学年高中物理怎样描述物体的运动11走近运动学案沪科版必修1Word格式.docx
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【提示】 铁路边的人看到火车中的你在和火车一起运动，而同伴认为你和他一起静止在火车上.
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？
【提示】 地面上的人看到炸弹倾斜着飘落向地面，而飞机驾驶员看到炸弹沿直线竖直落向地面.
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
1.（多选）下列关于参考系的说法中正确的是（ ）
【导学号：
43212000】
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.选项A、C、D正确.
【答案】 ACD
2.2015年9月3日，纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利70周年阅兵式在天安门广场举行.如图112所示，七架战机保持“固定队列”在天安门广场上空飞过.下列说法正确的是（ ）
43212001】
图112
A.以某飞机为参考系，其他飞机是静止的
B.以飞行员为参考系，广场上的观众是静止的
C.以某飞行员为参考系，其他飞行员是运动的
D.以广场上的观众为参考系，飞机是竖直向上运动的
【解析】 因七架战机保持“固定队列”在天安门广场上空飞过，以某飞机为参考系，其他飞机是静止的；
以飞行员为参考系，广场上的观众是运动的，其他飞行员是静止的；
以广场上的观众为参考系，飞机不是竖直向上运动的，综上所述，选项A正确.
【答案】 A
3.热气球运动起源于18世纪的法国，随着球皮材料和致热燃料的普及，热气球已成为公众休闲观光和体育旅游项目.在一次观光游览中，甲、乙、丙三人各乘一个热气球，甲看到楼房匀速上升，乙看到甲匀速上升，甲看到丙匀速上升，丙看到乙匀速下降.那么，从地面上看，甲、乙、丙的运动情况说法正确的是（ ）
43212002】
图113
A.甲、乙匀速下降，v乙<
v甲，丙停在空中
B.甲、乙匀速下降，v乙>
v甲，丙匀速下降，且v丙>
v甲
C.甲、乙匀速下降，v乙>
v甲，丙匀速上升
D.以上说法均不对
【解析】 楼房和地面相当于同一参考系，所以，甲是匀速下降.乙看到甲匀速上升，说明乙也是匀速下降，且v乙>
v甲.甲看到丙匀速上升，有三种可能：
丙静止；
丙匀速上升；
丙匀速下降；
且v丙<
v甲.丙看到乙匀速下降，也有三种可能：
v乙.综上所述，C正确.
【答案】 C
判断参考系的两种方法
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.
怎样对物体进行简化
1.质点：
用来代替物体的有质量的点.
2.物体简化为质点的条件
在研究物体的运动时，可以不考虑物体的大小和形状，或者物体上各点的运动情况完全相同.
（1）质量很小的物体都可看成质点.（×
（2）不论物体的质量多大，只要物体的尺寸和形状对所研究的问题的影响可以忽略时，就可以看成质点.（√）
（3）只有低速运动的物体才可看成质点，高速运动的物体不可看做质点.（×
图1 1 4
图1 1 4
如图114所示的花样滑冰运动员正在溜冰场上高速滑行，他们时而雄鹰展翅，时而空中翻腾，优美的动作换来观众们的阵阵喝彩，甲观众说滑冰运动员可以看做质点，乙说他们不能看做质点，你认为甲、乙观众谁说得对？
根据什么判定物体能否被看做质点？
【提示】 甲、乙说得都不对.能否被看做质点要看具体情景中研究具体问题中物体的形状和大小能否被忽略，若能忽略就能被看做质点，不能忽略，则不能被看做质点.
如图115所示为里约奥运会上牙买加飞人博尔特在100m决赛中以9.81秒的惊人成绩成功卫冕的比赛现场.
图1 1 5
图1-1-5
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？
【提示】 能.
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”？
【提示】 不能.
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，其特点是具有质量，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
4.下列关于质点的说法正确的是（ ）
【导学号：
43212003】
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
【解析】 质点是一种理想化的物理模型，没有大小和形状，故A错误；
一个物体能不能看做质点关键是看物体的形状或大小在所研究的问题中是否可以忽略，研究火车从北京开往上海的时间，火车可以看成质点，故B错误；
吊环比赛要考虑运动员的动作形状，故此时不能看做质点，故C错误；
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，故D正确.
【答案】 D
5.在研究以下四种情况中提出的问题时，所涉及到的对象可看做质点的是（ ）
【解析】 绕太阳公转时，地球的大小远小于地球到太阳的距离，符合看成质点的条件；
火车进站时间是从车头进站开始到车尾进站为止，不能将火车看成质点；
花样滑冰运动员比的是身体各部分的动作及协调性等方面，不能将其看成质点；
要研究跨栏运动员的姿势（即身体各部分的位置及协调性），显然不能将其视为质点，选A.
6.观察下列的四幅图，对图116中各运动物体的描述正确的是（ ）
43212004】
① ② ③ ④
图116
A.图①中研究投出的篮球的运动路径时不能将篮球看成质点
B.图②中观众欣赏体操表演时不能将运动员看成质点
C.图③中研究地球绕太阳公转时不能将地球看成质点
D.图④中研究子弹头射穿苹果的时间时可将子弹看成质点
【解析】 在研究篮球的运动路径和绕太阳公转的地球时，篮球和地球的大小、形状是次要因素，可以将它们看成质点；
观众在欣赏体操表演和研究子弹射穿苹果的时间时，运动员和子弹的大小、形状不能被忽略，不能看成质点.综上所述应选择B.
【答案】 B
一个物体是否可以看做质点的判断方法
1.看物体的大小和形状对所研究的问题有无影响，如果无影响或影响不大，该物体可以视为质点，否则不能视为质点.
2.一般情况下，平动的物体可以看做质点，转动的物体不能看做质点.
3.当物体的大小远小于所研究的范围时，该物体可以看做质点.
位移与路程有什么不同
1.位移：
物体相对位置的变化，叫做位移，它是从初位置指向末位置的一根有向线段.有向线段的长度表示位移的大小，有向线段的方向表示位移的方向.
2.路程：
物体运动轨迹的长度，只有大小，没有方向.
3.常见坐标系：
直线坐标系（一维）、直角坐标系（二维）和空间坐标系（三维）.
4.位移的坐标表示：
s＝x－x0，其中x为末位置坐标，x0为初位置坐标.
（1）出租车司机按位移大小收费.（×
（2）列车里程表中标出的北京到天津122km，指的是列车从北京到天津的路程.（√）
（3）李强向东行进5m，张伟向北行进5m，他们的位移不同.（√）
1.物体的位移为零，表示物体一定静止吗？
【提示】 不一定，位移为零表示物体初、末位置相同，物体可能运动了一周又回到了出发点.
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117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117
【提示】 他的运动轨迹不同，走过的路程不同；
他的位置变动相同，位移相同.
根据国际足联的相关统计，目前一名职业足球运动员全场的累计跑动距离平均为10000m，最短的在6000m左右，而长的高达12000m.以上数据是路程还是位移？
【提示】 上面三个数据是运动员运动轨迹的总长度，都是路程.
在图中，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118
【提示】 两同学的位移不相同.
原因是：
位移是矢量，既有大小，又有方向.虽然两同学的路程相等，但位置变化的方向是不相同的，故两同学的位移不相同.
路程和位移的区别与联系
位移
路程
区
别
物理
意义
描述质点的位置变化，是从初位置指向末位置的有向线段
描述质点实际运动轨迹的长度
矢标性
矢量，既有大小，又有方向
标量，有大小，无方向
相关
因素
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的物理量
（2）都是过程量
（3）位移的大小不大于相应的路程，只有质点做单向直线运动时，位移的大小才等于路程
7.如图119所示，物体从A运动到C，以下说法正确的是（ ）
43212005】
图1 1 9
A.经1从A运动到C的位移最小
B.经2从A运动到C的位移是曲线
C.经3从A运动到C的位移最大
D.无论从哪条路线运动，位移都相同
【解析】 由图看出，三个运动过程物体的起点与终点相同，根据位移是从起点到终点的有向线段可知，位移都相同，位移都是A→C.故D正确，A、B、C错误.
8.关于位移和路程，下列说法中正确的是（ ）
43212006】
A.出租车是按位移的大小来计费的
B.出租车是按路程的大小来计费的
C.在田径场1500m长跑比赛中，跑完全程的运动员的位移大小为1500m
D.高速公路路牌上显示“上海100km”，表示该处到上海的位移大小为
100km
【解析】 出租车中里程表记录的是车通过的路程，因此是按路程收费的，故A错误，B正确；
在田径场1500m长跑比赛中，轨迹并非为直道，而是弯道，故位移大小不是1500m，故C错误；
高速公路路牌上显示“上海100km”，表示的是该处到上海的路程，故D错误.
图1110
图1 1 10
9.（多选）如图1110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（ ）
43212007】
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】 AD
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.
时间和时刻有什么不同
1.时刻：
时光流逝过程中的每一瞬间，它没有长短.
2.时间：
两个时刻之间的间隔，即时间轴上两点之间的线段长度.
（1）一节课45分钟指的是时刻.（×
（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）2015年12月17日8时12分在酒泉卫星发射中心成功将悟空号暗物质粒子探测卫星发射升空，17日8时12分指的是时刻.（√）
老张起床后外出进行晨练，在公园里碰见朋友老李.“早来了，老李，练了多长时间了？
”“十分钟左右吧，现在是什么时间？
”老李说.“大约六点.”老张回答.对话中的两个“时间”是时间间隔还是时刻？
【提示】 第一个“时间”为时间间隔，第二个“时间”为时刻.
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？
【提示】 20：
30,1：
53,4：
26是时刻，5小时23分，2分钟是时间间隔.
1.区别与联系
时刻
时间间隔
用时间
轴表示
用时间轴上的点表示
用时间轴上的线段表示
描述
关键词
“第1s末”“第3s初”“第3s末”等
“第1s”“前2s”“前3s内”等
两个时刻的间隔即为一段时间间隔，时间间隔是一系列连续时刻的积累过程.时间间隔能展示运动的一个过程，好比一段录像；
时刻可以显示运动的一瞬间，好比一张照片
2.在时间轴上的标示
各时间间隔与时刻如图1111所示：
图1111
10.以下各种关于时间和时刻的说法中正确的是（ ）
43212008】
A.列车员说“火车8点42分到站”指的是时间
B.“前3秒”“最后3秒”“第3秒”指的都是时间
C.“第1秒末”“最后1秒”指的都是时刻
D.轮船船务员说本班轮离港时间为17点25分指的是时间
【解析】 “火车8点42分到站”指的是一个时间点，是时刻，故A错误；
“前3秒”“最后3秒”“第3秒”指的时间的长度，都是时间，故B正确；
“第1秒末”指的是时刻，“最后1秒”指的是时间，故C错误；
17点25分指的是一个时间点，是时刻，故D错误；
故选B.
11.以下说法正确的是（ ）
A.列车员说：
“火车8点42分到站，停车8分.”8点42分和8分均指时刻
B.列车员说：
“火车8点42分到站，停车8分.”8点42分和8分均指时间
C.出租车的收费标准有“2.00元/公里”，其中的“公里”指的是路程
D.出租车的收费标准有“2.00元/公里”，其中的“公里”指的是位移
【解析】 8点42分指的是时刻，8分指的是一段时间，A、B错；
“2.00元/公里”是指每经过1公里的路程收费2.00元，C对，D错.
12.（多选）在如图1112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（ ）
43212009】
图1112
A.t2表示时刻，称为第2s末或第3s初
B.t2～t3表示时间间隔，称为第3s内
C.t0～t2表示时间间隔，称为前2s或第2s内
D.tn－1～tn表示时间间隔，称为第（n－1）s内
【解析】 t2表示时间轴上的一个点，所以表示时刻，称为第2s末或第3s初，A正确；
t2～t3表示时间轴上的一段距离，所以为时间间隔，称为第3s内，B正确；
t0～t2表示时间轴上的一段距离，所以为时间间隔，称为前2s，第2s内表示t1～t2，C错误；
tn－1～tn表示时间间隔，称为第ns内，D错误.
【答案】 AB
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1s内”“第2s内”“第3s内”等指的是时间间隔，在数值上都等于1s.“最初2s内”“最后2s内”等指的也是时间间隔，在数值上都等于2s.“第1s末（第2s初）”“第2s末（第3s初）”等都指的是时刻.
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