金版教程物理2024導(dǎo)學(xué)案必修第一冊人教版新第一章 運動的描述質(zhì)點 參考系含答案

《金版教程(物理）》2024導(dǎo)學(xué)案必修第一冊(人教版新）第一章運動的描述1．質(zhì)點參考系1．理解什么是質(zhì)點，知道把物體看作質(zhì)點的條件。2.知道質(zhì)點是一種理想化物理模型，知道建立理想化物理模型是研究物理問題的常用方法。3.知道參考系的概念，知道選取不同的參考系對物體的運動情況的描述可能不同。任務(wù)1物體和質(zhì)點如圖所示，雄鷹拍打著翅膀在空中翱翔時，身體在向前運動，但它的翅膀在向前運動的同時還在上下運動。如果我們要研究雄鷹是如何飛行的，雄鷹的大小和形狀對研究的問題有影響嗎？如果我們只關(guān)注雄鷹從哪里移動到了哪里，雄鷹的大小和形狀對研究的問題有影響嗎？提示：有影響；沒有影響。1．機械運動：物體的eq\x(\s\up1(01))空間位置隨時間的變化，是自然界中最簡單、最基本的運動形態(tài)，叫作機械運動。2．力學(xué)：在物理學(xué)中，研究物體做eq\x(\s\up1(02))機械運動規(guī)律的分支叫作力學(xué)。3．質(zhì)點的定義：在某些情況下，可以忽略物體的eq\x(\s\up1(03))大小和eq\x(\s\up1(04))形狀，把它簡化為一個具有eq\x(\s\up1(05))質(zhì)量的點，這樣的點叫作質(zhì)點。4．物體能看成質(zhì)點的兩種情況(1)物體的eq\x(\s\up1(06))大小和eq\x(\s\up1(07))形狀對所研究問題的影響可以忽略不計。(2)物體上各點的運動情況eq\x(\s\up1(08))完全相同，從描述運動的角度看，物體上eq\x(\s\up1(09))任意一點的運動完全能反映整個物體的運動。5．一個物體能否看成質(zhì)點是由eq\x(\s\up1(10))所要研究的問題決定的。6．理想化模型：在物理學(xué)中，突出問題的eq\x(\s\up1(11))主要因素，忽略eq\x(\s\up1(12))次要因素，建立eq\x(\s\up1(13))理想化的物理模型，并將其作為研究對象，是經(jīng)常采用的一種科學(xué)研究方法。質(zhì)點就是一種理想化模型。判一判(1)很小的物體一定能看成質(zhì)點。()(2)同一物體有時可看成質(zhì)點，有時則不能。()(3)質(zhì)點與幾何學(xué)中的點一樣，沒有區(qū)別。()提示：(1)×(2)√(3)×幾何學(xué)中的點無質(zhì)量。1．對質(zhì)點的理解質(zhì)點是實際物體的理想化模型：①具有物體的全部質(zhì)量；②沒有大小、形狀的點。質(zhì)點不同于幾何學(xué)中的點，它具有質(zhì)量；而幾何學(xué)中的點只表示空間位置。另外，質(zhì)點也不能和微觀粒子如電子混為一談。2．物體能看作質(zhì)點的條件(1)物體能否看成質(zhì)點，是由所要研究的問題決定的，與物體的大小無必然關(guān)系，關(guān)鍵是看物體的大小和形狀在所研究的問題中是否可以忽略。當(dāng)物體的大小和形狀對所研究的問題沒有影響或影響可以忽略時，可以把物體看作質(zhì)點。(2)做平動的物體一般可以看作質(zhì)點。物體有轉(zhuǎn)動，但轉(zhuǎn)動對所研究的問題沒有影響或影響可以忽略時，物體也可以看作質(zhì)點。例1在下列體育運動中，考察運動員的成績時，可將運動員視為質(zhì)點的是()[規(guī)范解答]在跳馬、花樣游泳、武術(shù)比賽中，考察運動員的成績時，要考慮運動員的動作和姿勢，運動員的大小和形狀不可忽略，不可以將運動員視為質(zhì)點，在百米賽跑中，考察運動員的成績時，可以忽略運動員的大小和形狀，可以將運動員視為質(zhì)點，故A、C、D錯誤，B正確。[答案]B[跟進訓(xùn)練1](2024·山東省濟南市高一上統(tǒng)考期末)中國自行研制的首艘國產(chǎn)航母山東艦舷號為“17”。山東艦航行訓(xùn)練過程中，下列說法正確的是()A．由于航母山東艦體積龐大，故任何情況下都不能看作質(zhì)點B．艦載機飛行員可以把正在甲板上利用手勢指揮的調(diào)度員看成一個質(zhì)點C．在艦載機飛行訓(xùn)練中，研究飛機的空中翻滾動作時，可以把飛機看作質(zhì)點D．研究航母山東艦在大海中的運動軌跡時，可以把航母看作質(zhì)點答案：D解析：當(dāng)物體的大小和形狀對所研究的問題無影響，或者有影響但可以忽略不計時，或者不能忽略物體的大小和形狀，但物體上各點的運動情況完全相同時，物體可以看作質(zhì)點，與物體的體積大小無關(guān)，故A錯誤；利用手勢指揮的調(diào)度員的形狀、大小不可以忽略，艦載機飛行員不可以把正在甲板上利用手勢指揮的調(diào)度員看成一個質(zhì)點，故B錯誤；在艦載機飛行訓(xùn)練中，研究飛機的空中翻滾動作時，飛機的形狀、大小不可以忽略，不可以把飛機看作質(zhì)點，故C錯誤；研究航母山東艦在大海中的運動軌跡時，航母山東艦的形狀、大小可以忽略，可以把航母看作質(zhì)點，故D正確。任務(wù)2參考系1．運動與靜止的關(guān)系(1)運動的絕對性：自然界的一切物體都處于永恒的運動中，eq\x(\s\up1(01))絕對靜止的物體是不存在的。就此意義而言，運動是eq\x(\s\up1(02))絕對的。(2)運動的相對性：描述某個物體的位置隨時間的變化，總是eq\x(\s\up1(03))相對于其他物體而言的。2．參考系：要描述一個物體的運動，首先要選定某個其他物體作為eq\x(\s\up1(04))參考，觀察物體的eq\x(\s\up1(05))位置相對于這個“其他物體”是否隨eq\x(\s\up1(06))時間變化，以及怎樣變化。這種用來作為eq\x(\s\up1(07))參考的物體叫作參考系。3．參考系的選取(1)在描述一個物體的運動時，參考系可以eq\x(\s\up1(08))任意選擇。(2)選擇不同的參考系來觀察同一物體的運動，其結(jié)果會eq\x(\s\up1(09))有所不同。(3)通常情況下，在討論地面上物體的運動時，都以eq\x(\s\up1(10))地面為參考系。判一判(1)由于運動是絕對的，描述物體的運動時，可以不選定參考系。()(2)必須選擇地面為參考系。()提示：(1)×(2)×1．選取參考系的意義凡是提到運動，都應(yīng)該弄清楚是相對于哪個參考系而言的。只有選定了參考系，才能確定物體的位置，研究物體的運動。2．參考系的選取原則(1)理論上講，參考系的選取是任意的。(2)選取參考系以使問題的研究變得簡潔、方便為原則，通常選地面或相對地面靜止的物體為參考系。(3)比較不同物體的運動應(yīng)選擇同一參考系。(1)具體的問題研究中，選擇合適的參考系，可使問題的分析變得簡潔。所以分析具體問題時，不一定總以地面或相對地面靜止的物體作為參考系，可根據(jù)情況靈活選擇。(2)解題過程中，如果選地面作為參考系可以不指明，但選其他物體作為參考系時必須指明。例2一個司機駕駛卡車沿平直道路勻速前進，下列說法正確的是()A．以司機為參考系，卡車是靜止的B．以地面為參考系，司機沒有動C．以卡車為參考系，司機運動得很慢D．以地面為參考系，卡車是靜止的[規(guī)范解答]卡車與司機的相對位置沒有發(fā)生改變，所以以司機為參考系，卡車是靜止的，以卡車為參考系，司機是靜止的，故A正確，C錯誤；卡車和司機相對地面的位置發(fā)生了改變，所以以地面為參考系，司機和卡車都是運動的，故B、D錯誤。[答案]A分析物體運動情況的步驟[跟進訓(xùn)練2]殲-15艦載機從航母起飛進行飛行訓(xùn)練，如圖甲所示。在空中飛行時，攝影師拍攝了飛機與月亮同框的照片，如圖乙所示。下列說法正確的是()A．起飛時，以飛機里的飛行員為參考系，飛機是運動的B．起飛時，以飛機為參考系，航母是運動的C．在空中，以飛機為參考系，月亮是靜止的D．在空中，以地球為參考系，飛機是靜止的答案：B解析：起飛時，以飛機里的飛行員為參考系，飛機相對飛行員位置沒有發(fā)生變化，則飛機是靜止的，故A錯誤；起飛時，以飛機為參考系，航母相對飛機位置發(fā)生了變化，則航母是運動的，故B正確；在空中，以飛機為參考系，月亮相對飛機位置發(fā)生了變化，則月亮是運動的，故C錯誤；在空中，以地球為參考系，飛機相對地球位置發(fā)生了變化，則飛機是運動的，故D錯誤。例3“輕舟已過萬重山”這句古詩中，詩人李白描述輕舟的運動時選取的參考系為()A．自己 B．岸邊的山C．船夫 D．船上的物體輕舟相對參考系是靜止還是運動？提示：運動。[規(guī)范解答]“輕舟已過萬重山”這句古詩中，詩人李白將岸邊的山當(dāng)作是靜止的，來描述輕舟的運動，故其選取的參考系為岸邊的山，故選B。[答案]B判斷參考系的兩種方法(1)靜物法：明確觀察到的現(xiàn)象中，什么物體是運動的，什么物體是靜止的，靜止的物體可能就是參考系。(2)假設(shè)法：假設(shè)以某個其他物體為參考系，分析對物體運動情況的描述是否與觀察到的結(jié)果一致。若一致，該“其他物體”可能就是參考系。理想化模型在物理學(xué)研究中，研究對象受許多因素的影響，如果同時考慮這諸多因素，那就無法使用數(shù)學(xué)知識達(dá)到定量研究的目的。在一定條件下我們把非本質(zhì)的次要因素找出來，加以剔除，抓住其主要因素和本質(zhì)特征并進行抽象概括、研究，這種研究方法被稱為物理學(xué)中的理想化方法。用這種方法將研究對象(物體、過程等)簡化成抽象模型，我們稱之為物理學(xué)中的理想化模型。除質(zhì)點外，在學(xué)習(xí)中還會接觸到許多理想化模型，例如光線、光滑面等，它們在現(xiàn)實中并不存在，都只是理想化模型。[注]①“科學(xué)思維”欄目介紹物理學(xué)中常用和重要的科學(xué)思想、方法，供學(xué)有余力的同學(xué)選學(xué)。課后課時作業(yè)題號1234567難度★★★★★★★★對應(yīng)考點/知識點對物體可看成質(zhì)點的情況的理解物體可看成質(zhì)點的判斷物體可看成質(zhì)點的判斷物體可看成質(zhì)點的判斷根據(jù)參考系判斷運動情況根據(jù)運動情況判斷參考系根據(jù)運動情況判斷參考系題號89101112難度★★★★★★★★★★★★對應(yīng)考點/知識點根據(jù)參考系判斷運動情況物體可看成質(zhì)點的判斷、根據(jù)參考系判斷運動情況物體可看成質(zhì)點的判斷、根據(jù)參考系判斷運動情況根據(jù)現(xiàn)象判斷運動的可能情況根據(jù)現(xiàn)象判斷運動的可能情況知識點一物體和質(zhì)點1．質(zhì)點是一種理想化模型，下列關(guān)于質(zhì)點的說法正確的是()A．外形是球形的物體才能看成質(zhì)點B．體積小、重量輕的物體才能看成質(zhì)點C．任何一個物體都可以看成質(zhì)點，與研究運動的性質(zhì)無關(guān)D．同一個物體，有時可以看成質(zhì)點，有時不能看成質(zhì)點答案：D解析：物體能否看作質(zhì)點是由所要研究的問題決定的，當(dāng)物體的大小和形狀對所要研究的問題無影響，或有影響但可以忽略不計時，或物體上各點的運動情況完全相同時，物體可看成質(zhì)點，與物體的外形、體積以及重量均無關(guān)，與研究的問題的性質(zhì)有關(guān)，故A、B、C錯誤；同一個物體，由于所要研究的問題不同，有時可以看成質(zhì)點，有時不能看成質(zhì)點，例如研究地球公轉(zhuǎn)時可把地球看成質(zhì)點，研究地球自轉(zhuǎn)時不能把地球看成質(zhì)點，D正確。2．“綠水青山就是金山銀山”，近年來隨著生態(tài)環(huán)境的轉(zhuǎn)好，揚州北湖濕地公園的白鷺數(shù)量不斷增加。研究下列情境時，可將白鷺視為質(zhì)點的是()A．遷徙的路徑 B．起飛的姿態(tài)C．翩翩起舞 D．低頭覓食答案：A解析：研究白鷺的遷徙路徑時，白鷺的大小和形狀可以忽略，則這種情況下可將白鷺看成質(zhì)點，故A正確；研究白鷺的起飛姿態(tài)或翩翩起舞的舞姿時，需要研究其翅膀如何扇動等，因此不能忽略白鷺的形狀，則不能將白鷺看成質(zhì)點，故B、C錯誤；研究白鷺低頭覓食時，需要研究白鷺的頸部、頭部如何運動，因此不能忽略白鷺的大小和形狀，則不能將白鷺看成質(zhì)點，故D錯誤。3．(2023·廣東省深圳市高一上統(tǒng)考期末)某同學(xué)研究羽毛球比賽中羽毛球的運動，關(guān)于是否能把羽毛球視作質(zhì)點的討論正確的是()A．判斷羽毛球的運動軌跡時可以把羽毛球視作質(zhì)點B．判斷羽毛球是否觸網(wǎng)時可以把羽毛球視作質(zhì)點C．羽毛球受到的空氣阻力不可忽略，故不能視為質(zhì)點D．羽毛球運動速度較小時可以視作質(zhì)點，速度大時不能視作質(zhì)點答案：A解析：物體能被視為質(zhì)點的條件是物體的大小和形狀對所研究的問題沒有影響或影響較小，可以忽略，或物體上各點的運動情況完全相同。判斷羽毛球的運動軌跡時，羽毛球的大小和形狀可以忽略，故可以把羽毛球視作質(zhì)點，A正確；判斷羽毛球是否觸網(wǎng)時，羽毛球的大小和形狀不可忽略，故不可以把羽毛球視作質(zhì)點，B錯誤；物體能否視為質(zhì)點與其運動速度和受力情況無關(guān)，需要根據(jù)所研究的問題進行判斷，故C、D錯誤。4．(2023·甘肅省武威市高一上統(tǒng)考)研究下列四種運動時，運動中的物體能看成質(zhì)點的是()答案：B解析：分析子彈穿過蘋果的過程要考慮子彈的長度，即子彈的大小不能忽略，不可以將子彈視為質(zhì)點，故A錯誤；汽車的大小相對北京到上海的路程長度可以忽略，則汽車可以視為質(zhì)點，故B正確；觀察車輪的旋轉(zhuǎn)情況，車輪大小不能忽略，即不可以將車輪視為質(zhì)點，故C錯誤；觀察體操運動員的翻滾動作，要考慮體操運動員的身高、動作和姿勢，不可以將運動員視為質(zhì)點，故D錯誤。知識點二參考系與相對運動5．(2023·江蘇百校高一聯(lián)考)在某次飛行表演中，飛機排列并保持如圖所示字樣的編隊，從觀眾席上空整齊飛過。甲、乙分別是編隊中的兩架飛機，則()A．以甲為參考系，乙是運動的B．以乙為參考系，甲是運動的C．以乙為參考系，編隊中所有飛機都是靜止的D．以甲為參考系，坐在觀眾席上的觀眾都是靜止的答案：C解析：由題意可知，編隊中所有飛機的相對位置不發(fā)生變化，則以甲為參考系，乙是靜止的，以乙為參考系，編隊中所有飛機都是靜止的，A、B錯誤，C正確；甲和坐在觀眾席上的觀眾的相對位置發(fā)生變化，則以甲為參考系，坐在觀眾席上的觀眾都是運動的，D錯誤。6．(2023·廣東省廣州市仲元中學(xué)高一期末)我們描述某個物體的運動時，總是相對一定的參考系而言的。下列說法正確的是()A．我們說：“太陽東升西落”，是以太陽為參考系的B．我們說：“地球圍繞太陽轉(zhuǎn)”，是以太陽為參考系的C．我們說：“同步衛(wèi)星在高空靜止不動”，是以太陽為參考系的D．坐在火車上的乘客看到鐵路旁的樹木、電線桿迎面向他飛奔而來，乘客是以地面為參考系的答案：C解析：直線運動中位移大小不一定和路程相等，例如物體做往返運動時，位移大小就小于路程，故A錯誤；兩次運動路程相同，即軌跡長度相同，但是初位置到末位置的有向線段不一定長度和方向都相同，所以位移不一定相同，故B錯誤；位移只由初、末位置決定，和路徑無關(guān)，若質(zhì)點從某點出發(fā)后又回到該點，不論怎么走初位置到末位置的有向線段都為零，即位移都為零，故C正確；鉛球在空中的運動軌跡是曲線，所以鉛球在空中運動的位移大小小于路程，故D錯誤。7．(2023·四川省成都市外國語學(xué)校高一上校考)在電視連續(xù)劇《西游記》中，常常有孫悟空“騰云駕霧”的鏡頭，這通常采用的是“背景拍攝法”：讓“孫悟空”站在平臺上，做著飛行的動作，在他的背后展現(xiàn)出藍(lán)天和急速飄動的白云，同時加上煙霧效果；攝影師把人物動作和飄動的白云及下面的煙霧等一起攝入鏡頭，放映時，觀眾就感覺到“孫悟空”在“騰云駕霧”。這時，觀眾所選的參考系是()A．“孫悟空” B．平臺C．飄動的白云 D．觀眾答案：C解析：由題目信息可知，觀眾將“孫悟空”背后急速飄動的白云當(dāng)作是靜止的，認(rèn)為“孫悟空”在飛速前進，則這時，觀眾所選的參考系是飄動的白云，故C正確。8．(多選)云臺山是全球首批世界地質(zhì)公園，青龍峽景點有“中原第一峽谷”美譽，這里氣候獨特，水源豐富，植被原始完整，是生態(tài)旅游的好去處，乘坐索道纜車觀賞怡人的風(fēng)景以外，還能感覺懸掛在高空的刺激感。對于正在乘坐索道纜車觀光的某游客來說，以下說法正確的是()A．以自己為參考系，看到對面的山迎面走來B．以對面的山為參考系，自己靜止不動C．以自己為參考系，看到同一纜車?yán)锏娜讼驅(qū)γ娴纳讲粩嗫拷麯．以所乘坐的纜車為參考系，看到兩邊的青山綠樹向身后運動答案：AD解析：以自己為參考系，對面的山是運動的，且相對于游客的位置越來越近，即看到對面的山迎面走來，故A正確；以對面的山為參考系，自己相對山的位置是變化的，則自己是運動的，故B錯誤；以自己為參考系，同一纜車的人相對自己的位置不變，結(jié)合A項分析知，看到對面的山向同一纜車?yán)锏娜瞬粩嗫拷?，故C錯誤；以所乘坐的纜車為參考系，兩邊的青山綠樹向身后運動，故D正確。9．(2023·陜西省榆林市高一上期中)在“金星凌日”的精彩天象中，觀察到太陽表面上有顆小黑點緩慢走過，持續(xù)時間達(dá)六個半小時，那便是金星，如圖所示。下列說法正確的是()A．觀測“金星凌日”時可將太陽看成質(zhì)點B．以地球為參考系，金星是靜止的C．以金星為參考系，太陽是靜止的D．以太陽為參考系，金星是運動的答案：D解析：因為觀測“金星凌日”時太陽的大小不能被忽略，所以不能將太陽看成質(zhì)點，A錯誤；以地球為參考系，金星相對地球的位置是改變的，則金星是運動的，B錯誤；以金星為參考系，太陽相對金星的位置是改變的，則太陽是運動的，C錯誤；以太陽為參考系，金星相對太陽的位置是改變的，則金星是運動的，D正確。10．神舟十五號載人飛船成功發(fā)射并完成與“天和”核心艙快速自主對接，宇航員費俊龍于2023年2月9日成功出艙，下列說法正確的是()A．選擇地面為參考系，發(fā)射過程中，載人飛船是靜止的B．選擇“天和”核心艙為參考系，對接過程中，載人飛船是運動的C．費俊龍出艙過程中，載人飛船可以看作質(zhì)點D．“天和”機械臂的工作過程中，載人飛船可以看作質(zhì)點答案：B解析：選擇地面為參考系，發(fā)射過程中，載人飛船相對地面的位置是改變的，載人飛船是運動的，故A錯誤；選擇“天和”核心艙為參考系，對接過程中，載人飛船相對“天和”核心艙的位置發(fā)生變化，載人飛船是運動的，故B正確；費俊龍出艙過程中，載人飛船大小和形狀不能忽略，此時載人飛船不可以看作質(zhì)點，故C錯誤；“天和”機械臂的工作過程中，載人飛船大小和形狀不能忽略，載人飛船不可以看作質(zhì)點，故D錯誤。11．火炬?zhèn)鬟f是各種重大體育賽事的重要環(huán)節(jié)。在某次運動會火炬?zhèn)鬟f中，觀察到同一地點的旗幟和甲、乙兩火炬手所傳遞的圣火火焰如圖所示。關(guān)于甲、乙兩火炬手相對于靜止旗桿的運動情況，下列說法中正確的是()A．甲、乙兩火炬手一定都在向右運動B．甲、乙兩火炬手一定都在向左運動C．甲火炬手一定向右運動，乙火炬手一定向左運動D．甲火炬手可能靜止，乙火炬手一定向左運動答案：D解析：根據(jù)旗幟的飄動情況可知風(fēng)向左吹。甲火炬手所傳遞的圣火火焰向左飄，所以甲火炬手可能相對于旗桿靜止，也可能向右運動，還可能以比風(fēng)速小的速度向左運動；乙火炬手所傳遞的圣火火焰向右飄，表明乙火炬手一定相對于旗桿向左運動，且運動速度比風(fēng)速大，D正確。12．(多選)有甲、乙、丙三臺觀光電梯，甲中乘客看到一座高樓在向下運動；乙中乘客看到甲在向下運動；丙中乘客看到甲、乙都在向上運動。這三臺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、乙、丙都向上，但丙比甲、乙都慢答案：BCD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的。甲中乘客看到高樓在向下運動，說明甲相對于地面一定在向上運動。乙中乘客看到甲在向下運動，則乙相對甲在向上運動，說明乙相對地面也在向上運動，且運動得比甲快。丙電梯無論是靜止，向下運動，還是以比甲、乙都慢的速度向上運動，丙中乘客都會看到甲、乙在向上運動。綜上所述，B、C、D正確，A錯誤。2．時間位移第1課時時間位移1．知道時刻和時間間隔的區(qū)別和聯(lián)系。2.知道位移和路程的聯(lián)系及區(qū)別，初步了解標(biāo)量和矢量的區(qū)別。3.知道坐標(biāo)系，會用一維坐標(biāo)系描述直線運動物體的位置和位移。任務(wù)1時刻和時間間隔要討論物體位置隨時間的變化，就要涉及位置、時間等概念。上午8時上課、8時45分下課，這節(jié)課用時45分鐘，這里的“8時”“8時45分”與45分鐘有什么區(qū)別？提示：這里的“8時”“8時45分”是指這節(jié)課開始和結(jié)束的時刻，而這兩個時刻之間的45分鐘，則是這兩個時刻之間的時間間隔。1．時間：有時指eq\x(\s\up1(01))時刻，有時指eq\x(\s\up1(02))時間間隔，要根據(jù)上下文認(rèn)清它的含義。2．時刻和時間間隔的聯(lián)系：兩個時刻之間的間隔即為時間間隔。3．用數(shù)軸表示時刻和時間間隔：在表示時間的數(shù)軸上，時刻用eq\x(\s\up1(03))點表示，時間間隔用eq\x(\s\up1(04))線段表示。1．判一判(1)30s由30個時刻組成。()(2)時刻是很短的時間。()提示：(1)×(2)×2．想一想老張起床后外出進行晨練，在公園里碰見老朋友老李?！霸鐏砹?，老李，練了多長時間了？”“十分鐘左右吧，現(xiàn)在是什么時間？”老李說，“六點?！崩蠌埢卮?。對話中的兩個“時間”均指時間間隔嗎？提示：不是。第一個“時間”指時間間隔，第二個“時間”指時刻。時刻和時間間隔的區(qū)別與聯(lián)系時刻時間間隔區(qū)別(1)時刻指一瞬間(2)對應(yīng)時間軸上的一個點(3)只有先后的區(qū)分，沒有長短之分(1)時間間隔指兩時刻之間的間隔(2)對應(yīng)時間軸上的一段線段(3)有長短之分聯(lián)系(1)若用t1和t2分別表示先、后兩個時刻，用Δt表示兩個時刻的時間間隔，則Δt＝t2－t1(2)時間軸上的兩個點無限靠近時，它們間的時間間隔就會趨近于0，兩時刻近似相同注意：生活中所謂的時間，既有可能指時間間隔，也有可能指時刻，要注意體會、區(qū)分。例1神舟十六號載人飛船2023年5月30日16時29分成功對接空間站，對接過程歷時約6.5小時。關(guān)于“16時29分”“6.5小時”，說法正確的是()A．“16時29分”是時刻B．“6.5小時”是時刻C．均為時間間隔D．均為時刻[規(guī)范解答]在時間軸上，時刻對應(yīng)一個點，時間間隔對應(yīng)一段線段?！?6時29分”對應(yīng)時間軸上一個點，指的是時刻，“6.5小時”對應(yīng)時間軸上一段線段，指的是時間間隔。故選A。[答案]A時間間隔和時刻的兩種判斷方法(1)根據(jù)上下文判斷：分析所給的說法，根據(jù)題意去體會和判斷。時刻對應(yīng)的是某一事件或運動的狀態(tài)，時間間隔對應(yīng)的是事件或運動的過程。(2)利用時間軸判斷：畫出時間軸，把所給的時刻或時間間隔表示出來，對應(yīng)一個點的是時刻，對應(yīng)一段線段的是時間間隔。例2如圖所示，在時間軸上標(biāo)出“第3s初”“第3s末”“第3s內(nèi)”“前3s內(nèi)”，然后指出哪些表示時刻，哪些表示時間間隔？在表示時間的數(shù)軸上，刻度值“n(秒)”指的是什么？提示：第n秒末。[規(guī)范解答]它們在時間軸上的位置，如圖所示：“第3s初”“第3s末”各對應(yīng)時間軸上一個點，表示時刻；“第3s內(nèi)”“前3s內(nèi)”各對應(yīng)時間軸上一段線段，表示時間間隔。[答案]見規(guī)范解答1．時刻在表示時間的數(shù)軸上的表示舉例2．時間間隔在表示時間的數(shù)軸上的表示舉例[跟進訓(xùn)練1]如圖所示，時間的數(shù)軸上標(biāo)注的線段和點分別指下列哪些時間間隔和時刻()A．1s、5s B．1s、第5s末C．第2s內(nèi)、第6s初 D．第3s內(nèi)、第5s末答案：D解析：時間的數(shù)軸上的一段線段表示時間間隔，圖示線段指第3s內(nèi)；時間的數(shù)軸上的點表示時刻，圖中點指的是第5s末或第6s初，故D正確，A、B、C錯誤。任務(wù)2位置和位移矢量和標(biāo)量要討論物體位置隨時間的變化，就要涉及位置、時間等概念。如果要準(zhǔn)確地描述一輛行駛在北京長安街上的汽車所處的位置，可以采用什么方法？提示：可以沿長安街方向建立一維坐標(biāo)系，x軸的正方向指東(或西)，選取路上的某標(biāo)志物作為坐標(biāo)原點O，汽車的位置就可以用它的坐標(biāo)準(zhǔn)確地描述出來。1．位置與坐標(biāo)系(1)建立坐標(biāo)系的目的：為了定量地描述物體的eq\x(\s\up1(01))位置，需要在eq\x(\s\up1(02))參考系上建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系。(2)常見坐標(biāo)系的種類：若想說明地面上某人所處的位置，可以采用eq\x(\s\up1(03))平面直角坐標(biāo)系來描述；如果物體做直線運動，可以用eq\x(\s\up1(04))一維坐標(biāo)系來描述。(3)一維坐標(biāo)系的建立方法：物體做直線運動時，通常選取這條直線為x軸，在x軸上任選一點作為eq\x(\s\up1(05))原點，規(guī)定好坐標(biāo)軸的eq\x(\s\up1(06))正方向和eq\x(\s\up1(07))單位長度，物體的位置就可以用它的eq\x(\s\up1(08))位置坐標(biāo)來描述。2．路程和位移(1)路程：物體eq\x(\s\up1(09))運動軌跡的長度。(2)位移①物理意義：描述物體eq\x(\s\up1(10))位置變化的物理量。②定義：由eq\x(\s\up1(11))初位置指向末位置的eq\x(\s\up1(12))有向線段。如圖中l(wèi)所示。3．矢量和標(biāo)量(1)矢量：既有大小又有eq\x(\s\up1(13))方向的物理量，如位移。(2)標(biāo)量：只有eq\x(\s\up1(14))大小沒有方向的物理量，如溫度、路程。微點撥：(1)位移與路程永遠(yuǎn)不可能相同。因為位移是矢量，既有大小又有方向；而路程是標(biāo)量，它只有大小沒有方向。(2)位移的大小與路程有可能相等。判一判(1)質(zhì)點沿單一方向做直線運動，通過的路程就等于位移的大小。()(2)質(zhì)點通過一段位移后，它的路程可能為零。()提示：(1)√(2)×1．位移與路程的區(qū)別和聯(lián)系位移路程區(qū)別物理意義描述質(zhì)點的位置變化，是從初位置指向末位置的有向線段描述質(zhì)點實際運動軌跡的長度標(biāo)矢性既有大小，又有方向，是矢量有大小，無方向，是標(biāo)量相關(guān)因素由質(zhì)點的初、末位置決定，與質(zhì)點運動路徑無關(guān)既與質(zhì)點的初、末位置有關(guān)，也與質(zhì)點運動路徑有關(guān)聯(lián)系(1)都是描述質(zhì)點運動的空間特征的物理量(2)都是過程量(3)位移的大小不大于相應(yīng)的路程，只有質(zhì)點做單向直線運動時，位移的大小才等于路程求位移時，除計算出其大小外，還要指出它的方向。2．矢量的表示用帶箭頭的線段表示，線段的長度表示矢量的大小，箭頭的方向表示矢量的方向。例3如圖所示，某人在公園沿半徑R＝50m的圓形跑道跑步，從A點出發(fā)逆時針跑過eq\f(3,4)圓周到達(dá)B點，試求由A到B的過程中，此人運動的路程和位移(取π＝3.14，eq\r(2)＝1.414)。(1)什么是路程？提示：路程是物體運動軌跡的長度。(2)什么是位移？提示：位移可以用由初位置指向末位置的有向線段表示。位移的大小等于初、末位置間的直線距離，方向由起點指向終點。[規(guī)范解答]此人運動的路程等于弧ACB所對應(yīng)的弧長，即路程s＝eq\f(3,4)×2πR＝235.5m；此人從A點運動到B點的位移大小等于由A指向B的有向線段的長度，即位移大小x＝eq\r(2)R＝70.7m，位移的方向為由A指向B。[答案]235.5m70.7m，方向為由A指向B物體在平面內(nèi)運動的路程和位移的求法(1)明確題意，找出初、末位置，畫出過程示意圖。(2)路程的計算：路程是物體運動軌跡的長度，總的路程等于物體在各個階段運動的路程之和。(3)位移的計算：位移只取決于初、末位置，與所經(jīng)歷的過程無關(guān)，位移大小等于初、末位置間的直線距離，方向由初位置指向末位置。若物體又回到了初位置，則對應(yīng)的位移為零。任務(wù)3直線運動的位移1．直線運動的位移的表示如圖，做直線運動的物體，它的初位置為x1，末位置為x2，則物體的位移應(yīng)該是由eq\x(\s\up1(01))x1指向x2的有向線段，其大小等于末位置與初位置坐標(biāo)之eq\x(\s\up1(02))差。用Δx表示位移，則Δx＝eq\x(\s\up1(03))x2－x1。2．直線運動位移的正負(fù)的意義若Δx為正，則位移的方向指向x軸的eq\x(\s\up1(04))正方向；若Δx為負(fù)，則位移的方向指向x軸的eq\x(\s\up1(05))負(fù)方向。1．直線運動位置和位移的表示2．同一直線上矢量的表示先沿矢量所在的直線建立直線坐標(biāo)系，然后用正、負(fù)數(shù)來表示矢量，正、負(fù)號表示矢量的方向(正號表示與坐標(biāo)系規(guī)定的正方向相同，負(fù)號則相反)，絕對值表示矢量的大小。例4某同學(xué)研究物體做直線運動的位移時，豎直向上拋出一個小球，以落地點為原點建立一維坐標(biāo)系，規(guī)定豎直向上為正方向，實驗數(shù)據(jù)如下表，則下列說法正確的是()坐標(biāo)原點拋出點坐標(biāo)x1(m)最高點坐標(biāo)x2(m)落地點坐標(biāo)x3(m)落地點250A．從拋出點到最高點小球的位移為－3mB．從拋出點到最高點小球的位移為5mC．從拋出點到落地點小球的位移為－2mD．從拋出點到落地點小球的位移為2m[規(guī)范解答]由實驗數(shù)據(jù)可知，從拋出點到最高點小球的位移為Δx1＝x2－x1＝5m－2m＝3m，A、B錯誤；從拋出點到落地點小球的位移為Δx2＝x3－x1＝0－2m＝－2m，C正確，D錯誤。[答案]C[跟進訓(xùn)練2]做直線運動的物體，從初位置A處運動到B處，又運動到C處。(1)在圖中用有向線段畫出物體從A到B的位移矢量，并求位移大?。?2)在圖中用有向線段畫出物體從A到C的位移矢量，并求位移大小。答案：見解析解析：(1)物體從A到B的位移矢量為由A指向B的有向線段，如圖1所示，其大小為Δx1＝xB－xA＝5m－2m＝3m。(2)物體從A到C的位移矢量為由A指向C的有向線段，如圖2所示，其大小為Δx2＝xC－xA＝(－1m)－2m＝－3m。課后課時作業(yè)題號1234567難度★★★★★★★★對應(yīng)考點/知識點時刻、時間間隔的判斷時刻、時間間隔的判斷時刻、時間間隔的理解位移和路程的判斷平面內(nèi)位移的大小和方向、路程位移和路程的區(qū)別矢量與標(biāo)量的理解題號8910111213難度★★★★★★★★★★★★對應(yīng)考點/知識點直線運動的位移直線運動的位置、位移直線運動的位置、位移時刻、時間間隔在時間軸上的表示直線運動的位置、位移和路程平面內(nèi)的位移、路程知識點一時刻和時間間隔1．(2024·四川省綿陽市高一上統(tǒng)考期末)舉重比賽在比賽日下午19：30開始，運動員在舉起杠鈴后需堅持3s。下列關(guān)于其中的“19：30”和“3s”的說法，正確的是()A．“19：30”是指時刻，“3s”是指時間間隔B．“19：30”是指時間間隔，“3s”是指時刻C．“19：30”和“3s”都是指時間間隔D．“19：30”和“3s”都是指時刻答案：A解析：在時間軸上，時刻對應(yīng)一個點，時間間隔對應(yīng)一段線段，“19：30”對應(yīng)時間軸上一個點，是指時刻，“3s”對應(yīng)時間軸上一段線段，是指時間間隔，故選A。2．(2023·山東省濟南市高一上期末)2022年12月5日，搭載著航天員陳冬、劉洋和蔡旭哲的神舟十四號載人飛船返回艙在東風(fēng)著陸場成功著陸。關(guān)于神舟十四號，下列數(shù)據(jù)指時刻的是()A．返回艙于20時09分成功著陸B(tài)．返回艙穿越“黑障”過程中會和地面失聯(lián)約5分鐘C．神舟十四號整個返回過程約8小時D．三位航天員此次出征太空歷時183天答案：A解析：20時09分指的是返回艙成功著陸的時刻，故A正確；5分鐘指的是返回艙穿越“黑障”過程中與地面失聯(lián)的時間間隔，故B錯誤；8小時指的是返回過程的時間間隔，故C錯誤；183天指的是三位航天員在太空的時間間隔，故D錯誤。3．下列關(guān)于時間間隔和時刻的說法中，正確的是()A．時間間隔和時刻的區(qū)別在于長短不同，長的是時間間隔，短的是時刻B．3秒內(nèi)和第3秒的時間間隔一樣長C．第3秒末和第4秒初是兩個不同的時刻D．第3秒內(nèi)和第4秒內(nèi)經(jīng)歷的時間間隔相等答案：D解析：時間間隔和時刻的區(qū)別不是在于長短的不同，時間間隔在時間軸上是一段線段，時刻在時間軸上是一個點，點是沒有長度的，A錯誤；3秒內(nèi)的時間間隔是3秒，第3秒是第3個1秒，時間間隔是1秒，時間間隔長短不一樣，B錯誤；第3秒末和第4秒初是同一時刻，C錯誤；第3秒內(nèi)和第4秒內(nèi)經(jīng)歷的時間間隔都是1秒，D正確。知識點二位移和路程4．下列說法不符合實際的是()A．在直跑道進行百米賽跑，位移大小是100mB．馬拉松賽跑的里程42.195km，指的是路程C．出租車的收費標(biāo)準(zhǔn)2元/千米，千米指的是路程D．出租車的收費標(biāo)準(zhǔn)2元/千米，千米指的是位移的大小答案：D解析：在直跑道進行百米賽跑，運動路徑是直線，位移大小是100m，故A符合實際；馬拉松賽跑的里程42.195km是運動軌跡的長度，指的是路程，故B符合實際；出租車是按路程的長短收費的，千米指的是路程，故C符合實際，D不符合實際。本題選擇不符合實際的，故選D。5.如圖所示，ABCD為邊長為x的正方形，物體由A沿箭頭所示的方向運動到D，則它的位移和路程分別是()A．0；0 B．3x，向下；3x，向下C．x，向上；3x D．0；3x，向上答案：C解析：位移是矢量，描述質(zhì)點的位置變化，是從初位置指向末位置的有向線段，可知物體由A運動到D的位移大小為x，方向由A指向D，即方向向上。路程是標(biāo)量，指物體運動軌跡的總長度，可知物體由A運動到D的路程為3x。故選C。6．關(guān)于路程和位移，下述說法中正確的是()A．直線運動中位移的大小必和路程相等B．兩次運動的路程相同時位移也必相同C．若質(zhì)點從某點出發(fā)后又回到該點，不論怎么走位移都為零D．學(xué)校運動會中的鉛球比賽，鉛球在空中運動的位移大小等于路程答案：C解析：直線運動中位移大小不一定和路程相等，例如物體做往返運動時，位移大小就小于路程，故A錯誤；兩次運動路程相同，即軌跡長度相同，但是初位置到末位置的有向線段不一定長度和方向都相同，所以位移不一定相同，故B錯誤；位移只由初、末位置決定，和路徑無關(guān)，若質(zhì)點從某點出發(fā)后又回到該點，不論怎么走初位置到末位置的有向線段都為零，即位移都為零，故C正確；鉛球在空中的運動軌跡是曲線，所以鉛球在空中運動的位移大小小于路程，故D錯誤。知識點三矢量和標(biāo)量7．下列關(guān)于矢量和標(biāo)量的說法正確的是()A．做直線運動的甲、乙兩物體位移x甲＝3m，x乙＝－5m，則x甲>x乙B．甲、乙兩運動物體的位移大小均為50m，這兩個物體的位移必定相同C．溫度計讀數(shù)有正有負(fù)，所以溫度也是矢量D．溫度計讀數(shù)的正負(fù)號表示溫度高低，不表示方向，溫度是標(biāo)量答案：D解析：位移的大小比較要看其數(shù)值的絕對值大小，則|x乙|>|x甲|，故A錯誤；兩個矢量大小相等、方向相同時，它們才相同，故B錯誤；溫度是標(biāo)量，溫度的正負(fù)號表示溫度的高低，不表示方向，故C錯誤，D正確。知識點四直線運動的位置和位移8．物體做直線運動時，可以用坐標(biāo)軸上的坐標(biāo)表示物體的位置，用坐標(biāo)的變化量表示物體的位移。如圖所示，一個物體從B運動到C的位移是()A．－4m B．－5mC．5m D．9m答案：B解析：由題圖可知，B點的位置坐標(biāo)為xB＝1m，C點的位置坐標(biāo)為xC＝－4m，故一個物體從B運動到C的位移是Δx＝xC－xB＝(－4m)－1m＝－5m，其中負(fù)號表示位移方向與坐標(biāo)軸正方向相反，故選B。9.(2023·廣東省深圳市高一上校聯(lián)考期中)如圖所示，水平桌面離水平地面的高度為1m，從桌面右側(cè)邊緣上方離水平地面1.5m的高度處由靜止釋放橡皮擦(可視為質(zhì)點)，橡皮擦最終落到水平地面。以橡皮擦經(jīng)過桌面邊緣的位置為原點、豎直向下為正方向建立一維坐標(biāo)系，橡皮擦在最高點的坐標(biāo)和橡皮擦從釋放位置到落地點的位移分別為()A．－0.5m和－1.5mB．0.5m和1.5mC．1m和1.5mD．－0.5m和1.5m答案：D解析：以橡皮擦經(jīng)過桌面邊緣的位置為原點、豎直向下為正方向建立一維坐標(biāo)系，則橡皮擦在最高點的位置坐標(biāo)為x1＝－0.5m，落地點的位置坐標(biāo)為x2＝1.0m，該過程橡皮擦通過的位移為Δx＝x2－x1＝1.0m－(－0.5m)＝1.5m。故選D。10．如圖所示，一根長0.8m的直桿豎直放置，B點與桿的下端O的距離是0.2