1.1空间和时间(课件 学案 练习,共3份)鲁科版(2019)必修 第一册

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1.1空间和时间(课件 学案 练习,共3份)鲁科版(2019)必修 第一册

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第1节 空间和时间                
选择题1~10题,每小题7分,共70分,11~13题,每小题10分,共30分,合计100分。
基础对点练
题组一 参考系的确定和应用
1.关于机械运动和参考系,以下说法正确的是(  )
描述一个物体的运动时,必须选择参考系
由于运动是绝对的,所以描述运动时无需选定参考系
一定要选择相对地面固定不动的物体作为参考系
研究物体的运动时,必须选地球为参考系
2.如图所示,飞行员跳伞后飞机上的其他飞行员(甲)和地面上的人(乙)观察跳伞飞行员的运动后,引发了对跳伞飞行员运动状况的争论,下列说法正确的是(  )
研究物体运动时不一定要选取参考系
甲、乙两人的说法中必有一个是错误的
参考系只能选择相对于地面静止的物体
他们的争论是由于参考系的选取不同而引起的
3.如图所示,一拖挂式房车在小汽车的拖动下沿平直公路匀速行驶。下列说法正确的是(  )
选小汽车为参考系,房车是静止的
选地面为参考系,房车是静止的
选房车为参考系,小汽车是运动的
选房车为参考系,路旁的树是静止的
4.在《与朱元思书》中如下片段:“风烟俱静,天山共色。从流飘荡,任意东西。”后两句写的是诗人乘坐着船随江水飘荡,任凭船随水漂去。从物理学角度,若诗人认为船是静止的,他选择的参照物是(  )
诗人自己 空中飞鸟
岸边青山 天上云朵
题组二 空间位置的描述
5.关于坐标系,下列说法不正确的是(  )
建立坐标系是为了定量描述物体的位置和位置变化
坐标系都是建立在参考系上的
坐标系的建立与参考系无关
物体在平面内做曲线运动,需要用二维直角坐标系确定物体的位置
题组三 时间的描述
6.2022年11月29日23时08分,神舟十五号载人飞船成功发射,约10分钟后,载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,神舟十五号载人飞船于11月30日5时42分,成功对接于空间站天和核心舱向前端口,整个对接过程历时约6.5小时。则(  )
23时08分指的是时间间隔
约10分钟指的是时刻
5时42分指的是时间间隔
约6.5小时指的是时间间隔
7.2022年12月5日,搭载着航天员陈冬、刘洋和蔡旭哲的神舟十四号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。关于神舟十四号下列数据指时刻的是(  )
返回舱于20时09分成功着陆
返回舱穿越“黑障”过程中会和地面失联约5分钟
神舟十四号整个返回过程约8小时
三位航天员此次出征太空历时183天
8.(多选)仔细观察如图所示的时间数轴,下列说法正确的是(  )
第3 s末是指时间数轴上的E点
第5 s内是指时间数轴上的EF段
前4 s内是指时间数轴上的AE段
第2 s内是指时间数轴上的C点
综合提升练
9.(2023·1月浙江选考,3) “神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱成功对接后,在轨运行如图所示,则(  )
选地球为参考系,“天和”是静止的
选地球为参考系,“神舟十五号”是静止的
选“天和”为参考系,“神舟十五号”是静止的
选“神舟十五号”为参考系,“天和”是运动的
10.特技跳伞运动员的空中造型图如图所示。当运动员保持该造型向下落时,其中一名运动员A俯视大地时,看到大地迎面而来。下列说法正确的是(  )
若运动员A以对面的运动员为参考系,他是运动的
若运动员A以旁边的运动员为参考系,地面是静止的
当他俯视大地时,看到大地迎面而来,是以他自己为参考系的
以大地为参考系,运动员是静止的
11.(多选)在平直公路上,甲以10 m/s的速度运动,乙以5 m/s的速度运动,甲、乙从同一地点出发,则(  )
同向运动时,甲观察到乙以5 m/s的速度远离
同向运动时,乙观察到甲以5 m/s的速度靠近
反向运动时,甲观察到乙以15 m/s的速度远离
反向运动时,乙观察到甲以15 m/s的速度靠近
12.火炬传递是各种重大体育赛事的重要环节。在某次运动会火炬传递中,观察到同一地点的旗帜和甲、乙两火炬手所传递的圣火火焰如图所示。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(  )
甲、乙两火炬手一定都在向右运动
甲、乙两火炬手一定都在向左运动
甲火炬手一定向右运动,乙火炬手一定向左运动
甲火炬手可能静止,乙火炬手一定向左运动
培优加强练
13.(多选)甲、乙、丙三人各乘一个热气球,甲看到楼房匀速上升,乙看到甲匀速上升,丙看到乙匀速下降。那么,从地面上看,甲、乙、丙三人的运动情况可能是(  )
甲、乙匀速下降,v乙>v甲,丙停在空中
甲、乙匀速下降,v乙>v甲,丙匀速上升
甲、乙匀速下降,v乙>v甲,丙匀速下降,且v丙>v乙
甲、乙匀速下降,v乙>v甲,丙匀速下降,且v丙第1节 空间和时间
1.A [对同一个物体的运动情况,选定不同的参考系,其运动形式一般是不一样的,故研究和描述一个物体的运动时,必须选定参考系,B错误,A正确;参考系的选取是任意的,一般本着使研究问题简单方便的原则,C、D错误。]
2.D [研究物体运动时一定要选取参考系,才能描述物体的运动,A错误;甲、乙两人的说法都是正确的,他们的争论是由于参考系的选取不同而引起的,选地面为参考系,飞行员沿曲线下落,选飞机为参考系,飞行员沿直线下落,B、C错误,D正确。]
3.A [小汽车和房车以相同速度匀速行驶,选小汽车为参考系,房车是静止的,选房车为参考系,小汽车是静止的,故A正确,C错误;选地面为参考系,房车是运动的,故B错误;选房车为参考系,路旁的树是运动的,故D错误。]
4.A [诗人选择的参照物是诗人自己,他认为船是静止的,A正确;诗人选择的参照物是空中飞鸟,船是运动的,B错误;诗人选择的参照物是岸边青山,船是运动的,C错误;诗人选择的参照物是天上云朵,船是运动的,D错误。]
5.C [建立坐标系的目的是为了定量描述物体的位置和位置变化,故A正确;坐标系必须建立在参考系上,否则无法确定物体的具体位置及位置变化,故B正确,C错误;物体在平面内做曲线运动时,一维坐标系不能反映其位置及位置变化,需建立二维直角坐标系,故D正确。]
6.D [时间间隔对应时间轴上一条线段,时刻对应时间轴上某一个具体点,23时08分指的是时刻,A错误;约10分钟是时间间隔,B错误;5时42分指的是时刻,C错误;约6.5小时指的是时间间隔,D正确。]
7.A [20时09分指的是着陆的时刻,A正确;5分钟指的是失联的时间间隔,B错误;8小时指的是返回过程的时间间隔,C错误;183天指的是三位航天员在太空的时间间隔,D错误。]
8.BC [第3 s末是指时间数轴上的D点,A错误;第5 s内是指时间数轴上的EF段,B正确;前4 s内是指时间数轴上的AE段,C正确;第2 s内是指时间数轴上的BC段,D错误。]
9.C [“神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱成功对接后,在轨绕地球做圆周运动,选地球为参考系,二者都是运动的,A、B错误;“神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱成功对接后,二者相对静止,C正确,D错误。]
10.C [若运动员A以对面的运动员为参考系,他是静止的,故A错误;若运动员A以旁边的运动员为参考系,地面是运动的,故B错误;当他俯视大地时,看到大地迎面而来,是以他自己为参考系的,故C正确;以大地为参考系,运动员是运动的,故D错误。]
11.AC [同向运动时,甲观察乙是以甲为参考系,此时乙以5 m/s的速度远离,故A正确;同向运动时,乙观察甲是以乙为参考系,此时甲以5 m/s的速度远离,故B错误;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,故C正确;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,故D错误。]
12.D [根据旗帜的飘动情况可以判断风向左吹,甲火炬手所传递的圣火火焰向左飘,所以甲火炬手可能相对于旗杆静止,也可能向右运动,还可能向左运动但甲火炬手的运动速度比风速小;乙火炬手所传递的圣火火焰向右飘,表明乙火炬手一定相对于旗杆向左运动,且运动速度比风速大,选项D正确。]
13.ABD [甲看到楼房匀速上升,说明甲相对于地面匀速下降。乙看到甲匀速上升,说明乙相对于甲匀速下降,则乙相对于地面匀速下降,且v乙>v甲。丙看到乙匀速下降,丙可能停在空中,也可能向上匀速运动,或匀速下降,只不过下降速度小于乙的速度,故A、B、D正确。]第1节 空间和时间
学习目标 1.理解机械运动的定义。2.掌握描述运动的方法,学会用坐标轴确定物体的位置。3.知道时间、时刻的区别。
知识点一 参考系的确定和应用
观察图中所展现的生活情景,完成下列问题。
(1)在汽车行驶过程中,小华和司机的相对位置________(选填“变化”或“没变”),所以说小华相对于司机是__________(选填“运动”或“静止”)的。
(2)在汽车行驶过程中,小华和小明的相对位置________(选填“变化”或“没变”),所以说小华相对于小明是__________(选填“运动”或“静止”)的。
1.机械运动:指一个物体相对于其他物体的________随时间的变化,简称运动。
2.参考系
(1)定义:动与静是________的,人们必须确定一个参照物来描述物体的运动,这种________称为参考系。
(2)选取原则:①参考系的选取是________。
②以观测方便和使运动的描述尽可能简单为原则。
③研究地面上物体的运动时,常选地面或相对地面静止的物体作为参考系。
(3)参考系对观察结果的影响:对于同一个运动,选择的参考系不同,描述运动的结果就________相同。若参考系选择________,则可使研究的问题简化。
【思考】
汉语成语中有一个“形影不离”的成语,意思是人的身体和影子分不开,形容关系密切,经常在一起。在晴天的早上,某同学在操场上沿直线跑步,以地面为参考系,影子是运动的还是静止的?以人为参考系,影子是运动的还是静止的?这个事例说明了什么?
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例1 (2024·福州高一期末)如图所示,一位来中国旅行的瑞典人,将一枚硬币竖立在以时速300公里飞驰的京沪高铁窗台上,硬币竟然能够屹立不倒。若该外国友人说这枚硬币处于静止状态,则他所选择的参考系可能是(  )
A.铁路旁的房屋
B.车厢内走动的乘客
C.车厢内静坐着的其他乘客
D.旁边轨道上交错而过的高铁
分析有关参考系问题的方法
(1)静物法:明确观察到的现象中,什么物体是运动的,什么物体是静止的,静止的物体可能就是参考系。
(2)假设法:假设以某物体为参考系,看对所研究物体运动的描述是否与观察到的结果一致。若一致,该物体可能就是参考系。  
训练1 如图所示,一架执行救援任务的直升机悬停在空中,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 B.直升机
C.地面 D.直升机驾驶员
训练2 (多选)(鲁科版P17节练习3改编)在摩托艇比赛中,前面的摩托艇以34 m/s的速度向南行驶,后面的摩托艇以31 m/s的速度也向南行驶。下列说法正确的是(  )
A.以前面的摩托艇为参考系,后面的摩托艇向南行驶,相对速度是3 m/s
B.以前面的摩托艇为参考系,后面的摩托艇向北行驶,相对速度是3 m/s
C.以后面的摩托艇为参考系,前面的摩托艇向南行驶,相对速度是3 m/s
D.以后面的摩托艇为参考系,前面的摩托艇向北行驶,相对速度是65 m/s
知识点二 空间位置的描述
根据图中情景,回答下列问题。
田径场上,如何定量描述运动员的位置呢?要描述百米赛跑运动员在运动中的位置,需要建立什么样的坐标系?要描述800米赛跑运动员在运动中的位置,需要建立什么样的坐标系?在足球场上,要描述足球的位置,需要建立什么样的坐标系?
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1.建系目的:为了定量描述物体的空间位置及____________。
2.坐标系的三要素:________、________和单位长度。
3.常用坐标系的种类有:一维坐标系、________________和________________。
【思考】
1.描述物体的运动,我们需要确定参考系,而描述物体的空间位置又要建立坐标系,请思考“参考系”和“坐标系”有何联系?
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2.以北京长安街为坐标轴x,向东为正方向,以天安门中心所对的长安街中心为坐标原点O,建立一维坐标系。一辆汽车最初在原点以西3 km处,几分钟后行驶到原点以东2 km处。
(1)这辆汽车的最初位置和最终位置分别是多少?
(2)如果将坐标原点向西移5 km,则这辆汽车的最初位置和最终位置分别是多少?
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例2 有一口井,水面距井口 4 m,现用水桶从井中提水(如图),水桶出井后又将其提升了1 m。选井口处为坐标原点,以水桶竖直向上提升的路线为x轴,向上为正方向,则水桶在水面时的位置和最后的位置坐标分别是(  )
A.4 m,1 m B.-4 m,1 m
C.5 m,0 D.-5 m,1 m
训练3 如图所示,正在由西向东航行的护航舰队突然发现在其右前方有一海盗船,根据军舰上的定位系统测量知,海盗船在军舰的正前方1 000 m且偏南方向500 m处。若以军舰位置为坐标原点。
(1)请建立直角坐标系,并在坐标系中标出海盗船的位置;
(2)计算海盗船与军舰之间的距离。
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描述物体空间位置的步骤
(1)选定参考系,并在参考系上建立坐标系,建立坐标系时应明确坐标轴的正方向及其标度大小。
(2)根据物体相对坐标原点的距离及方位,在坐标系中找出与物体位置相对应的坐标点。  
知识点三 时间的描述
图中两位同学都提到“时间”,他们所说的“时间”意义相同吗?
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1.时刻:是指某一瞬间,在表示时间的数轴上,用________表示。
2.时间:是指两个时刻的________,在表示时间的数轴上,用________表示。
3.时刻和时间通常都用t表示。主要单位有秒(s)、分(min)、时(h)。
4.时刻和时间的比较
时刻 时间
区别 在时间轴上用点表示,时刻与物体的位置相对应,表示某一瞬时 在时间轴上用线段表示,时间间隔与物体的路程相对应,表示某一段时间
联系 两个时刻的间隔即为时间,即Δt=t2-t1
【思考】
1.我们平常所说的时间是指时刻还是时间?时刻就是较短的时间,这种说法对吗?
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2.如图所示,在时间轴上标出“第3 s初”“第3 s末”“第3 s内”“前3 s内”,然后指出哪些表示时刻,哪些表示时间间隔?
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例3 (2024·厦门高一月考)下列描述涉及的时间,指时刻的是(  )
A.列车员说:“火车到站,停车2分”
B.“抱歉!让您等了这么久”
C.第二节课的上课时间是9:00
D.导航显示从学校到最近的医院驾车时间最短约10分钟
训练4 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(  )
A.t2表示时刻,称为第2 s末或第3 s初,也可以称为第2 s内
B.t0~t2表示时间,称为最初2 s内或第2 s内
C.t1~t2表示时间,称为第2 s内,时长是1 s
D.tn~tn+1,表示时间,称为第n s内
归纳提升 时刻与时间间隔的比较
时刻 时间间隔
物理意义 指某一瞬间 指两个时刻的间隔
描述对象 某一状态 某一过程
时间轴上 表示方法 用点表示 用线段表示
描述 关键词 “第n s初” “第n s末”等 “n s内”“第n s内” “前n s”“后n s内”等
联系 两个时刻之间为一段时间间隔,时间间隔能表示运动的一个过程,好比一段录像;时刻表示运动的一瞬间,好比一张照片
随堂对点自测
1.(参考系)坐在行驶公交车上的某同学,看到公路旁的楼房在向后退,而与该公交车同向行驶的电动车却是静止的,则该同学选择的参考系是(  )
A.大地 B.太阳
C.公交车 D.公路旁的楼房
2.(空间位置的描述)在六十周年国庆盛典上,游行的队伍和彩车依次从天安门经过,以北京长安街为坐标轴,向西为正方向,以长安街中心为原点O,建立一维坐标系。一辆彩车最初在原点以东3 km处,一段时间后行驶到原点以西 2 km处。这辆彩车的最初位置和最终位置坐标分别是(  )
A.3 km,2 km B.-3 km,2 km
C.3 km,-2 km D.-3 km,-2 km
3.(时间的描述)(2024·江西南昌高一期中)据报道,北京时间2021年5月26日出现的月全食现象从16时46分开始,至21时51分结束,全部过程历时5小时零5分,其中本影食历时3小时零8分。下列说法正确的是(  )
A.“16时46分”是时间间隔
B.“21时51分”是时刻
C.“5小时零5分”是时刻
D.“3小时零8分”是时刻
第1节 空间和时间
知识点一
导学 提示 (1)没变 静止 (2)变化 运动
知识梳理
1.位置 2.(1)相对 参照物 (2)①任意的 (3)不一定 恰当
[思考] 提示 运动 静止 同一个运动,选择的参考系不同,描述运动的结果就不一定相同。
例1 C [因为硬币竖立在以时速300公里飞驰的京沪高铁窗台上时,外国友人说这枚硬币处于静止状态,说明硬币和高铁相对静止,所以应该选择高铁本身或高铁上相对高铁静止不动的物体作为参考系,故C正确。]
训练1 A [若以救生员为参考系,直升机、地面和直升机驾驶员都在向下运动,伤病员相对救生员位置不变,处于静止状态,故选项A正确。]
训练2 BC [两艘摩托艇都向南行驶,以前面的摩托艇为参考系,后面的摩托艇向北行驶,相对速度是3 m/s,A错误,B正确;以后面的摩托艇为参考系,前面的摩托艇向南行驶,相对速度是3 m/s,C正确,D错误。]
知识点二
导学 提示 田径场上,要定量描述运动员的位置应建立坐标系;在描述百米赛跑运动员的位置时,因运动员是在一条直线上运动,故建立一维坐标系即可;在描述800米赛跑运动员的位置时,因800米跑道是弯曲的,运动员在平面内运动,此时应建立二维直角坐标系;足球场上,足球并非在同一平面内运动,故应建立三维直角坐标系才能描述足球的位置。
知识梳理
1.位置变化 2.原点 正方向 3.二维直角坐标系 三维直角坐标系
[思考]
1.提示 只有确定了参考系后,才能定性分析物体的运动。只有在参考系上建立了坐标系后,才能定量分析物体的运动。
2.提示 (1)坐标轴的正方向向东,则位置在原点以东为正,在原点以西为负,汽车最初在原点以西且距原点3 km,所以,最初位置是-3 km,同理最终位置是
2 km。
(2)坐标原点西移5 km后,最初位置在原点的东方,距原点2 km。最终位置还在原点以东,距离变为7 km。
例2 B [选井口处为原点,向上为正方向,则水桶在水面时在井口的下方,离井口4 m,所以坐标为-4 m;出井后,在井口上方离井口1 m,所以坐标为1 m,故B正确,A、C、D错误。]
训练3 (1)见解析 (2)5×102 m
解析 (1)以军舰位置为坐标原点,选取向东方向为y轴的正方向,向南方向为x轴的正方向建立直角坐标系;海盗船的x轴坐标为x=500 m,y轴坐标为y=
1 000 m,其坐标位置如图所示。
(2)海盗船与军舰之间的距离为
l= m=5×102 m。
知识点三
导学 提示 不同。“上课时间”指的是一瞬间;“10分钟的时间”指的是一段时间。
知识梳理
1.点 2.间隔 线段
[思考]
1.提示 我们平常所说的时间,有时指时间,有时指时刻,依情况而定。时刻不是较短的时间。
2.提示 它们在时间轴上的位置,如图所示:
“第3 s初”“第3 s末”表示时刻,“第3 s内”“前3 s内”表示时间间隔。
例3 C [列车员说:“火车到站,停车2分”表示一段时间,是时间段,故A不符题意;“抱歉!让您等了这么久”表示等待的时间,是时间段,故B不符题意;第二节课的上课时间是9:00,是时刻,故C符合题意;驾车时间指时间段,故D不符题意。]
训练4 C [t2表示时刻,称为第2 s末或第3 s初,不是第2 s内,故A错误;t0~t2表示时间,称为最初2 s内,不是第2 s内,故B错误;t1~t2表示两个时刻的间隔,是时间,称为第2 s内,时长为1 s,故C正确;tn~tn+1表示时间,称为第(n+1) s内,故D错误。]
随堂对点自测
1.C [公路旁的楼房相对公交车向后退,与公交车同向行驶的电动车相对公交车静止,都是以公交车为参考系,故A、B、D错误,C正确。]
2.B [坐标轴的正方向向西,则位置在坐标原点以西为正,在坐标原点以东为负,汽车最初在原点以东距原点3 km处,所以最初位置是-3 km,同理最终位置是
2 km,故B正确,A、C、D错误。]
3.B [“16时46分”是时间点,指时刻,故A错误;“21时51分” 是时间点,指时刻,故B正确;“5小时零5分”和“3小时零8分”均是一段时间,指时间间隔,故C、D错误。](共49张PPT)
第1节 空间和时间
第1章 运动的描述
1.理解机械运动的定义。
2.掌握描述运动的方法,学会用坐标轴确定物体的位置。
3.知道时间、时刻的区别。
学习目标
目 录
CONTENTS
知识点
01
随堂对点自测
02
课后巩固训练
03
知识点
1
知识点二 空间位置的描述
知识点一 参考系的确定和应用
知识点三 时间的描述
知识点一 参考系的确定和应用
观察图中所展现的生活情景,完成
下列问题。
(1)在汽车行驶过程中,小华和司机的相对位置
________(选填“变化”或“没变”),所以说
小华相对于司机是__________(选填“运动”或
“静止”)的。
(2)在汽车行驶过程中,小华和小明的相对位置________(选填“变化”或“没变”),所以说小华相对于小明是__________(选填“运动”或“静止”)的。
提示 (1)没变 静止 (2)变化 运动
1.机械运动:指一个物体相对于其他物体的______随时间的变化,简称运动。
2.参考系
(1)定义:动与静是______的,人们必须确定一个参照物来描述物体的运动,这种________称为参考系。
(2)选取原则:①参考系的选取是________。
②以观测方便和使运动的描述尽可能简单为原则。
③研究地面上物体的运动时,常选地面或相对地面静止的物体作为参考系。
(3)参考系对观察结果的影响:对于同一个运动,选择的参考系不同,描述运动的结果就________相同。若参考系选择______,则可使研究的问题简化。
位置
相对
参照物
任意的
不一定
恰当
【思考】
汉语成语中有一个“形影不离”的成语,意思是人的身体和影子分不开,形容关系密切,经常在一起。在晴天的早上,某同学在操场上沿直线跑步,以地面为参考系,影子是运动的还是静止的?以人为参考系,影子是运动的还是静止的?这个事例说明了什么?
提示 运动 静止 同一个运动,选择的参考系不同,描述运动的结果就不一定相同。
C
例1 (2024·福州高一期末)如图所示,一位来中国旅行的瑞典人,将一枚硬币竖立在以时速300公里飞驰的京沪高铁窗台上,硬币竟然能够屹立不倒。若该外国友人说这枚硬币处于静止状态,则他所选择的参考系可能是(  )
A.铁路旁的房屋
B.车厢内走动的乘客
C.车厢内静坐着的其他乘客
D.旁边轨道上交错而过的高铁
解析 因为硬币竖立在以时速300公里飞驰的京沪高铁窗台上时,外国友人说这枚硬币处于静止状态,说明硬币和高铁相对静止,所以应该选择高铁本身或高铁上相对高铁静止不动的物体作为参考系,故C正确。
分析有关参考系问题的方法
(1)静物法:明确观察到的现象中,什么物体是运动的,什么物体是静止的,静止的物体可能就是参考系。
(2)假设法:假设以某物体为参考系,看对所研究物体运动的描述是否与观察到的结果一致。若一致,该物体可能就是参考系。  
训练1 如图所示,一架执行救援任务的直升机悬停在空中,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 B.直升机
C.地面 D.直升机驾驶员
A
解析 若以救生员为参考系,直升机、地面和直升机驾驶员都在向下运动,伤病员相对救生员位置不变,处于静止状态,故选项A正确。
BC
训练2 (多选)(鲁科版P17节练习3改编)在摩托艇比赛中,前面的摩托艇以34 m/s的速度向南行驶,后面的摩托艇以31 m/s的速度也向南行驶。下列说法正确的是(  )
A.以前面的摩托艇为参考系,后面的摩托艇向南行驶,相对速度是3 m/s
B.以前面的摩托艇为参考系,后面的摩托艇向北行驶,相对速度是3 m/s
C.以后面的摩托艇为参考系,前面的摩托艇向南行驶,相对速度是3 m/s
D.以后面的摩托艇为参考系,前面的摩托艇向北行驶,相对速度是65 m/s
解析 两艘摩托艇都向南行驶,以前面的摩托艇为参考系,后面的摩托艇向北行驶,相对速度是3 m/s,A错误,B正确;以后面的摩托艇为参考系,前面的摩托艇向南行驶,相对速度是3 m/s,C正确,D错误。
知识点二 空间位置的描述
根据图中情景,回答下列问题。
田径场上,如何定量描述运动员的位置呢?要描述百米赛跑运动员在运动中的位置,需要建立什么样的坐标系?要描述800米赛跑运动员在运动中的位置,需要建立什么样的坐标系?在足球场上,要描述足球的位置,需要建立什么样的坐标系?
提示 田径场上,要定量描述运动员的位置应建立坐标系;在描述百米赛跑运动员的位置时,因运动员是在一条直线上运动,故建立一维坐标系即可;在描述800米赛跑运动员的位置时,因800米跑道是弯曲的,运动员在平面内运动,此时应建立二维直角坐标系;足球场上,足球并非在同一平面内运动,故应建立三维直角坐标系才能描述足球的位置。
1.建系目的:为了定量描述物体的空间位置及__________。
2.坐标系的三要素:______、________和单位长度。
3.常用坐标系的种类有:一维坐标系、________________和________________。
位置变化
原点
正方向
二维直角坐标系
三维直角坐标系
【思考】
1.描述物体的运动,我们需要确定参考系,而描述物体的空间位置又要建立坐标系,请思考“参考系”和“坐标系”有何联系?
提示 只有确定了参考系后,才能定性分析物体的运动。只有在参考系上建立了坐标系后,才能定量分析物体的运动。
2.以北京长安街为坐标轴x,向东为正方向,以天安门中心所对的长安街中心为坐标原点O,建立一维坐标系。一辆汽车最初在原点以西3 km处,几分钟后行驶到原点以东2 km处。
(1)这辆汽车的最初位置和最终位置分别是多少?
(2)如果将坐标原点向西移5 km,则这辆汽车的最初位置和最终位置分别是多少?
提示 (1)坐标轴的正方向向东,则位置在原点以东为正,在原点以西为负,汽车最初在原点以西且距原点3 km,所以,最初位置是-3 km,同理最终位置是
2 km。
(2)坐标原点西移5 km后,最初位置在原点的东方,距原点2 km。最终位置还在原点以东,距离变为7 km。
B
例2 有一口井,水面距井口 4 m,现用水桶从井中提水(如图),水桶出井后又将其提升了1 m。选井口处为坐标原点,以水桶竖直向上提升的路线为x轴,向上为正方向,则水桶在水面时的位置和最后的位置坐标分别是(  )
A.4 m,1 m B.-4 m,1 m
C.5 m,0 D.-5 m,1 m
解析 选井口处为原点,向上为正方向,则水桶在水面时在井口的下方,离井口4 m,所以坐标为-4 m;出井后,在井口上方离井口1 m,所以坐标为1 m,故B正确,A、C、D错误。
训练3 如图所示,正在由西向东航行的护航舰队突然发现在其右前方有一海盗船,根据军舰上的定位系统测量知,海盗船在军舰的正前方1 000 m且偏南方向500 m处。若以军舰位置为坐标原点。
(1)请建立直角坐标系,并在坐标系中标出海盗船的位置;
(2)计算海盗船与军舰之间的距离。
解析 (1)以军舰位置为坐标原点,选取向东方向为y轴的正方向,向南方向为x轴的正方向建立直角坐标系;海盗船的x轴坐标为x=500 m,y轴坐标为y=1 000 m,其坐标位置如图所示。
(2)海盗船与军舰之间的距离为
描述物体空间位置的步骤
(1)选定参考系,并在参考系上建立坐标系,建立坐标系时应明确坐标轴的正方向及其标度大小。
(2)根据物体相对坐标原点的距离及方位,在坐标系中找出与物体位置相对应的坐标点。 
 知识点三 时间的描述
图中两位同学都提到“时间”,他们所说的“时间”意义相同吗?
提示 不同。“上课时间”指的是一瞬间;“10分钟的时间”指的是一段时间。
1.时刻:是指某一瞬间,在表示时间的数轴上,用____表示。
2.时间:是指两个时刻的______,在表示时间的数轴上,用______表示。
3.时刻和时间通常都用t表示。主要单位有秒(s)、分(min)、时(h)。
4.时刻和时间的比较

间隔
线段
时刻 时间
区别 在时间轴上用点表示,时刻与物体的位置相对应,表示某一瞬时 在时间轴上用线段表示,时间间隔与物体的路程相对应,表示某一段时间
联系 两个时刻的间隔即为时间,即Δt=t2-t1
【思考】
1.我们平常所说的时间是指时刻还是时间?时刻就是较短的时间,这种说法对吗?
提示 我们平常所说的时间,有时指时间,有时指时刻,依情况而定。时刻不是较短的时间。
2.如图所示,在时间轴上标出“第3 s初”“第3 s末”“第3 s内”“前3 s内”,然后指出哪些表示时刻,哪些表示时间间隔?
提示 它们在时间轴上的位置,如图所示:
“第3 s初”“第3 s末”表示时刻,“第3 s内”“前3 s内”表示时间间隔。
C
例3 (2024·厦门高一月考)下列描述涉及的时间,指时刻的是(  )
A.列车员说:“火车到站,停车2分”
B.“抱歉!让您等了这么久”
C.第二节课的上课时间是9:00
D.导航显示从学校到最近的医院驾车时间最短约10分钟
解析 列车员说:“火车到站,停车2分”表示一段时间,是时间段,故A不符题意;“抱歉!让您等了这么久”表示等待的时间,是时间段,故B不符题意;第二节课的上课时间是9:00,是时刻,故C符合题意;驾车时间指时间段,故D不符题意。
训练4 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(  )
A.t2表示时刻,称为第2 s末或第3 s初,也可以称为第2 s内
B.t0~t2表示时间,称为最初2 s内或第2 s内
C.t1~t2表示时间,称为第2 s内,时长是1 s
D.tn~tn+1,表示时间,称为第n s内
C
解析 t2表示时刻,称为第2 s末或第3 s初,不是第2 s内,故A错误;t0~t2表示时间,称为最初2 s内,不是第2 s内,故B错误;t1~t2表示两个时刻的间隔,是时间,称为第2 s内,时长为1 s,故C正确;tn~tn+1表示时间,称为第(n+1) s内,故D错误。
归纳提升 时刻与时间间隔的比较
时刻 时间间隔
物理意义 指某一瞬间 指两个时刻的间隔
描述对象 某一状态 某一过程
时间轴上表示方法 用点表示 用线段表示
时刻 时间间隔
描述关键词 “第n s初” “第n s末”等 “n s内”“第n s内”
“前n s”“后n s内”等
联系 两个时刻之间为一段时间间隔,时间间隔能表示运动的一个过程,好比一段录像;时刻表示运动的一瞬间,好比一张照片
随堂对点自测
2
C
1.(参考系)坐在行驶公交车上的某同学,看到公路旁的楼房在向后退,而与该公交车同向行驶的电动车却是静止的,则该同学选择的参考系是(  )
A.大地 B.太阳
C.公交车 D.公路旁的楼房
解析 公路旁的楼房相对公交车向后退,与公交车同向行驶的电动车相对公交车静止,都是以公交车为参考系,故A、B、D错误,C正确。
B
2.(空间位置的描述)在六十周年国庆盛典上,游行的队伍和彩车依次从天安门经过,以北京长安街为坐标轴,向西为正方向,以长安街中心为原点O,建立一维坐标系。一辆彩车最初在原点以东3 km处,一段时间后行驶到原点以西
2 km处。这辆彩车的最初位置和最终位置坐标分别是(  )
A.3 km,2 km B.-3 km,2 km
C.3 km,-2 km D.-3 km,-2 km
解析 坐标轴的正方向向西,则位置在坐标原点以西为正,在坐标原点以东为负,汽车最初在原点以东距原点3 km处,所以最初位置是-3 km,同理最终位置是2 km,故B正确,A、C、D错误。
B
3.(时间的描述)(2024·江西南昌高一期中)据报道,北京时间2021年5月26日出现的月全食现象从16时46分开始,至21时51分结束,全部过程历时5小时零5分,其中本影食历时3小时零8分。下列说法正确的是(  )
A.“16时46分”是时间间隔 B.“21时51分”是时刻
C.“5小时零5分”是时刻 D.“3小时零8分”是时刻
解析 “16时46分”是时间点,指时刻,故A错误;“21时51分” 是时间点,指时刻,故B正确;“5小时零5分”和“3小时零8分”均是一段时间,指时间间隔,故C、D错误。
课后巩固训练
3
A
题组一 参考系的确定和应用
1.关于机械运动和参考系,以下说法正确的是(  )
A.描述一个物体的运动时,必须选择参考系
B.由于运动是绝对的,所以描述运动时无需选定参考系
C.一定要选择相对地面固定不动的物体作为参考系
D.研究物体的运动时,必须选地球为参考系
解析 对同一个物体的运动情况,选定不同的参考系,其运动形式一般是不一样的,故研究和描述一个物体的运动时,必须选定参考系,B错误,A正确;参考系的选取是任意的,一般本着使研究问题简单方便的原则,C、D错误。
基础对点练
D
2.如图所示,飞行员跳伞后飞机上的其他飞行员(甲)和地面上的人(乙)观察跳伞飞行员的运动后,引发了对跳伞飞行员运动状况的争论,下列说法正确的是(  )
A.研究物体运动时不一定要选取参考系
B.甲、乙两人的说法中必有一个是错误的
C.参考系只能选择相对于地面静止的物体
D.他们的争论是由于参考系的选取不同而引起的
解析 研究物体运动时一定要选取参考系,才能描述物体的运动,A错误;甲、乙两人的说法都是正确的,他们的争论是由于参考系的选取不同而引起的,选地面为参考系,飞行员沿曲线下落,选飞机为参考系,飞行员沿直线下落,B、C错误,D正确。
A
3.如图所示,一拖挂式房车在小汽车的拖动下沿平直公路匀速行驶。下列说法正确的是(  )
A.选小汽车为参考系,房车是静止的
B.选地面为参考系,房车是静止的
C.选房车为参考系,小汽车是运动的
D.选房车为参考系,路旁的树是静止的
解析 小汽车和房车以相同速度匀速行驶,选小汽车为参考系,房车是静止的,选房车为参考系,小汽车是静止的,故A正确,C错误;选地面为参考系,房车是运动的,故B错误;选房车为参考系,路旁的树是运动的,故D错误。
A
4.在《与朱元思书》中如下片段:“风烟俱静,天山共色。从流飘荡,任意东西。”后两句写的是诗人乘坐着船随江水飘荡,任凭船随水漂去。从物理学角度,若诗人认为船是静止的,他选择的参照物是(  )
A.诗人自己 B.空中飞鸟
C.岸边青山 D.天上云朵
解析 诗人选择的参照物是诗人自己,他认为船是静止的,A正确;诗人选择的参照物是空中飞鸟,船是运动的,B错误;诗人选择的参照物是岸边青山,船是运动的,C错误;诗人选择的参照物是天上云朵,船是运动的,D错误。
C
题组二 空间位置的描述
5.关于坐标系,下列说法不正确的是(  )
A.建立坐标系是为了定量描述物体的位置和位置变化
B.坐标系都是建立在参考系上的
C.坐标系的建立与参考系无关
D.物体在平面内做曲线运动,需要用二维直角坐标系确定物体的位置
解析 建立坐标系的目的是为了定量描述物体的位置和位置变化,故A正确;坐标系必须建立在参考系上,否则无法确定物体的具体位置及位置变化,故B正确,C错误;物体在平面内做曲线运动时,一维坐标系不能反映其位置及位置变化,需建立二维直角坐标系,故D正确。
D
题组三 时间的描述
6.2022年11月29日23时08分,神舟十五号载人飞船成功发射,约10分钟后,载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,神舟十五号载人飞船于11月30日5时42分,成功对接于空间站天和核心舱向前端口,整个对接过程历时约6.5小时。则(  )
A.23时08分指的是时间间隔 B.约10分钟指的是时刻
C.5时42分指的是时间间隔 D.约6.5小时指的是时间间隔
解析 时间间隔对应时间轴上一条线段,时刻对应时间轴上某一个具体点,23时08分指的是时刻,A错误;约10分钟是时间间隔,B错误;5时42分指的是时刻,C错误;约6.5小时指的是时间间隔,D正确。
A
7.2022年12月5日,搭载着航天员陈冬、刘洋和蔡旭哲的神舟十四号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。关于神舟十四号下列数据指时刻的是(  )
A.返回舱于20时09分成功着陆
B.返回舱穿越“黑障”过程中会和地面失联约5分钟
C.神舟十四号整个返回过程约8小时
D.三位航天员此次出征太空历时183天
解析 20时09分指的是着陆的时刻,A正确;5分钟指的是失联的时间间隔,B错误;8小时指的是返回过程的时间间隔,C错误;183天指的是三位航天员在太空的时间间隔,D错误。
BC
8.(多选)仔细观察如图所示的时间数轴,下列说法正确的是(  )
A.第3 s末是指时间数轴上的E点
B.第5 s内是指时间数轴上的EF段
C.前4 s内是指时间数轴上的AE段
D.第2 s内是指时间数轴上的C点
解析 第3 s末是指时间数轴上的D点,A错误;第5 s内是指时间数轴上的EF段,B正确;前4 s内是指时间数轴上的AE段,C正确;第2 s内是指时间数轴上的BC段,D错误。
C
9.(2023·1月浙江选考,3)“神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱成功对接后,在轨运行如图所示,则(  )
综合提升练
A.选地球为参考系,“天和”是静止的
B.选地球为参考系,“神舟十五号”是静止的
C.选“天和”为参考系,“神舟十五号”是静止的
D.选“神舟十五号”为参考系,“天和”是运动的
解析 “神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱成功对接后,在轨绕地球做圆周运动,选地球为参考系,二者都是运动的,A、B错误;“神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱成功对接后,二者相对静止,C正确,D错误。
C
10.特技跳伞运动员的空中造型图如图所示。当运动员保持该造型向下落时,其中一名运动员A俯视大地时,看到大地迎面而来。下列说法正确的是(  )
A.若运动员A以对面的运动员为参考系,他是运动的
B.若运动员A以旁边的运动员为参考系,地面是静止的
C.当他俯视大地时,看到大地迎面而来,是以他自己为参考系的
D.以大地为参考系,运动员是静止的
解析 若运动员A以对面的运动员为参考系,他是静止的,故A错误;若运动员A以旁边的运动员为参考系,地面是运动的,故B错误;当他俯视大地时,看到大地迎面而来,是以他自己为参考系的,故C正确;以大地为参考系,运动员是运动的,故D错误。
AC
11.(多选)在平直公路上,甲以10 m/s的速度运动,乙以5 m/s的速度运动,甲、乙从同一地点出发,则(  )
A.同向运动时,甲观察到乙以5 m/s的速度远离
B.同向运动时,乙观察到甲以5 m/s的速度靠近
C.反向运动时,甲观察到乙以15 m/s的速度远离
D.反向运动时,乙观察到甲以15 m/s的速度靠近
解析 同向运动时,甲观察乙是以甲为参考系,此时乙以5 m/s的速度远离,故A正确;同向运动时,乙观察甲是以乙为参考系,此时甲以5 m/s的速度远离,故B错误;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,故C正确;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,故D错误。
D
12.火炬传递是各种重大体育赛事的重要环节。在某次运动会火炬传递中,观察到同一地点的旗帜和甲、乙两火炬手所传递的圣火火焰如图所示。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
解析 根据旗帜的飘动情况可以判断风向左吹,甲火炬手所传递的圣火火焰向左飘,所以甲火炬手可能相对于旗杆静止,也可能向右运动,还可能向左运动但甲火炬手的运动速度比风速小;乙火炬手所传递的圣火火焰向右飘,表明乙火炬手一定相对于旗杆向左运动,且运动速度比风速大,选项D正确。
ABD
培优加强练
13.(多选)甲、乙、丙三人各乘一个热气球,甲看到楼房匀速上升,乙看到甲匀速上升,丙看到乙匀速下降。那么,从地面上看,甲、乙、丙三人的运动情况可能是(   )
A.甲、乙匀速下降,v乙>v甲,丙停在空中
B.甲、乙匀速下降,v乙>v甲,丙匀速上升
C.甲、乙匀速下降,v乙>v甲,丙匀速下降,且v丙>v乙
D.甲、乙匀速下降,v乙>v甲,丙匀速下降,且v丙解析 甲看到楼房匀速上升,说明甲相对于地面匀速下降。乙看到甲匀速上升,说明乙相对于甲匀速下降,则乙相对于地面匀速下降,且v乙>v甲。丙看到乙匀速下降,丙可能停在空中,也可能向上匀速运动,或匀速下降,只不过下降速度小于乙的速度,故A、B、D正确。

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