内容正文:
第一章——运动的描述(第1节 质点 参考系)
一、质点
1、质点的概念:用来代替物体的有质量的点
2、把实际物体看作质点的条件:
(1)物体的大小和形状对研究问题的影响可忽略不计
(2)物体上的各点的运动情况都是相同的,它上面某“点”的运动规律可以代表它的整体运动情况,故此物体可以看做质点
(3)有转动但相对平动而言可以忽略时,也可以把物体视为质点
注意:
1.同一个运动中的物体,在不同的研究问题中,有时可视为质点,有时则不能。
2.物体的大小不是判断物体是否能看作质点的依据关键是看物体的大小和形状对所要研究问题的影响是否可忽略不计,
例如:研究火车在京广线上运行的位置和速度时,火车是可以看成质点的,因为火车长度(约200 m)与京广线长度(约2000 km)相比可以忽略不计,调度员在办公室看火车运行动态图,火车在图上就是一个点.而研究火车经过武汉长江大桥的时间,火车就不能看作质点.
例题1.[河北唐山2024高一上期末]关于质点,下列说法正确的是
A.质点就是物体中最重的点
B.只有静止的物体才可以看成质点
C.只有体积足够小的物体才能看成质点
D.物体能否看成质点是由所要研究的问题决定的
D【解析】物体是否能看成质点是由所要研究的问题决定的,当物体的形状、大小在研究的问题中可以忽略不计时,物体可以看成质点,D 正确.
例题2.[江西南昌2024高一上联考]2023年中国航空产业大会暨南昌飞行大会在南昌瑶湖机场举办,“红鹰”飞行表演队为现场观众带来了精彩的飞行表演.下列说法中正确的是
A.飞机体积比较大,不可视为质点
B.当飞机飞得很远时,飞机才能视为质点
C.研究飞机在空中翻滚飞行时,可将飞机视为质点
D.研究某架飞机的飞行轨迹时,可将飞机视为质点
D【解析】飞机体积虽然比较大,但是在研究飞机飞行轨迹时,飞机大小可忽略不计,可视为质点,当飞机飞得很远时,飞机不一定能视为质点,A、B错误,D正确;研究飞机在易错点:飞机能否视为质点与飞机飞得远近无必然关系空中翻滚飞行时,飞机大小不可忽略不计,不可将飞机视为质点,C错误
二、参考系
1、参考系的概念:为了研究物体的运动而选定用来作为参考的物体.参考系可以任意选取.通常以地面或相对于地面不动的物体为参考系来研究物体的运动。
判断同一物体的运动,选择的参考系不同,结果往往也不同.例如行驶的汽车,若以路旁的树为参考系,车是运动的;若以车中的人为参考系则车是静止的.
2、参考系的四个特性
(1)相对性:用来作为参考系的物体都是假定不动的,被研究的物体是运动的还是静止的,都是相对于参考系而言的,
(2)任意性:参考系的选择具有任意性,但应以观测方便和使运动的描述尽可能简单为原则.
(3)同一性:比较不同的物体运动时,应该选择同一个参考系.
(4)差异性:同一运动选择不同的参考系,观察的结果可能不同.
3、参考系的作用
参考系的确定和应用问题,往往与物体的相对运动相结合。分析和求解实际问题时,必须明确只有选定参考系后,才能确定物体是否运动,运动得快还是慢,选择的参考系不同,则对同一物体运动的描述所作出的结论也不同
*运动与静止
1.自然界的一切物体都处于永恒的运动中,运动是绝对的.
2.描述某个物体的位置随时间的变化,总是相对于其他物体而言的,这便是运动的相对性.
4、参考系的确定
参考系的确定虽然是任意的,但巧妙选取参考系,能使我们更方便地处理相对运动问题.一般应根据研究对象和研究对象所在的系统选取参考系,虽然参考系的选取是任意的,但是一定要以能方便、简洁地描述物体的运动为准则。
5、判断物体运动或静止的一般步骤
(1)确定研究对象;(2)根据题意选取参考系;(3)分析被研究的物体相对于参考系有没有发生位置变化.
例题1 .[河南洛阳2024高一上月考]如图所示,载人火箭的顶端部分装有发射逃生系统,称为逃逸塔,逃逸塔内部包含航天员乘坐的返回舱.在发射过程中,如果一切正常,逃逸塔不工作,随运载火箭一起升空;如果遇到突发情况,逃逸塔就会自动点火,在短时间内脱离运载火箭.根据上述信息,下列说法正确的是
A.火箭正常发射时,逃逸塔相对运载火箭是运动的
B.火箭正常发射时,航天员相对运载火箭是运动的
C.若火箭发射时遇突发情况,逃逸塔将与运载火箭发生相对运动
D.若火箭发射时遇突发情况,航天员与运载火箭始终相对静止
C【解析】火箭正常发射时,航天员、逃逸塔和运载火箭一起运动,处于相对静止状态,故逃逸塔相对运载火箭是静止的,航天员相对运载火箭也是静的,A、B错误:若火箭发射时遇到突发情况,航天员将随逃逸塔一起脱离运载火箭,则航天员、逃逸塔与运载火箭是相对运动的,C正确,D错误
例题2. [广东深圳名校2024高一上联考]如图所示,这是甲、乙、丙三艘船经过一个码头的情景图,其中乙船上的乘客看到甲船在向东运动,看到丙船和码头都在向西运动,则码头上的人看到三艘船的运动情况可能是丛
A.三艘船都在向东运动,丙船速度最大
B.三艘船都在向东运动,丙船速度最小,甲船速度最大
C.甲船在向西运动,乙、丙两船都在向东运动
D.甲、乙两船都在向东运动,丙船静止,甲船速度小于乙船速度
B【解析】乙船上的乘客看到丙船和码头都向西运动,说明乙船是向东运动的,丙船可能静止,可能向西运动,也可能向东运动(速度小于乙船的速度);乙船上的乘客看到甲船向东
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