第1课时 质点 参考系和坐标系 时间与位移
研究学考·明确要求]
考试要求 知识内容 质点、参考系和坐标系 必考 b 时间和位移 1.了解质点的定义，知道质点是一个理想化的物理模型 2．初步体会物理模型在探索自然规律中的作用 3．理解参考系概念，知道对于不同的参考系，运动的描述可能是不同的 4．理解坐标系概念，会用一维坐标系定量描述物体的位置以及位置的变化 基本要求 5．了解时刻与时间间隔的区别和联系，会识别时间间隔和时刻 6．理解位移概念，知道位移是矢量，会用有向线段表示位移的大小和方向 7．知道矢量与标量运算的差异，会进行一维情况下的矢量运算 8．了解位置、位移、路程等概念的区别与联系 9．知道时间间隔与位移、路程，时刻与位置之间的对应关系 发展要求 会用二维坐标系定量描述物体的位置以及位置的变化 1.不要求在三维坐标系中定量描述物体的位置及位置的变化 说明 2．不要求理解与掌握全球卫星定位系统(GPS)的工作原理 3．对运动描述的转换只要求参考系与物体运动方向在同一直线上 4．本章只要求一维情况下的位移矢量运算
知识点一 质点
基 础 梳 理]
1．质点：在某些情况下，我们可以忽略物体的形状和大小，而突出“物体具有质量”这个要素，把它简化成一个有质量的物质点，这样的点称为质点。 2．质点的特点
(1)质点是用来代替物体的有质量的点，它忽略了物体的大小和形状等次要因素，而突出了物体具有质量这个主要因素。它与几何中的“点”有本质区别。
(2)质点是一种科学抽象，是一种理想化的物理模型，实际上不存在(填“存在”或“不存
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加试 b b b 在”)。
3．物体可以看成质点的条件：物体的形状和大小对研究问题的影响可以忽略不计。 4．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，建立理想化的物理模型，是经常采用的一种科学研究方法。质点就是一种理想化模型。
思考 很大的物体一定不能看做质点，而很小的物体一定可以看做质点吗？请举例说明。 答案 不是。研究地球绕太阳的公转时可以把地球看做质点，而研究乒乓球的发球(如旋转问题)时不能把乒乓球看做质点。
即 学 即 练]
1．下列关于质点的说法中正确的是( )
A．质点是一个理想化模型，实际上并不存在，所以引入这个概念没有多大意义 B．只有体积很小的物体才能看做质点 C．凡轻小的物体，皆可看做质点
D．如果物体的形状和大小对所研究的问题属于无关或次要因素时，即可把物体看做质点 解析 质点是理想化的物理模型，只要物体的大小和形状对研究问题没有影响，就可以看作质点，D选项正确。 答案 D
2．2016年里约热内卢奥运会，又称第31届夏季奥林匹克运动会，将于2016年8月5日－21日在巴西的里约热内卢举行。在考察下列运动员的比赛成绩时，可将运动员看做质点的是( )
解析 马拉松赛跑测量的运动员跑完全程的时间，与运动员的形状和大小无关；跳水、击剑、体操比赛时，要看运动员的肢体动作，所以不能看成质点。 答案 A
技巧点拨] 能否把物体看成质点，不是看物体的形状和大小，而是看物体的形状和大小对所研究问题的影响能否忽略。物体的形状和大小对所研究问题的影响可忽略时，可将物体看成的质点。
知识点二 参考系和坐标系
基 础 梳 理]
1．参考系
(1)参考系：在描述一个物体的运动时，用来做参考的物体叫参考系。 (2)对参考系的理解
①物体是运动的还是静止的，都是相对于参考系而言的。
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②同一物体的运动，选择不同的参考系，观察的结果可能不同。 ③比较物体的运动，应该选择同一参考系。
④参考系的选取是任意的，可以是静止的物体，也可以是运动的物体，但应使运动的描述尽可能简单、方便。一般来说，研究地面上物体的运动时，取地面或相对地面静止的物体为参考系。 2．坐标系 (1)物理意义
在参考系上建立适当的坐标系，可以定量地描述物体的位置及位置变化。 (2)分类
①如图1所示为一维坐标系(直线坐标系)。
图1
②如图2所示为二维坐标系(平面直角坐标系)。
图2
③如图3所示为三维坐标系(空间直角坐标系)。
图3
(3)特点
画坐标系时，必须标上原点、正方向和单位长度。
思考 如图4所示，分别以地面、飞机为参考系观察飞机所投炸弹的运动轨迹。选取的参考系不同，观察结果有何差异？
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图4
答案 以地面为参考系，认为地面静止，炸弹相对于地面的运动轨迹为曲线；以飞机为参考系，认为飞机静止，炸弹相对于飞机的运动轨迹为竖直向下的直线。
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3．宋代诗人陈与义乘着小船在风和日丽的春日出游曾写下一首诗，其中的两句是“卧看漫天云不动，不知云与我俱东”，表达了他对运动相对性的理解。诗中这两句涉及的参考系分别是( )
图5
A．岸和船 B．船和岸 C．都是岸 D．都是船
解析 “卧看漫开云不动”是以船为参考系的，“不知云与我俱东”是以岸为参考系的，故B正确。 答案 B
4.一个小球从距地面4 m高处落下，被地面弹回，在距地面1 m高处被接住，坐标原点定在抛出点正下方2 m处，坐标轴的正方向设为向下，则小球的抛出点、落地点、接住点的位置坐标分别是( )
A．2 m，－2 m，－1 m B．－2 m，2 m，1 m C．4 m，0，1 m D．－4 m，0，－1 m
解析 根据题意建立如图所示的坐标系，A点为抛出点，坐标为－2 m，B点为坐标原点，D点
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为地面，坐标为2 m，C点为接住点，坐标为1 m。故正确答案为B。 答案 B
知识点三 时刻和时间间隔
基 础 梳 理]
1．时刻
指的是某一瞬间，在表示时间的数轴上用一个点表示。 2．时间间隔
是两个时刻的间隔，在表示时间的数轴上用线段表示。 3．时间与时刻的区别和联系
项目 物理意义 时间轴上的图象 对应运动描述量 物理语言描述举例 联系 时刻 瞬间 时间轴上一点 位置 第2秒末 时间间隔 一段时间 时间轴上一段线段 路程 第2秒内 单位相同，两个时刻之间的间隔即为时间间隔 思考 如图6所示，结合所给时间轴，请分析以下几个表述指的是时刻还是时间间隔：第2 s末，2 s末，2 s内，第2 s内。
图6
答案 由题图可知，“第2 s末”和“2 s末”都与时间轴上t＝2 s那一点相对应，所以指的是时刻；“2 s内”是从计时开始到2 s末的时间间隔，时间间隔为2 s；“第2 s内”是第1 s末或者说第2 s初到第2 s末的时间间隔，时间间隔为1 s(如图所示)。
典 例 精 析]
【例1】 “神舟十号”载人飞船于2013年6月11日17时38分，在酒泉卫星发射中心由长征二号F改进型运载火箭(遥十)成功发射。在运行15天后，6月26日，“神舟十号”载人飞船返回舱在内蒙古中部草原着陆。关于图7中涉及的时刻或时间间隔，下列说法正确的是( )
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图7
A．“6月11日17时38分”“6月13日13时18分”“6月20日10时4分”都是时间间隔 B．“6月11日17时38分”“6月13日13时18分”“6月20日10时4分”都是时刻 C．“43小时40分”“164小时46分”“51分”都是时刻 D．“51分”是时刻
解析 “6月11日17时38分”“6月13日13时18分”“6月20日10时4分”都是某个事件发生开始对应的瞬时，都是时刻，A错误，B正确；“43小时40分”“164小时46分”“51分”都是发生某个过程对应的一段时间，C、D均错误。故正确答案为B。 答案 B
技巧点拨] 区分时间和时刻的方法
(1)利用上下文判断，即分析所给的说法，根据题意去体会。
(2)利用时间轴判断，即画出时间轴，把所给的时刻和时间间隔标出来，时刻对应一个点，时间间隔对应一段线段。
即 学 即 练]
5．如图8所示的时间轴，下列关于时刻和时间间隔的说法中正确的是( )
图8
A．t2表示时刻，称为第2 s末或第3 s初，也可以称为2 s内 B．t2～t3表示时间，称为第3 s内
C．t0～t2表示时间，称为最初2 s内或第2 s内 D．tn－1～tn表示时间，称为第(n－1)s内
解析 时刻和时间分别对应于时间轴上的一个点和一段线段。tn是时刻，可表述为第n s末或第(n＋1) s初，n s内不等于第n s内，n s内是指从0～n s末共n s的时间，第n s内是指从(n－1)s末至n s末共1 s的时间，故A、C、D均错，B正确。故正确答案为B。 答案 B
知识点四 位移和路程
基 础 梳 理]
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图7
A．“6月11日17时38分”“6月13日13时18分”“6月20日10时4分”都是时间间隔 B．“6月11日17时38分”“6月13日13时18分”“6月20日10时4分”都是时刻 C．“43小时40分”“164小时46分”“51分”都是时刻 D．“51分”是时刻
解析 “6月11日17时38分”“6月13日13时18分”“6月20日10时4分”都是某个事件发生开始对应的瞬时，都是时刻，A错误，B正确；“43小时40分”“164小时46分”“51分”都是发生某个过程对应的一段时间，C、D均错误。故正确答案为B。 答案 B
技巧点拨] 区分时间和时刻的方法
(1)利用上下文判断，即分析所给的说法，根据题意去体会。
(2)利用时间轴判断，即画出时间轴，把所给的时刻和时间间隔标出来，时刻对应一个点，时间间隔对应一段线段。
即 学 即 练]
5．如图8所示的时间轴，下列关于时刻和时间间隔的说法中正确的是( )
图8
A．t2表示时刻，称为第2 s末或第3 s初，也可以称为2 s内 B．t2～t3表示时间，称为第3 s内
C．t0～t2表示时间，称为最初2 s内或第2 s内 D．tn－1～tn表示时间，称为第(n－1)s内
解析 时刻和时间分别对应于时间轴上的一个点和一段线段。tn是时刻，可表述为第n s末或第(n＋1) s初，n s内不等于第n s内，n s内是指从0～n s末共n s的时间，第n s内是指从(n－1)s末至n s末共1 s的时间，故A、C、D均错，B正确。故正确答案为B。 答案 B
知识点四 位移和路程
基 础 梳 理]
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