内容正文:
第1讲 质点 参考系
一、机械运动
1.机械运动的概念
(1)机械运动是宇宙中的普遍现象
(2)物理学中把物体位置随时间的变化_叫机械运动.
2.机械运动的特点:
(1)机械运动是一种常见的运动,一切物体都在运动,绝对静止的物体是不存在的,
(2)机械运动是最简单的一种运动形式。
3.运动是宇宙中的最普遍现象,运动的形式是多样的。
【例1】在瞬息万变的世界里,一切物质都在永不停息地运动变化,下列形式的运动中,不属于机械运动的是( )
A.萌娃滑雪 B.醒发面团
C.白云飘动 D.河水奔流
【答案】B
【详解】A.萌娃滑雪,位置发生了变化,属于机械运动,故A不符合题意;
B.醒发面团,没有位置的变化,不属于机械运动,故B符合题意;
C.白云飘动,有位置的变化,属于机械运动,故C不符合题意;
D.河水奔流,位置发生了变化,属于机械运动,故D不符合题意。故选B。
二、参照物
1.参照物的概念
(1)要描述一个物体是运动的还是静止的,要看选定哪个物体作为标准,被选择标准的物体叫做参照物.
(2)同一个物体是运动还是静止,取决于所选的参照物.这也说明了物体的运动和静止是相对的。
2.参照物的选择:
(1)参照物的选定可以是任意的,运动和静止的物体都可以作为参照物,物体本身不能做参照物.
判断物体是运动还是静止,有两个步骤,一看选哪个物体作为参照物,二看被判断物体与参照物之间是否发生位置变化。如果位置变化了,是运动的;如果位置没有变化,是静止的。
(2)被选作参照物的物体,就假定该物体是静止的。
(3)一般选地面或地面上静止的物体作为参照物。生活中一般以地面为参照物时,往往不说明。
(4)描述同一物体的运动时,选择的参照物不同,结论一般不同。
【例2】北京时间2022年11月30日5时42分,神舟十五号载人飞船成功对接于空间站天和核心舱的前向端口,它们成为了一个整体,一起绕地球飞行。如图所示为神舟TV相机拍摄的神舟十五号载人飞船跟天和核心舱完成对接后的画面。关于完成对接后的神舟十五号载人飞船和天和核心舱,下列说法中正确的是( )
A.以“神舟十五号”为参照物,“核心舱”是运动的
B.以“核心舱”为参照物,“神舟十五号”是运动的
C.以地球为参照物,“神舟十五号”是运动的
D.以地球为参照物,“核心舱”是静止的
【答案】C
【详解】AB.“神舟十五号”与“核心舱”相互之间没有位置的变化,相对静止。故以“神舟十五号”为参照物,“核心舱”是静止的,以“核心舱”为参照物,“神舟十五号”也是静止的,故AB错误;
C.“神舟十五号”绕地球飞行,以地球为参照物,位置时刻发生变化,故“神舟十五号”是运动的,故C正确;
D.以地球为参照物,“核心舱”的位置时刻发生变化,是运动的,故D错误。故选C。
一、物体和质点(新概念)
【初高中变化】
初中物理所研究的机械运动主要是直线运动,高中物理中除了继续研究直线运动以外,还要研究曲线运动、简谐运动等,虽然这些运动仍然属于机械运动,但是对于参与机械运动的物体而言,由于其大小和形状对某些机械运动来说,会产生某种影响,因此我们必须对参与机械运动的物体有一个新的认识。
【生活场景】
在研究“和谐号”列车由北京开往广州所用时间时,能否把列车看成一个质点?如果研究列车通过一座隧道的时间,能否把列车看成一个质点?
提示:在研究“和谐号”列车由北京开往广州所用时间时,不用考虑列车的长度及大小,能把列车看成一个质点;如果研究列车通过一座隧道的时间,需要考虑列车的长度,不能把列车看成一个质点。
【新知归纳】
1.机械运动:物体的空间位置随时间的变化。
2.质点: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。
3.把物体看成质点的条件:物体大小和形状可以忽略或物体上任意一点的运动完全能反映整个物体的运动。
4.理想化模型:在物理学中,突出问题的主要因素,忽略次要因素,建立的理想化“物理模型”。
特别提醒:多数情况下,平动的物体可以被看作质点;多数情况下,研究转动的物体具体动作时不能看作质点。
【例1】2017年6月25日,中国标准动车组被正式命名为“复兴号”。具有完全知识产权的中国标准动车组“复兴号”的高度从“和谐号”的3700mm增高到4050mm,单车长“伸展”到25m,下列说法正确的是( )
A.“复兴号”质量太大,不能看成质点,而乘客可看成质点
B.“复兴号”运行时,车轮在转动,故任何情况下都不能看成质点
C.计算“复兴号”从永州到北京的运行时间时,可将它看成质点
D.研究“复兴号”在弯道处的转弯姿态时,可将它看成质点
【答案】C
【详解】AB.能否看成质点的条件是看所研究的问题,物体的大小和形状是否可以忽略,能够忽略就能看成质点,与物体的质量大小没关系,AB错误;