过程中,如果一切正常,逃逸塔不工作,随运载火箭一起升空;如果遇到突发情况,逃逸塔就会自动点火,在短时间脱离运载火箭,从而达
到保护航天员的目的。根据上述信息,下列
说法正确的是(  )
A.火箭正常发射时,逃逸塔相对运载火箭
是运动的
B.火箭正常发射时,地面相对于运载火箭是静止的
C.若火箭发射时遇到突发情况,逃逸塔将与运载火箭发生相对运动
D.若火箭发射时遇到突发情况,航天员与运载火箭始终相对静止
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C [火箭正常发射时,逃逸塔和运载火箭一起运动,处于相对静止状态,地面相对于运载火箭是运动的,选项A、B错误;若火箭发射时遇到突发情况,航天员将随逃逸塔一起脱离运载火箭,则航天员、逃逸塔均与运载火箭发生相对运动,选项C正确,D错误。故选C。]
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6.(多选)在摩托艇比赛中,两艘摩托艇都向南行驶,前面的摩托艇比后面的摩托艇快。下列说法正确的是(  )
A.以前面的摩托艇为参考系,后面的摩托艇向南行驶
B.以前面的摩托艇为参考系,后面的摩托艇向北行驶
C.以后面的摩托艇为参考系,前面的摩托艇向南行驶
D.以后面的摩托艇为参考系,前面的摩托艇向北行驶
√
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BC [以前面的摩托艇为参考系,后面的摩托艇向北行驶;以后面的摩托艇为参考系,前面的摩托艇向南行驶。故B、C正确,A、D错误。]
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7.中国传统古诗词文化具有强大的文化生命力和影响力,部分古诗词描述的自然图景隐含着物理原理,下列古诗词中对物体运动的描述,可以以地面为参考系的是(  )
A.一江春水向东流
B.卧看满天云不动,不知云与我俱东
C.两岸青山相对出
D.巍巍青山两岸走
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A [“一江春水向东流”可以说是水相对地面向东运动,A正确;“卧看满天云不动,不知云与我俱东”、“两岸青山相对出”、“巍巍青山两岸走”均是以作者所乘坐的交通工具(船)为参考系的,B、C、D错误。]
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8.(多选)甲、乙、丙三人各自乘一架直升机。甲看到楼房匀速上升;乙看到甲机匀速上升;丙看到乙机匀速下降;甲看到丙机匀速上升。那么甲、乙、丙相对于地面的运动情况可能是(  )
A.甲、乙匀速下降,且v乙>v甲,丙停在空中
B.甲、乙匀速下降,且v乙>v甲,丙匀速上升
C.甲、乙匀速下降,且v乙>v甲,丙匀速下降,且v丙D.甲、乙匀速下降,且v乙>v甲,丙匀速下降,且v丙>v甲
√
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√
ABC [甲看到楼房匀速上升,说明甲相对于地面匀速下降。乙看到甲机匀速上升,则说明乙只能匀速下降,而且v乙>v甲,丙看到乙机匀速下降,则丙可能停在空中,也可能匀速上升,也可能匀速下降,但是匀速下降时v乙>v丙,甲看到丙机匀速上升,若丙匀速下降,则v甲>v丙。故A、B、C有可能,D不可能。]
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9.一辆汽车在平直公路上向前做匀速直线运动,某时刻汽车车轮边缘上某一点P刚好与地面接触,从此时开始,以地面为参考系,这一点的运动轨迹可能是下列四幅图中的(  )
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A       B C D
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C [以地面为参考系,车轮边缘上某点P随着汽车一起前进,同时随着车轮一起转动,其轨迹应该如选项C所示。]
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10.如图有甲、乙、丙、丁四张照片,在下列情境中可以看成质点的是(  )
A.图甲,研究机器狗行
走时四条腿的协调性
B.图乙,研究复兴号列
车从杭州东站到北京南站的路程
C.图丙,裁判员给跳水运动员评分
D.图丁,教练观察跳高运动员的过杆动作
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B [题图甲,研究机器狗行走时四条腿的协调性,机器狗的形状不可忽略,不能看成质点,故A错误;题图乙,研究复兴号列车从杭州东站到北京南站的路程,列车的长度、形状可忽略,可以看作质点,故B正确;题图丙,裁判员给跳水运动员评分,跳水运动员身体各部分的运动差异不可忽略,跳水运动员不能看成质点,故C错误;题图丁,教练观察跳高运动员的过杆动作,跳高运动员的肢体动作不可忽略,跳高运动员不能看成质点,故D错误。故选B。]
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11.为了全面贯彻落实《中学生日常行为规范》,促使学生养成良好的行为习惯,某学校德育工作处不定期抽查学生日常行为规范,下列说法正确的是(  )
A.检查学生仪容仪表是否合格时可以把学生看成质点
B.研究学生放学回家的行走轨迹时可以把学生看成质点
C.检查学生上课是否打瞌睡时可以把学生看成质点
D.值班老师发现学生晚自习在座位上纹丝不动是以值班老师为参考系
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B [检查学生仪容仪表需观察细节(如发型、衣着),不能忽略形状大小,故A错误;研究学生的行走轨迹时,学生的大小形状不影响轨迹描述,可视为质点,故B正确;检查学生是否打瞌睡需观察身体动作,不能忽略姿态,故C错误;“纹丝不动”是相对于教室或地面而言,而非老师自身,故D错误。故选B。]
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12.如图所示为甲、乙、丙三艘客船在一个码头上的情境图,其中甲船上的乘客看到乙船向东运动,乙船上的乘客看到丙船和码头都向东运动,丙船上的乘客看到甲船向西运动,那么码头上的人看到三艘船的运动情况是(  )
A.三艘船都向东运动
B.甲船向东运动,其余两艘船向西运动
C.乙船向东运动
D.丙船可能静止,可能向东运动,也可能向西运动且速度比甲、乙船的速度都小
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D [乙船上的乘客看到丙船和码头都向东运动,说明乙船是向西运动的,丙可能静止,也可能向西运动,但速度小于乙船速度;甲船上的乘客看到乙船向东运动,说明甲船是向西运动的,且甲船的速度大于乙船的速度;丙船上的乘客看到甲船向西运动,说明丙船可能处于静止状态,也可能向东运动,也可能向西运动且速度比甲船的速度小,综合以上分析可知A、B、C错误,D正确。]
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13.如图所示,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,两条船的运动状态是(  )
A.A船肯定是向左运动的
B.A船肯定是静止的
C.B船可能是静止的
D.B船肯定是向右运动的
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D [因为河岸上的旗杆是固定在地面上的,那么根据旗帜的飘动方向判断,风是从左向右刮的。A船上旗帜向右,有三种可能:一是A船不动,风把旗帜刮向右,二是A船向左运动,风相对于旗帜向右,把旗帜刮向右,三是A船向右运动但运动的速度小于风速,此时风仍能把旗帜刮向右,故A、B错误;如果B船静止不动,那么旗帜的方向应该和河岸上的相同,而现在的旗帜的方向明显和河岸上旗帜方向相反,如果B船向左运动,旗帜只会更加向右,所以B船一定向右运动,而且运动的速度比风速快,这样才会出现题图中旗帜向左飘动的情况,C错误,D正确。]
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