2022年初升高物理衔接讲义 02 运动的基本概念（教师版+学生版）

专题02 运动的基本概念

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．

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         .

【答案】－70  0  +30  +70  向东  －30  向西

【解析】以B点为原点，建立坐标系，如图(b)所示，A(－70 m)，B(0 m)，C(+30 m)，A到B的位置变化+70 m，方向向东；C到B的位置变化为－30 m，方向向西.

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7所示，物体沿两个半径为R的圆弧由A运动到C，则它的位移和路程分别为(　　)

图7

A.R，方向由A指向C；R

B.R，方向由A指向C；R

C.R，方向由A指向C；R

D.R，方向由C指向A；R

答案　C

解析　物体的位移大小为线段AC的长度，根据几何关系可知：xAC＝＝R，方向由A指向C；路程为一个半圆周长和一个四分之三圆周长之和，即s＝＋×2πR＝πR，故A、B、D错误，C正确．

 [典例3] 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”指的是时间间隔

B．轮船船务员说“本班轮船离港时间为17点25分”指的是时间间隔

C．“前3秒”“最后3秒”“第3秒内”指的都是时间间隔

D．“第1秒末”“最后1秒”指的都是时刻

答案　C

解析　列车员说“火车8点42分到站”指的是时刻，A错；轮船船务员说“本班轮船离港时间为17点25分”指的是时刻，B错；“前3秒”“最后3秒”“第3秒内”指的都是时间间隔，C对；“第1秒末”指的是时刻，“最后1秒”指的是时间间隔，D错．

[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

【答案】选C

【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：丙静止；丙匀速上升；丙匀速下降，且v丙＜v乙。综上所述，C正确。

[典例5] 下列说法正确的是(　　)

A．2020年“双十一”，在零点1分36秒时天猫成交额破100亿元人民币，其中1分36秒指的是时间间隔

B．第ns内就是末到ns末这1s时间间隔(n为任意正整数)

C．列车在广州停15分钟，指的是时间间隔

D．不管是前5s还是第5s，都是指时间间隔

【答案】BCD

【解析】A．选零点1分36秒指的是某一瞬间，是时刻，故A错误；B．第ns内就是末到ns末这1s时间间隔，故B正确；CD．15分钟指一段时间间隔，前5s指5s这一段时间间隔，第5s指的是第5s初至第5s末这1s的时间间隔，故CD正确。故选BCD。

 [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。

【答案】　173.2 m，方向由A指向C　200 m

【解析】　如图所示，过C点作AB的垂线，交AB的延长线于D点。则可得

DC＝BCsin 60°＝100× m＝50  m

BD＝BCcos 60°＝100× m＝50 m

所以该同学的位移大小为

x＝AC＝＝m＝173.2 m

方向由A指向C。

路程为s＝AB＋BC＝100 m＋100 m＝200 m。

(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。　　　　

1．下列关于冬奥会运动项目的说法正确的是(　　)

A．甲图中运动员在进行500米短道速滑比赛，500米是指位移

B．研究乙图中隋文静和韩聪花样滑冰比赛动作时可以将他们看作质点

C．研究丙图中谷爱凌在自由式滑雪比赛中完成动作在空中的时间为2分31秒，这里的2分31秒指的是时刻

D．丁图中，钢架雪车运动员闫文港以4分01秒77获得铜牌，在计算闫文港运动的平均速度时可以将其看作质点

【答案】D

【解析】A．甲图中运动员在进行500米短道速滑比赛，500米是指路程，故A错误；

B．研究乙图中隋文静和韩聪花样滑冰比赛动作时，运动员的体形身材不可忽略，此时不能将他们看作质点，故B错误；

C．研究丙图中谷爱凌在自由式滑雪比赛中完成动作在空中的时间为2分31秒，这里的2分31秒指的是时间间隔，故C错误；

D．丁图中，钢架雪车运动员闫文港以4分01秒77获得铜牌，在计算闫文港运动的平均速度时，运动员的身材体形可以忽略，此时可以将其看作质点，故D正确。

故选D。

2．如图所示，将物体从离地面3m的A点以一定的速度竖直上抛，物体经过离抛出点5m的B点后，落在地面上，则物体从抛出到落地的整个过程中，位移的大小为(　　)

A．2 m B．3 m C．5 m D．8 m

【答案】B

【解析】位移是初位置指向末位置的有向线段，大小为3 m，B正确．故选B。

3．如图所示，关于时间轴，下面描述错误的是(　　)

A．BC指的是第2秒

B．OB指的是前2秒

C．C点指的是第4秒初

D．A点指的是第1秒末

【答案】A

【解析】A．BC指的是第3秒，故A错误，符合题意；

B．OB指的是前2秒，故B正确，不符合题意；

C．C点指的是第4秒初，故C正确，不符合题意；

D．A点指的是第1秒末，故D正确，不符合题意。

故选A。

4．如图所示的时间轴，下列关于时刻和时间的说法中正确的是(　　)

A．表示时间，称为最初2秒内或第2秒内

B．表示时间，称为第3秒

C．表示时间，称为第s内

D．表示时刻，称为第2秒末或第3秒初，也可以称为前2秒末

【答案】D

【解析】A．第2秒内为时间段，故A错误；

B．表示时间点，为时刻，故B错误；

C．表示时间，称为第ns内，故C错误；

D．表示时刻，称为第2秒末或第3秒初，也可以称为前2秒末，故D正确。

故选D。

5．以下情景中，关于对带下划线内容的判断正确的是(　　)

A．检查乘客是否正确佩戴口罩，其中“乘客”可视为质点

B．老师说：“明天早上8点钟上课，上课45分钟。”其中“45分钟”指的是时刻

C．在“两岸青山相对出，孤帆一片日边来”诗句中的“青山相对出”选择的参考系是孤帆

D．某市出租汽车的收费标准之一是1.20元/km，其中的“km”指的是位移的单位

【答案】C

【解析】A．检查乘客是否正确佩戴口罩，乘客若视为质点，就不能佩戴口罩了，故A错误；

B．“8点钟上课”对应时间轴上的一个点，指的是时刻，“上课45分钟”是上课所经历的时间长度，可以用时间轴上的一段距离表示，指的是时间间隔，故B错误；

C．研究对象是青山，以孤帆为参考系，青山和孤帆之间的位置发生了变化，故青山是运动的，故C正确；

D．出租力是按路程计费的，故本题中的km是指路程，故D错误。

故选C。

6．下列不属于机械运动的是(       )

A．蚂蚁在树叶上爬行 B．煤燃烧的过程 C．划龙舟比赛 D．流星划过夜空

【答案】B

【解析】A．蚂蚁的爬行，蚂蚁的位置在发生变化，所以蚂蚁的爬行属于机械运动，A错误；

B．煤燃烧的过程是化学转化为内能的过程，不涉及物体位置的变化，不是机械运动，B正确；

C．划龙舟比赛，龙舟的位置在发生变化，所以划龙舟比赛属于机械运动，C错误；

D．流星划过夜空，流星的位置在发生变化，所以流星划过天空属于机械运动，D错误。

故选B。

7．在伦敦奥运会中女双跳水比赛中，中国队组合何姿和吴敏霞在女子双人三米板跳水中战胜对手，获得伦敦奥运第6块金牌，假设两人动作完全一致，则(　　)

A．裁判在打分时，可以将两人看成质点

B．在研究两人跳起上升过程的运动时间时可以将两人看成质点

C．以何姿为参考系，吴敏霞向下加速运动

D．以何姿为参考系，吴敏霞向下匀速运动

【答案】B

【解析】A．裁判在打分时，要看运动员做的动作，不可以将两人看成质点，A错误；；

B．在研究两人跳起上升过程的运动时间时可以将两人看成质点，B正确；

C D．以何姿为参考系，吴敏霞是静止的。CD错误。

故选B。

8．如图所示，物体沿两个半径为的圆弧由A到，则它的位移和路程分别为(　　)

A．，A指向； B．，A指向；

C．，A指向； D．，指向A；

【答案】C

【解析】根据几何关系知，间的距离 方向由A指向C；

路程

故C正确，ABD错误。故选C。

9．下列对于物体的运动的有关说法，正确的是(     )

A．加速度是描述物体运动快慢的物理量

B．一个物体相对于其他物体的位置变化叫做机械运动

C．描述物体的运动时，参考系只能选择地面

D．物体在一段时间内的位移大小可能大于这段时内的路程

【答案】B

【解析】A．速度是描述物体运动快慢的物理量，加速度是描述速度变化快慢的物理量，A错误；

B．一个物体相对于参考系即相对于其他作为参考的物体的位置的变化叫机械运动，B正确；

C．参考系的选取是任意的，任何物体都可以作为参考系，C错误；

D．位移的大小等于首末位置的距离，大小小于等于路程，当物体沿单向直线运动时，位移大小等于路程，即位移的大小不可能大于路程，D错误。

故选B。

10．下列选项中，表示时间间隔的是(　　)

A．火车准时发车 B．每节课40分钟

C．数学考试结束 D．晚自习开始

【答案】B

【解析】

【详解】

、、都是时刻；每节课40分钟是时间间隔，故ACD错误，B正确。

故选B。

11．如图所示，一只篮球从距离地面2.0 m高的位置落下，被地面弹回，在距离地面1.0 m高的位置被接住。以距离地面2.0 m高的位置为坐标原点建立一维坐标系，以竖直向上为正方向。下列说法正确的是(　　)

A．篮球开始下落时的位置坐标为2.0 m B．篮球被接住时的位置坐标为1.0 m

C．篮球从落下到被接住通过的位移为 D．篮球从落下到被接住通过的路程为1.0 m

【答案】C

A．篮球开始下落时的位置坐标为0 m，A错误；

B．篮球被接住时的在坐标原点负方向上，所以篮球被接住时的位置坐标为-1.0 m，B错误；

C．篮球从落下到被接住通过的位移为 C正确；

D．篮球从落下到被接住通过的路程为 D错误。

故选C。

二、多选题

12．第十八届亚运会在印度雅加达举行，运动会包括射箭、体操、田径、击剑等39个比赛项目。下列关于运动项目的描述正确的是(　　)

A．研究马拉松运动员跑步的过程，评判比赛成绩时，可将运动员视为质点

B．在双人同步跳水运动中，以其中一名运动员为参考系，另一名运动员是相对静止的

C．在评判击剑运动员的比赛成绩时，运动员可视为质点

D．研究体操运动员的体操动作时，可将其视为质点

【答案】AB

【解析】A．研究马拉松运动员跑步，由于路程较长，运动员的大小和形状可以忽略，评判比赛成绩时，可将运动员视为质点，故A正确；

B．在双人同步跳水运动中，两运动员始终保持同步，以其中一名运动员为参考系，另一名运动员是相对静止的，故B正确；

C．在评判击剑运动员的比赛成绩时，要研究运动员的动作，运动员的形状大小不能忽略不计，所以运动员不可视为质点，故C错误；

D．研究体操运动员的体操动作时，要关注其肢体动作，不可将其视为质点，故D错误。

故选AB。

13．如图所示为类似太极八卦图的广场(大圆的半径为R，中央的“S”部分是两个直径为R的半圆，O为大圆的圆心，A、B、C、D为圆周的四个等分点)。某人在某次晨练中，从A点出发沿曲线ABCOAD箭头所示方向前进，直到D点，则这一过程中该人运动的(　　)

A．路程为

B．路程为

C．位移大小为，方向为由A指向D

D．位移大小为R，方向为由A指向O

【答案】AC

【解析】AB．这一过程中该人运动的路程为故A正确，B错误；

CD．这一过程中该人运动的位移大小为 方向由A指向D，故C正确，D错误。

故选AC。

14．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Δx表示物体的位移。如图所示，一个物体从A运动到C，它的位移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．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

B．C到B的位移大于A到C的位移，因为正数大于负数

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到B的合位移Δx=Δx1＋Δx2

【答案】AD

【解析】ABC．位移的符号表示其方向，大小是指其绝对值，则A到C的位移大于C到B的位移，故A正确BC错误。

D．物体由A到B的合位移

Δx=Δx1＋Δx2

故D正确。

故选AD。

三、解答题

15．如图甲，一辆汽车从天安门前经过，以北京长安街为坐标轴x，以天安门中心所对的长安街中心为坐标原点O，建立一维坐标系，取向右为x轴的正方向(如图乙)。在时刻，汽车在长安街中心的左侧处；时，汽车到达长安街中心；时，汽车行驶到了长安街中心右侧处。(汽车在行驶过程中可视为质点)

(1)将汽车在三个观测时刻的位置坐标填入下表：

(2)前内、后内汽车的位移分别为多少？这内的位移又是多少？

【答案】(1)-50，0，75；(2)，方向向右；75m，方向向右；125m，方向向右

【解析】

【详解】

(1)由题意得

(2)前内的位移

方向向右。

后内的位移

方向向右。

这内的位移

方向向右。

16．如图所示：

(1)一质点在x轴上运动，t = 0时刻处于位置x1 = 7m处，在t = 20s时处于位置x2=5m处，求此质点在这20s内的位移大小与方向；

(2)某质点在xoy平面内运动，在t = 0时刻的位置坐标是A(-2m，-2m)，在t = 10s时的位置坐标是B(1m，-2m)试在下图坐标系中标出A、B两点，并求出这10s内该质点的位移大小与方向。

【答案】(1)位移大小为2m，方向沿x轴负向；

(2)位移大小为5m，方向从A指向B，与x轴正向夹角为53°；

【解析】

【分析】

【详解】

(1)质点在这20s内的位移

即位移大小为2m，方向沿x轴负向；

(2)如图；

质点的位移

方向从A到B，因

该方向与x轴夹角为53°。