專題02運(yùn)動的基本概念(解析版)

專題02運(yùn)動的根本概念知識精講初中知識點(diǎn)：.參照物要描述一個(gè)物體是運(yùn)動還是靜止的.要選定一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)物體做參照,并事先假定這個(gè)物體是不動的.這個(gè)選定的標(biāo)準(zhǔn)物體叫做參照物.相對于參照物.某物體的位置改變了,我們就說它是運(yùn)動的.位置沒有改變.我們就說它是靜止的..機(jī)械運(yùn)動一個(gè)物體相對于另一個(gè)物體位置的改變.叫做機(jī)械運(yùn)動.通常簡稱為運(yùn)動..運(yùn)動是絕對的,靜止是相對的一個(gè)物體運(yùn)動與否的判斷與參照物的選取有關(guān).對不同的參照物,同一物體的運(yùn)動的描述可能是不同的.為描述簡單.通常取地面或地面上靜止的物體為參照物.宇宙中的一切物體都在運(yùn)動,運(yùn)動是絕對的,靜止是相對的.高中知識點(diǎn)：.機(jī)械運(yùn)動：一個(gè)物體相對于另一個(gè)物體的位置的改變叫做機(jī)械運(yùn)動,簡稱運(yùn)動.它包括平動、轉(zhuǎn)動和振動等運(yùn)動形式..參考系：為了研究物體的運(yùn)動而假定為不動的物體,叫做參考系.對同一個(gè)物體的運(yùn)動,所選擇的參考系不同,對它的運(yùn)動的描述就會不同.從原那么上說參考系可以任意選定,但一般應(yīng)從解決問題的方便出發(fā)選擇適宜的物體作參考系.在不加特別說明的情況下,研究地面上物體的運(yùn)動時(shí),通常都取地面為參考系..質(zhì)點(diǎn)：質(zhì)點(diǎn)是一種物理模型,用來代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn)叫做質(zhì)點(diǎn).實(shí)際物體能否看作質(zhì)點(diǎn),并不是由物體的大小來決定的.如在研究原子核外電子的運(yùn)動時(shí),微小的原子不能看作質(zhì)點(diǎn).而在研究地球繞太陽公轉(zhuǎn)運(yùn)動的規(guī)律時(shí),巨大的地球卻可以看作質(zhì)點(diǎn).這是一種突出主要因素、忽略次要因素的研究問題的科學(xué)思想方法..坐標(biāo)系：在參照系中,為確定空間一點(diǎn)的位置,按規(guī)定方法選取的有次序的一組數(shù)據(jù),這就叫做“坐標(biāo)〞.在某一問題中規(guī)定坐標(biāo)的方法,就是該問題所用的坐標(biāo)系.中學(xué)物理學(xué)中常用的坐標(biāo)系,為直角坐標(biāo)系..時(shí)刻和時(shí)間：時(shí)刻指的是某一瞬時(shí).在時(shí)間軸上用一個(gè)點(diǎn)來表示.對應(yīng)的是位置、速度、動量、動能等狀態(tài)量.時(shí)間是兩時(shí)刻間的間隔.在時(shí)間軸上用一段線段來表示.對應(yīng)的是位移、路程、沖量、功等過程量.第"第"內(nèi)奧站末到第的初.位移和路程：位移描述物體位置的變化,是從物體運(yùn)動的初位置指向末位置的有向線段.是矢量(有方向的物理量).路程是物體運(yùn)動軌跡的長度,是標(biāo)量.［注意］:①在一直線上運(yùn)動的物體,路程就等于位移大小.(X)［位移是矢量,路程是標(biāo)量,只有在單方向直線運(yùn)動中,路程大小才等于位移大小］②物體的位移可能為正值,可能為負(fù)值,且可以描述任何運(yùn)動軌跡^.矢量和標(biāo)量(1)矢量：既有大小又有方向的物理量.如位移,速度等.(2)標(biāo)量：只有大小沒有方向的物理量.如溫度,路程等.1課程要求.知道參考系的概念.知道對同一物體選擇不同的參考系時(shí),觀察的結(jié)果可能不同,通常選擇參考系時(shí),要考慮研究問題的方便..理解質(zhì)點(diǎn)的概念,知道它是一種科學(xué)抽象,知道物體在什么情況下可以看作質(zhì)點(diǎn),知道這種科學(xué)抽象是一種普遍的研究方法..知道時(shí)間和時(shí)刻的含義以及它們的區(qū)別.知道在實(shí)驗(yàn)室測量時(shí)間的方法..知道位移的概念.知道它是表示質(zhì)點(diǎn)位置變動的物理量.知道它是矢量,可以用有向線段來表示..知道位移和路程的區(qū)別.］典例剖析［典例1］如下圖,質(zhì)點(diǎn)由西向東運(yùn)動,從A點(diǎn)出發(fā)到達(dá)C點(diǎn)再返回B點(diǎn)靜止.假設(shè)AG100TOC\o"1-5"\h\zmBC=30m以B點(diǎn)為原點(diǎn),向東為正方向建立直線坐標(biāo)系,那么：出發(fā)點(diǎn)的位置為m,B點(diǎn)位置是m,C點(diǎn)的位置為m,A到B的位置變化是m,方向^C至UB的位置變化為m,方向^ABCa

ARC-70才Jin【答案】一700+30+70向東一30向西【解析】以B點(diǎn)為原點(diǎn),建立坐標(biāo)系,如圖〔b〕所示,A〔—70m〕,B〔0m〕,C〔+30nj〕,A到B的位置變化+70m,方向向東；C到B的位置變化為一30m,方向向西.點(diǎn)評：建立坐標(biāo)系確定物體的位置時(shí),首先要確定原點(diǎn)的位置及坐標(biāo)軸的正方向,再確定研究對象所處的坐標(biāo)位置以及位置變化的情況即可^［典例2］如下圖,物體沿兩個(gè)半徑為R的半圓弧由A運(yùn)動到C,那么它的位移和路程分別是〔〕A.0,0B,4R向左,2nR向東C.4nR向東,4RD.4R向東,2nR【答案】D【解析】位移是位置的變化為4R,向東；路程是實(shí)際走過的線段為2nR,選D［典例3］分清幾個(gè)概念和說法.以后,我們在研究運(yùn)動時(shí),常常會要求出“物體在1秒末、2秒末〔或第1秒末、第2秒末〕的速度及位置〞,也會要求“物體在1秒內(nèi)、2秒內(nèi)〔或第1秒內(nèi)、第2秒內(nèi)〕的位移和平均速度〞.請問：〔1〕其中哪個(gè)表示時(shí)刻、哪個(gè)表示時(shí)間間隔〔2〕“1秒內(nèi)〞和“第1秒內(nèi)〞的位移〔以及平均速度〕是同一概念嗎“2秒內(nèi)〞和“第2秒內(nèi)〞的位移〔以及平均速度〕是同一概念嗎〔3〕“第2秒末的速度〞與“第2秒內(nèi)的平均速度〞相同嗎【解析】〔1〕“1秒末、2秒末〔或第1秒末、第2秒末〕〞表示時(shí)刻；“1秒內(nèi)、2秒內(nèi)〔或第1秒內(nèi)、第2秒內(nèi)〕〞表示時(shí)間間隔.“1秒內(nèi)〞和“第1秒內(nèi)〞的位移〔以及平均速度〕是同一概念.“2秒內(nèi)〞和“第2秒內(nèi)〞的位移〔以及平均速度〕不是同一概念.“2秒內(nèi)的位移〞表示2秒長的時(shí)間里的位移,“第2秒內(nèi)的位移〞表示“第2秒〞這1秒長的時(shí)間里的位移.〔3〕不相同.前者是瞬時(shí)速度；后者是平均速度.【拓展】時(shí)間間隔At=t2-t1,如果初始時(shí)刻t1取為零時(shí)刻,那么At=t2,也就是說在這種情況下時(shí)間間隔At就等于末時(shí)刻12；反之,一般情況下時(shí)間間隔At不等于末時(shí)刻t2.［典例4］熱氣球運(yùn)動起源于18世紀(jì)的法國,隨著球皮材料和致熱燃料的普及,熱氣球已成為公眾休閑觀光和體育旅游工程.在一次觀光游覽中,甲、乙、丙三人各乘一個(gè)熱氣球,甲看到樓房勻速上升,乙看到甲勻速上升,甲看到丙勻速上升,丙看到乙勻速下降.那么,從地面上看,甲、乙、丙的運(yùn)動情況說法正確的選項(xiàng)是〔〕圖圖1-1-4A.A.甲、乙勻速下降,v乙Vv甲,丙停在空中B.B.甲、乙勻速下降,丫乙〉丫甲,丙勻速下降,且v丙＞丫甲C.甲、乙勻速下降,D.以上說法均不對解析：選C樓房和地面相當(dāng)于同一參考系,所以,甲是勻速下降.乙看到甲勻速上升,說明乙也是勻速下降,且v乙〉v甲.甲看到丙勻速上升,有三種可能：丙靜止；丙勻速上升;丙勻速下降,且v丙vv甲.丙看到乙勻速下降,也有三種可能：丙靜止；丙勻速上升；丙勻速下降,且v丙vv乙.綜上所述,C正確.［典例5］以下各種關(guān)于時(shí)間和時(shí)刻的說法中正確的選項(xiàng)是〔〕A.列車員說“火車8點(diǎn)42分到站〞指的是時(shí)間B.“前3秒鐘〞“最后3秒鐘〞“第3秒鐘〞指的都是時(shí)間C.“第1秒末〞“最后1秒〞指的都是時(shí)刻D.輪船船務(wù)員說本班輪離港時(shí)間為17點(diǎn)25分指的是時(shí)間解析：選B列車員說“火車8點(diǎn)42分到站〞指的是時(shí)刻,A錯；“前3秒鐘〞“最后3秒鐘〞“第3秒鐘〞指的都是時(shí)間,B對；“第1秒末〞是時(shí)刻,“最后1秒〞指的是時(shí)間,C錯；輪船船務(wù)員說本班輪離港時(shí)間為17點(diǎn)25分指的是時(shí)刻,D錯.［典例6］如下圖,某同學(xué)沿平直路面由A點(diǎn)出發(fā)前進(jìn)了100出IJ達(dá)斜坡底端的B點(diǎn),又沿傾角為60.的斜坡前進(jìn)了100m到達(dá)C點(diǎn),求該同學(xué)的位移和路程.［審題指導(dǎo)］該同學(xué)的位移大小為由A到C的有向線段的長度,方向由A指向C;路程為由A-B^C的路徑的長度.［解析］如下圖,過C點(diǎn)作AB的垂線,交AB的延長線于D點(diǎn).那么可得一BD=BQos60=100x2m=50m所以該同學(xué)的位移大小為x=AG=y'AD+DC=^1502+50M52m=173.2m方向由A指向C路程為s=AB+BC=100m+100m=200m.［答案］173.2m,方向由A指向C200m“某一時(shí)間內(nèi)路程等于零〞表示這段時(shí)間物體處于靜止?fàn)顟B(tài).Ii〔2〕“某一時(shí)間內(nèi)位移等于零〞表示這段時(shí)間物體的初末位置相同,而物體不一定一直!保持靜止.對點(diǎn)精練一、不定項(xiàng)選擇題1、以下說法中正確的選項(xiàng)是〔〕A.被選作參考系的物體是假定不動的B.一乘客在車廂內(nèi)走動的時(shí)候,他說車是運(yùn)動的C.研究地面上物體的運(yùn)動,必須選取地面為參考系D.質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的軌跡是直線還是曲線,與參考系的選取有關(guān)答案A解析宇宙間的一切物體都處在永恒的運(yùn)動中,被選作參考系的物體只是被假定不動,所以選項(xiàng)A正確；物體是運(yùn)動的還是靜止的是相對于參考系而言的,在車廂內(nèi)走動的人,在沒有明確參考系之前就說車是運(yùn)動的是錯誤的,所以選項(xiàng)B錯誤；研究物體的運(yùn)動時(shí),參考系是可以任意選取的,所以選項(xiàng)C錯；運(yùn)動質(zhì)點(diǎn)通過的路線是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的軌跡,它與觀察者以哪一物體作參考系看到的情況無關(guān),所以選項(xiàng)D是錯誤的.2、以下說法中,正確的選項(xiàng)是〔〕A.質(zhì)點(diǎn)一定是體積極小的物體B.當(dāng)研究一列火車全部通過橋所需的時(shí)間時(shí),可以把火車視為質(zhì)點(diǎn)C.研究自行車的運(yùn)動時(shí),由于車輪在轉(zhuǎn)動,所以無論研究哪方面問題,自行車都不能視為質(zhì)點(diǎn)D.地球雖大,且有自轉(zhuǎn),但有時(shí)仍可被視為質(zhì)點(diǎn)答案CD解析A、當(dāng)物體的形狀、大小對所研究的問題沒有影響時(shí),我們就可以把它看成質(zhì)點(diǎn),是否是質(zhì)點(diǎn)與體積無關(guān),故A錯誤；日當(dāng)研究一列火車全部通過橋所需的時(shí)間時(shí),火車的長度與橋相比不能忽略,故B錯誤;C研究自行車的運(yùn)動時(shí),由于車輪在轉(zhuǎn)動,如果研究車輪的轉(zhuǎn)動情況,不能看成質(zhì)點(diǎn),但是如果研究自行車通過很遠(yuǎn)一段距離的時(shí)間,可以看成質(zhì)點(diǎn),故C錯誤；D地球雖大,且有自轉(zhuǎn),但研究公轉(zhuǎn)時(shí)可被視為質(zhì)點(diǎn),故D正確.3、在以下哪些情況下可將物體看成質(zhì)點(diǎn)〔〕A.研究某學(xué)生騎車回校的速度B.對某學(xué)生騎車姿勢進(jìn)行生理學(xué)分析C.研究火星探測器從地球到火星的飛行軌跡D.研究火星探測器降落火星后如何探測火星的外表答案AC解析研究學(xué)生的騎車速度或探測器的飛行軌跡時(shí),其大小和形狀的影響可忽略不計(jì),故它們可以看成質(zhì)點(diǎn)；但當(dāng)研究學(xué)生的騎車姿勢時(shí),學(xué)生的身軀和四肢就構(gòu)成了研究的對象,故不能把學(xué)生看成質(zhì)點(diǎn),B錯；當(dāng)火星探測器在火星外表探測時(shí),探測器的動作直接影響探測的效果,所以探測器不能看成質(zhì)點(diǎn),故D錯.4、關(guān)于位移和路程,以下說法正確的選項(xiàng)是〔〕A.位移和路程大小總是不相等,位移是矢量,有方向,而路程是標(biāo)量,無方向B.位移用來描述直線運(yùn)動,路程用來描述曲線運(yùn)動C.位移取決于物體的初末位置,路程取決于物體實(shí)際運(yùn)動的路徑D.物體做直線運(yùn)動時(shí),位移的大小等于路程答案C解析根據(jù)定義,位移是由初位置到末位置的有向線段,是矢量.而路程是物體由初位置到末位置所經(jīng)過的路徑的長度,是標(biāo)量.位移與路徑無關(guān),當(dāng)物體做單向的直線運(yùn)動時(shí),位移的大小才等于路程,其他情況位移均小于路程,故A、BD均錯,C正確.5、某人坐在甲船中,他看到乙船在運(yùn)動,那么相對河岸兩船的運(yùn)動情況不可能是〔〕A.甲船不動,乙船在運(yùn)動B.甲船運(yùn)動,乙船不動C.甲、乙兩船都在運(yùn)動D.甲、乙兩船運(yùn)動方向一樣,且運(yùn)動快慢相同答案D解析A、假設(shè)甲船不動,乙船運(yùn)動,那么人坐在甲船中看到乙船是在運(yùn)動,故A正確.以假設(shè)甲船運(yùn)動,乙船不動,那么人坐在甲船中看到乙船是在運(yùn)動,故B正確.C假設(shè)甲、乙兩船都在運(yùn)動,速度不同時(shí),那么人坐在甲船中看到乙船也是在運(yùn)動,故C正確.D假設(shè)甲、乙兩船以相同速度同向運(yùn)動,那么人坐在甲船中看到乙船是靜止的,故D錯誤.此題選不可能的,應(yīng)選：D6、以下說法中,關(guān)于時(shí)間的是〔〕,關(guān)于時(shí)刻的是〔〕A.學(xué)校上午8點(diǎn)開始上第一節(jié)課,到8點(diǎn)45分下課B.小學(xué)每節(jié)課只有40分鐘C.我走不動了,休息一下吧D.奧運(yùn)會女子10000m冠軍,成績是30分24秒36答案BCDA解析A、“學(xué)校上午8點(diǎn)開始上第一節(jié)課,到8點(diǎn)45分下課〞,8:45是指時(shí)間點(diǎn),即是時(shí)刻,；以“小學(xué)每節(jié)課只有40分鐘〞,40分鐘是指時(shí)間的長度,是指時(shí)間；C我走不動了,休息一下吧,休息一下是指時(shí)間的長度,是指時(shí)間；D“30分24秒36〞是指時(shí)間長度,是時(shí)間；故關(guān)于時(shí)間的是BCD關(guān)于時(shí)刻的是A.7.以下關(guān)于位移和路程的說法,正確的選項(xiàng)是〔〕A.位移是矢量,路程是標(biāo)量,但位移的大小和路程總是相等B.位移描述直線運(yùn)動,路程描述曲線運(yùn)動C.位移僅取決于始末位置,而路程取決于實(shí)際運(yùn)動路線D.在某一運(yùn)動過程中,物體經(jīng)過的路程總大于或等于物體位移的大小答案CD解析A、只有在單向直線運(yùn)動中,位移大小等于路程,其余都是位移大小小于路程,位移是矢量,路程是標(biāo)量,故A錯誤；B錯誤;日位移和路程都可以描述直線運(yùn)動,也都可以描述曲線運(yùn)B錯誤;C位移的大小由初末位置決定,路程等于運(yùn)動軌跡的長度.故C正確.D當(dāng)質(zhì)點(diǎn)做單向直線運(yùn)動,位移的大小等于路程,其他情況下,位移的大小小于路程.所以位移大小和路程的關(guān)系是位移大小w路程,故D正確.8、一個(gè)小球從距地面4m高處豎直向下拋出,被地面彈回,在距地面1m高處被接住.坐標(biāo)原點(diǎn)定在拋出點(diǎn)正下方2m處,向下方向?yàn)樽鴺?biāo)軸的正方向.那么小球的拋出點(diǎn)、落地點(diǎn)、接住點(diǎn)的位置坐標(biāo)分別是〔〕A.2m,—2m,—1mB.—2m,2m,1mC.4m,0m,1mD.—2m,0m,—1m答案B解析解答此題的關(guān)鍵是正確地建立坐標(biāo)系,并在坐標(biāo)系中標(biāo)出各個(gè)時(shí)刻對應(yīng)的位置,根據(jù)題意建立如右圖所示的坐標(biāo)系,A點(diǎn)為拋出點(diǎn),坐標(biāo)為-2m；B點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)；D點(diǎn)是地面,坐標(biāo)為2m；C點(diǎn)為接住點(diǎn),坐標(biāo)為1m,所以選項(xiàng)B正確.A-280C1D2jJm二、填空題9、在描述一個(gè)物體的運(yùn)動時(shí),選來作為的另一個(gè)物體叫做參考系.電影“閃閃的紅星〞中有歌詞：“小小竹排江中游,巍巍群山兩岸走〞,描述竹排的運(yùn)動是以為參考系的,描述群山的運(yùn)動是以為參考系的.答案參考地面竹排解析：在描述一個(gè)物體的運(yùn)動時(shí),選來作為參照的物體,的那一個(gè)物體叫做參考系.電影“閃閃的紅星〞中有歌詞：“小小竹排江中游,巍巍群山兩岸走〞,描述竹排的運(yùn)動是以地面為參考系的,描述描述群山的運(yùn)動是以船為參考系的.10、一個(gè)皮球從2m高處落下,與地面相碰后反彈跳起0.5m,那么此過程中皮球通過的路程為m位移為m,該球經(jīng)過與地面屢次碰撞后,最終停在地面上,那么在整個(gè)運(yùn)動過程中,皮球的位移是m.答案2.51.52解析皮球從2m高的地方落下,碰撞又反彈起0.5m,通過的路程s=2m+0.5m=2.5m；位移為2m-0.5m=1.5m,經(jīng)過一系列碰撞后,最終停在地面上,在整個(gè)運(yùn)動過程中皮球的位移是2m511、美國發(fā)射的哈勃望遠(yuǎn)鏡在宇宙空間繞著地球沿一定軌道高速飛行,因出現(xiàn)機(jī)械故障,用航天飛機(jī)將宇航員送上軌道對哈勃望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行維修.以作參照系,宇航員相對靜止時(shí)就可以實(shí)行維修工作；以作參照系時(shí),宇航員是在做高速運(yùn)動.答案哈勃望遠(yuǎn)鏡地球解析宇航員是在太空中繞地球做高速圓周運(yùn)動,說他靜止,應(yīng)是以與他有相同速度的同一軌道的哈勃望遠(yuǎn)鏡做參考系,故相對太空望遠(yuǎn)鏡宇航員靜止,相對地球宇航員做高速運(yùn)動.三、計(jì)算題12、一質(zhì)點(diǎn)在x軸上運(yùn)動,各個(gè)時(shí)刻的位置坐標(biāo)如下表,那么：t/s012345x/m054—1一71⑴哪個(gè)時(shí)刻離開坐標(biāo)原點(diǎn)最遠(yuǎn),有多遠(yuǎn)?⑵第幾秒內(nèi)位移最大有多大⑶前3s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)通過的路程為多大解析⑴在第4s末時(shí)刻離坐標(biāo)原點(diǎn)最遠(yuǎn),質(zhì)點(diǎn)在開始運(yùn)動后發(fā)生的最大位移為-7m,;⑵第5秒內(nèi)(即從4s時(shí)刻到5s時(shí)刻)位移最大,7m+1m=8m第5秒內(nèi)位移為8m⑶前3s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)通過的路程為11nl第1秒內(nèi)路程為5m,第2秒內(nèi)路程為1m,第3秒內(nèi)位移大小的5m那么質(zhì)點(diǎn)在前3s內(nèi)通過的路程