第一章1質(zhì)點、參考系和坐標系

1、第一章運動的描述1質(zhì)點、參考系和坐標系學(xué)習(xí)目標重點難點1.理解質(zhì)點的概念，知道物體可看成質(zhì)點的條件.2.理解參考系的概念，知道運動具有相對性.3.理解坐標系概念，會用一維坐標系定量描述物體的位置以及位置的變化.4.體會物理模型在探究自然規(guī)律中的作用.重點1.質(zhì)點模型是怎么建立的.2.參考系的重要性和運動的相對性.難點1.正確判斷一個物體是否可以看成質(zhì)點.2.在不同的參考系中描述物體的運動.知識點一物體和質(zhì)點提煉知識1機械運動物體的空間位置隨時間的變化2質(zhì)點(1)定義：忽略物體的大小和形狀，突出“物體具有質(zhì)量”這個要素，把它簡化為一個有質(zhì)量的物質(zhì)點(2)物體視為質(zhì)點的條件：物體的大小和形狀可以忽

2、略或物體上任意一點的運動可代替整個物體的運動判斷正誤1很小的物體不一定能看成質(zhì)點()2形狀規(guī)則的物體一定能看成質(zhì)點()3做直線運動的物體一定能看成質(zhì)點()小試身手1(多選)關(guān)于質(zhì)點，下列說法中正確的是()A質(zhì)點就是一個體積很小的球B只有很小的物體才能視為質(zhì)點C質(zhì)點不是實際存在的物體，只是一種“理想模型”D大的物體有時可以視為質(zhì)點答案：CD知識點二參考系提煉知識1運動與靜止的關(guān)系自然界的一切物體都處于永恒的運動中，絕對靜止的物體是不存在的運動是絕對的2參考系(1)定義：在描述物體的運動時，被選定做參考、假定為不動的其他物體(2)選取原則：參考系可以任意選取，一般以地面為參考系但在具體問題中，要考

3、慮研究問題的方便性(3)參考系對觀察結(jié)果的影響：選擇不同的參考系觀察同一個物體的運動，觀察結(jié)果會有所不同判斷正誤1研究同一物體的運動時，不論選取怎樣的參考系，其結(jié)論是相同的()2參考系可任意選取，而研究物體的運動時(如汽車加速)通常以地面為參考系()3自然界中沒有絕對靜止的物體()小試身手2.在電視連續(xù)劇西游記中，常常有孫悟空“騰云駕霧”的鏡頭，這通常是采用“背景拍攝法”：讓“孫悟空”站在平臺上，做著飛行的動作，在他的背后展現(xiàn)出藍天和急速飄動的白云，同時加上煙霧效果；攝影師把人物動作和飄動的白云及下面的煙霧等一起攝入鏡頭放映時，觀眾就感覺到“孫悟空”在“騰云駕霧”這時，觀眾所選的參考系是()A

4、“孫悟空” B平臺C飄動的云 D攝影師答案：C知識點三坐標系提煉知識1建立目的為了定量地描述物體的位置及位置的變化2直線運動的描述建立直線坐標系，在直線上規(guī)定原點、正方向和單位長度判斷正誤1描述直線運動，一般建立直線坐標系()2物體在某平面內(nèi)做曲線運動時，應(yīng)當用平面直角坐標系描述()3描述花樣滑冰運動員的位置，應(yīng)用直線坐標系()小試身手3一個小球從距地面4 m高處落下，被地面彈回，在距地面1 m高處被接住坐標軸的原點定在拋出點正下方2 m處，設(shè)向下的方向為坐標軸的正方向，則小球的拋出點、落地點、接住點的坐標分別是()A2 m，2 m，1 m B2 m，2 m，1 mC4 m，0，1 m D4

5、m，0，1 m答案：B拓展一對質(zhì)點的理解人類居住的地球在繞太陽公轉(zhuǎn)，同時又在自轉(zhuǎn)因此，地球的各部分離太陽的遠近在不斷變化(1)在研究地球繞太陽公轉(zhuǎn)時，我們能不能把地球看作一個“點”來處理，為什么？此時能忽略地球的質(zhì)量嗎？提示：在研究地球公轉(zhuǎn)時，由于地球的大小而引起的地球各個部分的差異很小，可以忽略不計，也就是說可以忽略地球的大小，這時可以把它視為一個“點”如果同時把物體的質(zhì)量也忽略掉，物體的受力、運動等情況就不好分析了，故此時是不能把物體的質(zhì)量忽略掉的(2)如果研究地球的自轉(zhuǎn)，能否將地球視為“點”？提示：研究地球的自轉(zhuǎn)，不可以將地球視為質(zhì)點1質(zhì)點的特點(1)質(zhì)點不同于幾何“點”：質(zhì)點是用來代替

6、物體的有質(zhì)量的點，其特點是具有質(zhì)量，沒有大小、體積、形狀，它與幾何“點”有本質(zhì)的區(qū)別(2)質(zhì)點是一種“物理模型”物理模型是在物理研究中，突出問題的主要方面，忽略次要因素而建立的理想化模型，是物理學(xué)經(jīng)常采用的一種科學(xué)研究方法，質(zhì)點就是典型的物理模型之一物理模型作為一種理想模型，是為了研究問題方便而對實際問題的科學(xué)抽象，實際中并不存在2實際物體視為質(zhì)點的常見情況【典例1】下列關(guān)于質(zhì)點的說法正確的是()A質(zhì)點是客觀存在的一種物體，其體積比分子還小B很長的火車一定不可以看作質(zhì)點C為正在參加吊環(huán)比賽的運動員打分時，裁判們可以把運動員看作質(zhì)點D如果物體的形狀和大小對所研究的問題無影響，即可把物體看作質(zhì)點解

7、析：質(zhì)點是一種理想化的物理模型，沒有大小和形狀，故A錯誤；一個物體能不能看作質(zhì)點關(guān)鍵是看物體的形狀或大小在所研究的問題中是否可以忽略，研究火車從北京開往上海的時間，火車可以看成質(zhì)點，故B錯誤；吊環(huán)比賽要考慮運動員的動作，故此時不能看作質(zhì)點，故C錯誤；如果物體的形狀和大小對所研究的問題無影響，即可把物體看作質(zhì)點，故D正確答案：D題后反思一個物體是否可以看作質(zhì)點的判斷方法1看物體的大小和形狀對所研究的問題有無影響，如果無影響或影響不大，該物體可以視為質(zhì)點，否則不能視為質(zhì)點2一般情況下，平動的物體可以看作質(zhì)點，轉(zhuǎn)動的物體不能看作質(zhì)點3當物體的大小遠小于所研究的范圍時，該物體可以看作質(zhì)點1在研究物體運

8、動時，下列物體可看作質(zhì)點的是()A研究校運動會上跳高運動員的過桿動作B研究火車全部通過長江大橋所需的時間C研究“嫦娥二號”衛(wèi)星的運動軌跡D研究跳水運動員的入水動作解析：該題可通過以下表格逐一分析.選項過程分析結(jié)論A研究運動員的過桿動作，主要看運動員的肢體動作、過桿技巧B火車過橋時間需要考慮火車的長度C研究“嫦娥二號”衛(wèi)星的運動軌跡時，衛(wèi)星的大小、形狀可以忽略D研究跳水比賽，主要看運動員的肢體動作、跳水技巧答案：C22013年8月31日到9月12日，遼寧省成功舉辦了第十二屆全運會在本次全運會上，下列人或物體可以看成質(zhì)點的是()A研究花樣游泳運動員的動作B研究百米賽跑運動員的起跑動作C研究運動員在

9、射擊時，子彈從射出到擊中靶心所用時間D研究對方運動員打過來的乒乓球的轉(zhuǎn)動解析：首先，要明確題目中給定的每個運動的研究目的，如動作、速度、時間、轉(zhuǎn)動等；然后，看物體本身的大小和形狀對所研究的運動是否有影響以研究運動員的動作、姿勢是否優(yōu)美為目的，運動員的身軀、四肢是研究對象，不能看成質(zhì)點，選項A、B錯誤；以研究子彈擊中靶心所用時間為目的，子彈本身的形狀大小可忽略不計，可以看成質(zhì)點，選項C正確；以研究乒乓球的轉(zhuǎn)動為目的，乒乓球的形狀大小不可忽略，不能看成質(zhì)點，選項D錯誤答案：C拓展二對參考系的理解在奔馳的大巴中，小偉看著窗外說：“快看，樹在飛快地往后跑！”小霞看了說：“不對，是我們和汽車在往前跑，樹

10、怎么會動呢！”老師笑瞇瞇地說：“你們說的都對！”你同意老師的說法嗎？為什么？提示：同意對于一個物體，其運動情況的描述，取決于所選的參考系，選取的參考系不同，對同一物體運動的描述也往往不同1選取參考系的意義要描述一個物體的運動，必須選好參考系，只有選定參考系后，才能確定物體的位置、研究物體的運動2參考系的選取原則(1)參考系的選取是任意的，在實際問題中，參考系的選擇原則應(yīng)以觀測方便和使運動的描述盡可能簡單為基本原則(2)研究地面上物體的運動時，一般情況下選擇地面或地面上靜止不動的物體為參考系，此時參考系可以省略不寫(3)要比較不同物體的運動情況時，必須選擇同一個參考系特別說明解題過程中，如果選地

11、面作為參考系可以不指明，但選其他物體作為參考系時必須指明【典例2】熱氣球運動起源于18世紀的法國，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項目在一次觀光游覽中，甲、乙、丙三人各乘一個熱氣球，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、丙的運動情況說法正確的是()A甲、乙勻速下降，v乙v甲，丙勻速下降，且v丙v甲C甲、乙勻速下降，v乙v甲，丙勻速上升D以上說法均不對解析：樓房和地面相當于同一參考系，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

12、下降，且v丙v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v乙綜上所述，C正確答案：C1(多選)2012年6月18日，載著景海鵬、劉旺、劉洋三名航天員的“神舟九號”飛船與“天宮一號”目標飛行器實現(xiàn)自動交會對接，這是中國實施的首次載人空間交會對接，“神九”與“天宮”對接時，兩者要保持一樣的運行速度下列說法正確的是()A以“神九”為參照物，“天宮”是靜止的B以“天宮”為參照物，“神九”是靜止的C以地球為參照物，“天宮”是靜止的D以“天宮”為參照物，地球是靜止的解析：“神九”和“天宮”速度一樣，所以從“神九”看“天宮”或從“天宮”看“神九”都不動，就像靜止一樣，也就是相對

13、靜止就像你坐車，車和你都在動，但你們速度一樣，所以你相對車不會移動以地球為參照物，或以“天宮”為參照物，“天宮”、地球都是高速運動的答案：AB2第一次世界大戰(zhàn)期間，一名法國飛行員在2 000 m高空飛行時，發(fā)現(xiàn)臉旁有一個小東西，他以為是一只小昆蟲，敏捷地把它一把抓過來，令他吃驚的是，抓到的竟是一顆子彈飛行員能抓到子彈，是因為()A飛行員的反應(yīng)快B子彈相對于飛行員是靜止的C子彈已經(jīng)飛得沒有勁了，快要停止運動了D飛行員的手有勁解析：因為高速運動的飛機駕駛員與子彈一起飛行，子彈相對于飛機的位置沒有發(fā)生改變，所以子彈相對于飛機是靜止的，這是飛機駕駛員伸手能抓到一顆子彈的原因，故選項ACD錯誤，選項B正

14、確答案：B拓展三常見的坐標系1坐標系建立的三要素是什么？提示：原點、正方向、單位長度2在坐標系中物體位置的變化與坐標原點的位置有關(guān)嗎？提示：無關(guān)，物體位置的變化用物體位置坐標之差來表示，與坐標原點的位置無關(guān)1坐標系的種類分類適用的運動建立方法直線坐標系物體沿直線運動，即做一維運動時在直線上規(guī)定原點、正方向和單位長度，就建立了直線坐標系平面坐標系物體在某一平面內(nèi)做曲線運動時在平面內(nèi)畫兩條相互垂直的數(shù)軸(x軸與y軸)，即可組成平面直角坐標系物體的位置由兩個數(shù)確定空間坐標系物體在空間內(nèi)運動時在空間畫三個相互垂直的數(shù)軸(x軸、y軸和z軸)，即可組成三維坐標系這時物體的位置由三個數(shù)來確定2.舉例分析如圖

15、所示為三種不同的坐標系，其中：甲中M點位置坐標為x2 m；乙中N點位置坐標為x3 m，y4 m；丙中P點位置坐標為x3 m，y4 m，z2 m.特別說明物體位置的實際變化與坐標系原點的選取、坐標軸正方向的規(guī)定無關(guān)【典例3】湖中O點有一觀察站，一小船從O點出發(fā)向東行駛4 km，又向北行駛3 km，則O點的觀察員對小船位置的報告最為精確的是()A小船的位置變化了7 kmB小船向東北方向運動了7 kmC小船向東北方向運動了5 kmD小船的位置在東偏北37方向，5 km處解析：如果取O點為坐標原點，東方為x軸正方向，北方為y軸正方向，則小船的位置坐標為(4 km，3 km)或x4 km，y3 km，小船雖然運動了7 km，但在O點的觀察員看來，它離自己的距離 km5 km，方向要用角度表示，sin 0.6，因此37，如圖所示，故D正確答案：D1在60周年國慶盛典上，游行的隊伍和彩車依次從天安門前經(jīng)過，以北京長安街為坐標軸，向西為正方向，以長安街中心為坐標原點O，建立一維直線坐標系一輛彩車最初在原點以東3 km處，一段時間后行駛到原點以西2 km處這輛彩車的最初位置和最終位置的坐標分別是()A3 km；2 km B3 km；2 kmC3 km；2 km D3 km；2 km解析：坐標軸的正方向向西，則位置在原點以西為正，在原點以東為負彩車最初在原點以東且距原點3 km處，所以最初