初升高物理衔接讲义 02 运动的基本概念（教师版+学生版）

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初中知识点：
1.参照物
要描述一个物体是运动还是静止的.要选定一个标准物体做参照，并事先假定这个物体是不动的.这个选定的标准物体叫做参照物。相对于参照物。某物体的位置改变了，我们就说它是运动的.位置没有改变。我们就说它是静止的.
2.机械运动
一个物体相对于另一个物体位置的改变.叫做机械运动。通常简称为运动。
3.运动是绝对的，静止是相对的
一个物体运动与否的判断与参照物的选取有关。对不同的参照物，同一物体的运动的描述可能是不同的。为描述简单.通常取地面或地面上静止的物体为参照物。宇宙中的一切物体都在运动，运动是绝对的，静止是相对的。
高中知识点：
1．机械运动：一个物体相对于另一个物体的位置的改变叫做机械运动，简称运动。它包括平动、转动和振动等运动形式。
2．参考系：为了研究物体的运动而假定为不动的物体，叫做参考系。
对同一个物体的运动，所选择的参考系不同，对它的运动的描述就会不同。从原则上说,参考系可以任意选定，但一般应从解决问题的方便出发选择合适的物体作参考系。在不加特别说明的情况下，研究地面上物体的运动时,通常都取地面为参考系。
3．质点：质点是一种物理模型，用来代替物体的有质量的点叫做质点。实际物体能否看作质点，并不是由物体的大小来决定的。如在研究原子核外电子的运动时，微小的原子不能看作质点。而在研究地球绕太阳公转运动的规律时，巨大的地球却可以看作质点。这是一种突出主要因素、忽略次要因素的研究问题的科学思想方法。
4．坐标系：在参照系中，为确定空间一点的位置，按规定方法选取的有次序的一组数据，这就叫做“坐标”。在某一问题中规定坐标的方法，就是该问题所用的坐标系。中学物理学中常用的坐标系，为直角坐标系。
5．时刻和时间：时刻指的是某一瞬时.在时间轴上用一个点来表示。对应的是位置、速度、动量、动能等状态量。时间是两时刻间的间隔。在时间轴上用一段线段来表示。对应的是位移、路程、冲量、功等过程量。
6．位移和路程：位移描述物体位置的变化，是从物体运动的初位置指向末位置的有向线段.是矢量（有方向的物理量）。路程是物体运动轨迹的长度，是标量。
[注意]：①在一直线上运动的物体，路程就等于位移大小.（×）[位移是矢量，路程是标量，只有在单方向直线运动中，路程大小才等于位移大小]
②物体的位移可能为正值，可能为负值，且可以描述任何运动轨迹.
7．矢量和标量
（1）矢量：既有大小又有方向的物理量．如位移，速度等．
（2）标量：只有大小没有方向的物理量．如温度，路程等．
课程要求
1．知道参考系的概念．知道对同一物体选择不同的参考系时，观察的结果可能不同，通常选择参考系时，要考虑研究问题的方便．
2．理解质点的概念，知道它是一种科学抽象，知道物体在什么情况下可以看作质点，知道这种科学抽象是一种普遍的研究方法．
3．知道时间和时刻的含义以及它们的区别．知道在实验室测量时间的方法．
4．知道位移的概念．知道它是表示质点位置变动的物理量．知道它是矢量，可以用有向线段来表示．
5．知道位移和路程的区别．
典例剖析
[典例1] 如图所示，质点由西向东运动，从A点出发到达C点再返回B点静止.若AC=100 m，BC=30 m，以B点为原点，向东为正方向建立直线坐标系，则：出发点的位置为 m，B点位置是 m，C点的位置为 m，A到B的位置变化是 m，方向 .C到B的位置变化为 m，方向 .
点评：建立坐标系确定物体的位置时，首先要确定原点的位置及坐标轴的正方向，再确定研究对象所处的坐标位置以及位置变化的情况即可.
[典例2] 如图所示，物体沿两个半径为R的半圆弧由A运动到C，则它的位移和路程分别是（ ）
A．0，0B．4R向左，2πR向东
C．4πR向东，4R D．4R向东，2πR
[典例3] 分清几个概念和说法。 以后，我们在研究运动时，常常会要求出“物体在1秒末、2秒末（或第1秒末、第2秒末）的速度及位置”，也会要求“物体在1秒内、2秒内（或第1秒内、第2秒内）的位移和平均速度”。请问：
（1）其中哪个表示时刻、哪个表示时间间隔？
（2）“1秒内”和“第1秒内”的位移（以及平均速度）是同一概念吗？“2秒内”和“第2秒内”的位移（以及平均速度）是同一概念吗？
（3）“第2秒末的速度”与“第2秒内的平均速度”相同吗？
[典例4] 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( )
图1­1­4
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
[典例5] 以下各种关于时间和时刻的说法中正确的是( )
A．列车员说“火车8点42分到站”指的是时间
B．“前3秒钟”“最后3秒钟”“第3秒钟”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
[典例6] 如图所示，某同学沿平直路面由A点出发前进了100 m到达斜坡底端的B点，又沿倾角为60°的斜坡前进了100 m到达C点，求该同学的位移和路程。
[审题指导] 该同学的位移大小为由A到C的有向线段的长度，方向由A指向C；路程为由A→B→C的路径的长度。
(1)“某一时间内路程等于零”表示这段时间物体处于静止状态。
(2)“某一时间内位移等于零”表示这段时间物体的初末位置相同，而物体不一定一直保持静止。
对点精练
一、不定项选择题
1、下列说法中正确的是( )
A．被选作参考系的物体是假定不动的
B．一乘客在车厢内走动的时候，他说车是运动的
C．研究地面上物体的运动，必须选取地面为参考系
D．质点运动的轨迹是直线还是曲线，与参考系的选取有关
2、下列说法中，正确的是（ ）
A．质点一定是体积极小的物体
B．当研究一列火车全部通过桥所需的时间时，可以把火车视为质点
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问题，自行车都不能视为质点
D．地球虽大，且有自转，但有时仍可被视为质点
3、在以下哪些情况下可将物体看成质点( )
A．研究某学生骑车回校的速度
B．对某学生骑车姿势进行生理学分析
C．研究火星探测器从地球到火星的飞行轨迹
D．研究火星探测器降落火星后如何探测火星的表面
4、关于位移和路程，下列说法正确的是( )
A．位移和路程大小总是不相等，位移是矢量，有方向，而路程是标量，无方向
B．位移用来描述直线运动，路程用来描述曲线运动
C．位移取决于物体的初末位置，路程取决于物体实际运动的路径
D．物体做直线运动时，位移的大小等于路程
5、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
6、下列说法中，关于时间的是（ ），关于时刻的是（ ）
A．学校上午8点开始上第一节课，到8点45分下课
B．小学每节课只有40分钟
C．我走不动了，休息一下吧
D．奥运会女子10000m冠军，成绩是30分24秒36
7.下列关于位移和路程的说法，正确的是（ ）
A．位移是矢量，路程是标量，但位移的大小和路程总是相等
B．位移描述直线运动，路程描述曲线运动
C．位移仅取决于始末位置，而路程取决于实际运动路线
D．在某一运动过程中，物体经过的路程总大于或等于物体位移的大小
8、一个小球从距地面4 m高处竖直向下抛出，被地面弹回，在距地面1 m高处被接住．坐标原点定在抛出点正下方2 m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．2 m，－2 m，－1 m B．－2 m,2 m,1 m
C．4 m,0 m,1 m D．－2 m,0 m，－1 m
二、填空题
9、在描述一个物体的运动时，选来作为 的另一个物体叫做参考系。电影“闪闪的红星”中有歌词：“小小竹排江中游，巍巍群山两岸走”，描述竹排的运动是以 为参考系的，描述群山的运动是以 为参考系的。
10、一个皮球从2m高处落下，与地面相碰后反弹跳起0.5m，则此过程中皮球通过的路程为 m，位移为 m，该球经过与地面多次碰撞后，最终停在地面上，则在整个运动过程中，皮球的位移是 m．
11、美国发射的哈勃望远镜在宇宙空间绕着地球沿一定轨道高速飞行，因出现机械故障，用航天飞机将宇航员送上轨道对哈勃望远镜进行维修．以 作参照系，宇航员相对静止时就可以实行维修工作；以 __________作参照系时，宇航员是在做高速运动．
三、计算题
12、一质点在x轴上运动，各个时刻的位置坐标如下表，则：
⑴哪个时刻离开坐标原点最远，有多远？
⑵第几秒内位移最大？有多大？
⑶前3s内质点通过的路程为多大？
13、阅读下面的对话：
甲：请问到市图书馆怎么走？
乙：从你所在的市中心向南走400 m到一个十字路口，再向东走300 m就到了．
甲：谢谢！
请问甲要经过的路程和位移大小各是多少？
14、如图所示，实心长方体木块ABCD ­A′B′C′D′的长、宽、高分别为a、b、c，且a＞b＞c。有一小虫从A′点运动到C点，求：
(1)小虫位移的大小；
(2)小虫的最短路程。
15、在一大厅里，天花板与地板之间相距8 m，将一小球在距地面1 m高处竖直向上抛出，运动1 s后小球与天花板相碰，随即竖直下降，落到地板上后不再反弹，静止在地板上．问：
(1)1 s末小球的位移多大？方向如何？
(2)抛出后的小球，最大位移是多大？方向如何？运动路程多大？
t/s
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