内容正文:
第一讲 质点 参考系 时间
【学习目标】
1.知道质点的概念,知道质点是一种理想化物理模型.
2.知道把物体看作质点的条件.
3.理解参考系的概念,知道物体运动具有相对性.
4.知道时刻和时间的区别和联系.
【基础知识】
一、质点
1.机械运动:物体相对于其他物体在空间位置上随时间的变化,叫作机械运动,简称运动.
2.质点:在研究物体的运动时,如果物体各点的运动情况相同(填“相同”或“不相同”),或者它的大小和形状在所研究的问题中可以忽略,这时我们就可以把物体简化为一个有质量的点.用来代替物体的有质量的点叫作质点.
3.理想化模型:根据问题的内容和性质,抓住问题中的主要因素,忽略次要因素,建立一个与实际情况差距不大的理想化模型,是一种重要的科学研究方法.质点是(填“是”或“不是”)一个理想化模型.
4.对质点的理解
(1)质点是用来代替物体的有质量的点,只占有位置而不占有空间,具有被代替物体的全部质量.
(2)质点是一种“理想化模型”,它是对实际物体的一种科学抽象.
5.物体能看成质点的条件
(1)物体的大小、形状对研究结果没有影响或影响可以忽略时.
(2)平动的物体.
(3)当所研究物体的运动涉及的空间远大于物体的尺寸时.
二、参考系
1.参考系:研究一个物体运动时,选来作为参考的物体.
2.同一物体的运动,所选参考系不同,对物体运动的描述就会不同(填“就会不同”或“一定相同”).
3.参考系的选择是任意(填“任意”或“唯一”)的.
4.坐标系:为了定量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.如果物体沿直线运动,建立直线坐标系.
5.选取参考系的意义:静止是相对的,运动是绝对的.要描述一个物体的运动时,首先必须选定参考系,之后才能确定物体的位置、研究物体的运动.对于同一个物体,选择不同的参考系,观察结果往往不同.
6.参考系的选取原则
(1)参考系的选取可以是任意的,但在实际问题中,参考系的选取应以使研究问题尽可能方便、对运动的描述尽可能简单为基本原则.例如研究火车上物体的运动时,一般选取火车作为参考系;研究地面上物体的运动时,一般选取地面或相对于地面静止的物体作为参考系.
(2)在比较不同物体的运动时,应选择同一参考系.
三、时间与时刻
1.时刻:钟表指针指示的一个示数对应着某一瞬间,也就是时刻.
2.时间:两个时刻之间的间隔称为时间.
3.在时间轴上的表示:时间轴上的一个点表示的是某一时刻,时间轴上的一条线段表示的是一段时间(均选填“一个点”或“一条线段”).
4.时间与时刻的关系:两个时刻之间的时间Δt=t2-t1(用t1、t2表示,t1、t2分别表示先后两个时刻).
5.时刻与时间的比较
时刻
时间
在时间轴上的表示
用点表示
用线段表示
描述关键词
“初”“末”“时”,如“第1 s末”“第2 s初”“3 s时”
“内”,如“第2 s内”“前3 s内”
联系
两个时刻之间为一段时间,时间能表示运动的一个过程,好比一段录像;时刻可以显示运动的一瞬间,好比一张照片
【考点剖析】
考点一:质点
例1.在研究下述运动时,能把物体看作质点的是( )
A.研究地球的自转
B.研究乒乓球的旋转
C.研究火车从北京运行到上海
D.研究火车通过大桥所用的时间
【答案】C
【详解】
A.地球在自转的过程中,不能用一个点代替地球,形状和大小不能忽略,A错误;
B.研究研究乒乓球的旋转,要研究各个点的情况,所以乒乓球不能用点来代替,形状和大小不能忽略,B错误;
C.火车的长度相对于北京到上海的距离来说是很小的可以忽略,此时的火车可以看成质点。C正确;
D.火车的长度相对于长江大桥的长度来说不可忽略,不能用一个点代替火车,D错误。
故选C。
考点二:参考系
例2.如图所示,我国“天舟一号”货运飞船发射飞往太空,与“天宫二号”空间实验室成功对接,开展推进剂在轨补加、空间科学和技术等试验验证。下列有关说法中正确的是( )
A.对接过程中,“天舟一号”和“天宫二号”都可视为质点
B.对接成功后,研究它们的运行周期时,可以视为质点
C.对接成功后,“天舟一号”和“天宫二号”就静止在太空中
D.对接成功后,以“天舟一号”为参考系,“天宫二号”在做匀速运动
【答案】B
【详解】
A.对接过程中,“天舟一号”和“天宫二号”的大小不能忽略不计,都不可视为质点,选项A错误;
B.对接成功后,研究它们的运行周期时,它们的大小可忽略不计,可以视为质点,选项B正确;
C.对接成功后,“天舟一号”和“天宫二号”仍绕地球做圆周运动,不是静止在太空中,选项C错误;
D.对接成功后,以“天舟一号”为参考系,“天宫二号”处于静止状态,选项D错误。
故选B。
考点三:时间与时刻
例3.下列说法正确的是( )
A.我们