第1节 参考系 时间 质点.docx

描述运动的基本概念第1节参考系时间质点学习目标要求核心素养和关键能力1 .了解参考系的概念及其对描述物体运动的意义。2 .知道时刻和时间的区别和联系。3 .了解质点的含义，知道将物体抽象为质点的条 件。4 .经历质点模型的建构过程，初步体会建构物理模 型的思维方法，认识物理模型在探索自然规律中 的作用。1 .科学思维体会物理模型在探索自然规 律中的作用；用相对运动的思 维理解物体的运动。2 .关键能力物理建模能力。教材知识梳理F阅读教材 梳理基本概念和规律一、参考系1 .运动与静止的关系(1)世界上一切物体都在运动着,没有绝对静止的物体。(2)研究物体运动时，总要选取某一个物体作为参照,如果一个物体的位置相对 于这个物体发生了变化，就说它是运动的；如果它的位置相对于这个物体没有发 生变化，就说它是静止的。2 .参考系(1)定义：我们所界定的运动或静止都是相对于这个作为参照的物体而言的。这 个作为参照的物体叫作参照物,它以及与它保持相对静止的物体组成一个系统, 叫作参考系。选取原则：参考系的选取原则上是任意的，只是选择不同的参考系，物体的 运动情况可能会有所不同。【想一想】D.计算汽车从天津开往北京的时间答案D解析 研究汽车通过某一路标所用的时间，汽车的大小不能忽略，不可以看成质 点，A错误；研究人在汽车上所处的位置时，不能看成质点，B错误；研究汽车 在斜坡上有无翻倒的危险时，汽车的大小和形状不能忽略，不能看成质点，C错 误；计算汽车从天津开往北京的时间时，汽车的大小和形状可以忽略，可以看成 质点，D正确。课时定时训练（限时30分钟）题组一对参考系的理解1.（2021 福建省建瓯市芝华中学高一月考）“水乡过夏至，龙船吃荷饭”。有甲、 乙两条龙舟在平直的水道上并排行驶，甲舟内的乘客看见远处的树木向东移动, 乙舟内的乘客认为甲舟静止。如果以地面为参考系，上述事实表示（）A.甲舟向西运动，乙舟不动B.乙舟向西运动，甲舟不动C.甲舟向西运动，乙舟向东运动D.甲、乙两舟以相同的速度都向西运动答案D解析 以地面为参考系，甲舟内的乘客看见远处的树木向东移动，则甲舟向西运 动；乙舟内的乘客认为甲舟静止，则两舟速度相等，即甲、乙两舟以相同的速度 都向西运动。故选项D正确。2.（多选）（2021 吉林长春市第七中学月考）在平直公路上，甲乘汽车以10m/s的速 度运动，乙骑自行车以5 m/s的速度运动，下列说法正确的是（）A.从同一点同时出发且同向运动时，甲观察到乙以5 m/s的速度远离B.从同一点同时出发且同向运动时，乙观察到甲以5 m/s的速度靠近C.从同一点同时出发且反向运动时，甲观察到乙以15 m/s的速度远离D.从同一点同时出发且反向运动时，乙观察到甲以15 m/s的速度靠近答案AC解析从同一点同时出发且同向运动时，甲观察乙是以甲为参考系，此时乙以 5m/s的速度远离，A正确；从同一点同时出发且同向运动时，乙观察甲是以乙 为参考系，此时甲以5m/s的速度远离，B错误；从同一点同时出发且反向运动 时，甲观察乙是以甲为参考系，此时乙以15 m/s的速度远离，C正确；从同一 点同时出发且反向运动时，乙观察甲是以乙为参考系，此时甲以15 m/s的速度 远离，D错误。3.（2021 安徽定远县育才学校高一月考）青龙峡景点有“中原 第一峡谷”美誉，这里气候独特，水源丰富，植被原始完整， 是生态旅游的好去处，乘坐索道缆车观赏怡人的风景以外，还能感觉悬挂在高空的刺激感。对于正在乘坐索道缆车观光的某游客来说，以下说 法正确的是（）A.以自己为参考系，看到缆车向对面滑去B.以对面的山为参考系，自己静止不动C.以自己为参考系，看到同一缆车里的人向对面的山不断靠近D.以所乘坐的缆车为参考系，看到两边的青山绿树向身后走去答案D解析以自己为参考系，看到缆车静止不动，同一缆车里的人静止不动，A、C 错误；以对面的山为参考系，相对于山靠近的过程中，看到自己向山运动，B错 误；以所乘坐的缆车为参考系，看到两边的青山绿树向身后走去，D正确。题组二时刻和时间间隔4.（2021 黑龙江伊美区第二中学月考）下列关于时刻和时间间隔说法正确的是 （）A.第2 s内是2 sB.某1 s末与前1 s末相差2 sC.l s初是时间间隔D.某1 s初与前1 s末是同一时刻答案D解析 第2s内是1 s末至2s末这1 s的时间，A错误；某1 s末与前1 s末相差 1 s, B错误；1s初是时刻，C错误；某1 s初与前1 s末是同一时刻，D正确。5.（2021 河北唐山市第十一中学月考）以下计时数据指时间间隔的是（）A.2018年11月19日2时07分，西昌卫星发射中心，将两颗北斗全球导航卫星 发射升空B.某同学百米赛跑时在14 s末冲过终点线C物理期中考试时间为90 minD.开往上海的动车于07： 42从济南站发车答案C解析2018年11月19日2时07分是指某一时刻，A错误；在14s末指一个时 刻，B错误；期中物理考试时间为90 min,是指开场与终了的时间间隔，C正确; 07： 42是从济南发车的时刻，D错误。题组三对质点模型的理解6.（2021 贵州遵义航天高级中学月考）质点是物理学中一种理想化的模型，一个物 体能否看成质点是由所要研究的问题决定的。下列在所研究问题中的对象能看成 质点的是（）A.研究如何踢出“香蕉球”时的足球B.研究如何发出“上旋球”或“下旋球”时的乒乓球C研究如何在翻滚时控制飞行姿态的“歼一20”隐形战机D.研究如何用北斗系统（COMPASS）卫星精准定位行驶中的汽车答案D解析 研究如何踢出“香蕉球”时的足球，要考虑球的转动，所以不能简化为质 点，A错误；研究如何发出“上旋球”或“下旋球”时的乒乓球时，不能把乒乓 球看成质点，否则看不出乒乓球的转动，B错误；研究如何在翻滚时控制飞行姿 态的“歼-20”隐形战机时，战斗机的大小与形状不能忽略不计，否则没有飞行 的姿态，故不可以简化为质点，C错误；研究如何用北斗系统（COMPASS）卫星 精准定位行驶中的汽车时，汽车的大小可以忽略不计，可以把汽车看成质点，D 正确。7 .（2021 山东师范大学附中月考）下列情况中的运动物体，一定不能被看成质点的 是（）A.研究绕地球飞行的航天飞机8 .研究飞行中直升飞机上的螺旋桨C.研究从北京开往上海的一列火车D.研究在水平推力作用下沿水平地面运动的木箱答案B解析 研究绕地球飞行的航天飞机时，航天飞机的大小和形状可以忽略，可以看 成质点；研究飞行中直升飞机上的螺旋桨的转动情况，螺旋桨不能看成质点，否 则就看不到螺旋桨的形状了；研究从北京开往上海的一列火车的运行时间时，火 车的长度可以忽略，可以看成质点；研究在水平推力作用下沿水平地面运动的木 箱可以看成质点。故选项B符合题意。像法提升练8.（2021-1月浙江选考）2020年11月10日，我国“奋斗者”，.5t 器-号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底，坐底深度10 909mo “奋斗者”号照片如图所示，下列情况中“奋斗者”号 躯;二;“I 一定可视为质点的是（）. 皴A.估算下降总时间时8 .用推进器使其转弯时C.在海沟中穿越窄缝时D.科学家在其舱内进行实验时答案A解析物体能否视为质点的条件是其大小、形状在具体的问题中能否忽略，潜水 器在转弯、穿越窄缝以及科学家在其舱内进行实验时，均不能视为质点，故B、 C、D错误；在估算下降总时间时，下降深度远大于潜水器的大小，潜水器可视 为质点，故A正确。9 .（2021 四川广安代安中学）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（）AZ表示时刻，称为第2 s末或第3 s初，也可以称为2s内B./2力表示时间，称为第3 s内C/o七表不时间，称为最初2 s内或第2 s内Dz-iG表不时间，称为第（八一l）s内答案B解析 尬表示时刻，称为第2秒末或第3秒初，但不能称为2s内，2s内表示时 间，A错误；尬，3表示两个时刻之间，是时间，为第3秒内，B正确；死尬表 示时间，称为最初2秒内，或2s内，不是第2s内，C错误；G-1G表示时间, 为第秒内，D错误。10 .观光电梯是一种以电动机为动力的垂直升降机，有一面或几 面的轿厢壁是透明的，乘客在乘坐电梯时，可以观看轿厢外的 景物。某正在匀速上升的观光电梯如图所示，下列说法正确的 是（）A.以电梯为参考系，远处的建筑物是静止的B.电梯中的小女孩会觉得电梯外的景物正在匀速下降C.研究电梯通过某位置时，电梯能被看成质点D.研究电梯从一楼到十六楼的运动速度，不可以将电梯看成质点答案B 解析 以电梯为参考系，远处的建筑物是运动的，选项A错误；因为电梯相对 地面上升，电梯中的小女孩会觉得电梯外的景物正在匀速下降，选项B正确； 研究电梯通过某位置时，电梯大小不能忽略，不能被看成质点，选项C错误； 研究电梯从一楼到十六楼的运动速度，电梯的大小可以忽略不计，可以将电梯看 成质点，选项D错误。11 .如图所示，由于有风，河岸上的旗帜向右飘，在河面上的A、2两船上的旗帜 分别向右、向左飘，则两条船的运动状态是（） O O 夕/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船可能是静止的答案C解析 从河岸上旗帜的飘动方向，可以判断风向右吹，由此可以判断B船一定 向右运动且速度比风速大；A船可能静止，也可能向左运动，还有可能向右运动, 但是向右运动时速度比风速小。故选项C正确，A、B、D错误。12 .将近1 000年前，宋代诗人陈与义乘着小船在风和日丽的春日出 游时曾经作了一首诗：飞花两岸照船红，百里榆堤半日风。卧看满 天云不动，不知云与我俱东。诗人艺术性地表达了他对运动相对性 的理解。诗中描述了什么物体的运动？它们分别是以什么物体为参 考系的？你对诗人关于“榆堤” “云” “我”的运动与静止的描述有没有不同 的认识？答案见解析解析 在本题中研究了船与云的运动，船是向东行驶的，而“卧看满天云不动” 是指“云与我”保持相对静止，以船为参考系；“云与我俱东”即“云与我”以 相同的速度相对于地球向东运动，所以“云与我俱东”所选择的参考系是地球和 地球上相对于地球保持静止不动的物体。运动和静止都是相对参照物而言的，参 照物不同，则对物体运动或静止的描述也不同，例如“榆堤”相对河岸本来是静 止的，但是相对船却是运动的；“云与我”以船为参照物是静止的，但是相对河 岸都是运动的。坐在火车里的乘客为什么说火车没有动，而站台上的小朋友却说火车好快呢？ 提示 火车里的乘客以火车为参考系，相对火车的位置没有变化，认为车没动， 站台上的小朋友以站台为参考系，火车的位置发生变化，认为火车是运动的。 二、时间和时刻.在日常生活用语中，“时间”一词有时表示某一个时刻，有时表示一段时间间 隔。1 .在物理学中，可以用时间坐标定量描述，即用时间轴上的点表示时刻，用时间 轴上的一段长度表示时间（时间间隔）。【做一做】（多选）一高速动车组列车从成都开往重庆，其时刻表（部分）如下。站名到站时间出发时间停留时间成都东站11: 20内江北站12: 1012: 122分重庆北站13: 04下列叙述中，表示时间的是（）A.列车从成都东站出发的时间是11时20分B.列车一共运行了 1小时44分C.列车在12时10分到达内江北站D.列车在内江北站停留了 2分答案BD解析 选项A、C中的数字表示时刻，分别为离站时刻和到站时刻；选项B、D 中的数字表示时间，分别为运行时间和停留时间。三' 质点.机械运动：物体的望间位置随时间变化的过程称为机械运动。按物体上各点的运动情况是否相同进行分类，可以把机械运动分为平动和转动两类。1 .质点：在满足一定条件时，我们可以把物体简化、抽象为一个具有质量的点, 称为质点。如果物体的形状和大小对所研究问题的影响可以忽略不计时,就可以 把物体抽象为质点。【判一判】（1）投篮（2）体操（3）地球公转（4）子弹射穿水果（1）研究投出的篮球的运动路径时，篮球可视为质点。（J）裁判给体操运动员打分时，运动员可视为质点。（X）（3）研究地球绕太阳公转时，地球可视为质点。（J）（4）研究子弹穿过水果的时间时，子弹可视为质点。（X）-p知识方法探究F培养核心素养提升关键能力探究1对参考系的理解情境导入在一列行驶的动车上，两名旅客对面而坐，如图所示，有些人认为他们是静止的， 有些人认为他们是运动的。为什么会有不同的看法？提示 由于选择的参考系不同，观察到的现象就不同。归纳拓展.选取参考系的意义：要描述一个物体的运动，必须选定参考系，之后才能确定 物体的位置，研究物体的运动。1 .参考系的选取原则参考系的选取一般由研究对象和研究对象所在的系统决定。例如研究火车上 物体的运动时，一般选取火车为参考系；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为参考系。参考系的选取可以是任意的，但在实际问题中，参考系的选取应以使研究问 题尽可能方便、对运动的描述尽可能简单为基本原则。在比较不同物体的运动时，应选择同一参考系。【例1】（2021 甘肃天水高一期中）如图所示，一架执行救援任务的直升机悬停在钻井平台的上空，救生员抱着伤病员，缆 绳正在将他们拉上飞机。若以救生员为参考系，则处于静止状, 态的是（A.伤病员C.钻井平台B.直升机D.直升机驾驶员答案A解析 若以救生员为参考系，则处于静止状态的是伤病员；直升机、钻井平台和 直升机驾驶员都是运动的。故选项A正确。【针对训练1】（2021 安徽省宁国中学高一月考）在平直公路上，甲以10m/s速 度向东运动，甲相对自己以7 m/s速度向后水平抛出物体乙。则物体乙被抛出瞬 间以下说法正确的是（）A.以甲为参考系，乙以3 m/s的速度远离B.以乙为参考系，甲以3 m/s的速度靠近C.以地面为参考系，乙以3 m/s的速度向东运动D.以地面为参考系，乙以17 m/s的速度向西运动答案C解析由于甲相对自己以7m/s速度向后水平抛出物体乙，则以甲为参考系，乙 以7m/s的速度远离，以乙为参考系，甲以7m/s的速度远离，A、B错误；由于 甲以10m/s速度向东运动，甲相对自己以7m/s速度向后水平抛出物体乙，则以 地面为参考系，乙以3m/s的速度向东运动，C正确，D错误。情境导入11:20-12:00 12:00k第五节 午饭10:30-11:10第四自10:05-10:3()课间跑操9:25-10:05第三节精确的作息第六%8:35-9:15第二节14:55-15:35第七节15:35-15:55眼保健操v|F密二3-1 ：:2；115:55-16:35第八%探究2时刻和时间间隔第九节这是某学校的作息时间表，请从中找出两个时间和两个时刻。提示5： 30起床洗漱和7： 10分班级吃早餐，5： 30和7： 10是时刻；朗读40分钟和休息10分钟是时间。归纳拓展1 .时刻和时间间隔的比较时刻时间间隔区别在时间轴上用点表示， 表示某一瞬时在时间轴上用线段表示， 表示某一段时间联系两个时刻的间隔即为时间间隔，即加=/2 A2 .时刻和时间间隔在时间轴上的表示（1）时刻（如图所示）第2 s初第4 s初第5 s初第1 s初（第1 s末）（笫3 s末）（笫4 s末）01 '/234z/s第3 s初（第2 s末）（2）时间间隔（如图所示）【例2】（2021 福建莆田第十二中学月考）下列说法中哪个说的是时间（）A. 1999年12月20日零时中国政府开始对澳门恢复行使主权B.中央电视台新闻联播节目每天播放约30 minC.中央电视台新闻联播节目每天19： 00开播D.某学校上早自习从6点55开始答案B解析1999年12月20日零时中国政府开始对澳门恢复行使主权，表示时刻； 中央电视台新闻联播节目每天播放约30min,表示时间；中央电视台新闻联播节 目每天19： 00开播，表示时刻；某学校上早自习从6点55开始，表示时刻，故 B正确。【针对训练2 （2021 贵州遵义航天高级中学月考）下列关于时间和时刻的表述 中，表示时刻的是（）A.学校早晨7： 50开始上课B.刘翔110 m栏的成绩是12.91 sC.小明从家步行到学校需要10 minD.小林在井口释放一块小石块，经2 s听到石块落水的声音答案A解析 上课时间是7： 50对应的是时间轴上的一个点，所以是时刻，A正确；刘 翔跑完全程是一个过程，所以12.91 s是时间间隔，不是时刻，B错误；小明从 家步行到学校为一个过程，所以lOmin是时间间隔，不是时刻，C错误；经2s 听到石块落水的声音，对应一个过程，所以2s是时间间隔，不是时刻，D错误。探究3对质点模型的理解情境导入据报道，“神舟”五号飞船载人舱长7.4 m,直径2.8 m,用长为58 m、质量达 480 t的“长征”二号火箭发射。飞船升空后，显示在指挥部荧光屏上的仅是一 个小小的光点（如图所示）。科学家研究飞船在空中的位置、离开地面的高度、飞 行的速度、运动轨道等问题时是否都不需要考虑飞船本身的大小和形状，把飞船 简化成一个有质量的点？提示可以看成质点。归纳拓展.质点的理解质点是用来代替物体的有质量的点，其突出的特点是“具有质量”和“占有 位置”，但没有大小、形状、体积，与几何中的“点”有本质的区别。质点是一个理想化模型：在物理学中，突出问题的主要因素，忽略次要因素, 并将其作为研究对象，这是经常采用的一种科学研究方法，即建立理想化模型法。 质点这一理想化模型就是这种方法的具体应用。1 .实际物体视为质点的常见情况物体大小、形 状可以忽略Z物体的转动不、 起主要作用物体大小、形 状可以忽略Z物体的转动不、 起主要作用2 .物体是否视为质点的决定因素(1)物体的大小并不是判断物体能否看作质点的依据。(2)能否把物体看作质点，取决于物体的大小和形状对研究问题的影响能否忽略, 而不是物体本身的大小和形状，简而言之，取决于所研究的问题而不是物体。例3 (2021 湖北麻城市实验高级中学月考)国庆阅兵中展示了 “大国重器”东风41,电视直播的解说词中这样介绍东风41核导弹：“战略制衡、战略摄控、战略决胜，东风41洲际战略核导弹是我国战略核力量的中流砥柱！ ”。关于东风41导弹，下列说法中 正确的是()A.因为质点就是体积很小的点，所以导弹不可以被看成质点B.判断导弹方队经过天安门广场时队列是否整齐，可以把导弹看成质点C.研究导弹在空中远距离飞行的轨迹时可以把导弹看成质点D.研究导弹在发射架上发射的运动时间时可以把导弹看成质点答案C解析物体能否可看成质点，关键是看它的大小对所研究的问题相比能否忽略不计，则体积很小的点不一定能看成质点；在研究导弹的运动轨迹时可以把导弹看 成质点，选项A错误；判断导弹方队经过天安门广场时队列是否整齐，导弹的 大小不能忽略，不可以把导弹看成质点，选项B错误；研究导弹在空中远距离 飞行的轨迹时导弹的大小可以忽略，可以把导弹看成质点，选项C正确；研究 导弹在发射架上发射的运动时间时导弹的大小不能忽略，不可以把导弹看成质A.研究纳米车的组成时B.研究纳米车马达的工作时C研究纳米车如何治疗疾病时D.研究纳米车运动的距离时答案D解析 研究纳米车的组成时，涉及纳米车的形状与大小，所以不可以将纳米车看 成质点，A错误；研究纳米车马达的工作时，马达是纳米车的一部分，纳米车的 形状不能忽略，不能看成质点，B错误；研究纳米车如何治疗疾病时，要考虑纳 米车的动作，不能用一个点代替，不能看成质点，C错误；研究纳米车运动的距 离时，纳米车的形状、大小能忽略，能看成质点，D正确。限时自测逐点突破随堂对点自测（）A.沙楠自己C.地面（）A.沙楠自己C.地面1 .（参考系）（2021 陕西省黄陵县中学高一期中）黄陵中学的跑操比赛上，我们欣赏 了精彩的体操表演，他们步伐整齐口号响亮，当队伍经过主席台时，沙楠同学眼 睛余光发现旁边的王坤同学好像“没动”，则沙楠同学此时选择的参考系是B.主席台D.观看表演的同学答案A解析 沙楠同学若以自己为参考系，王坤同学处于静止状态，A正确；若以主席 台为参考系，王坤同学会向前运动，B错误；若以地面为参考系，王坤同学会向 前运动，C错误；沙楠同学若以观看表演的同学为参考系，王坤同学会向前运动, D错误。2 .（时刻和时间间隔）（2021 江苏淮安涟水第一中学月考）一列火车从上海开往北 京，下列叙述中，指时间间隔的是（）A.火车在早晨6点10分从上海站出发B.火车共运行了 12小时C火车在9点45分到达中途的南京站D.火车在19点55分到达北京答案B解析6点10分为从上海站出发的时刻，A错误；列车运行12小时是指从开车 到停车的过程，故12小时为时间间隔，B正确；9点45分为到达中途南京站的 时刻，C错误；19点55分为到达北京的时刻，D错误。3.（对质点模型的理解）（2021 上海外国语大学附属宏达高级中学月考）以下情景 中，人或物体可看成质点的是（）A.研究一列火车通过长江大桥所需的时间B.乒乓球比赛中，运动员发出的旋转球C.用北斗导航系统确定“辽宁号”航母在大海中的位置时D.研究我校田径队运动员在三级跳中的肢体动作答案C解析研究一列火车通过长江大桥所需的时间时，火车的长度与大桥相比不能忽 略，火车不能看成质点，A错误；乒乓球比赛中，运动员发出的旋转球，研究球 时不能看成质点，否则就没有旋转了，B错误；用北斗导航系统确定“辽宁号” 航母在大海中的位置时，航母的大小可以忽略，可以看成质点，C正确；研究我 校田径队运动员在三级跳中的肢体动作时，运动员不能看成质点，否则就没有肢 体动作可言了，D错误。4.（对质点模型的理解）（2021 福建省厦门第六中学月考）在研究下列问题时，可以 将汽车看成质点的是（）A.研究汽车通过某一路标所用的时间B.研究人在汽车上所处的位置C.研究汽车在斜坡上有无翻倒的危险