泰山国际学校
高一物理
第一章
运动的描述
第一节《质点
参考系》
编制人:李鸿达
编写日期:9.10
使用日期:9.14
姓名:
自主学习:
1、机械运动
1.定义:一个物体相对于其他物体的
空间位置
随
时间
的变化叫做机械运动。
2、质点
1.定义:在某些情况下,可以忽略物体的
大小
和
形状
。将其简化为一个
质量
的点。这样的点成为质点。
2.质点的特点
(1)质点是用来代替物体的有质量的点,它忽略了物体的
大小
和
形状
等次要因素,而突出了物体具有
质量
这个主要因素.它与几何中的“点”有本质区别.
(2)质点是一种科学抽象,是一种理想化的物理模型,实际上
不存在
(填“存在”或“不存在”).
【讨论】
(1)研究地球公转时,能把地球看作质点吗?研究地球自转时,能把地球看作质点吗?为什么?
可以
地球本身的大小相比于其运动轨迹而言太小了,可以忽略不计。
不可以
无意义。
(2)研究运动员发球、击球时能不能把乒乓球看作质点?研究乒乓球的运动轨迹时能将其看成质点吗?
不可以
看成点以后,无法得知球的转向等因素,无意义。
可以,乒乓球本身的大小相比于其运动轨迹而言太小了,可以忽略不计。
(3)一列火车从北京开到上海,研究火车的运行的时间,可将火车看成质点吗?为什么?
可以。火车本身的大小相比于其运动轨迹而言太小了,可以忽略不计。
(4)火车过桥时,计算火车过桥的时间,可以将火车看成质点吗?为什么?
不可以。火车本身的大小相比于其运动轨迹而言无法忽略,当忽略以后会对实验结果造成较大的误差。
3.物体可以看成质点的条件:
物体的大小和形状对研究问题的影响可以忽略不计
.
【例一】
下列各种运动的物体中,能看做质点的是( D )
A.
研究体操运动员刘璇的“跳马”动作
B.
研究歼-20飞机在空中的姿态变化
C.
欣赏芭蕾舞演员精彩的表演
D.
研究人造卫星绕地球的运行情况
自主学习:
3、参考系
参考系:在描述一个物体的
运动
时,用来做参考的
其他物体
叫参考系.
2.参考系对观察结果的影响
(1)选取的参考系不同,对同一个物体运动的描述也往往
不同
.
(2)运动和静止的相对性:如果一个物体相对参考系位置不变,我们就说这个物体是
静止
的;如果物体相对参考系的位置改变,我们就说这个物体是运动的.静止是
相对
(填“相对”或“绝对”)的,而运动是绝对(填“相对”或“绝对”)的.
3.参考系的选取原则:参考系的选取可以是
任意
的.在实际问题中,参考系的选取以研究问题
方便
、对运动的描述尽可能
简单
为基本原则.如果题目不做特殊说明,都是选
地面
为参考系.
【讨论】
(1)
电影《闪闪的红星》中有两句歌词:“小小竹排江中游,巍巍青山两岸走。”这其中分别描述了两种运动情景,那么它们分别是以什么为参考系的?
两岸
竹排
(2)
“月亮在莲花般的云朵里穿行”该运动情景以什么为参考系?
云朵
(3)
坐在美丽的校园内学习毛泽东的诗句“坐地日行八万里,巡天遥看一千河”时,我们感觉是静止不动的。这与诗句里的描述是否矛盾?说明理由。
不矛盾。因为选取的参考系不同。
(4)
敦煌曲子词中有这样的诗句:“满眼风波多闪烁,看山恰似走来迎,仔细看山山不动,是船行”其中“看山恰似走来迎”和“是船行”所选的参考系分别是什么?
船
地面或者山
自主学习:
4、坐标系
问题1:如果一个可以看作质点的物体沿直线运动,怎样定量描述物体的位置变化呢?
一维直线坐标系
问题2:如果物体在平面上运动(例如滑冰运动员),我们应如何建立坐标系?
二维平面直角坐标系
问题3:如果物体在空间中运动(例如飞机上下左右翻飞),我们应如何建立坐标系?
三维立体坐标系
一般来说,为了定量的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。
坐标系三要素:原点
正方向
单位长度。
随堂检测:
1.下面关于质点的说法正确的是( C )
A.
研究汽车通过道路上的斑马线需多少时间可把汽车看做质点
B.
蚂蚁很小,可把蚂蚁看成质点
C.
研究篮球运动员的技术动作时篮球不能看成质点
D.
研究飞行中的直升飞机上的螺旋桨可以看成质点
2.
关于质点的概念正确的是(
C
)
A.
只有质量很小的物体才可以看成质点
B.
只要物体运动得不是很快,就一定可以把物体看成质点
C.
质点是把物体抽象成有质量而没有大小的点
D.
旋转的物体,肯定不能看成质点
3.
(多选)下列关于质点的说法中,正确的是( AD )
A.
质点是一个理想化模型,实际上并不存在
B.
只有体积很小的物体才能看作质点
C.
凡轻小的物体,皆可看作质点
D.
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
4.
关于参考系,下述说法中正确的是
( C )
A.
参考系必须选择静止不动的物体
B.
参考系必须选择和地面连在一起的物体
C.
参考系是被选作标准的、假定不动的物体
D.
选择不同的参考系观察同一物体的运动,得到的结论一定不同
5.(多选)下列说法中与人们的日常习惯相吻合的是( AD )
A.
测量三楼楼道内日光灯的高度,选择三楼地板为参考系
B.
测量井的深度,以井底为参考系,井“深”为0米
C.
分析卡车的运动时,以卡车司机为参考系,卡车总是静止的
D.
以路边的房屋为参考系判断自己是否运动
6.质点由西向东运动,从A点出发到达C点再返回B点静止.如图所示,若AC=100
m,BC=30
m,以B为原点,向东为正方向建立直线坐标系,则出发点的位置为________m,B点的位置为__________m,C点的位置为________m,A到B位置变化是__________m,方向__________,C到B位置变化是________m.
【答案】
-70 0 30 70 向东 -30
【解析】以B点为原点,建立坐标系,如图所示,A(-70
m),B(0),C(+30
m),A到B的位置变化+70
m,方向向东;C到B的位置变化为-30
m,方向向西.
课堂小结:
高一物理
第一章
运动的描述
第一节《质点
参考系》课后作业
编制人:李鸿达
编写日期:9.10
使用日期:9.14
姓名:
1.在一个无风的天气里,
当你骑车快速前行时,
会感到风迎面吹来,
这时你所确定的风向
(空气流动方向
)是
(B
)
A.选择了空气作为参考系
B.选择了你自己作为参考系
C.选择路边的树木作为参考系
D.没有选择任何物体作为参考系
2.在以下哪些情况中不能将人或物体看成质点
(C
)
A
.研究某学生骑车回校的速度
B.研究火星探测器从地球到火星的飞行轨迹
C.对某学生骑车姿势进行生理学分析
D.研究运动员在
3
000
m
长跑比赛中的快慢
3.下列有关质点的说法中,正确的是
(AC
)
A.研究哈雷彗星的公转时,哈雷彗星可看做质点
B.花样滑冰运动员正在表演冰上舞蹈动作,此时该运动员可看做质点
C.用
GPS
定位系统确定正在南极考察的某科考队员的位置时,该队员可看做质点
D.因为子弹的质量、体积都很小,所以在研究子弹穿过一张薄纸所需的时间时,可以把子弹看做质点
4.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
(C
)
A.A
船肯定是向左运动的
B.A
船肯定是静止的
C.B
船肯定是向右运动的
D.B
船可能是静止的
【解析】因为河岸上旗杆是固定在地面上的,那么根据旗帜的飘动方向判断,风是从左向右刮的.A船上旗帜向右,有三种可能:一是A船不动,风把旗帜刮向右;二是A船向左运动,风相对于旗帜向右,把旗帜刮向右;三是A船向右运动但运动的速度小于风速,此时风仍能把旗帜刮向右,故A、B错误.如果B船静止不动,那么旗帜的方向应该和国旗相同,而现在的旗帜的方向明显和河岸上旗帜方向相反,如果B船向左运动,旗帜只会更加向右展.所以,B船一定向右运动,而且运动的速度比风速快,这样才会出现图中旗帜向左飘动的情况.故C正确,D错误.
5.如图所示是为了定量研究物体的位置变化而作出的坐标轴
(x
轴),在画该坐标轴时规定原
点在一长直公路上某广场的中心,公路为南北走向,规定向北为正方向.坐标轴上有两点
A
和
B,
A
的位置坐标为
xA=5
m,B
的位置坐标为
xB=-
3
m.下列说法正确的是
(BC
)
A.A
点位于广场中心南
5
m
处
B.A
点位于广场中心北
5
m
处
C.B
点位于广场中心南
3
m
处
D.B
点位于广场中心北
3
m
处
6.一只猴子静止在悬挂于天花板的细棒上,现使悬挂棒的绳子断开,猴子和细棒一起向下运动,甲说此棒是静止的,乙说猴子是向下运动的,甲、乙两人所选的参考系分别是
(
C)
A.甲选的参考系是地球,乙选的参考系也是地球
B.甲选的参考系是地球,乙选的参考系是猴子
C.甲选的参考系是猴子,乙选的参考系是地球
D.甲选的参考系是猴子,乙选的参考系也是猴子
7.在平直公路上,
甲乘汽车以
10
m/s
的速度运动,
乙骑自行车以
5
m/s
的速度运动.
则甲、乙(CD
)
A.同向运动时,甲一定观察到乙以
5
m/s
的速度靠近
B.反向运动时,甲一定观察到乙以
15
m/s
的速度远离
C.相向运动时,乙一定观察到甲以
15
m/s
的速度靠近
D.背向运动时,乙一定观察到甲以
15
m/s
的速度远离
解析:解答本题时要注意:甲可能在前,也可能在后,并弄清“同向”、“反向”、
“相向”、“背向”
的含义。
甲、乙同向运动时,若甲在前,则甲观察到乙以5m/s的速度远离;若甲在后,则甲观察到乙以5m/s的速度靠近。甲、乙相向运动时,乙-定观察到甲以15m/s的速度靠近;甲、乙背向运动时,乙一定观察到甲以15m/s的速度远.离。甲、乙反向运动,可包括相向运动和背向运动两种情况,因而甲可能观察到乙以15m/s的速度靠近,也可能观察到乙以15m/s的速度远离。选项C、D正确。
8.天安门广场上的国旗杆临长安街而立,
长安街为东西走向,
一辆轿车沿长安街自西向东行驶,开始时距离国旗杆
1
000
m,1
min
后,距离国旗杆
400
m,2
min
后距离国旗杆
600
m.若坐标原点定在国旗杆的位置,
以自西向东方向为正方向建立坐标轴,
则开始时,
轿车的位置坐标为
__-1000_,
2
min
后位置坐标为
_600_.在研究轿车运动的过程中,将车视为了_质点_.
9.如图所示,一条绳子长
1.5
m,放在高
0.8
m
的桌子上,有一部分悬在桌外,留在桌面上的部分长
1.2
m,以地面上的一点
O
为坐标原点,
竖直向上为正方向,
求绳的最低端的坐标.
答:伸出长度L1=1.5-1.2=0.3m
坐标X=0.8-0.3=0.5m
10.一物体从
O
点出发,
沿东偏北
30°的方向运动
10
m
至
A
点,然后又向正南方向运动
5
m至
B
点.
(1)
建立适当坐标系,描述出该物体的运动轨迹;
(2)
依据建立的坐标系,分别求出
A、B
两点的坐标.
答:(1)略(2)A(5√3
,
5)B(5√3
,
0)