高中物理课时讲练通配套课件：1.1质点参考系和坐标系人教版必修1

1、单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版文本样式第二级第三级第四级第五级*1.雄鹰拍打着翅膀在空中翱翔，足球在绿茵场上飞滚要想详细描述“雄鹰”、“足球”的运动有什么困难呢？为了解决这个困难，课本提出了一个什么想法？提示：雄鹰的身体在向前运动，但它的翅膀在向前运动的同时还在上下运动，足球在向前运动的同时还在滚动可见要准确地描述物体的运动，并不是一件容易的事因为任何物体都有一定的大小和形状，物体各部分的运动情况一般来说并不一样为了解决这个困难，课本中提出了忽略某些物体的大小和形状，把它们看做“点”的想法，称作“质点”.2在研究火车从上海站到苏州或南京站的运动时间时，能不能把火车看成质点？在研究整列

2、火车经过一个隧道的时间时，能不能把火车看成质点？由此你得出什么结论？提示：前者可以，后者不可以.前者由于火车的大小(长度)比从上海到苏州或南京的距离要小得多,此时火车的长度完全可以忽略不计；隧道的长度与火车的长度相差不大,所以后者必须考虑火车的长度.由此可见，能否把物体看成质点与物体的大小和形状在所研究的问题中所起的作用有关.3研究在水平推力作用下沿水平地面运动的木箱，我们可以把木箱看成质点吗？若在上面的箱角处用水平力推它，当研究它是先滑动还是先翻转的时候还能看成质点吗？提示：(1)木箱可以被看做质点，因为木箱上各点的运动情况相同，木箱上任意一点的运动情况，可以代替整个木箱的运动情况，所以木箱

3、可以看做质点(2)木箱在水平力作用下是否翻转与力的作用点的位置有关，在这种情况下木箱就不能看做质点了.4.通过上面的分析和探究思考：物体是否能被看做质点，与物体的大小、形状有关吗？在什么条件下可以把物体当做质点来处理？提示：物体是否能被看做质点，与物体的大小、形状无关.通常物体可被看做质点的条件有以下两种情况：(1)物体本身的大小跟所研究的问题有关的距离相比可忽略不计时，可将物体看做质点.(2)各部分运动情况都相同的物体且不考虑物体的运动距离或运动距离很大时.注意：不能以物体的自身大小来决定物体是否可被看成质点.例如蚂蚁很小，但研究其腿长在哪个部位时，就不能将其看成质点；地球很大，但在研究地球

4、绕太阳公转时，就可把地球看成质点.不能说各部分运动情况都相同的物体一定能看做质点，各部分运动情况都不相同的物体，一定不能看做质点.各部分运动情况都相同的物体有时也不能看做质点，如求一列火车通过一座桥的时间，火车的长度就得考虑，不能看做质点；各部分运动情况不同的物体有时也能看做质点，如花样滑冰运动员，在滑冰时有很多转动的动作，各部分的运动情况不同，但在研究她在冰面上所走的径迹时，就可把她看做质点.一、质点与物体的异同1.质点是一种理想化模型，没有体积大小，没有形状；质点不是几何意义上的“点”，而是一个不占空间但含有质量的抽象模型.2.物体是实际存在的，有质量也有体积和形状，占据空间.在一定条件下

5、可以用质点代替物体，用以描述物体的运动状态.二、理想模型引入“理想模型”，可以使问题的处理大为简化而又不会发生大的偏差.在一定条件下，作为一种近似，可以把实际事物当做“理想模型”来处理.质点1定义：在某些情况下可以忽略物体的大小和形状，把它简化为一个有质量的点.2物体简化为质点的条件物体的大小、形状对所研究问题的影响可忽略不计.3质点的物理意义：是一种理想化模型.典例1 在研究物体的运动时，下列物体可以看做质点处理的是( )A研究一端固定可绕该端转动的木杆的运动时B在大海中航行的船，要确定它在大海中的位置时C研究在表演走钢丝的杂技演员时D研究地球的自转时【规范解答】选B.在研究木杆的转动、杂技

6、演员的表演和地球的自转时，需要研究物体每一部分的运动情况，所以不能将上述物体作为质点来处理，故选项A、C、D错，而在确定船在大海中的位置时就不需要考虑船的形状及船体每一部分的运动情况，可以将其视为质点，选项B正确. 一个物体能否被看做质点,并不取决于物体本身的大小和形状,关键是看物体的大小和形状在所研究的问题中所占的地位. 【变式备选】令人瞩目的第十六届亚运会于2010年11月12日至27日在广州举行，在亚运会上，研究下列问题时可将运动员视为质点的是( )A50公里竞走全程经历的时间 B花样游泳的动作编排C自行车比赛所用的时间 D蹦床动作的难度【解析】选A、C.物体能否被看成质点，取决于物体各

7、部分对研究结果的影响和对研究对象的确定，选项A中，计算全程经历的时间，运动员的形状和大小对所研究的问题没有影响，故运动员可以被看成质点，选项A正确，同理，选项C正确.而在选项B、D中，参与花样游泳和蹦床的运动员，观众欣赏的是形体动作，故运动员不能被看成质点，选项B、D错误.1.2011年下半年，我国将发射“神舟八号”和“天宫一号”，并使二者对接，对接时二者缓慢靠近，此时“神舟八号”或“天宫一号”内的宇航员，以自己为参考系时，观察到自身所乘坐的飞船做什么运动？对方所乘坐的飞船做什么运动？若以对方为参考系呢？提示：都会认为自己所乘坐的飞船不动，而对方乘坐的飞船向自己靠近；若以对方为参考系，会认为对

8、方不动，而自己正在靠近对方.2敦煌曲子词中有一首：“满眼风光多闪烁，看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行”请用物理学知识解释“山走来”和“山不动，是船行”.你由此又得到什么启示？提示：作者得出“山走来”是以自己(即船)作为参考系；得出“山不动，是船行”则是以大地为参考系.可见参考系不同，对于物体运动的描述往往是不同的.对参考系的理解1.参考系的选择是任意的，但选择应以描述运动简单、方便为原则.2.研究地面上物体的运动时，一般以地面上不动的物体作为参考系.3.同一物体选择不同的参考系时，观察的结果可能不同.典例2 下列有关运动的描述中，参考系的选取符合描述的是( )A诗句“飞流直下三千尺”是以

9、飞流作为参考系的B“钱塘江观潮时，观众只觉得潮水扑面而来”，是以潮水为参考系的C“两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山”，是以山为参考系的D升国旗时，观察到国旗冉冉升起，观察者是以国旗为参考系的根据运动的相对性,明确物体是相对于哪个物体是运动的.【规范解答】选C.选项A中的研究对象是“水”，流下三千尺，故应以山或地面为参考系，此选项错误；选项B中的研究对象是“潮水”，扑面而来，应以地面为参考系，此选项也错误；选项C中的研究对象是“轻舟”，已过万重山，是以山为参考系，此选项正确；选项D中的研究对象是“国旗”，是以地面或旗杆为参考系的，此选项也错误. 【变式备选】2010年2月4日，据英国每日电讯报报道

10、，英国一家公司提出了空中巡航概念，即乘坐豪华飞艇去旅行这种飞艇功能先进、各种设施一应俱全，而且装饰豪华，游客可以悠闲地欣赏窗外美景这种豪华飞艇或许将引领奢华旅游的未来如果在飞艇中的游客发现云是静止的，则下列情况可能的是( )A云和飞艇都是静止的 B云是静止的，飞艇是运动的C飞艇是静止的，云是运动的D云和飞艇都是运动的【解析】选A、D飞艇上的人发现云是静止的，说明飞艇和云可能都静止，也可能都是运动的，只不过速度相同，选A、D1.要描述物体的运动,首先要确定物体的位置及位置的变化,如果一个物体沿直线运动,怎样定量地描述物体的位置变化？如何选坐标轴和正方向？提示：直线运动，一般选质点的运动轨迹为坐标

11、轴，用坐标描述物体的位置，用坐标变化描述物体的位置变化.一般选取质点运动的方向为坐标轴的正方向.画坐标系时，必须标上原点、正方向和单位长度，一般来说,要定量地描述物体的位置及位置的变化需要在参考系上建立适当的坐标系，坐标系是固定于参考系上的.2.2011年3月，美韩进行代号为“关键决心”的联合军事演习，要描述一艘正在海上进行军事演习的军舰的位置，你认为应该怎样建立坐标系？如果要确定一架在空中飞行的飞机的位置，应怎样建立坐标系？提示：由于军舰在海面上演习并不是沿直线运动，而是在一平面内运动，所以应建立二维坐标系.飞机飞行时在空间中运动，要确定它的位置，应当建立三维坐标系.3.如图，若某一物体从A

12、点运动到B点，物体位置变化了多少？提示：物体在A点的位置坐标xA=3 m，在B点的位置坐标xB=-2 m，物体位置的变化xB-xA=-5 m，“-”号表示物体向x轴负方向运动.对坐标系的理解1.坐标系相对于参考系是静止的.2.坐标系的三要素：原点、正方向、单位长度.3.物体在坐标系中的坐标值有正有负，这里的正负不表示大小，仅表示方向.4.建立何种坐标系要针对物体是在直线上、平面内，还是在空间中运动而定.典例3 一个小球从距地面4 m的高处落下，被地面弹回，设距地面1 m高处被接住.坐标原点定在抛出点正下方2 m处，坐标轴的正方向设为向下，则小球的抛出点、落地点、接住点的位置坐标分别是( )A2

13、 m，-2 m，-1 m B-2 m，2 m，1 mC4 m，0，1 m D-4 m，0，-1 m【规范解答】选B.根据题意建立如图坐标系，A为抛出点，坐标为-2 m，B为坐标原点，D点为地面，坐标为2 m，C为接住点，坐标为1 m，所以选项B正确. 【规律方法】1.物体在直线上运动时,可建立一维坐标系.2.物体在平面上运动时,可建立二维直角坐标系.3.物体在空间中运动时,可建立三维空间坐标系. 【变式备选】2010年2月10日进行的东亚四强赛中，中国队最终以3比0击败韩国队结束32年在国际A级比赛中不胜对手的尴尬纪录.为了定量地描述这场足球比赛中的裁判员、运动员、足球位置的变化，应当选择适当

14、的坐标系.同学们选择了以下坐标系，其中你认为适当的是( )A用一维坐标系描述裁判员的位置变化B用一维坐标系描述足球的位置变化C用二维坐标系描述运动员位置的变化D用二维坐标系描述足球位置的变化【解析】选C.裁判员、运动员在平面内运动，应用二维坐标系描述他们位置的变化，而足球时而在地面上运动，时而在空中运动，所以应用三维坐标系，由此可知答案应选C.典例4 某人在t=0时刻在位置A开始向x轴正方向运动，经3 s运动到B位置并立即返回，又经2 s回到A位置，再经2 s到达C位置，如图所示.此人在整个时间内位置变化了多少？ 【思路点拨】解答本题时应明确：坐标的变化量就是位移；位移是矢量，比较位移的大小时

15、，只比较绝对值. 【规范解答】 t=0时刻，人在A位置，其位置坐标xA=2 m，最终人位于C位置，其位置坐标xC=-1 m，则整个时间内人的位置变化为xC-xA=-1 m-2 m=-3 m,“-”号表示人最终运动到出发点的左侧.答案：-3 m 1(2011南昌高一检测)下列关于质点的说法中正确的是 ( )A质点就是体积很小的物体B只有做直线运动的物体才能看成质点C转动着的物体不可以看成质点D任何物体在一定的条件下都可以看成质点【解析】选D.能否将物体看成质点，取决于所研究的问题，而不是取决于这一物体的大小、形状及质量，只有当所研究物体的大小和形状对所研究的问题没有影响或影响很小，可以将其形状和

16、大小忽略时，才能将物体看成质点，同一物体有时能被看成质点，有时不能被看成质点.故答案选D.2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，经常在一起某同学在晴天的早上在操场上由南向北沿直跑道跑步锻炼身体，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【解析】选B、C人的速度与其影子的速度相同，选人为参考系，影子是静止的；选地面为参考系，影子是运动的B、C项正确3“小小竹排江中游，巍巍青山两岸走.”这两句描述的运动的参考系分别是( )A.竹排，流水 B.流水，青山C.青山，

17、河岸 D.河岸，竹排【解析】选D.竹排在江中顺水而下，这是以河岸或青山为参考系的，观察到青山走是以流水或竹排为参考系. 4在下述问题中，能够把所研究对象当做质点的是( )A研究地球绕太阳公转一周所需要的时间是多少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用力上抛一枚硬币，猜测它落地时正面朝上还是反面朝上D正在花样滑冰的运动员【解析】选A.地球的大小和形状与它绕太阳公转一周的时间无关，A项正确；而在地球绕太阳公转的过程中，地球上不同区域季节的变化、昼夜长短的变化是不同的，如果把地球看成一个点，在一个点上怎么能区分不同地区呢？所以B项错；C项中硬币的形状与研究的问题关系非常

18、密切，所以硬币不能看成质点，C项错；花样滑冰运动员在冰面上优美的动作被人欣赏，不能当成质点,D项错.5李小华所在学校的校门口是朝南的，他进入校门后一直向前走120 m,再向东走40 m就到了他所在的教室，请你画出教室的位置(以校门口为坐标原点).【解析】建立直角坐标系，x轴正方向表示东，y轴正方向表示北，则教室位置如图所示.一、选择题(本题共6小题，每小题5分，共 30分)1(2011天津高一检测)质点是研究物体运动时的一种理想模型，关于质点，下列说法中正确的是( )A质点就是物体的重心B质点是实际存在的有质量的点C它涉及的研究方法是科学抽象法D“嫦娥二号”在地面检修时可以看做质点【解析】选C

19、质点是理想化的物理模型，是用来代替物体的具有质量的点，实际上并不存在，所涉及的是一种科学的思想方法，故A、B项错误，C项正确；“嫦娥二号”在地面检修时需要研究每一个部件的情况，所以不能看成质点来处理，D项错误.2(2011湖州高一检测)坐在火车上的乘客看到车外的房屋和树木在向后退，他选择的参考系是( )A路旁的房屋 B路旁的树木C他乘坐的火车 D车下的钢轨【解析】选C房屋、树木若以地面上的静止物体为参考系，应该是静止的，而此时火车向前运动，乘客以自己或他乘坐的火车为参考系，则房屋和树木都是向后退的，故答案应该选C.3.小行星撞击地球的可能性尽管很小，但是人类不能掉以轻心那么科学家在研究小行星撞

20、击地球的时候( )A地球和小行星都可以看做质点B地球可以看做质点，小行星不能看做质点C小行星可以看做质点，地球不能看做质点D地球和小行星都不可以看做质点【解析】选D.在研究小行星撞击地球时，要研究两者碰撞的位置及碰撞所产生的后果，此时两者的体积和大小均不能忽略，故选D.42010年11月12日，第十六届亚运会在广州开幕.开幕式上，有人观察到会场主旗杆上旗帜和两位火炬手传递时手中火炬火焰的状况如图所示，下列说法中正确的是( )A甲、乙两火炬手一定向左运动B甲、乙两火炬手一定向右运动C甲火炬手可能静止，乙火炬手向右运动D乙火炬手可能静止，甲火炬手向右运动【解析】选D由静止的旗杆上的旗帜的展向可知当

21、地的风向向右，甲火炬手的火焰向左偏，则甲一定以大于风的速度向右运动，乙火炬手的火焰向右偏，则乙可能静止，可能向左运动，也可能以小于风的速度向右运动.综上所述.A、B、C三项均错误，D项正确.5如图所示是为了定量研究物体位置的变化作出的坐标轴(x轴)，在画该坐标轴时规定原点在某长直公路上某广场的中心，公路为南北走向，规定向北为正方向，坐标上有两点A和B，A的坐标为xA=5 m,B的坐标为xB=-3 m.下列说法正确的是( )A点位于广场中心南边5 m处A点位于广场中心北边5 m处B点位于广场中心南边3 m处B点位于广场中心北边3 m处A. B. C. D.【解析】选D坐标系的正方向向北，规定原点

22、在广场中心，A的坐标为xA=5 m,即在广场北边(正方向)5 m处，B的坐标为xB=-3 m，即在广场南边(负方向)3 m处，故D正确.6如图是体育摄影中“追拍法”的成功之作，摄影师眼中清晰的滑板运动员是静止的，而模糊的背景是运动的，摄影师用自己的方式表达了运动的美.请问摄影师选择的参考系是( )A.大地 B.太阳C.滑板运动员 D.步行的人【解析】选C.图中运动员是清晰的，说明运动员相对于摄影师是静止的，背景是模糊的，说明背景相对于摄影师是运动的，所以摄影师选择的参考系是滑板运动员. 【规律方法】“四种视角”看参考系的选择(1)相对性：用来选作参考系的物体都是假定不动的，被研究的物体是运动还是静止，都是相对于参考系而言的.(2)任意性：参