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物体的空间位置随时间的变化,叫机械运动
这是自然界中最简单、最基本的运动形态。
在物理学中,研究物体做机械运动规律的分支叫力学
本章主要学习机械运动的描述
第一章
第1节 质点 参考系
2024.3.26高一物理组
生活中随处可见运动的物体,如玩耍的儿童、形式的汽车、飞翔的鸟儿……
对于这些运动的物体,我们如何准确的描述他们的运动呢?
问题
?
如:足球在球场上滚动,它在向前运动的同时还在转动;鸽子在向前飞行时,翅膀还在上下扇动。
我们该关注整体还是关注部分呢?
新知探究一
物体和质点
物体和质点
任何物体都有一定的大小和形状,物体各部分的运动情况一般说来并不一样。
我们有时候关注物体各部分的运动,有时关注物体的整体运动,因此如何描述物体的运动要看我们关注的问题是什么。
如果我们研究信鸽从北京出发到上海送信,需要了解它各部分运动的区别吗?
可以忽略鸽子的大小,将其视为“点”在运动
研究火车从北京到莫斯科用的时间
研究火车过桥用的时间
思考:对于“很长”的火车来说,它的长度可以不考虑吗?
“长度”就变成次要因素,可以忽略
“长度”不可以忽略
“长度”忽略了,火车就变成一个“点”
2.特点:理想化的“物理模型”(日常生活中不存在)
忽略次要因素:形状、大小等
突出主要因素:具有质量(本质属性)
质点
3.物体能否看作质点是有条件的:
当物体的大小与形状不影响研究的问题时,即形状大小对所研究的问题可以忽略不计时, 可看成质点.
1.定义:某些情况下,将物体简化为一个有质量的点
特殊情况:
不能忽略物体的大小和形状,但是物体各点的运动情况完全一样,整个物体也可以当做质点处理。
思考:对于“很大”的地球来说,它可以看做质点吗?
研究地球公转周期,地球是否可以被看做质点?
研究地球自转周期,地球是否可以被看做质点?
思考:对于“很小”的乒乓球来说,它可以看做质点吗?
研究乒乓球运动轨迹的长度,乒乓球是否能被看做质点?
研究乒乓球旋转时,乒乓球是否能被看做质点?
物体能否看成质点与物体本身的大小和形状无关
例1、(2024浙江卷)杭州亚运会顺利举行,如图所示为运动会中的四个比赛场景。在下列研究中可将运动员视为质点的是( )
A.研究甲图运动员的入水动作
B.研究乙图运动员的空中转体姿态
C.研究丙图运动员在百米比赛中的平均速度
D.研究丁图运动员通过某个攀岩支点的动作
【答案】C
新知探究二
参考系
思考
观众认为运动员是运动的,那么男女运动员彼此认为对方也是运动的吗?
我们可以说运动员是运动的,那么观众一定是静止的吗?
为什么对同一物体是运动还是静止,不同的人会作出不同的判断呢?
参考系
1.参考系:要描述一个物体是运动的还是静止的,要选定某个其他物体作为参考,这种用来作为参考的物体叫做参考系。
2.运动具有相对性:选择不同的参考系来观察同一个物体的运动,其观察结果会有不同。
3.比较两个物体的运动情况,只有选择同一参考系,比较才有意义。
4.在没有特别指明参考系时,通常是以地面为参考系。
5.描述一个物体的运动时,参考系可以任意选取,但具体选取时应使对物体运动的描述尽量简洁、方便。
第一次世界大战期间,一名法国飞行员在2000米的高空飞行时,发现旁边有一个小东西,他以为是一只小飞虫,敏捷地把它抓过来,令他吃惊的是,抓到的竟是一颗子弹。
如何解释?
例2、(多选)将近1000年前,宋代诗人陈与义乘着小船在风和日丽的春日出游时曾经作了一首诗:飞花两岸照船红,百里榆堤半日风。卧看满天云不动,不知云与我俱东。诗人艺术性地表达了他对运动相对性的理解。下列有关诗中描述情境的说法正确的有( )
A.“百里榆堤半日风”所描述的物理情境中不可以将船视为质点
B.“卧看满天云不动”是以船为参考系的
C.“卧看满天云不动”是指“云与我”相对河岸静止
D.“云与我俱东”即“云与我”相对于河岸向东运动
BD
例3、观察图中的烟和小旗,关于甲、乙两车相对于房子的运动情况,下列说法正确的是( )
A.甲、乙两车一定向左运动
B.甲、乙两车一定向右运动
C.甲车可能运动,乙车向右运动
D.甲车可能静止,乙车向左运动
D
自然界的一切物体都处于永恒的运动中,绝对静止的物体是不存在的,所以我们说运动是绝对的。
但是,描述某个物体的运动,却又总是相对其他物体(参考系)而言的,所以这便是运动的相对性。
当堂巩固
1.如图描绘了一名运动员在跳远中助跑、起跳、腾空、落坑几个瞬间
的动作。下列情境中可以将运动员看成质点的是( )
A.研究运动员的运动轨迹时
B.研究运动员的助跑动作时
C.研究运动员的起跳动作时
D.研究运动员的腾空动作时
A
2.如图所示是体育摄影中“追拍法”的成功之作,摄影师眼中清晰的滑板
运动员是静止的,而模糊的背景是运动的,摄影师用自己的方式表达了
运动的美。请问摄影师选择的参考系是( )
A.大地
B.太阳
C.摄影师
D.背景
C
3.南北朝时期的傅翕曾写下这样一首诗:“空手把锄头,步行骑水牛。人在桥上走,桥流水不流。”其中“桥流水不流”一句应理解成其选择的参照物是( )
A.水 B.桥 C.人 D.地面
A
4.对于正在乘坐索道缆车观光的某游客来说,以下说法正确的是( )
A.以自己为参考系,看到对面的山迎面走来
B.以对面的山为参考系,自己静止不动
C.以自己为参考系,看到同一缆车里的人向对面的山不断靠近
D.以所乘坐的缆车为参考系,看到两边的青山绿树向身后走去
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