2020学年高中物理第1章、第2章第1节运动、空间和时间讲义+测试(含解析)鲁科版必修1(最新整理
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2019-2020学年高中物理 第1章、第2章 第1节 运动、空间和时间讲义+测试（含解析）鲁科版必修1
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2019-2020学年高中物理 第1章、第2章 第1节 运动、空间和时间讲义+测试（含解析）鲁科版必修1
- 2 - 第1节 运动、空间和时间
1．知道机械运动和参考系的概念，知道对物体运动的描述具有相对性。
2．知道坐标系的种类，会用坐标系描述物体的位置。
3．知道时间和时刻的区别和联系，能用时间数轴表示时刻和时间。
1.撩开物理学的神秘面纱
(1）物理学与自然规律
物理学是研究错误!物质性质、错误!相互作用和错误!运动规律的自然科学.
（2）物理学与社会发展
□04亚里士多德首次提出了物理学。物理学经历了经典力学、热力学理论和错误!分子物理、电磁学理论、量子论和错误!相对论阶段，是自然科学和技术科学的基础,它使人类对自然的认识一步步深入，为人类社会的发展做出了巨大贡献.
2．机械运动
(1)机械运动：是指一个物体相对其他物体的□07位置变化，简称运动，是物质运动的一种基本形式。
（2)参考系：用来描述物体运动的错误!参照物。对于同一个运动，选择的参考系不同,观察和描述的结果错误!不同。
3．空间位置的描述
（1）建立坐标系的目的:描述物体的错误!位置.
(2）坐标系的分类
①一维坐标系:描述物体在一条错误!直线上的位置.
②二维直角坐标系:描述物体在一个错误!平面上的位置。
（3)坐标系的构成：选定的参考点作为错误!原点O,选定坐标轴的错误!正方向，选定坐标的单位长度（如1 km）。
4．时间的描述
（1）时刻:指某一瞬间，在时间数轴上用错误!点来表示。
(2）时间:指两个时刻之间的错误!间隔，在时间数轴上用错误!线段来表示。时刻和时间通常用t表示。
(3)时刻和时间的单位：秒、分、时等，符号分别为错误!s、错误!min、错误!h.飞秒(fs)和阿秒（as）是很小的时间单位，1 fs＝错误!10－15 s,1 as＝错误!10－18 s.
想一想
作为参考系的物体一定是静止在地面上的物体吗? 2019-2020学年高中物理 第1章、第2章 第1节 运动、空间和时间讲义+测试（含解析）鲁科版必修1
- 3 - 提示:不是;参考系的选取是任意的，根据需要和方便选择.
判一判
（1）参照物就是静止不动的物体.（ )
(2)参考系可以任意选取,对同一运动,选择不同的参考系，观察的结果一定相同。( )
(3)描述直线运动时，一般建立一维坐标系。( )
（4)天津开往德州的K625次列车于13点35分从天津发车，13点35分指时间。( )
（5）一分钟可分成60个时刻。( ）
提示：（1）× （2）× （3）√ (4）× (5)×
课堂任务 参考系
1．运动的相对性
（1）描述一个物体的运动情况，取决于所选的参考系，选取的参考系不同，对同一个物体运动的描述可能不同。
（2）相对静止:如果两个物体运动的快慢相同，方向相同,我们就说这两个物体是相对静止的。
（3）平时人们所说的静止的物体,都是指相对静止,绝对静止是没有的。
2．参考系的四个性质
（1）标准性：被选为参考系的物体都是假定不动的，被研究的物体是运动还是静止,都是相对于参考系而言的。
(2）任意性：任何物体都可以作为参考系.
（3）统一性:比较多个物体的运动或研究同一物体在不同阶段运动时应选择同一个参考系。
(4)差异性：对于同一个物体，选择不同的参考系,观察结果可能不同。
3．参考系的选取原则
（1）参考系的选取一般以观察方便和使运动的描述尽可能简单为原则。
（2）通常在研究地面上物体的运动时，如果不加说明，则默认以地面为参考系。
例1 如图所示，由于风,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（ ） 2019-2020学年高中物理 第1章、第2章 第1节 运动、空间和时间讲义+测试（含解析）鲁科版必修1
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A．A船肯定是向左运动的
B．A船肯定是静止的
C．B船肯定是向右运动的
D．B船可能是静止的
(1)河岸上的旗帜向右飘,说明风向哪个方向吹？
提示：向右吹。
（2)该问题除了考虑船的运动方向，还需要考虑什么？
提示:还需要考虑船速与风速的大小关系。
[规范解答］ (1）A船运动情况的确定：由题图知A船与河岸的旗帜均向右飘，所以A船可能相对河岸静止,也可能以任意速度向左运动,还有可能以比风速小的速度向右运动。A、B错误.
(2)B船运动情况的确定:B船中旗帜向左飘，表明B船只能向右运动,且速度大于风速，C正确，D错误。
［完美答案] C
描述物体的运动，首先确定研究对象，并根据题意确定参考系，然后分析所研究物体相对参考系的位置变化情况。
错误! 某校高一的新同学分别乘两辆汽车去市公园游玩。两辆汽车在平直公路上运动，甲车内一同学看见乙车没有运动,而乙车内一同学看见路旁的树木向西移动。如果以地面为参考系,那么,上述观察说明( )
A．甲车不动，乙车向东运动
B．乙车不动,甲车向东运动
C．甲车向西运动,乙车向东运动
D．甲、乙两车以相同的速度都向东运动
答案 D
解析 甲车内同学看到乙车不动,说明甲车和乙车运动情况相同，乙车内同学看到树木向2019-2020学年高中物理 第1章、第2章 第1节 运动、空间和时间讲义+测试（含解析）鲁科版必修1
- 5 - 西运动，说明乙车在向东运动。故D正确，A、B、C错误.
课堂任务 坐标系
1．一维坐标系(直线坐标系）
描述物体在一条直线上运动（如甲壳虫在直藤条上爬行），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＝3 m，若它运动到B点，则此时它的坐标xB＝－2 m（“－"表示沿x轴负方向）.
2．二维坐标系（平面直角坐标系)
描述物体在一平面内运动（如湖面上小船的运动)，即二维运动时，需采用两个坐标确定它的位置。如图喷出的某滴水的运动定位,可以认为是质点A沿轨迹运动，位置在发生变化，通过坐标可以显示出来.
3．三维坐标系(立体坐标系)
描述物体在三维空间的运动(例如:飞机的运动）。需采用x轴、y轴、z轴立体坐标系中三个坐标来确定它的位置，如图所示。 2019-2020学年高中物理 第1章、第2章 第1节 运动、空间和时间讲义+测试（含解析）鲁科版必修1
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例2 以某十字路口的交通岗亭为坐标原点,向东为x轴正方向,向南为y轴正方向,画出坐标系来描述坐标为(－60 m,80 m)的建筑物相对交通岗亭的位置,并求该建筑物距岗亭的距离。
（1)怎么画坐标图？
提示:坐标系的构成要素（原点、单位长度、数字、物理量、单位、正方向)一个都不能少.
（2）求距离要注意什么？
提示：首先是定位，根据坐标定好位置，然后采用数学方法求解。
［规范解答］ 二维坐标系的坐标值顺序为x坐标、y坐标，故该建筑物的坐标x＝－60 m、y＝80 m，该建筑物位于交通岗亭西60 m、南80 m处,即先向西走60 m，再向南走80 m就到达该建筑物处.由勾股定理可知该建筑物距交通岗亭100 m。
[完美答案] 如图所示，100 m
建立坐标系确定物体位置时,首先要确定原点的位置及坐标轴的正方向,再确定研究对象所处的位置坐标.坐标的绝对值表示沿坐标轴离原点的距离,坐标中的“＋”“－"号表示方向，即“＋”表示位于坐标轴的正方向一侧，“－”表示位于坐标轴的负方向一侧. 2019-2020学年高中物理 第1章、第2章 第1节 运动、空间和时间讲义+测试（含解析）鲁科版必修1
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[变式训练2］ 一人在100 m高的楼房顶边缘处做实验，将一质量为m的小球以5 m/s的速度水平向右抛出，当小球在水平方向上运动10 m时，在竖直方向上运动了20 m.
（1)如果以抛出点为坐标原点，怎样表示小球现在所处的位置？
（2)如果以抛出点竖直投影到地面上的点为坐标原点，怎样表示小球现在所处的位置？
答案 见解析
解析 （1)因为小球在二维空间运动，需建立平面直角坐标系，以抛出点为坐标原点，向右为x轴正方向，向上为y轴正方向，那么小球现在的位置为:x＝10 m，y＝－20 m,用坐标表示为(10 m，－20 m）。
（2)以抛出点竖直投影到地面上的点为坐标原点，向右为x轴正方向，向上为y轴正方向，小球现在的位置为：x＝10 m，y＝80 m，用坐标表示为（10 m，80 m)。
课堂任务 时间和时刻
1．时刻和时间的表示方法
（1)时刻:时刻在时间数轴上，用一个点来表示，如第2 s末、第2 s初等是状态量。如图所示。
（2)时间：时间指的是两时刻之间的间隔，在时间数轴上用一段线段来表示，如2 s内、第2 s内等是过程量。如图所示。
