高中物理第一章運動的描述同步導學教科版必修1

2013-2014學年高中物理第一章運動的描述同步導學教科版

必修1

.質(zhì)點是指不考慮物體的大小和形狀,用來代替物

體的有質(zhì)量的點。

.參考系是指為了描述物體的運動而假定為靜止

任何物體的逡是在空將砸間以進行的,

在物理學中，常用時間軸上的一個點表示時刻,

用時間軸上的一段距離表示時間。

知識點一機械運動質(zhì)點

［自學教材］

1.機械運動

(1)定義：一個物體相對于另一個物體位置的改變，它是最簡單的一種運動形式。

(2)運動的絕對性和靜止的相對性：

運動是絕對的,靜止是相對的，當一個物體相對于另一個物體沒有發(fā)生位置變化，我們

說這個物體是靜止的。

2.質(zhì)點

(D定義：用來代替物體的有質(zhì)量的點。

(2)將物體看做質(zhì)點的條件：

如果被研究物體的形狀、大小在所討論的問題中可以忽略，就可把整個物體看做質(zhì)點。

［重點詮釋］

1.理想化模型

(1)“理想化模型”是為了使研究的問題得以簡化或研究問題方便而進行的一種科學的

抽象，實際并不存在。

(2)“理想化模型”是以研究目的為出發(fā)點，突出問題的主:要因素，忽略次要因素而建

立的“物理模型”。

(3)“理想化模型”是在一定程度和范圍內(nèi)對客觀存在的復雜事物的一種近似反映，是

物理學中經(jīng)常采用的?種研究方法。

2.對質(zhì)點的認識

(1)質(zhì)點是用來代替物體的有質(zhì)量的點，其突出的特點是“具有質(zhì)量”，但是質(zhì)點沒有

大小、體積、形狀。它與幾何中的“點”有本質(zhì)區(qū)別。

(2)質(zhì)點是一種“理想化模型”。

(3)可將物體看成質(zhì)點的幾種情況：

’研究平動物體

物體大小、形

.狀可以忽略的運動情況

物體的轉(zhuǎn)動邈目中有

不起主:要作特殊說明

用的物體

(4)一個物體能否看做質(zhì)點，與物體本身的大小和形狀無關。關鍵是看物體的大小和形

狀在研究物體的運動中是否為次要因素。

〃〃//女<瑕化//

1.下列關于質(zhì)點的說法，正確的是()

A.只要是體積很小的物體都可以看成質(zhì)點

B.只要是質(zhì)量很小的物體都可以看成質(zhì)點

C.質(zhì)量很大或體積很大的物體都一定不能看成質(zhì)點

D.由于所研究的問題不同，同一物體有時可以看成質(zhì)點，有時不能看成質(zhì)點

解析：物體能否看成質(zhì)點，并不取決于物體本身的大小，而是取決于物體的形狀和大小

在所研究問題中的作用，故A、B、C錯，D對。

答案：D

參考系

［自學教材］

1.定義

要確定一個物體的位置并描述其運動情況時,被選定作為參考的其他物體。

2.參考系的意義

對同一個物體的運動，選擇不同的參考系，觀察到的物體運動情況往往不同,因此要描

述一個物體的運動，必須首先選擇參考系。

［重點詮釋］

1.參考系的“四性”

(1)標準性：用來選做參考系的物體都是假定不動的，被研究的物體是運動還是靜止,

都是相對于參考系而言的。

(2)任意性：參考系的選取具有任意性，但應以觀察方便和使運動的描述盡可能簡潔為

原則；研究地面上物體的運動時，常選地面為參考系。

(3)統(tǒng)一性：比較物體的運動時，應該選擇同一參考系。

(4)差異性：同一物體的運動選擇不同的參考系，觀察結(jié)果一般不同。

2.參考系選取的原則

(1)選擇參考系時，應以觀測方便和使運動的描述盡可能簡單為原則。比如研究月球的

運動，以地球為參考系十分簡便，若以太陽為參考系就復雜得多。研究地面上物體的運動，

一般來說是取地面為參考系。

(2)在研究物體的運動時，涉及的物理量應以同一參考系為標準。

類嶷祓化/〃〃

2.圖1—1-1是特技跳傘運動員在空中的造型圖。當運動

員們保持該造型向下降落時若某一個運動員以自己為參考系，

感覺到大地()

A.靜止

B.向上運動

C.向下運動圖1一1一1

D.水平方向運動

解析：由于運動員在下落，與地面的距離在減小，若認為運動員靜止的話，地面向上運

動，所以B正確。

答案：B

知識點三空包時畫時理］

［自學教材］

1.空間

指物體賴以存在的地方或變動遜。

2.時間

指物體在某處存在或變動過程的長短。

3.時刻

指物體運動的某一瞬時，在時間坐標軸上用?個點表示。

［重點詮釋］

(1)時間和時刻的區(qū)別與聯(lián)系：

時間時刻

時刻是事物運動、發(fā)

時間是事物運動、發(fā)展、變化所展、變化過程所經(jīng)歷

物理意義

經(jīng)歷的過程長短的量度的各個狀態(tài)先后順序

的標志

時間軸上的一段線段表示一段時時間軸上的點表示一

區(qū)別時間軸上的表示方法

I'Hj個時刻

“3秒末”、“第3秒

“3秒內(nèi)”、“前3秒內(nèi)”、“后

末”、“第4秒初”、

表述方法3秒內(nèi)”、“第1秒內(nèi)”、“第1

“八點半”等均指時

秒到第3秒”均指時間

刻

兩個時刻的間隔即為一段時間，時間是一系列連續(xù)時刻的積累過程，時間對應運動

聯(lián)系

的一個過程，好比是一段錄像；時刻對應運動的一瞬間，好比是一張照片

（2）在日常生活中所說的“時間”，其含義不盡相同，有時是指時刻，有時是指時間間

隔，在物理學中，“時間”的含義就是時間間隔。

"真題,酸化“

3.關于時間和時刻，下列說法正確的是（）

A.第4s末就是第5s初，指的是同一時刻

B.物體在5s時指的是物體在5s末時，指的是時刻

C.物體在5s內(nèi)指的是物體在第4s末到第5s末這1s的時間

D.物體在第5s內(nèi)指的是物體在第4s末到第5s末這1s的時間

解析：前1s末和后1s初是同一時刻，即第4s末就是第5s初，A正確。5s時指

的是5s初這一時刻，B錯誤。5s內(nèi)指的是前5s這一段時間，C錯誤。第5s內(nèi)指的是

第4s末到第5s末這1s時間，1）正確。

答案：AD

品如第1對質(zhì)點模型的理解

［例1］下列說法正確的是（）

A.運動中的地球不能看成質(zhì)點，而原子核可以看成質(zhì)點

B.研究火車通過路旁一根電線桿的時間時，火車可看成質(zhì)點

C.研究世錦賽乒乓球女單冠軍丁寧打出的乒乓球時，不能把乒乓球看成質(zhì)點

D.研究在平直的高速公路上飛馳的汽車的速度時，可以將汽車看成質(zhì)點

［思路點撥］?個物體能否被看成質(zhì)點，要看物體的形態(tài)和大小對所研究問題的影響是

否可以忽略。

［解析］當研究地球的公轉(zhuǎn)時，由于地球直徑(約L3XIO7m)比地球與太陽之間的距離

(約1.5X10"m)要小得多，可以忽略不計，可把地球看成質(zhì)點(忽略地球的自轉(zhuǎn))；當研究

地球的自轉(zhuǎn)引起的晝夜交替等現(xiàn)象時，就不能忽略地球的大小和形狀，當然就不能把地球看

成質(zhì)點了。研究電子繞原子核的運動情況時，因為原子核的半徑只相當于原子半徑的十萬分

之一，所以可以把原子核看成質(zhì)點；但若研究有關原子核結(jié)構(gòu)的問題時，就不能把原子核看

成質(zhì)點，選項A錯。研究火車通過路旁的一根電線桿的時間時，因電線桿的粗細比火車的長

度小得多，故電線桿可以看成質(zhì)點，而火車不能看成質(zhì)點，選項B錯。研究世錦賽冠軍丁寧

打出的乒乓球的運動，球雖小但飛旋多變，不能看成質(zhì)點，選項C正確。在平直的高速公路

上飛馳的汽車，盡管車輪在轉(zhuǎn)動，但我們研究的是汽車的速度，對整個車的運動來講，車輪

的轉(zhuǎn)動不是研究的主要問題，可將車看成質(zhì)點，選項D正確。

［答案］CD

［借題發(fā)揮］

(1)質(zhì)點的科學抽象是：無大小、無形狀、有質(zhì)量，實際不存在，故為理想模型。

(2)研究質(zhì)點的目的是研究物體，故物體可視為質(zhì)點的條件才是根本所在。

(3)物體能否看做質(zhì)點不是由其形狀和大小決定的，關鍵是看物體的形狀和大小對所研

究的問題的影響程度。

X跟蹤演練

1.在廣州亞運會上，劉翔以13秒09勇奪110米跨欄冠軍。堅

強的飛人在受傷之后再一次站在了大賽的最高領獎臺上，伴隨著雄

壯的國歌，世界各地的華人流下了激動的淚水。關于劉翔的下列說

法正確的是()

A.在考慮劉翔HOm跨欄比賽成績時，可以把劉翔看做質(zhì)點圖1—1—2

B.教練為了分析劉翔運動中的動作要領，可以將劉翔看做質(zhì)點

C.無論研究什么問題，均不能把劉翔看做質(zhì)點

D.是否能將劉翔看做質(zhì)點，決定于我們所研究的問題

解析：我們無需關注其跨欄動作的細節(jié)時，可以將其看做質(zhì)點，A對；如果作為質(zhì)點，

其擺臂、跨欄等動作將被掩蓋，要考慮他的動作要領時，就不能當做質(zhì)點了，B錯。一個物

體能不能看做質(zhì)點，關鍵是物體自身的因素對我們所研究的問題的影響，而不能籠統(tǒng)地說行

或不行，C錯、D對。

答案：AD

參考系

［例2］“嫦娥二號”探月衛(wèi)星山地面發(fā)射后，經(jīng)過發(fā)射軌道進入

停泊軌道，然后在停泊軌道經(jīng)過調(diào)速后進入地月轉(zhuǎn)移軌道，再次調(diào)速后進

入工作軌道，衛(wèi)星開始對月球進行探測。簡化后的路線示意圖如圖1—1

—3所示。下列說法中正確的是()

①圖中衛(wèi)星繞地球運動的軌道是以地球為參考系的

②圖中衛(wèi)星繞月球運動的軌道是以地球為參考系的

③圖中衛(wèi)星繞月球運動的軌道是以月球為參考系的

④圖中衛(wèi)星運動的軌道均是以太陽為參考系的圖1-1-3

A.①②B.①③

C.①④1).②④

［審題指導］解答本題時應注意以下兩點：

(D研究發(fā)射軌道時以地球為參考系。

(2)研究工作軌道時以月球為參考系。

［解析］地球繞太陽運動，而月球又圍繞地球運動，但從圖中可以看出“嫦娥二號”衛(wèi)

星繞地球運動的軌道中，地球的位置沒有發(fā)生變化，這是以地球為參考系的；同理，衛(wèi)星繞

月球運動的軌道中，月球的位置也沒有發(fā)生變化，這是以月球為參考系的。所以本題正確選

項為B。

［答案］B

［借題發(fā)揮］

(1)在研究物體運動時，一定要首先明確參考系，分清物體的運動是相對于哪個參考系

而言的。

(2)被選定作為參考系的物體，無論他的運動情況如何，我們都假定他是靜止的。

晶跟蹤演練

2.由于戰(zhàn)斗機離戰(zhàn)斗區(qū)域較遠，需要在空中加油，如圖1—1—4所

示。當加油機給受油機空中加油時，應使兩者處于相對靜止狀態(tài)。關于

兩飛機飛行方向和快慢的說法，正確的是()

A.加油機和受油機飛行方向相同，但是加油機的速度較大圖1一1一4

B.加油機和受油機七行方向相同，但是加油機的速度較小

C.加油機和受汕機飛行方向相同，且兩飛機的速度大小相同

D.加油機和受油機飛行方向相反，且兩飛機的速度大小相同

解析：加油機和受油機相對靜止，則兩者的飛行方向必然相同，飛行速度大小必然相等,

選項C正確。

答案：C

時間和時刻的區(qū)別

［例3］下列幾種表述的數(shù)據(jù)中，表示時間的是（）

A.中央電視臺新聞聯(lián)播節(jié)目用時30分鐘

B.2010年10月1日18時59分“嫦娥”二號在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空

C.在溫哥華冬奧會上，中國隊以4分06秒610奪得女子3000米接力冠軍，并且打破

了世界紀錄

D.航天員翟志剛在“神舟”七號飛船外完成了約20分鐘的太空行走

［思路點撥］解答本題時應注意以下兩點：

（1）時刻對應某一瞬時，表示某一狀態(tài)。

（2）時間對應某一過程，是過程量。

［解析］四個選項中，A、C、D均表示完成某件事所用的時間，只有B項對應某一瞬間，

表示時刻。故A、C、D正確。

［答案］ACD

［借題發(fā)揮］

嚴格區(qū)分關鍵字詞的使用，如初、末、時一般表示時刻；如內(nèi)、用時、經(jīng)歷、歷時一般

表示時間。

船跟蹤演練

3.以下說法中的“時間”指時刻的是（）

A.在第15屆亞洲杯中國對陣科威特的比賽中，憑借張琳升凡和鄧卓翔分別在第58分

鐘和第67分鐘的進球，國足以2：0擊敗對手

B.劉翔在廣州亞運會男子110米欄決賽中以13秒09的成績勇奪金牌

C.我國實行每周工作40小時的勞動制度

D.我國發(fā)射的“神舟七號”載人飛船環(huán)繞地球運行68.5小時后，在內(nèi)蒙古主著陸場成

功著陸

解析：進球這個事件對應的是時間點，指時刻；完成110米欄決賽、每周工作的時間和

環(huán)繞地球運行這三個過程都對應時間段，指時間。

答案：A

應用

［隨堂基礎鞏固］

1.學習了時刻與時間，甲、乙、丙和丁四位同學發(fā)表了如下一些說法，正確的是（）

A.甲說，下午2點上課，2點是我們上課的忖刻

B.乙說，下午2點上課，2點是我們上課的時間

C.丙說，下午2點上課，2點45分下課，上課的時刻是45分鐘

D.丁說，2點45分下課，2點45分是我們下課的時間

解析：下午2點上課，2點45分下課，這都是指??瞬間，是時刻，A正確，B錯誤；上

課歷時45分鐘是指一段時間間隔，是時間，C、D錯誤。

答案：A

2.宋代詩人陳與義乘著小船在風和日麗的春日出游曾寫下了一首詩，

其中的兩句是“臥看漫天云不動，不知云與我俱東”，表達了他對運動相

對性的理解。詩中這兩句涉及的參考系分別是（）

A.岸和船B.船和岸圖］—1—5

C.都是岸D.都是船

解析：“臥看漫天云不動”是以船為參考系的，“不知云與我俱東”是以岸為參考系的，

故B正確。

答案：B

3.下列各種運動物體中，能被視為質(zhì)點的是（）

①做花樣滑冰的運動員

②研究運動中的人造地球衛(wèi)星的軌跡

③轉(zhuǎn)動著的砂輪

④順水漂流的小船

A.①②B.②③

C.②④D.③④

解析：如果物體的大小和形狀對所研究的問題不起主要作用，其影響可以忽略不計，就

可以把物體當成質(zhì)點。做花樣滑冰的運動員，人們欣賞和裁判判分的依據(jù)就是運動員的各種

動作，不能視為質(zhì)點；運動中的人造地球衛(wèi)星，其本身的大小和形狀與軌道半徑相比很小，

可忽略不計，能視為質(zhì)點；轉(zhuǎn)動著的砂輪上各點的運動情況與砂輪的形狀和大小有關，不能

看成質(zhì)點；順水漂流的小船上各點的運動情況是一致的，可以視為質(zhì)點。故能被看成質(zhì)點的

只有②、④項。

答案：C

4.以下說法正確的是（）

A.參考系就是不動的物體

B.任何情況下，只有地球才是最理想的參考系

C.不選定參考系，就無法研究某?物體是怎樣運動的

D.同一物體的運動，對不同的參考系可能有不同的觀察結(jié)果

解析：參考系是假定為不動的物體，實際上也運動，A錯。同一物體選擇不同的參考系，

其運動形式的表述一般不同，選擇時以方便、簡單為主，不選取參考系，就無法描述物體的

位置變化，無法研究其運動，故B錯，C、D對。

答案：CD

［課時跟蹤訓練］

一、選擇題（本題共8小題，第小題5分，共40分）

1.小說《鏡花緣》第七十九回中，寶云問奶公：“家鄉(xiāng)有什么趣聞？”奶公說：“前

幾天刮了一陣大風，把咱們家的一口井忽然吹到墻外去了……”你認為，對“井在運動”的

參考系判斷正確的是（）

A.井B.奶公

C.墻D.風

解析：井相對地面是不動的，井忽然被吹到墻外是由于墻的位置發(fā)生改變，所以“并在

運動”是相對于墻，是以墻為參考系的，故C正確。

答案：C

2.如圖1所示的時間軸，下列關于時刻和時間的說法中正確:?胃"治！

的是（）圖1

A.友表示時刻，稱為第2s末或第3s初，也可以稱為2s內(nèi)

B."?上表示時間，稱為第3s內(nèi)

C.加?友表示時間，稱為最初2s內(nèi)或第2s內(nèi)

D.?%表示時間，稱為第（〃-1）s內(nèi)

解析：時刻和時間分別對應于時間軸上的一個點和一個線段。力，是時刻，可表述為第〃

S末或第（〃+DS初；"S內(nèi)不等于第〃S內(nèi)，〃S內(nèi)是指從0~〃S末共〃S的時間；第〃

s內(nèi)是指從（〃-1）s末至〃s末共1s的時間，故A、C、D均錯，B正確。

答案：B

3.如圖2所示，“嫦娥二號”衛(wèi)星于2010年10月1日18時59分57

秒在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，并獲得了圓滿成功。從“嫦娥二號”衛(wèi)星

發(fā)射到抵達距月球100km軌道的時間大約為5天。衛(wèi)星在距月球表面約100

km高度的極軌軌道上繞月運行。下列說法正確的是（）圖2

A.18時59分57秒表示時間

B.“嫦娥二號”衛(wèi)星繞月球運行過程中位移大小始終小于路程

C.5天表示時刻

D.研究“嫦娥二號”衛(wèi)星繞月球運行的軌跡時，可以將衛(wèi)星看成質(zhì)點

解析：18時59分57秒表示時刻，5天表示時間，A、C錯誤；“嫦娥二號”繞月球運

行過程中，軌跡為曲線，位移大小始終小于路程，B正確；研究“嫦娥二號”繞月球運行的

軌跡時，衛(wèi)星大小對軌跡影響不大，可以將衛(wèi)星看成質(zhì)點，D正確。

答案：BD

4.放學后甲、乙兩同學騎車以相同速度沿直線向東行駛回家。下列說法正確的是（）

A.如果以甲同學為參考系，乙同學是運動的

B.如觀察的結(jié)果是兩同學都靜止，參考系可以是另外的第三名同學

C.從乙同學的角度看，甲同學是靜止的

1）.如果甲同學突然剎車停止，以乙同學為參考系，則甲同學在向西運動

解析：甲、乙兩同學的運動狀態(tài)是相同的，以甲同學為參考系，乙同學應是靜止的，反

之亦然，A選項錯，C選項正確；如果第三名同學有相同的運動狀態(tài)，以第三名同學為參考

系，則甲、乙兩同學是靜止的，B選項正確；甲停止后，乙與甲的距離變大，且乙向東運動，

若以乙為參考系，則甲同學向西運動，且距離變大，D選項正確。

答案：BCD

5.在下列情形中，可以將研究對象看做質(zhì)點的是（）

A.地面上放一只木箱，在上面的箱角處用水平力推它，在研究它是先滑動還是先翻轉(zhuǎn)

時

B.研究劉翔在男子110米欄比賽中的跨欄動作時

C.研究月球運行的軌跡時

D.研究“嫦娥二號”在軌道上飛行的姿態(tài)時

解析：當研究木箱的翻轉(zhuǎn)時，其大小、形狀不能忽略，所以不能看做質(zhì)點，故A錯；在

研究劉翔的跨欄動作時，也不能忽略其肢體的動作及形狀，所以也不能看做質(zhì)點，故B錯；

研究“嫦娥二號”繞地球及月球的飛行時，其大小、形狀均可忽略，可看做質(zhì)點，但研究它

的K行姿態(tài)時，就不能看做質(zhì)點，D錯；研究月球運行軌跡時可視其為質(zhì)點，C正確。

答案：C

6.下列有關質(zhì)點的說法中，正確的是（）

A.研究哈雷彗星的公轉(zhuǎn)時，哈雷彗星可看做質(zhì)點

B.花樣滑冰運動員正在表演冰上舞蹈動作，此時該運動員可看做質(zhì)點

C.用GPS定位系統(tǒng)確定正在南極冰蓋考察的某科考隊員的位置時，該隊員可看做質(zhì)點

D.因為子彈的質(zhì)量、體積都很小，所以在研究子彈穿過一張薄紙所需的時間時;可以

把子彈看做質(zhì)點

解析：哈雷彗星的大小與公轉(zhuǎn)軌道的長度相比可忽略，故能看做質(zhì)點，A對；若把滑冰

運動員看做質(zhì)點，無法研究其動作，故B錯：在確定科考隊員的位置時，該隊員可看做質(zhì)點，

故C對；研究子彈穿過一張紙的時間時，紙的厚度可忽略，而子彈的長度不能忽略，故D

錯。

答案：AC

7.下列幾種比賽項目中的研究對象可看做質(zhì)點的是（）

A.在撐桿跳高比賽中研究運動員手中的支撐桿在支撐地面的過程中的轉(zhuǎn)動情況時

B.帆船比賽中確定帆船在大海中的位置時

C.跆拳道比賽中研究運動員的動作時

D.鉛球比賽中研究鉛球擲出后在空中飛行的時間時

解析：能否把物體看做質(zhì)點，關鍵要看忽略物體的大小和形狀后，對所研究的問題是否

有影響，顯然選項A、C中的研究對象的大小和形狀忽略后，桿的轉(zhuǎn)動、運動員的動作將無

法研究，故選項A、C錯誤；而選項B、D中的研究對象的大小和形狀忽略后，所研究的問題

不受影響，故選項B、D正確。

答案：BD

8.甲、乙、丙三架觀光電梯，甲中乘客看一高樓在向下運動；乙中乘客看甲在向下運

動；丙中乘客看甲、乙都在向上運動。這三架電梯相對地面的運動情況可能是()

A.甲向上、乙向下、丙不動

B.甲向上、乙向上、丙不動

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

解析：電梯中的乘客觀看其他物體的運動情況時，是以自己所乘的電梯為參考系。甲中

乘客看高樓向下運動，說明甲相對于地面一定在向上運動。同理，乙相對甲在向上運動，說

明乙相對地面也是向上運動，且運動得比甲更快。丙電梯無論是靜止，還是在向下運動，或

以比甲、乙都慢的速度在向上運動，丙中乘客看甲、乙兩電梯都會感到是在向上運動。綜上

所述，B、C、D均正確。

答案：BCD

二、非選擇題(本題共2小題，共20分)會”J

9.(10分)請在如圖3所示的時間軸上指出下列時刻或時間°2468〃s

(填相應的字母)。圖3

(1)第1s末，第3s初，第2個兩秒的中間時刻；

(2)第2s內(nèi)，第5s內(nèi)，第8s內(nèi)；

(3)頭2s內(nèi)，頭5s內(nèi)，頭9s內(nèi)。

解析：在時間軸上，時刻用一個點表示，時間用一段線段表示。在物理學中，時刻與時

間是兩個不同的概念。我們平時說的“時間”，有時指的是時刻，有時指的是時間間隔，要

根據(jù)上下文認清它的含義。

答案：(1)4B,C(2)/6,DE,GH(3)如，OE,01

10.(10分)討論兵乓球和火車在下列哪些情況中可以看做質(zhì)點，哪些情況中不能看做

質(zhì)點。

(1)研究乒乓球在一水平桌面上滾動的快慢。

(2)一條細繩一端固定，一端系一乒乓球在豎直平面內(nèi)做圓周運動。

(3)計算一列火車從北京開往廣州的運行時間。

（4）計算一列火車通過南京長江大橋的時間。

解析:研究乒乓球在一水平桌面上滾動的快慢時，關注的是乒乓球整體位置變動的快慢,

其大小和形狀可以忽略，可看做質(zhì)點；同理乒乓球在豎直平面內(nèi)做圓周運動時，形狀和大小

也可以忽略，可以看做質(zhì)點。計算火車從北京開往廣州的時間時，由于火車的長度遠遠小于

北京到廣州的距離，火車的形狀和大小是次要因素，可忽略不計，可以將火車看做質(zhì)點；計

算火車通過南京長江大橋的時間時，火車的長度與南京長江大橋相差不多，火車過橋時間與

火車的長度有關，故不能把火車看做質(zhì)點。

答案：（1）、（2）中的乒乓球和（3）中的火車可看做質(zhì)點，（4）中的火車不能看做質(zhì)點

第2節(jié)位置變化的描述——位移

1.物體的位置及位置變化可用坐標系來描述,坐標

系有一維坐標系和二維坐標系。

2.位移是描述物體位置變化的物理量，其大小為

初位置與末位置間的距離，方向由初位置指向

末位置。

3.路程是物體運動軌跡的長度，只有大小,

4.矢量既有大小又有方向，而標量只宅務小沒有

方向，二

者的運算法則不相同。

知識點一確定位置的方法

［自學教材］

1.坐標系建立的原因

為了定量地描述物體(質(zhì)點)的位置以及位置的變化,需要在參考系上建立一個坐標系。

2.坐標系的分類

(1)直線坐標系(一維坐標系)適用于描述物體做直線運動。

(2)平面直角坐標系(二維直角坐標系)適用于描述物體在一個平面內(nèi)運動。

［重點詮釋］

1.坐標系的建立方法

(1)直線坐標系：選某一位置為坐標原點，以某個方向為正方向，選擇適當?shù)臉硕冉?/p>

一個坐標軸，就構(gòu)成了一維坐標系，適用于描述物體在一維空間運動(即物體沿一條直線運

動)時的位置。

(2)平面直角坐標系：由兩個互相垂直的坐標軸組成，適用于描述物體在二維空間(即在

同一平面)內(nèi)運動時的位置。

2.建坐標系時應注意的問題

(1)建坐標系必須標明原點、正方向和單位長度。

(2)建坐標系時一般以物體的出發(fā)點為原點，以物體初速度方向為坐標軸的正方向。

1.從高出地面3m的位置豎直向上拋出一個小球。它上升5m后回落，最后到達地面,

如圖1—2—1所示，分別以地面和拋出點為原點建立坐標系，方向均以向上為正，填寫以下

表格。

圖1一2一1

坐標原點的位置出發(fā)點的最高點的坐標落地點的坐標

坐標

以地面為原點

以拋出點為原點

解析：本題中的物體沿直線運動，可以在該直線上建立直線坐標系來定量描述物體的位

置，若以地面為原點，則出發(fā)點、最高點、落地點的坐標分別為3=3m,及=8m,占=0；

若以拋出點為原點，則xJ=0,xi—5m,X3'=-3m,

答案：見解析

知識點二位移

［自學教材］

1.概念

物體在?段時間內(nèi)位置的變化稱為位移。

2.大小和方向

(1)大?。簭某跷恢玫侥┪恢玫木嚯x。

(2)方向：山初位置指向末位置。

［重點詮釋］

1.位移與路程的比較

位移路程

是?條由起點指向終點的有向

意義是質(zhì)點運動的軌跡

線段，它表示質(zhì)點的位置變化

不同點等于物體起點到終點的直線距質(zhì)點運動軌跡的長度，與質(zhì)點

大小

離，與質(zhì)點運動的路徑無關運動的路徑有關

矢量，有向線段的指向表示位移

標矢量標量，只有大小，沒有方向

的方向

相同點單位國際單位制q口都是米(m)

2.位移大小與路程關系

(1)在任何情況下，位移的大小都不可能大于路程，只有當物體做單向直線運動時，位

移的大小才等于路程。

(2)一個位移可以對應多個路程，位移為零時路程不一定為零，而路程為零忖位移一定

為零。

微酸化'〃〃/

2.關于位移和路程，下列說法中正確的是()

A.位移是矢量，位移的方向就是質(zhì)點速度的方向

B.路程是標量，即位移的大小

C.質(zhì)點做直線運動時，路程等于位移的大小

D.位移的大小一定不會比路程大

解析：位移的方向由初位置指向末位置，不一定是質(zhì)點的運動方向，A錯誤；路程為物

體運動軌跡的長度，同一位置變化可能有多個路徑，因此路程大于或等于位移的大小，僅當

質(zhì)點做單向直線運動時，位移的大小才等于路程，B、C錯誤，D正確。

答案：D

知識點三矢量和標量

［自學教材］

1.標量

只有大小,沒有方血的物理量。如長度、質(zhì)量、時間、路程、溫度等。

2.矢量

既有大小又有方向的物理量。如位移、速度、力等。

［重點詮釋］

1.對矢量概念的理解

(1)矢量可用帶箭頭的有向線段表示，線段的長短表示矢量的大小，箭頭的指向表示矢

量的方向。

(2)同一直線上的矢量，可用正負號表示矢量的方向，當矢量方向與規(guī)定的正方向相同

時，用正號表示，當矢量方向與規(guī)定的正方向相反時用負號表示。

(3)矢量的正負號只表示矢量的方向，不表示矢量的大小，比較矢量的大小時應比較矢

量的絕對值。

2.矢量與標量的運算法則的區(qū)別

標量可以用算術法則直接相加減，而矢量的運算遵循平行四邊形定則(后面的章節(jié)將學

到)。

〃真題融化勿勿

3.關于矢量和標量，下列說法中正確的是()

A.標量只有正值，矢量可以取負值

B.標量和矢量無根本區(qū)別

C.標量和矢量，一個有大小無方向、另一個有大小也有方向

D.當物體做單方向的直線運動時，路程和位移是一回事

解析：標量是只有大小而沒有方向的物理量，標量的正、負表示大小。當溫度低于零攝

氏度時.，它就是負值，如-10℃,-10℃比低。矢量也有正、負，如一物體在一段時間

內(nèi)發(fā)生的位移是一20m,負號表示位移的方向跟選定的正方向相反，即矢量的正、負表示方

向，因此A、B錯誤；當物體做單方向的直線運動時，路程和位移的大小相等，但二者不是

一回事，前者是標量，后者是矢量，D錯誤，C正確，故選C。

答案：C

-1-^.1391用坐標系來描述物體的位置

［例1］一個小球從距地面4m高處落下，被地面彈回，在距地面1m高處被接住。

坐標原點定在拋出點正下方2m處，向下方向為坐標軸的正方向。則小球的拋出點、落地點、

接住點的位置坐標分別是()

A.2m,—2m,—1mB.—2m,2m,1m

C.4m,0,1mD.-4m,0,-1m

［思路點撥］解答本題時可按以下思路進行：

選取原點1-1建坐標系I-［確定坐標

,A［-2

［解析］根據(jù)題意建立如圖所示的坐標系，A點為拋出點，坐標為一2m,B

-1

點為坐標原點，〃點為地面，坐標為2m,C點為接住點，坐標為1m,所以選項Bo

B正確。C1

D2

［答案］Bx/m

［借題發(fā)揮］

要確定物體的位置及變化，需建立適當?shù)淖鴺讼?。研究直線運動，要建立直線坐標系,

這樣對描述質(zhì)點的位置以及位置的變化就比較清晰、簡潔。

:互動探究

(1)若選擇拋出點為坐標原點，向下的方向為坐標軸的正方向。則拋出點、落地點、

接住點的位置坐標分別是多少？

(2)拋出點與接住點之間的距離是多少？此距離與坐標原點的位置有無關系？

解析：(1)改變坐標系后三點的位置坐標分別是：0,4m,3m。

(2)拋IH點與接住點之間的距離為：x=4m-1m=3m

此距離與坐標原點的位置無關。

答案：(1)0,4m,3m(2)3m,無關

~1回11位移和路程的區(qū)別

［例2］小明從家中出發(fā)到達學校，其路線圖如圖1—2—2所:一北

E

示，已知48段為0.5公里，比'段為0.5公里，繆段為1公里，鹿段為2.5公里，則小明

從家到學校的路程是多少？位移是多少？

［審題指導］解答本題時應注意以下兩點：

（1）路程是小明運動路徑的總長度。圖1—2—2

⑵位移是山［指向i1的有向線段。

［解析］依據(jù)路程的定義可知，小明從家走到學校的路程s=/8+6C+a）+應=0.5+

05+1+2.5=4.5（公里）

作48延長線交應于凡連小，則/叫形成-直角三角形，則力尸=45+浙0.5+1=

1.5（公里），防=應一於=2.5—0.5=2.0（公里）

則A到6的位移大小為：x=熊=74戶+增=71.5。+2.02=2.5（公里）

［答案］4.5公里2.5公里，方向由力指向￡

［借題發(fā)揮］

（1）計算物體的位移時，關鍵是確定初位置和末位置，無論物體如何運動，初位置指向

末位置的有向線段即為位移。

（2）描述物體的位移時不僅要說出大小還要指明方向。

給跟蹤演練

北

如圖1一2—3所示，某質(zhì)點沿半徑為r的半圓弧由a點運動到廣二^西+東

8點，則它通過的位移和路程分別是（）/一南

圖1一2一3

A.0；0

B.2r,向東；Jtr

C.r,向東；Jtr

D.2r,向東；2r

解析：位移有大小同時還有方向，它是指從初位置指向末位置的有向線段。而路程是指

質(zhì)點運動軌跡的長度，只有大小。則位移為2八向東，路程為nr,故B正確。

答案：B

［隨堂基礎鞏固］

1.關于矢量和標量，下列說法中正確的是（）

A.矢量是既有大小又有方向的物理量

B.標量是既有大小又有方向的物理量

C.-10m的位移比5m的位移小

D.-10℃的溫度比5℃的溫度低

解析：由矢量和標量的定義可知，A正確，B錯誤；一10m的位移比5m的位移大，負

號不表示大小，僅表示方向與正方向相反，故C錯誤；溫度是標量，負號表示該溫度比0℃

低，正號表示該溫度比0℃高，故一10℃的溫度比5c的溫度低，D正確。

答案：AD

2.北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)將免費提供定位和授時服務，定位精度10m,測速精度0.2m/s,

以下說法正確的是（）

A.北斗導航衛(wèi)星定位提供的是被測物體的位移

B.北斗導航衛(wèi)星定位提供的是被測物體的位置

C.北斗導航衛(wèi)星授時服務提供的是時刻

D.北斗導航衛(wèi)星授時服務提供的是忖間

解析：由位置、位移、時間、時刻的定義可知，北斗導航衛(wèi)星定位提供的是一個點，是

位置，不是位置的變化，A錯誤，B正確；北斗導航衛(wèi)星授時服務提供的是時刻，選項C正

確，D錯誤。

答案：BC

3.關于位移和路程，下列說法中正確的是（）

A.沿直線運動的物體，位移和路程是相等的

B.質(zhì)點沿不同的路徑由4到6,其路程可能不同而位移相同

C.質(zhì)點通過一段路程，其位移不可能是零

I）.質(zhì)點運動的位移大小可能大于路程

解析：沿直線運動的物體，若沒有往復運動，也只能說位移的大小等于路程，但不能說

位移等于路程，因為路程是標量，位移是矢量。若有往復運動時，其大小也不相等。在有往

復的直線運動和曲線運動中，位移的大小是小于路程的，位移只取決于始末位置，與路徑無

關，而路程是與路徑有關的。

答案：B岬氫/"

4.打籃球時，籃球從高度為2.4m的籃筐A落到地面B又反彈到

C,C離地面的高度為1m,如圖1—2—4所示，求該過程中籃球通過

的路程和位移。若籃球經(jīng)過多次反彈和下落，最后靜止在籃筐的正下

方，求整個過程中籃球的位移。叱----------

解析：籃筐的位置為從籃球落到8點后反彈到心籃球圖1-2一4

經(jīng)過的路程是它下落再反彈的路線的長度，即

l—AB-\-BC=2.4m+1m=3.4m

籃球的位移大小是從籃框/指向C的有向線段的長度，即X=/1C=/I6-6C=2.4m-lm

=1.4m,位移的方向由/指向C,即豎直向下。

籃球經(jīng)過多次反彈，最后落到6點，其位移與籃球經(jīng)過的路徑無關，僅山其初位置和末

位置決定，由力向6作有向線段，有向線段的長度即位移的大小，山/指向8的方向為位移

的方向，即整個過程的位移大小為/=49=2.4m,方向豎直向下。

答案：3.4m1.4m,豎直向下2.4m,豎直向下

［課時跟蹤訓練］

一、選擇題（本題共7小題，每小題5分，共35分）B

1.如圖1所示，一物體沿三條不同的路徑由A運動到B,下列關于

它們的位移的說法中正確的是（）（/"|

A

A.沿I較大

B.沿H較大圖1

C.沿III較大

D.一樣大

解析：物體運動的起點和終點均相同，則沿三條不同路徑的位移一樣大，故D正確。

答案：D

2.下列說法中正確的是（）

A.兩運動物體的位移大小均為30m,這兩個位移不一定相同

B.做直線運動的兩物體的位移/巾=3m,*乙=—5m,則*甲＞/乙

C.溫度計讀數(shù)有正、有負，其正、負表示方向

D.溫度計讀數(shù)的正、負表示溫度高低，不能說表示方向

解析：位移是矢量，其大小相同，方向不一定相同，A正確；位移的正、負號只表示方

向，不表示大小，B錯誤；溫度是標量，其正、負可以表示溫度的高低，不能說表示方向，

D正確，C錯誤。

答案：AD

3.若規(guī)定向東方向為位移正方向，今有?個足球停在坐標原點處，輕輕踢它一腳，使

它向東做直線運動，經(jīng)過5nl時與墻相碰后又向西做直線運動，經(jīng)過7nl停下，則上述過程

足球通過的路程和位移分別是（）

A.12m、2mB.12m、—2m

C.—2m、一2mD.2m、2m

解析：路程是物體運動過的徑跡，為7m+5m=12m,位移是初位置到末位置的有向

線段，為5m—7m=—2m,故選項B正確。

答案：B

4.一個小孩從1點出發(fā)，沿半徑分別為3m和5m的半圓到達/\

6點，如圖2所示，則他的位移和路程分別為（）

A.16m,方向從/到86m,方向從4到8圖2

B.16m；16m

C.8nm,方向從A到B；8nm,方向從/到B

D.16m,方向從/到氏8nm

解析：路程是標量，無方向，位移是矢量，有方向；路程是物體運動軌跡的長度，而位

移是從初位置到末位置的有向線段。故A、B、C錯誤，D正確。

答案：D

5.一個人從北京去重慶，可以乘火車，也可以乘飛機，還可以先乘火車到武漢，然后

乘輪船沿長江到重慶，如圖3所示，這幾種情況中以下說法正確的是（）

南昌

⑥長沙

A.他的運動軌跡不一樣

B.他走過的路程相同

C.他的位置變動是不同的

D.他的位移是相同的

解析：由于從北京去重慶途徑不同所走的路程不同，實際軌跡不一樣，但位置的變動都

是從北京到重慶，故位置變動和位移一樣，所以選項A、D正確。

答案：AD

6.關于位移和路程，下列說法正確的是（）

A.位移可能隨路程的增大而減小

B.物體通過的路程不相等，但位移可能相同

C.只要物體通過了一段路程，其位移就不可能為零

D.位移可能隨時間的增大而減小

解析：位移與路徑無關，變向的直線運動中位移隨時間而增大、減小或為零都有可能，

選項C錯誤，A、B、D均正確。

答案:ABD

7.如圖4所示，在運動會上，甲、乙兩運動員分別參加了在主起跑線終點線

體育場舉行的400m和100m田徑?jīng)Q賽，且兩人都是在最內(nèi)側(cè)跑道

完成了比賽，則兩人在各自的比賽過程中通過的位移大小X,、Xu

和通過的路程大小5中、s乙之間的關系是（）圖4

A.Xc>x1|1,S單B.Xz.<x^,S甲>S4

C.XXtv,5qi>5Z,D.XzXxqi,5甲<S乙

解析：田徑場上的跑道如題圖所示，400m比賽要從起點環(huán)繞跑道一圈，運動場的最內(nèi)

側(cè)跑道的起點和終點重合，因此，路程s”，=400m,位移x中=0；100m比賽是直道，路程

sz,=100