内容正文:
第一章 运动的描述
第1节 质点 参考系和坐标系
一、机械运动
1.运动:运动是宇宙中的普遍现象.从广义来讲,宇宙中的一切物体都是运动的,没有绝对静止的物体;从狭义来说,运动是指机械运动.
2.静止:一个物体相对于另一个物体的位置没有改变,我们就说它是静止的.静止都是相对运动而言的,不存在绝对静止的物体.
3.机械运动
(1)定义:一个物体相对于另一个物体的位置的改变叫做机械运动,简称运动.
(2)形式:机械运动包括平动、转动和振动等运动形式.
(3)分类:按照运动轨迹可以分为直线运动和曲线运动.
例:下列各种现象中不属于机械运动的是( )
A.飞机在天空中飞行 B.月球绕地球公转
C.树上苹果由绿变红 D.河水在河中流
解析:A.飞机的飞行运动,飞机相对于地面的位置发生了变化,是机械运动,故A不符合题意;B.月球绕地球公转,相对于地球而言月亮的位置发生了变化,是机械运动,故B不符合题意;C.苹果由绿变红属于色彩的变化,不是机械运动,故C符合题意;D.河水在河中流,水相对于河岸的位置发生了变化,是机械运动,故D不符合题意.
答案:C
二、质点
1.定义:用来代替物体的有质量的点.
2.特点:
(1)“具有质量”和“占有位置”,但没有大小,它的质量就是它所代替的物体的质量.
(2)质点没有体积或形状,因而质点是不可能转动的.任何转动的物体在研究其自转时都不可简化为质点.
(3)质点不一定是很小的物体,很大的物体也可简化为质点.同一个物体有时可以看作质点,有时又不能看作质点,要具体问题具体分析.
3.物体可以看成质点的条件:如果在研究的问题中,物体的形状、大小及物体上各部分运动的差异是次要或不起作用的因素,就可以把物体看做一个质点.
例:下列情况中的运动物体,不能被看成质点的是( )
A.研究飞往火星宇宙飞船的最佳运行轨道
B.计算从北京开往上海的一列火车的运行时间
C.调整人造卫星的姿态,使卫星的照相窗口对准地面
D.研究各大行星绕太阳公转的周期
解析:A.研究飞往火星宇宙飞船的最佳运行轨道时,飞船的形状对于轨道没有影响,可以忽略,能看成质点,故A不符合题意;B.计算从北京开往上海的一列火车的运行时间,火车的大小和形状可以忽略,能看成质点,故B不符合题意;C.调整人造卫星的姿态,卫星的形状和大小为研究的问题不可以忽略,不能看成质点,故C符合题意;D.研究各大行星绕太阳公转的周期时,行星的大小相对于运动的轨迹可以忽略不计,能看成质点,故D不符合题意.
答案:C
三、参考系
1.定义:在描述一个物体的运动时,选来作为标准的另外的某个物体叫做参考系.
2.选择参考系的原则
(1)任意性原则:参考系的选择是任意的.
(2)简单方便原则:在研究实际问题时,选取参考系的基本原则是能对研究对象的运动情况的描述得到尽量的简化,能够使解题显得简捷.
(3)同一性原则:当比较两个物体的运动情况时,必须选择同一个参考系.
例:2019年1月3日上午10点26分,“嫦娥四号”探测器成功着陆月球背面的预选着陆区,这是人类首次在月球背面软着陆.探测器在地球发射场发射阶段通过运载火箭上的摄像头观察到地面正在向下运动,此时我们选取的参考系是( )
A.地面 B.运载火箭
C.发射架 D.发射场内的树木
解析:探测器在地球发射场发射阶段通过运载火箭上的摄像头观察到地正在向下运动,说明地面相对火箭在向下运动,故选择的参考系是运载火箭,故B正确ACD错误.
答案:B
四、坐标系
为了定量地描述物体的位置及位置的变化,需要在参考系上建立适当的坐标系.
例:从一深为4m的井中用水桶提水,出井口后又将水桶提升了1m,选井口处为坐标原点,水桶竖直向上提升的线路为x轴,向上为正方向.则水桶在水面时的位置坐标是________m.最后水桶的位置坐标是________m.
解析:由题意可知,选井口处为原点,向上为正;则水桶在水面时的在井口的下方,离进口的距离为4m;故坐标值为-4m;出井后,离地面1m;方向向上,故坐标值为1m.
答案:-4 1
第2节 时间和位移
一、时刻和时间间隔
1.时刻:时刻是指某一瞬时,可以用数轴上的点表示
2.时间:时间指两个时刻之间的间隔,在数轴上用一段线段来表示.
以下说法中表示时刻的是( )
A.前三秒 B.第三秒末 C.第三秒内 D.最后三秒
解析:A.前三秒,从0初到3 s末所经历的时间为3s,为时间,故A错误;B.在第三秒末在时间数轴上的“3”坐标点表示的是时刻,故B正确;C.“第三秒内”是指从2s末到3s末,长为1 s的一段时间,故C错误;D.最后3秒指的是一段时间间隔,这段时间为3s,故D错误.
答案