第一章1质点、参考系和坐标系

1、第一章运动的描述1质点、参考系和坐标系学习目标重点难点1.理解质点的概念，知道物体可看成质点的条件.2.理解参考系的概念，知道运动具有相对性.3.理解坐标系概念，会用一维坐标系定量描述物体的位置以及位置的变化.4.体会物理模型在探究自然规律中的作用.重点1.质点模型是怎么建立的.2.参考系的重要性和运动的相对性.难点1.正确判断一个物体是否可以看成质点.2.在不同的参考系中描述物体的运动.知识点一物体和质点提炼知识1机械运动物体的空间位置随时间的变化2质点(1)定义：忽略物体的大小和形状，突出“物体具有质量”这个要素，把它简化为一个有质量的物质点(2)物体视为质点的条件：物体的大小和形状可以忽

2、略或物体上任意一点的运动可代替整个物体的运动判断正误1很小的物体不一定能看成质点()2形状规则的物体一定能看成质点()3做直线运动的物体一定能看成质点()小试身手1(多选)关于质点，下列说法中正确的是()A质点就是一个体积很小的球B只有很小的物体才能视为质点C质点不是实际存在的物体，只是一种“理想模型”D大的物体有时可以视为质点答案：CD知识点二参考系提炼知识1运动与静止的关系自然界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运动是绝对的2参考系(1)定义：在描述物体的运动时，被选定做参考、假定为不动的其他物体(2)选取原则：参考系可以任意选取，一般以地面为参考系但在具体问题中，要考

3、虑研究问题的方便性(3)参考系对观察结果的影响：选择不同的参考系观察同一个物体的运动，观察结果会有所不同判断正误1研究同一物体的运动时，不论选取怎样的参考系，其结论是相同的()2参考系可任意选取，而研究物体的运动时(如汽车加速)通常以地面为参考系()3自然界中没有绝对静止的物体()小试身手2.在电视连续剧西游记中，常常有孙悟空“腾云驾雾”的镜头，这通常是采用“背景拍摄法”：让“孙悟空”站在平台上，做着飞行的动作，在他的背后展现出蓝天和急速飘动的白云，同时加上烟雾效果；摄影师把人物动作和飘动的白云及下面的烟雾等一起摄入镜头放映时，观众就感觉到“孙悟空”在“腾云驾雾”这时，观众所选的参考系是()A

4、“孙悟空” B平台C飘动的云 D摄影师答案：C知识点三坐标系提炼知识1建立目的为了定量地描述物体的位置及位置的变化2直线运动的描述建立直线坐标系，在直线上规定原点、正方向和单位长度判断正误1描述直线运动，一般建立直线坐标系()2物体在某平面内做曲线运动时，应当用平面直角坐标系描述()3描述花样滑冰运动员的位置，应用直线坐标系()小试身手3一个小球从距地面4 m高处落下，被地面弹回，在距地面1 m高处被接住坐标轴的原点定在抛出点正下方2 m处，设向下的方向为坐标轴的正方向，则小球的抛出点、落地点、接住点的坐标分别是()A2 m，2 m，1 m B2 m，2 m，1 mC4 m，0，1 m D4

5、m，0，1 m答案：B拓展一对质点的理解人类居住的地球在绕太阳公转，同时又在自转因此，地球的各部分离太阳的远近在不断变化(1)在研究地球绕太阳公转时，我们能不能把地球看作一个“点”来处理，为什么？此时能忽略地球的质量吗？提示：在研究地球公转时，由于地球的大小而引起的地球各个部分的差异很小，可以忽略不计，也就是说可以忽略地球的大小，这时可以把它视为一个“点”如果同时把物体的质量也忽略掉，物体的受力、运动等情况就不好分析了，故此时是不能把物体的质量忽略掉的(2)如果研究地球的自转，能否将地球视为“点”？提示：研究地球的自转，不可以将地球视为质点1质点的特点(1)质点不同于几何“点”：质点是用来代替

6、物体的有质量的点，其特点是具有质量，没有大小、体积、形状，它与几何“点”有本质的区别(2)质点是一种“物理模型”物理模型是在物理研究中，突出问题的主要方面，忽略次要因素而建立的理想化模型，是物理学经常采用的一种科学研究方法，质点就是典型的物理模型之一物理模型作为一种理想模型，是为了研究问题方便而对实际问题的科学抽象，实际中并不存在2实际物体视为质点的常见情况【典例1】下列关于质点的说法正确的是()A质点是客观存在的一种物体，其体积比分子还小B很长的火车一定不可以看作质点C为正在参加吊环比赛的运动员打分时，裁判们可以把运动员看作质点D如果物体的形状和大小对所研究的问题无影响，即可把物体看作质点解

7、析：质点是一种理想化的物理模型，没有大小和形状，故A错误；一个物体能不能看作质点关键是看物体的形状或大小在所研究的问题中是否可以忽略，研究火车从北京开往上海的时间，火车可以看成质点，故B错误；吊环比赛要考虑运动员的动作，故此时不能看作质点，故C错误；如果物体的形状和大小对所研究的问题无影响，即可把物体看作质点，故D正确答案：D题后反思一个物体是否可以看作质点的判断方法1看物体的大小和形状对所研究的问题有无影响，如果无影响或影响不大，该物体可以视为质点，否则不能视为质点2一般情况下，平动的物体可以看作质点，转动的物体不能看作质点3当物体的大小远小于所研究的范围时，该物体可以看作质点1在研究物体运

8、动时，下列物体可看作质点的是()A研究校运动会上跳高运动员的过杆动作B研究火车全部通过长江大桥所需的时间C研究“嫦娥二号”卫星的运动轨迹D研究跳水运动员的入水动作解析：该题可通过以下表格逐一分析.选项过程分析结论A研究运动员的过杆动作，主要看运动员的肢体动作、过杆技巧B火车过桥时间需要考虑火车的长度C研究“嫦娥二号”卫星的运动轨迹时，卫星的大小、形状可以忽略D研究跳水比赛，主要看运动员的肢体动作、跳水技巧答案：C22013年8月31日到9月12日，辽宁省成功举办了第十二届全运会在本次全运会上，下列人或物体可以看成质点的是()A研究花样游泳运动员的动作B研究百米赛跑运动员的起跑动作C研究运动员在

9、射击时，子弹从射出到击中靶心所用时间D研究对方运动员打过来的乒乓球的转动解析：首先，要明确题目中给定的每个运动的研究目的，如动作、速度、时间、转动等；然后，看物体本身的大小和形状对所研究的运动是否有影响以研究运动员的动作、姿势是否优美为目的，运动员的身躯、四肢是研究对象，不能看成质点，选项A、B错误；以研究子弹击中靶心所用时间为目的，子弹本身的形状大小可忽略不计，可以看成质点，选项C正确；以研究乒乓球的转动为目的，乒乓球的形状大小不可忽略，不能看成质点，选项D错误答案：C拓展二对参考系的理解在奔驰的大巴中，小伟看着窗外说：“快看，树在飞快地往后跑！”小霞看了说：“不对，是我们和汽车在往前跑，树

10、怎么会动呢！”老师笑眯眯地说：“你们说的都对！”你同意老师的说法吗？为什么？提示：同意对于一个物体，其运动情况的描述，取决于所选的参考系，选取的参考系不同，对同一物体运动的描述也往往不同1选取参考系的意义要描述一个物体的运动，必须选好参考系，只有选定参考系后，才能确定物体的位置、研究物体的运动2参考系的选取原则(1)参考系的选取是任意的，在实际问题中，参考系的选择原则应以观测方便和使运动的描述尽可能简单为基本原则(2)研究地面上物体的运动时，一般情况下选择地面或地面上静止不动的物体为参考系，此时参考系可以省略不写(3)要比较不同物体的运动情况时，必须选择同一个参考系特别说明解题过程中，如果选地

11、面作为参考系可以不指明，但选其他物体作为参考系时必须指明【典例2】热气球运动起源于18世纪的法国，随着球皮材料和致热燃料的普及，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，甲、乙、丙的运动情况说法正确的是()A甲、乙匀速下降，v乙v甲，丙匀速下降，且v丙v甲C甲、乙匀速下降，v乙v甲，丙匀速上升D以上说法均不对解析：楼房和地面相当于同一参考系，所以，甲是匀速下降乙看到甲匀速上升，说明乙也是匀速下降，且v乙v甲甲看到丙匀速上升，有三种可能：丙静止；丙匀速上升；丙匀速

12、下降，且v丙v甲丙看到乙匀速下降，也有三种可能：丙静止；丙匀速上升；丙匀速下降，且v丙v乙综上所述，C正确答案：C1(多选)2012年6月18日，载着景海鹏、刘旺、刘洋三名航天员的“神舟九号”飞船与“天宫一号”目标飞行器实现自动交会对接，这是中国实施的首次载人空间交会对接，“神九”与“天宫”对接时，两者要保持一样的运行速度下列说法正确的是()A以“神九”为参照物，“天宫”是静止的B以“天宫”为参照物，“神九”是静止的C以地球为参照物，“天宫”是静止的D以“天宫”为参照物，地球是静止的解析：“神九”和“天宫”速度一样，所以从“神九”看“天宫”或从“天宫”看“神九”都不动，就像静止一样，也就是相对

13、静止就像你坐车，车和你都在动，但你们速度一样，所以你相对车不会移动以地球为参照物，或以“天宫”为参照物，“天宫”、地球都是高速运动的答案：AB2第一次世界大战期间，一名法国飞行员在2 000 m高空飞行时，发现脸旁有一个小东西，他以为是一只小昆虫，敏捷地把它一把抓过来，令他吃惊的是，抓到的竟是一颗子弹飞行员能抓到子弹，是因为()A飞行员的反应快B子弹相对于飞行员是静止的C子弹已经飞得没有劲了，快要停止运动了D飞行员的手有劲解析：因为高速运动的飞机驾驶员与子弹一起飞行，子弹相对于飞机的位置没有发生改变，所以子弹相对于飞机是静止的，这是飞机驾驶员伸手能抓到一颗子弹的原因，故选项ACD错误，选项B正

14、确答案：B拓展三常见的坐标系1坐标系建立的三要素是什么？提示：原点、正方向、单位长度2在坐标系中物体位置的变化与坐标原点的位置有关吗？提示：无关，物体位置的变化用物体位置坐标之差来表示，与坐标原点的位置无关1坐标系的种类分类适用的运动建立方法直线坐标系物体沿直线运动，即做一维运动时在直线上规定原点、正方向和单位长度，就建立了直线坐标系平面坐标系物体在某一平面内做曲线运动时在平面内画两条相互垂直的数轴(x轴与y轴)，即可组成平面直角坐标系物体的位置由两个数确定空间坐标系物体在空间内运动时在空间画三个相互垂直的数轴(x轴、y轴和z轴)，即可组成三维坐标系这时物体的位置由三个数来确定2.举例分析如图

15、所示为三种不同的坐标系，其中：甲中M点位置坐标为x2 m；乙中N点位置坐标为x3 m，y4 m；丙中P点位置坐标为x3 m，y4 m，z2 m.特别说明物体位置的实际变化与坐标系原点的选取、坐标轴正方向的规定无关【典例3】湖中O点有一观察站，一小船从O点出发向东行驶4 km，又向北行驶3 km，则O点的观察员对小船位置的报告最为精确的是()A小船的位置变化了7 kmB小船向东北方向运动了7 kmC小船向东北方向运动了5 kmD小船的位置在东偏北37方向，5 km处解析：如果取O点为坐标原点，东方为x轴正方向，北方为y轴正方向，则小船的位置坐标为(4 km，3 km)或x4 km，y3 km，小船虽然运动了7 km，但在O点的观察员看来，它离自己的距离 km5 km，方向要用角度表示，sin 0.6，因此37，如图所示，故D正确答案：D1在60周年国庆盛典上，游行的队伍和彩车依次从天安门前经过，以北京长安街为坐标轴，向西为正方向，以长安街中心为坐标原点O，建立一维直线坐标系一辆彩车最初在原点以东3 km处，一段时间后行驶到原点以西2 km处这辆彩车的最初位置和最终位置的坐标分别是()A3 km；2 km B3 km；2 kmC3 km；2 km D3 km；2 km解析：坐标轴的正方向向西，则位置在原点以西为正，在原点以东为负彩车最初在原点以东且距原点3 km处，所以最初