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2019-2020学年高中物理人教版必修1知识点方法学与练
专题1.1 质点、参考系、位移和路程(方法精细讲学)
目录
★ 知识点一 质点 1
★ 知识点二 参考系 1
★ 知识点三 位移与路程 2
★ 知识点一 质点
1.质点: 在某些情况下,我们只强调物体的质量,不考虑物体的形状和大小(形状和大小我们所研究的对象没有影响,则可以忽略不计),那么我们就可以用“质点“这个物理量来描述物体。
2.注意要点:
(1)物理学中“质点”与几何中的“点”不同,前者有质量(表示的是实物),后者不考虑质量,但都有空间位置(课本后面学到坐标系表示质点位置及其变化)。
(2)质点是理想化模型(实际并不存在,是我们为了研究问题方便而假设的),质量是主要因素或关键因素,形状和大小等是次要因素或无关因素。
(3)质点所表示的物体,它的质量可大可小,能表示一粒米(甚至质量更小的物体),也能表示地球(甚至质量更大的物体),它的形状大小任意,无关紧要。
(4)考题中让你判断质点,不管描述的物体形状多好多次,大小是很大还是很小,只要跟文字描述的对象无关就不用考虑。例如求一列火车从南京到北京的时间,由于火车的长度远远小于南京到北京的距离,所以火车的长度和大小就不用考虑。如果计算跳水运动员的成绩,成绩包括他的动作,入水的水花等等,这时候就不能把运动员看作质点。
(5)在解题中判断质点的时候,可以用假设法。根据上例跳水运动员,如果把跳水运动员看作质点,就观察不到动作(形状大小被忽略),就不能给出跳水成绩,这与计算运动员成绩相矛盾,故计算跳水运动员的成绩不能把运动员看作质点。
(6)判断物体是否可以作为质点的通用方法
①物体的大小和形状对所研究运动的影响可以忽略不计(根据定义);
②平动物体一般可以视为质点,各点的运动情况相同;
③物体有转动,但相对平动而言,可以忽略时,也可以将物体视为质点,例如地球自转不能视为质点,地球公转能视为质点。
【例题1】在物理学研究中,有时可以把物体看成质点,以下说法正确的是( )
A. 研究地球公转时,可以把地球看成质点 B. 研究车轮的转动时,可以把车轮看成质点
C. 研究火车过桥所需时间时,可以把火车看成质点 D. 研究网球的旋转时,可以把网球看成质点
【例题2】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、质量很小的物体才可看成质点
C.不论物体的质量多大,只要物体的形状和大小对所研究的问题没有影响或影响可以不略不计,就可以看成质点
D.在研究地球自转时,可以把地球看成质点
★ 知识点二 参考系
1.参考系:要描述一个物体A是否运动还是静止,首先我们要选取另一个物体B(不能取本身)作为参考。那么物体B就是物体A的参考系。若A相对于B来说,A的位置变化了,那么可以说,以B为参考系,A运动了。若A相对于C位置没有变化,那么以C为参考系,A是静止。
2.注意要点:
(1)一个物体可以说是静止也可以说在运动,这是选取不同参考系的结果;
(2)运动是绝对的,静止是相对的;
(3)参考系本身可以是静止也可以是运动。但被选作参考系时,它就会被假定静止,并且它的选取是任意的,一般以地面为参考系。
(4)解题方法:判断参考系时,我们先要找出研究对象,然后判断研究对象的动作,相对于题目所给的哪一个物体的位置发生了变化(位移、速度是否发生了变化),那么那个物体就是参考系。例如“轻舟已过万重山”,轻舟是以哪个物体作为参考系的。
①分析第一步:研究对象是轻舟;
②第二步:研究对象的动作是过万重山;
③第三步,研究对象相对万重山的位置发生了变化(根据‘过’),那么万重上就是参考系。
【例题3】下列关于运动的描述中,参考系的选取正确的的是( )
A.诗句“飞流直下三千尺”,是以飞流为参考系的
B.“钱塘观潮时,观众只觉得潮水扑面而来”,是以潮水为参考系的
C.“两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山”,是以万重山为参考系的
D.升国旗时,观察到国旗冉冉升起,观察者是以国旗为参考系的
【例题4】(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;丙中乘客看到甲、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
★ 知识点三 位移与路程
1.位移:表示物体(质点)的位置变化的物理量,用从初位置指向末位置的有向线段表示。
2.路程:物体运动轨迹的长度
3.注意要点:
(1)位移是矢量,既有大小