高中物理人教版 (2019)必修 第一册1 质点 参考系教案设计
展开核心素养
理解质点的含义。知道将物体看成质点的条件,能将特定实际情境中的物体抽象成质点。
了解参考系的概念,知道选取不同的参考系对物体运动情况的描述可能不同,会合理选择参考系。
体会生产、生活中处处有物理,体会质点模型在探索自然规律中的作用。
知识梳理
一、物体和质点
1.质点的定义:忽略物体的大小和形状,把物体简化为一个具有质量的点,这样的点称为质点。
2.把物体看作质点的条件:物体的大小和形状对研究问题的影响可以忽略。
3.理想化模型:在物理学中,突出问题的主要因素,忽略次要因素,建立理想化的物理模型,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。
注意:在高中物理中,我们主要研究那些能够简化为质点的物体的运动,所以常常不区分“物体”和“质点”两个词。
二、参考系
1.定义:在描述一个物体的运动时,首先要选定某个其他物体作为参考,这种用来作为参考的物体叫作参考系。
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,通常选地面为参考系。
(2)参考系既可以是静止的物体,也可以是运动的物体。
注意:物体被选作参考系后,就认为该物体是静止的。
题型分组
考点一 机械运动
1.下列说法正确的是( )
A.机械运动研究物体位置的变化
B.研究机械运动时参考系必须选择地面
C.任何情况下原子一定可以被看做质点
D.研究“神舟七号”绕地球的运动,它不能被看做质点
【解答】解:A、机械运动研究物体位置的变化,A正确;
B、参考系的选取是任意的,B错误;
C、在研究原子的构成时不能看做质点,C错误;
D、研究“神舟七号”绕地球的运动,能被看做质点,D错误;
故选:A。
2.下列所举的事例中,不属于机械运动的是( )
A.抛出的石块在空中运动B.小船在水面上滑行
C.生产技术革新运动D.月亮绕地球的运动
【解答】解:ABD、抛出的石块在空中运动,小船在水面上滑行,月球绕地球的运动,石块、小船以及月球的相对位置都发生了变化,所以都属于机械运动,故ABD错误;
C、生产技术的革新运动不是物体的位置的改变,不符合机械运动的定义,故C正确。
故选:C。
3.下列情况不属于机械运动的是( )
A.小鸟在空中飞行B.河水流动
C.水凝固成冰D.雨滴下落
【解答】解:A、小鸟在空中飞行,小鸟的位置在发生变化,所以小鸟飞行属于机械运动,故A正确;
B、河水流动,水的位置在发生变化,所以河水流动属于机械运动,故B正确;
C、水凝固成冰,水的位置并没有发生变化,水发生的是物态变化,不属于机械运动,故C错误;
D、雨滴下落,雨滴的位置在发生变化,所以雨滴下落属于机械运动,故D正确。
本题选不是机械运动的,
故选:C。
4.下列各种现象中不属于机械运动的是( )
A.飞机在天空中飞行B.月球绕地球公转
C.树上苹果由绿变红D.河水在河中流
【解答】解:A、飞机的飞行运动,飞机相对于地面的位置发生了变化,是机械运动,不符合题意;
B、月球绕地球公转,相对于地球而言月亮的位置发生了变化,是机械运动,不符合题意;
C、苹果由绿变红属于色彩的变化,不是机械运动,符合题意;
D、河水在河中流,水相对于河岸的位置发生了变化,是机械运动,不符合题意。
本题选择不属于机械运动的,故选:C。
5.下列哪个现象不是机械运动( )
A.天宫1号飞船绕着地球运转
B.西昌卫星中心发射的运载火箭在上升过程中
C.钟表各指针的运动
D.煤燃烧的过程
【解答】解:A、天宫1号飞船绕着地球运转,天宫1号飞船相对于地球位置发生了变化,则天宫1号绕着地球做机械运动。故A正确。
B、西昌卫星中心发射的运载火箭在上升过程中,卫星相对于地面位置在变化,则卫星相对于地面做机械运动。故B正确。
C、钟表各指针的运动相对于表盘的位置发生变化,物体位置的变化,所以是机械运动。故C正确。
D、煤燃烧的过程是化学转化为内能的过程,不涉及物体位置的变化,所以不是机械运动。故D错误。
本题选不是机械运动的,
故选:D。
考点二 质点的认识
6.2020年3月30日,国际奥委会、东京奥组委、日本政府联合宣布,原定于2020年7月的东京奥运会推迟至2021年7月23日至8月8日举行。在下列奥运会的比赛项目中,评判比赛成绩时,运动员可视为质点的是( )
A.击剑B.高台跳水
C.马拉松D.体操
【解答】解:ABD、击剑、高台跳水和体操都与运动员的动作有关,所以此时,不能将运动员看做质点,所以ABD错误;
C、马拉松比赛时,可以忽略运动员的动作和体型,将其看做质点,所以C正确。
故选:C。
7.从2000年开始,中国独立研制北斗导航系统,中国大批科研人员历经20年艰苦奋斗,在2020年的6月份所有卫星组网成功,服务全球,北斗卫星导航系统由55颗卫星组成。以下说法正确的是( )
A.当研究某颗卫星的姿态调整时,可把卫星看作质点
B.北斗卫星导航系统的55颗卫星在空中做变速运动
C.某颗卫星绕地球运行一周时,其位移不为零
D.相对于卫星与地面的距离而言,55颗卫星在空中运行时,不可以看作质点
【解答】解:A、研究某颗卫星的姿态调整时,不能忽略其大小和形状,所以不能把卫星看作质点,故A错误;
B、北斗卫星导航系统的55颗卫星在空中做圆周运动,速度方向时刻在改变,所以是做变速运动,故B正确;
C、某颗卫星绕地球运行一周时,回到出发点,位移为零,故C错误;
D、相对于卫星与地面的距离而言,55颗卫星在空中运行时,卫星的大小和形状都可以忽略,因此可以看作质点,故D错误。
故选:B。
8.在中国海军护航编队“巢湖”舰、“千岛湖”舰护送下,“河北锦绣”“银河”等13艘货轮历时36小时顺利抵达亚丁湾西部预定海域。此次护航总航程4500海里,已知1海里=1852米。假设所有船只运动速度都相同,则下列说法正确的是( )
A.研究舰队的行驶路程时不可将“千岛湖”舰看作质点
B.根据本题给出的条件可以求出此次航行过程中的平均速率
C.根据本题给出的条件可以求出此次航行过程中的平均速度
D.以“千岛湖”舰为参考系,“巢湖”舰一定是运动的
【解答】解:A、本题中路程长度远远大于“千岛湖”舰的尺寸,所以研究舰队平均速率时可将“千岛湖”舰看作质点,故A错误;
BC、“4500海里”是护航舰艇走过的轨迹长度,因此为路程不是位移,平均速率为路程和时间的比值,由于不知运动位移的大小,不能求出此次航行的平均速度,故B正确,C错误;
D、若“千岛湖”舰与“巢湖”舰同向匀速行驶,则以“千岛湖”舰为参照物,“巢湖”舰是静止,故D错误;
故选:B。
9.在2020年7月30日,NASA发射了毅力号火星探测器,经过近半年的飞行,毅力号火星车成功在北京时间2021年2月19日登陆到火星的杰泽罗陨石坑内,如图所示。在下列研究中,毅力号火星探测器可看作质点的是( )
A.分析毅力号近半年的飞行轨迹
B.调整毅力号在登陆到火星前最后阶段的姿态
C.毅力号在登陆到火星后如何有效接收太阳能
D.研究毅力号应该怎样在火星上获取研究标本
【解答】解:A、当物体的形状、大小对所研究的问题没有影响时,我们就可以把它看成质点,研究飞机轨迹时,毅力号的大小形状可忽略不计,所以可以视作质点,故A正确;
B、调整毅力号在登陆到火星前最后阶段的姿态时,不能忽略其形状大小,不能看做质点,故B错误;
C、毅力号在登陆到火星后如何有效接收太阳能,要看其接收面积,不能忽略其形状,不能看做质点,故C错误;
D、研究毅力号在火星上获取研究标本时,也不能忽略其形状大小,不能看做质点,故D错误。
故选:A。
10.以下情景中,带下划线的人或物能看成质点的是( )
A.在跳水比赛中,裁判员给运动员评分
B.在跳高训练中,教练员观察运动员的起跳过程
C.在短道速滑训练中,教练员记录运动员滑行第一圈所需的时间
D.在足球射门训练中,教练员指导球员如何才能踢出“香蕉球”
【解答】解:A、在跳水比赛中,裁判员根据运动员的肢体动作评分,运动员的大小和形状不能忽略,不能看成质点,故A错误;
B、在跳高训练中,教练员观察运动员的起跳过程,对运动员的技术动作提出指导意见,运动员的大小和形状同样不能忽略,也不能看成质点,故B错误;
C、在短道速滑训练中,教练员记录运动员滑行第一圈所需的时间时,运动员的大小和形状可以忽略,可以视为质点,故C正确;
D、在足球射门训练中,教练员指导球员如何才能踢出“香蕉球”,这里足球必须旋转,球的大小和形状还是不能忽略,不能看成质点,故D错误。
故选:C。
考点三 参考系和坐标系
11.如图所示,“深海勇士”是中国第二台深海载人潜水器,下潜过程中潜水器里的研究人员认为自己是静止的,所选的参考系是( )
A.海岸B.灯塔C.礁石D.潜水器
【解答】解:因为研究人员在潜水器里面,以潜水器为参考系,他与潜水器之间的相对位置没有发生变化,所以认为自己是静止的。而如果以潜水器外的海岸、灯塔以及礁石为参考系,研究人员都是运动的,故D正确,ABC错误。
故选:D。
12.在平直公路上,甲以10m/s速度向东运动,甲相对自己以7m/s速度向水平后抛出物体乙。则物体乙被抛出瞬间以下说法正确的是( )
A.以甲为参考系,乙以3m/s的速度远离
B.以乙为参考系,甲以3m/s的速度靠近
C.以地面为参考系,乙以3m/s的速度向东运动
D.以地面为参考系,乙以17m/s的速度向西运动
【解答】解:AB、由于甲相对自己以7m/s速度向水平后抛出物体乙,则以甲为参考系,乙以7m/s的速度远离,以乙为参考系,甲以7m/s的速度远离,故AB错误;
CD、由于甲以10m/s速度向东运动,甲相对自己以7m/s速度向水平后抛出物体乙,则以地面为参考系,乙以3m/s的速度向东运动,故C正确,D错误。
故选:C。
13.川师附中西大门门口,在早上上学和晚自习下课时交通混乱,个别接送学生的家长为了个人利益不顾保安劝阻,在斑马之间的区域停车或快速驶过,极大地影响了通行效率和行人安全。观察所示的漫画,图中司机说乘车人“你没动”,而路上的女同学说他运动得“真快”。关于司机和女同学对乘车人运动状态的描述所选取的参考系分别为( )
A.地面、地面B.地面、汽车C.汽车、地面D.汽车、汽车
【解答】解:司机说乘车人你没动,是乘车人相对于汽车来说没有动,而路上的女同学对司机说:“你车开得真快”这是司机相对于地面来说的,故ABD错误,C正确。
故选:C。
14.若要定量地描述一只蚂蚁在地面上爬行时的运动,需要选择的坐标系( )
A.一维坐标系B.二维坐标系C.三维坐标系D.不用坐标系
【解答】解:由于蚂蚁在地平面内运动,故需要建立二维坐标系描述他们位置的变化,故ACD错误,B正确。
故选:B。
15.小明同学在五一假期旅行中,在高速行驶的大巴车上用手机拍摄了一张照片,照片中小车是静止的,而模糊的背景却是运动的,请问拍摄这张照片时小明选择的参考系是( )
A.大地B.太阳
C.大巴车D.路面上的树木
【解答】解:在高速行驶的大巴车上用手机拍摄了一张照片,照片中小车是静止的,由于摄影者和小车以相同的速度运动,拍摄这张照片时小明选择的参考系是大巴车,所以背景相对大巴车是运动的,拍摄的小车是清晰的,背景是模糊的,故C正确,ABD错误。
故选:C。
16.如图所示为“歼﹣10”战斗机在空中加油的情景,以下列哪个物体为参考系,可以认为加油机是运动的( )
A.地面
B.“歼﹣10”战斗机
C.加油机里的油箱
D.“歼﹣10”战斗机里的飞行员
【解答】解:A、“歼﹣10”战斗机相对于地面其位置不断变化,以地面为参照物,“歼﹣10”战斗机是运动的,故A正确;
B、研究“歼﹣10”战斗机的运动,不能以“歼﹣10”战斗机为参照物,故B错误;
C、研究“歼﹣10”战斗机的运动,以加油机里的油箱为参照物,战斗机是静止的,故C错误;
D、研究“歼﹣10”战斗机的运动,以“歼﹣10”战斗机里的飞行员为参照物,战斗机是静止的,故D错误。
故选:A。
17.高铁站内的铁轨上有甲、乙两列车,坐在甲车上的乘客看到其左边的乙车向东运行,右边站台上的站牌不动,以地面为参考系,下列说法正确的是( )
A.乙车向东运行B.乙车向西运行
C.甲车向东运行D.甲车向西运行
【解答】解:CD、由题,坐在甲车上的乘客看到其右边站台上的站牌不动,即甲车相对于站牌没有运动,以地面为参考系,甲车是静止的,故CD错误;
AB、坐在甲车上的乘客看到其左边的乙车向东运行,即乙相对于甲向东运行,甲车是静止的,则乙相对于地面向东运行,故A正确,B错误。
故选:A。
18.“金星凌日”是一种比较罕见的天文现象,指某一时刻地球、金星、太阳在一条直线上,这时从地球上可以看到金星就像一个小黑点一样在太阳表面缓慢移动,如图所示,下列说法正确的是( )
A.金星凌日时,地球在金星和太阳之间
B.观测金星凌日时,可以把太阳看成质点
C.观测金星凌日时,以太阳为参考系
D.金星与地球绕太阳公转的角速度相同
【解答】解:A、“金星凌日”原因是光沿直线传播,金星挡住了太阳光,人们看到太阳上有黑点,故金星在地球和太阳之间,故A错误;
B、如果将太阳看成质点,无法看到“金星凌日”的现象,故B错误;
C、以太阳为参考系,太阳不动,金星在太阳表面移动,故C正确;
D、金星和地球到太阳的轨道半径不相等,根据开普勒第三定律,则周期不相同,由于ω=,则角速度不同,故D错误。
故选:C。
19.纪念抗战胜利70周年阅兵式上,20架直升机组成的“70”字样编队飞过天安门上空。飞行员认为自己处于静止状态,则他选取的参考系可能是( )
A.天安门城楼
B.邻近的直升机
C.天安门前观看的群众
D.天安门广场上飘扬的红旗
【解答】解:ACD、直升机相对于天安门城楼、天安门前观看的群众以及天安门上飘扬的红旗的位置不断改变,以他们为参照物,飞行员是运动的,故ACD错误;
B、以别的直升机为参照物,它们之间的位置没有发生变化,所以飞行员是静止的,故B正确。
故选:B。
20.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>v甲
D.甲、乙匀速下降,且v乙>v甲,丙匀速下降,且v丙<v甲
【解答】解:A、B、甲看到楼房匀速上升,说明甲相对于地匀速下降。乙看到甲匀速上升,说明乙匀速下降,而且v乙>v甲.甲看到丙匀速上升,丙看到乙匀速下降,丙可能停在空中,也可能匀速上升。故A正确,B正确;
C、D、甲看到丙匀速上升,丙看到乙匀速下降,丙可能匀速下降,且v丙<v甲.故C错误,D正确;
故选:ABD。
高中物理人教版 (2019)必修 第一册第一章 运动的描述1 质点 参考系一等奖教学设计: 这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第一册第一章 运动的描述1 质点 参考系一等奖教学设计,共15页。教案主要包含了物体和质点,参考系等内容,欢迎下载使用。
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