内容正文:
第一节 质点 参考系 时间
【核心素养目标】
物理观念
理解质点的含义,并能用质点分析解决实际问题。理解参考系的含义,并能根据实际情况选定参考系。会建立坐标系和定量描述物体位置的变化。知道时间和时间间隔的区别和联系。
科学思维
知道质点是一种理想化模型,知道将物体抽象成质点的条件,能将特定实际情境中的物体抽象成质点。
知识点一 质点
为了便于研究物体的运动,经常将物体简化成一个有质量的点。当研究高速动车从广州开往上海所用的时间时,能否忽略动车的长度,将其简化成一个点?研究列车通过大桥所用的时间时呢?
提示:能 不能
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。
2.质点:用来代替物体的有质量的点。
3.把物体看作质点的条件:物体各点的运动情况相同,或者它的大小和形状在所研究的问题中可以忽略。
4.理想化模型:根据问题的内容和性质,抓住问题的主要因素,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来进行研究,使复杂问题简单化,这是一种重要的科学研究方法,质点就是一个理想化模型。
1.(2021·浙江6月选考)用高速摄影机拍摄的四张照片如图所示,下列说法正确的是( )
A.研究甲图中猫在地板上行走的速度时,猫可视为质点
B.研究乙图中水珠形状形成的原因时,旋转球可视为质点
C.研究丙图中飞翔的鸟儿能否停在树桩上时,鸟儿可视为质点
D.研究丁图中马术运动员和马能否跨越障碍物时,马可视为质点
A [研究题图甲中猫在地板上行走的速度时,猫的大小可忽略不计,可将猫看作质点,选项A正确;研究题图乙中水珠形状形成的原因时,旋转球的大小和形状不能忽略,旋转球不能看作质点,选项B错误;研究题图丙中飞翔的鸟儿能否停在树桩上时,鸟儿的大小不能忽略,不能将鸟儿看作质点,选项C错误;研究题图丁中马术运动员和马能否跨越障碍物时,马的大小不能忽略不计,不能把马看作质点,选项D错误。]
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2.(多选)2022年6月5日,陈冬、刘洋、蔡旭哲三名航天员乘坐“神舟十四号”载人飞船与空间站组合体成功实现自主快速交会对接后,正式开启6个月的太空之旅。下列几个过程中,可把“神舟十四号”飞船看成质点的是( )
A.飞船发射升空后,跟踪飞船运动轨迹时
B.分析飞船飞行速度时
C.与空间站组合体对接前,调整飞船姿态时
D.控制飞船完成对接过程中
AB [飞船发射升空后,跟踪飞船运动轨迹时,飞船的形状大小可忽略不计,可以看成质点,故A正确;分析飞船飞行速度时,飞船的形状大小可忽略不计,可以看成质点,故B正确;与空间站组合体对接前,调整飞船姿态时,飞机形状不可忽略,不可以看成质点,故C错误;控制飞船完成对接过程中,飞船大小和形状不可忽略,不可看成质点,故D错误。故选A、B。]
3.(2022·广东深圳高一期中)2022年北京冬奥会中国队以9金4银2铜的好成绩圆满收官!中国队用他们的拼搏和汗水带给大家一次次难忘的回忆。关于下列冬奥会比赛项目的说法正确的是( )
A.研究甲图中冰球运动员击球动作时,运动员可以看成质点
B.研究乙图中大跳台运动员空中转体动作时,运动员可视为质点
C.研究丙图中15公里越野滑雪运动员比赛成绩时,运动员可视为质点
D.研究丁图中花样滑冰运动员的动作时,运动员可视为质点
C [研究题图甲中冰球运动员击球动作时,不能忽略运动员的形状和大小,因此运动员不可以看成质点,故A错误;研究题图乙中大跳台运动员空中转体动作时,不能忽略运动员的形状和大小,因此运动员不可以看成质点,故B错误;研究题图丙中15公里越野滑雪运动员比赛成绩时,可以忽略运动员的形状和大小,因此运动员可以看成质点,故C正确;研究题图丁中花样滑冰运动员的动作时,不能忽略运动员的形状和大小,因此运动员不可以看成质点,故D错误。故选C。]
1.质点的特点
(1)没有形状和大小。
(2)具有物体的全部质量。
2.对质点模型的理解
(1)质点是一种理想化物理模型,实际中并不存在。
(2)质点不同于几何中的“点”,它是忽略了物体的大小和形状的有质量的点,而几何中的“点”仅仅表示空间中的某一位置。
(3)物体能否被看成质点,不是取决于物体的大小,而是看物体的形状和大小对所研究问题的影响是否可忽略。体积大的物体在有的问题中可以看成质点,体积小的物体在有的问题中反而不能看成质点。
知识点二 参考系
观察图中所展现的生活情景,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有没有发生变化,小华相对于司机“运动”还是“静止”?
(2)在汽车行驶过程中,小华和小明的相对位置有没有发生变化,小华相对于小明“运动”还是“静止”?
提示:(1)没变 静止 (2)变化 运动
1.参考系
(1)定义:研究一个物体运动时,选来作为参考的物体,称为参考系。
(2)参考系对观察