新高一物理衔接完整版

坐标系其实就是我们数学学过的数轴（一维），直角坐标系（二维） 和三维坐标系。高中阶段用的比较多的是一维坐标系和二维坐标系。 一维坐标系在直线运动中经常使用。
一维坐标系
二维坐标系用于二维空间，主要应用于高一下册必修二的 曲线运动
二维坐标系
三维坐标系应用于三维空间的运动情况分析，高中阶段不涉及，我 们了解其构造即可。
小试牛刀参考答案： 1. A、研究汽车后轮转动时的汽车时，汽车大小不 可以忽略，不能看成质点，所以A错误；B、体育 教练员研究百米赛跑运动员起跑动作时，要看动作， 不能看成质点，所以B错误；C、研究从北京开往 上海一列火车的运行速度时，火车的长度可以忽略， 能看成是质点，所以C正确；D、研究地球自转时 的地球时，地球不能看成是质点，否则没有转动了， 所以D错误。 故选：C。
课后练习答案
1.解：天舟一号与天宫二号成功对接后一起运动， 若以天宫二号为参照物，天舟一号位置没有发生变 化，所以飞船是静止的；故D正确，ABC错误。 故选：D。 2.解：人坐在甲船中看到乙船在运动，说明甲船与 乙船的相对位置发生了变化，换句话说，甲与乙不 可能相对静止，D选项的含义就是两船相对静止，不 可能。选D。
我们需要快速地对各种运动所 对应的合理的参考系进行判断， 才能在往后的更深层次的学习中 理清分析思路，找到解决问题的 方法。
例1.两辆汽车在平直公路上行驶，甲车内的人看见 树木向东移动，乙车内的人发现甲车没有运动， 如果以大地为参考系，上述事实说明（ ） A．甲车向西运动，乙车不动 B．乙车向西运动，甲车不动 C．甲车向西运动，乙车向东运动 D．甲、乙两车以相同速度向西运动
• 综合看来，判断一个物体能否被看作质点的思维过程可 参照下图进行。
• 一个物体 看作质点后 不影响研究问题
影响研究问题
不可看作质点 可看作质点
特别注意：
质点是我们简化之后的一个理想化模型——只有质量的 一个点。这并不代表体积小的物体就可以看做质点，而 体积大的就不能。一个是否能被看做质点，依据的是我 们具体研究什么样的问题。乒乓球足够小，我们在研究 其空中旋转的动作时，就不能将其看做质点，地球足够 大，但在研究地球公转时，地球直径相对于地球和太阳 之间的距离就显得微不足道了，此时就可以将地球看做 一个质点。 想一想，我们研究一辆列车从贵阳到上海所用的时间和 通过花溪区中曹司大桥所用的时间时，哪种情况可以将 列车看做质点，哪种不能？
例2.请根据图片中的情况判断下列说法正确的是（ A．风可能是向左吹的 B．由图中情况可以判断风速大于小红的速度 C．小红的头发相对小红是向右运动的 D．小红向左运动，风是向右吹的， 但无法判断小红的速度与风速的大小关系
）
课后练习
1．如图所示，“天舟一号”与“天宫二号”成功对接后一起 绕地球做圆周运动。认为“天宫二号”是静止的，所选择的参 考系是（ ）
联系实际，生活中存在只有质量的点吗？没有质量 的绳、杆、弹簧（物理学中称轻杆、轻绳、轻弹簧） 呢？再如绝对光滑的平面等，实际生活中存在吗？
研究物体能被看作质点的条件
• 以研究问题为背景，当研究对象（即研究物 体）本身的大小、形状、运动状态等因素不 影响研究的问题时，就可以将其看作质点。
例如：研究地球围绕太阳旋转（地球公转） 的轨迹时，地球的大小相对于地球和太阳之 间的距离可忽略不计，且地球自身如何转动 并不影响我们研究她的轨迹。因此，可以将 地球看作质点。但是，当研究地球上高纬度 地区和低纬度地区的日照时间区别时，若把 地球看作一个点，则无法进行问题的研究， 此时，地球不能被看作质点。
三维坐标系
参考系一经确立，对于物体的位置也就可以准确进行描述 了。我们来看下面这个例题 如图，某质点从O点出发沿直线运动至A点,此时它 的位置坐标XA= . 若它运动到B点，则其位置 坐标为XB= .
坐标系能够准确地对物体所处的空间位置进行描述， 那接下来问题就来了，物体的运动不仅仅是空间上 的变化，还必然有时间变化，这就是所谓的物理学 时空关系。何为时空关系，简单说就是物体在什么 时候处于什么位置，我们能够利用坐标系描述空间 位置，同样地，对于时间问题，也可以通过坐标轴 进行描述。不过，物理学上的时间与生活中的时间 并非同一概念，那物理学上说的时间具体指的是什 么含义呢？
第1秒初 第1秒内 （第1秒）
1
2
第1秒末 （第2秒初）
3
4
第4秒、第4秒内
t/s
0
1
2
3
4
t/s
第1秒（内）、前1秒（内）
前2秒、前2秒内
前3秒、前3秒内
t/s x/m
0 0
1 5
2 -4
3 -1
4 -7
5 1
2.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2 s末或第3 s初，也可以称 为2 s内 B．t2～t3表示时间，称为第3 s内 C．t0～t2表示时间，称为最初2 s内或第2 s内 D．tn－1～tn表示时间，称为第(n－1) s内
新高一物理衔接课程
——机械运动
主讲人：朱联延
1.
机械运动的定义：
一个物体相对于另一个 物体位置的改变。
仔细想想，机械运动的定义中包含了哪些要素，这 些要素我们该如何科学地进行处理，并转化成物理 语言？
以下对机械运动的定义进行拆分并引入 高中物理运动学相关概念
（1）一个物体
质点
当研究物体的体积、形状、运 动状态等因素不影响我们研究 的问题时，可以将其简化为一 个只有质量的点——质点
3.【分析】判断运动与静止关键看选择的参照物， 这里要先对照不动的楼房进行分析，再将甲乙进行 比较，最后确定他们的运动状态。 解：楼房是不动的，甲、乙都看见楼房在上升，说 明他们都在下降。而甲又看到乙在上升，说明甲下 降的速度比乙快，因此选项C符合题意。 故选：C。
（3）位置
坐标系
我们知道，物体运动的情况就是根据研究对 象相对于参考系所发生的位置的改变情况来 进行描述的，那物体相对于参考系发生的位 置变化如何去进行准确的描述，我们引入了 坐标系在空间上对物体所处的位置进行准确 的界定，首先，我们来认识坐标系。
除此之外，我们还会在将来的学习中遇到多
组参考系对应运动情况的综合判断类型，当
研究对象增多，他们的位置关系，能量特征
等又具有何种关系，由此而引出的系统思想
将是解决高中物理问题的又一大帮手。
对于参考系的第一类考察题目，就是直接告诉我们 研究物体和参考物体分别是谁，让我们对研究物体 的运动情况进行描述，这是最简单的类型。另一种 题型，则是告诉我们研究对象的运动情况，让我们 对参照物的选择情况进行判断。如坐地日行八万里 是以除地球外的其他星球为参考系，轻舟已过万重 山是以山或河岸作为参考系，汽车飞驰，雄鹰翱翔 是以地面为参考系，等等，
显然，小李相对于指示牌在发生位置变化，此时小 李是运动的，而小李相对于司机未发生位置的变化， 因此以司机小王为参考系时，小李是静止的。
特别提醒：
由上例可知，一个物体的运动情况是 由我们选择的参考系来决定的，参考系变 化，研究对象的运动情况也可能发生变化。 因此，没有永远运动的物体，也没有永恒 静止的物体，参考系的变化可能导致物体 运动情况的截然不同。同学们可以发现， 相对思想在高中物理的学习中体现极深。
例1：关于质点，下列说法中正确的是（
）
A．质点是一个理想化模型，实际上并不存在，所 以引人这个概念没有多大意义 B．只有体积很小的物体才能看作质点 C．凡轻小的物体，皆可看作质点 D．如果物体的形状和大小对所研究的问题没有影 响或影响可以忽略，即可把物体看作质点
例2：在记录下列运动员的比赛成绩时，运动员可 视为质点的是（ ）
3.在如图所示的时间轴上标出：（1）第3 s内； （2）第2s初；（3）前4s 并指出它们各属于时 刻还是时间。
课后达标练习答案 1.（1）如图所示
t=4s t=2s t=3s t=0 t=5s t=1s
-7
-6
-5
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
5
x/m
(2)根据坐标系可知，t=4s时离原点最远，距离为7m（注意，“—” 号代表该点的位置在坐标系的负半轴，并不代表距离的大小）
小刘同学今天早晨9:00起床，洗漱并吃 早餐用了40分钟，10:00到学校上课，上 课时间2个小时，12:00准时下课。对上 述案例中涉及的时间有9:00、40分钟、 10:00、2小时、12:00，以上反应时间的 几个数据表示的含义一样吗？如果要让 咋们进行分类，应该如何进行划分？
很明显，9:00、 10:00、 12:00均表示一个瞬间，在物理学中一个状 态量，而40分钟，2小时则反应的是一段时长，这是过程量。根据 这种区别，物理学上对时间的描述采用了两个物理量，用时刻描述 时间点（即状态量），用时间描述时间段（过程量）。反映在坐标 轴中，时刻就是一个点，而时间就是一段长度。具体描述方法如下 图所示。 0
A．太阳
B．空中的云朵
C．地面
D．“天舟一号”
2.某人坐在甲船中，他看到乙船在运动，那么相 对河岸两船的运动情况不可能是（ ） A．甲船不动，乙船在运动 B．甲船运动，乙船不动 C．甲、乙两船都在运动 D．甲、乙两船运动方向一样，且运动快慢相同
3.甲、乙两人分别在并列的两个升降机中，各自以自己为 参照物，甲看见乙在上升，楼房也在上升，乙看见楼房在 上升，如果以地面为参照物，则他们运动的状态是（ ） A．甲在上升，乙在下降 B．甲在下降，乙在上升 C．甲、乙都在下降，但甲比乙快 D．甲、乙都在下降，但乙比甲快
A．研究速度滑冰运动员滑冰的快慢
B．研究自由滑雪运动员的空中姿态பைடு நூலகம்
C．研究单板滑雪运动员的空中转体
D．研究花样滑冰运动员的花样动作
3.在下面研究的各个问题中可以被看做质点的是 （ ）
A．奥运会乒乓球男单冠军王励勤打出的弧旋球 B．跳水冠军郭晶晶在跳水比赛中 C．研究一列火车通过某一路标的时间 D．奥运会冠军王军霞在万米长跑中
3. A、乒乓球在旋转的时候，是不能看成质点的，因为点 是不能旋转的，所以A错误；B、在跳水比赛中，评委要看 运动员的形体动作的情况，此时人的形状是不能忽略的， 所以不能看成质点，所以B错误；C、研究一列火车通过某 一路标的时间时，火车的长度相对于路标来说是很大的， 此时不能忽略火车的长度，不能看成质点，所以C错误；D、 在万米长跑中，人的体积是可以忽略的，所以此时的人可 以看成是质点，所以D正确； 故选：D。
对象相对于参考系而言是静止的。到此，对于研究
对象的运动情况的轮廓，我们就能够有初步的判断。
高中阶段对于参考系选择需要注意两点 问题： ① 研究物体本身不可作为参考系，否则 我们研究的物体运动问题便失去意义； ② 题目未特别说明，一般选择大地作为 参考系。
例：一辆汽车在高速公路上以100km/h的速 度运行，车内除了司机小王，还有小李。 当以路旁的指示牌为参考系时，小李是运动 还是静止的？若以司机小王为参考系呢？
2. A、研究速度滑冰运动员滑冰的快慢时，人的形状对研 究的过程来说可以忽略不计，所以能看成质点，故A正确。 B、研究自由滑雪运动员的空中姿态时，人的形状不能忽 略，不可以将运动员看作质点。故B错误。C、研究单板滑 雪运动员的空中转体时，要研究运动员的动作，不可以将 运动员看作质点，故C错误。D、研究花样滑冰运动员的花 样动作时，要观看运动员的动作，不可以将运动员看作质 点，故D错误。 故选：A。
A．击剑
B．体操
C．马拉松
D．跳水
小试牛刀 1.下列情况中的物体，可以看作质点的是（
A．研究汽车后轮转动时的汽车 B．体育教练员研究百米赛跑运动员起跑动作 C．研究从北京开往上海一列火车的运行速度 D．研究地球自转时的地球
）
2.北京已成功申办2022年冬奥会。如图所示为部分 冬奥会项目。下列关于这些冬奥会项目的研究中， 可以将运动员看作质点的是（ ）
（2）另一个物体 参考系
参考系就是初二课本上的参照物，机械运动 定义中的另一个物体。选择参考系的目的就 是为了去判断研究对象的运动情况。没有参 考系作为前提，任何物体的运动情况都无法 得出。
参考系一经选定，我们就可以判断研究对象相对于
参考系是否发生位置变化，若发生了位置变化，则
研究对象发生了机械运动，若无位置变化，则研究