衔接点01 质点与参考系(讲义)-2024年新高一物理暑假学习提升计划
展开一、机械运动
1.机械运动的概念
(1)机械运动是宇宙中的普遍现象
(2)物理学中把物体位置随时间的变化_叫机械运动.
2.机械运动的特点:
(1)机械运动是一种常见的运动,一切物体都在运动,绝对静止的物体是不存在的,
(2)机械运动是最简单的一种运动形式。
3.运动是宇宙中的最普遍现象,运动的形式是多样的。
二、参照物
1.参照物的概念
(1)要描述一个物体是运动的还是静止的,要看选定哪个物体作为标准,被选择标准的物体叫做参照物.
(2)同一个物体是运动还是静止,取决于所选的参照物.这也说明了物体的运动和静止是相对的。
2.参照物的选择:
(1)参照物的选定可以是任意的,运动和静止的物体都可以作为参照物,物体本身不能做参照物.
判断物体是运动还是静止,有两个步骤,一看选哪个物体作为参照物,二看被判断物体与参照物之间是否发生位置变化。如果位置变化了,是运动的;如果位置没有变化,是静止的。
(2)被选作参照物的物体,就假定该物体是静止的。
(3)一般选地面或地面上静止的物体作为参照物。生活中一般以地面为参照物时,往往不说明。
(4)描述同一物体的运动时,选择的参照物不同,结论一般不同。
知识点一 质点
1.机械运动:物体的空间位置随时间的变化。
2.质点:
在某些情况下,可以忽略物体的大小和形状,把它简化为一个具有质量的点,这样的点叫作质点。
3.把物体看成质点的条件:
物体的大小和形状可以忽略或物体上任意一点的运动完全能反映整个物体的运动。
4.物体能否看成质点的判断方法:
首先找出所要研究的问题,当物体的大小和形状对研究问题的影响可以忽略不计时,才能把物体看成质点,即物体能否看成质点由所研究问题决定,而不是依据物体自身大小和形状来判断。
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,建立的理想化“物理模型”。
知识点二 参考系
1.运动与静止的关系
(1)自然界中的一切物体都处于永恒的运动中,绝对静止的物体是不存在的,即运动是绝对的。
(2)描述某个物体的运动时,总是相对于其他物体而言的,这便是运动的相对性。
2.参考系
(1)定义:要描述一个物体的运动,首先要选定某个其他物体作为参考,观察物体的位置相对于这个“其他物体”是否随时间变化,以及怎样变化。这种用来作为参考的物体叫作参考系。
(2)参考系对观察结果的影响:参考系可以任意选择,但选择不同的参考系来观察同一个物体的运动,观察结果可能不同。
(3)参考系的四个特性
(4)参考系的选取原则:以观测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时,常选地面或相对于地面静止的物体作为参考系。
1.在研究“和谐号”列车由北京开往广州所用时间时,能否把列车看成一个质点?如果研究列车通过一座隧道的时间,能否把列车看成一个质点?
2.观察图中所展现的生活情景,回答下列问题。
(1)在汽车行驶过程中,小华和司机的相对位置变化了吗?小华相对于司机是运动还是静止呢?
(2)在汽车行驶过程中,小华和小明的相对位置变化了吗?小华相对于小明是运动还是静止呢?
【例1】2022年北京冬奥会惊艳了全世界,我国取得了9金4银2铜的历史最好成绩。如图所示是北京冬奥会中的四个项目,下列有关说法正确的是( )
A.研究冰壶的移动方向时,可将其看成质点
B.研究单板滑雪运动员在空中转体时可以将她看成质点
C.研究运动员下滑时的俯冲动作,可将其看成质点
D.10公里越野滑雪比赛中记录运动员成绩时,运动员不能视为质点
【例2】《镜花缘》第79回中宝云问奶公家乡有什么趣闻,奶公说:“前几天刮了一阵大风,把咱家院内的一口水井吹到篱笆墙外去了。”关于水井的运动情况,下列说法中正确的是( )
A.以大地作为参考系,水井是运动的
B.无论以篱笆还是大地作为参考系,水井都是静止的
C.以篱笆墙作为参考系,水井是静止的
D.以篱笆墙作为参考系,水井是运动的
1.以下说法正确的是( )
A.自然界中存在绝对静止不动的物体
B.地球任何时刻都不可以看成质点,因为地球太大了
C.研究火车从长沙到达北京的时间可以将其看成质点
D.如果研究的对象非常小就可以看成质点
2.杭州亚运会共设游泳、射箭、田径、羽毛球、棒球、篮球、拳击等40个大项(31个奥运项目和9个非奥运项目),61个分项。对于比赛的研究,下列说法中正确的是( )
A.研究图甲中接力运动员接力动作时可以将运动员看成质点
B.研究图乙中运动员发旋转球的技巧动作时可以将乒乓球看成质点
C.研究图丙中花样游泳运动员技术动作时可以将运动员看成质点
D.研究图丁中公路自行车运动员骑行快慢时可以将运动员看成质点
3.下列有关质点和参考系的说法中正确的是( )
A.观看体操运动员的动作时,可以把运动员看成质点
B.当物体体积很小时,就可以看成质点
C.研究物体的运动时,选择任意物体作参考系,对运动的描述都是一样的
D.研究太阳系各行星的运行,选择太阳比选择地球作为参考系更好
4.下列关于质点和参考系的说法中正确的是( )
A.“两岸青山相对出,孤帆一片日边来”—“青山相对出”是以两岸为参考系
B.研究一辆汽车从北京到泰安的运动路线时可以将其视为质点
C.“人在桥上过,桥流水不流”—“桥流水不流”是以桥为参考系
D.在研究歼-16百米低空持续大载荷下连续筋斗的高难动作时,歼-16可以视为质点
5.北京时间2023年2月3日凌晨,在瑞典哥德堡田径室内赛男子60米比赛中,中国“飞人”苏炳添以6.59秒的成绩夺冠,东田旺洋以6.60秒取得第二名,如图为比赛过程的情境,比赛中苏炳添与东田旺洋之间的距离渐渐变大,则下列说法正确的是( )
A.以苏炳添为参考系,东田旺洋向后运动
B.以东田旺洋为参考系,苏炳添向后运动
C.在研究两位运动员跑步的动作时,可将他们视为质点
D.在比较两位运动员谁跑得更快时,不可将他们视为质点
6.如图所示,一列火车在平直轨道上行驶,如果我们只关心火车整体的运动情况,就可以用一个点的运动代替整列火车的运动,下列点一定可以的是( )
A.车轮边缘的某一点B.车内乘务员身体上的某一点
7.如图所示,一人跳伞后飞机上的飞行员(甲)和地面上的人(乙)观察跳伞者的运动后,引发了对跳伞人员运动状况的争论,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择不同而引起的
C.研究物体运动时不一定要选择参考系D.参考系的选择只能是相对于地面静止的物体
8.一只蜂鸟和汽车在平直公路上以相同的速度并列运动。如果这只蜂鸟的眼睛盯着汽车车轮边缘上某一点,那么它看到的这一点的运动轨迹是下列四幅图中的( )
A.B.
C.D.
9.将近1000年前,宋代诗人陈与义乘着小船在风和日丽的春日出游时曾经作了一首诗:飞花两岸照船红,百里榆堤半日风。卧看满天云不动,不知云与我俱东。诗人艺术性地表达了他对运动相对性的理解。下列有关诗中描述情境的说法正确的有( )
A.“百里榆堤半日风”所描述的物理过程中不可以将船视为质点
B.“卧看满天云不动”是以船为参考系
C.“卧看满天云不动”是指“云与我”相对河岸静止
D.“云与我俱东”即“云与我”相对于河岸向东运动
10.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帆和甲、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.乙火炬手一定在向左运动,且向左运动的速度大于风的速度
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,可能向右运动,还可能向左运动,但运动速度小于风的速度
11.“神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱成功对接后,在轨运行如图所示,则( )
A.选地球为参考系,“天和”是运动的
B.选地球为参考系,“神舟十五号”是静止的
C.选“天和”为参考系,“神舟十五号”是静止的
D.选“神舟十五号”为参考系,“天和”是运动的
12.如图所示,热气球已成为公众休闲观光和体育旅游项目。在一次观光游览中,甲、乙、丙三人各乘一个热气球,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,关于甲、乙、丙的运动情况说法可能正确的是( )
A.甲、乙匀速下降,v乙
C.甲、乙匀速下降,v乙>v甲,丙匀速上升
D.甲、乙匀速下降,v乙>v甲,丙静止
课程标准
初中
知道机械运动,能用实例说明机械运动的相对性。
高中
1.理解质点的定义,知道质点是一个理想化的模型,初步体会物理模型在探索自然规律中的作用。
2.理解参考系的概念,知道在不同的参考系中对同一运动的描述可能是不同的。
初中物理
高中物理
异同点
机械运动
机械运动
初中物理所研究的机械运动主要是直线运动,高中物理中除了继续研究直线运动以外,还要研究曲线运动、简谐运动等
物体
质点
对于参与机械运动的物体而言,由于其大小和形状对某些机械运动来说,会产生某种影响,因此我们必须对参与机械运动的物体有一个新的认识,即引入质点的概念
参照物
参考系
初中物理中由于研究的是直线运动,因此引入参照物的概念,就可以对物体的位置变化做出描述。但是在高中物理中除了描述一维直线运动的问题以外,还有描述二维平面和三维空间物体位置变化的问题,并且还会要求表示出物体的具体坐标等物理要素,参照物的概念就不太合适了,从而引入了参考系的概念。当然二者本质上是相同的。
标准性
某物体被选作参考系后,就认为该物体是静止的,其他物体的运动情况就以该物体为参考标准进行分析
任意性
参考系的选取是任意的,任何物体都可以选作参考系,但不能选自身为参考系
相对性
对于同一个物体,选择不同的参考系,观察结果可能会有所不同
统一性
比较不同物体的运动应选择同一个参考系
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