2018高中物理第一章运动的描述1.6运动学公式学案教科版必修1201808234208

2位置变化的描述——位移[学习目标] 1.理解坐标系的概念，会在坐标系中描述物体的位置及位置变化.2.理解位移的概念和矢量性、知道位移与路程的区别和联系.3.知道矢量、标量及其区别．能进行一维情况下矢量的运算．一、确定位置的方法1．要定量地描述物体的位置及位置变化需要在参考系上建立一个坐标系，这个坐标系上包括原点、正方向和单位长度．2．研究物体的直线运动时，一般建立一维直线坐标系，坐标轴上的一个坐标点对应物体的一个位置；研究平面上物体的运动，一般建立二维平面直角坐标系；研究空间物体的运动，一般建立三维空间直角坐标系．二、位移1．定义：物体在一段时间内位置的变化称为位移．2．表示方法：(1)位移可以用从初位置到末位置的一条有向线段表示．(2)位移在一维直线坐标系中的表示：若点A、B对应的坐标分别为x1、x2，则A到B的位移Δx＝x2－x1.三、标量和矢量1．标量：只有大小没有方向的物理量，如质量、时间、路程、温度等．2．矢量：既有大小又有方向的物理量，如力、速度、位移等．3．运算法则：两个标量的加减遵从“算术法则”，矢量相加的法则与此不同(填“相同”或“不同”)．[即学即用]1．判断下列说法的正误．(1)直线运动中，建立了直线坐标系，任意时刻的位置都可由位置坐标表示．(√)(2)两个运动物体的位移大小相等，路程也一定相等．(×)(3)一个物体的位移为零，路程也一定为零．(×)(4)温度的高低可以用正、负数表示，所以温度是矢量．(×)2．一个物体沿直线从A经B运动到C，其位置坐标如图1所示，则从A到B的位移Δx1＝________，从A至C的位移Δx2＝________，Δx1________Δx2(填“>”或“<”)．图1答案－3 m－8 m<一、位移和路程矢量和标量[导学探究](1)如图2所示，三位旅行者从北京到上海，甲乘高铁直达，乙乘飞机直达，丙先乘汽车到天津，再换乘轮船到上海，三者的路程是否相同？位置变化是否相同？图2(2)①一个袋子里有40 kg大米，再放入30 kg大米，袋子中大米的质量是多少？②如果一位同学从操场中心A点出发向北走了40 m到达B点，然后又向西走了30 m到达C 点，则他从A点走到C点的路程是多大？位移是多大？③质量和位移的计算方法相同吗？答案(1)三者的路程不同，但结果是一样的，即都是从北京到上海，初位置、末位置一样，即位移相同．(2)①袋子中大米的质量是70 kg.②如图所示，路程是70 m，位移为从A点指向C点的有向线段，大小为50 m.③质量、路程是标量，遵从算术加减法的法则，可以直接相加减；位移是矢量，不能直接相加减，位移的大小等于初位置指向末位置的有向线段的长度．[知识深化]1．位移和路程及其区别(1)路程：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(质点)位置变化的物理量．①大小：初、末位置间有向线段的长度．②方向：由初位置指向末位置，位移是矢量．(3)位移和路程的区别①位移由物体的初、末位置决定，与路径无关，不管经历什么路径，只要初、末位置相同，位移就相同；而路程由物体的运动轨迹决定，与路径有关．②路程是标量，无方向，其大小计算遵循算术运算法则(可以直接相加减)；位移是矢量，有方向，其大小计算不能直接相加减(其运算方法第二章将学到)．③位移的大小不一定等于路程．只有在单向直线运动中，位移的大小才等于路程．2．矢量和标量及其区别(1)矢量既有大小又有方向，标量只有大小没有方向．(2)矢量的表示方法：矢量可以用一根带箭头的线段(有向线段)表示，线段的长度表示矢量的大小，箭头的指向表示矢量的方向．注意：①只有当两个矢量的大小相等、方向也相同时，这两个矢量才相同．②矢量的“＋”、“－”号表示其方向，所以矢量大小的比较要看其数值的绝对值的大小，绝对值大的矢量就大．③标量也可以有正、负，但正负代表大小，如－5 ℃低于1 ℃.(3)运算方法的比较①标量运算遵循算术运算法则．②矢量运算的方法第二章会学到，但同一直线上的矢量，用“＋”、“－”号表示方向后，可简化为算术加减法．例1一个人晨练，按如图3所示，走半径为R的中国古代的八卦图运动，中央的S部分是两个直径为R的半圆．他从A点出发沿曲线ABCOADC行进．求：图3(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)2R，方向为东偏南45° 2.5πR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x1＝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x 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 ＋2π×R 2＝2.5πR . 针对训练 一个同学沿着400 m 的操场跑一圈(又回到出发点)，他的位移为________，路程为________．答案 0 400 m例2 (多选)下列关于矢量(位移)和标量(温度)的说法正确的是( )A ．两个运动的物体位移大小均为20 m ，这两个位移一定相同B ．做直线运动的两个物体的位移x 甲＝1 m ，x 乙＝－3 m ，则x 甲＜x 乙C ．温度计读数有正负，其正、负号表示温度的方向D ．温度计读数时正的温度一定大于负的温度，正、负号不能代表方向答案 BD解析 位移是矢量，大小相同，方向不一定相同，所以这两个位移不一定相同，A 错；矢量比较大小时，比较绝对值，B 正确；温度是标量，只有大小，没有方向，正号表示比零摄氏度高，负号表示比零摄氏度低，正的温度一定高于负的温度，C 错，D 对．二、在坐标系中表示位置和位移[导学探究] 描述下列三种运动需要建立怎样的坐标系呢？(1)描述百米运动员在跑动中的位置．(2)描述滑冰场上花样滑冰运动员的位置．(3)描述翱翔在蓝天上的飞机的位置．答案 (1)以起点为坐标原点，建立一维直线坐标系；(2)以滑冰场中心为坐标原点，向东为x 轴正方向，向北为y 轴正方向，建立二维平面直角坐标系；(3)确定一点(如机场所在位置)为坐标原点，建立三维空间直角坐标系．[知识深化]1．坐标系的建立及质点位置的表示2.直线运动中质点位置和位移的表示(1)位置在坐标系中的表示直线坐标系中位置用一个点的坐标表示；坐标值的正负表示物体所在位置在原点的正方向上还是负方向上；坐标值的绝对值表示物体所在位置到坐标原点的距离．(2)位移在坐标系中的表示用两个坐标的差值即Δx＝x2－x1表示位移．Δx的数值表示位移大小，Δx为正，表示位移方向与正方向相同；Δx为负，表示位移方向与正方向相反．例3如图4所示，一小球从A点垂直向上抛出，到达最高点B后，返回落至地面C处，AB、AC间距离如图4所示．图4(1)若以A点为坐标原点，竖直向上为正方向，A、B、C三点位置坐标分别为x A＝________ m，x B＝________ m，x C＝________ m．AB间位移Δx AB＝________ m，BC间位移Δx BC＝________ m，Δx AB________Δx BC(填“>”“<”或“＝”)．(2)若选地面C为坐标原点，竖直向上为正方向，则A、B、C三点的位置坐标分别为x A′＝______m，x B′＝______m，x C′＝________m，AB间和BC间位移分别为Δx AB′＝________m，Δx BC′＝________m.答案(1)05－35－8<(2)3805－8在坐标系中，选择不同的坐标原点，各点的位置坐标不同，但两点间位移相同，即位移与坐标系无关.例4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.(1)建立一个适当的坐标系，在坐标系中标出小船的初位置和末位置．(2)在O点的观察员对小船位置的报告最为精确的是()A．小船的位置离O点7 kmB．小船向东北方向运动了7 kmC ．小船向东北方向运动了5 kmD ．小船的位置在东偏北37°方向距O 点5 km 处答案 (1)见解析 (2)D解析 (1)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，则小船的初位置坐标为(0,0)，末位置坐标为(4 km,3 km)，如图所示．(2)小船虽然运动了7 km ，但在O 点的观察员看来，它离自己的距离是42＋32 km ＝5 km ，方向要用角度表示，sin θ＝35＝0.6，θ＝37°，表示小船的位置在东偏北37°方向.1．(位移和路程的比较)在某次铅球比赛中，某运动员以18.62 m 的成绩获得金牌．这里记录的成绩是指( )A ．比赛中铅球发生的位移大小B ．比赛中铅球经过的路程C ．既是铅球发生的位移大小，又是铅球经过的路程D ．既不是铅球发生的位移大小，也不是铅球经过的路程答案 D解析铅球的运动轨迹如图所示，铅球的比赛成绩18.62 m 是抛出点A 的竖直投影点A ′到落地点B的距离，而位移是有向线段AB →，路程是AB 曲线的长度，只有D 正确．2.(位移和路程的计算)如图5所示，一小球在光滑的V 形槽中由A 点释放，经B 点(与B 点碰撞所用时间不计)到达与A 点等高的C 点，设A 点的高度为1 m ，则全过程中小球通过的路程和位移大小分别为( )图5 A.23 3 m ，233 m B.23 3 m ，43 3 m C.43 3 m ，233 m D.433 m,1 m 答案 C解析 位移大小等于AC 的直线距离，大小为 1 m sin 60°＝233 m ．路程等于 1 m sin 60°＋ 1 m sin 60°＝433 m.3．(矢量的表示)(多选)物体做直线运动时可以用坐标轴上的坐标表示物体的位置，用坐标的变化量Δx 表示物体的位移．一个物体从A 运动到C ，它的位移Δx 1＝－4 m －5 m ＝－9 m ；从C 运动到B ，它的位移Δx 2＝1 m －(－4 m)＝5 m ．下列说法中正确的是( )A ．C 到B 的位移大于A 到C 的位移，因为正数大于负数B ．A 到C 的位移大于C 到B 的位移，因为符号表示位移的方向，不表示大小C ．因为位移是矢量，所以这两个矢量的大小无法比较D ．物体由A 到B 的合位移Δx ＝Δx 1＋Δx 2答案 BD4．(坐标系中位置和位移的表示)一物体从O 点出发，沿东偏北30°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．(1)建立适当坐标系，大体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．(3)求从O 点至A 点的位移和O 点至B 点的位移．答案 (1)见解析 (2)(5 3 m,5 m) (5 3 m,0)(3)OA 间位移大小为10 m ，方向东偏北30° OB 间位移大小为5 3 m ，方向为正东方向 解析 (1)以出发点O 为坐标原点，以正东方向为x 轴正方向，正北方向为y 轴正方向，建立平面直角坐标系如图，线OAB 即为物体的运动轨迹．(2)x A ＝10cos 30° m ＝5 3 m ，y A ＝10sin 30° m ＝5 m ，x B ＝x A ＝5 3 m ，y B ＝0.(3)由题意知OA 间位移大小为10 m ，方向东偏北30°，OB 间位移大小为x B ＝5 3 m ，方向为正东方向．课时作业一、选择题(1～7为单选题，8～11为多选题)1．下列物理量属于矢量的是()A．时间B．路程C．位移D．温度答案 C2.如图1所示为一架正在飞行的无人机，在某次测试中往返飞行了850 km，用时72 min，这两个数据指的是()图1A．位移、时间B．路程、时间C．位移、时刻D．路程、时刻答案 B解析往返飞行的位移为0，路程是850 km,72 min是时间，选项B正确．3．在60周年国庆盛典上，游行的队伍和彩车依次从天安门前经过(如图2)，以北京长安街为坐标轴x，向西为正方向，以天安门中心所对的长安街中心为坐标原点O，建立一维坐标系．一辆彩车最初在原点以东3 km处，一段时间后行驶到原点以西2 km处．这辆彩车最初位置和最终位置分别是()图2A．3 km 2 km B．－3 km 2 kmC．3 km－2 km D．－3 km－2 km答案 B解析坐标轴的正方向向西，则位置在坐标原点以西为正，在坐标原点以东为负，彩车最初在原点以东且距原点3 km处，所以最初位置是－3 km，同理最终位置是2 km，故B正确，A、C、D错误．4．400 m 比赛中终点在同一直线上，但起点不在同一直线上，如图3所示，关于这样的做法，下列说法正确的是( )图3A ．这样做目的是为了使参加比赛的同学位移大小相同B ．这样做目的是为了使参加比赛的同学路程大小相同C ．这样做目的是为了使参加比赛的同学所用时间相同D ．这样做法其实是不公平的，明显对外侧跑道的同学有利答案 B解析 因为跑道外圈半径大于里圈，当终点在同一直线上时，起点就不在同一直线上，这样做的目的是为了使参加比赛的同学路程大小相同，B 正确．5.如图4所示为中国古代的太极图，图中大圆的半径为R ，圆心在O 点(图中未画出)，AC 是直径，中央“S ”型部分是两个半径均为R 2的半圆．某人晨练时按此图自A 点出发，沿图中箭头所示路径ABCOA 进行，第一次返回A 点的过程中，他的路程和位移大小分别是( )图4A ．0,0B ．0,2πRC ．2πR,0D ．2πR,2πR 答案 C解析 位移由初位置指向末位置，当人由A 点运动到C 点经O 点再返回A 点，位移大小等于0，路程等于大圆的半个圆弧长加上中央两个小半圆弧长之和，等于2πR .故C 正确，A 、B 、D 错误．6．我国著名篮球运动员姚明在原地拍球，球从1 m 处拍下，又被地板弹回，在离地1.5 m 处被接住．规定竖直向下为正方向，则球通过的路程和位移分别是( )A ．2.5 m,2.5 mB ．2.5 m,0.5 mC ．1.5 m ，－1 mD ．2.5 m ，－0.5 m答案 D解析 位移是指从初位置到末位置的有向线段，所以此时物体的位移的大小是：x ＝1 m －1.5m＝－0.5 m．路程是指物体所经过的路径的长度，此时的路程为：s＝1 m＋1.5 m＝2.5 m．故选D.7．甲、乙两运动员分别参加了在主体育场举行的400 m和100 m的田径决赛，且两人都是在最内侧跑道(周长为400 m)完成了比赛，则两人在各自的比赛过程中通过的位移大小x甲、x乙和通过的路程大小s甲、s乙之间的关系是()A．x甲>x乙，s甲<s乙B．x甲<x乙，s甲>s乙C．x甲>x乙，s甲>s乙D．x甲<x乙，s甲<s乙答案 B解析400 m赛的路程为400米，位移为0,100 m赛的路程和位移大小都是100 m，故B正确．8．2016年3月27日，中国海警舰船编队在钓鱼岛领海巡航．钓鱼岛自古就是我国固有领土，如图5所示位置在距中国大陆某港330 km.若我国海警船从中国大陆某港出发去钓鱼岛巡航，到达钓鱼岛时航行了479 km.则下列说法中正确的是()图5A．该海警船位移大小是479 km，路程330 kmB．该海警船位移大小是330 km，路程479 kmC．该海警船在海上航行时，确定其位置时不可以将其看成质点D．此次航行位移大小小于路程答案BD9．关于矢量和标量，下列说法中正确的是()A．矢量是既有大小又有方向的物理量B．标量是既有大小又有方向的物理量C．时光不能倒流，说明时间有方向，是矢量D．－10 ℃比5 ℃的温度低答案AD解析由矢量和标量的定义可知，A正确，B错误；时光不能倒流是指事件的发展，与我们所指的矢量的方向不同，时间没有正负之分，即时间是标量，C错误；温度的正负表示比0 ℃高还是低，所以－10 ℃比5 ℃的温度低，故D正确．10．关于位移和路程，以下说法正确的是()A．出租车按路程收费B．出租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绝对值(即大小)D．在直线运动中，位移就是路程答案AC解析出租车按路程收费，曲线运动中路程一定大于初、末位置间线段的长度，所以曲线运动中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．11．2013年12月2日1时30分57秒，搭载着“嫦娥三号”卫星和“玉兔号”月球车的火箭在西昌卫星发射中心点火发射．经过9天的飞行和多次的近月制动，于12月10日21时20分，“嫦娥三号”在环月轨道成功实施变轨控制，进入预定的月面着陆准备轨道．进入着陆准备轨道后卫星绕月球飞行一圈时间为120分钟．则下列说法正确的是()A．“1时30分57秒”和“120分钟”，前者表示“时刻”，后者表示“时间”B．卫星绕月球飞行一圈，它的位移和路程都为零C．地面卫星控制中心在对卫星进行近月制动调整飞行角度时可以将卫星看成质点D．卫星绕月球飞行一圈过程中最大位移小于最大路程答案AD解析时间在时间轴上为一条线段，对应一段运动过程，时刻对应一个状态，位移为初位置指向末位置的有向线段，而路程为标量，是路径的长度，物体能看成质点是在物体的形状和大小对所研究问题的影响忽略不计的条件下，故A、D对．二、非选择题12．如图6所示，一辆汽车在马路上行驶，t＝0时，汽车在十字路口中心的左侧20 m处；过了2 s，汽车正好到达十字路口的中心；再过3 s，汽车行驶到了十字路口中心右侧30 m处．如果把这条马路抽象为一条坐标轴x，十字路口中心定为坐标轴的原点，向右为x轴的正方向．图6(1)试将汽车在三个观测时刻的位置坐标填入下表：(2)说出前2 s内、后3 s内汽车的位移分别为多少？这5 s内的位移又是多少？答案 (1)－20 m 0 30 m(2)20 m 30 m 50 m 方向都与x 轴正方向相同解析 (1)马路演化为坐标轴，因为向右为x 轴的正方向，所以，在坐标轴上原点左侧的点的坐标为负值，原点右侧的点的坐标为正值，即：x 1＝－20 m ，x 2＝0，x 3＝30 m.(2)前2 s 内的位移Δx 1＝x 2－x 1＝0－(－20 m)＝20 m后3 s 内的位移Δx 2＝x 3－x 2＝30 m －0＝30 m这5 s 内的位移Δx ＝x 3－x 1＝30 m －(－20 m)＝50 m上述位移Δx 1、Δx 2和Δx 都是矢量，大小分别为20 m 、30 m 和50 m ，方向都向右，即与x 轴正方向相同．13.如图7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，求该同学的位移和路程．图7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，该同学的位移大小为AC ，方向由A 指向C ，由直角三角形知识知BD ＝BC cos 60°＝100×12m ＝50 m CD ＝BC sin 60°＝100×32 m ＝50 3 m 所以AC ＝(AD )2＋(CD )2＝1502＋(50 3)2 m＝100 3 m ≈173 m ，方向由A 指向C .路程s ＝AB ＋BC ＝200 m.。

第一章运动的描述制作人：江老师运动学问题是力学部分的基础2—，在整个力学中的地位是非常重要的，木章是讲运动的初步概念，描述运动的位移、速度、加速度等，贯穿了儿乎整个高屮物理内容，尽管在前儿年高考中单纯考运动学题目并不多，但力、电、磁综合问题往往渗透了对本章知识点的考察。

内容要点课标解读认识运动1理解参考系选取在物理屮的作用，会根据实际选定参考系2认识质点模型建立的意义，能根据见体情况简化为质点时间时刻3街道时间和时刻的区别和联系4理解位移的概念，了解路程与位移的区别5知道标量和矢量，位移是矢量，时间是标量6 了解打点计时器原理，理解纸带屮包含的运动信息物体运动的速度7理解物体运动的速度8理解平均速度的意义，会川公式计算平均速度9理解瞬时速度的意义，速度变化的快慢加速度10理解加速度的意义，知道加速度和速度的区别口是解匀变速直线运动的含义川图象描述物体的运动12理解物理图象和数学图象Z间的关系13能用图彖描述匀速直线运动和匀变速直线运动14知道速度时间图象中面积含义并能求出物体运动位移专题-描述物体运动的儿个基本本概念◎知识梳理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扌舌平动、转动和振动等形式。

2参考系被假定为不动的物体系。

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研究物体的运动。

3质点：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，而比赛屮旋转的戶乓球则不能视为质点。

物体可视为质点主要是以下三种情形⑴物体平动时⑵物体的位移远远人于物体本身的限度时(3)只研究物体的平动而不考虑戏转动效果时。

4时刻和时间(1)时刻指的是某一瞬时是时间轴上的一点，対应于位置、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。

(2)时间是两时刻的间隔是时间轴上的--段。

高中物理必修一第一章《运动的描述》精品学案第1节空间和时间一、机械运动机械运动是指一个物体相对于其他物体的位置随时间的变化．二、参考系1．定义：动与静是相对的，人们必须确定一个参照物来描述物体的运动，这种参照物称为参考系．2．选取原则：参考系的选取是A(A.任意的B．唯一的．)3．参考系对观察结果的影响：选择不同的参考系观察同一个物体的运动，观察结果不一定相同．[判断正误](1)研究同一物体的运动时，不论选取怎样的参考系，其结论都是相同的．(×)(2)参考系可任意选取，通常研究物体的运动时(如汽车)以地面为参考系．(√)(3)描述物体的机械运动，常相对于其他物体而言，此为运动的相对性．(√)三、空间位置的描述1．建立目的：在物理学中，通常需要借助数学方法，通过建立坐标系来描述物体的位置．2．坐标系的三要素：原点、正方向和单位长度．[思考]描述下列三种运动需要建立怎样的坐标系呢？(1)描述百米运动员在跑动中的位置；(2)描述滑冰场上花样滑冰运动员的位置；(3)描述翱翔在蓝天上的飞机的位置．提示：(1)以起点为坐标原点，建立一维坐标系；(2)以滑冰场中心为坐标原点，向东为x轴正方向，向北为y轴正方向，建立二维直角坐标系；(3)以确定一点(如机场所在位置)为坐标原点，建立三维空间直角坐标系．四、时间的描述1．时刻：是指某一瞬时，在表示时间的数轴上用点表示．2．时间间隔：是指两个时刻的间隔，在表示时间的数轴上用线段表示．[判断正误](1)时间间隔是指较长的一段时间，时刻是指较短的一段时间．(×)(2)第2 s内和前2 s内指的是同一段时间间隔．(×)(3)一分钟可分成60个时刻. (×)要点一对参考系的理解及应用[探究导入]2018年12月10日一早，由中宣部对外新闻局组织的23家媒体共39名中外记者乘坐G111次“复兴号”列车，体验了解中国高铁发展成就，如图所示，火车上的乘客正在平稳的火车里聊天．(1)在火车站上的人来看，他们随火车以很大的速度快速运动，那火车上的正在面对面交流的乘客能感到自己在高速运动吗？(2)他们若看窗外的景色，能感到自己在高速运动吗？(3)那火车上的乘客为什么会有这两种不同的感觉呢？提示：(1)他们在和自己的同伴面对面聊天时，感觉他们自己都是不动的．(2)他们看窗外的景色，就感觉自己在飞速的行驶．(3)乘客在和同伴聊天时感觉自己是静止的，因相对于自己的同伴来说是静止的．乘客在看窗外的景色时感觉自己在高速行驶，因相对于外面的建筑物来说自己是运动的．1．选择参考系的意义要描述一个物体的运动，必须首先选好参考系，只有选定参考系后，才能研究物体做怎样的运动．2．选取参考系的方法研究物体的运动时，参考系是可以任意选取的，但一般根据研究问题的方便性来选取．在研究地面上物体的运动时，常选地面或相对于地面静止的物体作为参考系．3．参考系的四个性质[易错提醒],(1)在具体问题的分析中，选择合适的物体作为参考系，可使问题的分析变得简单.(2)在解题过程中，如果选地面作为参考系时可以不指明，但选其他物体作为参考系时必须指明.[典例1](多选)在“金星凌日”的精彩天象中，观察到太阳表面上有颗小黑点缓慢走过，持续时间达六个半小时，那便是金星，这种天文现象称为“金星凌日”，如图所示．下面说法正确的是()A．地球在金星与太阳之间B．金星在地球与太阳之间C．以太阳为参考系，地球是运动的D．以太阳为参考系，金星是运动的[解析]金星通过太阳和地球之间时，我们才会看到金星没有被太阳照亮的一面呈黑色，选项A错误，B正确；以太阳为参考系，金星和地球，都是运动的，选项C、D正确．[答案]BCD[方法技巧]选定参考系的两种方法(1)静物法：明确观察到的现象中，什么物体是运动的，什么物体是静止的，静止的物体可能就是参考系．(2)假设法：假设以某物体为参考系，看对物体运动的描述是否与观察到的结果一致．若一致，该物体可能就是参考系．1．“空手把锄头，步行骑水牛，人从桥上过，桥流水不流．”是《中国诗词大会》某期节目里选用的古诗，从物理学的角度看，其中“桥流水不流”所选择的参考系是() A．牛B．水C．桥D．人解析：题中说桥流水不流，即假定水不动，则桥是流动的，所以水是参考系，故B项正确．答案：B要点二空间位置的描述[探究导入]一物体从O点出发，沿东偏北37°的方向运动10 m至A点，然后又向正南方向运动10 m至B点，试建立适当坐标系，描述出该物体的运动轨迹．提示：根据题意建立坐标系，确定原点的位置及坐标系的正方向，再确定研究对象所处的坐标及位置变化的情况即可．本题应建立二维直角坐标系．涉及地理方向的问题，一般要遵循“上北下南，左西右东”的对应方法．该物体的运动轨迹如图所示．1．确定参考系，建立坐标系，都是为了更好地描述物体的位置和运动．可以用下面的流程图来表示：2．常见的坐标系[易错提醒],物体在坐标系中坐标值的正、负不表示大小，而是表示在原点的哪一侧.正号表示在原点的正方向一侧，负号表示在原点的负方向一侧.[典例2] 一物体在x 轴上运动，各个时刻的位置坐标如下表：(1)请在图中的x(2)哪个时刻离开坐标原点最远？有多远？[解析] (1)以运动路径所在的直线为x 轴，标出各时刻该物体的位置坐标如图所示．(2)由图可知第4 s 末该物体离开坐标原点最远，有7 m.[答案] (1)见解析 (2)4 s 末 7 m2．若某同学在操场上从A 点开始先向南走了15 m 到B 点，接着又向东走了20 m 到C 点，请你建立合适的坐标系描述该同学的位置及位置的变化．解析：建立如图所示的坐标系．设A 点为坐标原点，则B 点坐标为(0,15 m)，C 点坐标为(20 m,15 m)．根据几何知识l AC ＝x 2C ＋y 2C ＝202＋152 m ＝25 m ，设AC 与y 轴夹角为θ，则tan θ＝2015＝43，得θ＝53°. 答案：见解析要点三 时刻和时间间隔的区别与联系[探究导入] 我国在2003年10月成功地进行了首次载人航天飞行.10月15日09时0分，“神舟五号”飞船点火，经9小时40分50秒至15日18时40分50秒，我国宇航员杨利伟在太空中展示中国国旗和联合国国旗，再经11小时42分10秒至16日06时23分，飞船在内蒙古中部地区成功着陆．(1)这几个时间表示的意义相同吗？(2)在表示时间的数轴上，时刻怎么表示，时间间隔呢？提示：(1)不相同，15日09时0分对应飞船点火的时间点，15日18时40分50秒对应展示国旗的时间点，16日06时23分对应飞船着陆的时间点，以上时间对应的都是一个点，指某一瞬时，是时刻；9小时40分50秒指从点火到展示国旗所用的时间，11小时42分10秒指从展示国旗到着陆所用的时间，对应的都是某一个过程，是时间间隔．(2)在数轴上用点表示时刻，用线段表示时间间隔．1．区别与联系2.在时间轴上的标示各时间间隔与时刻如图所示：[易错提醒],在日常生活中所说的“时间”，其含义不尽相同，有时是指时刻，有时是指时间间隔，要根据上下文认清它的含义.在物理学中，“时间”的含义就是时间间隔.[典例3]以下的计时数据指时间的是()A．2019年3月21日14时48分，江苏省盐城市响水县陈家港化工园区内发生爆炸，这里的“14时48分”B．某同学百米赛跑时在14 s末冲过终点线C．期中物理考试时间为90 minD．开往上海的动车于07：42从济南站发车[解析]14时48分是指某一瞬间，不是时间，是时刻，故A错误；在14 s末指一个瞬间，是时刻，不是时间，故B错误；期中物理考试时间为90 min，90 min是指时间，是指开场与终了的时间间隔，故C正确；07：42是时刻，是指一个瞬间，故D错误．[答案] C[规律总结]区别时刻和时间间隔的关键要点(1)在时间轴上，时刻对应一点，时间间隔对应一段线段．(2)在描述物体运动时，时刻对应物体的某一位置，时间间隔对应一段运动过程(如位移、路程)．3．关于时刻和时间间隔，下列说法正确的是()A．作息时间表上的数字均表示时间间隔B．时刻表示时间极短，时间间隔表示时间较长C．手表上指针指示的是时间间隔D．“宁停三分，不抢一秒”指的是时间间隔解析：作息时间表上的数字表示的是起床、就餐、上下课的时刻，A错．时刻在时间上对应“点”，没有长短说法，B错．手表上指针指示的是时刻，C错．“宁停三分，不抢一秒”指的是时间间隔，D对．答案：D数形结合思想在物理中的应用在物理学中，表达物理概念和物理规律有其特有的科学思维和科学方法，如表达物体的位置变化．生活中可能更多的是对自然运动的静观、思辨的一种定性的表达，而物理学科则是对运动做定量的数学推演，甚至要设计实验来验证．为了定量地描述物体的位置及位置的变化，需要运用数形结合思想，如在参考系上建立适当的坐标系，建立坐标系时，还可以用坐标系来表示时刻和时间．如图所示为时间轴，下列关于时刻和时间间隔的说法，正确的是()A．t2表示时刻，称为第2 s末或第3 s初，也可以称为2 s 内B．t2～t3表示时间间隔，称为第3 s内C．t0～t2表示时间间隔，称为最初2 s内或第2 s内D．t n－1～t n表示时间间隔，称为第(n－1) s内解析：时刻和时间间隔分别对应于时间轴上的一个点和一条线段．t n是时刻，可表述为第n s末或第(n＋1) s初；n s内不等于第n s内，n s内是指从0～n s末共n s 的时间间隔；第n s内是指从(n－1) s末至n s末共1 s的时间间隔，故A、C、D均错误，B正确．答案： B1．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，无须选定参考系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解析：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．答案：A2．关于时间间隔和时刻，下列说法正确的是()A．时间间隔是较长的一段时间，时刻是较短的一段时间B．第2 s内和前2 s内指的是相等的两段时间间隔C．“北京时间12点整”指的是时刻D．时光不能倒流，因为时间有方向，是矢量解析：时间间隔是指两个时刻之间的间隔，可以很短，也可以很长，在时间轴上对应一段线段，时刻是指一瞬间，在时间轴上表示一个点，A错误；第2 s内表示1 s的时间，前2 s内表示从0到2 s末2 s的时间，B错误；“北京时间12点整”表示时间轴上的一个点，为时刻，C正确；时间是标量，没有方向，D错误．答案：C3．(多选)下列关于参考系的说法，正确的是()A．研究任何物体的运动，都要选别的物体做参考系B．研究某物体的运动时，必须选特定的物体做参考系，不能任意选取C．若某物体在一段时间内相对于所选参考系的位置始终没有变化，则该物体相对于所选参考系是静止的D．一个物体相对于一个参考系是静止的，相对于另一个参考系不一定是静止的解析：运动是相对的，一个物体是否运动，以及做何种运动，都是相对于别的物体来说的，因此，研究任何物体的运动，都要选取参考系，而且参考系可以任意选取，一个物体相对于不同的参考系，位置是否变化及如何变化，都可能不同．故选项A、C、D正确．答案：ACD4．据新华社消息，2018年11月1日23时57分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射了第四十一颗北斗导航卫星，它是地球静止轨道卫星，可以定点在赤道上空的某一点．关于该颗卫星，下列说法正确的是()A．以地面为参考系，该北斗导航卫星静止B．以太阳为参考系，该北斗导航卫星静止C．该北斗导航卫星在高空一定是运动的D．该北斗导航卫星相对地面上静止的物体是运动的解析：该北斗导航卫星是地球同步卫星，相对地面是静止的，选项A正确，D错误；若以太阳为参考系，该北斗导航卫星则是运动的，选项B错误；选项C没有选定参考系，不能确定该北斗导航卫星的运动情况，选项C错误．答案：A5．(多选)如图所示是为了定量研究物体的位置变化而作出的坐标轴(x轴)，在画该坐标轴时规定原点在一长直公路上某广场的中心，公路为南北走向，规定向北为正方向．坐标轴上有两点A和B，A的位置坐标为x A＝5 m，B的位置坐标为x B＝－3 m．下列说法正确的是()A．A点位于广场中心南5 m处B．A点位于广场中心北5 m处C．B点位于广场中心南3 m处D．B点位于广场中心北3 m处解析：由位置坐标的意义可知，A点在原点的正方向5 m处，即在广场中心北方5 m处，B正确，同理C正确．答案：BC1．(多选)下列有关参考系的说法，正确的是()A．参考系就是相对地面不动的物体B．任何情况下，只有地球才是最理想的参考系C．不选择参考系，就无法研究某一物体是怎样运动的D．同一物体的运动，选择不同的参考系可能有不同的观察结果解析：参考系是用来选作标准、假定不动的物体，作为参考系的物体相对于地面是可以运动的，A错；参考系的选取是任意的，一般选取原则是使所研究的运动描述起来尽可能简便，如当研究火星公转时，以太阳为参考系比以地球为参考系要方便得多，B错；不选择参考系，就无法描述物体的位置变化，就无法说明物体是怎样运动的，C、D对．答案：CD2.在电视连续剧《西游记》中，常常有孙悟空“腾云驾雾”的镜头，这通常是采用“背景拍摄法”：让“孙悟空”站在平台上，做着飞行的动作，在他的背后展现出蓝天和急速飘动的白云，同时加上烟雾效果；摄影师把人物动作和飘动的白云及下面的烟雾等一起摄入镜头．放映时，观众就感觉到“孙悟空”在“腾云驾雾”．这时，观众所选的参考系是()A．“孙悟空”B．平台C．飘动的白云D．烟雾解析：通过题目所给的条件，我们可以知道所选的参考系是急速飘动的白云，认为白云静止不动的结果是，“孙悟空”在飞速前进，故C正确，A、B、D错误．答案：C3．以下计时数指时间间隔的是()A．中央电视台新闻联播每晚19：00开播B．北京八十中高中部早上7：30开始上第一节课C．老师没控制好时间，这节课上了41分钟D．我得早走，去赶6：00的头班车解析：中央电视台新闻联播每晚19：00开播，“19：00”是时刻，选项A错误；北京八十中高中部早上7：30开始上第一节课，“7：30”是时刻，选项B错误；老师没控制好时间，这节课上了41分钟，“41分钟”是时间间隔，选项C正确；我得早走，去赶6：00的头班车，“6：00”是时刻，选项D错误．答案：C4．在图中所示的时间轴上标出的是()A．第4 s初B．第6 s末C．第3 s内D．前3 s解析：时间是指两个时刻的时间间隔，在时间轴上对应一段距离，时刻是指时间点，在时间轴上对应的是一个点．从时间轴中来看表示的是从0到3 s的一段时间，表示的是时间间隔，即前3 s的时间，选项D正确，A、B、C错误．答案：D5．(多选)“嫦娥四号”于2018年12月8日凌晨2点23分升空后，经过110个小时的飞行，12月12日在距离月球仅100千米的位置实现了“太空刹车”，即近月制动，让航天器减速，使其被月球引力捕获．在发射26天后，这颗3.8吨重的探测器成功着陆月球背面，于2019年1月3日上午10点26分“嫦娥四号”探测器在月球背面的艾特肯盆地中部冯·卡门环形山成功着陆．实现了人类探测器首次月背软着陆，开启了人类月球探测新篇章．下列关于以上涉及计时数的说法，正确的是()A．“2018年12月8日凌晨2点23分”和“2019年1月3日上午10点26分”指时间间隔B．“110个小时”和“26天”指时刻C．“2018年12月8日凌晨2点23分”和“2019年1月3日上午10点26分”指时刻D．“110个小时”和“26天”指时间间隔解析：“2018年12月8日凌晨2点23分”和“2019年1月3日上午10点26分”对应时间轴的点，指时刻；“110个小时”和“26天”对应时间轴上的线段，指时间间隔，故选项C、D正确．答案：CD6．在65周年国庆盛典上，游行的队伍和彩车依次从天安门前经过，以北京长安街为坐标轴，向西为正方向，以长安街中心为坐标原点O，建立一维直线坐标系，一辆彩车最初在原点以东3 km处，一段时间后行驶到原点以西2 km处．这辆彩车的最初位置和最终位置坐标分别是()A．3 km,2 km B．－3 km,2 kmC．3 km，－2 km D．－3 km，－2 km解析：坐标轴的正方向向西，则位置在原点以西为正，在原点以东为负，彩车最初在原点以东且距原点3 km处，所以最初位置坐标是－3 km，同理，最终位置坐标是2 km，故B 正确．答案：B7．一个小球从距地面4 m高处落下，被地面弹回，在距地面1 m高处被接住．坐标原点定在抛出点正下方2 m处，向下为坐标轴的正方向．则小球的抛出点、落地点、被接住点的位置坐标分别是()A．2 m，－2 m，－1 m B．－2 m,2 m,1 mC．4 m,0,1 m D．－4 m,0，－1 m解析：根据题意建立如图所示的坐标系，A点为抛出点，坐标为－2 m，B点为坐标原点，D点为落地点，坐标为2 m，C点为小球被接住的点，坐标为1 m，所以选项B正确．答案：B8．在有云的夜晚，抬头望月，觉得月亮在云中穿行，这时选取的参考系是()A．地面B．月亮C．云D．星解析：月亮相对于地面的运动在短时间内是不易观察的，而题中已说明月亮在云中穿行即相对于云的运动，故A错误；月亮在云中穿行，是月亮相对于云在运动，故参考系不是月亮，故B错误；抬头望明月，觉得月亮在云中穿行，是月亮相对于云在运动，故参考系为云，故C正确；是月亮相对于云的运动，不是以星星为参考系，故D错误．答案：C9．如图所示，两位同学正在列车车厢中，下列说法中错误的是()A．他们看到对方不动，是选取了自己作为参考系B．他们看到窗外的树木飞快地往后退，是选取了自己作为参考系C．无论选取什么作为参考系，他们都是静止的D．他们通过观察窗外，可以知道列车正在行驶，是选取了地面为参考系解析：他们看到对方不动，是选取了自己作为参考系，或选择列车为参考系，故A正确；他们看到窗外的树木飞快地往后退，是选取了自己作为参考系，或选择列车为参考系，故B正确；他们若选择地面为参考系，则他们是运动的，故C错误；他们通过观察窗外，可以知道列车正在行驶，是选取了地面为参考系，故D正确．本题选择错误的故选C.答案：C10．如图所示为A、B、C三列火车在一个车站的情景，A车上的乘客看到B车向东运动，B车上的乘客看到C车和站台都向东运动，C车上的乘客看到A车向西运动．站台上的人看A、B、C三列火车各向什么方向运动？解析：由B车上的乘客看到站台向东运动，可判断B车向西运动；由A车上的乘客看到B车向东运动，说明A车也向西运动且速度大于B车速度；C车上的乘客看到A车向西运动，B车上的乘客看到C车向东运动，则C车有三种运动情况：可能静止，可能向东运动，也可能向西运动且向西运动时的速度比A、B的速度都小．答案：A车向西运动；B车向西运动且速度比A车速度小；C车可能静止，可能向东运动，也可能向西运动且向西运动时的速度比A、B的速度都小第2节质点和位移一、质点1．定义：物理学中，把这种用来代替物体的具有质量的点称为质点．2．将物体视为质点的条件(1)当物体的形状和大小对所研究问题的影响可忽略不计时，物体可视为质点．(2)在研究物体的运动时，虽然不能忽略物体的大小和形状，但物体上各点的运动情况完全相同，整个物体的运动可以简化为一个点的运动．3．质点是一种理想化的物理模型，实际并不存在．[思考]“长征二号FT1”火箭全长52 m，起飞质量493 t，是我国目前所有火箭中起飞质量最大，长度最长的火箭．科学家研究它在发射升空后的空中位置、离地高度、飞行速度、运动轨迹等问题时，可否将火箭视为质点？分析火箭分离过程中的姿态、方向时，能否视为质点？提示：火箭发射升空后，研究其位置、离地高度、飞行速度、运动轨迹等问题时，火箭虽较大，具有一定的形状，但对研究问题的影响很小，可以忽略不计，因此，火箭可视为质点．分析火箭分离过程中的姿态、方向时，火箭的大小不能忽略，故不能视为质点．二、路程和位移1．路程：物体运动轨迹的长度．2．位移(1)定义：从初位置到末位置的一条有向线段，其大小为初、末位置间有向线段的长度，方向由初位置指向末位置．(2) 物理意义：表示物体位置变化的物理量，用字母s表示．3．矢量和标量在物理学中，像位移这样的量称为矢量．它既有大小又有方向；像温度、路程这样的量称为标量，它只有大小没有方向．[思考]随着经济的快速发展，人们的生活质量不断提升，假期安排外出旅游已成为常见的生活方式，高考结束后，爸爸准备带小明去重庆旅游，并让小明设计出行路线，路线起点为北京，终点为重庆．他有三种方式可供选择：一是乘火车；二是先坐火车后坐轮船；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？提示：三种方式路程不同，但结果是一样的，即都是从北京到重庆，初位置一样，末位置一样，即位置的变化一样，位移相同．三、直线运动的位移1．直线运动的位置与位移的关系如图所示，一个物体沿直线从A运动到B，如果A、B两位置坐标分别为x A和x B，那么，质点的位移s＝x B－x A，即位置坐标的变化量表示位移．2．直线运动中位移的方向在直线运动中，位移的方向可以用正、负号表示，正号表示位移与规定正方向相同，负号表示相反．[思考]一辆汽车在沿平直公路运动，从A点运动到B点，怎样描述汽车向前直线行驶的位移？提示：坐标表示位置：A点x1＝10 m、B点x2＝30 m，坐标变化量表示位移：s＝x2－x1＝30 m－10 m＝20 m，即位移的方向指向x轴正方向．四、位移－时间图像1．物体在每一时刻的位置或每一时间间隔的位移可以用图像直观地表示．2．在直角坐标系中将物体运动的初始位置选作坐标原点，选时刻t为横轴，选位移s 为纵轴，就建立了位移—时间图像．[思考]位移—时间图像是物体的运动轨迹吗？建立位移—时间图像的目的是什么？提示：不是，图线表示位移随时间的变化规律，而不是运动轨迹．建立图像的目的是直观反映物体不同时刻的位置．要点一对质点的理解[探究导入]在土耳其室内田径世锦赛上，伊辛巴耶娃以 4.80米的成绩又一次获得冠军，她是当之无愧的撑竿跳高女皇，曾先后27次刷新女子撑竿跳高世界纪录．一般来说撑竿跳高运动分为如下阶段：助跑、撑竿起跳、越过横杆．(1)教练员针对训练录像纠正运动员的错误动作时，能否将运动员视为质点？(2)分析运动员的助跑距离时，能否将其视为质点？(3)测量其所跳高度(判定其是否打破世界纪录)时，能否将其视为质点？提示：(1)纠正错误动作时不能忽略运动员的姿势及动作，也就是说不能忽略运动员的形状和大小，不能将其视为质点.(2)分析助跑距离时，可以忽略运动员的姿势及动作，此时姿势和动作对研究问题没有影响，能将其视为质点．(3)测量其所跳高度时，可以忽略运动员的姿势及动作，此时姿势和动作对研究问题没有影响，能将其视为质点．1．质点的特点(1)质点不同于几何“点”：质点是用来代替物体的有质量的点，其特点是只有质量，没有大小、体积和形状，它与几何“点”有本质的区别．(2)质点是一种“物理模型”．①物理模型是在物理研究中，突出问题的主要方面，忽略次要因素而建立的理想化模型，是物理学经常采用的一种科学研究方法，质点就是典型的物理模型之一．②物理模型作为一种理想模型，是为了研究问题方便而对实际问题的科学抽象，实际中并不存在．2．实际物体视为质点的常见情况。

1 质点参考系和坐标系1物体的随时间的变化．2．质点(1)定义：忽略物体的和，突出“物体具有质量”这个要素，把它简化为一个有质量的物质点．(2)物体视为质点的条件：物体的和可以忽略或物体上任意一点的运动可代替整个物体的运动．[再判断]1．质点就是质量小，体积小的物体．( )2．一个物体能否看做质点，关键是其大小和形状对所研究问题的影响可否忽略．( )3．质点是一种理想化模型，实际的质点是不存在的．( )[后思考]1．形状规则的物体一定能看做质点吗？2．丽丽一家坐高铁从北京到青岛，丽丽想测量列车经过一座大桥的时间，可不可以将列车看做质点？[合作探讨]如图1­1­1所示为里约奥运会上牙买加飞人博尔特在100 m决赛中以9秒81的成绩成就三冠王的比赛现场．图1­1­1探讨1：在研究博尔特百米决赛所用时间时能否把他看做一个质点？探讨2：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”？[核心点击]1．质点的特点(1)质点不同于几何“点”：质点是用来代替物体的有质量的点，其特点是只有质量，没有大小、体积、形状，它与几何“点”有本质的区别．(2)质点是一种“物理模型”．①物理模型是在物理研究中，突出问题的主要方面，忽略次要因素而建立的理想化模型，是物理学经常采用的一种科学研究方法，质点就是典型的物理模型之一．②物理模型作为一种理想模型，是为了研究问题方便而对实际问题的科学抽象，实际中并不存在．2．实际物体视为质点的常见情况1．(多选) 2016年法国欧洲杯于当地时间2016年6月10日至7月10日在法国境内9座城市的12座球场内举行.6月16日，A组次轮瑞士对阵罗马尼亚在王子公园球场开始首场较量．第57分钟，罗德里格斯角球发到禁区，穆罕默迪禁区左侧凌空抽射，足球沿着弯刀弧线直挂球门远角，为本队扳平了比分．以下说法正确的是( )A．分析穆罕默迪在球场上跑动的轨迹时，可以把他看成质点B．球迷们在观看远角进球时，可以把足球看成质点C．穆罕默迪在制造角球时，可以把足球看成质点D．穆罕默迪在躲过对方防守时，可以把防守球员看成质点2.下列关于质点的说法正确的是( )A．质点是客观存在的一种物体，其体积比分子还小B．很长的火车一定不可以看做质点C．为正在参加吊环比赛的陈一冰打分时，裁判们可以把陈一冰看做质点D．如果物体的形状和大小对所研究的问题无影响，即可把物体看做质点[先填空]1．运动与静止的关系自然界的一切物体都处于永恒的运动中，绝对静止的物体是不存在的——运动是的．2．参考系(1)定义：在描述物体的运动时，被选定做参考、假定为的其他物体．(2)选取原则：参考系可以任意选取，一般以地面为参考系．但在具体问题中，要考虑研究问题的方便性．(3)参考系对观察结果的影响：选择不同的参考系观察同一个物体的运动，观察结果会有所．[再判断]1．研究同一物体的运动时，不论选取怎样的参考系，其结论是相同的．( )2．参考系可任意选取，而研究物体的运动时(如汽车加速)通常以地面为参考系．( )3．自然界中没有绝对静止的物体．( )[后思考]敦煌曲子词中有一首：“满眼风光多闪烁，看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行．”请用物理学知识解释“看山恰似走来迎”和“山不动，是船行”．你由此得到什么启示？[合作探讨]关于机械运动，同学们来围绕几个常见的场景进行讨论．(1)坐火车旅行；(2)飞机投弹．请同学们设想一下：探讨1：你和一位同伴正坐在这辆火车上，铁路边的人看到火车中的乘客是什么情景，而同伴认为你是怎样的？探讨2：地面上的人观察炸弹是怎样下落的，而飞机驾驶员看炸弹是怎样下落的？[核心点击]1．选取参考系的意义要描述一个物体的运动，首先必须选好参考系，只有选定参考系后，才能确定物体的位置、研究物体的运动．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，参考系的选择原则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，一般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)要比较不同物体的运动情况时，必须选择同一个参考系．3．参考系的四性标准性→作为参考系的物体不论原来的运动情况如何，都假定不动，被研究的物体都是以参考系为标准的↓任意性→参考系的选取在原则上是任意的↓统一性→比较不同物体的运动应选择同一参考系↓差异性→对于同一物体选择不同的参考系，结果一般不同3．(多选)在平直公路上，甲以10 m/s的速度运动，乙以5 m/s的速度运动，甲、乙从同一点出发，则( )A．同向运动时，甲观察到乙以5 m/s的速度远离B．同向运动时，乙观察到甲以5 m/s的速度靠近C．反向运动时，甲观察到乙以15 m/s的速度远离D．反向运动时，乙观察到甲以15 m/s的速度靠近4．下列对物体运动的描述中，有关参考系的说法正确的是( )A．“一江春水向东流”以水面上的船为参考系B．“地球绕太阳的公转”以地球为参考系C．“钟表的时针在转动”以表盘为参考系D．“火车行驶出站台”以该列车上的乘客为参考系5．(多选)根据中国已经确定的探月工程的计划，整个探月工程分为三个阶段，一期工程为“绕”，二期工程为“落”，三期工程为“回”．在“嫦娥一号”卫星飞向38万千米外月球的漫长旅途中，需要进行一系列高度复杂又充满风险的动作，即三次绕地球变轨，然后进入月地转移轨道，再三次绕月球变轨，最后绕月球做圆周运动．如图1­1­2所示是“嫦娥一号”运行的路线图，下列说法正确的是( )图1­1­2A．图中描述卫星绕地球运行情景的三个椭圆轨道都是以地球为参考系的B．图中描述卫星绕月球运动情景的三个椭圆轨道都是以月球为参考系的C．图中描述卫星运动情景的所有轨道都是以地球为参考系的D．图中描述卫星运动情景的所有轨道都是以太阳为参考系的判断选用的参考系的方法1．静物法：明确观察到的现象中，什么物体是运动的，什么物体是静止的，静止的物体可能就是参考系．2．假设法：假设以某物体为参考系，看对物体运动的描述是否与观察到的结果一致．若一致，该物体可能就是参考系．[先填空]1．建立目的定量描述物体的位置及位置的．2．直线运动的描述建立直线坐标系，在直线上规定、和．[再判断]1．描述直线运动，一般建立直线坐标系．( )2．物体在某平面内做曲线运动时，应当用平面直角坐标系描述．( )3．描述花样滑冰运动员的位置，应用直线坐标系．( )[后思考]1．某运动员正在百米赛道上自南向北全力奔跑，为准确描述他在不同时刻的位置和位置变化，应建立怎样的坐标系？图1­1­32．如图1­1­4甲所示，冰场上的花样滑冰运动员，要描述他的位置，你认为应该怎样建立坐标系？如图乙所示，要描述空中飞机的位置，又应怎样建立坐标系？甲乙图1­1­4[合作探讨]探讨1：坐标系建立的三要素是什么？探讨2：在坐标系中物体位置的变化与坐标原点的位置有关吗？[核心点击]1．建立坐标系的意义和原则(1)意义：借助适当的坐标系可以定量地描述物体的位置及位置变化．(2)原则：建立坐标系的原则是确定物体的位置方便、简捷．2．三种坐标系的比较6．一个小球从距地面4 m 高处落下，被地面弹回，在距地面1 m 高处被接住．坐标原点定在抛出点正下方2 m 处，向下方向为坐标轴的正方向．小球的抛出点、落地点、接住点的位置坐标分别是( )A ．2 m ，－2 m ，－1 mB ．－2 m,2 m,1 mC ．4 m,0,1 mD ．－4 m,0，－1 m7．如图1­1­5所示，某人从学校的门口A 处开始散步，先向南走了50 m 到达B 处，再向东走了100 m 到达C 处，最后又向北走了150 m 到达D 处，则A 、B 、C 、D 各点位置如何表示？图1­1­52 时间和位移[先填空]1．时刻是指某一，时间间隔表示某一．2．在表示时间的数轴上，用点来表示，时间间隔用来表示．3．在国际单位制中，表示时间间隔和时刻的单位是，它的符号是 .[再判断]1．时刻和时间间隔都是时间，没有本质区别．( )2．飞机8点40分从上海起飞，10点05分降落到北京，分别指的是两个时间间隔．( )3．2016年10月17日7时30分在酒泉成功将“神州十一号”载人飞船发射升空.17日7时30分，指的是时刻．( )4．在时间轴上，线段表示一段时间间隔，点表示时刻．( )[后思考]李爷爷起床后外出晨练，在公园遇到张爷爷，“您这么早！练多长时间了？”“十五分钟左右吧，现在是什么时间？”“大约六点．”对话中两个“时间”，哪个是“时间间隔”，哪个是“时刻”？[合作探讨]中考结束后，爸爸带小明乘火车去深圳旅游，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……这一段话中提到的时间哪些是时刻，哪些是时间间隔？[核心点击]1．区别与联系各时间间隔与时刻如图1­2­1所示：图1­2­11．(多选)在如图1­2­2所示的时间轴中，下列关于时刻和时间间隔的说法中正确的是( )图1­2­2A．t2表示时刻，称为第2 s末或第3 s初B．t2～t3表示时间间隔，称为第3 s内C．t0～t2表示时间间隔，称为前2 s或第2 s内D．t n－1～t n表示时间间隔，称为第(n－1)s内2．在如图1­2­3所示的时间轴上标出：①3 s内；②第3 s内；③第3 s初；④第2 s末．同时判断它们是时刻还是时间，并说明理由.利用上下文判断时间间隔与时刻分析所给的说法，根据题意去体会．常用来表示时刻的关键词是“初”“末”“时”等；常用来表示时间间隔的关键词是“内”“经历”“历时”等．如“第1 s内”“第2 s内”“第3 s内“等指的是时间间隔，在数值上都等于1 s．“最初2 s内”“最后2 s内”等指的也是时间间隔，在数值上都等于2 s．“第1 s末(第2 s初)”“第2 s末(第3 s初)”等都指的是时刻．[先填空]1．路程物体运动的长度．2．位移(1)物理意义：表示物体(质点) 变化的物理量．(2)定义：从指向的一条有向线段．(3)大小：初、末位置间有向线段的．(4)方向：由初位置指向．[再判断]1．路程的大小一定大于位移的大小．( )2．物体运动时，路程相等，位移一定也相等．( )3．列车里程表中标出的北京到天津122 km，指的是列车从北京到天津的路程．( )4．位移由质点运动的始末位置决定，路程由质点实际运动的路径决定．( )[后思考]1．物体的位移为零，表示物体一定静止吗？2．一个人从北京去重庆，可以乘火车，也可以乘飞机，还可以先乘火车到武汉，然后再乘轮船沿长江到重庆，如图1­2­4所示，则他的运动轨迹、位置变动、走过的路程和他的位移是否相同？图1­2­4[合作探讨]在图1­2­5中，A处两个同学分别沿图中直线走到B(图书馆)、C(操场)两个不同位置，经测量知，路程是相同的，那么，两同学的位移相同吗？请说明理由．图1­2­5[核心点击]路程和位移的区别与联系都是长度单位，国际单位都是米(m) 3．如图1­2­6所示，坐高铁从杭州到南京，原需经上海再到南京，路程为s 1，位移为x 1.杭宁(南京)高铁通车后，从杭州可直达南京，路程为s 2，位移为x 2.则( )图1­2­6A ．s 1＞s 2，x 1＞x 2B ．s 1＞s 2，x 1＜x 2C ．s 1＝s 2，x 1＝x 2D ．s 1＞s 2，x 1＝x 24．(多选)同学们都喜欢上体育课，一年一度的学校运动会同学们更是期待很大．如图1­2­7所示为某学校田径运动场跑道的示意图，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．在一次校运动会中，甲、乙、丙三位同学分别参加了100 m 、400 m 和800 m 赛跑，则从开始比赛到比赛结束时( )图1­2­7A．甲的位移最大B．丙的位移最大C．乙、丙的路程相等D．丙的路程最大位移和路程的“可能”与“不可能”1．位移与路程永远不可能相同．因为位移是矢量，既有大小又有方向；而路程是标量，它只有大小没有方向．两者的运算法则不同．2．在任何情况下，位移的大小都不可能大于路程．因为两点之间线段最短．3．位移大小与路程可能相等，一般情况下，位移大小都要小于路程，只有当物体做单向直线运动时，位移大小才与路程相等．[先填空]1．矢量既有又有的物理量．如位移、力等．2．标量只有、没有的物理量．如质量、时间、路程等．3．运算法则两个标量的加减遵从，而矢量则不同，后面将学习到．[再判断]1．负5 m的位移比正3 m的位移小．( )2．李强向东行进5 m，张伟向北也行进5 m，他们的位移不同．( )3．路程是标量，位移是矢量．( )4．标量只有正值，没有负值．( )[后思考]1．物体运动前一半时间内路程为2 m，后一半时间内路程为3 m，总路程一定是5 m吗？2．物体运动前一半时间内位移为2 m，后一半时间位移为3 m，总位移一定是5 m吗？[合作探讨]探讨1：像位移这样的物理量叫做矢量，既有大小又有方向．但是我们以前学过的物理量很多都只有大小，没有方向，请同学们回忆哪些物理量只有大小，没有方向？探讨2：矢量和标量的算法有什么不同？[核心点击]1．矢量的表示方法(1)图示表示：用带箭头的线段表示，线段的长度表示矢量的大小，箭头的方向表示矢量的方向．(2)数字表示：先建立坐标系并规定正方向，然后用正、负数来表示矢量．“＋”号表示与坐标系规定的正方向一致，“－”号表示与坐标系规定的正方向相反；数字的大小表示矢量的大小．2．矢量和标量的区别(1)矢量是有方向的，标量没有方向．(2)标量的运算法则为算术运算法则，即初中所学的加、减、乘、除等运算方法；矢量的运算法则为以后要学到的平行四边形定则．(3)矢量大小的比较要看其数值的绝对值大小，绝对值大的矢量大，而“＋”、“－”号只代表方向．5．下列物理量中，哪个是矢量( )A．质量B．时间C．路程D．位移6．(多选)关于矢量和标量，下列说法中正确的是( )A．矢量是既有大小又有方向的物理量B．标量是既有大小又有方向的物理量C．位移－10 m 比5 m小D．－10 ℃比5 ℃的温度低[先填空]1．直线坐标系中物体的位置物体在直线坐标系中某点的表示该点的位置．2．直线运动的位置与位移的关系如图1­2­8所示，一个物体沿直线从A运动到B，如果A、B两位置坐标分别为x A和x B，那么，质点的位移Δx＝，即初、末位置坐标的表示位移．图1­2­8[再判断]1．位置坐标就是位移．( )2．初末两位置坐标为正时，位移一定是正．( )3．初末两位置坐标为负时，位移可能为正．( )[后思考]在直线坐标系中物体的位移Δx正负号的含义是什么？[合作探讨]我们怎样用数学方法描述直线运动的位置和位移？如图所示，物体在时刻t1处于“位置”x1，在时刻t2运动到“位置”x2.那么，x2－x1就是物体的“位移”，记为Δx＝x2－x1.[核心点击]1．直线运动位移的计算物体做直线运动时，它的位移可通过初、末位置的坐标值计算．如图1­2­9所示，在t1～t2时间内，物体从位置x A移动到位置x B，发生的位移Δx＝x B－x A.对于甲图，Δx＝3 m；对于乙图，Δx＝－5 m.甲乙图1­2­92．直线运动位移的方向在直线运动中，位移的方向一般用正负号来表示．如图1­2­9甲所示，Δx>0，表示位移的方向沿x 轴正方向；如图乙所示，Δx<0，表示位移的方向沿x轴负方向．这样就可以用一个带正负号的数值，把直线运动中位移矢量的大小和方向表示出来了．7．(多选)物体做直线运动时可以用坐标轴上的坐标表示物体的位置，用坐标的变化量Δx表示物体的位移．如图1­2­10所示，一个物体从A运动到C，它的位移Δx1＝－4 m－5 m＝－9 m，从C运动到B，它的位移为Δx2＝1 m－(－4 m)＝5 m．下列说法中正确的是( )图1­2­10A．A到C的位移大于C到B的位移，因为负号表示位移的方向，不表示大小B．C到B的位移大于A到C的位移，因为正数大于负数C．因为位移是矢量，所以这两个矢量的大小无法比较D．物体由A到B的合位移Δx＝Δx1＋Δx28．如图1­2­11所示，一辆汽车在马路上行驶，t＝0时，汽车在十字路口中心的左侧20 m处；过了2 s，汽车正好到达十字路口的中心；再过3 s，汽车行驶到了十字路口中心右侧30 m处．如果把这条马路抽象为一条坐标轴x，十字路口中心定为坐标轴的原点，向右为x轴的正方向．(1)试将汽车在这三个观测时刻的位置坐标填入表格内：(2)前2 s内、后3 s3 运动快慢的描述——速度[先填空]1．坐标的变化量(1)在位移轴上坐标变化量表示，即Δx＝1，Δx的大小表示位移的大小，Δx的正负表示位移的，如图1­3­1甲所示．图1­3­1(2)在时间轴上坐标变化量表示时间，即Δt＝，如图乙所示．2．速度(1)定义：用位移与发生这个位移的比值表示物体运动的快慢．(2)公式：v＝ .(3)单位：国际单位制：，其他还有km/h，cm/s.(4)物理意义：表示物体的物理量．(5)矢量性：速度是矢量，速度的方向就是方向．[再判断]1．位移Δx1＝＋2 m和Δx2＝－2 m的区别在于大小不同．( )2．位移Δx1＝＋2 m比Δx2＝－3 m小．( )3．速度在数值上等于单位时间内通过的路程大小．( )4．A物体的位移大于B物体的位移，则A物体的速度一定大于B物体的速度．( )[后思考]蜗牛要横向爬过一本教科书，至少得用2 min的时间．乌龟爬行1 m需要50 s，猎豹平均每秒可跑32 m ．如何比较哪种动物运动得快呢？有几种比较方法？[合作探讨]以下有三个物体的运动，请比较它们运动的快慢．探讨1探讨2：如何比较B 和C 的运动快慢？ [核心点击] 1．对速度的理解速度指运动物体的位移与所用时间的比值，而不再是初中所学的路程与时间的比值．两种速度的定义并不矛盾，因为初中只研究匀速直线运动，不关注运动方向，路程即位移大小．2．定义式v ＝ΔxΔt的理解(1)公式v ＝ΔxΔt中的Δx 是物体运动的位移，不是路程．(2)v ＝ΔxΔt 是速度的定义式，不是决定式，不能认为v 与位移Δx 成正比、与时间Δt 成反比．3．速度矢量性的理解(1)速度既有大小，又有方向，是矢量．瞬时速度的方向就是物体此时刻的运动方向． (2)比较两个速度是否相同时，既要比较其大小是否相等，又要比较其方向是否相同． 4．路程与速度的关系(1)物体在某一阶段的路程为零时，物体的速度一定为零．(2)物体在某一阶段的路程不为零时，由于位移可能为零，也可能不为零，所以物体的速度可能为零，也可能不为零．1．下列关于速度的说法正确的是( ) A ．由v ＝ΔxΔt 知，v 与Δx 成正比，与Δt 成反比B ．速度大小不变的运动是匀速直线运动C ．因为2>－3，所以2 m/s>－3 m/sD ．速度的方向与物体运动的方向一致2．(多选)关于速度的定义式v ＝ΔxΔt，以下叙述正确的是( )A ．物体做匀速直线运动时，速度v 与运动的位移Δx 成正比，与运动时间Δt 成反比B ．速度v 的大小与运动的位移Δx 和时间Δt 都无关C ．此速度定义式适用于任何运动D ．速度是表示物体运动快慢及方向的物理量3．(多选)甲、乙两质点在同一直线上匀速运动，设向右为正，甲质点的速度为 2 m/s ，乙质点的速度为－4 m/s ，则可知( )A ．乙质点比甲质点运动的快B ．因为＋2>－4，所以甲质点的速度大于乙质点的速度C ．这里的正、负号的物理意义是表示运动的方向D ．若甲、乙两质点同时由同一点出发，则10 s 后甲、乙两质点相距60 m速度矢量性的应用1．速度是矢量，做直线运动的物体的速度可用正、负号表示其运动的方向，速度的方向与正方向相同时取正值，相反时取负值．2．物体做直线运动时，一般规定速度的正方向与位移的正方向相同，即在同一坐标系中同时分析速度和位移的问题．[先填空] 1．平均速度(1)定义：在变速直线运动中，位移Δx 跟发生这段位移 的比值叫做变速直线运动的平均速度．(2)公式：v ＝ .(3)物理意义： 地描述物体运动的快慢．(4)矢量性：平均速度既有大小又有方向，是矢量，其方向与一段时间Δt 内发生的 的方向相同．2．瞬时速度(1)定义：物体在 (或经过某一位置)的速度叫做瞬时速度． (2)物理意义： 地描述物体运动的快慢． 3．速度和速率(1)速率：瞬时速度的 叫做速率．(2)速度与速率的区别：速度是矢量，速率是标量；速率只反映物体运动的快慢，而速度却同时反映运动的 和运动的 ．[再判断]1．物体的瞬时速度总为零，则平均速度一定为零．( )2．瞬时速率是瞬时速度的大小．( )3．物体的平均速度为零，则物体可能处于静止状态．( )4．平均速度是速度的算术平均值．( )[后思考]1．某运动员沿半径为R的圆形跑道运动了一圈，经历的时间为t，则该过程中运动员的平均速度、平均速率怎样表示？2．瞬时速率是瞬时速度的大小，平均速率是平均速度的大小，这句话对吗？[合作探讨]某同学百米比赛用时12 s，前2 s内的位移为12 m，第2个2 s内位移为14 m，第3个2 s内位移为16 m，第4个2 s内位移为19 m，第5个2 s内位移为20 m，第6个2 s内位移为19 m.探讨1：计算上述6个时间间隔内的平均速度，并说明哪段时间运动得最快？8 s末的速度一定等于12 s末的速度吗？[核心点击]1．平均速度与瞬时速度的比较2．平均速度与平均速率的比较4．海南省气象台7月26号发布，台风“银河”将于26号夜间到27号凌晨在海南登陆，气象台对“银河”台风预报如下：预计该台风中心以20 km/h左右的速度向西偏北方向移动，中心附近最大风速约18 m/s……报道中的两个速度数值分别是指( )A．平均速度，瞬时速度B．瞬时速度，平均速度C．平均速度，平均速度D．瞬时速度，瞬时速度5．物体沿一直线运动，先以5 m/s的速度运动一段时间，接着以2 m/s的速度运动相等的时间，其整个过程的平均速度为v1；若该物体以5 m/s的速度运动一段位移，接着以2 m/s的速度运动相等的位移，其平均速度为v2.则v1、v2的大小关系是( )A．v1＞v2B．v1＜v2C．v1＝v2D．不确定6．某人沿着平直公路由A出发到达D点，前t1＝5 s内向东运动了Δx1＝30 m经过B点，又运动了t2＝5 s前进了Δx2＝60 m到达C点，在C点停了t3＝4 s后又向西行，经历了t4＝6 s运动Δx4＝120 m 到达A点西侧的D点，其运动图如图1­3­2所示，求：图1­3­2(1)全过程的平均速度；(2)全过程的平均速率．4 实验：用打点计时器测速度一、实验目的1．了解两种打点计时器的结构和工作原理，并学会安装和使用． 2．理解根据纸带测量速度的原理，学会粗略测量瞬时速度． 3．理解速度—时间图象的意义，掌握描点法画图象的方法． 二、实验原理1．打点计时器的原理及使用．2.的位移Δx ，打两个点的时间可用Δt ＝(n －1)×0.02 s 求得，则平均速度v ＝ΔxΔt，当Δt 很短时，可以认为ΔxΔt为t 时刻的瞬时速度．三、实验器材电磁打点计时器(或电火花计时器)、学生电源(电火花计时器使用220 V 交流电源)、刻度尺、纸带、复写纸、导线、坐标纸.一、实验步骤1．了解打点计时器的结构，然后把它固定在桌子上．2．把电磁打点计时器的两个接线柱用导线与6 V 的低压交流电源的接线柱相连接，让纸带穿过两个限位孔，压在复写纸的下面．3．接通电源，用手水平地拉动纸带，纸带上就打出一行小点，随后立即关闭电源．4．取下纸带，从能看得清的某个点数起，数一数纸带上共有多少个点．如果共有n 个点，则用Δt ＝0.02×(n －1)s 计算出纸带的运动时间Δt .5．用刻度尺测量一下打下这些点纸带通过的距离Δx ，利用公式v ＝ΔxΔt 计算纸带在这段时间内的平均速度．把测量和计算的结果填入表中.。