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第1章
运动的描述
第1节
质点
参考系和坐标系
一、知识点
1.
机械运动:物体的位置的改变叫做机械运动,简称运动,它包括平动、转动和振动等形式。为了简化被研究对象,我们通常把被研究的物理看作①质点。
例题一、在物理学研究中,有时可以把物体看成质点,则下列说法中正确的是( )
A研究乒乓球的旋转,可以把乒乓球看成质点
B研究车轮的转动,可以把车轮看成质点
C研究跳水运动员在空中的翻转,可以把运动员看成质点
D研究地球绕太阳的公转,可以把地球看成质点
【答案】D
【详解】
A.研究乒乓球的旋转时,不能把乒乓球看成质点,因为看成质点的话,就没有旋转可言了,
A错误;
B.研究车轮的转动是,不能把车轮看成质点,因为看成质点的话,就没有转动可言了,B错误;
C.研究跳水运动员在空中的翻转时,不能看成质点,把运动员看成质点的话,也就不会翻转了,
C错误;
D.研究地球绕太阳的公转时,地球的大小对于和太阳之间的距离来说太小,可以忽略,所以可以把地球看成质点,D正确。
故选D。
2.
为了描述位置—我们建立了②坐标系,用来定量的描述物体的位置以及变化情况,分为一维(线)、二维(面)、三维(体)坐标系。
例题二、如图所示,某人从学校的门口A处开始散步,先向南走了50m到达B处,再向东走了100m到达C处,最后又向北走了150m到达D处,则A、B、C、D各点位置如何表示?
选取A点为坐标原点,向东为x轴正方向,向北为y轴正方向时,各点坐标分别为:
A(0,0)、B(0,-50
m)、C(100
m,-50
m)、D(100
m,100
m)。
答:则A、B、C、D各点位置分别是:A(0,0)、B(0,-50
m)、C(100
m,-50
m)、D(100
m,100
m)
3.
当我们描述多个物体之间的运动状态时,需要一个标准③参考系,它的选取具有任意性和结相对性,一般默认选大地为参考系。同一个物体,选取不同的参考系,观察结果可能不同。
例题三、观察图中的烟和小旗,关于甲、乙两车相对于房子的运动情况,下列说法正确的是( )
A.乙车一定向左运动且速度大于风速
B.甲车一定向左运动且速度小于风速
C.甲车可能静止,也可能向右运动
D.甲车可能向左运动,这时甲车的速度一定小于风速
【答案】ACD
【详解】
由图中的烟可以看出,风是从右往左吹的.甲车上的红旗往左,甲车可能静止、向右运动或向左运动(速度小于风速);乙车上的红旗往右,可知乙车只能向左运动,且速度要大于风的速度,故A、C、D项正确。
综上所述本题答案是:ACD
二、同步练习
1.
研究下列运动时,能被看作质点的是( )
A.
研究自由体操运动员在空中翻滚的动作
B.
研究砂轮的转动情况
C.
研究火车从上海到北京所用的时间
D.
研究地球自转时,将地球当作质点
【答案】C
【详解】
A.
研究自由体操运动员在空中翻滚的动作时,运动员不能看做质点,否则就没动作可言了,故A不符合题意;
B.
研究砂轮的转动情况时,砂轮不能看做质点,否则就没转动了,故B不符合题意;
C.
研究火车从上海到北京所用的时间时,火车的大小和形状可忽略不计,可看做质点,故C符合题意;
D.
研究地球自转时,自身的大小对研究问题有影响,所以不能当作质点,故D错误;
故选C。
2.
在平直公路上,汽车甲以20m/s的速度运动,自行车乙以6m/s的速度运动,则下列说法正确的是(
)
A.
从同一点同时出发且同向运动时,甲观察到乙以6m/s的速度远离
B.
从同一点同时出发且同向运动时,乙观察到甲以14m/s的速度靠近
C.
从同一点同时出发且反向运动时,甲观察到乙以26
m/s的速度远离
D.
从同一点同时出发且反向运动时,乙观察到甲以20
m/s的速度靠近
【答案】A
【详解】
A.
同向运动时,甲观察到乙是以甲为参考系,此时乙以14m/s的速度远离,故A错误;
B.
同向运动时,乙观察到甲时是以乙为参考系,此时甲以14m/s的速度远离,故B错误;
C.
反向运动时,甲观察到乙时是以甲为参考系,此时乙以26m/s的速度远离,故C正确;
D.
反向运动时,乙观察到甲时是以乙为参考系,此时甲以26m/s的速度远离,故D错误
故选C。
3.
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(
)
A.船和山
B.山和船
C.地面和山
D.河岸和流水
【答案】A
【详解】
A.
“看山恰似走来迎”意思是说“山”在运动,山和船的位置发生了变化,可以选船为参照物;
“是船行”指船在运动,可以选山为参照物,故A符合题意。
B.
“看山恰似走来迎”的研究对象是山,故不能选山为参照物,同样“是船行”也不能选船为参照物,否则两个物体都是静止的,故B不符合题意;
C.
“看山恰似走来迎”:如果选地面为参照物,山与地面之间位置没有发生变化,应是静止,故C不符合题意。
D.
“看山恰似走来迎”:如果选择河岸为参照物,山与河岸之间位置也没有发生变化,故D不符合题意;
故选A。
4.“神舟十一号”飞船于2016年10月17日7时30分,在酒泉卫星发射中心,由“长征二号”F11运载火箭搭载两名航天员景海鹏和陈冬发射升空。太阳帆板正常打开,发射取得圆满成功。并于2016年10月19日凌晨,“神舟十一号”飞船与“天宫二号”自动交会对接成功。下列过程中,地面控制人员能够将“神舟十一号”看作质点的是
(
)
A.太阳帆板展开过程
B.与“天宫二号”对接的过程
C.轨道修正过程
D.测量“神舟十一号”写“天宫二号”对接后环绕地球的飞行周期
【答案】D
【详解】
A.
“神舟十一号”
太阳帆板展开过程中,要考虑太阳帆板的转动,具体的动作和自身的尺寸,所以不能看作质点,故A不符合题意;
B.
“神舟十一号”飞船与“天宫二号”对接的过程中,要考虑对接的角度、方向,自身的转动,具体的动作等,所以不能看作质点,故B不符合题意;
C.
“神舟十一号”轨道修正的过程在调整自身姿态,要考虑飞船的形状,自身的转动等,所以不能看作质点,故C不符合题意;
D.
“神舟十一号”写“天宫二号”对接后环绕地球时,相对于所研究飞船和地球的系统,物体尺寸远小于系统的尺寸,物体可以被看作质点,故D符合题意。
故选D。
5.
汉语成语中有一个“形影不离”的成语,意思是人的身体和影子分不开,形容关系密切,经常在一起。在晴天的早上,某同学在操场上沿直线跑步,下列说法正确的是
(
)
A.以地面为参考系,影子是静止的
B.以地面为参考系,影子是运动的
C.以人为参考系,影子是静止的
D.以人为参考系,影子是运动的
【答案】BC
【详解】
AB.
同学在操场上跑步,以地面为参考系,人是运动的,所以影子是运动的,故A错误,B正确;
CD.
人的身体和影子分不开,以人为参考系,所以影子是静止的,故C正确,D错误。
故选BC。
6.
下列关于参考系的说法中正确的是
(
)
A.研究任何物体的运动,都要选别的物体作为参考系
B.研究某物体的运动时,必须选特定的物体作为参考系,不能任意选取
C.若某物体在一段时间内相对于所选参考系的位置始终没有变化,则该物体相对于所选参考系是静止的
D.一个物体相对于一个参考系是静止的,相对于另一个参考系一定是静止的
【答案】AC
【详解】
A.
参考系,是指研究物体运动时所选定的参照物体或彼此不作相对运动的物体系,要研究物体的运动,必须选择其它物体作为参考系,故A正确;
B.
任何物体均可作为参考系,不需要选择特定的物体作为参考系,故B错误;
C.
若某物体在一段时间里相对于所选参考系的位置始终没有变化,说明位移始终为零,则该物体相对于参考系是静止的,故C正确;
D.
选择不同的参考系来观察同一物体的运动,其结果会有所不同,故D错误。
概念:
质点:只有质量而无大小和形状的点;是物体理想化的模型。
条件:物体尺寸远小于问题尺寸,或者形状体积与问题无关,物体可以被看作质点。
特殊:涉及自身转动、具体动作的物体必然不能当成质点。
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