内容正文:
质点、参考系、时间与路程位移
【知识梳理】
一.物体和质点
1.机械运动:一个物体相对于另一个物体位置的改变,称为机械运动.
2.质点
(1)定义:用来代替物体的有质量的点叫做质点.
(2)物体可以看成质点的条件:当运动物体的大小、形状对所研究的问题没有影响或影响很小时,物体才可以被视为质点.
3.质点的特点
(1)质点不同于几何“点”:质点是用来代替物体的有质量的点,其特点是具有质量和占有位置,但是质点没有大小、体积、形状,它与几何“点”有本质的区别.
(2)质点是一种“物理模型”.
①物理模型是在物理研究中,突出问题的主要方面,忽略次要因素而建立的理想化模型,是物理学经常采用的一种科学研究方法,质点就是典型的物理模型之一.
②物理模型作为一种理想模型,是为了研究问题方便而对实际问题的科学抽象,实际中并不存在.
4.实际物体视为质点的常见情况
二.参考系
1.定义:为确定一个物体的位置并描述它的运动情况(意义),就要选定某个物体做参考,被选作参考的物体叫做参照物,也称为参考系.
2.参考系的选取
(1)参考系可以任意选择,但选择不同的参考系来描述同一物体的运动时,运动情况的
描述就可能不同.
(2)参考系选取的基本原则是使对物体的研究变得简洁、方便.
(3)在今后研究问题时,一般选取地面或相对地面静止的物体作为参考系.
(4)要比较不同物体的运动情况时,必须选择同一个参考系.
3.参考系对观察结果的影响
(1)选取的参考系不同,对同一个物体运动的描述也往往不同.
(2)运动和静止的相对性:如果一个物体相对参考系位置不变,我们就说这个物体是静止的;如果物体相对参考系的位置改变,我们就说这个物体是运动的.静止是相对(填“相对”或“绝对”)的,而运动是绝对(填“相对”或“绝对”)的.
3.参考系的四性
三.时刻和时间间隔定义
(1)时刻:指某一瞬间.在时间轴上,时刻用点来表示.
(2)时间间隔:指某两个时刻之间的间隔.在时间轴上,时间间隔用线段来表示.
四.时刻和时间间隔内容
1.时刻对应于物体所处的状态,时刻只有先与后、早与迟的区别,而没有长短之分,在时间轴上时刻用一个点表示。
下面几种说法均属时刻:第2秒初、第3秒末、5时,火车10:08开车.几秒(分、小时)内与第几秒(分、小时)内指的是不同的时间概念,几秒内是包含计时开始后的一段时间,第几秒内是指时间间隔为1s的时间.第n秒末与第(n+1)秒初指的是同一时刻。
2. 时间对应于物体所经历的某段过程,时间是用长短来表达的,它本身没有先后或迟早的含义,在时间轴上,时间用线段表示,如下图所示:
注意:(1)利用时间轴可非常清楚地看清时刻和时间间隔的联系,当时间轴上的两个点无限靠近时,它们间的时间间隔就会趋近于0,时间就变成时刻了。
(2)日常生活中“时间”二字有时指时间间隔,有时指时刻,要根据具体情况认清它们的含义。
五.路程和位移
1.路程表示物体运动轨迹的长度,只有大小,没有方向,是标量.
2.位移表示物体位置的变化,大小等于从初位置到末位置有向线段的长度.方向由初位置指向末位置.
3.同一运动过程的路程不小于位移的大小;在单向直线运动中,位移的大小等于路程.
4.一般情况下位移的大小不等于路程,只有在质点做单向的直线运动时,位移的大小才等于路程
注意:质点做单方向的直线运动时,位移大小等于路程,但此时不能认为位移就是路程,任何情况下两者都不可相混。
七.直线运动的位置和位移
1.位置和时刻相对应,位移和时间间隔相对应.
2.在一维直线坐标系中,坐标轴上的一个点对应一个位置,线段长对应一段位移,用两个坐标的差值表示,
即Δx=x2-x1,Δx的数值表示位移大小,Δx为正表示位移方向与正方向相同,Δx为负表示位移方向与正方向相反.
【冲刺练习】
一.单选题
1.(2022·浙江嘉兴一模)如图所示为2022年北京冬奥会部分项目,在这些冬奥会项目的研究中,可以将运动员看作质点的是( )
A. 研究速度滑冰运动员滑冰的快慢 B. 研究自由滑雪运动员的空中姿态
C. 研究单板滑雪运动员的空中转体 D. 研究花样滑冰运动员的花样动作
2.(2022·浙江温州模拟)2021年10月16日我国长征二号F遥十三火箭将神舟十三号载人飞船精准送入预定轨道。并与天和核心舱实施自主快速径向交会对接。如图所示,为最终实现在2022年前后完成载人空间站的全部建设奠定了基础。根据以上信息,下列说法正确的是( )
A.“神舟十三号”飞船在与“天和核心舱”对接的过程,可将它们视为质点
B.对接成功后,以空间站为参考系,“神舟十三号”飞船是运动的
C.对接成功后,以地球为参考系,整个空间站是静止的
D.载人空间站建成后,研究空间站绕地球飞行的时间时,可将空间站视为质点
3.(2022·