高一物理第一讲运动的描述-质点参考系坐标系位移路程学生版

1/8第一讲质点、参考系、坐标系、位移、路程【基础知识】一、机械运动(1)定义：物体的随时间的变化(2)运动和静止：绝对的静止是不存在，因此说某一个物体处于静止状态是，通常说某一个物体如何运动也是相对的。二、质点定义：用来代替物体的有的点三、参考系定义：在描述物体的运动时，假定不动，用来做的物体叫做参考系四、坐标系定义：在物理学中，我们通常用数学工具，坐标系来描述物体的五、时间与时间间隔时刻时间间隔意义时刻指某一瞬间时间间隔是事件发展的持续，是从发生时刻到结束的两时刻的间隔区别(1)时刻指一瞬时，对应于(2)在时间轴上用表示(1)时间间隔指两时刻之间的间隔，对应于物体的一段(2)在时间轴上，用表示联系(1)两个时刻的间隔即为时间间隔，即Δt＝t2-t1(2)时间轴上的两个点无限靠近时，它们间的时间间隔就会趋近于零，时间间隔就趋近于时刻了(3)时间间隔能够展示物体运动的一个过程，好比是一段录像；时刻可以显示物体运动的一个瞬间，好比是一张照片，即由一个一个连续的照片可以组成录像，一系列连续时刻的积累便构成时间六、路程与时间项目位移路程区别描述，是从指向的线段描述质点实际矢量，有大小，也有方向标量，有大小，无方向由质点的初、末位置决定，与质点运动路径无关既与质点的初、末位置有关，也与质点运动路径有关联系(1)都是描述质点运动的空间特征(2)都是过程量(3)一般说来，位移的大小小于相应的路程，只有质点做单向直线运动时，位移的大小才等于路程2/8七、矢量与标量矢量：既有大小又有物理量标量：只有大小没有物理量【课堂精讲】题型一、对物体可否视为质点的理解例1、（2014•广东模拟）关于质点，下列说法正确的是（）A．研究刘翔在110m栏比赛中的过杆技术是否合理时，可以将刘翔看做质点B．陈忠和主教练在奥运会女排决赛中，在战术会上布置队员怎样跑位时，不能把女排队员看成质点C．研究奥运会跳水冠军郭晶晶的跳水动作时，不能把她看成质点D．研究乒乓球比赛中打的弧圈球时，不能把乒乓球看做质点解析：A、研究刘翔在110m栏比赛中的过杆技术是否合理时，他的形体、动作等影响很大，不能把他当作质点．故A错误．B、陈忠和主教练在奥运会女排决赛中，在战术会上布置队员怎样跑位时，女排队员的体形和身材影响很小，可以把女排队员看成质点．故B错误．C、研究奥运会跳水冠军郭晶晶的跳水动作时，她的动作、姿态等直接影响观众欣赏和裁判评分，不能把她看成质点．故C正确D、研究乒乓球比赛中打的弧圈球时，乒乓球的大小和形状影响很大，不能把乒乓球看做质点．故D正确．故选CD答题技巧：在体育运动中，如果要靠动作、造型、姿态等来观赏和评分时，不能把运动员当作质点处理．1．（2014•广东模拟）下列情况中的物体，不可以看作质点的是（）A．研究绕地球飞行的航天飞机B．研究飞行中直升飞机上的螺旋桨的转动情况C．研究长北京开往上海的一列火车的运行时间D．研究地球绕太阳公转周期的地球2．“嫦娥三号”在轨道修正和近月制动时伴随着姿态调整．下列过程中，地面控制人员能够将“嫦娥三号”看成质点的是（）A．太阳帆板展开过程B．环月段绕月飞行过程C．轨道修正过程D．近月制动过程3．下面是关于质点的一些说法，其中正确的是（）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．研究地球的公转时，可以把地球看成质点C．研究地球的自转时，可以把地球看成质点D．原子核很小，一定可以把它看成质点题型二、参考系与运动的描述例2、(2014·青岛二中高一检测)甲、乙、丙三架观光电梯，甲中乘客看一高楼在向下运动，乙中乘客看甲在向下运动，丙中乘客看甲、乙都在向上运动．这三架电梯相对地面的运动情况可能是()A．甲向上、乙向下、丙不动B．甲向上、乙向上、丙不动C．甲向上、乙向上、丙向下D．甲向上、乙向上、丙也向上，但比甲、乙都慢3/8解析：电梯中的乘客看其他物体时，是以自己所乘的电梯为参考系，甲中乘客看高楼向下运动，说明甲相对于地面一定在向上运动．同理，乙看到甲在向下运动，说明乙相对地面也是向上运动，且运动得比甲更快．丙电梯无论是静止，还是在向下运动，或者以比甲、乙都慢的速度向上运动，丙中乘客看见甲、乙两电梯都在向上运动．答案：BCD1、一只蜜蜂和一辆汽车在平直公路上以相同的速度并列运动．如果这只蜜蜂眼睛盯着汽车车轮边缘上某一点，那么它看到的这一点的运动轨迹是下列哪幅图（）A．B．C．D．、2、某校高二部分学生分别乘两辆汽车从学校出发去敬老院做义工．两辆汽车在平直的公路上运动，甲车内一同学看见前面的乙车向东运动，此时乙车内的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．两车都向东运动，但甲车运动快B．两车都向东运动，但乙车运动快C．两车都向西运动，但甲车运动快D．两车都向西运动，但乙车运动快3、甲、乙、丙三人各乘一架直升飞机，甲看到楼房匀速上升，乙看到甲匀速上升，丙看到乙匀速下降，甲看到丙匀速上升．那么，甲、乙和丙相对于地面的运动情况可能是（）A．甲、乙匀速下降，且v甲＜v乙，丙停留在空中B．甲、乙匀速下降，且v甲＜v乙，丙匀速上升C．甲、乙匀速下降，且v甲＜v乙，丙匀速下降，且v丙＜v甲D．甲、乙匀速下降，且v甲＞v乙，丙匀速下降，且v丙＞v甲题型三、用坐标系描述物体的运动例3、(2014·徐州一中高一质检)湖中O点有一观察站，一小船从O点出发向东行驶4km，又向北行驶3km，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7kmB．小船向东北方向运动了7kmC．小船向东北方向运动了5kmD．小船的位置在东偏北37°方向，5km处解析：如果取O点为坐标原点，东方为x轴正方向，北方为y轴正方向，则小船的位置坐标为(4km,3km)或x＝4km，y＝3km，小船虽然运动了7km，但在O点的观察员看来，它离自己的距离是42＋32km＝5km,方向要用角度表示，sinθ＝35＝0.6，因此θ＝37°，如图所示．故D正确．答案:D1、小明从学校回到家有800米的路程，要确定小明家相对学校的位置，请思考：（1）如果小明家和学校均在同一条笔直的街道上，如何描述？（2）如果小明家在另一条与学校所在街道相互垂直的街道上，如何描述？（3）如果小明家还在某高层公寓的32层上，如何描述？（4）仅用小明家离校800米能够确定其位置吗？2、一物体在xOy平面内做直线运动，方向不变，从A(－3,4)运动到B(3，－4)，试通过作图描述这一过程．(坐标单4/8位：m)3、某学生从学校门口A处开始散步，先向南走了50m到达B处，再向东走了100m到达C处，最后又向北走了150m到达D处。则：（1）此人散步的总路程和位移各是多大？（2）要比较确切地表示此人散步的初、末位置变化，应采用位移还是路程？（3）要比较确切地表示此人散步过程中的各个位置，可采用什么数学手段？分别应如何表示？4、桌面离地面的高度是0.8m，坐标系原点定在桌面上，向上方向为坐标轴的正方向，A点离桌面0.44m，B点离桌面0.36m，如图所示，那么A、B的坐标各是多少？题型四、时刻和时间间隔的区分例4、如图所示的时间轴，下列关于时刻和时间间隔的说法中正确的是()A．t2表示时刻，称为第2s末或第3s初，也可以称为2s内B．t2～t3表示时间间隔，称为第3s内C．t0～t2表示时间间隔，称为最初2s内或第2s内D．tn－1～tn表示时间间隔，称为第(n－1)s内解析：t2是第2s末或第3s初，是时刻，而2s内是时间，故选项A错；t2～t3表示第3s内，是时间，故B对；t0～t2表示时间称为最初2s，是指2s的时间，而第2s内是指第2个1s的时间，二者不同，故C错；tn－1～tn表示时间，应为第ns内，故D错．答案:B1、（2014•安徽一模）“蛟龙”号载人潜水器2011年7月30号凌晨4时26分开始进行第四次下潜实验，并在深度5182米的位置成功安放了中国大洋协会的标志和一个木雕的中国龙，如图所示．下潜全程历时8小时57分，于13时2分完成下潜任务后顺利返回到“向阳红09”母船．关于此次潜实验说法正确的是（）A．“5182米”是指位移B．“5182米”是指路程C．“4时26分”、“8小时57分”、“13时2分”是指时间D．“4时26分”、“13时2分”指时刻，“8小时57分”指时间2、关于时刻和时问间隔，下列说法中正确的是（）A．1秒很短，所以1秒表示时刻5/8B．第3秒是指一个时刻C．2012，年6月3日中国飞人刘翔在国际田联钻石联赛尤金站男子110米栏的比赛中，以12秒87夺冠，这里12秒87是指时间间隔D．2013年4月20日8时02分，四川省雅安市芦山县（北纬30.3度，东经103.0度）发生7.0级地震，这里的8时02分指时间间隔3、关于时间和时刻，下列说法正确的是（）A．时刻表示时间极短，时间表示时间较长B．作息时间表上的数字均表示时间C．物体在5s内就是指物体在4s末到5s末的这1s时间D．物体在第5s内就是指物体在4s末到5s末的这1s的时间题型五、位移和路程的求解例5、(2014·山东枣庄三中高一检测)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400m、800m赛跑的起跑点，B点是100m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100m、400m和800m赛跑，则从开始比赛到比赛结束时()A．甲的位移最大B．丙的位移最大C．乙、丙的路程相等D．丙的路程最大解析:甲同学的初、末位置直线距离为100m，位移大小为100m，路程也是100m；乙同学路程为400m，但初、末位置重合，位移大小为零；丙同学路程为800m，初、末位置重合，位移大小也为零，所以甲的位移最大，丙的路程最大，A、D正确．答案:AD1、（2014•渭南一模）两小球在两条平行直线上自左向右运动，现用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录下两小球每次曝光时的位置，如图所示，连续两次曝光的时间间隔是相等的，一小球经过另一小球旁边时认为两小球相遇，则由图片知（）A．两小球相遇了3次B．两小球相遇了2次C．两小球相遇了1次D．两小球没有相遇2、（2014•如东县模拟）一小球从半径为R的四分之一圆弧面顶端沿圆弧滑至底端，如图所示．则物体在该运动过程中（）A．位移大小是RB．位移大小RC．路程是2RD．路程是πR题型六、特殊运动位置和位移、矢量与标量例6、一支长150m的队伍匀速前进，通信兵从队尾前进了300m后赶到队首，传达命令后立即返回，当通信兵回到队尾时，队伍已前进了200m，则在此全过程中，通信兵的位移大小和路程分别是多少？6/8解析:解法一：队伍长度用线段AB表示，通信兵的运动如图所示，通信兵的起始位置和终了位置都是队伍尾部，所以位移大小为200m．通信兵由队首返回队尾时，由图可知，他的路程为100m，所以总路程为400m.解法二：通信兵由队尾出发，最后又回到队尾，因此他与队尾士兵前进的位移相同，而队伍中每个士兵前进的位移都与整个队伍前进的位移相同，故通信兵的位移为200m．又由于通信兵先是前进了300m，又折回到离出发点200m处，其路程为400m.答案:200m400m1、下列物理量中属于矢量的是，属于标量的是．A．时间B．速度C．路程D．重力E．位移F．长度（填字母）2、下列各组物理量中都是矢量的是（）A．位移、时间、速度、重力B．速度、速率、加速度、弹力C．加速度、速度的变化量、速度、力D．路程、时间、位移、支持力3、关于矢量和标量，下列说法正确的是（）A．标量只有正值，矢量可以取负值B．位移、路程、速度都是矢量C．矢量和标量，前者既有大小又有方向，后者只有大小无方向D．当物体做直线运动时，标量路程和矢量位移是一回事【巩固提高】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做质点B.质量很小的物体都可看做质点C.质量很大,体积也很大的物体有时也可以看做质点D.只有低速运动的物体才可看做质点,高速运动的物体不可看做质