内容正文:
第一章 运动的描述
第一节 质点 参考系和坐标系
一质点:
就是将物体简化后得到的只有质量而不计大小、形状的一个点。
定义
物体的形状和大小对研究的问题可以忽略不计物体就可以简化成一个质点。
条件
物体上各点的运动情况都相同
一质点:
1. 质点是一个理想化的模型,它是实际物体在一定条件下的科学抽象。
说明
2. 质点不一定是很小的物体,只要物体的形状和大小在所研究的问题中属于无关因素或次要因素 . 即物体的形状和大小在所研究的问题中影响很小时,物体就能被看作质点。
考点一 对质点的理解
例1:( 单选)关于质点,下列说法正确的是()
A. 质点一定是很小的物体
B. 质点是实际存在的有质量的点
C. 质点是研究物体运动时的一种理想化模型
D. 质点就是物体的重心
解析:质点是研究物体运动时,根据研究的需要忽略物体的大小和形状,而把物体看成一个有质量的点,它是一种理想化模型,实际上是不存在的。
答案 C
一个物体能否看成质点,并不在于它的大小,关键在于这个物体在所研究的问题中,它的大小和形状是否可以忽略,如果能够忽略就可视为质点,如果不能忽略就不能视为质点,所以只有选项C正确
考点二 物体可看成质点的条件
例2:( 单选)下列情景中,加着重号的人物或物体可看成质点的是( )
研究一列火车通过长江大桥所需的时间
乒乓球比赛中,运动员发出的旋转球
研究航天员翟志刚在太空出舱挥动国旗的动作
用GPS确定快艇在大海中的位置
用GPS确定快艇在大海中的位置时,艇的大小和形状可以忽略,可以把快艇看成质点,故D正确。
【解析】:研究火车通过长江大桥的时间,火车的长度不能忽略,不能把火车看成质点,故A错误;
乒乓球比赛中,运动员发出的旋转球不能视为质点,否则就没有旋转了,故B错误;
研究航天员翟志刚在太空出舱挥动国旗的动作时,航天员的大小和形状不能忽略,不能把翟志刚看成质点,故C错误;
一个物体能否被看成质点决定于我们所研究的具体问题,如果物体的形状和大小在所研究的问题中影响很小时,物体就能被看作质点。
答案 D
例3:如图表示撑杆跳运动的几个阶段:助跑、撑杆起跳、越横杆.讨论并回答下列问题,体会质点模型的建立过程.
(1)教练员针对训练录像纠正运动员的错误看动作时,能否将运动员看成质点?
(2)分析运动员的助跑速度时,能否将其成质点?
(3)测量其所跳高度(判定其是否打破世界纪录)时,能否将其看成质点?
(3)能
解析:(1)不能,纠正错误动作时不能忽略运动员的姿势及动作(即运动员的形状及大小)
(2 ) 能,分析运动员的助跑速度时,可以忽略运动员的姿势及动作(即运动员的形状及大小)
质点是一种理想化的模型,一个物体能否看成质点由研究的问题的特点决定的,即能将物体看成质点的重要依据是把物体看成质点后对讨论的问题不会造成影响。
④位置的变化:
一个物体相对于另一物体
物体的一部分相对于另一部分。
二、机械运动
定义:物体空间位置随时间的变化。
注:①运动是绝对的,静止是相对的;
②自然界中一切物体都在不停地运动着;
③描述物体的运动必须要有个参照标准;
⑤比较两个物体的运动应选同一参考系。
三、参考系
定义:描述一个物体的运动时,选定作为参考的其他物体
注:①描述物体是否运动是看相对于参考系的位置是否改变,事先假定参考系不动;
②选取不同的参考系来观察同一物体的运动结果往往是不同
③参考系的选取可以是任意的,实际解题应以观测方便和使物体的运动尽可能简单为原则
④通常选取地面为参考系
例4:公路上向左匀速行驶的汽车如图a,经过一棵果树附近时,恰有一颗果子从上面自由落下. 地面上的观察者看到的运动轨迹是b图中的____,车中人以车为参考系看到的果子的运动轨迹是_______。(不计阻力)
考点三 参考系和相对运动
例4:
考点三 参考系和相对运动
答案 C B
解析:果子从树上自由落下,相对地面是直线运动,地面上的人以地面为参考系看到果子竖直下落,故地面上的人看到的轨迹为C;车中的人以车为参考系,看到果子下落的同时向后运动,看到的轨迹为B
根据参考系判断物体运动的方法
(1)确定研究对象
(2)根据题意确定参考系,并假定参考系是不动的
(3)分析被研究物体相对参考系的位置变化情况
四、坐标系
二维(直角坐标系)
x/m
y/m
1
0
2
-2
-1
-1
-2
2
1
x/m
0
1
2
3
-1
一维
定量地描述物体的位置及位置的变化
例5:如图所示,某人从学校门口A处开始散步,先向南走了到达B处,再向东走到达C处,最后又向北 走了到达D处,则A、B、C、D各点位置如何表示?
考点四 用坐标系确定物体的位置
$$一 判断一个物体能被看做质点的三种情形
物体的大小和形状对所研究的问