1-1质点 参考系和坐标系

1、.1.1质点 参考系和坐标系自主学习组题人：李占兴1思考下列问题(1) 在研究火车从北京到南京所需要时间时可看作一个点，而要研究其通过南京长江大桥所需用时间，还能看作一个点吗？物体在什么条件下可看作质点？谈谈你的理解？(2) 铁路边的人看到车中的乘客在飞快离去，而乘客却认为自己是静止的，为什么人们的看法会不一样？谈谈你对参考系的认识？(3)有一个成语叫“刻舟求剑”，如果说刻舟求剑者的错误在于错选了参考系，你同意这种看法吗？ 如果物体沿一直线运动如何定量描述物体的位置及位置的变化？物体在平面内作曲线运动呢？2填空（1）机械运动：物体的 随时间的变化称为机械运动。（2）质点概念：用来代替物体的有

2、的点，是一理想化模型。（3）参考系概念： 在描述一个物体的运动时，选来作为 的另外的物体。参考系是可以 选取的，但是，实际选取参考系的时候，需要考虑到使运动的描述尽可能 。研究地面上的物体的运动，通常取 或者相对于 不动的其他物体作为参考系比较方便。典例剖析(4) 坐标系概念：为了定量地描述物体的 及 变化，在 上建立适当的坐标系。例1在下述问题中能够 将研究对象看作质点的是（）A研究地球上的四季变化，昼夜长短B研究地球绕太阳公转一周的时间C裁判员对花样溜冰运动员动作进行技术统计 D裁判员对速滑运动员计时【解析】：正是地球形状原因，导致不同纬度上，有四季变化，昼夜长短的差异，若地球当成质点，这

3、些差异就没有了，A错；但研究绕日公转时间，就不用考虑地球大小和各部分的差异，可以当成质点，B对；对花样溜冰运动员动作进行技术统计时，必须要看到运动员身上各部分运动差异带来的效果，若运动员当成质点就没有这种效果，C错；但要对运动员计时，即便身上各部分运动有差异，与研究的问题关系不大，可以当质点，D对。【答案】：BD例22008年8月16日，牙买加运动员博尔特在北京奥运会上以9秒69打破男子百米跑世界纪录，再创速度极限，下列说法正确的是 ( ) A在博尔特的100米飞奔中，可以将他看做质点 B教练为了分析其动作要领，可以将其看做质点 C无论研究什么问题，均不能把博尔特看做质点 D是否能将博尔特看做

4、质点，决定于我们所研究的问题【解析】：在博尔特的100米飞奔中，我们关注的是他的名次，无需关注其他动作的细节，可以看做质点；如果教练要分析动作要领，如果看做质点，则其摆臂、提腿等动作细节将被掩盖，无法研究，所以此时不能看做质点。【答案】：AD【点拨】质点1、一般物体各点的运动情况相同（平动）时，可以看作质点，研究物体的转动时不能把物体看作质点。2、物体有转动，但物体的转动不是我们所研究的主要问题时，物体的本身大小和形状已变成了次要因素，物体可以看作质点。3、物体本身的大小对所研究的问题不能忽略时，不能把物体看作质点。4、物体能否看作质点，取决于它的形状和大小在所研究的问题中是否可以忽略不计，而

5、跟物体自身体积的大小，质量的多少和运动速度的大小无关。5、一个物体能否看作质点取决于所研究问题的性质，即使同一个物体在研究问题不同时，有的情况下可以看作质点，而有的情况下不可以看作质点。【启示】:质点是一种科学的抽象，是一种理想化模型。在物理学中，突出问题的主要方面，忽略次要因素，建立理想化的“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。 例3关于参考系，下列说法中正确的是（ ）A运动的物体不能做参考系B参考系必定也在运动，只是假定不动C选定参考系是为了描述其他物体的运动D研究地面上的物体的运动必须选地面为参考系【解析】：参考系只是选定的参照标准，假定不动，可以是运动的，也可

6、以是静止的，A错B对，选参考系是为了描述其他物体运动方便，参考系是可以任意选取的，研究地面物体的运动通常选地面为参考系，也可以选其他物体为参考系，C对D错。【答案】：BC例4关于物体的运动，下列说法中正确的是（ ）A夜晚抬头望月，觉得月亮在云中穿行，这时选取的参考系是地球B“小小竹排江中游，巍巍青山两岸走。”觉得“青山走”，所选的参考系是“江中游的竹排”C甲、乙两辆向东运动的汽车，v甲v乙，甲车中的乘客觉的乙车向西后退，他们选取的参考系是路旁的树木D选择不同的参考系，同一物体的运动情况可能不同【解析】：月亮在云中穿行，以云为参考系月亮在运动，A错；躺在游动的竹排上看山，会”觉得“青山走”，站到

7、江岸上看山，又会觉得山静止不动，BD对；甲、乙两辆向东运动，参考系是树木，甲感觉乙向西运动，是以甲车为参考系，C错。【答案】：BD例题5甲、乙、丙三架观光电梯，甲中乘客看见高楼在向下运动；乙中乘客看见甲在向下运动；丙中乘客看见甲乙都在向上运动，这三架电梯相对地面的运动情况可能是 （ ）A甲向上，乙向下，丙不动B甲向上，乙向上，丙不动C甲向上，乙向上，丙向下D甲向上，乙向上，丙也向上，但比甲乙都慢【解析】：电梯中的乘客观看其他物体的运动情况时，是以自己所乘的电梯为参考系。甲中乘客看见高楼向下运动，说明甲相对于地面一定向上运动。同理，乙相对甲在向上运动，说明乙相对地面也是向上运动，且运动得比甲更快

8、。丙电梯无论是静止，还是向下运动，或者比甲乙都慢的速度在向上运功，丙中乘客看甲乙两电梯都会感到它们是在向上运功。【答案】BCD【点拨】参考系描述物体的运动，参考系的选取具有任意性参考系选取不同，观察同一物体的运动结果可能不一样，也可能一样选取参考系时应使物体运动的描述尽可能简单、方便。比较两物体的运动，必须选择同一参考系例题6为了确定一辆行驶在北京长安街上的汽车的位置，我们可以取x轴表示长安街的东西方向，x轴的正方向指向东，并且取天安门前的旗杆作为坐标轴的原点，那么汽车的位置就由它的坐标完全确定了。若汽车的坐标是1km，则表示汽车处于什么位置？汽车的坐标是-2km呢？【解析】：若汽车的坐标是1

9、km，则表示汽车在旗杆以东1km；汽车的坐标是-2km，则表示汽车在旗杆以西2km。【答案】旗杆以东1km、旗杆以西2km【点评】：用坐标确定物体的位置，我们就能定量地描述物体的运动，特别要注意坐标正负号的含义，坐标的绝对值表示汽车的离开坐标原点的距离，正负号表示方向。【点拨】坐标系1描述直线运动的物体的位置变化，可以建立一维直线坐标系2描述平面上运动的物体的位置变化，可以建立二维平面直角坐标系3描述立体空间内运动的物体的位置变化，可以建立三维立体空间坐标系跟踪训练 1下列关于质点的说法中，正确的是（ ）A质点就是质量很小的物体B质点就是体积很小的物体C质点是一种理想化模型，实际上并不存在D如

10、果物体的大小和形状对所研究的问题是无关紧要的因素时，即可把物体看成质点2在下述问题中，能够把研究对象当作质点的是（ ）A研究地球绕太阳公转一周所需时间的多少B研究地球绕太阳公转一周地球上不同区域季节的变化、昼夜长短的变化C一枚硬币用力上抛，猜测它落地时正面朝上还是反面朝上D正在进行花样溜冰的运动员3下列说法正确的是() A运动中的地球不能看做质点，而原子核可以看做质点 B研究火车通过路旁一根电线杆的时间时，火车可以看做质点 C研究奥运会乒乓球男单冠军孔令辉打出的乒乓球时，不能把乒乓球看做质点 D研究奥运会三米跳板女单冠军郭晶晶的跳水动作时，不能将她看做质点42007年12月24日“嫦娥一号”成

11、功发射升空，经过三天的姿态调整后，开始进入正式奔月旅程，经过总共157个小时的飞行，约38.44万公里的行程到达月球，成为一颗月球卫星，最终进入离月球表面200公里的工作轨道，根据所学的知识判断下列说法正确的是() A“嫦娥一号”在穿越大气层的过程中可以看做质点 B“嫦娥一号”在调姿的过程中可以看做质点 C“嫦娥一号”在绕月轨道上对月球拍照的过程中可以看做质点 D在研究“嫦娥一号”绕月运动的周期和速率时可以看做质点5做下列运动的物体，能当作质点处理的是 () A自转中的地球 B旋转中的风力发电机叶片 C在冰面上旋转的花样滑冰运动员D匀速直线运动的火车6我们描述某个物体的运动时，总是相对一定的参

12、考系。下列说法正确的是()A我们说太阳东升西落，是以地球为参考系的B我们说地球围绕太阳转，是以地球为参考系的C我们说同步卫星在高空静止不动，是以太阳为参考系的D坐在火车上的乘客看到铁路旁的树木、电线杆迎面向他飞奔而来，乘客是以火车为参考系72008年北京奥运会已成功举办，中国代表团参加了包括田径、体操、柔道在内的所有28个大项的比赛，下列几种奥运比赛项目中的研究对象可视为质点的是()A在撑竿跳高比赛中研究运动员手中的支撑杆在支撑地面过程中的转动情况时B帆船比赛中确定帆船在大海中的位置时C跆拳道比赛中研究运动员的动作时D铅球比赛中研究铅球被掷出后在空中的飞行时间时8观察图中的烟和小旗，关于甲、乙

13、两车相对于房子的运动情况，下列说法正确是A甲乙两车一定向左运动；B甲乙两车一定向右运动；C甲车可能运动，乙车向右运动；D甲车可能静止，乙车向左运动。9甲物体以乙物体为参考系是静止的，甲物体以丙物体为参考系是运动的，那么，以乙物体为参考系，丙物体是()A一定是静止的。 B一定是运动的。C有可能是静止的或运动的 D无法判断。10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（ ）A船和山 B山和船 C地面和山 D河岸和流水11关于坐标系，下列说法正确的是（ ）A建立坐标系是为了定量描写物体的位置和位置变化

14、B坐标系都是建立在参考系上的C坐标系的建立与参考系无关D物体在平面内做曲线运动，需要用平面直角坐标系才能确定其位置12在二战时期的某次空战中，一英国战斗机驾驶员在飞行中伸手触到了一颗“停”在驾驶舱边的炮弹，你如何理解这一奇怪的现象？13地面观察者看雨滴竖直下落，坐在匀速前进的车厢中的乘客看雨滴是怎样的？14一物体从O点出发，沿东偏北300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。（sin30=0.5）（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。【小结与反思】【阅读材料: 我国古代关于运动的知识】 我国在先秦的时候，对于运动就

15、有热烈的争论，是战国时期百家争鸣的一个题目庄子书上记载着，公孙龙曾提出一个奇怪的说法，叫做“飞鸟之影未尝动也”按常识说，鸟在空中飞，投到地上的影当然跟着鸟的移动而移动但公孙龙却说鸟影并没有动无独有偶，当时还有人提出“镞矢之疾；有不行不止之时”，一支飞速而过的箭，哪能“不行不止”呢？既说“不行”，又怎能“不止”呢？乍看起来，这些说法实在是“无稽之谈”，也可以给它们戴一顶“诡辩”的帽子但是事情并不这么简单这个说法不但不是诡辩，而且还包含着辩证法的正确思想恩格斯曾经指出，“运动本身就是矛盾，甚至简单的机械的位移之所以能够实现，也只是因为物体在同一瞬间既在一个地方又在另一个地方，既在同一个地方又不在同

16、一个地方这种矛盾的连续产生和同时解决正好就是运动”因为运动体的位置随时间而变化，某一时刻在A点，在随之而来的另一时刻，就在相邻的B点，因此，也就有一个时刻，它既在A点又不在A点，既在B点又不在B点在这时刻，物体岂不是“不行不止”吗？再者，在一定的时间t内，物体前进一段距离s，当这时间变小，s随之变小；当t趋近于零时，s也趋近于零也就是说，在某一瞬间，即某一时刻，运动体可以看作是静止的，所以飞鸟之影确实有“未尝动”的时候，对于运动的这种观察和分析实在是十分深刻的这同他们能够区分“时间”与“时刻”的观念很有关系墨经对于“鸟影”问题又有他们自己的理解，说那原因在于“改为”认为鸟在A点时，影在A点，当鸟到了相邻的B点，影也到了相邻的B点此时A上的影已经消失，而在B处另成了一个影，并非A上的影移动到B上来，这也是言之有理的机械运动只能在空间和时间中进行，运动体在单位时间内所经历的空间