1.1 空间和时间-2021-2022学年高一物理精讲精练（2019鲁科版必修第一册）（解析版）

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1.1 空间和时间

考点精讲

考点 1：机械运动　参考系

1.选取参考系的必要性

只有选取了参考系，物体的运动才具有实际意义，也就是说，只有选择了参考系，物体的运动才具有

唯一性，物体的运动规律才能唯一确定．

2．参考系选取的三原则

（1）任意：参考系的选取是任意的，任何物体都可以被选作参考系．

（2）方便：参考系的选取应该遵循方便性原则和简单性原则，也就是说，无论将哪一个物体选作参

考系，应该使问题的研究更方便、更简单，杜绝使问题复杂化的情况．

（3）实用：一般选取地面为参考系．

【例 1】　如图所示是某型号战斗机在空中加油的情形，以下列的哪个物体为参考系，可以认为加油

机是运动的(　　)

A．战斗机

B．地面上的房屋

C．加油机中的飞行员

D．战斗机里的飞行员

【解析】B　加油机相对于战斗机位置不变，以战斗机为参考系，加油机是静止的，A错误；加油机

相对于地面上的房屋位置不断变化，以地面上的房屋为参考系，加油机是运动的， B正确；加油机相对于

加油机中的飞行员位置不变，以加油机中的飞行员为参考系，加油机是静止的， C错误；加油机相对于战

斗机里的飞行员位置不变，以战斗机里的飞行员为参考系，加油机是静止的，D错误．

【技巧与方法】

物体运动情况的判断方法

1 确定研究对象．

2 根据题意确定合适的参考系．

3 分析被研究物体相对于所选参考系的位置变化情况．

【针对训练】

1．(多选)甲、乙、丙三架观光电梯，甲中乘客看一高楼在向下运动，乙中乘客看甲在向下运动，丙中

乘客看甲、乙都在向上运动，这三架电梯相对地面的运动情况可能是(　　)

A．甲向上、乙向下、丙不动

B．甲向上、乙向上、丙不动

C．甲向上、乙向上、丙向下

D．甲向上、乙向上、丙也向上，但比甲、乙都慢

【解析】BCD　先自己画出情景示意图，借助图景分析理解．电梯中的乘客看其他物体时，是以自己

所乘的电梯为参考系，甲中乘客看高楼向下运动，说明甲相对于地面一定在向上运动，同理，乙看到甲在

向下运动，说明乙相对地面也是向上运动，且运动得比甲更快．丙电梯无论是静止，还是在向下运动，或

者以比甲、乙都慢的速度在向上运动，则丙中乘客看见甲、乙两电梯都会感到是在向上运动．

考点 2：空间位置的描述

1.建立坐标系的两条原则

（1）坐标原点应建立在参考系上．

（2）对坐标方向的选取要使对物体运动规律的描述尽量简便．

2．坐标系的种类

（1）一维坐标系：如果物体沿直线运动，以这条直线为 x轴，在直线上规定原点、正方向和标度，建

立一维坐标系，如图甲所示．

（2）二维坐标系：当物体在某一平面内做曲线运动时，需要用两个相互垂直的坐标确定它的位置，

即二维坐标系(平面坐标)，如图乙所示．

（3）三维坐标系：当物体在空间内运动时，如踢出的足球在空中运动，需要采用三个坐标确定它的

位置，即三维坐标系(空间坐标)，如图丙所示．

甲．一维坐标系　乙．二维坐标系　丙．三维坐标系

【例 2】　如图所示是为了定量研究物体的位置变化作出的坐标轴(x轴)．在画该坐标轴时规定原点在

某长直公路上某广场的中心，公路为南北走向，规定向北为正方向．坐标轴上有两点 A和B，A点的位置

坐标为 xA＝5 m，B点的位置坐标为 xB＝－3 m，下列说法中正确的是(　　)

①A点位于广场中心南边 5 m 处；② A点位于广场中心北边 5 m 处；③ B点位于广场中心南边 3 m 处；

④B点位于广场中心北边 3 m 处．

A．①③　　　　　　　 B．②④

C．①④ D．②③

【点拨】①在直线坐标系上，要明确坐标原点、正方向和单位长度．

② 根据位置坐标确定所在位置到坐标原点的距离．

【解析】D　坐标值的正、负只表示方向，正号表示方向与所规定的正方向相同，负号表示方向与所

规定的正方向相反．本题中规定原点在某长直公路上某广场的中心，向北为正方向，A点的坐标为正

值，表示 A点位于广场中心北边 5 m 处，②正确，B点的坐标为负值，表示 B点位于广场中心南边 3

m处，③正确，故正确选项为 D.

【技巧与方法】

描述物体空间位置的方法

1 选定参考系，以参考系为坐标原点，建立坐标系，应明确坐标轴的正方向及其标度大小．

2 根据物体相对参考系的距离及方位，在坐标系中找出与物体位置相对应的坐标点．

【针对训练】

2．一个小球从距地面 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，向下方向为坐标轴的正方向．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】B　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

为地面，坐标为 2 m，C点为接住点，坐标为 1 m，所以选项 B正确．

3．如图所示，某人从学校门口 A处开始散步，先向南走了 50 m 到达B处，再向东走100 m 到达C处，

最后又向北走了 150 m 到达D处，则 A、B、C、D各点位置如何表示？

【解析】本题考查坐标系的建立方法．可以以 A点为坐标原点，向东为x轴的正方向，向北为 y轴的

正方向建立坐标系，如图所示，则各点坐标为 A(0,0)，B(0，－50 m)，C(100 m，－50 m)，D(100 m,100

m)．

考点 3：时间的描述

1.时刻与时间的区别和联系

时刻时间(间隔)

区

别

时刻对应于物体所处的

位置或状态时间(间隔)对应于物体所经历的某段过程

时刻只有先与后，而没

有长短之分时间(间隔)没有先与后的区别，只有长短之分

在时间轴上，时刻用一

个点表示在时间轴上，时间用线段表示

联

系

(1)两个时刻的间隔即

为时间

(2)时间能够展示物体运动的一个过程，好比是一段录

像；时刻可以显示物体运动的一个瞬间，好比是一张照

片．由一张张连续的照片可以组成录像，一系列连续时刻

的积累便构成了时间

2.用时间轴表示时间和时刻

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