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1.1质点、参考系和坐标系一、教材分析本节教科书的第一段道出了全章教科书的目标，就是研究“怎样描述物体的机械运动”。
教科书一开始就从参考系中明确地抽象出了坐标系的概念，指导思想是强调一般性的科学方法，即为这样的思想作准备：解决问题时首先把实际问题抽象成物理模型，然后用数学方法描述这个模型，并寻求解决的方法。
要研究物体位置的变化问题，首先必须解决位置确定问题，教科书把“物体和质点”当作一个知识点，说明质点是针对物体而言的，实际的“物体”都“占有一定的空间”，在通常的运动过程中，“不同部位的运动情况是不相同的”，从而“给描述运动带来了困难”，解决问题的关键是“能否用一个点来代替物体”。
二、教学目标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。
三、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。
四、教学难点在什么情况下可把物体看出质点五、教学过程(一)预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。
（二）情景导入、展示目标。
在研究某一问题时，对影响结果非常小的因素常忽略。
常建立一些物理模型，这是一种科学抽象。
那以前接触过这样的物理模型吗？如：光滑的水平面、轻质弹簧。
这些都是把摩擦、弹簧质量对研究问题影响极小的因素忽略掉了。
今天我们又要建立一种新的物理模型——质点。
质点，并完成下列问题：设计意图：步步导入，吸引学生的注意力，明确学习目标。
（三）合作探究、精讲点拨。
1、物体和质点填写：（1）质点就是没有，没有，只具有物体的点。
（2）能否把物体看作质点，与物体的大小、形状有关吗？（3）研究一辆汽车在平直公路上的运动，能否把汽车看作质点？要研究这辆汽车车轮的转动情况，能否把汽车看作质点？（4）原子核很小，可以把原子核看作质点吗？（5）运动的质点通过的路线，叫质点的运动；是直线，叫直线运动；是曲线，叫。
高一人教版物理必修一第一章知识点运动的描述1、参考系：描述一个物体的运动时，选来作为标准的的另外的物体。
运动是绝对的，静止是相对的。
一个物体是运动的还是静止的，都是相对于刚体在理想气体而言的。
参考系的舍去是任意的，被选为参考系的物体，我们假定它是竖直的。
选择不同的物体作为参考系，可能可以得出不同的结论，但选择时要而使运动的描述尽量的简单。
通常以地面为惯性。
2、质点：① 定义：用来代替物体的有质量的点。
质点是一种理想化的二维，是科学的抽象。
② 物体可看做质点的客观条件：研究物体的运动之时，物体的大小和大小形状对研究结果的影响可以被忽视。
且物体能否看成质点，要下述问题具体分析。
[关键一点](1)不能以物体的大小和形状为标准来判断物体是否可以看做，关键要看一看所研究问题的性质.当物体的大小和形状对所研究问题的影响可以忽略不计时，物体可视为质点.(2)质点并不是质量很小的点，要区别于几何学之中的“点”.3、时间和时刻：时刻是指某一瞬间，用时间轴上为的一个点来表示，它与状态量相对应;时间是指起始时刻到终止时刻之间的间隔，用时间轴上的一段对角线线段来表示，它与过程量相对应。
4、位移和路程：位移用来描述质点位置的变化，是质点的由初位置指向末位置的有向线段，是矢量;路程是质点运动轨迹参考系的长度，是标量。
5、速度：用来描述质点快慢和方向的物理量，是矢量。
(1)平均速度：是位移与通过这段位移所用时间的比值，其定义式为v = Δx/Δt，方向与位移的方向相同。
卢戈韦对变速运动只能作粗略的描述。
(2)瞬时速度：是质点在某一时刻或通过某一右侧的速度，瞬时速度简称飞行速度，它可以精确变速运动。
瞬时速度的大小简称速率，它是一个标量。
6、加速度：用量记述速度变化快慢的的物理量，其定义式为。
加速度是矢量，其方向与速度的变化量方向相同(警觉与速度警觉性的方向没有关系)，大小由两个因素决定。
易错现象1、忽略位移、速度、加速度的矢量性，只考虑大小，不注意方向。
1．质点：没有形状、大小，而具有质量的点．一个物体能否看成质点，并不取决于这个物体的大小，而是看在所研究的问题中物体的形状、大小和物体上各部分运动情况的差异是否为可以忽略的次要因素，要具体问题具体分析．2．参考系（1）物体相对于其他物体的位置变化，叫做机械运动，简称运动．（2）在描述一个物体运动时，选来作为标准（即假定为不动的）另外的物体，叫做参考系．（3）对参考系应明确以下几点：①运动的相对性：对同一运动物体，选取不同的物体作参考系时，对物体的观察结果往往不同的．②参考系的选取是任意的．在研究实际问题时，选取参考系的基本原则是能对研究对象的运动情况的描述得到尽量的简化，能够使解题显得简捷．③因为今后我们主要讨论地面上的物体的运动，所以通常取地面作为参照系．3．时刻和时间时刻指的是某一瞬间，在时间轴上用一个点来表示，如第2s 末，第5s 末等均为时刻；时间指的是两时刻间的间隔，在时间轴上用一段线段表示，如4s 内（0-4s 末），第4s 内（3s 末到4s 末）等均为时间．反映列车进出站的时刻表叫列车时刻表，而不能叫时间表．（注：3s 末和4s 初表示同一时刻）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看成质点 B ．质量很小的物体都可看成质点C ．不论物体的质量多大，只要物体的尺寸跟物体间距离相比甚小时，就可以看成质点D ．只有低速运动的物体才可看成质点，高速运动的物体不可看做质点运动的描述知识点一：质点、参考系、时间与时刻例题精练2．下列情形中的物体可以看作质点的是（）A.郭晶晶在跳水比赛中B.硬币用力上抛，猜测它落地时是正面朝上还是反面朝上C.奥运会冠军邢慧娜在万米长跑中D.花样滑冰运动员在比赛中E.汽车的后轮，研究汽车牵引力来源F.沿斜槽下滑的小钢球，研究它沿斜槽下滑的速度G.人造卫星，研究绕地球转动H.海平面木箱，研究在水平力作用下先滑动还是先滚动3．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1．标量和矢量（1）标量：有大小没有方向的物理量，如长度，质量，时间，温度，路程，能量等． （2）矢量：既有大小又有方向的物理量，如位移，力，速度，加速度等． （注：矢量相等必须大小相等，方向相同）2．路程和位移（1）位移是表示质点位置变化的物理量．路程是质点运动轨迹的长度．（2）位移是矢量，可以用以初位置指向末位置的一条有向线段来表示．因此，位移的大小等于物体的初位置到末位置的直线距离，位移的方向是由起点指向终点．路程是标量，它是质点运动轨迹的长度．因此其大小与运动路径有关．（3）一般情况下，运动物体的路程与位移大小是不同的．只有当质点做单一方向的直线运动时，路程与位移的大小才相等．下图中质点轨迹ACB 的长度是路程，AB 是位移S ．（4）在研究机械运动时，位移才是能用来描述位置变化的物理量．路程不能用来表达物体的确切位置．比如说某人从O 点起走了50m 路，我们就说不出终了位置在何处．1．下列关于位移和路程的说法中，正确的是（ ） A ．位移大小和路程不一定相等，所以位移才不等于路程 B ．位移的大小等于路程，方向由起点指向终点C ．位移描述物体相对位置的变化，路程描述路径的长短D ．位移描述直线运动，路程描述曲线运动2．一个皮球从5m 高的地方落下，碰撞地面后又反弹起1m ，通过的路程是_____m ，该球经过一系列碰撞后，最终停在地面上，在整个运动过程中皮球的位移是_____m ．知识点二：路程和位移例题精练3．某人沿着半径为R 的水平圆周跑道跑了1.75圈时，他的（ ） A ．路程和位移的大小均为3.5πR BC ．路程为3.5πRD ．路程为0.5πR4．如图所示，质点从圆形上的A 点出发沿圆形逆时针方向运动，一共运动了1周半，在此过程中，质点通过的路程是 m ，位移大小是________m ，方向为______．（圆周半径， AB 为直径，）m 1=R 3=π1．速度、平均速度、瞬时速度、速率和平均速率．（1）速度：表示物体运动快慢的物理量（位移变化快慢），它等于位移s 跟发生这段位移所用时间t 的比值．即s v t ∆=∆（注：s ∆为位移变化量，st∆∆为位移变化率）．速度是矢量，既有大小也有方向，其方向就是物体运动的方向．在国际单位制中，速度的单位是（m/s ）米/秒．（2）平均速度：位移与时间之比．v =s /t 为物体在这段时间（或这段位移）上的平均速度．平均速度也是矢量，其方向就是物体在这段时间内的位移的方向．（3）瞬时速度是指运动物体在某一时刻（或某一位置）的速度．从物理含义上看，瞬时速度指某一时刻附近极短时间内的平均速度． （4）瞬时速度的大小叫瞬时速率，简称速率． （5）平均速率：路程与时间之比． 2．匀速直线运动（1）定义：物体在一条直线上运动，如果在相等的时间内位移相等，这种运动叫做匀速直线运动．根据匀速直线运动的特点，质点在相等时间内通过的位移相等，质点在相等时间内通过的路程相等，质点的运动方向相同，质点在相等时间内的位移大小和路程相等．（2）匀速直线运动的s -t 图象和v -t 图象（3）位移图象（s -t 图象）就是以纵轴表示位移，以横轴表示时间而作出的反映物体运动规律的数学图象，匀速直线运动的位移图线是通过坐标原点的一条直线．3．加速度（1）加速度的定义:加速度是表示速度改变快慢的物理量,它等于速度的改变量跟发生这一改变量所用时间的比值,定义式：t v v a t 0-==v t ∆∆（注：v ∆速度变化量，vt∆∆速度变化率），单位m/s 2（2）加速度是矢量,它的方向是速度变化的方向 （3）加速度与速度的关系：①在变速直线运动中,若加速度的方向与速度方向相同,则质点做加速运动; 若加速度的方向与速度方向相反,则则质点做减速运动.②加速度越大，速度变化（可增大也可减小）越快；加速度越小，速度变化越慢． ③速度大小与加速度大小没有任何直接练习．④速度是位移变快慢，或位移变化率，但不能说位移的变化量大速度就大．加速度是速度的变化快慢，或位移的变化率，但不能说速度变化量大加速度就大．知识点三：速度与加速度1．某人爬山，上山的速度是v 1,下山的速度v 2，求这个人从出发到回到起点，他的平均速度与平均速率分别是多少？2．某运动员在百米跑道上以8m/s 的速度跑了80m ，然后又以2m/s 的速度走了20m ，这个运动员通过这段路的平均速度是多少？3．下列说法中正确的是（ ） A ．平均速度就是速度的平均值 B ．瞬时速率是指瞬时速度的大小C ．火车以速度v 经过某一段路，v 是指瞬时速度D ．子弹以速度v 从枪口射，v 是平均速度4．物体做直线运动，其位移图象如图所示，试求： （1）5s 末的瞬时速度． （2）20s 内的平均速度 （3）第二个10S 内的平均速度．5．下列说法正确的是( ) A ．加速度增大，速度一定增大 B ．速度变化量Δv 越大，加速度就越大 C ．物体有加速度，速度就增大 D ．物体速度很大，加速度可能为零例题精练1326．某物体沿直线运动，某时刻速度大小为s m /6，经一秒速度大小为s m /8，则物体运动加速度（） A ．一定是2/2s m B ．一定小于2/8s m。
如何在物理学中描述物体的运动状态？
在物理学中，描述物体的运动状态需要使用三个物理量：位置、速度和加速度。
1.位置：物体的位置是描述物体在空间中的位置，通常使用直角坐标系来表
示。
例如，一个物体的位置可以表示为(5, 3, 2)。
2.速度：物体的速度是描述物体在单位时间内所移动的距离。
在物理学中，
速度被定义为位移的导数，或者说位移的变化率。
例如，一个物体在匀速直线运动时，速度是一个常量，可以表示为v = Δx / Δt，其中v是速度，Δx是移动的距离，Δt是时间。
3.加速度：物体的加速度是描述物体在单位时间内速度所变化的量。
加速度
是速度的导数，或者说速度的变化率。
例如，一个物体在匀加速直线运动时，它的速度会随着时间的变化而改变，加速度可以表示为a = Δv / Δt，其中a是加速度，Δv是速度的变化量，Δt是时间。
从运动状态的角度来看，物体的位置、速度和加速度是相互关联的。
物体的位置决定了它的速度，而速度又决定了它的加速度。
同时，物体的运动状态也取决于外力的作用。
外界作用力会改变物体的速度和加速度，进而影响其位置和运动状态。
总之，描述物体的运动状态需要同时考虑位置、速度和加速度这三个物理量。
第一章运动的描述§1.1质点、参考系和坐标系一．知识梳理1．机械运动物体相对于其他物体的变化，也就是物体的随时间的变化，是自然界中最、最的运动形态，称为机械运动。
是绝对的，是相对的。
2．质点我们在研究物体的运动时，在某些特定情况下，可以不考虑物体的和，把它简化为一个，称为质点，质点是一个的物理模型。
3．参考系在描述物体的运动时，要选定某个其他物体做参考，观察物体相对于它的位置是否随变化，以及怎样变化，这种用来做的物体称为参考系。
为了定量地描述物体的位置及位置变化，需要在参考系上建立适当的。
二．基础训练1．敦煌曲子词中有这样的诗句：“满眼风波多闪烁，看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行。
”其中“看山恰似走来迎”和“是船行”所选的参考系分别是（）A．船和山B．山和船C．地面和山D．河岸和流水A．研究某学生骑车由学校回家的速度BC．研究火星探测器从地球到火星的飞行轨迹D5A．研究地球绕太阳公转一周所需时间的多少BCD．正在进行花样溜冰的运动员6．坐在美丽的校园里学习毛泽东的诗句“坐地日行八万里，巡天遥看一千河”时，我们感觉是静止不动的，这是因为选取作为参考系的缘故，而“坐地日行八万里”是选取作为参考系的。
7．指出以下所描述的各运动的参考系是什么？（1）太阳从东方升起，西方落下；（2）月亮在云中穿行；（3）汽车外的树木向后倒退。
8．一物体从O点出发，沿东偏北30度的方向运动10 m至A点，然后又向正南方向运动5 m至B点。
（sin30°=0.5）（1）建立适当坐标系，描述出该物体的运动轨迹；（2）依据建立的坐标系，分别求出A、B两点的坐标。
9．在二战时期的某次空战中，一英国战斗机驾驶员在飞行中伸手触到了一颗“停”在驾驶舱边的炮弹，你如何理解这一奇怪的现象？1.2时间和位移一．知识梳理1．时刻和时间间隔时刻和时间间隔既有联系又有区别，在表示时间的数轴上，时刻用表示，时间间隔用表示，时刻与物体的相对应，表示某一瞬间；时间间隔与物体的相对应，表示某一过程（即两个时刻的间隔）。
高一物理1 第一章 运动的描述1. 机械运动：一个物体相对于另一个物体的位置的改变叫做机械运动，简称运动，它包括平动、转动和振动等形式。
2. 质点、参考系和坐标系1）质点：没有大小和形状，具有物体全部的质量。
用来代替物体的有质量的点。
它是在研究物体的运动时，为使问题简化，而引入的理想模型。
仅凭物体的大小不能视为质点的依据，如：公转的地球可视为质点，而比赛中旋转的乒乓球则不能视为质点。
一个物体看作质点的条件：① 物体本身的线度比物体运动的距离小的多 ② 物体作转动，但转动所引起的影响可忽略不计 ③ 平动的物体2）参考系：要描述一个物体的运动，首先要选定某个其他物体做参考，观察物体相对于这个“其他物体”的位置是否随时间变化，以及怎么样变化。
用来做参考的被假定为不动的物体称为参考系。
描述一个物体运动时，参考系是可以任意选择的（通常取地面为参考系）3）坐标系：为了定量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。
坐标系包括描述直线运动的物体的位置变化的直线坐标系，描述平面上运动物体的位置变化的平面直角坐标系，描述立体空间内的物体的位置变化的空间直角坐标系等。
3. 时刻和时间时刻：时刻指的是某一瞬时，是时间轴上的一点，对应于位置、瞬时速度、动量、动能等状态量，通常说的“2秒末”，“速度达2m/s 时”都是指时刻。
时间：时间是两时刻的间隔，是时间轴上的一段。
对应位移、路程、冲量、功等过程量．通常说的“几秒内”“第几秒内”均是指时间。
联系：时刻的差值即时间，表示为12t t t -=∆。
4. 路程和位移路程：路程是质点在空间运动轨迹的长度。
在确定的两位置间，物体的路程不是唯一的，它与质点的具体运动过程有关。
位移：位移表示质点在空间的位置的变化。
位移用有向线段表示，位移的大小等于有向线段的长度，位移的方向由初位置指向末位置。
当物体作直线运动时，可用带有正负号的数值表示位移，取正值时表示其方向与规定正方向一致，反之则相反。
高一物理第一章知识点运动的描述
高一物理第一章知识点运动的描述这篇高一物理第一章知识点：运动的描述是查字典物理网特地为大家整理的，希望对大家有所帮助!
运动的描述质点、参考系和坐标系质点定义：有质量而不计形状和大小的物质。
参考系定义：用来作参考的物体。
坐标系定义：在某一问题中确定坐标的方法，就是该问题所用的坐标系。
时间和位移时刻和时间间隔在表示时间的数轴上，时刻用点表示，时间间隔用线段表示。
路程和位移路程物体运动轨迹的长度。
位移表示物体（质点）的位置变化。
从初位置到末位置作一条有向线段表示位移。
矢量和标量矢量既有大小又有方向。
标量只有大小没有方向。
直线运动的位置和位移公式：x=x1-x2运动快慢的描述速度坐标与坐标的变化量公式：t=t2-t1速度定义：用位移与发生这个位移所用时间的比值表示物体运动的快慢。
公式：v=x/t单位：米每秒（m/s）速度是矢量，既有大小，又有方向。
速度的大小在数值上等于单位时间内物体位移的大小，速度的方向也就是物体运动的方向。
平均速度和瞬时速度平均速度物体在时间间隔内的平均快慢程度。
瞬时速度时间间隔非常非常小，在这个时间间隔内的平均速度。
速率瞬时速度的大小。
第四节实验：用打点计时器测速度电磁打点计时器电火花计时器练习使用打点计时器用打点计时器测量瞬时速度用图象表示速度速度时间图像（v-t图象）：描述速度v与时间t。
第一章运动的描述第1讲运动的描述一. 质点1.定义：在某些情况下，不考虑物体的和，把它简化成一个有的点，称为质点。
2.物体看做质点的条件：物体的和对所研究的问题没有影响时，就可以把物体当作质点。
3.质点是一种的物理模型，是一种科学抽象，实际不存在。
二. 参考系1 .定义：为了描述物体的，另外选来作为的假定不动的物体，称为参考系。
2.参考系的选取原则上是的，但对同一个物体的运动，选取不同的参考系，观察到的结果可能是的。
以研究问题的方便为原则，通常研究地面上的物体一般选为参考系。
三．坐标系1.定义：在研究物体的运动时，为了定量地描述物体的及，需要在参考系上建立适当的坐标系。
2.根据描述的物体运动的复杂程度，可将坐标系分为、、。
一．时间和时刻1.时刻：表示物体运动的，时间轴上用表示，对应的是位置、速度等状态量。
2.时间：指两个时刻之间的，时间轴上用表示，对应的是位移、路程等过程量。
二．路程和位移1.路程：物体的长度，只有大小，没有方向，是量。
2.位移：表示物体的物理量，用从指向的有向线段表示，大小只与有关，与物体运动路径无关。
既有大小，又有方向，是量。
3.联系：当物体作运动时，路程=位移的大小。
一．平均速度1.平均速度：与发生这段位移所用的比值，叫做物体在这段时间内的平均速度。
v，平均速度只能（“粗略”“精确”）描述物体运动的快慢，对同一运即动物体，在不同的过程，它的平均速度可能是的，因此，平均速度必须指明对应的或。
平均速度既有大小，又有方向，方向：与相同。
二．瞬时速度1.瞬时速度：质点在某一（或某一）速度。
瞬时速度可以（“粗略”“精确”）描述运动的快慢。
瞬时速度既有大小，又有方向，方向：即为的方向。
三．速率和平均速率1.速率：的大小叫瞬时速率，简称速率，只有大小，没有方向，是量。
2.平均速率：与的比值，不一定等于平均速度的大小。
1.定义：速度的与发生这一变化所用的比值，叫加速度。
2.公式：单位：3.物理意义：描述速度的物理量。
高中物理第一章运动的描述知识点梳理高中物理的第一章内容，为我们奠定了物理学研究的基础，其中质点、参考系、速度、加速度等概念是理解物体运动规律的关键。
以下是对高中物理第一章运动的描述知识点内容的详细梳理。
首先我们说质点，质点是物理学中的一个理想化模型，它是有质量但不存在体积或形状的点。
在研究物体的运动时，如果物体的大小和形状对所研究的问题影响很小，可以将其近似地看作是一个质点。
例如，在研究地球绕太阳公转时，地球的大小与形状可以忽略不计，因此可以将其视为质点。
质点的引入大大简化了问题的复杂性，使我们能够更专注于物体运动的本质。
其次是参考系，参考系是描述物体运动时所依据的参照物。
对同一物体的运动，若所选的参考系不同，对其运动的描述就会不同。
通常以地球为参考系来研究物体的运动，但在某些情况下，选择其他参考系可能更为方便或准确。
例如，在研究航天器的运动时，可能会选择太阳或某个恒星作为参考系。
第三，我们探讨速度，速度是描述物体运动快慢的物理量。
它分为平均速度和瞬时速度两种。
平均速度是物体在某段时间内的位移与所用时间的比值，它粗略地描述了物体在这段时间内的运动快慢。
瞬时速度则是物体在某一时刻或某一位置的速度，它精确地描述了物体在该时刻的运动状态。
速度是矢量，既有大小又有方向，其方向与物体的位移方向相同。
最后是加速度，加速度是描述物体速度变化快慢的物理量。
它定义为速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值。
加速度也是矢量，其方向与速度变化量的方向相同。
加速度的大小反映了物体速度变化的快慢，而加速度的方向则指出了速度变化的方向。
例如，在匀加速直线运动中，加速度方向与物体的运动方向相同，使物体的速度不断增大；而在匀减速直线运动中，加速度方向与物体的运动方向相反，使物体的速度不断减小。
质点、参考系、速度、加速度等概念是相互关联的。
在研究物体的运动时，我们需要选择合适的参考系，将物体视为质点或质点系，然后利用速度和加速度等物理量来描述物体的运动状态和运动规律。
1．1 走近运动[目标定位] 1.知道参考系的概念，知道运动和静止的相对性.2.理解质点的概念，知道把物体看成质点的条件.3.理解位移的概念，会用有向线段表示位移的大小和方向.4.了解时刻与时间的区别和联系，会在具体的情景下区分时间和时刻．一、怎样判断动与静[问题设计]在奔驰的大巴中，小伟看着窗外说：“快看，树在飞快地往后跑！”小霞看了说：“不对，是我们和汽车在往前跑，树怎么会动呢！”科学老师笑咪咪地说：“你们说得都对！”你同意科学老师的说法吗？为什么？答案同意．对于一个物体运动情况的描述，取决于所选的参考系，选取的参考系不同，对同一物体运动的描述也往往不同．[要点提炼]1．参考系：在描述一个物体的运动时，用来做标准的其他物体叫参考系．2．参考系对观察结果的影响(1)选取的参考系不同，对同一个物体运动的描述也往往不同．(2)运动和静止的相对性：如果一个物体相对参考系位置不变，我们就说这个物体是静止的；如果物体相对参考系的位置改变，我们就说这个物体是运动的．静止是相对(填“相对”或“绝对”)的，而运动是绝对(填“相对”或“绝对”)的．3．参考系的选取原则：参考系的选取可以是任意的．在实际问题中，参考系的选取以研究问题方便、对运动的描述尽可能简单为基本原则．如果题目不做特殊说明，都是选地面为参考系．二、怎样对物体进行简化[问题设计]1．2013年田径世锦赛男子100米飞人大战，牙买加选手博尔特以9秒77逆转摘金．教练员在研究博尔特的摆臂和步幅对速度的影响时，能否把他看成一个“点”？若研究博尔特百米比赛所用的时间时，能否把他看成一个“点”？答案不能能2．在由北京开往广州的列车上，小伟想研究火车的运行时间，能否把火车看成一个“点”？如果要研究火车通过一架铁路桥的时间，能否把火车看成一个“点”？答案能不能[要点提炼]1．质点的特点(1)质点是用来代替物体的有质量的点，它忽略了物体的大小和形状等次要因素，而突出了物体具有质量这个主要因素．它与几何中的“点”有本质区别．(2)质点是一种科学抽象，是一种理想化的物理模型，实际上不存在(填“存在”或“不存在”)．2．物体可以看成质点的条件：(1)物体的大小和形状对研究问题的影响可以忽略不计时；(2)物体上各点的运动情况完全相同．[延伸思考]是不是很大的物体一定不能看做质点，而很小的物体一定可以看做质点？请举例说明．答案不是．研究地球绕太阳的公转时可以把地球看做质点，而研究乒乓球的发球(如旋转问题)时不能把乒乓球看做质点．三、位移与路程有什么不同[问题设计]1．中考结束后，爸爸带小明从北京去深圳旅游．出发前，爸爸让小明选择出行方式，有三种方式可供选择：一是乘长途汽车；二是坐高铁；三是乘飞机．三种出行方式的路程是否相同？位置的变化是否相同？位移是否相同？答案三种方式路程不同，但结果是一样的，即都是从北京到深圳，初位置一样，末位置一样，即位置的变化一样．位移相同．2．分析下列两种情况下的位移和路程，并说明：位移的大小总等于路程吗？什么情况下相等？(1)百米比赛中；(2)沿着400 m的跑道跑一圈．答案(1)百米比赛，从起点到终点的位移是100 m，路程是100 m.(2)沿着400 m的跑道跑一圈，位移是0，路程是400 m.一般情况下，位移的大小不等于路程．只有物体在一条直线上运动且运动方向不变时，位移的大小才等于路程．[要点提炼]1．路程表示物体运动轨迹的长度，只有大小，没有方向，是标量．2．位移表示物体相对位置的变化，大小等于从初位置到末位置有向线段的长度．方向由初位置指向末位置．3．同一运动过程的路程不小于位移的大小；在单向直线运动中，位移的大小等于路程．四、用坐标表示位置和位移[问题设计]如图1所示，一辆轿车从超市出发，向东行驶了300 m到达电影院，继续向东行驶了150 m 到达度假村，又向西行驶了950 m到达博物馆，最后回到超市．图1(1)以超市所在的位置为原点，以向东的方向为正方向，用1个单位长度表示100 m，请用直线坐标系表示出超市、电影院、度假村和博物馆的位置；(2)求轿车从电影院经度假村到博物馆的位移与路程分别为多少？答案(1)如图所示(2)轿车从电影院经度假村到博物馆的位移为s＝－500 m－300 m＝－800 m，负号表示其方向与规定的正方向相反，即方向向西．其路程为L＝150 m＋450 m＋500 m＝1 100 m.[要点提炼]1．物体做直线运动(一维运动)时，只需用一个坐标就可以确定物体的位置；位移可以用末位置的坐标(x)和初位置的坐标(x0)差来表示，即s＝x－x0.2．当物体做平面运动，即二维运动时，需采用两个坐标来确定它的位置；当物体做空间运动，即三维运动时，需要用三个坐标来确定它的位置．五、时间和时刻有什么不同[问题设计]爸爸和小明乘坐的火车20∶30准时从北京西站出发，经5小时23分于第二天1∶53到达山东菏泽站，停2分钟后出发，于4∶26到达安徽阜阳站……这一段话中哪些是时刻，哪些是时间？答案20∶30、1∶53、4∶26是时刻；5小时23分、2分钟为时间．[要点提炼]1．时刻：指某一瞬间．在时间轴上，时刻用点来表示．2．时间：指某两个时刻之间的间隔．在时间轴上，时间用线段来表示．[延伸思考]如图2所示，结合所给时间轴，请体会以下几个表述指的是时刻还是时间：第2 s末，2 s 末，2 s内，第2 s内．图2答案由题图可知，“第2 s末”和“2 s末”都与时间轴上t＝2 s那一点相对应，所以指的是时刻；“2 s内”是从计时开始到2 s末的时间，时间为2 s；“第2 s内”是第1 s 末或者说第2 s初到第2 s末的时间，时间为1 s(如图所示)．一、参考系与相对运动例1观察图3中的烟和小旗，关于甲、乙两车相对于房子的运动情况，下列说法正确的是( )图3A．甲、乙两车一定向左运动B．甲、乙两车一定向右运动C．甲车可能运动，乙车向右运动D．甲车可能静止，乙车向左运动解析题图中房子相对于地面是静止的，由烟囱冒出的烟向左飘，可知此时风向向左(相对于地面而言)．甲车上的小旗向左飘，则有三种可能的情况：一是甲车不动，风把小旗向左吹；二是甲车向右运动，风相对甲车向左，风把小旗向左吹；三是甲车向左运动但速度小于风速，因此风仍能把小旗向左吹．对于乙车，则只有乙车向左运动并且速度大于风速时，风才能把小旗向右吹．故只有选项D正确．答案 D二、对质点的理解例2(多选)下列说法中正确的是( )A．体操运动员在做单臂大回环时，该运动员可以看成质点B．研究“嫦娥三号”的奔月路线时，“嫦娥三号”可以看成质点C．研究地球的自转时，可以把地球看成质点D．选万吨货轮为研究对象，确定它在航行过程中某时刻的位置，万吨货轮可以看成质点解析体操运动员在做单臂大回环时，看的是运动员的动作是否标准，所以此时运动员的形状不能忽略，不能看成质点，故A错误；奔月路线只需考虑“嫦娥三号”的位置，形状和大小对所研究问题几乎无影响，因此可视为质点，故B正确；研究地球的自转时，地球是不能看成质点的，否则就没有自转可言了，故C错误；万吨货轮相对大海来说，是很小的，所以确定它在航行过程中某时刻的位置，万吨货轮可以看成质点，故D正确．答案BD针对训练1 下列关于质点的说法中，正确的是( )A．质点是一个理想化模型，实际上并不存在，所以引入这个概念没有多大意义B．体积很小的物体更容易看成质点C．凡轻小的物体，皆可看成质点D．当物体的形状和大小对所研究的问题属于无关或次要因素时，即可把物体看成质点答案 D解析建立理想化模型是物理中重要的研究方法，对于复杂问题的研究有重大意义，A错误；一个物体能否看作质点不应看其大小，关键是看其大小对于所研究的问题的影响能否忽略，体积很小的物体有时可以看成质点，有时不能看成质点，B错误；一个物体能否看成质点不以轻重而论，C错误；物体能否看成质点取决于其大小和形状对所研究的问题是否属于无关或次要因素，若是就可以看成质点，D正确．三、位移和路程的理解及计算例3某人向东行6 km，再向北行10 km，又向南行2 km，试计算他的路程和位移．(以初始位置为原点，画出坐标图加以说明)解析坐标图如图所示路程为6 km＋10 km＋2 km＝18 km位移是O指向C的有向线段，大小为：s＝62＋82 km＝10 km设OA与OC的夹角为θ，则：sin θ＝810＝45，所以θ＝53°故方向为东偏北53°.答案见解析针对训练2 关于位移与路程，下列说法中正确的是( )A．在某一段时间内物体运动的位移为零，则该物体一定是静止的B．在某一段时间内物体运动的路程为零，则该物体一定是静止的C．在直线运动中，物体的位移大小一定等于其路程D．在曲线运动中，物体的位移大小可能大于其路程答案 B解析物体从某位置出发，经一段时间又返回到该位置，此过程位移为零，但它运动了，A 错．物体运动的路程为零，说明它未动，反之物体若静止不动，它运动的路程一定为零，B 对．只有在单向直线运动中，物体的位移大小才等于路程，C错．曲线运动中，物体的位移大小一定小于路程，D错．四、时间和时刻的理解例4(多选)如图4所示，关于时刻和时间间隔，下列说法中正确的是( )图4A．时刻表示时间较短，时间间隔表示时间较长B．时刻在时间轴上用点表示，时间间隔在时间轴上用线段表示C．作息时间表上的数字表示时刻D．1 min内有60个时刻答案BC解析时间间隔在时间坐标轴上为一时间段，是一个过程量；时刻与点对应，是状态量，所以时刻并不是表示的时间短，故A错误；时刻在时间轴上用点表示，时间间隔在时间轴上用线段表示，故B正确；作息时间表上的数字都是时刻，如起床6∶30是开始的时刻，故C 正确；1分钟可以分成很多时刻，并不是60个时刻，故D错误．走近运动⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧ 参考系质点⎩⎪⎨⎪⎧ 定义物体可以看成质点的条件位移和路程⎩⎪⎨⎪⎧ 位移定义位移和路程的区别时刻和时间⎩⎪⎨⎪⎧ 时刻和时间的意义时刻和时间在时间轴上的表示方法1．(参考系与相对运动)如图5所示，是体育摄影中“追拍法”的成功之作，摄影师眼中清晰的滑板运动员是静止的，而模糊的背景是运动的，摄影师用自己的方法表达了运动的美．请问摄影师选择的参考系是()图5A ．大地B ．太阳C ．滑板运动员D ．步行的人答案 C解析 摄影师与运动员以相同的速度运动，并且以运动员为参考系拍摄，这样背景上其他物体看起来就是“运动”的，因而模糊不清．2．(对质点的理解)观察图6所示四幅图，对图中各运动物体的描述正确的是()图6A ．图①中研究投出的篮球运动路径时不能将篮球看成质点B ．图②中观众欣赏体操表演时不能将运动员看成质点C ．图③中研究地球绕太阳公转时不能将地球看成质点D ．图④中研究子弹头射穿苹果的时间时可将子弹看成质点答案 B解析 在研究篮球的运动路径和地球绕太阳公转时，篮球和地球的大小是次要因素，可以将其看成质点，观众在欣赏体操表演和研究子弹射穿苹果的时间时，运动员和子弹的大小、形状不能被忽略，不能看成质点，综上所述应选择B.3．(时刻和时间间隔)(多选)下列计时数据指时间的是( )A ．《新闻联播》每晚19点播出B ．太原开往北京的K962次列车于17时26分从太原东站发车C ．第六届东亚运动会女子100米自由泳决赛中，中国选手唐奕以54秒66的成绩夺得冠军D ．“嫦娥三号”历经13天在月球表面虹湾区实现软着陆答案 CD解析 每晚19点、17时26分都是指具体某一时刻，A 、B 错误；自由泳决赛成绩54秒66、13天指的都是一段时间，C 、D 正确．4．(位移和路程的计算)一个人晨练，按如图7所示，走半径为R 的中国古代的八卦图的路线，中央的S 形部分是两个直径为R 的半圆．BD 、CA 分别为西东、南北指向．他从A 点出发沿曲线ABCOADC 运动．求：图7(1)他从A 点第一次走到O 点时的位移的大小和方向．(2)他从A 点第一次走到D 点时的位移和路程．答案 (1)R 由北指向南(2)位移大小为2R ，方向为东偏南45° 52πR 解析 (1)从A 点第一次走到O 点时的位移的大小等于线段AO 的长度，即s 1＝R .位移的方向为由北指向南．(2)从A 点第一次走到D 点时的位移的大小等于线段AD 的长度，即s 2＝2R .位移的方向为东偏南45°.从A 点第一次走到D 点时的路程等于整个运动轨迹的长度，即s ＝34×2πR ＋2×12×πR ＝52πR .题组一参考系与相对运动1．(多选)关于参考系的选取，下列说法中正确的是( )A．研究物体的运动，必须选定参考系B．描述一个物体的运动情况时，参考系是可以任意选取的C．研究地面上物体的运动时，常取地面或相对于地面静止的其他物体做参考系D．参考系必须选取地面或相对于地面静止的其他物体答案ABC解析描述一个物体的运动情况时，参考系是可以任意选取的，但对于不同的参考系，物体的运动情况往往不同，实际选取参考系时，应本着便于观测和使对运动的描述尽可能简单的原则来进行．2．如图1所示，飞行员跳伞后飞机上的其他飞行员(甲)和地面上的人(乙)观察跳伞飞行员的运动后，引发了对跳伞飞行员运动状况的争论，下列说法正确的是( )图1A．甲、乙两人的说法中必有一个是错误的B．他们的争论是由于选择的参考系不同而引起的C．研究物体运动时不一定要选择参考系D．参考系的选择只能是相对于地面静止的物体答案 B解析甲、乙两人的争论是由于选择的参考系不同而引起的，A错，B对；研究物体的运动一定要选择参考系，C错；参考系的选择具有任意性，D错．3．(多选)我们描述某个物体的运动时，总是相对一定的参考系而言的，下列说法正确的是( )A．我们说“太阳东升西落”，是以地球为参考系的B．我们说“地球围绕太阳转”，是以地球为参考系的C．我们说“同步卫星在高空静止不动”，是以太阳为参考系的D．坐在火车上的乘客看到前方铁路旁的树木、电线杆向他飞奔而来，乘客是以火车或他自己为参考系的答案AD解析“太阳东升西落”是相对于我们居住的地球而言，是以地球为参考系的，所以A正确；“地球围绕太阳转”是以太阳为参考系的，所以B错误；“同步卫星在高空静止不动”是相对于地球而言的，是以地球为参考系的，所以C错误；火车上的乘客看到前方铁路旁的树木、电线杆向他飞奔而来，是以火车或他自己为参考系的，所以D正确．题组二质点的理解4．2016年5月3日，在斯诺克世锦赛决赛中丁俊晖获亚军．下列关于台球的说法中正确的有( )A．因为台球比较小，所以一定可以把它看做质点B．丁俊晖在击球时可以把台球看做质点C．解说员在解说进球路线时可以把台球看做质点D．丁俊晖在分析进球路线时可以把台球看做质点答案 C解析物体能否看做质点，要看物体的大小和形状在所研究的问题中起主要作用还是起次要作用，故A错；丁俊晖在击球时，需要考虑球的旋转情况，因此不能把台球看做质点，故B 错；解说员在解说进球路线时只需说明球的行进轨迹，因此可以把台球看做质点，故C对；丁俊晖在分析进球路线时需要考虑球的旋转情况对路线的影响，因此不可以把台球看做质点，故D错．5．如图2所示，下列几种情况下的物体，哪些可将物体看成质点来处理( )图2A．甲：研究正在吊起货物的起重机的运动时B．乙：研究正在旋转的硬币的运动时C．丙：研究太空中卫星的位置时D．丁：研究门的开合运动时答案 C解析A、B、D选项中的研究对象的大小、形状忽略后，起重机、硬币、门的开合运动将无法研究，故A、B、D选项中的研究对象不能被看成质点．C选项中卫星的大小、形状忽略后，对于确定卫星的位置无影响，故C项中的卫星可以被看成质点．6．(多选)下列几种奥运比赛项目中的研究对象可视为质点的是( )A．在撑杆跳高比赛中研究运动员手中的支撑杆在支撑地面过程中的转动情况时B．帆船比赛中确定帆船在大海中的位置时C．跆拳道比赛中研究运动员的动作时D．铅球比赛中研究铅球被掷出后在空中的飞行时间时答案BD题组三对时刻和时间的理解7．(多选)以下的计时数据中指时间的是( )A．天津开往德州的625次列车于13点35分从天津发车B．某人用15 s跑完100 mC．我们早上8：00开始上第一节课D．列车到站时间晚点5分钟答案BD8．(多选)下列关于时间和时刻的说法正确的是( )A．时间是较长的一段时间，时刻是较短的一段时间B．第2 s内和前2 s内指的是不相等的两段时间C．“北京时间12点整”指的是时刻D．时光不能倒流，因此时间有方向答案BC解析时刻不是一段时间，故A错；第2 s内的时间是1 s，前2 s的时间是2 s，故B对；12点整是指时刻，故C对；时间是标量，故D错．9．下列关于时间和时刻的两种说法意义相同的是( )A．第2 s末和第3 s初B．前3 s内和第3 s内C．第3 s末和第2 s初D．第1 s内和第1 s末答案 A解析同一时刻在时间轴上对应同一个点，所以仅A正确．题组四位移和路程，利用坐标系求位移10．(多选)关于位移和路程，以下说法正确的是( )A．出租汽车按路程收费B．出租汽车按位移的大小收费C．在曲线运动中，同一运动过程的路程一定大于位移的大小D．在直线运动中，位移就是路程答案AC解析出租汽车按路程收费，曲线运动路程一定大于初、末位置间线段的长度，所以曲线运动路程一定大于位移的大小，所以A、C正确，B错误．只有在单向直线运动中，位移的大小才等于路程，而位移是矢量，路程是标量，任何情况下位移都不能是路程，所以D错误．11．某学校田径运动场跑道示意图如图3所示，其中A 点是所有跑步项目的终点，也是400 m 、800 m 赛跑的起跑点；B 点是100 m 赛跑的起跑点，在校运动会中，甲、乙、丙三个同学分别参加了100 m 、400 m 和800 m 比赛，则( )图3A ．甲的位移最小B ．丙的位移最大C ．乙、丙的路程相等D ．丙的路程最大答案 D12．湖中O 点有一观察站，一小船从O 点出发向东行驶4 km ，又向北行驶3 km ，则O 点的观察员对小船位置的报告最为精确的是(已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)( ) A ．小船的位置变化了7 km B ．小船向东北方向运动了7 km C ．小船向东北方向运动了5 kmD ．小船的位置在东偏北37°方向，5 km 处 答案 D解析 如果取O 点为坐标原点向东，为x 轴正方向，向北为y 轴正方向，则小船的位置坐标为(4 km,3 km)，小船虽然运动了7 km ，但在O 点的观察员看来，它离原点的距离是42＋32km ＝5 km ，方向要用角度表示，sin θ＝35＝0.6，因此θ＝37°，如图所示．13．如图4所示，某人沿半径R ＝50 m 的圆形跑道跑步，从A 点出发逆时针跑过34圆周到达B 点，试求由A 到B 的过程中，此人跑步的路程和位移．(π＝3.14，2＝1.414)图4答案 235.5 m 70.7 m ，方向由A →B ，与半径AO 的夹角为45°解析 此人运动的路程等于ACB 所对应的弧长，即路程L ＝34×2πR ＝34×2×3.14×50 m＝235.5 m此人从A 点运动到B 点的位移大小等于由A 指向B 的有向线段的长度，即s ＝2R ＝1.414×50 m ＝70.7 m ，位移的方向由A →B ，与半径AO 的夹角为45°.14．如图5所示，某同学沿平直路面由A 点出发前进了100 m 到达斜坡底端的B 点，又沿倾角为60°的斜面前进了100 m 到达C 点，求此同学的位移和路程．(结果保留三位有效数字)图5答案 173 m ，方向由A 指向C 200 m 解析 画出该同学的位移矢量图如图所示，该同学的位移的大小为AC ，方向由A 指向C 由直角三角形知识可得，BD ＝BC cos 60°＝100×12m ＝50 m CD ＝BC sin 60°＝100×32m ＝50 3 m 所以AC ＝(AD )2＋(CD )2＝1502＋(50 3)2m ＝100 3 m≈173 m，方向由A 指向C ，路程s ＝AB ＋BC ＝200 m.。
