内容正文:
第01讲 运动的描述
第一课时 质点 参考系 时间 位移
了解质点、参考系、时间、位移。
考点一、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.对质点模型的理解
(1)质点是一种“理想化模型”,它是对实际物体的一种科学抽象,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。其突出特点是“具有质量”和“占有位置”,但没有大小,它的质量就是它所代替的物体的质量。
(3)质点没有体积,因而质点是不可能转动的。但转动的物体不一定不能看成质点。如研究地球的自转,轮胎的转动,砂轮的转动等等。
(3)质点不一定是很小的物体,很大的物体也可简化为质点。如地球是很大的,但在研究其绕太阳公转时可把它看做质点,研究地球的自转时则不能看成质点。
(4)同一个物体有时可以看作质点,有时又不能看作质点,要具体问题具体分析。如研究一列火车从北京到上海的运行时间时,可把火车看成质点,而研究整列火车经过某一路标所用时间,显然要考虑火车的长度,这时就不能把火车看成质点。
3.物体可以看成质点的条件:一个物体能否看成质点是由问题的性质决定的。
(1)物体的大小和形状对所研究的问题无影响,或者有影响但可以忽略不计,则可将物体看成质点。
(2)当物体上各部分的运动情况完全相同时,物体上任何一点的运动情况都能反映该物体的运动,一般可看成质点。
(3)物体有转动,但相对于平动而言可以忽略其转动时,可把物体看成质点。
【特别提醒】物体能否被视为质点,不是取决于物体大小,而是看物体的形状和大小对研究问题的结果的影响是否可忽略。同一物体在不同的问题情景中有的可视为质点,有的则不能视为质点。
【典型题例1】关于下列情况中的物体可否看作质点,判断正确的是
A.研究一列火车通过南京长江大桥的时间,火车可视为质点
B.分析高射炮弹的轨迹长度,炮弹可视为质点 C.研究地球的自转,地球可视为质点
D.分析跳高运动员的过杆技术,运动员可视为质点
【典型题例2】下面关于质点的说法正确的是
A.原子核很小,所以可以当作质点 B.太阳很大,所以不可以当作质点
C.研究火星的自转时,可把火星当作质点 D.研究地球的公转时,可把地球当作质点
【典型题例3】观察图所示四幅图,对图中各运动物体的描述正确的是
A.图①中研究投出的篮球运动路径时不能将篮球看成质点
B.图②中观众欣赏体操表演时不能将运动员看成质点
C.图③中研究地球绕太阳公转时不能将地球看成质点
D.图④中研究子弹射穿苹果的时间时可将子弹看成质点
考点二、参考系
1.定义:在描述一个物体的运动时,必须选择另外的一个物体作为标准,这个被选来作为标准的物体叫做参考系。一个物体一旦被选做参考系就必须认为它是静止的。
2.四个特性:
(1)标准性:某物体被选作参考系后,就认为该物体是静止的,其他物体的运动情况就以该物体为参考标准进行分析。
(2)任意性:参考系的选取是任意的,任何物体都可以选作参考系,但不能选研究对象为参考系。
(3)相对性:对于同一个物体,选择不同的参考系,观察结果可能会有所不同。
(4)统一性:比较不同物体的运动应选择同一个参考系。
3.选择原则:以观测方便和使运动的描述尽可能简单为原则。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。在比较不同物体的运动时,应选择同一参考系。
【典型题例4】火炬传递是各种重大体育赛事的重要环节。在某次运动会火炬传递中,观察到同一地点的旗帜和甲、乙两火炬手所传递的圣火火焰如图所示。关于甲、乙两火炬手相对于静止旗杆的运动情况,下列说法中正确的是
A.甲、乙两火炬手一定都在向右运动 B.甲、乙两火炬手一定都在向左运动
C.甲火炬手一定向右运动,乙火炬手一定向左运动
D.甲火炬手可能停止了运动,乙火炬手一定向左运动
【典型题例5】我们描述某个物体运动时,总是相对一定的参考系而言的,下列说法正确的是
A.我们说“太阳东升西落”,是以太阳为参考系的
B.我们说“地球围绕太阳转”,是以地球为参考系的
C.我们说“同步卫星在高空静止不动”,是以太阳为参考系的
D.坐在火车上的乘客看到铁路旁的树木、电线杆迎面向他飞奔而来,乘客是以火车或他自己为参考系的
【典型题例6】下列关于运动的描述中,参考系的选取符合描述的是
A.诗句“飞流直下三千尺”,是以飞流作为参考系的
B.“钱塘观潮时,观众只觉得潮水扑面而来”,是以潮水作为参考系的
C.“两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山”,是以万重山作为参考系的
D.升国旗时,观察到国旗冉冉升起,观察者是以国旗作为参考系的
考点三、