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运动的描述
【基础知识】
一、机械运动
定义：机械运动是指一个物体相对于其他物体的 改变，称为机械运动．
二、质点
1．实际物体：都有一定的 和形状，并且物体上各部分的 情况一般情况下并不相同．
2．质点：用来代替物体的具有 的点．
3．把物体看做质点的条件
如果忽略物体的 和 等因素，不影响问题的研究时，就可以把物体看做是质点．
特别提醒
质点是一个理想化的物理模型，实际中并不存在．
三、参考系
1．定义：在描述一个物体的运动时，用来作为参考的物体(被假定不动的物体)叫做 ．
2．意义：有了参考系，人们就能准确而又方便地描述物体的 ．
3．参考系的选择对物体运动状态描述的影响：选择不同的参考系来观察同一物体的运动，观察结果一般 ．
思考讨论
1．如右图所示，当人坐船行驶在河中观看两岸青山时，常有“看山恰似走来迎”的感觉，可是变换一下角度，又感到“仔细看山山不动”．一个是“走来迎”，一个是“山不动”，这两种情景是否相互矛盾呢？
【提示】　不矛盾．两种情况选择的参考系不同．
“走来迎”是以船或船上的人为参考系，山是运动的．“山不动”是以两岸或山为参考系．
四、空间、时间
1．时刻与时间
时刻是指某一 ，时间是指两个 之间的间隔．
2．时刻和时间在数轴上的表示
时刻和时间可以在时间轴上表示出来，时间轴上的每一点都表示一个不同的 ，时间轴上的一段 表示的是一段时间间隔．
一、确定位移的方法
1．坐标系
为了定量地描述物体(质点)的 以及位置的 ，需要在 上建立一个坐标系．
2．直线坐标系
对于一个沿直线运动的物体，要通过直线坐标系加以描述：在给定的一条直线上，确定一个 方向，取一个定点为 ，任取一定长度为单位长，这样就在该直线上建立了直线坐标系(又称数轴)．
3．平面直角坐标系
对于一个在平面上运动的物体，要通过 坐标系来描述：为了用一对实数表示平面内的点(物体所处位置)，在平面内画两条相互垂直的数轴(x轴和y轴)即可组成平面直角坐标系．
4．物体在空间中运动时，可建立三维空间坐标系．
思考讨论
对于在海平面上做曲线运动的舰艇，要描述它的位置，你认为应该建立怎样的坐标系？
【提示】　海平面上的舰艇做的不是直线运动，在平面内运动，应用平面直角坐标系．
二、位移
1．定义：物理学中把物体在一段时间内 的变化称为位移．
2．表示方法：用从初位置至末位置的一条 表示位移．
3．方向：由质点运动的起始位置指向运动的终止位置．
4．大小：是起始位置与终止位置两点间的直线距离．
如下图所示，一个物体沿直线从A点运动到B点，若A、B两点的位置坐标分别为xA和xB，则物体的位移为Δx＝ .
三、矢量和标量
1．矢量：既有 又有 的物理量，如位移．
2．标量：只有 没有 的物理量，如路程、温度等．
3．运算法则：两个标量相加时遵从 的法则，矢量相加的法则与此不同．
【典例精析】
一：对质点概念的理解
例1．关于质点，下列说法正确的是(　　)
A．质点一定是很小的物体
B．质点是实际存在的有质量的点
C．质点是研究物体运动时的一种理想化模型
D．质点就是物体的重心
二：对参考系的理解和应用
例2．下列关于参考系的说法中正确的是(　　)
A．研究任何物体的运动，都要选别的物体做参考系
B．研究某物体的运动时，必须选特定的物体做参考系，不能任意选取
C．若某物体在一段时间内相对于所选参考系的位置始终没有变化，则该物体相对于所选参考系是静止的
D．一个物体相对于一个参考系是静止的，相对于另一个参考系不一定是静止的
三：时刻与时间间隔
例3．下列关于时间与时刻，说法正确的是 （　　）
A. 第3秒内、前3秒、第5秒末都指的是时间间隔。
B. 早晨7：00准时到校，指的是时间间隔。
C. 1min等于60s，所以1min可分成60个时刻。
D. 第1秒初一般指的是0时刻为计时起点。
四：位移和路程
例4．在全国残运会上，浙江游泳选手王益楠获6金，成浙江省夺冠王，赛场泳池长50米，则他在200米个人混合泳比赛中，所通过的位移和路程（将运动员看成质点）分别是 （ ）
A．200 m、200 m B．50、200 m
C．200 m、0 D．0、200 m
五：直线运动的位移
例5 (多选)物体做直线运动时可以用坐标轴上的坐标表示物体的位置，用坐标的变化量Δx表示物体的位移．如图所示，一个物体从A运动到C，它的位移Δx1＝－4 m－5 m＝－9 m，从C运动到B，它的位移为Δx2＝1 m－(－4 m)＝5 m．下列说法中正确的是(　　)
A．A到C的位移大于C到B的位移，因为负号表示位移的方向，不表示大小
B．C到B的位移大于A到C的位移，因为正数大于负数
C．因为位移是矢量，所以这两个矢量的大小无法比较
D．物体由A到B的合位移Δx＝Δx1＋Δx2
【答案】
例1【答案】C
【解析】质点是研究物体运动时，根据研究的需要忽略物体的大小和形状，而把物体看成一个有质量的点，它是一种理想化模型，实际上是不存在的．一个物体能否看成质点，并不在于它的大小，关键在于这个物体在所研究的问题中，它的大小和形状是否可以忽略，如果能够忽略就可视为质点，如果不能忽略就不能视为质点，所以只有选项C正确．
例2【答案】ACD
【解析】运动是相对的，一个物体是否运动，以及做何种运动，都是相对于别的物体来说的，因此，研究任何物体的运动，都要选取参考系，而且参考系可以任意选取，一个物体相对于不同的参考系，位置是否变化及如何变化，都可能不同．选项A、C、D正确．
例3【答案】D
【解析】时间间隔指时间轴上的一段时间，而时刻指时间轴上的一个时间点。第3秒内、前3秒指的是时间间隔，而第5秒末指的是时刻，A错误；早晨7：00准时到校，指的是时刻，B错误；1min等于60s，但1s也是时间间隔而不是时刻，C错误；t=0指时刻，而过了这一时刻就进入了第1秒，因此第1秒初，一般指0时刻为计时起点，D正确。
例4【答案】D
【解析】赛场泳池长50米，200米个人混合泳，运动员最终回到出发点，位移为0，运动员游泳的轨迹长为路程，即路程等于200米．故选D．
例5【答案】AD
【解析】位移是矢量，比较位移的大小时，只需比较数值，不要带正、负号，选项B、C错误，A正确；因Δx1＝xC－xA，Δx2＝xB－xC，所以物体由A到B的合位移Δx＝xB－xA＝Δx1＋Δx2，选项D正确．
【过关检测】
1.下列关于女排比赛中的研究对象，可以视为质点的是(　　)
A．研究女排比赛中选手扣球的动作时
B．确定运动员在球场上的位置时
C．研究运动员比赛中发出的旋转球时
D．确定落在边线处排球是否为界内时
[答案]：B
[解析]：研究女排比赛中选手扣球动作时，运动员的形状对研究结果有较大影响，因此运动员不可视为质点，但研究运动员在球场上的位置时可将运动员视为质点，A错误，B正确；在研究发出的旋转球和排球落点是否在边线界内时球的大小对研究结果的影响不可忽略，因此，不能视为质点，C、D均错误。
2.2020年11月10日，我国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底，坐底深度10909m。“奋斗者”号照片如图所示，下列情况中“奋斗者”号一定可视为质点的是（　　）
A. 估算下降总时间时 B. 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]：当物体的几何尺寸对研究的问题影响可忽略时，可视为质点，只有在估算下降总时间可忽略奋斗者号的大小，故选A
3(2019·江苏无锡期中)关于物体的运动，不可能发生的是(　　)
A．加速度逐渐减小，而速度逐渐增大
B．加速度逐渐增大，而速度逐渐减小
C．加速度方向不变，而速度方向改变
D．加速度大小不变，方向改变，而速度保持不变
[答案]：D
[解析]：加速度逐渐减小时，速度也可能增大，例如速度与加速度方向相同，加速度减小时，速度增大，不符合题意，故A错误．加速度逐渐增大，而速度逐渐减小，例如速度与加速度方向相反，故B错误．加速度方向不变时，速度方向可能改变，比如平抛运动，物体的加速度方向不变，而速度方向时刻改变，不符合题意，故C错误．加速度大小不变，方向改变，物体的速度一定变化，故D正确．
4. 某场班级篮球赛在16时20分正式开始，甲班经过40分钟的顽强拼搏，以微弱优势战胜乙班。下列说法正确的是（　　）
A. “16时20分”和“40分钟”均指时刻
B. “16时20分”和“40分钟”均指时间间隔
C. “16时20分”指时间间隔，“40分钟”是指时刻
D. “16时20分”是指时刻，“40分钟”是指时间间隔
【答案】D
【解析】16时20分正式开始比赛，16：20在时间轴上是一个点，是时刻，经过40分钟的比赛，则40分钟是用的一段时间，为时间间隔，故选D正确。
5.2013年12月2日1时30分57秒，搭载着“嫦娥三号”卫星和“玉兔号”月球车的火箭在西昌卫星发射中心点火发射．经过9天的飞行和多次的近月制动，于12月10日21时20分，“嫦娥三号”在环月轨道成功实施变轨控制，进入预定的月面着陆准备轨道．进入着陆准备轨道后卫星绕月球飞行一圈时间为120分钟．则下列说法正确的是(　　)
A．“1时30分57秒”和“120分钟”，前者表示“时刻”，后者表示“时间”
B．卫星绕月球飞行一圈，它的位移和路程都为零
C．地面卫星控制中心在对卫星进行近月制动调整飞行角度时可以将卫星看成质点
D．卫星绕月球飞行一圈过程中最大位移等于最大路程
[答案]：A
[解析]：时间在时间轴上为一条线段，对应一段运动过程，时刻对应一个状态，位移为初位置指向末位置的有向线段，而路程为标量，是路径的长度，物体能看成质点是在物体的形状和大小对所研究问题的影响忽略不计的条件下，故D错误。

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