1.1质点 参考系
【学习目标】
1.理解质点的概念,知道它是一种科学抽象,知道实际物体在什么条件下可看作质点,知道这种科学抽象是一种常用的研究方法。
2.知道参考系的概念和如何选择参考系。
【学习重点】
1.质点概念的理解。
2.参考系的意义及作用。
【学习难点】
什么情况下把物体看成质点
【学习过程】
物体的空间位置随时间的变化……称为“机械运动”,即“机械运动”(以后往往简称为运动)的定义。“质点”,就是其中“物体”的一种最简单模型;而“参考系、坐标系”是确定位置及其变化的工具。
1.质点:在某些情况下,在研究物体的运动时,不考虑其形状和大小,把物体看成是一个具有质量的点,这样的物体模型称为“质点”。
需要注意的是,(1)“质点”是一种为了研究方便而引入的“理想模型”,是一种最简单的模型(以后还会遇到刚体模型、弹性体模型、理想流体模型、理想气体模型等等)。(2)既然是模型,就不可能在任何情况下都能够代替真实的物体。
2.参考系:为了研究物体的运动,被选来作为对照(参考)的其他物体称为“参考系”。研究物体运动时需要参考系的意义在于,(1)有了参考系,才能确定物体的位置;(2)选定了参考系后,才能知道和研究物体的运动。试设想,在茫茫的大海里,水天一色,如果没有太阳或星辰作参考,水手根本无法确定自己船舰的位置和向什么方向运动。(3)参考系选得不同,则对同一个物体的运动做出的结论也不同。
通常在研究地面上物体的运动时,如果不声明参考系,则默认以地面为参考系。
如果物体沿直线运动,可以在这条直线上规定原点、正方向和单位长度,即以这条直线为坐标轴(x轴)。这样物体的位置就可以用一个坐标值(x)来确定。
如果物体在一个平面内运动,则需要建立平面坐标系。用两个坐标值(x,y)来确定物体的位置。
例1: 在研究火车从上海站到苏州或南京站的运动时间(通常只须精确到“分”),能不能把火车看成质点?在研究整列火车经过一个隧道的时间(通常精确到“秒”),能不能把火车看成质点?由此你得出什么看法?
例2:敦煌曲子词中有一首:“满眼风光多闪烁,看山恰似走来迎,仔细看山山不动,是船行”。请用物理学知识解释“山走来”和“山不动,是船行”。你由此又得到什么看法?
【达标检测】
一、单选题
1.下列运动的物体,能当作质点看待的是( )
A.研究地球的自转
B.旋转中的风力发电机的页片
C.北京开往上海的火车
D.在冰面上旋转的花样滑冰运动员
2.2021年9月17日,搭载着3名航天员的“神舟十二号”载人飞船返回舱在轨三个月后成功着陆,标志着我国空间站运营常态化的开始,也意味着我国是当今世界上唯一拥有独立建设空间站能力的国家。在下列情况中,可将飞船或核心舱看作质点的是( )
A.确定飞船离地球的高度时
B.飞船飞行过程中调整姿态时
C.飞船与“天和”核心舱进行对接时
D.航天员给同学们介绍“天和”核心舱内部情况时
3.如图,国庆70周年阅兵仪式上,坦克方队等速整齐驶过天安门观礼台。车上某士官认为自己处于静止状态,则他选择的参考系是( )
A.天安门城楼
B.天安门广场上的旗杆
C.广场上飞翔的鸽子
D.方队中邻近的坦克车
4.质点是一种理想化的物理模型,在实际应用中是否把某一物体看作质点要具体问题具体分析,如图所示的各图中能看作质点的是( )
A.研究地球上重力的变化
B.火星探测器“天问一号”发射升空
C.研究体操运动员单臂大回环时身体各部分运动情况
D.测定高铁列车通过比其略长的隧道所需的时间
5.下列有关运动的描述中,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”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”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”为参考系的
6.下列情景中的人或物,可以看成质点的是( )
A.歼—20隐形战斗机在珠海航展中的飞行表演
B.研究中国空间站的对接动作
C.观看芭蕾舞演员的舞姿
D.测算高速列车从弥勒到昆明的运行时间时,可以把列车看成质点
7.云台山气候独特,植被原始完整,是旅游的好去处,乘坐索道缆车除了可以观赏怡人的风景,还能感受悬挂在高空的刺激感。如图所示,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,看到同一缆车里的人向前运动
B.以对面的山为参考系,自己静止不动
C.以所乘坐的缆车为参考系,看到两边的绿树在向前运动
D.以自己为参考系,看到对面的山迎面而来
8.坐在行驶公交车上的某同学,看到公路旁的楼房在向后退,而与该公交车同向行驶的电动车却是静止的,则该同学选择的参考系是( )
A.大地 B.太阳 C.公交车 D.公路旁的楼房
9.物理老师讲课时,一位眯着眼睛快睡着的同学,感觉自己在晃动,他可能看到了( )
A.地震 B.一动不动专心听课的同桌
C.在讲台上来回走动的老师 D.窗外走过的校长
二、填空题
10.参考系
(1)运动与静止
a.自然界的一切物体都处于永恒的___________中,运动是___________的。
b.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___________性。
(2)参考系:要描述一个物体的运动,首先要选定某个其他物体作为参考,这种用来作为___________的物体叫作参考系。
(3)参考系的选择是___________(填“任意”或“唯一”)的。
(4)选择不同的参考系来观察同一个物体的运动,其结果往往___________(填“会有所不同”或“一定相同”)。
11.研究物体的运动时,在某特定情况下,可以不考虑物体的_________和___________,把它简化为一个有质量的物质点,这样的点称为质点。
12.在描述一个物体的运动时,选来作为_____________物体,叫做参照系.对同一个运动,选择不同的参考系时,观察到的结果______________.实际选取参考系的时候,需要考虑到使运动的描述尽可能简单,研究地面上物体的运动,通常取___________或者__________不动的其它物体做参考系比较方便.
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.C2.A3.D4.B5.C6.D7.D8.C9.C10. 运动 绝对 相对 参考 任意 有所不同11. 大小 形状12. 标准的另外的 可能不相同 地面 相对于