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第1章运动的描述第1节空间和时间一、机械运动1.机械运动：(1)内涵：一个物体相对于其他物体的________________。位置随时间的变化(2)运动和静止：运动的描述是_________的，运动是绝对的，假定一个物体如何运动是_________于假定不动的物体而言的。相对相对2.参考系：(1)内涵：为了描述物体的运动而确定的_________。(2)特点：在描述物体的运动时，___________被假定为不动。参照物参考系(3)参考系的选取：①运动情况的界定：对于同一个运动，选择的参考系不同，描述运动的结果___________相同。②选取原则：参考系可以任意选择，但是应该恰当选择，以_______________________为基本准则。③选取对象：在今后研究问题时，一般选取_____或相对地面_________的物体作为参考系。不一定可使研究的问题简化地面静止④示例：如图，诗句“满眼风波多闪烁，看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行”中，“看山恰似走来迎”所选的参考系是______。“是船行”所选的参考系是______。(选填：A.船B.山)AB二、空间位置的描述1.描述方法：借助数学方法，通过建立坐标系来描述物体的运动。2.常用的坐标系：(1)一维坐标系：用来描述物体在_________上的位置。当物体沿直线运动时，以这条直线为x轴，在直线上规定原点、___________和单位长度，建立一维坐标系。直线正方向(2)二维直角坐标系：用来描述物体在一个_________上的位置。在平面上画出两条_____________的数轴，建立平面直角坐标系。平面互相垂直3.建立坐标系的目的：定量描述物体(质点)的_________以及______________。位置位置的变化三、时间的描述1.时刻：指某一_____，在表示时间的数轴上，时刻用点来表示。2.时间：指两个时刻之间的_____，在表示时间的数轴上，时间用_____来表示。瞬时间隔线段3.时刻与时间的关系：若有t1、t2两个时刻，那么这两个时刻之间的时间为t=_____。4.在国际单位制中，表示时间和时刻的单位是___，它的符号是s。t2-t1秒5.关于时间、时刻的解释正确的有_________。①时刻指某一瞬时。②时间指两个时刻之间的间隔。③时间可以在表示时间的时间轴上表示出来，时间轴上的点表示时间。④时间轴上的一段距离表示的是时刻。①②一参考系1.参考系的四个特性：2.注意问题：(1)由于运动描述的相对性，凡是提到物体的运动，都应该明确它是相对哪个参考系而言的。(2)在同一个问题当中，若要研究多个物体的运动或同一个物体在不同阶段的运动，必须选取同一个参考系。(3)研究物体运动时，一个物体一旦被选为参考系，无论它是否运动，都认为它是静止的。【思考·讨论】情境：如图所示，(1)坐火车旅行；(2)飞机投弹。讨论：(1)你和一位同伴正坐在这辆火车上，铁路边的人看到火车中的乘客是什么情景，而同伴认为你是怎样的？(物理观念)提示：铁路边的人看到火车中的乘客在和火车一起运动，而同伴认为你和他一起静止在火车上。(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？(科学思维)提示：地面上的人看到炸弹倾斜着落向地面，而飞机驾驶员看到炸弹沿直线竖直落向地面。【典例示范】（2019·福州高一检测）如图所示，由于有风，河岸上的旗帜向右飘①，在河面上的A、B两船上的旗帜分别向右、向左飘②，则两条船的运动状态是（）世纪金榜导学号A.A船肯定是向左运动的B.A船肯定是静止的C.B船肯定是向右运动的D.B船可能是静止的【审题关键】序号信息提取①河岸上的旗帜向右飘，说明风向右吹②船上旗帜的飘动方向与船速相对风速的大小有关【解析】选C。从河岸上的旗帜的飘动方向，可以判断风向右吹，由此可以判断B船一定向右运动且比风速快；A船可能静止，也可能向左运动，还有可能向右运动，但是比风速慢。则C正确，A、B、D错误。【规律方法】判断物体运动或静止的一般步骤(1)确定研究对象。(2)根据题意确定参考系，并假定参考系是不动的。(3)分析被研究物体相对于参考系的位置变化情况。【素养训练】1.(2019·厦门高一检测)某校同学分别乘两辆汽车去市公园游玩。两辆汽车在平直公路上运动，甲车内一同学看见乙车没有运动，而乙车内一同学看见路旁的树木向西移动。如果以地面为参考系，那么，上述观察说明()A.甲车不动，乙车向东运动B.乙车不动，甲车向东运动C.甲车向西运动，乙车向东运动D.甲、乙两车以相同的速度都向东运动【解析】选D。“甲车内一同学看见乙车没有运动”说明甲和乙的运动情况相同；“乙车内一同学看见路旁的树木向西移动”说明乙车正在向东运动，所以甲、乙两车以相同的速度都向东运动，D正确。2.如图所示，一只猴子抓在树的细枝上，现使悬挂细枝断开，猴子和细枝一起向下运动，甲说细枝是静止的，乙说猴子是向下运动的，甲、乙两人所选的参考系分别是()A.甲选的参考系是地球，乙选的参考系也是地球B.甲选的参考系是地球，乙选的参考系是猴子C.甲选的参考系是猴子，乙选的参考系是地球D.甲选的参考系是地球，乙选的参考系是自身【解析】选C。细枝断后，甲说细枝静止是以猴子为参考系的，乙说猴子向下运动是以地面(地球)为参考系的。故A、B、D错误，C正确。【补偿训练】1.(多选)下列对物体运动的描述，是以地面为参考系的是()A.大江东去B.轻舟已过万重山C.夕阳西下D.飞花两岸照船红【解析】选A、B、C。“大江东去”是以地面为参考系得出的；“轻舟已过万重山”是相对山来说的，故参考系是地面及地面上的高山；“夕阳西下”是指太阳相对地面的位置变化，故以地面为参考系；“飞花两岸照船红”是指花相对于船的运动，故不是以地面为参考系。故本题选A、B、C。2.如图所示是特技跳伞运动员在空中的造型图。当运动员们保持该造型向下降落时，若其中一运动员以另一运动员为参考系时，他感觉到自己()A.向下运动B.向上运动C.静止D.无法确定如何运动【解析】选C。由于运动员一起下落，运动情况相同，处于相对静止，所以，以别的运动员为参考系，感觉到自己是静止的，故C正确，A、B、D选项错误。二坐标系的应用1.坐标系的种类：(1)一维坐标系。(2)二维直角坐标系。(3)三维坐标系：当物体在空间内运动时，需采用三个坐标确定它的位置，即三维坐标系(空间坐标系)。2.建立坐标系的原则：(1)坐标原点要相对坐标系静止。(2)对坐标方向的选取要使对物体运动规律的描述尽量简便。【思考·讨论】情境：甲图是某运动员正在百米赛道上自南向北全力奔跑，乙图是冰场上的花样滑冰运动员，丙图是空中的飞机。讨论：(1)为准确描述百米运动员在不同时刻的位置和位置变化，应建立怎样的坐标系？(物理观念)提示：可以以赛道起点为原点，选择向北方向为正方向，选取一定的标度，建立一维直线坐标系。(2)要描述花样运动员的位置，你认为应该怎样建立坐标系？要描述飞机的位置，又应怎样建立坐标系？(物理观念)提示：描述运动员的位置可以以冰场中央为坐标原点，向东为x轴正方向，向北为y轴正方向，建立二维直角坐标系。如果要描述飞机的位置，则需要确定一点(如观察者所在的位置)为坐标原点，建立三维空间直角坐标系。【典例示范】(2019·泉州高一检测)如图所示，一小朋友从O点出发，沿东偏北30°的方向运动10m至A点，然后又向正南方向运动5m至B点。世纪金榜导学号(1)建立适当的坐标系，描述出该小朋友的运动轨迹。(2)依据建立的坐标系，分别求出A、B两点的坐标。【解题探究】(1)如何描述物体的位置？提示：利用坐标系。(2)如何确定建一维坐标系还是二维直角坐标系？提示：在平面上运动时建二维直角坐标系，在直线上运动时建一维坐标系。【解析】(1)建立坐标系如图所示，线OAB为运动轨迹。(2)xA=5m，yA=5m；xB=5m，yB=0。即A(5m，5m)，B(5m，0)答案：见解析3333【规律方法】二维直角坐标系的应用方法(1)在二维直角坐标系中标明具体方位，即东、西、南、北。(2)沿x轴、y轴分别找到各自的直线距离。(3)根据作出的图像再利用直角三角形关系求解坐标。【素养训练】1.一个橡皮球从距地面4m高处竖直向下抛出，被地面弹回，在距地面1m高处被接住，坐标原点定在抛出点正下方2m处，向下方向为坐标轴的正方向，则小球的抛出点、落地点、接住点的位置坐标分别是()A.2m，-2m，-1mB.-2m，2m，1mC.4m，0m，1mD.-2m，0m，-1m【解析】选B。坐标原点定在抛出点正下方2m处，向下方向为坐标轴的正方向，橡皮球从距地面4m高处开始下落的，在坐标原点的上方，所以抛出点的位置坐标是-2m；橡皮球落到地面上，此时距离坐标原点为2m，所以落地点的位置坐标是2m；橡皮球在距离地面1m高处被接住，此时的橡皮球在坐标原点的下方1m处，所以接住点的位置坐标是1m；选项A、C、D错误，B正确。2.(2019·莆田高一检测)为了确定平面上物体的具体位置，我们需要建立xOy平面坐标系，如图所示，并规定向东为x轴的正方向，向北为y轴的正方向。则图中A点的坐标如何表示？其含义是什么？【解析】A点的坐标为(4m，3m)，表示A点在原点O偏东4m、偏北3m处。答案：见解析【补偿训练】1.在如图所示的坐标系中，坐标的单位为km，已知A、B两村庄的坐标分别为(2，2)、(7，4)，一辆汽车在x轴上行驶，从原点O出发。汽车行驶到离A村最近时，汽车的位置坐标x1为多少？汽车行驶到离B村5km时，汽车的位置坐标x2为多少？【解析】汽车在x轴上行驶，没有说明运动的方向，汽车距离A村最近时的位置坐标为(2，0)，即x1为2km；汽车行驶到离B村5km时，可能在B村的左边，也可能在B村的右边，所以汽车的位置坐标有两种情况。根据勾股定理可求得x2为4km或10km。答案：2km4km或10km2.如图所示，A、B、C分别表示某校食堂、教室、宿舍，A、B之间，B、C之间均相距100m，三者连线为一直线，若以B为坐标原点建立如图所示坐标系，则A、C两点的位置坐标分别为多少？【解析】A、C两点距原点均为100m，它们分别位于原点的两侧，其中C位于x轴的正半轴上，A位于x轴的负半轴上，故xA=-100m，xC=100m。答案：-100m100m三时间和时刻的比较1.时间与时刻的区别和联系：时间时刻区别物理意义两时刻间的间隔某一瞬时时间轴上的表示方法时间轴上的一段线段表示一段时间时间轴上的点表示一个时刻时间时刻区别表述方法“3s内”“前3s内”“后3s内”“第1s内”“第1s到第3s”等均指时间“3s末”“第3s末”“第4s初”“8点半”等均指时刻联系两个时刻的间隔即为时间，即Δt=t2-t12.直观图解：【思考·讨论】情境：中考结束后，张赛与李阳乘火车去深圳旅游，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……讨论：这一段话中提到的“时间”哪些是时刻，哪些是时间？(物理观念)提示：20：30、1：53、4：26是时刻，5小时23分、2分钟是时间。【典例示范】(2019·三明高一检测)以下各种关于时间和时刻的说法中正确的是世纪金榜导学号()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船离港时间为17点25分指的是时间【解析】选B。“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”指的是时间的长度，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。【规律方法】由语境区分“时间”“时刻”的技巧(1)明确研究对象：时刻是一个状态量，时间是一个过程量。(2)明确语境：日常生活中“时间”有时指的是时刻，如“什么时间发生的地震”“什么时间开始上班”都是指时刻。【母题追问】1.从第3