1高一物理运动的描述

学校高一物理复习资料（1）

第一章运动的描述

第一节质点参考系和坐标系

物体的空间位置随时间的变化，称为机械运动，简称运动。按物体上各部分的运动情况是否相同可以将运动分为平动（物体上各点的运动情况都相同）和转动（物体上各点以某一点为轴运动）；按照物体的运动轨迹又可以将运动分为直线运动和曲线运动。在物理学中，研究物体做机械运动规律的分支叫做力学。

为了描述物体的运动，我们首先要来学习几个相关的概念。

（一）物体和质点

1．质点：用来代替物体的有质量而没有形状和大小的点。

2．视作质点的条件：1物体的大小和形状对所研究的问题的影响可忽略不计。

2平动的物体可以视为质点

例1：下列说法中正确的是（）

A．体积、质量都极小的物体都能变成质点

B．当研究一列火车从北京到上海位移时，因为火车上各点的运动相同，所以火车就是质点C．研究自行车的运动时，因为车轮在转动，所以无论研究哪方面，自行车都不能视为质点D．各部分运动状态完全一致的物体可视为质点

例2：下列关于质点的说法中，正确的是（）

A．只要是体积很小的物体都可看成质点

B．只要是质量很小的物体都可看成质点

C．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

D．由于所研究的问题不同，同一物体有时可以看做质点，有时不能看做质点

例3；在下述问题中，被选作研究对象的物体哪些可以看成是质点（）A．选地球为研究对象，研究它绕太阳的公转

B．选地球为研究对象，研究它的自转

C．选门为研究对象，研究开门时的受力情况

D．选万吨货轮为研究对象，确定它在航行过程中某时刻的位置

例4；关于质点，下列说法正确的是（）

A．任何静止的物体都可以视为质点

B．研究电子自旋时，电子可以视为质点

C．在平直的高速公路上行驶的小汽车，可视为质点

D．质点是一个无大小形状的理想化模型，和几何点是一样的

例5；2012年中国队包揽跳水世界杯赛8枚金牌，再次显示出“梦之队”的强大实力．赛前运动员正在进行10 m跳台训练，如图所示，下列说法正确的是()

A．为了研究运动员的技术动作，不能将运动员视为质点

B．运动员质量太大，不能将运动员视为质点

C．运动员体积太大，不能将运动员视为质点

D．运动员速度太大，不能将运动员视为质点

例6；在下述问题中，能够把研究对象当作质点的是（）

A．研究地球绕太阳公转一周所需的时间

B．研究地球的自转运动

C．研究在平直公路上飞驰的汽车的速度

D．研究火车通过长江大桥所需的时间

E．正在进行花样溜冰的运动员

F．研究比赛时乒乓球的旋转

注意：1.在一定条件下物体可以被看作质点，而不是物体变成质点

2.物体能否看作质点，要看具体情况，与物体大小形状无关，并非小的物体一定可以被视为质点.

3.同一物体不是任何事时候都可以视为质点。

4.质点不同于几何中的点，质点是有质量的点

（二）参考系

1．定义：为了描述一个物体的运动而选定的用来作为参考的物体。

2．参考系的选择参考系的选择理论上是任意的，但在实际问题中，应以研究问题方便为原则，常取地面为参考系。

例1：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，由此可判断这三架电梯相对于地面的运动情况可能是（）A．甲向下、乙向下、丙向下B．甲向下、乙向下、丙向上

C．甲向上、乙向上、丙向上D．甲向上、乙向上、丙向下

例2：南北朝傅翕曾写下这样一首诗：“空手把锄头，步行骑水牛。人在桥上走，桥流水不流。”其中“桥流水不流”一句应理解成其选择的参照物是()

A.水

B.桥

C.人

D.地面

例3：下列说法正确的是()

A．甲、乙二人均以相同的速度向东行走，若以甲为参考系，则乙是静止不动的

B．甲、乙二人均以相同的速度向东行走，若以乙为参考系，则甲是静止不动的

C．两辆汽车在公路上沿同一直线行驶，它们之间的距离保持不变，若观察结果是两辆车都静止，则选用的参考系必定是其中的一辆车

D．两人在公路上行走，速度大小不同，方向相同，则选择其中的一人为参考系，两人都静止例4：为了实现全球快速、简捷的通信，人类发射了地球同步通信卫星，同步通信卫星位于大约36000km的高空，下列说法中正确的是（）

A．以地面为参照系，同步卫星静止

B．以太阳为参照系，同步卫星静止

C．同步卫星在高空静止不动

D．同步卫星相对地面上静止的物体是运动的

例5：关于参考系的选择，下列说法正确的是（）

A．在空中运动的物体不能作为参考系

B．参考系必须选取与地面连在一起的物体

C．参考系的选择应该以能准确而方便地描述物体的运动为原则

D．对于同一个运动，选择的参考系不同，观察和描述的结果仍然相同

注意：1、参考系是我们选定的假定不动的参照物，选择不同的参考系，观察的结果可能不一样，也可能一样．物体的运动和静止都是相对于参考系的．

2、在同一问题或者同一场景中，研究多个物体的运动或同一物体不同阶段的运动应选取同一参考系

3、参考系的选取是任意的。但选择参考系时，应使物体运动的描述尽可能简单、方便．

4、在无特别说明情况下，我们一般以地面为参考系

（三）坐标系

如果物体在一直线上运动（即在一维空间运动），则需建立直线坐标系，（例如汽车在平直的公路上行驶）；

如果物体在一平面内运动（即在二维空间运动），则需建立平面直角坐标系，（例如溜冰运动员在冰面上滑行）；

如果物体在三维空间内运动，则需建立三维直角坐标系，（飞行表演中的飞机）。

坐标系的三要素：原点，正方向，单位长度

7例、如图所示，物体沿x轴做直线运动，从A点运动到B点．由图判断A点坐标、B点坐标和走过的路程．

、如图1－1－1所示B第二节时间和位移

一、时刻和时间间隔

案例一：我们每节课用多长时间？

案例二：同学们早晨什么时间到的教室？

案例三：登泰山时，从红门到南天门共用了4个小时.

案例四：满洲里开往天津的625次列车于13时35分从满洲里出发.

时刻指的是某一瞬间，时间间隔指的是两个时刻的间隔，那采取什么样的描述可以更加直观形象？可以参考数学的方法.

可以采用数形结合的方法，即用时间坐标轴来描述.如图1-2-4.

图1-2-4

总结：时刻在时间轴上对应于一点，表示某一瞬间，时刻与质点的位置相对应，即某一时刻物体在某一位置上.

时间间隔在时间轴上对应于两点间的一段，表示一段过程.时间间隔与质点运动的位移或路程相对应，即在某段时间内，质点通过了一段路程或发生了一段位移.

时刻时间间隔

概念

意义

时间轴表示

对应物理量

通常说法

单位课堂训练

1.关于时间与时刻，下列说法正确的是（）

A.作息时间表上标出上午8:00开始上课，这里的8：00指的是时间

B.上午第一节课从8：00到8：45，这里指的是时间

C.电台报时时说：“现在是北京时间8点整”，这里实际上指的是时刻

D.在有些情况下，时间就是时刻，时刻就是时间

2.以下的计时数据指时间的是（）

A.天津开往德州的625次列车于13 h 35 min从天津发车

B.某人用15 s跑完100 m

C.中央电视台新闻联播节目19 h开播

D.1997年7月1日零时中国对香港恢复行使主权

E.某场足球赛开赛15 min时甲队攻入一球

二、路程和位移

１．路程是物体运动轨迹的长度

２．位移是描述物体位置变化的物理量，用从初位置到末位置的有向线段表示，即物体位移的大小由初末位置决定，方向由初位置指向末位置。

问题：物体的位移大小有没有等于路程的情况？

答：在单向直线运动中位移的大小等于路程。

位移路程

区别计算

物理意义

大小

方向有无

联系

课堂训练

1下列关于位移和路程关系的正确说法是（）

A.物体沿直线向某一方向运动，通过的路程就是位移

B.物体沿直线运动，通过的路程等于位移的大小

C.物体通过的路程不等，位移可能相同

D.物体通过一段路程，位移不可能为零

E.路程是标量,只有大小;位移是矢量,有大小,也有方向

F.物体沿直线运动,通过的路程一定等于位移大小

2物体做直线运动时可以用坐标轴上的坐标表示物体的位置，用坐标的变化量表示物体的位移．如下图所示，一个物体从A运动到C，它的位移为Δx1＝－4 m－5 m＝－9 m；从C运动到B，它的位移为Δx2＝1 m－(－4 m)＝5 m．下列说法中正确的是()

A．C到B的位移大于A到C的

位移，因为正数大于负数

B．A到C的位移大于C到B的

位移，因为负号表示位移的方向，不表示大小

C．因为位移是矢量，所以这两个矢量的大小无法比较

D．物体由A运动到B的合位移Δx＝Δx1＋Δx2

3．关于位移和路程，下列说法错误

．．的是（）

A．位移与运动路径无关，仅由初末位置决定

B．位移的大小等于路程