第1章 运动的描述第第1节节运动、空间和时间运动、空间和时间填一填练一练一、机械运动(见课本第13页)1.定义:机械运动是指一个物体相对其他物体的位置变化,简称运动。2.参考系。(1)定义:用来描述物体运动的参照物(被假定不动的物体)叫做参考系。(2)意义:有了参考系,人们就能准确而方便地描述物体的运动了。(3)参考系的选择对物体运动状态描述的影响:选择不同的参考系来观察同一物体的运动情况,观察结果一般不同。填一填练一练二、空间位置的描述(见课本第1314页)1.位置的确定。研究物体的运动,首先应该描述物体的空间位置。在物理学中,通常需要借助数学方法,建立坐标系来描述物体的位置。2.坐标系的选取。如果物体做直线运动,物体的空间位置可以用一维坐标系描述;如果物体在平面内做曲线运动,其位置可以采用二维坐标系来描述。三、时间的描述(见课本第16页)1.时刻是指某一瞬时,时间是指两个时刻之间的间隔,通常用t表示。2.在表示时间的轴上,时刻用点来表示,时间用线段来表示。3.在国际单位制中,表示时间和时刻的单位是秒,它的符号是s。填一填练一练下列说法中指时间间隔的是()A.学校每天21:40准时熄灯B.早晨由临海开往杭州的第一班车,在06:20发车C.高考理科综合的考试时间为150分钟D.中央电视台的朝闻天下节目在6点开播解析:时刻对应于某一瞬间,是一件事件的开始或结束,或者是某件事件发展过程中的某一时刻,而时间是指某一事件的全过程所对应的时间间隔,时刻好比一张照片,时间好比一段视频,选项A、B、D都是指时刻,只有选项C指时间。答案:C问题导引名师精讲典例剖析探究一探究二探究三对参考系的理解参考系的理解宋代诗人陈与义乘着小船在春日出游时,曾经写了一首诗“飞花两岸照船红,百里榆堤半日风。卧看满天云不动,不知云与我俱东。”“飞花”和“云不动”分别是以什么物体为参考系的?问题导引名师精讲典例剖析探究一探究二探究三1.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,对于同一个运动,如果选择不同的物体作为参考系,观察到的运动情况可能不同。2.选择参考系的原则(1)选取参考系一般应根据研究对象和研究对象所在的系统来决定。例如:研究火车上物体的运动情况时,常选地面或相对地面不动的物体作为参考系。在中学物理中,只要没有明确说明,物体的运动均以地面为参考系。(2)参考系的选取是任意的。在实际问题中,参考系的选取应以观测方便和对运动的描述尽可能简单为基本原则。问题导引名师精讲典例剖析探究一探究二探究三问题导引名师精讲典例剖析探究一探究二探究三【例题1】导学号93960000我国是掌握空中加油技术的少数国家之一。如图是我国自行研制的战斗机在空中加油的情景,以下列的哪个物体为参考系时加油机是运动的()A.战斗机B.地面上的房屋C.加油机中的飞行员D.战斗机里的飞行员问题导引名师精讲典例剖析探究一探究二探究三解析:选取不同的物体为参考系,对同一物体运动的描述可能不同。空中加油时战斗机和加油机保持相对静止,以战斗机、加油机中的飞行员、战斗机里的飞行员为参考系时加油机都是静止的;以地面上的房屋为参考系时加油机是运动的,故选B项。答案:B问题导引名师精讲典例剖析探究一探究二探究三问题导引名师精讲典例剖析探究一探究二探究三变式训练1如图所示,跳伞运动员跳伞后飞机上的其他运动员(甲)和地面上的人(乙)观察跳伞运动员的运动后,引发了对跳伞运动员运动状况的争论,下列说法正确的是()A.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问题导引名师精讲典例剖析探究一探究二探究三解析: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。答案:B探究一探究二探究三问题导引名师精讲典例剖析田径场上,要描述百米赛跑运动员在运动中的位置,需要建立什么样的坐标系?要描述800米赛跑运动员在运动中的位置,需要建立什么样的坐标系?在足球场上,要描述足球的位置,需要建立什么样的坐标系?探究一探究二探究三问题导引名师精讲典例剖析探究一探究二探究三问题导引名师精讲典例剖析1.建立坐标系的物理意义: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。2.三种坐标系的比较:探究一探究二探究三问题导引名师精讲典例剖析探究一探究二探究三问题导引名师精讲典例剖析3.建立坐标系的两条原则:(1)坐标原点要相对坐标系静止;(2)对坐标方向的选取要使对物体运动规律的描述尽量简便。探究一探究二探究三问题导引名师精讲典例剖析【例题2】导学号93960001一个小球从距地面4 m高处抛下,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 m思路:选取原点 建坐标系 确定坐标探究一探究二探究三问题导引名师精讲典例剖析解析: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点为地面,坐标为2 m;C点为接住点,坐标为1 m,所以选项B正确。答案:B探究一探究二探究三问题导引名师精讲典例剖析变式训练2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()A.小船的位置变化了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)或x=4 km,y=3 km,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 km=5 km,方向要用角度表示,sin = =0.6,因此=37表示东偏北的角度。答案:D探究一探究二探究三问题导引名师精讲典例剖析探究一探究二探究三问题导引名师精讲典例剖析时间和和时刻的区刻的区别与与联系系电台报时一般这样说:“现在是北京时间八点整。”听评书连播节目时,最后播音员往往说:“明天同一时间请继续收听。”这里面“时间”的意思有何不同?探究一探究二探究三问题导引名师精讲典例剖析1.时间间隔和时刻的区别与联系: 探究一探究二探究三问题导引名师精讲典例剖析2.在时间轴上的标示:各时间间隔与时刻如图所示:探究一探究二探究三问题导引名师精讲典例剖析【例题3】导学号93960002(多选)关于时间和时刻,下列说法正确的是()A.物体在5 s时指的是物体在5 s末时,指的是时刻B.物体在5 s内指的是物体在4 s末到5 s末这1 s的时间C.物体在第5 s内指的是物体在4 s末到5 s末这1 s的时间D.第4 s末就是第5 s初,指的是时刻解析:画时间轴如图所示,5 s时指的是5 s末这一时刻,5 s内指的是05 s这一段时间,第5 s内指的是在4 s末到5 s末这1 s的时间,第4 s 末和第5 s初是同一时刻。故选项A、C、D正确。答案:ACD探究一探究二探究三问题导引名师精讲典例剖析变式训练3(多选)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”指的是不相等的两段时间间隔C.“北京时间12点整”指的是时刻D.“1 min”只能分成60个时刻解析:时刻不是较短的一段时间,而是一瞬间,是一个时间点,选项A错误。“第2 s内”指从1 s末到2 s末的一段时间,“前2 s内”指从开始到2 s末的一段时间,两者是不同的,选项B正确。“12点整”是一个时间点,是时刻,选项C正确。“1 min”能分成无数个时刻,选项D错误。答案:BC探究一探究二探究三问题导引名师精讲典例剖析1 2 3 4 51.关于参考系,下列说法正确的是()A.参考系必须是静止不动的物体B.参考系必须是静止不动或正在做直线运动的物体C.研究物体的运动,可选择不同的参考系,但选择不同的参考系观察结果是一样的D.研究物体的运动,可选择不同的参考系,但选择不同的参考系对于研究同一物体的运动而言,一般会出现不同的结果解析:参考系的选取是任意的,选项A、B错误;选取不同的参考系,对同一物体运动的描述一般是不同的,选项C错误,选项D正确。答案:D1 2 3 4 52.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.飘动的云D.摄影师解析:白云相对“孙悟空”运动,把白云选为参考系,即认为白云静止,则“孙悟空”相对于白云运动,感觉是“孙悟空”在“腾云驾雾”。答案:C1 2 3 4 53.关于时间和时刻,下列说法中正确的是()A.物体从第2 s初到第6 s末共经历了4 s的时间B.物体在10 s时就是指物体在010 s内,指的是时间C.物体在10 s内就是指物体在9 s末到10 s末的这1 s时间D.物体在第10 s内就是指物体在第10 s初到第11 s初的这1 s时间解析:物体从第2 s初到第6 s末共经历5 s的时间,选项A错误;物体在10 s时是指第10 s末这一时刻,选项B错误;物体在10 s内是指物体在10 s长的时间内,选项C错误;物体在第10 s内是指第10 s初到第10 s末(或第11 s初)的这1 s时间,选项D正确。答案:D1 2 3 4 54.(多选)如图是为了定量研究物体的位置变化作出的坐标轴(x轴)。在画该坐标轴时规定原点在某广场中心所对长直公路的中心,公路为南北走向,规定向北为正方向。坐标上有两个点A和B,A点的位置坐标为xA=5 km,B点的位置坐标为xB=-3 km,则下列说法中正确的是()A.A点位于该中心南边5 km处B.A点位于该中心北边5 km处C.B点位于该中心南边3 km处D.B点位于该中心北边3 km处1 2 3 4 5解析:坐标值的正负只表示方向,正号表示方向与所规定的正方向相同,负号表示方向与所规定的正方向相反。本题中规定原点在某广场中心所对长直公路的中心,向北为正方向,A点的坐标为正值,表示A点位于该中心北边5 km处,选项B正确;B点的坐标为负值,表示B点位于该中心南边3 km处,选项C正确。答案:BC1 2 3 4 55.(选做题)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。(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。解析:(1)坐标系如图,图线OAAB为运动轨迹。(2)A点位置:xA=10cos 37 m=8 m,yA=10sin 37 m=6 mB点位置:xB=8 m,yB=6 m-10 m=-4 m。即A点的坐标:(8 m,6 m),B点的坐标:(8 m,-4 m)。答案:(1)见解析(2)A(8 m,6 m)B(8 m,-4 m)