内容正文:
第1讲 质点与参考系
图为天舟四号货运飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接示意图。
2022年5月10日凌晨1时56分,长征七号运载火箭托举着天舟四号货运飞船腾空而起。在历经数小时的飞行后,早晨8时54分,天舟四号成功对接空间站天和核心舱后向端口。这是2022年中国空间站建造任务的首次发射,标志着中国空间站正式开启全面建造。与神舟载人飞船不同,天舟货运飞船只运货、不送人,大家亲切地称它为空间站的“快递小哥”。
1. 天舟四号和空间站对接过程中,能把它们看成点吗?
2. 研究天舟四号发射过程中的运动轨迹,可以把天舟四号点吗?
提示:不能 能
知识点一 物体和质点
1.机械运动:物体的空间位置随时间的变化,是自然界中最简单、最基本的运动形态。
2.物质和物体:物质由分子、原子等组成;物体是物质的聚集状态。
3.质点:用来代替物体的有质量的点。
4.把物体看成质点的条件:当物体的大小和形状对研究问题的影响可以忽略时,可以把物体看成质点。
知识点二 参考系
1.定义:在描述物体的运动时,被选定作为参考,假定不动的物体叫作参考系。
2.选取原则:描述一个物体的运动时,参考系可以任意选择。
通常情况下,在讨论地面上物体的运动时,都以地面作为参考系。
3.静止的相对性:自然界的一切物体都处于永恒的运动中,运动是绝对的,静止是相对的。
例题1.在2022年北京冬奥会上,每一个项目都展现了选手不断挑战自我极限的奥运精神,可谓是速度与激情的结合。下列关于运动员的叙述正确的是( )
A.研究高山滑雪运动员滑行快慢时,不能把运动员视为质点
B.研究自由式滑雪空中动作时,可以把运动员视为质点
C.研究速度滑冰运动员过弯道技术可以把运动员视为质点
D.裁判员给花样滑冰运动员打分,不能把运动员视为质点
【答案】D
【解析】
A.研究高山滑雪运动员滑行快慢时,由于滑行距离远大于运动员自身大小,能把运动员视为质点,A错误;
B.研究自由式滑雪空中动作时,需要考虑到身体不同部位的动作,不可以把运动员视为质点,B错误;
C.研究速度滑冰运动员过弯道技术时,需要考虑到身体不同部位的动作,不可以把运动员视为质点,C错误;
D.裁判员给花样滑冰运动员打分,需要考虑到身体不同部位的动作,不能把运动员视为质点,D正确。
故选D。
对点训练1. 在伦敦举行的世界斯诺克大师赛首轮比赛中,我国选手丁俊晖击球瞬间如图所示,下列关于台球的说法正确的是( )
A.因为台球比较小,所以一定可以把它看成质点
B.丁俊晖在击球时可以把台球看成质点
C.解说员在解说进球路线时可以把台球看成质点
D.丁俊晖在分析台球转动时可以把台球看成质点
【答案】C
【解析】物体能否看成质点,要看物体的大小和形状在所研究的问题中起主要作用还是起次要作用,故A错误;丁俊晖在击球时,需要考虑击球的位置,因此不能把台球看成质点,故B错误;解说员在解说进球路线时,只需说明球的行进轨迹,因此可以把台球看成质点,故C正确;丁俊晖在分析台球转动时,需要考虑球的旋转情况对路线的影响,因此不可以把台球看成质点,故D错误。
例题2. (多选)自然界一切物体都处于永恒的运动中,要描述一个物体的运动,首先要选定参考系,下列关于参考系的选取正确的是( )
A.“一江春水向东流”说的是水相对于岸(或地面)的运动
B.“月亮在云中穿行”说的是月亮相对云的运动
C.“太阳东升西落”说的是太阳相对地球的运动
D.“桥流水不流”说的是水相对于桥的运动
【答案】ABC
【解析】
“一江春水向东流”选取的参考系是河岸,说的是水相对于岸(或地面)的运动,选项A正确;“月亮在云中穿行”选取的参考系是云,说的是月亮相对云的运动,选项B正确;“太阳东升西落”说的是太阳相对地球的运动,选项C正确;“桥流水不流”选取的参考系是水,说的是桥相对于水的运动,选项D错误.
对点训练2.如图所示,由于风的存在,河岸上的旗帜向右飘,在河面上的两条船上的旗帜分别向右和向左飘,两条船的运动状态是( )
A.A船肯定向左运动 B.A船肯定是静止的
C.B船肯定向右运动 D.B船可能是静止的
【答案】C
【解析】
因为河岸上的旗帜向右飘,可判断出风是从左向右刮的.A船上旗帜向右,有三种可能:一是A船不动,风把旗帜刮向右侧;二是A船向左运动,风向相对于旗帜向右,把旗帜刮向右侧;三是A船向右运动但运动的速度小于风速,此时风仍能把旗帜刮向右侧,故A、B错误.B船旗帜向左飘,说明B船一定向右运动,而且运动的速度大于风速,故C正确,D错误.
一、质点
1.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.
2.物体能看成质点的条件
(1)物体的大小