(共38张PPT)
第一章 运动的描述
第1节 质点 参考系
1.篮球场上,运动员每一次的投篮命中都在为观众们奉献着精彩表演。在研
究运动员投篮瞬间篮球的转动时,能忽略篮球的形状和大小吗?在研究什么
样的问题时可以忽略篮球的形状和大小?
情境导学
提示:篮球离手瞬间的转动情况,可以影响其在空中运行的稳定性,球的大小
和形状不能忽略。研究篮球从离手到投进篮筐的轨迹时,可以忽略其形状和
大小。
2.坐在火车里,看到对面的火车缓缓开动,等到站台出现,才知道对面的火
车根本就没有动,而是自己乘坐的火车开动了,请问对面火车缓缓开动和
自己乘坐的火车开动分别怎么解释?
提示:对面火车缓缓开动,是对面火车相对于自己乘坐的火车在动;自己乘坐
的火车开动,是相对于站台在动。
一、物体和质点
教材研读
新知梳理
1.质点的定义:忽略物体的①
????
和②
????
,把物体简化为一个有
质量的点,这样的点称为质点。
2.把物体看作质点的条件:物体的形状和大小对研究问题的影响可以忽略。
3.理想化模型:在物理学中,突出问题的③
????
,忽略次要因素,建立
④
????
的物理模型,并将其作为研究对象,是经常采用的一种科学研
究方法。质点就是一种理想化模型。
形状
大小
主要因素
理想化
1.定义:为了描述物体的运动而假定为不动、用来作⑤
????
的物体。
二、参考系
2.参考系的选取
(1)参考系的选取是任意的,但选取的参考系不同,结论往往不同,通常选⑥
????????
为参考系。
(2)参考系既可以是静止的物体,也可以是⑦
????
的物体。
参考
地面
运动
1.很小的物体一定能看成质点。?(???? )
思维诊断
?
2.做直线运动的物体一定能看成质点。?(???? )
3.自然界中没有绝对静止的物体。?( )
4.只能选择静止的物体作为参考系。?(???? )
5.描述直线运动,一般建立直线坐标系。?( )
?
?
√
√
要点一 质点和理想化模型的理解
如图所示,高铁列车整体向前平动的同时,车轮在转动。关注哪些问题时
列车可以被看作质点,关注哪些问题时列车不能被看作质点?
?
情境探究
提示:(1)可以视为质点的情况:研究高铁从甲地到乙地的运动时间(甲、乙两
地间的距离远远大于列车的长度)。
(2)不能视为质点的情况:①研究高铁经过大桥的时间(列车的长度不能忽略);
②研究高铁车轮的转动。
知识深化
1.质点的特点
?
2.对质点的理解
科学抽象
质点是对实际物体的科学抽象,是一种理想化模型,真正的质点是不存在的
可看作质
点的条件
一个物体能否被看作质点,要看物体的大小、形状在所讨论的问题中是主要因素还是次要因素,若是次要因素,即使物体很大,也能看作质点;相反,若是主要因素,即使物体很小,也不能看作质点
质点与几何中的“点”的区别
质点是对实际物体进行科学抽象的模型,有质量,只忽略了物体的大小和形状;几何中的“点”仅仅表示空间中的某一位置
3.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一种近
似反映,是物理学中经常采用的一种研究方法。
典例1 第32届夏季奥林匹克运动会将于2021年在日本东京举行。东京成为
奥运史上第一个举办两次奥运会的亚洲城市。在评判下列运动员的比赛成
绩时,运动员可视为质点的是?( )
题组过关
A
解析????马拉松比赛时,由于路程长,运动员的体形可以忽略,可以将其视为
质点,故选项A符合题意;跳水时,评委要关注运动员的动作,所以不能将运动
员视为质点,故选项B不符合题意;击剑时,评委要观察运动员的肢体动作,不
能将其视为质点,故选项C不符合题意;体操比赛时,评委主要根据体操运动员
的肢体动作进行评分,所以不能将其视为质点,故选项D不符合题意。
易错提醒
质点概念判断的误区
1.关键词错误,“在一定条件下物体可以看作质点”而不是“物体是质点”。
2.“质点”不同于几何中的“点”,质点有物体的全部质量,而几何中的点没
有质量。
3.不能说“平动的物体一定能看作质点,转动的物体一定不能看作质点”,关
键还是看研究的问题中物体的大小和形状是否可以忽略不计。平动的物体
有时也不能看作质点,转动的物体有时也能看作质点。
针对训练1 2019年9月29日,女排世界杯上,中国女排姑娘以11胜0负的傲人
战绩成功卫冕本届世界杯。下列关于女排比赛中的研究对象,可以视为质点
的是?( )
A.研究女排比赛中选手扣球的动作时
B.确定运动员在球场上的位置时
C.研究运动员比赛中发出的旋转球时
D.确定落在边线处排球是否为界内时
B
解析????研究女排比赛中选手扣球动作时,运动员的体形对研究结果有较
大影响,因此运动员不可被视为质点,但研究运动员在球场上的位置时可将运
动员视为质点,A错误,B正确;在研究发出的旋转球和排球落点是否在边线界
内时球的大小对研究结果的影响不可忽略,因此,不能被视为质点,C、D均错
误。
针对训练2 下列说法正确的是?( )
A.观察“辽宁舰”航空母舰上的“歼-15”战斗机起飞时,可以把航空母舰看
作质点
B.研究“玉兔”号与“嫦娥”分离过程中“玉兔”一连串技术含量极高的
“慢动作”时,可以把“玉兔”号看作质点
C.研究“玉兔”号巡视器巡视月球时的运动轨迹时,可以把巡视器看作质点
D.研究自行车的运动时,因为车轮在转动,所以无论什么情况下,自行车都不
能被看成质点
C
解析????观察“辽宁舰”航空母舰上的“歼-15”战斗机起飞时,航空母舰
的长度不能忽略,所以不可以把航空母舰看作质点,故A错误;研究“嫦娥”
“玉兔”两器分离过程中的技术动作时,不能把“玉兔”看成质点,故B错误;
研究“玉兔”号巡视器巡视月球时的运动轨迹时,巡视器的大小和形状能忽
略,可看成质点,故C正确;研究自行车的运动时,若研究自行车的平动,自行车
可以被看成质点,故D错误。
要点二 参考系的理解和应用
地面上的人看到飞机在高空快速飞行,此时飞机中的乘务员与乘客正在
交流,但他们彼此看对方却是静止的。为什么人们的看法会不一样?
提示:地面上的人看到飞机在高空快速飞行,是以地面作为参考系;飞机中正
在交流的乘务员与乘客彼此看对方却是静止的,他们是以飞机作为参考系。
情境探究
1.参考系的理解
选取参考
系的作用
描述物体是否运动首先要选择一个参考系,以此为标准来衡量物体是运动还是静止的,参考系一旦确定,对物体运动的描述也是唯一确定的。一个物体是运动还是静止,都是相对于参考系而言
的。解答物理问题时若能巧妙地选择参考系,则可使解题过程大为简化
选择参考
系的原则
(1)理论上讲,参考系的选取是任意的。
(2)选取参考系以描述运动尽可能简单为原则,通常选地面或相对地面静止的物体为参考系。
(3)在解题过程中,如果选地面作为参考系可以不指明,但选其他物体作为参考系时必须指明
知识深化
2.参考系的六性
?
典例2 火炬传递是各种重大体育赛事的重要环节。在某次运动会火炬传递
中,观察到同一地点的旗帜和甲、乙两火炬手所传递的圣火火焰如图所示。关于甲、乙两火炬手相对于静止旗杆的运动情况,下列说法中正确的是?(???? )
A.甲、乙两火炬手一定都在向右运动
题组过关
B.甲、乙两火炬手一定都在向左运动
C.甲火炬手一定向右运动,乙火炬手一定向左运动
D.甲火炬手可能停止了运动,乙火炬手一定向左运动
D
解析????根据旗帜的飘动情况可知风向左吹。甲火炬手所传递的圣火火
焰向左飘,所以甲火炬手相对于旗杆可能静止,也可能向右运动,还可能向左
运动,但此时的运动速度比风速小;乙火炬手所传递的圣火火焰向右飘,表明
乙火炬手相对于旗杆一定向左运动,且运动速度比风速大。由以上分析可知
选项D正确。
名师点拨
判断参考系的两种办法
静物法
明确观察到的现象中,什么物体是运动的,什么物体是静止的,静止的物体可能就是参考系
假设法
假设以某物体为参考系,看对物体运动的描述是否与观察到的结果一致。若一致,该物体可能就是参考系
针对训练3????(多选)随着城市现代化的发展,电梯越来越多地出现在人们生活
中,为大家带来了快捷和便利。而观光电梯是适应人们的进一步需求而产生
的,乘坐人员可以观看电梯外面的景色,享受现代设施带来的视觉快感。正在
乘坐电梯下楼的一位同学看到身旁的大楼拔地而起,大声惊叫:“楼不是静止
的吗?怎么动起来了?”对于大楼的“运动”情况,下列说法正确的是?(??? )
?
A.楼只能是静止的,不可能运动
B.楼实际在运动,不可能真的静止
C.看到楼在运动是以乘坐的电梯为参考系
D.看到楼静止是以地面(或地面上不动的物体)为参考系
CD
解析????电梯向下运动过程中,距离地面越来越近,以电梯为参考系,感觉
大楼是上升的,我们平时所说大楼是静止的,通常是以地面为参考系,A、B错
误,C、D正确。
针对训练4 如图所示是体育摄影中“追拍法”的成功之作,摄影师眼中清
晰的滑雪运动员是静止的,而模糊的背景是运动的,摄影师用自己的方法表达
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.步行的人
解析????摄影师与滑雪运动员以相同的速度运动,摄影师以自己为参考系
观察,这样滑雪运动员就是静止的,背景就是“运动”的,由此可知C项正确。
C
1.物理学中的“质点”是一种理想化模型,研究下列物体的运动时,研究对象
可视为质点的是?( )
A.研究运动员跳高时的过杆动作
B.研究车轮边缘的速度
C.计算轮船在海洋中的航行速度
D.研究乒乓球的接发球技术
课堂检测
C
解析????运动员在跳高过杆时,要看运动员的动作是否符合要求,所以此时
不能将运动员看成质点,选项A错误;研究车轮边缘的速度时车轮的大小和形
状是不能忽略的,否则就没有车轮的边缘可言了,选项B错误;轮船的大小相对
于海洋来说是微不足道的,所以计算轮船在海洋中的航行速度时,可以忽略轮
船的大小,能将轮船看成质点,选项C正确;研究乒乓球的接发球技术时,要考
虑乒乓球的转动情况,不能将乒乓球看成质点,选项D错误。
A.地面上的人看到飞机飞过,是以飞机为参考系
B.飞行员看到观礼台向后掠过,是以地面为参考系
C.以编队中某一飞机为参考系,其他飞机是静止的
D.以编队中某一飞机为参考系,其他飞机是运动的
2.2019年10月1日,70周年国庆阅兵飞机编队,15架飞机保持队形不变飞过观
礼台。下列关于阅兵飞机编队的说法正确的是?( )
C
解析????地面上的人看到飞机飞过,是以地面为参考系判定飞机的运动,故
A错误;飞行员看到观礼台向后掠过,是以飞机为参考系,故B错误;飞机编队以
整齐的队形从天安门上空飞过,飞机之间的位置相对不变,所以以编队中某一
飞机为参考系,其他飞机是静止的,故C正确,D错误。
3.(多选)如图所示,飞行员跳伞后飞机上的另一飞行员甲和地面上的人乙观
察跳伞飞行员的运动后,引发了对跳伞飞行员运动状况的争论,下列说法正确
的是?(
)
A.甲、乙两人的说法中必有一个是错误的
B.他们的争论是由于参考系的选取不同而引起的
C.跳伞后飞行员竖直下落是以飞机为参考系观测的结果
D.跳伞后飞行员曲线下落是以地面为参考系观测的结果
BCD
解析????甲、乙两人的说法分别是以飞机和地面作为参考系研究跳伞
飞行员运动的,说法都是正确的,他们的争论是因为选择的参考系不同而引起
的,故A错误,B正确;看到飞机上跳伞的飞行员沿直线竖直下落,是另一飞行员
甲以飞机为参考系看到的结果;地面上的人以地面为参考系看到的是曲线,故
C、D正确。
4.太阳从东边升起,西边落下,是地球上的自然现象,但在某些条件下,在纬度
较高地区上空飞行的飞机上,旅客可以看到太阳从西边升起的奇妙现象。这
些条件是?( )
A.时间必须是在清晨,飞机正在由东向西飞行,飞机的速度必须较大
B.时间必须是在清晨,飞机正在由西向东飞行,飞机的速度必须较大
C.时间必须是在傍晚,飞机正在由东向西飞行,飞机的速度必须较大
D.时间必须是在傍晚,飞机正在由西向东飞行,飞机的速度不能太大
C
解析????飞机在顺着地球自转方向运动称为东,逆着地球自转方向运动称
为西,由于旅客看到太阳从西边升起,因此必须是傍晚时分。选地面为参考
系,太阳相对地面向西运动,若飞机以较大的速度相对地球向西飞行,则可以
相对太阳向西飞行,去追赶太阳,从而看到太阳从西边升起,故C正确。
研究运动学问题必须选取参考系,而参考系的选取原则上是任意的,但是一般
情况下,选取地面或相对地面静止的物体为参考系。在研究有相对运动的两
个以上物体的运动时,如果巧妙地选取其中一个物体作为参考系,那将会大大
简化解题过程,从而达到化难为易、事半功倍的效果。
一小船由A港到B港顺流需行驶6小时,由B港到A港逆流航行需行驶8小时。
船在静水中速度的大小相等。一天,小船从早晨6点由A港出发顺流到B港时,
发现一救生圈在途中落水,立刻返回寻找,1小时后找到救生圈。问:救生圈是
在何时落水的?(提示:巧选参考系,避免复杂计算)
创新视野
答案 见解析
解析 如果选择地面作为参考系,小船顺流和逆流时的速度不一样,问题将会
很复杂。那么我们转换一下思路,选择水流为参考系,掉入水中的救生圈与水
流保持相对静止,而小船相对水流来说不管是顺流还是逆流,船速都是不变的
(相当于小船在静止的水面上的速度),问题就相当于救生圈掉入水中后始终
没动,小船以大小不变的速度先远离后返回靠近救生圈,则远离和返回所用时
间相同,可知小船从救生圈落水处行驶到B港所用的时间也是1小时,所以救生
圈是在小船航行5小时时掉入水中的,由此可知救生圈是在上午11点时掉入
水中的。第一章 运动的描述
第1节 质点 参考系
课标解读
课标要求
素养形成
1.理解质点的概念,知道质点是一种理想化模型,并可以判断物体是否可以看作质点
2.理解参考系的概念,知道运动具有相对性
3.能正确选择参考系分析物体的运动
1.物理观念:知道将物体抽象为质点的条件,能将特定实际情境中的物体抽象成质点
2.科学思维:体会建构物理模型的思维方式,认识物理模型在探索自然规律中的作用
1.篮球场上,运动员每一次的投篮命中都在为观众们奉献着精彩表演。在研究运动员投篮瞬间篮球的转动时,能忽略篮球的形状和大小吗?在研究什么样的问题时可以忽略篮球的形状和大小?
提示:篮球离手瞬间的转动情况,可以影响其在空中运行的稳定性,球的大小和形状不能忽略。研究篮球从离手到投进篮筐的轨迹时,可以忽略其形状和大小。
2.坐在火车里,看到对面的火车缓缓开动,等到站台出现,才知道对面的火车根本就没有动,而是自己乘坐的火车开动了,请问对面火车缓缓开动和自己乘坐的火车开动分别怎么解释?
提示:对面火车缓缓开动,是对面火车相对于自己乘坐的火车在动;自己乘坐的火车开动,是相对于站台在动。
一、物体和质点
1.质点的定义:忽略物体的①形状和②大小,把物体简化为一个有质量的点,这样的点称为质点。
2.把物体看作质点的条件:物体的形状和大小对研究问题的影响可以忽略。
3.理想化模型:在物理学中,突出问题的③主要因素,忽略次要因素,建立④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研究方法。质点就是一种理想化模型。
二、参考系
1.定义:为了描述物体的运动而假定为不动、用来作⑤参考的物体。
2.参考系的选取
(1)参考系的选取是任意的,但选取的参考系不同,结论往往不同,通常选⑥地面为参考系。
(2)参考系既可以是静止的物体,也可以是⑦运动的物体。
1.很小的物体一定能看成质点。( ? )
2.做直线运动的物体一定能看成质点。( ? )
3.自然界中没有绝对静止的物体。( √ )
4.只能选择静止的物体作为参考系。( ? )
5.描述直线运动,一般建立直线坐标系。( √ )
要点一 质点和理想化模型的理解
如图所示,高铁列车整体向前平动的同时,车轮在转动。关注哪些问题时列车可以被看作质点,关注哪些问题时列车不能被看作质点?
提示:(1)可以视为质点的情况:研究高铁从甲地到乙地的运动时间(甲、乙两地间的距离远远大于列车的长度)。
(2)不能视为质点的情况:①研究高铁经过大桥的时间(列车的长度不能忽略);②研究高铁车轮的转动。
1.质点的特点
2.对质点的理解
科学抽象
质点是对实际物体的科学抽象,是一种理想化模型,真正的质点是不存在的
可看作质
点的条件
一个物体能否被看作质点,要看物体的大小、形状在所讨论的问题中是主要因素还是次要因素,若是次要因素,即使物体很大,也能看作质点;相反,若是主要因素,即使物体很小,也不能看作质点
质点与几何中的“点”的区别
质点是对实际物体进行科学抽象的模型,有质量,只忽略了物体的大小和形状;几何中的“点”仅仅表示空间中的某一位置
3.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一种近似反映,是物理学中经常采用的一种研究方法。
典例1 第32届夏季奥林匹克运动会将于2021年在日本东京举行。东京成为奥运史上第一个举办两次奥运会的亚洲城市。在评判下列运动员的比赛成绩时,运动员可视为质点的是( )
答案 A 马拉松比赛时,由于路程长,运动员的体形可以忽略,可以将其视为质点,故选项A符合题意;跳水时,评委要关注运动员的动作,所以不能将运动员视为质点,故选项B不符合题意;击剑时,评委要观察运动员的肢体动作,不能将其视为质点,故选项C不符合题意;体操比赛时,评委主要根据体操运动员的肢体动作进行评分,所以不能将其视为质点,故选项D不符合题意。
易错提醒
质点概念判断的误区
1.关键词错误,“在一定条件下物体可以看作质点”而不是“物体是质点”。
2.“质点”不同于几何中的“点”,质点有物体的全部质量,而几何中的点没有质量。
3.不能说“平动的物体一定能看作质点,转动的物体一定不能看作质点”,关键还是看研究的问题中物体的大小和形状是否可以忽略不计。平动的物体有时也不能看作质点,转动的物体有时也能看作质点。
针对训练1 2019年9月29日,女排世界杯上,中国女排姑娘以11胜0负的傲人战绩成功卫冕本届世界杯。下列关于女排比赛中的研究对象,可以视为质点的是( )
A.研究女排比赛中选手扣球的动作时
B.确定运动员在球场上的位置时
C.研究运动员比赛中发出的旋转球时
D.确定落在边线处排球是否为界内时
答案 B 研究女排比赛中选手扣球动作时,运动员的体形对研究结果有较大影响,因此运动员不可被视为质点,但研究运动员在球场上的位置时可将运动员视为质点,A错误,B正确;在研究发出的旋转球和排球落点是否在边线界内时球的大小对研究结果的影响不可忽略,因此,不能被视为质点,C、D均错误。
针对训练2 下列说法正确的是( )
A.观察“辽宁舰”航空母舰上的“歼-15”战斗机起飞时,可以把航空母舰看作质点
B.研究“玉兔”号与“嫦娥”分离过程中“玉兔”一连串技术含量极高的“慢动作”时,可以把“玉兔”号看作质点
C.研究“玉兔”号巡视器巡视月球时的运动轨迹时,可以把巡视器看作质点
D.研究自行车的运动时,因为车轮在转动,所以无论什么情况下,自行车都不能被看成质点
答案 C 观察“辽宁舰”航空母舰上的“歼-15”战斗机起飞时,航空母舰的长度不能忽略,所以不可以把航空母舰看作质点,故A错误;研究“嫦娥”“玉兔”两器分离过程中的技术动作时,不能把“玉兔”看成质点,故B错误;研究“玉兔”号巡视器巡视月球时的运动轨迹时,巡视器的大小和形状能忽略,可看成质点,故C正确;研究自行车的运动时,若研究自行车的平动,自行车可以被看成质点,故D错误。
要点二 参考系的理解和应用
地面上的人看到飞机在高空快速飞行,此时飞机中的乘务员与乘客正在交流,但他们彼此看对方却是静止的。为什么人们的看法会不一样?
提示:地面上的人看到飞机在高空快速飞行,是以地面作为参考系;飞机中正在交流的乘务员与乘客彼此看对方却是静止的,他们是以飞机作为参考系。
1.参考系的理解
选取参考
系的作用
描述物体是否运动首先要选择一个参考系,以此为标准来衡量物体是运动还是静止的,参考系一旦确定,对物体运动的描述也是唯一确定的。一个物体是运动还是静止,都是相对于参考系而言的。解答物理问题时若能巧妙地选择参考系,则可使解题过程大为简化
选择参考
系的原则
(1)理论上讲,参考系的选取是任意的。
(2)选取参考系以描述运动尽可能简单为原则,通常选地面或相对地面静止的物体为参考系。
(3)在解题过程中,如果选地面作为参考系可以不指明,但选其他物体作为参考系时必须指明
2.参考系的六性
典例2 火炬传递是各种重大体育赛事的重要环节。在某次运动会火炬传递中,观察到同一地点的旗帜和甲、乙两火炬手所传递的圣火火焰如图所示。关于甲、乙两火炬手相对于静止旗杆的运动情况,下列说法中正确的是( )
A.甲、乙两火炬手一定都在向右运动
B.甲、乙两火炬手一定都在向左运动
C.甲火炬手一定向右运动,乙火炬手一定向左运动
D.甲火炬手可能停止了运动,乙火炬手一定向左运动
答案 D 根据旗帜的飘动情况可知风向左吹。甲火炬手所传递的圣火火焰向左飘,所以甲火炬手相对于旗杆可能静止,也可能向右运动,还可能向左运动,但此时的运动速度比风速小;乙火炬手所传递的圣火火焰向右飘,表明乙火炬手相对于旗杆一定向左运动,且运动速度比风速大。由以上分析可知选项D正确。
名师点拨
判断参考系的两种办法
静物法
明确观察到的现象中,什么物体是运动的,什么物体是静止的,静止的物体可能就是参考系
假设法
假设以某物体为参考系,看对物体运动的描述是否与观察到的结果一致。若一致,该物体可能就是参考系
针对训练3 (多选)随着城市现代化的发展,电梯越来越多地出现在人们生活中,为大家带来了快捷和便利。而观光电梯是适应人们的进一步需求而产生的,乘坐人员可以观看电梯外面的景色,享受现代设施带来的视觉快感。正在乘坐电梯下楼的一位同学看到身旁的大楼拔地而起,大声惊叫:“楼不是静止的吗?怎么动起来了?”对于大楼的“运动”情况,下列说法正确的是( )
A.楼只能是静止的,不可能运动
B.楼实际在运动,不可能真的静止
C.看到楼在运动是以乘坐的电梯为参考系
D.看到楼静止是以地面(或地面上不动的物体)为参考系
答案 CD 电梯向下运动过程中,距离地面越来越近,以电梯为参考系,感觉大楼是上升的,我们平时所说大楼是静止的,通常是以地面为参考系,A、B错误,C、D正确。
针对训练4 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雪运动员是静止的,而模糊的背景是运动的,摄影师用自己的方法表达了运动的美。请问摄影师选择的参考系是( )
A.大地 B.太阳 C.摄影师 D.步行的人
答案 C 摄影师与滑雪运动员以相同的速度运动,摄影师以自己为参考系观察,这样滑雪运动员就是静止的,背景就是“运动”的,由此可知C项正确。
1.物理学中的“质点”是一种理想化模型,研究下列物体的运动时,研究对象可视为质点的是( )
A.研究运动员跳高时的过杆动作
B.研究车轮边缘的速度
C.计算轮船在海洋中的航行速度
D.研究乒乓球的接发球技术
答案 C 运动员在跳高过杆时,要看运动员的动作是否符合要求,所以此时不能将运动员看成质点,选项A错误;研究车轮边缘的速度时车轮的大小和形状是不能忽略的,否则就没有车轮的边缘可言了,选项B错误;轮船的大小相对于海洋来说是微不足道的,所以计算轮船在海洋中的航行速度时,可以忽略轮船的大小,能将轮船看成质点,选项C正确;研究乒乓球的接发球技术时,要考虑乒乓球的转动情况,不能将乒乓球看成质点,选项D错误。
2.2019年10月1日,70周年国庆阅兵飞机编队,15架飞机保持队形不变飞过观礼台。下列关于阅兵飞机编队的说法正确的是( )
A.地面上的人看到飞机飞过,是以飞机为参考系
B.飞行员看到观礼台向后掠过,是以地面为参考系
C.以编队中某一飞机为参考系,其他飞机是静止的
D.以编队中某一飞机为参考系,其他飞机是运动的
答案 C 地面上的人看到飞机飞过,是以地面为参考系判定飞机的运动,故A错误;飞行员看到观礼台向后掠过,是以飞机为参考系,故B错误;飞机编队以整齐的队形从天安门上空飞过,飞机之间的位置相对不变,所以以编队中某一飞机为参考系,其他飞机是静止的,故C正确,D错误。
3.(多选)如图所示,飞行员跳伞后飞机上的另一飞行员甲和地面上的人乙观察跳伞飞行员的运动后,引发了对跳伞飞行员运动状况的争论,下列说法正确的是( )
A.甲、乙两人的说法中必有一个是错误的
B.他们的争论是由于参考系的选取不同而引起的
C.跳伞后飞行员竖直下落是以飞机为参考系观测的结果
D.跳伞后飞行员曲线下落是以地面为参考系观测的结果
3.答案 BCD 甲、乙两人的说法分别是以飞机和地面作为参考系研究跳伞飞行员运动的,说法都是正确的,他们的争论是因为选择的参考系不同而引起的,故A错误,B正确;看到飞机上跳伞的飞行员沿直线竖直下落,是另一飞行员甲以飞机为参考系看到的结果;地面上的人以地面为参考系看到的是曲线,故C、D正确。
4.太阳从东边升起,西边落下,是地球上的自然现象,但在某些条件下,在纬度较高地区上空飞行的飞机上,旅客可以看到太阳从西边升起的奇妙现象。这些条件是( )
A.时间必须是在清晨,飞机正在由东向西飞行,飞机的速度必须较大
B.时间必须是在清晨,飞机正在由西向东飞行,飞机的速度必须较大
C.时间必须是在傍晚,飞机正在由东向西飞行,飞机的速度必须较大
D.时间必须是在傍晚,飞机正在由西向东飞行,飞机的速度不能太大
4.答案 C 飞机在顺着地球自转方向运动称为东,逆着地球自转方向运动称为西,由于旅客看到太阳从西边升起,因此必须是傍晚时分。选地面为参考系,太阳相对地面向西运动,若飞机以较大的速度相对地球向西飞行,则可以相对太阳向西飞行,去追赶太阳,从而看到太阳从西边升起,故C正确。
研究运动学问题必须选取参考系,而参考系的选取原则上是任意的,但是一般情况下,选取地面或相对地面静止的物体为参考系。在研究有相对运动的两个以上物体的运动时,如果巧妙地选取其中一个物体作为参考系,那将会大大简化解题过程,从而达到化难为易、事半功倍的效果。
一小船由A港到B港顺流需行驶6小时,由B港到A港逆流航行需行驶8小时。船在静水中速度的大小相等。一天,小船从早晨6点由A港出发顺流到B港时,发现一救生圈在途中落水,立刻返回寻找,1小时后找到救生圈。问:救生圈是在何时落水的?(提示:巧选参考系,避免复杂计算)
答案 见解析
解析 如果选择地面作为参考系,小船顺流和逆流时的速度不一样,问题将会很复杂。那么我们转换一下思路,选择水流为参考系,掉入水中的救生圈与水流保持相对静止,而小船相对水流来说不管是顺流还是逆流,船速都是不变的(相当于小船在静止的水面上的速度),问题就相当于救生圈掉入水中后始终没动,小船以大小不变的速度先远离后返回靠近救生圈,则远离和返回所用时间相同,可知小船从救生圈落水处行驶到B港所用的时间也是1小时,所以救生圈是在小船航行5小时时掉入水中的,由此可知救生圈是在上午11点时掉入水中的。
——————————————课时达标训练—————————————
1.利用无人机进行航拍,地面操控者进行以下操作时,能把无人机看成质点的是( )
A.观察无人机通过一个标志杆的时间
B.调整无人机的飞行姿态
C.调整无人机的旋转机翼
D.调整无人机与被摄物体的高度差
1.答案 D 观察无人机经过一个标志杆的时间时,无人机的大小不能忽略,所以不可以看成质点,所以A错误;调整无人机的飞行姿态时,无人机的大小不能忽略,所以不可以看成质点,所以B错误;调整无人机的旋转机翼时,不能看成质点,否则无法看出机翼旋转,所以C错误;调整无人机与被摄物体的高度差时,无人机的大小和形状能忽略,能看作质点,所以D正确。
2.在下列问题中,地球可视为质点的是( )
①研究地球绕太阳运行的轨迹
②计算太阳对地球的引力
③研究东京和北京的时差
④研究日食
A.①②
B.②③
C.③④
D.②③④
2.答案 A ①研究地球绕太阳运行的轨迹,地球的形状和大小相对于日地距离,可以忽略,地球可以看成质点;②计算太阳对地球的引力,地球的大小和形状可以忽略,地球可以看成质点;③研究东京和北京的时差,涉及地球的自转,地球的形状和大小不能忽略,地球不能看成质点;④研究日食时,地球的形状和大小不能忽略,地球不能看成质点。故A正确,B、C、D错误。
3.2019年1月3日上午10点26分,“嫦娥四号”探测器成功着陆月球背面的预选着陆区,这是人类首次在月球背面软着陆。探测器在地球发射场发射阶段,通过运载火箭上的摄像头观察到地面正在向下运动,此时我们选取的参考系是( )
A.地面
B.运载火箭
C.发射架
D.发射场内的树木
3.答案 B 探测器在地球发射场发射阶段,通过运载火箭上的摄像头观察到地面正在向下运动,说明地面相对火箭在向下运动,故选择的参考系是运载火箭,故B正确,A、C、D错误。
4.如图所示,一只水杯稳稳地立在飞驰高铁的窗台上,水杯处于静止状态所选择的参考系是( )
A.座位上静坐的旅客
B.车厢内走动的乘警
C.铁路旁矗立的高山
D.车窗外经过的站台
4.答案 A 水杯处于静止状态是因为水杯相对于高铁是静止的,此时选择的参考系是高铁,或高铁座位上静坐的旅客,故A正确;水杯相对于高铁是静止的,但相对于车厢内走动的乘警、铁路旁矗立的高山、以及车窗外经过的站台都是运动的,故B、C、D错误。
5.(多选)在“金星凌日”的精彩天象中,观察到太阳表面上有颗小黑点缓慢移动,持续时间达六个半小时,那便是金星,如图所示,下面说法正确的是( )
A.地球在金星与太阳之间
B.观测“金星凌日”时可将太阳看成质点
C.以太阳为参考系,地球是运动的
D.以太阳为参考系,金星是运动的
5.答案 CD 金星通过太阳和地球之间时,我们才会看到金星没有被太阳照亮的一面呈黑色,选项A错误;因为太阳的大小对所研究问题的影响起着至关重要的作用,所以观测“金星凌日”时不能将太阳看成质点,选项B错误;以太阳为参考系,金星和地球都是运动的,选项C、D正确。
6.(多选)2019年7月12日上午,中国人民解放军在南海海域举行海上大阅兵,共有48艘战舰接受检阅。图甲是正在接受检阅的一字排列的舰队,图乙是正在接受检阅的“辽宁舰”上歼-15战机的起飞表演。下列说法正确的是( )
A.若以大海为参考系,图甲中各艘舰艇是运动的
B.若以一字舰队为参考系,图甲中各艘舰艇是运动的
C.若以“辽宁舰”为参考系,图乙中正在起飞的歼-15战机是运动的
D.若以“辽宁舰”为参考系,图乙中准备起飞的歼-15战机是运动的
6.答案 AC 若以大海为参考系,题图甲中各艘舰艇是运动的,若以一字舰队为参考系,题图甲中各艘舰艇是静止的,故A正确,B错误;若以“辽宁舰”为参考系,题图乙中正在起飞的歼-15战机是运动的,准备起飞的歼-15战机是静止的,故C正确,D错误。
7.甲、乙两汽车在平直公路上以同样的速度并排行驶,乙车车轮边缘上某一点有一只蝴蝶,假设这只蝴蝶相对车轮不动,那么甲车上的乘客看到这只蝴蝶的运动轨迹是( )
7.答案 A 乘客、汽车具有相同的速度,相对静止,所以乘客看不到轮子向前运动,只能看到轮子的转动,蝴蝶相对车轮不动,故A正确,B、C、D错误。
8.(多选)如图所示,甲、乙、丙3人各乘不同的热气球,甲看到楼房匀速上升,乙看到甲匀速上升,甲看到丙匀速上升,丙看到乙匀速下降。那么,从地面上看甲、乙、丙的运动可能是( )
A.甲、乙匀速下降,且v乙>v甲,丙停在空中
B.甲、乙匀速下降,且v乙>v甲,丙匀速上升
C.甲、乙匀速下降,且v乙>v甲,丙匀速下降,且v丙D.甲、乙匀速下降,且v乙>v甲,丙匀速下降,且v丙>v甲
8.答案 ABC 甲看到楼房匀速上升,则甲相对楼房是向下运动的,以地面为参考系,甲是向下运动的。乙看到甲匀速上升,说明乙相对甲向下运动,以地面为参考系,乙是向下运动的,而且速度比甲大。甲看到丙匀速上升,丙看到乙匀速下降,则丙的情况稍微复杂些,以地面为参考系可能是向下运动,但速度比甲和乙都要小,也可能是静止的,也可能是向上运动的。由以上分析可知A、B、C正确。
创新拓展
9.现有A、B两辆汽车在一条东西方向的直路上向东行驶,若以地面为参考系,A车速度为6
m/s,B车速度为10
m/s。试分析回答:
(1)若以A车为参考系,B车的速度为多大?方向如何?
(2)若以B车为参考系,A车的速度为多大?方向如何?
(3)若以A车或B车为参考系,地面的运动情况如何?
9.答案 (1)4
m/s 向东 (2)4
m/s 向西 (3)以A车为参考系:6
m/s,向西 以B车为参考系:10
m/s,向西
解析 (1)若以A车为参考系,B车的速度大小为10
m/s-6
m/s=4
m/s,方向向东。
(2)若以B车为参考系,A车的速度大小为10
m/s-6
m/s=4
m/s,方向向西。
(3)若以A车为参考系,地面向西运动,速度大小为6
m/s。若以B车为参考系,地面向西运动,速度大小为
10
m/s。
