2017-2018学年高一物理同步精品课堂(讲练测):专题1.1 质点、参考系和坐标系(提升版)(新人教版必修1)

文档属性

名称 2017-2018学年高一物理同步精品课堂(讲练测):专题1.1 质点、参考系和坐标系(提升版)(新人教版必修1)
格式 zip
文件大小 1.1MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 物理
更新时间 2017-09-06 09:27:31

文档简介

1.平直公路上一汽车甲中的乘客看见窗外树木向东移动,恰好此时看见另一汽车乙从旁边匀速向西行驶,此时公路上两边站立的人观察的结果是
A.甲车向东运动,乙车向西运动
B.乙车向西运动,甲车不动
C.甲车向西运动,乙车向东运动
D.两车均向西运动,乙车速度大于甲车
【答案】D
【解析】
平直公路上一汽车甲中的乘客看见窗外树木向东移动,说明甲车向西运动;而发现另一辆车乙向西运动,说明乙车比自己的速度大,D对。
【名师点睛】对参考系的理解:
1.物体的运动是绝对的,静止是相对的,选定参考系之后,才能知道和研究物体的运动.
2.参考系的选取是任意的.在实际问题中,参考系的选取以研究问题方便、简单为基本原则.通常选地面或地面上静止不动的物体为参考系.
3.对于同一个物体,选取不一样的参考系,观察的结果也会不同.
2.火车停靠在站台上,乘客往往会发现这样的现象,对面的火车缓慢的起动了,等到站台出现,才发现对面的火车没有动,而是自己乘坐的火车在开动,则前、后两次乘客分别采用的参考系是(

A.自己坐的火车,站台
B.站台,对面的火车
C.两次都是对面火车
D.两次都是站台
【答案】A
【名师点睛】①参考系是为了描述物体的运动而人为选定作为参照的物体,参考系可以是不动的,也可以是变速运动的物体。②参考系的选择是任意的,但应以观察方便和使运动的描述尽可能简单为原则,研究地面上物体的运动常选择地面为参考系。③对同一个物体的运动,所选择的参照物不同,对它的运动的描述就会不同。运动是绝对的,静止是相对的。
3.关于质点,下列说法中正确的是(

A.评委为体操运动员刘璇的“跳马”动作评分,可将刘璇看成质点
B.质点是一个理想化模型,但是实际是存在的
C.物理学中的“质点”跟几何学中的“点”没有区别
D.如果物体的大小和形状在研究的问题中属于无关的或次要的因素,就可以把物体看做质点
【答案】D
【名师点睛】研究物体的运动时,当物体的大小和形状对所研究的问题没有影响或影响可忽略不计时,可以把物体当作质点.根据这个条件进行判断.当研究物体本身的转动时,物体不能当作质点处理.对于通过运动员的动作、造型、姿势等观看、评分的运动项目,运动员不能看作质点.
4.质点是理想化模型。下列实例中,带下划线的物体可看成质点的是(

A.用GPS确定远洋海轮在大海中的位置
B.裁判员在跳水比赛中给跳水运动员评分
C.研究一列火车通过南京长江大桥所需的时间
D.在国际大赛中,兵乓球运动员王浩准备接对手发出的旋转球
【答案】A
【解析】
用GPS确定远洋海轮在大海中的位置时,轮船的大小和形状相对于茫茫大海而言很小,可以把它当作质点来处理,选项A正确;裁判员在跳水比赛中给跳水运动员评分时和兵乓赛中的旋转球,运动员和兵乓球的大小和形状不能忽略,不能把运动员和兵乓球当作质点来处理,选项BD错误;研究火车通过长江大桥的时间时,火车的长度不能忽略,所以不能看出质点,选项D错误。
【名师点睛】研究物体的运动时,当物体的大小和形状对所研究的问题没有影响或影响可忽略不计时,可以把物体当作质点.根据这个条件进行判断.当研究物体本身的转动时,物体不能当作质点处理.对于通过运动员的动作、造型、姿势等观看、评分的运动项目,运动员不能看作质点.
5.坐在行驶的列车里的乘客,看到铁轨两旁的树木迅速后退,“行驶着的列车”和“树木迅速后退”的参考系分别为(  )
A.地面、地面  
B.地面、列车
C.列车、列车
D.列车、地面
【答案】B
【解析】
“行驶的列车”是人在地面上看到的,以地面为参考系的,选项CD错误;“树木迅速后退”是列车里的乘客看到的,是以列车为参考系的,选项A错误,B正确。
【名师点睛】本题学生明确参考系的概念,能根据物体的运动判断所选择的参考系。
6.关于质点,下列说法中正确的是(

A.评委为体操运动员刘璇的“跳马”动作评分,可将刘璇看作质点
B.质点是一个理想化模型,但实际是存在的
C.物理学中的“质点”跟几何学中的“点”没有区别
D.如果物体的大小和形状在研究的问题中属于无关的或次要的因素,就可以把物体看做质点
【答案】D
【名师点睛】质点是一种理想化物理模型,在研究问题时是否能将物体抽象为质点模型,就要熟知将物体看成质点的条件,即物体的大小、形状和体积对所研究的问题是否产生影响,若没有影响,就可看成质点,否则,就不能看做质点处理。
7.(多选)下列关于参考系的说法,不正确的是(  )
A.参考系是为了研究物体的运动而选取的
B.看到从匀速飞行的飞机上落下的重物沿直线竖直下落,是地面上的人以地面做参考系观测到的结果
C.只能选取静止不动的物体作为参考系
D.同一个运动对不同的参考系,其观察结果一定是相同的
【答案】BCD
【解析】
为了描述物体的运动而假定为不动的物体叫做参考系看到从匀速飞行的飞机上落下的重物沿直线竖直下落,是飞机里的人以飞机做参考系观测到的结果,B错误;参考系是任意选择的,C错误;
。对同一个物体的运动,所选择的参考系不同,对它的运动的描述就会不同,D错误。
【名师点睛】参考系是为了描述物体的运动而人为选定作为参照的物体,参考系可以是不动的,也可以是变速运动的物体。参考系的选择是任意的,但应以观察方便和使运动的描述尽可能简单为原则,研究地面上物体的运动常选择地面为参考系。对同一个物体的运动,所选择的参照物不同,对它的运动的描述就会不同。运动是绝对的,静止是相对的。
8.(多选)下列说法正确的是(  )
A.研究某学生骑车返校的速度时可将其视为质点,而对这位学生骑车姿势进行生理学分析时不可将其视为质点
B.如果物体的形状和大小对所研究的问题属于无关或次要因素时,即可把物体看作质点
C.研究地球上物体的运动时,可以选取地面为参考系;而研究地球公转时可以选取太阳为参考系
D.相对于不同的参考系来描述同一个物体的运动其结果一定不同
【答案ABC
【名师点睛】判断物体能不能看做质点,判断依据不是质点的质量大小和体积大小,而是我们所研究的问题,当物体的形状和体积对我们所研究的问题影响不大或者可以忽略时,物体可以看至质点,小物体不一定能看做质点,如研究原子核的内部结构时,原子核不能看做质点,大物体不一定不能看做质点,如研究地球公转时,地球可以看做质点。
9.如图所示,某人从学校门口A处开始散步,先向南走了50
m到达B处,再向东走100
m到达C处,最后又向北走了150
m到达D处,则A、B、C、D各点位置如何表示?
【答案】 A(0,0);B(0,-50
m) 
;C(100
m,-50
m)
;D(100
m,100
m)
【解析】 以A点为坐标原点,向东为x轴的正方向,向北为y轴的正方向,如图所示,则各点坐标为A(0,0),B(0,-50
m),C(100
m,-50m),D(100
m,100
m).
INCLUDEPICTURE
"../../../../吹9.tif"
\
MERGEFORMAT
10.如图所示,一根长0.8
m的杆,竖起放置,今有一内径略大于杆直径的环,从杆的顶点A向下滑动,向下为正方向.
(1)取杆的下端O为坐标原点,图中A、B两点的坐标各是多少?环从A到B的过程中,位置变化了多少(OB间距离为0.2
m)
(2)取A点为坐标原点,A、B点的坐标又是多少?环从A到B的过程中位置变化了多少?
(3)由以上两问可以看出,坐标原点的不同对位置坐标的描述和位置变化的描述是否有影响?
INCLUDEPICTURE
"../../../../野兽2.TIF"
\
MERGEFORMAT
【答案】 (1)-0.8
m -0.2
m 0.6
m
(2)0 0.6
m 0.6
m
(3)坐标原点的不同对位置坐标有影响,对位置变化没有影响一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分。在每小题给出的四个选项中.
1~6题只有一项符合题目要求;7~8题有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
1.以下情景中,带下划线的物体可看成质点的是(

A.用GPS确定远洋海轮在大海中的位置
B.裁判员在跳水比赛中给跳水运动员评分
C.研究“嫦娥一号”从地球到月球的飞行姿态
D.在国际大赛中,兵乓球运动员王浩准备接对手发出的旋转球
【答案】A
【名师点睛】当物体的形状和大小对我们所研究的问题影响不大时,物体可看做质点,判断物体能不能看做质点的依据不是物体的体积,质量大小,而是我们做研究的问题,小物体有时候也不能看做质点,大物体有时候也可以看做质点,
2.下列说法正确的是(

A、研究花样滑冰的运动员的动作,可以把运动员看做质点
B、汽车运动时研究车轮上的一点如何运动,可以把汽车看做质点
C、调整人造卫星的姿态,使卫星的照相窗口对准对面,可以把卫星看做质点
D、研究天宫一号绕地球飞行的周期,可以把天宫一号看质点
【答案】D
【解析】
研究花样滑冰的运动员的动作时,由于要参考人的形状和大小,所以不能看做质点,A错误;研究车轮上的一点如何运动,需要研究转动方向,不能看做质点,B错误;调整人造卫星的姿态,使卫星的照相窗口对准对面,需要用到形状和大小,不能看做质点,C错误;研究天宫一号绕地球飞行的周期时,天宫一号的形状和大小可以忽略,能看做质点,D正确;
【名师点睛】判断物体能不能看做质点,判断依据不是质点的质量大小和体积大小,而是我们所研究的问题,当物体的形状和体积对我们所研究的问题影响不大或者可以忽略时,物体可以看至质点,小物体不一定能看做质点,如研究原子核的内部结构时,原子核不能看做质点,大物体不一定不能看做质点,如研究地球公转时,地球可以看做质点
3.火车停靠在站台上,火车中的乘客往往会发现这样的现象,对面的火车换换启动了,等到站台出现,才知道对面的火车没有动,而是自己乘坐的火车开动了,则前、后两次乘客采用的参考系是(

A、站台,对面的火车
B、两次都是对面火车
C、两次都是对面站台
D、自己乘坐的火车、站台
【答案】D
【解析】
乘客出站时,看到对方火车运动,实际上是以自身为参考系造成的,当等到站台出现,发现自己乘坐的火车开动了,这是由于乘客以站台为参考系造成的,故D正确
【名师点睛】研究同一物体的运动状态,如果选择不同的参照物,得出的结论可以不同,但都是正确的结论,明确参考系的概念,理解物体运动相对性
4.下列关于物体是否可以看做质点的说法正确的有(

A.研究奥运游泳冠军叶诗文的游泳技术时,能把叶诗文看成质点
B.研究飞行中直升飞机上的螺旋桨的转动情况时,直升飞机可以看做质点
C.观察航空母舰上的舰载飞机起飞时,可以把航空母舰看做质点
D.在作战地图上确定航空母舰的准确位置时,可以把航空母舰看做质点
【答案】D
【名师点睛】本题主要考查对质点概念的理解。质点是高中物理中一个很重要的理想模型,是学好高中物理的基础。物体能看成质点的条件是:在研究问题时,如果物体的形状和大小能忽略不计,突出“物体具有质量”这个要素。
5.下列物体中,不能看做质点的是
A.计算从北京开往上海途中的火车
B.研究航天飞机相对地球的飞行周期时,绕地球飞行的航天飞机
C.沿地面翻滚前进的体操运动员
D.研究地球公转规律时的地球
【答案】C
【解析】
沿地面翻滚前进的体操运动员,看演员的动作要领,不能当做质点,故选择C。
【名师点睛】对质点的理解
1.质点不同于几何中的“点”.质点是用来代替物体的有质量的点,具有质量,没有大小、体积、形状;与几何中的“点”有本质的区别.
2.质点是一种“理想化模型”,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.它是抓住了主要因素——物体的质量,忽略了次要因素——大小和形状,是典型的物理模型之一.
3.把物体看做质点的条件:物体的大小和形状对研究问题的影响可以忽略不计.
6.如图所示,由于风的缘故,河岸上的旗帜向右飘,在河面上的两条船上的旗帜分别向右和向左飘,两条船运动状态是(

A、A船肯定是向左运动的
B、A船肯定是静止
C、B船肯定是向右运动的
D、B船可能是静止
【答案】C
【名师点睛】运动和静是相对的,一个物体的运动状态的确定,关键取决于所选取的参照物.所选取的参照物不同,得到的结论也不一定相同.这是一道非常典型的题目,要仔细揣摩才能作答。
7.关于质点和参考系,下列说法中正确的是(

A.质点就是体积很小的点
B.研究人造地球卫星绕地球一周的时间时,卫星可以被看作质点
C.“一江春水向东流”是以水为参考系来描述江水的运动
D.我们常说“太阳东升西落”,是以地球为参考系描述太阳的运动
【答案】BD
【名师点睛】质点是一种理想化物理模型,在研究问题时是否能将物体抽象为质点模型,就要熟知将物体看成质点的条件,即物体的大小、形状和体积对所研究的问题是否有影响,若没有影响,就可看成质点;参考系是为了描述物体的运动而人为选定作为参照的物体,参考系可以是不动的,也可以是变速运动的物体。
8.在物理学中,突出问题的主要方面,忽略次要因素,建立理想化的“物理模型”,并将其作为研究对象,是经常采用的一种科学方法。质点就是这种物理模型之一。关于质点的下列说法不正确的是
A.研究地球公转时,由于地球很大,所以不能将地球看做质点
B.万吨巨轮在大海中航行,研究巨轮所处的地理位置时,巨轮可看做质点
C.研究火车经过南京长江大桥所用的时间时,可以将火车看做质点
D.研究短跑运动员的起跑姿势时,由于运动员是静止的,所以可以将运动员看做质点
【答案】ACD
【解析】
一个物体能不能看成质点,要看物体的大小、形状和体积对所研究的问题是否产生影响,研究地球公转时,相对于地球公转轨道,地球的大小就可以忽略,可以看成质点,A错误;万吨巨轮在大海中航行,研究巨轮所处的地理位置时,航行的距离与巨轮的大小相比,巨轮的大小可忽略,能看成质点,B正确;研究火车经过南京长江大桥所用的时间时,火车的大小桥长相比不能忽略,火车不能看成质点。C错误;研究短跑运动员的起跑姿势时,他的姿势影响起跑的效果,不能看作指点,D错误;故选B。【名师点睛】质点是一种理想化物理模型,在研究问题时是否能将物体抽象为质点模型,就要熟知将物体看成质点的条件,即物体的大小、形状和体积对所研究的问题是否产生影响,若没有影响,就可看成质点,否则,就不能看做质点处理。
二、非选择题(本大题共2小题,每题10分,共20分)
9.从高出地面2m的位置竖直向上抛出一个球,它上升4m后回落,最后小球到达地面,如图所示,分别以地面和抛出点为原点建立坐标系,方向均以向上为正,填写下表:
坐标原点的设置
出发点的坐标
最高点的坐标
落地点的坐标
以地面为原点
以抛出点为原点
【答案】
【名师点睛】坐标系是用来定量地描述质点的位置、运动的快慢、方向等的参照标准,建立坐标系,确定物体的位置,首先要确定原点的位置和正方向,然后确定研究。
10.如图所示,运动员将铅球奋力掷出,铅球出手后在水平方向前进10m时,在竖直方向上升了4m到达最高点。你认为应该建立怎样的坐标系能方便地描述铅球在最高点所处的位置,按你所建立的坐标系,铅球在最高点的位置坐标是多少?
 
【答案】应建立平面直角坐标系 (10m,4m)
【解析】因为小球在二维空间运动,需要建立平面直角坐标系,若以抛出点为坐标原点,水平向右(即运动的水平方向)为x轴正方向,竖直向上为y轴正方向,则可得其最高点的位置为x=10m,y=4m,即用坐标表示为(10m,4m)。★新课标要求
(一)知识与技能
1、知道质点的概念及条件。
2、知道参考系概念及作用。
3、掌握坐标系的简单应用。
(二)过程与方法
1、体验质点的条件及意义,初步掌握科学抽象这种研究方法。
2、体验不同参考系中运动的相对性,促使学生形成勤于观察、勤于思考的习惯,提高学生自主获取知识的能力。
3、体会用坐标方法,描述物体位置的优越性,可用不同的方法设计实验并体会比较。增强学生发现问题并力求解决问题的意识和能力。
(三)情感、态度与价值观
1、认识运动是宇宙中的普遍现象,运动和静止的相对性。培养学生热爱自然、关心科技发展、勇于探索的精神。
2、不同的参考系中现象不同,帮助学生建立辨证唯物主义的世界观。
★知识点
※知识点一、机械运动
1.定义:物体相对于其他物体的位置变化,叫做机械运动,简称运动。
2.运动的绝对性和静止的相对性:宇宙中没有不动的物体,一切物体都在不停地运动,运动是绝对的,静止是相对的。
※知识点二、物体和质点
1.实际物体:有一定的大小和形状,并且运动过程中物体上各部分的运动情况一般不同。
2.质点
(1)定义:研究物体的运动时,在某特定情况下,可以不考虑物体的大小和形状,把它简化为一个有质量的物质点,这样的点称为质点。
(2)把物体看成质点的条件:物体的大小和形状等因素不影响问题的研究时,就可以把物体看成质点。
※知识点三、参考系
1.定义:要描述一个物体的运动,就必须选择另外一个物体作参考,这个用来作参考的物体就叫做参考系。
2.选取原则:(1)研究物体的运动时,参考系的选取是任意的,一般根据研究问题的方便来选取。
(2)在研究地面上物体的运动时,通常把地面或者相对于地面静止不动
的其他物体作为参考系。
※知识点四、坐标系
1.建立坐标系的目的:定量地描述物体的位置及位置的变化。
2.建立坐标系的方法
(1)建立何种坐标系要针对物体是在直线上、平面内,还是空间中运动而定。
(2)建立坐标系时应明确坐标原点、正方向及单位长度,标明坐标单位。
★重难点一、对质点的理解★
1.理想化模型
(1)“理想化模型”是为了使研究的问题得以简化或研究问题方便而进行的一种科学的抽象,实际并不存在.
(2)“理想化模型”是以研究目的为出发点,突出问题的主要因素,忽略次要因素而建立的“物理模型”.
(3)“理想化模型”是在一定程度和范围内对客观存在的复杂事物的近似反映,是物理学中经常采用的一种研究方法.
2.对质点的认识
(1)质点是用来代替物体的有质量的点,其突出的特点是“具有质量”,但是没有大小、体积、形状,它与几何中的“点”有本质区别.
(2)质点是一种“理想化模型”.
(3)一个物体能否看作质点,与物体本身的大小和形状无关.关键是看物体的大小和形状在研究物体的运动中是否为次要因素.
3.对质点的理解
(1)质点是用来代替物体的有质量的点,其突出的特点是“具有质量”,但是质点没有大小、体积、形状,它与几何中的“点”有本质区别。
(2)质点是一种“理想化模型”

(3)可将物体看成质点的几种情况:
【典型例题】(多选)在研究物体的运动时,下列物体中可以当作质点处理的是(
)
A.研究乒乓球运动员打球过程中旋转运动的乒乓球时
B.用GPS定位系统确定汽车位置时
C.研究绕太阳公转的火星时
D.计算一列火车通过铁路大桥所用时间的问题中的火车
【答案】BC
【名师点睛】研究物体的运动时,当物体的大小和形状对所研究的问题没有影响或影响可忽略不计时,可以把物体当作质点.根据这个条件进行判断.当研究物体本身的转动时,物体不能当作质点处理.对于通过运动员的动作、造型、姿势等观看、评分的运动项目,运动员不能看作质点.
【针对训练】关于质点的描述,下列说法中错误的是


A.研究地球的自转时,可以把地球看成质点
B.研究月球公转一周所用的时间时,可以把月球看成质点
C.研究列车从襄阳到随州过程中运动快慢时,可以把列车看成质点
D.
乒乓球比赛中,接球和发球时运动员不能把乒乓球看作质点
【答案】A
【解析】研究地球的自转时,地球的大小不能忽略,则不可以把地球看成质点,选项A错误;研究月球公转一周所用的时间时,月球的大小可以忽略不计,故可以把月球看成质点,选项B正确;研究列车从襄阳到随州过程中运动快慢时,列车的大小可以忽略不计,故可以把列车看成质点,选项C正确;乒乓球比赛中,接球和发球时运动员可以把乒乓球看作质点,选项D正确;故选A.
★重难点二、参考系★
1.物体的运动与静止
物体是静止还是运动,都是相对于参考系而言的.选定参考系后,某物体相对参考系位置发生了改变,则该物体就是运动的;某物体相对参考系位置没有发生改变,则该物体就是静止的.
2.参考系定义:在描述一个物体的运动时,选来作为参考的另外的物体,叫做参考系.
3.选取参考系的意义:要描述一个物体的运动,首先必须选好参考系,只有选定参考系后,才能确定物体的位置、研究物体的运动.
4.参考系的四性
(1)标准性:被选为参考系的物体都是假定不动的,被研究的物体是运动还是静止,都是相对于参考系而言的.
(2)任意性:参考系的选取是任意的,任何物体都可以作为参考系.
(3)统一性:比较不同物体的运动应选择同一个参考系.一般以描述物体的运动简单为原则.
(4)差异性:对于同一个物体,选择不同的参考系,观察结果一般不同.例如,站在向上运动的观光电梯内的客人,以地面为参考系是运动的,以电梯为参考系是静止的.
【典型例题】如图所示,我国空军在进行空中加油训练.大型加油机与接受加油的受油机在空中以同样的速度沿同一方向水平飞行.下列说法中正确的是(  )
A.选地面为参考系,受油机是静止的
B.选地面为参考系,加油机是静止的
C.选加油机为参考系,受油机是运动的
D.选加油机为参考系,受油机是静止的
【答案】D
【解析】选地面为参考系,受油机和加油机都是运动的;选加油机为参考系,受油机是静止的;故选D.
【名师点睛】此题是对物体的相对运动的考查;要知道运动具有相对性,选择不同的参照物时,对物体的运动的描述是不同的,但是结果都是正确的;参照物可以选择静止的物体,也可以选择运动的物体;此题是基础题.
【针对训练】关于参考系,下列说法正确的是(

A.描述一个物体的运动情况时,参考系不能任意选取
B.研究物体的运动时,应先确定参考系
C.参考系必须选地面或相对于地面静止不动的其他物体
D.空中运动的物体不能作为参考系
【答案】B
★重难点三、建立坐标系的意义及原则★
1.意义
(1)物体做机械运动时,其位置会随时间发生变化,为了定量地描述物体的位置及位置的变化,需要在参考系上建立适当的坐标系.
(2)物体的位置可认为是质点在某时刻所在空间的一点.
2.原则
建立坐标系的原则是确定物体的位置方便、简捷.
3.种类
(1)直线坐标系:如果物体沿直线运动,即做一维运动时,可以以这条直线为x轴,在直线上规定原点、正方向和标度,建立直线坐标系.
(2)二维坐标系:当物体在某一平面内做曲线运动,即做二维运动时,需用两个相互垂直的坐标确定它的位置,即二维坐标(平面坐标).
(3)三维坐标系:当物体在空间内运动时,需采用三个坐标确定它的位置,即三维坐标(空间坐标).
【典型例题】一个小球从距地面4m高处落下,被地面弹回,在距地面1m高处被接住。坐标原点在抛出点正下方2m处,坐标轴的正方向设为向下。则小球的抛出点、落地点、接住点的位置坐标分别是(

A、2m、-2
m、-1
m
B、-2
m、2
m、1
m
C、4
m、0、1
m
D、-4
m、0、-1
m
【答案】B
【名师点睛】本题考查的就是学生对于直线坐标系的理解,结合数学上的数轴来理解,就可以轻松解决本题,所以要善于把物理知识和数学方法能有机的结合在一起。