内容正文:
第1章 运动的描述
第1节 空间和时间
学习任务一 机械运动
[教材链接] 阅读教材,完成下列填空:
(1)机械运动:是指一个物体相对于其他物体的 ,简称运动,是自然界最基本、最普遍的运动形式.
(2)参考系:用来描述物体运动的 .对于同一个运动,选择的参考系不同,观察和描述的结果 .
【辨别明理】
(1)自然界中没有绝对静止的物体. ( )
(2)研究物体的运动时,必须选地面作为参考系. ( )
(3)一个物体的运动情况与参考系的选择无关. ( )
例1 [2024·河北石家庄高一期末] 下列关于参考系的说法正确的是 ( )
A.太阳在西边落山;这句话中参考系是太阳
B.参考系在描述物体运动中没有具体意义
C.我们在马路上开车,快速驶过绿灯;这句话中参考系是汽车
D.“桥流水不流”, 这句话中参考系是水
[反思感悟]
例2 [2024·温州高一期末] 2024年4月25日,“神舟十八号”载人飞船发射成功,之后与空间站“天和”核心舱成功对接,在轨运行如图所示,则对接后 ( )
A.以地球为参考系,“天和”核心舱是运动的
B.以坐在飞船内的宇航员为参考系,地球是静止的
C.以“天和”核心舱为参考系,“神舟十八号”飞船是运动的
D.以“神舟十八号”飞船为参考系,坐在飞船内的宇航员是运动的
[反思感悟]
【要点总结】
1.参考系的选取原则
(1)以观测方便和使运动的描述尽可能简单为原则.
(2)研究地面上物体的运动时,一般选取地面或相对于地面静止的物体作为参考系.
2.参考系的四性
标准性
作为参考系的物体都假定不动,被研究的物体都以参考系为标准
任意性
参考系的选取是任意的,任何物体都可以作为参考系
统一性
比较不同物体的运动应选择同一个参考系
相对性
对于同一个物体,选择不同的参考系,观察结果可能会有所不同
学习任务二 空间位置的描述
[教材链接] 阅读教材,完成下列填空:
(1)建立坐标系的目的:描述物体的 .
(2)坐标系的分类
①一维坐标系:描述物体在一条 上的位置.
②二维直角坐标系:描述物体在一个 内的位置.
(3)坐标系的构成:选定的参考点作为 ,选定坐标轴的 ,选定坐标的单位长度(如1 m).
[科学思维] 有个小朋友搬新家了,想邀请好朋友们来新家做客,他在介绍新家地址的时候是这样说的:“新家距离原来的房子不远,离原来的房子3 km”.请问朋友们能找到他的新家吗?
例3 如图,A、B两点相距16 m,沿AB方向建立坐标系,原点在距离A点4 m的O处,那么A、B两点的坐标分别为 ( )
A.12 m、4 m
B.4 m、12 m
C.-4 m、12 m
D.4 m、-12 m
[反思感悟]
例4 以某十字路口的交通岗亭为坐标原点,向东为x轴正方向,向南为y轴正方向,画出坐标系来描述坐标为(-60 m,80 m)的建筑物相对交通岗亭的位置,并求该建筑物与交通岗亭的距离.
【要点总结】
1.一维坐标系
描述物体在一条直线上的运动,即物体做一维运动时,可以以这条直线为x轴,在直线上规定原点、正方向和单位长度,建立直线坐标系.如图所示,若某一时刻物体运动到A点,则此时它的位置坐标xA=3 m,若它运动到B点,则此时它的位置坐标xB=-2 m(“-”表示沿x轴负方向).
2.二维直角坐标系
描述物体在一平面内的运动,即物体做二维运动时,需采用两个坐标来确定它的位置.如图所示,对喷出的某滴水的运动定位,可以认为是质点A沿轨迹运动,位置在发生变化,通过坐标可以显示出来.
学习任务三 时间的描述
[教材链接] 阅读教材,完成下列填空:
(1)时刻:指某一瞬时,在时间数轴上用 来表示.
(2)时间:指两个时刻的 ,在时间数轴上用 来表示.时刻和时间通常都用t表示.
[特别提醒] (1)日常生活中的“时间”,有时指时刻,有时指两个时刻的间隔,应根据具体情况判定.如“什么时间出发”指的是时刻,“出发多长时间了”指的是两个时刻的间隔,即时间.
(2)在时间轴上表示的时刻和时间如图所示.
【辨别明理】
(1)时刻表示时间短, 时间表示时间长. ( )
(2)第4 s末和第5 s初为同一个时刻. ( )
(3)某人每次心跳间隔为1 s,则1 s是指时间 ( )
例5 (多选)[2024·南安侨光中学高一月考] 关于时间间隔和时刻,下列说法中正确的是 ( )
A.第4 s末就是第5 s初,指的是时刻
B.第5 s初指的是时间间隔
C.物体在5 s内指的是物体在第4 s末到第5 s初这1 s的时间间隔
D.物体在第5 s内指的是物体在第4 s末到第5 s末这1 s的时间间隔
[反思感悟]
例6 (多选)[2024·漳州一中高一月考] 2023年5月10日21时22分,搭载天舟六号货运飞船的长征七号遥七运载火箭,在我国文昌航天发射场点火发射,约10分钟后,天舟六号货运飞船与火箭成功分离并进入预定轨道,之后,飞船太阳能帆板顺利展开工作,发射取得圆满成功.天舟六号装载有3人280天的航天员生活物资、平台维修备件以及各类试验载荷,运输物资总重约5.8吨. 下列说法正确的是 ( )
A.题中的5月10日21时22分表示时刻
B.题中的10分钟表示时刻
C.题中的10分钟和280天表示时间
D.题中的5月10日21时22分表示时间
[反思感悟]
【要点总结】
时刻与时间的比较
时刻
时间
在时间轴
上的表示
用点表示
用线段表示
对应的
广义描述
位置
位置变化
描述
关键词
“初”“末”“时”,如“第1 s末”“第2 s初”“3 s时”
“内”“到”“前”,如“第2 s内”“前3 s内”“1 s到3 s内”
联系
两个时刻的间隔为一段时间,时间能表示运动的一个过程,好比一段录像;时刻可以显示运动的一瞬间,好比一张照片
1.(参考系的理解)[2024·三明一中高一月考] 下列说法中不正确的是 ( )
A.参考系就是绝对不动的物体
B.只有选好参考系以后,物体的运动才能确定
C.同一物体的运动,相对于不同的参考系,观察的结果可能不同
D.我们平常所说的楼房是静止的,是以地面为参考系的
2.(参考系的应用)火炬传递是各种重大体育赛事的重要环节.在某次运动会的火炬传递中,观察到同一地点的旗帜和甲、乙两火炬手所传递的火炬火焰如图所示.关于甲、乙两火炬手相对于静止旗杆的运动情况,下列说法中正确的是 ( )
A.甲、乙两火炬手一定都在向右运动
B.甲、乙两火炬手一定都在向左运动
C.甲火炬手一定向右运动,乙火炬手一定向左运动
D.甲火炬手可能静止,乙火炬手一定向左运动
3.(时刻和时间)(多选)下列涉及的数据表示时间的是 ( )
A.《新闻联播》每晚19点播出
B.太原开往北京的某次列车于11时38分从太原南站发车
C.第六届东亚运动会女子100米自由泳决赛中,中国选手唐奕以54秒66的成绩夺得冠军
D.“嫦娥三号”历经13天在月球表面虹湾区实现软着陆
4.(坐标系)[2024·永定一中高一期中] 某人从A点出发,先向正东走了15 m到B点,然后向正北又走了15 m到C点,如果以正东方向和正北方向建立二维直角坐标系,如图所示,则最后到达的位置C(图中未画出)的坐标为 ( )
A.(3,2) B.(4,2)
C.(3,3) D.(2,3)
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第1章 运动的描述
第1节 空间和时间
[教材链接] (1)位置随时间的变化 (2)参照物 不一定相同
【辨别明理】 (1)√ (2)× (3)×
例1 D [解析] 太阳在西边落山,这句话中参考系是地面,A错误;参考系在描述物体运动中具有重要意义,参考系的选取是任意的,一般视研究的问题而定,B错误;我们在马路上开车,快速驶过绿灯,这句话中参考系是绿灯;C错误;“桥流水不流”这句话中参考系是水,D正确.
例2 A [解析] 以地球为参考系,“天和”核心舱是运动的,故A正确;以坐在飞船内的宇航员为参考系,地球是运动的,故B错误;以“天和”核心舱为参考系,“神舟十八号”飞船是静止的,故C错误;以“神舟十八号”飞船为参考系,坐在飞船内的宇航员是静止的,故D错误.
[教材链接] (1)空间位置 (2)①直线 ②平面
(3)原点O 正方向
[科学思维] 不能.因为没有新家的方位,即新家在以老房子为原点的坐标系中的详细位置.
例3 C [解析] 由图可知A点在O点的左侧,且距离O点4 m,则A点坐标为-4 m;由于A、B两点相距16 m,且B点在O点的右侧,则B点坐标为12 m.故选C.
例4 如图所示 100 m
[解析] 二维直角坐标系的坐标顺序为x坐标、y坐标,故该建筑物的坐标为x=-60 m、y=80 m,该建筑物位于交通岗亭西60 m、南80 m处,即先向西走60 m,再向南走80 m就可以到达该建筑物所在位置.由勾股定理可知该建筑物与交通岗亭的距离为100 m.
[教材链接] (1)点 (2)间隔 线段
【辨别明理】 (1)× (2)√ (3)√
例5 AD [解析] 第4 s末就是第5 s初,指的是时刻,故A正确;第5 s初指的是时刻,故B错误;物体在5 s内指的是物体在零时刻到第5 s末这5 s的时间,故C错误;物体在第5 s内指的是物体在第4 s末到第5 s末这1 s的时间,故D正确.
例6 AC [解析] 题中的5月10日21时22分指的是瞬时,所以表示时刻,故A正确,D错误;而10分钟和280天指的是两个时刻的间隔,所以表示时间,故B错误,C正确.
随堂巩固
1.A [解析] 运动和静止是相对的,要描述物体的运动,必须选择参考系,故B正确.选作参考系的物体可以是运动的,也可以是静止的,故A错误.描述同一物体的运动时,若以不同物体作为参考系,则观察结果可能不同,故C正确.当以地面为参考系时,楼房是静止的,故D正确.
2.D [解析] 根据旗帜的飘动情况可知,风向左吹.甲火炬手所传递的火炬火焰向左飘,所以甲火炬手可能相对于旗杆静止,也可能向右运动,还可能向左运动,但比风运动得慢;乙火炬手所传递的火炬火焰向右飘,表明乙火炬手一定相对于旗杆向左运动,且比风运动得快,选项A、B、C错误,D正确.
3.CD [解析] 19点、11时38分指的都是时刻,A、B错误;自由泳决赛成绩54秒66、经历13天指的都是时间,C、D正确.
4.C [解析] 某人从A点出发,先向正东走了15 m到B点,然后向正北又走了15 m到C点,则最后到达的位置C的坐标为(3,3).故选C.
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