内容正文:
第一章 运动的描述物理
第1节 质点 参考系
[学习目标] 1.理解什么是质点,了解质点是一种理想化的物理模型,掌握物体能被看成质点的条件(物理观念).2.理解什么是参考系,并通过具体实例体验物体运动在不同参考系中的相对性(科学思维).
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,叫作机械运动,简称运动.
2.质点
(1)定义:在某些情况下,可以忽略物体的__大小__和__形状__,把它简化为一个具有__质量__的点,这样的点叫作质点.
(2)把物体看成质点的条件:物体的大小和形状等因素__不影响__所研究的问题时,就可以把物体看成质点.
知识点二 参考系
1.运动与静止的关系
(1)自然界中的一切物体都处于永恒的运动中,即运动是__绝对的__,而静止是__相对的__.
(2)描述某一个物体的运动时,总是相对于其他物体而言的,这便是运动的__相对性__.
2.参考系
(1)定义:在描述物体的运动时,用来作__参考__的物体.
(2)选取原则:参考系可以__任意__选取,一般以地面为参考系.但在具体问题中,要考虑研究问题的方便性.
(3)参考系对观察结果的影响:选择不同的参考系观察同一个物体的运动,观察结果会有所__不同__.
1.判断下列说法的正误.
(1)只有体积很小的物体才可以看作质点,体积较大的物体不能看作质点.(×)
(2)质点是一个理想化模型,实际上是存在的.(×)
(3)只能选择静止的物体作为参考系.(×)
(4)自然界没有绝对静止的物体.(√)
2.如图所示,观察图中所展现的生活情境,回答下列问题.
(1)在汽车行驶过程中,小华和司机的相对位置__没变__(选填“变化”或“没变”),所以说小华相对于司机是__静止__(选填“运动”或“静止”)的.
(2)在汽车行驶过程中,小华和小明的相对位置__变化__(选填“变化”或“没变”),所以说小华相对于小明是__运动__(选填“运动”或“静止”)的.
考点一 对质点的理解
【例题1】 如图所示的物体或人,在各选项的研究情境中可以看成质点的是( )
A.甲图是高速列车,在研究进站列车的各节车厢停靠位置时
B.乙图是绕地球运动的“北斗”导航卫星,在研究卫星运行周期时
C.丙图是单杠比赛中的体操运动员,评委在评判他的技术动作时
D.丁图是正在演出的芭蕾舞演员,观众在欣赏他们的舞蹈表演时
思维导引:判断物体能否被看成质点,主要是看物体的大小和形状对所研究的问题有无影响或影响可否忽略不计.
答案 B
解析 研究进站列车的各节车厢停靠位置时,列车的大小不能忽略,不能把列车看成质点,选项A错误;研究绕地球运动的“北斗”导航卫星的周期时,卫星的大小能忽略,能把卫星看成质点,选项B正确;研究体操运动员的动作时,运动员的形状、大小不能忽略,不能把运动员看成质点,选项C错误;观众在欣赏芭蕾舞演员的舞蹈表演时,演员的形状、大小不能忽略,不能把演员看成质点,选项D错误.
理想化模型
1.“理想化模型”是为了问题的研究方便而进行的一种科学抽象,实际上并不存在.
2.在“理想化模型”的构建中,应以研究目的为出发点,突出问题的主要因素,忽略次要因素.
3.“理想化模型”是在一定程度和范围内对客观存在的复杂事物的一种近似反映,质点是一种理想化的物理模型,它是为了研究问题的方便而进行的科学抽象,质点突出了物体的主要特征.理想化模型是一种重要的科学研究方法.
【变式1】 关于质点,下列说法正确的是( )
A.质点是实际存在的
B.因为质点没有大小,所以与几何中的点没有区别
C.研究运动员在3 000米长跑比赛中运动的快慢时,该运动员可看作质点
D.欣赏芭蕾舞表演者的精彩表演时,可以把芭蕾舞表演者看作质点
答案 C
解析 质点是理想化模型,实际上并不存在,选项A错误;质点可以是质量很大的物体,如地球,质点有质量,与几何中的点不同,选项B错误;物体能被看作质点的条件是其形状、大小对所研究问题的影响很小,可以忽略,运动员的大小和形状对研究此问题无影响,观众不能忽略表演者的大小形状,选项C正确,D错误.
考点二 对参考系的理解
【例题2】 2008年的奥运圣火经珠穆朗玛峰传至北京,曾经在北京奥运会奥林匹克青年营即北京一零一中学进行过奥运圣火的传递仪式,如图所示为同时出现旗帜和甲、乙两火炬手所传递的圣火火焰的景象,关于甲、乙两火炬手相对于静止旗杆的运动情况,下列说法正确的是( )
A.甲、乙两火炬手一定都向左运动
B.甲、乙两火炬手可能都向右运动
C.甲火炬手可能运动,乙火炬手向右运动
D.甲火炬手可能静止,乙火炬手向左运动
思维导引:对于运动的描述,首先选定恰当的参考系,再根据相互之间的位置变化情况判定运动情况.
答案 D
解析 由于旗杆是静止的,根据旗帜的飘动情况可知风向