1.2 时间 位移-【志鸿优化训练】2025-2026学年高中物理必修第一册(人教版)

物理必修第一册人教版 的某游客来说，下列说法正确的是() C.以所乘坐的缆车为参考系，看到对面山上 A.以自己为参考系，看到对面的山迎面而来 的大树静止不动 B.以自己为参考系，看到同一缆车内的人向 D.以对面的山为参考系，自己静止不动 前运动 2.时间 位移 学业目标 ·定位 课标要求 核心素养 1.知道时刻和时间间隔的区别和联系。 1知道时间与时刻、位移与路程，理解矢量、标量的含义。（物理观念） 2.知道位移与路程的区别和联系。 2.会在一维坐标系表示直线活动的位置位移等物理量，能根据图像 3.知道位移和时间的测量方法，并初步 分析物体在一段时间内的运动。（科学思维） 理解位移一时间图像。 3.通过实验探究，具备尊重实验事实的科学态度。（科学态度与责任） 必备知识 梳理 答案见P2841 国知识梳理 间间隔用 来表示。 一、时刻和时间间隔 具体表示方法如图所示，“n秒内”是指n秒 1.时刻 的时间，“第n秒内”是指“第n个1秒”的 (1)概念：时刻指的是某一 时间。 如8时上 前2s内 ,前3s内 课中的“8时”指 第4s内 0 (2)物理意义：是事物运动、发展、变化所经历 4 t/s 的各个状态先后顺序的标志，是 第1s内 第2s内 (前1s内) 第2$末到第5$初 (3)表示方法：在表示时间的 上，时 刻用一个 来表示。 【注意】“1s内”和“第1s内”都可以表示时 具体表示方法如图所示，如“第1s末”“第4s 间轴上0至1s的时间间隔，但“2s内”和 初”“第4s末”等。 “第2s内”表达的意义不同。 第3s初 第5s初 3.时刻和时间间隔的联系 第1s初 (第2s末) (第4s末) (1)两个时刻之间的间隔即为时间间隔，即 1 2 3 第2s初 第4s初 △t=t2-t1。 (第1s末) (第3s末) (2)时间间隔是一系列连续时刻的积累，对应 2.时间间隔 物体运动的 ,时刻对应物体运动的 (1)概念：时间间隔指的是两时刻的 。如小明步行15分钟到达学校， 4.时间的单位和测量仪器 “15分钟”指的是时间间隔。 (1)常用的时间单位有 (2)物理意义：是事物运动、发展、变化所经历 ,符号分别为s、min、h。 的过程 的量度，是 (2)时间的测量仪器 (3)表示方法：在表示时间的 上，时 生活中常用的各种 ,如石英钟、摆钟 .6 O第一章运动的描述 等；实验室里常用的 ;研究物体的运 大小，而表示该位置相对坐标原点的方位。 动情况，常用的电磁打点计时器和电火花计 2.路程和位移 时器（后面会学到）；物理实验中常用的频闪 (1)位置：位置是指物体运动时在某个时刻的 照相机和光电门等。 ,对应的是时刻，是个状态量。 二、位置和位移 (2)路程：路程是物体 的长度，物 1.坐标系 体运动轨迹可能是 ,也可能是折线 (1)引入坐标系的目的 或 0 路程只有大小，没有方向。 为了 描述物体的位置，需要在 (3)位移：位移用从 指向 上建立适当的 的有向线段来表示。用于表示物 0 (2)引人坐标系的意义 体（质点）的 ,对应的是时间间隔， 有了坐标系，就可以定量地描述某一时刻物 是个过程量。位移既有大小，又有方向。位 体的 ,以及某一段时间内物 移的大小为初、末位置间 ,方向 体 由初位置 末位置。 0 (3)三要素：画坐标系时，必须标上原点、正方 路程 B 末位置 向和单位长度，还应该标上相应的物理量及 位移 A 路程 对应的单位。 初位置 (4)分类 3.标量和矢量 ①一维坐标系 :适用于描述物 (1)标量：只有大小没有 的量。如长 体在一条直线上运动的情形，用坐标x来准 度、质量、时间、路程、温度、能量等。运算遵 确描述物体的位置。如下图，平直的公路上 从算术运算法则。 汽车的位置x=30km。 (2)矢量：有大小也有 的量，求和运 算遵循平行四边形定则。如 、力、速 -2002040x/km 度等。运算法则和标量不同。 ②二维坐标系（平面直角坐标系）：适用于描 (3)对矢量概念的理解 述物体在平面上运动的情形，用坐标(x,y) ①矢量可用带箭头的线段表示，线段的 来准确描述物体的位置。如下图，海平面上 表示矢量的 ,箭头的指向 轮船的位置P(6km,8km)。 表示矢量的 y/km ②同一直线上的矢量，可在数值前加上正、负 号表示矢量的方向，正号表示矢量方向与规 x/km 定正方向相同，负号表示矢量方向与规定正 ③三维坐标系 :三维坐标系 方向相反，加上正、负号后，同一直线上的矢 适用于描述物体在空间中运动的情形，用坐 量运算可简化为代数运算。 标(x,y,)来准确描述物体的位置。如空中 ③矢量的正、负号只表示方向，不表示大小， 飞机的位置P(11km,15km,11km)。 矢量大小的比较实际上是绝对值的比较。如 2/km 11 前一段时间位移为2m,后一段时间位移为 一3m,则后一段时间物体的位移大。 11 x/km 三、直线运动的位移 y/km 1.直线坐标系中物体的位置和位移 【注意】坐标轴有正方向，坐标的正负不表示 直线运动中物体的位置在直线坐标系中可以用 7● 物理必修第一册人教版 某点的坐标表示。图中c=8m、x2=一4m都 多种方法记录某一时刻物体运动的位置，从 表示物体的位置，坐标的变化量对应物体运动 而推断出它在一段时间内的位移。实验室中 的位移，运动轨迹的长度则表示路程。 常用 来记录时间和位移。 -△x X2 2.练习使用打点计时器 -4-202468x/m 将打点计时器固定在桌子上→装好纸带，连接 2.直线运动中物体的位移 好电源→启动电源，用手水平拉动纸带，打完 物体做直线运动时，它的位移可以通过初、末 点后立即关闭电源→重复上一步骤再打几条 位置的 来计算。 纸带→选一条点迹清晰的纸带，从能看清的某 沿物体运动的直线建立x轴，物体在时刻 个点（起始点）开始，标出几个（一般6~8个） 的位置为x1,在t2时刻的位置为x2,则物体 计数点，如下图所示→用刻度尺测得各点到起 在t1~t2时间内的位移△x等于两个位置的 始点的距离，并设计一个表格记录时间及位移 坐标变化，即△x=x2一x1,位移的方向沿x >由这些点的位置及在相等的时间T内的位 轴负方向。 置变化△x,就可以了解物体运动的情况。 【注意】计算位移时，位置坐标要带 四、位移一时间图像 22.8 1.图像的建立：建立一个平面直角坐标系，用横 -3.9 轴表示 ,用纵轴表示 01 2 6单位：cm 根据给出的（或测定的）数据，描出几个点，用 等科学思维 平滑的曲线将几个点连接起来，则这条曲线 一、思考判断 能表示物体的运动特点，这种图像就叫作 1.位移和路程都是标量。( (xt)图像。物体在每一时刻 2.在直线坐标系中，物体的位置可以用坐标表 的 或每一时间间隔的 可以 示。（ ) 用图像 表示。 3.A、B两点在直线坐标系的坐标分别为3m、 2.从xt图像中获得的信息 一6m,则两点间距为9m。( ) (1)轴：横轴的物理意义为 ,纵轴的 4.只要物体在一条直线上运动，路程和位移的 物理意义为 大小就相等。( (2)线：无论xt图线是直线（除平行于x轴 5.位移取决于运动的始、末位置，路程取决于实 的直线外)还是曲线，均代表物体做 际运动的路径。( ,图线并不是物体的运动轨迹。 二、思维探究 (3)点 1.下图中的“五点钟”“半个小时”“10分钟“8 ①截距点：图线与 的交点坐标代表 点”的含义相同吗？ 物体到达x=0位置的时刻；图线与 我五点钟 还有半个 在操场等 快点跑啊， 你看错表 的交点坐标代表物体在t=0时刻 小时的时 还有10分钟 了吧，8点 你哦 就上课了 才上课呢！ 的位置。 ②交点：xt图像中两条图线的交点表示同一 时刻两个物体出现在 ,即二 者 五、位移和时间的测量 1.位移和时间的记录方法：生活中，人们可以用 8 O第一章运动的描述 2.如图所示，骑行到市图书馆，会有不同的路径 3.如果我们知道了某一辆电动车每一个时刻的 可以选择，尽管路径不同，但也有相同点，你 位置或者某一段时间内的位移，有什么办法 能找出来吗？ 可以把电动车的每一个时刻对应的位置直观 我们应该如何描述沿不同路径的位置变 的表示出来呢？ 化呢？ 西：东 中大司 品自行车山电动车 子 0⊙ 关键能力 探究 答案见P284 探究一 对时刻、时间间隔的理解 目知识深化 1.时间和时刻的比较 ☐情境探究 时刻 时间 如图所示，分别是火车和飞机订票APP软件 个时间点，对应 一个时间段，表示 截图，你能从图中找出哪些是表述的时刻？ 区别 物体运动过程中 用时多少，对应运 哪些是表述的是时间间隔吗？ 某个位置、状态 动的一个过程 两个时刻的间隔即为时间间隔，即 12:47 G137克 18:59 联系 始北京南 6小时12分 △t=t2-t 终上海虹桥 2.时间和时刻在时间轴上的表示 二等有票 一等候补+商务4张 (1)时刻常见的说法：第2秒初，第5秒末，即 时间轴上对应数值的一个点，为时刻。 07:10 1h40m 08:50 (2)时间常见的说法：前2秒内，第6秒内，即 济南遥墙 上海浦东T1 时间轴上两点之间的长度为一段时间。 东航MU55341空客320（窄） 如图所示： 第2s初 第5s末 012 3 56 7 t/s 前2s内 第6s内 典例精析 【典例1】古谚有云：“一日无二晨，时间不重 临。”下列关于时间的说法正确的是() A.动车8：15到站中的“8：15”指的是时 间间隔 9 物理必修第一册人教版 B.1秒钟指的是时刻 直线坐标系 平面坐标系 空间坐标系 C.平时所说的时间所指的是时间间隔 适 物体在某平 物体沿直线 物体在空间内 D.12:00下课中的“12：00”指的是时刻 用 运 面内做曲线 运动 做曲线运动 动 名师点拔 运动 在平面内画 生活中的“时间” 在空间画三个 相互垂直的 在日常生活中所说的“时间”，其含义不尽相 相互垂直的x 在直线上规定 x轴与y 同，有时是指时刻，有时是指时间间隔，要根据 轴、y轴和z 原点、正方向 轴，即可组 上下文认清它的含义。在物理学中，“时间”的 轴，即可组成 和标度，就建 成平面直角 三维坐标系。 含义就是时间间隔。 法 立了直线坐 坐标系。物 物体的位置由 [针对训练1]（多选)关于时间和时刻，下 标系 体的位置由 三个坐标值来 列说法正确的是() 一对坐标值 确定 A.1s内、第1s都指的是时间 来确定 B.最后1s初、最后1s内都指的是时间 P C.物体在5s内就是指物体在4s末到5s y x/m 末的这1s时间 012xm 应 O3 x/m z/m D.物体在第5s内就是指物体在4s末到5s M点位置 N点位置 P点位置 坐标： 末的这1s的时间 例 坐标： 坐标： x=2 m x=3m, x=3m, 探究二 位置的表示坐标系 y=4 m y=4m, 之=2m 目情境探究 描述下列三种运动需要建立怎样的坐标系呢？ @典例精析 【典例2】某人从A正北↑W×5m) (1)描述百米运动员在 点出发，先向正 跑动中的位置时，需建 东走了15m到 1 B正东 立 B点，然后向正 Ai23456x×5m) 北又走了15m到C点。如图所示，建立二 维直角坐标系，则最后到达的位置C(图中 (2)描述滑冰场上花样 未画出)的坐标为( ) 滑冰运动员的位置时， 需建立 A.(3,2) B.(4,2) C.(3,3) D.(2,3) (3)描述翱翔在蓝天上 名师点拔 的飞机的位置时，需建 平面坐标系（二维坐标系），适合物体在平面 立 内的运动。建立坐标系后根据运动的方向及 长度即可找到位置坐标 目知识深化 [针对训练2]（多 3-2-1012345xm 三种坐标系的对比 选)如图所示是为了定 。10 O第一章运动的描述 量研究物体的位置变化作出的坐标轴(x轴)， 2.(1)一个袋子里有40kg大米，再放人30kg 在画该坐标轴时规定原点在某长直公路上某广 大米，袋子中大米的质量是多少？ 场的中心，公路为南北走向，规定向北为正方 (2)如果一位同学从操场中心A点出发向北 向。坐标上有两点A和B,A位置的坐标为 走了40m到达B点，然后又向西走了30m xA=5m,B位置的坐标为xB=一3m。下列说 到达C点，则他从A点走到C点的路程是多 大？位移是多大？ 法正确的是() (3)质量、路程和位移的计算方法相同吗？ A.A点位于广场中心南边5m处 B.A点位于广场中心北边5m处 C.B点位于广场中心南边3m处 D.B点位于广场中心北边3m处 探究三位移和路程 目情境探究 1.从北京到重庆可以乘坐飞机、火车、轮船等不 自知识深化 同的交通工具，如图所示。 1.对矢量的理解 (1)矢量是有方向的，标量是没有方向的； 北京 (2)比较矢量大小要看其数值的绝对值大小， 绝对值大的矢量大，而“十”“一”号只表示 方向。 2.位移和路程的区别与联系 项目 位移 路程 物理 描述物体位置的 描述物体运动轨 意义 变化 迹的长度 标矢性 矢量，有方向 标量，无方向 别 大小 由初位置到末位 (1)这几种出行方式的运动轨迹相同吗？轨 运动轨迹的长度 置的直线距离 迹的长度相同吗？轨迹长度用哪个物理量 影响 初、末位置 轨迹的长度 表示？ 因素 (1)在同一运动中，位移的大小不大 (2)几种出行方式中，从北京到重庆位置的变 于路程 化相同吗？ 联系 (2)在单向直线运动中，位移的大小 (3)同一种出行方式，从北京到重庆和从重庆 等于路程 到北京位置变化相同吗？ 3.直线运动的坐标系描述 (4)用什么来描述这种位置的变化？ (1)质点的位置用坐标值表示，位移用坐标的 变化量表示。 (2)位移△x=x未一x始，其绝对值表示位移的 大小。 (3)x的正负表示位移的方向，正值表示与规 定的正方向相同，负值表示与规定的正方向 相反。 11● 物理必修第一册人教版 @典例精析 [针对训练4幻如图所示，一质点从圆上的 【典例3】在机器人大赛中，某机器人在一平面 A点出发沿逆时针方向运动，一共运动了1圈 直角坐标系内由点(0,0)出发，沿直线运动 半到达B点，在此过程中，质点通过的路程是 到点(3m,1m),又由点(3m,1m)沿直线 m,位移大小是 m,方向为 运动到点(1m,4m),然后由点(1m,4m) (圆周半径R=1m,图中AB为直径) 沿直线运动到点(5m,5m),最后由点 (5m,5m)沿直线运动到点(2m,2m),整 个过程中机器人所用时间是2$，则() y/m 探究四位移一时间图像 目情境探究 0 123456x/m 如图所示为某物体运动的位移一时间图像。 A.机器人的运动轨迹是一条直线 (1)图像的两坐标轴分别表示什么意义？ B.机器人不会两次通过同一点 (2)利用位移一时间图像描述物体运动的优 C.整个过程中机器人的位移大小为2√2m 点是什么？ D.整个过程中机器人的位移方向由点 (3)你能根据图像看出该物体的运动特点吗？ (2m,2m)到点(0,0) 名师点拔 位移的两种计算方法 (1)几何法：根据位移的定义先画出有向线 段，再根据几何知识计算。 (2)坐标法：写出初、末位置坐标，位移即末 位置坐标减初位置坐标，结果中的正负号表示 位移方向。 [针对训练3]一小球从离地面10m高处 竖直下落，与地面接触反弹后上升到距地面 3m高处被接住，则整个过程中( A.小球的位移大小为7m,方向竖直向下，路 自知识深化 程为13m 1.位移一时间图像不同于位置一时间图像 B.小球的位移大小为7m,方向竖直向下， 若以物体的位置为纵坐标，以时间为横坐标 路程为3m 建立坐标系，这种坐标系叫位置一时间坐标 C.小球的位移大小为13m,方向竖直向下， 系。只有当位置一时间坐标系的坐标原点选 路程为7m 在物体运动的初始位置时，位置一时间图像 D.小球的位移大小为13m,方向竖直向下， 才会变成位移一时间图像。我们常说的x-t 图像是指位移一时间图像。 路程为10m 2.应用xt图像能获取的信息 (1)某段时间内质点的位移或质点发生某段 。12 O第一章运动的描述 位移所需的时间； 名师点拨 (2)判断物体是运动还是静止，是离原点越来 在分析直线运动的位移一时间图像时，应注 越近还是越来越远； 意以下几点： (3)判断物体运动的快慢； (1)无论物体的位移一时间图像是直线还是 (4)两图线相交表示两物体相遇。 曲线，物体均做直线运动。 3.几种常见xt图像的比较 (2)物体开始运动的初始位置由t=0时的位 图像 物理意义 置，即纵轴的截距决定。 ① 图线①②都表示物体处于 (3)位移一时间图像中，若位移由负值逐渐 静止状态，但所处的位置 减小，或由正值逐渐增大，则表示物体沿正方 ② 不同 向运动。反之，物体沿负方向运动。 图线③表示物体从x1处沿 [针对训练5]（多选） x/m ③ 正方向做直线运动； 122 如图是一辆汽车做直线运 ④ 图线④表示物体从x=0处 动的x-t图像，对于相应的 ⑤ 沿正方向做直线运动； 线段所表示的运动，下列说 图线⑤表示物体从x2处沿 012345t/s 法正确的是( ) 负方向做直线运动 A.AB段表示汽车静止 图线⑥中物体在相等时间 ⑥ B.BC段发生的位移为12m 内位移越来越小，表示物体 C.CD段运动方向和BC段运动方向相反 做越来越慢的直线运动 D.5s末汽车与出发点的距离最大 [针对训练6]在平直的公路上，甲、乙两轴 典例精析 汽车同时开始运动，它们的x-t图像如图所示。 【典例4】一质点沿直线运动，其运动的xt图 下列说法正确的是( 像如图所示，则： A.甲车做直线运动，乙车做 ↑xm 50---- 曲线运动 40 B.甲、乙两车是同时同地出 30 发的 10 C.运动过程中甲车与乙车相遇了两次 01020304050 t/s (1)质点在 时间内远离出发点，质 D.0~t2时间内两车的位移相同 点在 时间内靠近出发点，质点在 探究五 位移和时间的测量 时间内没有运动。 A.0~20s B.20~30s 情境探究 C.30~40s D.40~50s 物理课上，老师拿出了两种打点计时器让同 (2)质点离出发点的最远距离是 m。 学们观察。 (3)质点在10s时距离出发点 m,质 (1)电磁打点计时器和电火花计时器对工作 点在30~40s内的位移为 m,质点 电源的要求一样吗？为什么称为计时器？ 在 s时回到出发点。 (2)当打点计时器工作电源的频率不是 13● 物理必修第一册人教版 50Hz时，仍然是每隔0.02s打一个点吗？ 令典例精析 (3)利用打点后的纸带可以知道哪些运动 【典例5】打点计时器是高中物理实验中常用的 信息？ 实验器材，请你完成下列有关问题： 振 振针 墨粉 纸 纸带 纸带 复写纸 限位孔 自知识深化 A 图1 1.两种打点计时器的比较 项目 电磁打点计时器 电火花计时器 ● 接申源 正脉冲输出插座 输 乙 结构 插座 图2 示意图 氏盘 (1)图1中 (选填“A”或“B”)是电火花 复写纸 限位孔 打点计时器，它使用的电源为 （选 脉冲电流经放电 填“交流”或“直流”)电源。 打点 电磁作用下振针上 针、墨粉纸盘到纸 原理 下周期性振动打点 (2)电磁打点计时器的工作电压 ,电火 盘轴放电打点 花打点计时器的工作电压 (前两空 工作 约8V交变电源 220V交变电源 选填“为220V”或“约为8V)。已知电源 电压 频率为50Hz,则打点计时器每隔s 打点 电源频率为50Hz时，都是每隔0.02s 周期 打一次点 打一次点。 纸带与限位孔、墨 (3)图2为同一打点计时器打出的两条纸 阻力 纸带与限位孔、复 粉纸盘的摩擦，比 来源 带，记录了甲、乙两辆小车的运动情况。由 写纸的摩擦 前者小 两纸带可知 (选填“甲”或“乙”)小车 都是计时仪器，但电火花计时器更为 功能 运动的更快些。 精确 2.用打点计时器测量位移和时间的步骤 名师点拔 纸带记录了物体在不同时刻的位置和某一 (1)安装、固定打点计时器，并将纸带穿过打 点计时器的两个限位孔。 段时间对应的位移。点迹分布情况反映物体 (2)启动电源，待打点计时器稳定工作后，用 的运动情况。 手水平拉动纸带，纸带上就打出一行小点，随 （1),点迹密处运动慢，点迹疏处运动快。 后关闭电源。 (2)点迹均匀，说明物体的位移随时间均匀 (3)取下纸带，从能够看清的某个点开始（起 变化。 始点)，往后数出若干个点。例如数出n个 [针对训练7](1)电火花计时器的示意图 点，算出纸带从起始点到第n个点的运动时 如图所示。电火花计时器和电磁打点计时器一 间t。 样，工作时使用 (选填“交流”或“直 (4)用刻度尺测量出从起始点到第n个点的 流”)电源，当电源的频率是50Hz时，每隔 位移x。 s打一次点。其工作时的基本步骤如下： 。14 O第一章运动的描述 A B A.当纸带完全通过电火花计时器后，立即关 a2545678)1023i4516i3920 闭电源 刻度尺外形图 B.将电火花计时器电源插头插入相应的电 D 源插座 (3)(多选)下列关于该实验的说法错误的是 C.将纸带从墨粉纸盘下面穿过电火花计 时器 A.当纸带完全通过打点计时器后，立即关闭 D.接通开关，听到放电声，立即拖动纸带 电源 运动 B.电磁打点计时器和电火花计时器都要使 上述步骤正确的顺序是 。(填写步骤 用低压交流电源 编号) C.为了安全，手开始拖动纸带时手离打点计 (2)(多选)在“用打点计时器测速度”实验中， 时器要远些 下列图中的仪器或器材需要用到的有 D.先拖动纸带运动，再接通开关 →随堂演练·达标 答案见P286 1.嫦娥六号探测器于2024年5月3日17时27 3.要确定一辆行驶在北京长安街上汽车的位 分成功发射升空，总飞行约76万公里，历时 置，可以沿东西方向建立一维坐标系，x轴的 53天，返回器携带来自月背的月球样品安全 正方向指东，选取路上的某交通岗亭作为坐 着陆在预定区域。下列说法正确的是() 标原点O,汽车的位置就可以用它的坐标准 A.因为嫦娥六号探测器的质量较大，所以发 确地描述出来() 射过程不能将它视为质点 A.如果汽车的坐标是30m,表示它在岗亭 B.“2024年5月3日17时27分”指的是时 以西30m处 间间隔 B.如果汽车的坐标是一20m,表示它在岗亭 C.“76万公里”指的是位移大小 以东20m处 D.“53天”指的是时间间隔 C.如果汽车的坐标由30m变为一20m,表 2.在如图所示的时间轴上，以t。=0为计时起 示它由东向西运动了10m 点。下列说法中正确的是() D.如果汽车的坐标由30m变为一20m,表 t。tigi3…tn-ltn 0123 示它由东向西运动了50m n-1 n t/s 4.如图所示，一根长0.8m的直杆竖 A.t2表示时刻，称为第2s末或前3s初 直放置，现有一内径略大于杆直径 B.ti~t2表示时间间隔，称为第1s内 的环，从杆的上端点A向下滑动，杆 C.t~t2表示时间间隔，称为前2s或第 上B点到A的距离为0.6m。取杆 B 2s内 的下端点O为坐标原点，以竖直向 0x/m D.tm-1~tn表示时间间隔，称为第ns内 下为正方向建立坐标系。则下列说法正确的 154.答案 第一章运动的描述 1.质点参考系 【必备知识·梳理】 [知识梳理] 一、 1.时间机械运动 2.(1)完全相同(2)圆周运动(3)往复运动 平动转动 1.质量质点形状大小全部质量 2.(1)大小形状(2)相同整个物体 3.主要因素次要因素存在 三、 1.（1)永恒的不存在绝对的(2)相对于 相对性 2.参考变化作为参考参考系 3.(1)任意的方便(2)地面上地面物体 4.(1)假定不动相对于(2)不同的不同 (3)任意的自身(4)同一个 [科学思维] 一、思考判断 1./2.×3.×4./5./6.× 二、思维探究 提示：1.不能不能 任何物体都有一定的大小和形状，物体各部分的运 动情况一般说来并不一样。我们有时候关注物体各部 分的运动，有时关注物体的整体运动，因此如何描述物 体的运动要看我们关注的问题是什么。 2.不能 3.不能 【关键能力·探究】 探究一 [情境探究] 提示：1.能2.不能3.不能 [典例精析] [典例1]B在研究篮球的运动路径和地球绕太阳 公转时，篮球和地球的大小、形状可以忽略，可以将其看 成质点；观众在欣赏体操表演和研究子弹射穿苹果的时 间时，运动员和子弹的大小、形状均不能被忽略，不能将 与解析 时形状不可忽略，B错误；分析起跑动作需关注身体 各部位动作，运动员不能简化为质点，C错误；列车运 行时间仅涉及整体运动，形状和大小可以忽略，可视 其看成质点，综上所述，B正确。 为质点，D正确。故选D。 [针对训练1]B能否把某物体看成质点，关键要 4.B在研究如何才能踢出“香蕉球”时，足球的大小不 看忽咯物体的大小和形状后，对所研究的问题是否有影 能忽略，不能把足球看成质点，A错误；在研究足球 响。显然A、C、D项中的研究对象的大小和形状忽略 的香蕉型弧线运动时，能把足球看成质点，B正确；在 后，所研究的问题将无法继续，故A、C、D错误；而B项 研究足球的旋转时，足球的大小不能忽略，不能把足 中的研究对象的大小和形状忽略后，所研究的问题不受 球看成质点，C错误；在研究足球的平动时，能把足球 影响，故B正确。 看成质点，D错误。故选B。 探究二 5.A“一江春水向东流”是以地面为参考系的，A正确； [情境探究] “两岸青山相对出”是以水流为参考系的，B错误；“巍 提示：1.选取的参考系不一样，那么运动状态就可 巍青山两岸走”是以水流为参考系的，C错误；“卧看满 能不一样。 天云不动”是以水流为参考系的，D错误。故选A。 2.(1)都正确。(2)他们所选择的参考系（前者飞 6.C操控机器人进行挖沟作业、监测机器人搜寻时的 机、后者地面)不同。(3)观察同一物体的运动，选择的 转弯姿态、测试机器人敷埋作业时的机械臂动作均不 参考系不同，观察结果一般不同。 能忽略机器人的大小和形状，需要关注机器人本身的 [典例精析] 变化情况，因此不可以看作质点，定位机器人在敷埋 [典例2]C因为物体的运动具有相对性，所以描 线路上的位置时可以忽略机器人的大小和形状，可以 述一个物体的运动时，必须选择另外的物体作参考系， 视为质点。故选C。 故选项C正确；对参考系的选择可以是任意的，只要能 7.C若以地面为参考系，影子是运动的，而若以人为 清楚而又简单地描述出物体的运动情况就行，故选项A 参考系，影子是静止的。故选C。 错误；对同一物体的运动，选择不同的参考系，其运动情 8.A游客乘坐缆车向前运动，如果以自己为参考系， 况的描述一般不同，故选项B、D错误。例如，沿直线运 对面的山相对于自己是在靠近的，所以会感觉山迎面 动的某公交车，经过某个十字路口，地面上的观察者看 而来，A正确；缆车内的人和游客是相对静止的，如果 它是直线运动，而在十字路口拐弯转向的其他车中的 以自己为参考系，他们之间没有相对运动，所以不会 人，则认为该公交车是在做曲线运动。 看到同一缆车内的人向前运动，B错误；缆车在向前 [针对训练2]C选取参考系是为了研究物体的 运动，以缆车为参考系，对面山上的大树会向后移动， 运动，而作为参照物是假定不动的物体，物体的运动描 述都是相对参考系而言的，如果选取与参考系相对静止 而不是静止不动，C错误；游客乘坐缆车在向前运动， 的另一物体为参考系，描述同一物体的运动，其结果是 如果以对面的山为参考系，游客是在向前移动的，而 相同的，故A、B正确，C错误；研究航行的轮船内每个 不是静止不动，D错误。故选A。 人的运动，以轮船为参考系较适宜，D正确。 2.时间位移 【随堂演练·达标】 【必备知识·梳理】 1.C机械运动是物体的位置随时间而变化的过程。 [知识梳理] 列车在轨道上行驶、月球绕地球转动、河水在河中流 一、 动均是机械运动，树上的苹果从绿色变成红色不是机 1.(1)瞬间时刻(2)状态量(3)数轴点 械运动。故选C。 2.(1)间隔(2)长短过程量(3)数轴线段 2.C如在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质 3.(2)过程瞬间 点来代替物体的方法是理想模型法。故选C。 4.(1)秒分时（2)钟表停表 3.D物体能否视为质点与其体积无关，而取决于研究 二、 的问题（如研究蚂蚁爬行动作时，虽小但不可视为质 1.(1)定量地参考系坐标系(2)位置位置 点)，A错误；公交车通过站牌的时间需考虑车长，此 的变化(4)①（直线坐标系）③（空间直角坐标系） 83 2 2.(1)空间点(2)运动轨迹直线曲线(3)初 位置末位置位置变化线段的长度指向 3.(1)方向(2)方向位移(3)①长短大小 方向 三、 2.坐标值符号 四、 1.时间t位移x位移一时间位置位移直 观地 2.(1)时间位移(2)直线运动(3)①横轴纵 轴②同一位置相遇 五、 1.打点计时器 「科学思维1 一、思考判断 1.×2./3./4.×5./ 二、思维探究 提示：1.“五点钟”“8点”指的是时刻；“10分钟”“半 小时”指的是时间间隔。含义不同。 2.路径不同，但是位置变化相同。利用位移描述位 置变化。 3.利用“位置一时间”或者“位移一时间”图像进行 表示。 【关键能力·探究】 探究一 [情境探究] 提示：出发与到达时间指的是时刻，历时时长指的 是时间间隔。 [典例精析] [典例1]D动车8：15到站中的“8：15”指的是 一个瞬间，为时刻，故A错误；1秒钟指的是一个过程， 为时间间隔，故B错误；平时所说的时间可能是时刻，也 可能是时间间隔，故C错误；12：00下课中的“12：00” 指的是一个瞬间，为时刻，故D正确。 [针对训练1]AD1s内、第1s都指的都是时间 轴上数值为0到1之间的1秒时间间隔，A正确；最后 1s初指的是时刻，而最后1s内指的是最后1秒时间间 隔，B错误；5s内是指0到5s末这5s时间，C错误；物 体在第5s内就是指物体在4s末到5s末的这1s的 时间，D正确。 探究二 [情境探究] 提示：一维坐标系二维坐标系三维坐标系 [典例精析] [典例2]C此人从A点出发，先向正东走15m 到B点，然后向正北走15m到C点，则最后到达的位 置C的坐标(3,3)，故选C。 [针对训练2]BC规定原点在广场中心，向北为 正方向，A点坐标xA=5m,即在广场中心北边（正方 向)5m处，而B点坐标xB=一3m,即在广场中心南边 (负方向)3m处。 探究三 [情境探究] 提示：1.(1)几种出行方式轨迹不相同；轨迹的长度 不相同；轨迹长度用路程表示。 (2)位置变化相同。 (3)位置变化不相同。 (4)用位移描述位置的变化。 2.(1)70kg(2)路程为70m,位移大小为50m。 (3)质量、路程的计算方法相同，和位移计算方法不同。 [典例精析] [典例3]C由题图可知机器人的运动轨迹不是直 线，图线的交点表示机器人两次通过同一点，A、B错 误；整个过程中机器人的位移为从点(0,0)到点(2m, 2m)的有向线段，大小为2W2m,方向由点(0,0)到点 (2m,2m),C正确，D错误。 [针对训练3]A小球运动过程如图所示 10m 13m 小球的位移为x=10m一3m=7m,方向竖直 向下。 小球通过的路程为s=10m+3m=13m。 [针对训练4]【答案】3π2向左（或由A指向 B) 【解析】路程是指物体所经过的路线的长度，质点运 动了一圈半，则路程就是一圈半的圆周长，即2πR十πR =3πR=3π；位移是指物体从初位置指向末位置的有向 线段，无论物体运动多少圈，初位置都是A,末位置就是 B,所以物体的位移就是A指向B的直线，大小就是圆 的直径，即为2m,方向由A指向B。 探究四 [情境探究] 提示：(1)横轴为时刻t,纵轴为位移x。 2 (2)在运动学中，位移一时间图像可以直观地描述 50H2,则打点周期为T==0.02s; f 直线运动位移随时间的变化规律。 (3)图线的斜率表示物体运动的快慢和方向，由图 (3)由图可知，两相同长度的纸带上，甲打的点少， 可知图线的斜率不变，即物体运动的快慢和方向不变。 即通过相同的位移，甲所用时间短。可判断甲小车的运 动的更快。 [典例精析] [针对训练7]【答案】(1)交流0.02CBDA [典例4]【答案】(1)A、CDB(2)50 (2)CD或ABD(3)BCD (3)103050 【解析】(1)电火花计时器和电磁打点计时器一样， 【解析】(1)质点在0~20s内和30~40s内离出发 工作时使用交流电源，当电源的频率是50Hz时，根据 点的位移越来越大，离出发点越来越远；质点在20~ 30s内位移没有变化故处于静止状态；质点在40~50s T=子0=0.02s可知，每隔0.02s打-次点：实验 内离出发点的位移越来越小，离出发点越来越近。 时，先将纸带从墨粉纸盘下面穿过电火花计时器，再将 (2)由题图知t=40s时，质点离出发点的距离最 电火花计时器电源插头插入相应的电源插座，接通开 远，最远距离为50m。 关，听到放电声，立即拖动纸带运动，当纸带完全通过电 (3)从题图上可读出质点在10s时距离出发点 火花计时器后，立即关闭电源。故正确的顺序 10m;质点在30~40s内的位移为50m一20m= 是CBDA。 30m;质点在50s时位移为0，即回到出发点。 (2)在“用打点计时器测速度”实验中，需要使用电 [针对训练5]ACAB段一直在x=4m位置，汽 磁打点计时器或电火花打点计时器，其中电磁打点计时 车处于静止状态，故A正确；BC段发生的位置为△x= 器需要连接8V左右的学生交流电源，电火花打点计时 12m一4m=8m,故B错误；根据x-t图像可知BC段 器需要连接220V的交流电源；需要使用刻度尺测量纸 是沿x轴正方向运动的，CD段是沿x轴负方向运动 带上计数点的时间间隔。故图中的仪器或器材需要用 的，故C正确；根据x-图像可知，3s末汽车与出发点的 到的有CD或ABD; 距离最大，故D错误。 (3)当纸带完全通过打点计时器后，立即关闭电源， [针对训练6]Cx-t图像表示物体做直线运动， A正确；电磁打点计时器使用8V左右的低压交流电 不能表示曲线运动，A错误；甲、乙两车同时出发，但乙 源，电火花打点计时器使用220V的交流电源，B错误； 车是在x0处出发，甲车从原点出发，故B错误；由x-t 为了充分利用纸带，手开始拖动纸带时手离打点计时器 图像可得两车分别在t1、t2时刻相遇，故C正确；t?时刻 要近些，先接通开关，再拖动纸带运动，C、D错误。故 两车处于同一位置，但两车初位置不同，故0~t2时间 选BCD 内两车的位移不同，故D错误。 【随堂演练·达标】 探究五 1.D虽然嫦娥六号探测器的质量较大，但发射过程嫦 [情境探究] 娥六号探测器大小和形状可以忽略，故能将它视为质 提示：(1)不一样；因为打出的点可以记录时间间 点，A错误；“2024年5月3日17时27分”指的是时 隔，故称为计时器。 刻，B错误；“76万公里”指的是路程，C错误；“53天” (2)不是。 指的是时间间隔，D正确。故选D。 (3)时间间隔及一定时间间隔内的位移。 2.Dt2表示时刻，称为第2s末或第3s初，前3s初 [典例精析] 是to,A错误；t1~t2表示时间间隔，称为第2s内， [典例5]【答案】(1)A交流 t~t表示时间间隔，称为第1s内，B错误；t。t2表 (2)约为8V为220V0.02(3)甲 示时间间隔，称为前2s或前2s内，t~t2表示时间 【解析】(1)电火花打点计时器有墨粉盒，故A是电 间隔，称为第2s内，C错误；tw-1~tn表示时间间隔， 火花打点计时器；电火花打点计时器使用220V交流电 称为第ns内，D正确。故选D。 源。 3.D如果汽车的坐标是30m,表示它在岗亭以东 (2)电磁打点计时器的工作电压约为8V,电火花 30m处，A错误；如果汽车的坐标是一20m,表示它 打点计时器的工作电压为220V;已知电源频率为 在岗亭以西20m处，B错误；如果汽车的坐标由 2 30m变为一20m,则汽车的坐标变化量为△x=x2一 x1=(-20-30)m=-50m,表示它由东向西运动了 50m,C错误，D正确。故选D。 4.C直线坐标系，O为坐标原点，竖直向下为正方向， 故A点坐标为一0.8m,B点坐标为-0.2m,A、B错 误；环从B点到O点的位移为x0=x0一xB=0一 (一0.2m)=0.2m,C正确；环从A点到B点的位移 为xAB=xB-xA=-0.2m-（-0.8m)=0.6m,D 错误。故选C。 5.C舰船在海上航行时，船自身大小远小于航程，可 以看成质点，A错误；时间、路程是标量，速度是矢量， B错误；位移是起点到终点的有向线段，大小为是 420km,路程由实际的运动路径决定，几何关系可知 大小为s=xAB十xc=210(W3十1)km,C正确；参考 系的选取是任意的，应根据所研究的问题灵活选取， 并不一定选取固定在海面上的航标，D错误。故 选C。 6.B路程是物体运动轨迹的长度，此晨练者运动的路 程为s=(4π十12π)m=16πm,位移大小为物体运动 初位置到末位置的有向线段长度，此晨练者运动的位 移大小为x=(4十12)×2m=32m。故选B。 7.【答案】(1)√1+0.25πm(2)W2m,方向由A指向B 【解析】(1)两点之间线段最短，为了找到在圆柱形纸 筒的表面上A、B两点之间的最短路径，可以把纸筒 沿侧壁剪开，如图所示 6 C 展开成平面后，连接AB,则线段AB的长度即为小蚂 蚁爬行的最短路程。由勾股定理可知 s=√12+(0.5x)2m=√1+0.25元2m。 (2)整个过程中的位移大小等于题图A、B两点的连 线的长度，由勾股定理可知 x=√/12+1严m=√2m 方向由A指向B。 3.位置变化快慢的描述—速度 第1课时速度 【必备知识·梳理】 [知识梳理] 一、 1.速度 86