高中物理 1.1质点　参考系和坐标系 新人教必修1

第一章运动的描述.1．质点参考系和坐标系..一、机械运动1．定义：物体的______随时间的变化．它

是自然界中最简单、最基本的运动形式．2．力学：在物理学中研究物体做_________

规律的分支．位置机械运动.二、物体和质点1．实际物体：都有一定的_____和形状，并

物体上各部分的______情况一般情况下并不

相同．2．质点：用来代替物体的具有______的点．3．把物体看做质点的条件如果忽略物体的______和______等因素，不

影响问题的研究时，就可以把物体看做是质

点．【特别提醒】

质点是一个理想化的物理模型，实际中并不存在．大小运动质量大小形状.三、参考系1．运动与静止自然界中的一切物体都处于永恒的运动中，

即运动是_______的，静止是______的，但

我们在研究具体物体的运动时，可以说运

动是______的．绝对相对相对.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______的其他物体．(2)意义：观察被研究的物体相对于参考系的

位置是否随______变化以及如何变化不动时间.四、坐标系1．目的：定量地描述物体的______及位置

的______．2．方法：当物体做直线运动时，可以选取

某一点为坐标原点建立坐标轴，坐标轴的

方向表示规定的________，坐标轴上的数

值表示物体的位置．位置变化正方向.3．全球定位系统它是由若干个绕地球运行的人造卫星和地面

接收装置组成的，能够很精确的确定物体的

位置的系统，通常简称_____.GPS.一、对质点的理解1．质点是用来代替物体的有质量的点，其突出的特点是“具有质量”和“占有位置”，但没有大小、形状、体积，与几何中的“点”有本质的区别．2．质点是实际物体的一种高度抽象，实际中并不存在，是一种“理想化模型”．.3．能否把一个物体看做质点，关键是看物体的大小、形状在所研究的问题中是否为次要因素．例如，研究火车从北京到上海的运动时可以把火车视为质点，但研究火车过桥的时间时就不能把火车看成质点了．4．在中学物理中所研究的物体，一般情况下都可以把它们当做质点．因此，在物理习题中，对于“物体”和“质点”两个词一般不加区分．.【特别提醒】

(1)物体的大小并不是判断物体能否看做质点的根据．(2)对同一物体，能否将其看做质点要视研究的问题而定.下列说法正确的是(

)A．运动中的地球不能看成质点，而原子核可以看成质点B．研究火车通过路旁一根电线杆的时间时，火车可看成质点C．研究奥运会乒乓球女单冠军张怡宁打出的乒乓球时，能把乒乓球看成质点D．研究在平直的高速公路上飞驰的汽车的速度时，可以将汽车看成质点.解析：当研究地球的公转时，由于地球直径(约1.3×107

m)比地球与太阳之间的距离(约1.5×1011

m)要小得多，可以忽略不计，可以把地球看成质点(忽略地球的自转)；当研究地球的自转引起的昼夜交替等现象时，就不能忽略地球的大小和形状，当然就不能把地球看成质点了．当研究电子绕原子核的运动情况时，因为原子核的半径只相当于原子半径的十万分之一，所以可以把原子核看成质点；但若研究有关原子核结构的问题时，就不能把原子核看成质点，选项A错；.研究火车通过路旁的一根电线杆的时间时，因电线杆的粗细比火车的长度小得多，故电线杆可看成质点，而火车不能看成质点，选项B错；奥运冠军张怡宁打出的乒乓球虽小，但飞旋多变，不能看成质点，C错误；在平直的高速公路上飞驰的汽车，尽管车轮在转动，但我们研究的是汽车的速度，对整个车的运动来讲，车轮的转动不是研究的主要问题，可将车看成质点，D正确．答案：

D.二、对参考系的进一步理解1．“参考系”的四性(1)标准性：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：参考系的选取具有任意性，但应以观察方便和使运动的描述尽可能简洁为原则；研究地面上物体的运动时，常选地面为参考系．.(3)统一性：比较物体的运动时，应该选择同一参考系．(4)差异性：同一运动选择不同的参考系，观察结果一般不同．例如，坐在行驶的车中的乘客，以地面为参考系，乘客是运动的，但如果以车为参考系，则乘客是静止的．.2．选取参考系的原则(1)选取参考系一般应根据研究对象和研究对象所在的系统来决定．例如，研究火车上物体的运动情况，一般选取火车作为参考系；研究地面上物体的运动时，常选取地面或相对地面静止的物体作为参考系．选择地面为参考系时，参考系常可以略去不提，如“汽车运动了”，就不必说成“汽车相对地面运动了”．(2)参考系的选取可以是任意的．在实际问题中，参考系的选取以研究问题方便、对运动的描述尽可能简单为基本原则．.某校高一的新同学分别乘两辆汽车去市公园游玩．当两辆汽车在平直公路上运动时，甲车内一同学看见乙车没有运动，而乙车内一同学看见路旁的树木向西移动．如果以地面为参考系，那么，根据上述观察到的现象可说明(

)A．甲车不动，乙车向东运动B．乙车不动，甲车向东运动C．甲车向西运动，乙车向东运动D．甲、乙两车以相同的速度都向东运动.解析：正确分析“乙车内一同学看见路旁的树木向西移动”是解决本题的关键．树木相对地面本是静止的，由此判断乙车(相对地面)一定是向东运动．“甲车内一同学看见乙车没有运动”则说明甲、乙两车相对静止，速度一定是相同的．答案：D.三、建立坐标系的意义及方法1．意义(1)物体做机械运动时，其位置会随时间发生变化，为了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．(2)物体的位置可认为是质点在某时刻所在空间的一点．.2．方法(1)直线坐标系：如果物体沿直线运动，即做一维运动时，可以以这条直线为x轴，在直线上规定原点、正方向和标度，建立直线坐标系．(2)二维坐标系：当物体在某一平面内做曲线运动，即做二维运动时，需用两个相互垂直的坐标确定它的位置，即二维坐标(平面坐标)．(3)三维坐标系：当物体在空间内运动时，需采用三个坐标确定它的位置，即三维坐标(空间坐标)．..3．原则建立坐标系的原则是确定物体的位置方便、简洁．【特别提醒】

(1)建立何种坐标系要针对物体是在直线上、平面内、还是空间中运动而定．(2)建立坐标系应明确坐标原点、正方向及单位长度，标明坐标单位．.如下图所示，冰场上的花样滑冰运动员，要描述他们的位置，你认为应该怎样建立坐标系？如要描述空中飞机的位置，又应怎样建立坐标系？.解析：可以以冰场中央为坐标原点，向东为x轴正方向，向北为y轴正方向，建立水平面内的直角坐标系，这样就可以准确地描述运动员的位置了．.例如，某时刻运动员的坐标为(4

m，－6

m)，说明他在冰场中央东侧4

m、偏南6

m的地方，如右图所示．如果要确定飞机的位置，则需要确定一点(如观察者所在的位置)为坐标原点，建立三维直角坐标系来描述．.〔说一说〕对于在平面上运动的物体，例如冰场上的花样滑冰运动员，要描述它们的位置，你认为应该怎样建立坐标系？点拨：花样滑冰运动员在冰场中滑行的轨迹是无规则的曲线，而且经常做一些有难度的跳跃、旋转动作，因此要准确地描述它们的位置，应建立三维的空间立体坐标系．.下图中，你认为哪些对象可以看做质点？..解析：

(1)研究地球绕太阳的公转周期时，尽管地球直径约为1.3×104

km，而且本身也在自转，但由于地球和太阳之间的距离约为1.5×108

km，是地球直径的104倍，因而就地球相对太阳公转来说，地球的大小和自转可以忽略不计，这时我们就可以把地球视为一个质点．.(2)自行车运动员的成绩决定于他的骑车速度，我们关注的是他到达终点的名次，不关注身体各部位的动作，故可以把自行车运动员看成一个质点．(3)地球绕太阳公转时，地球上不同地区季节的变化、昼夜的变化是不同的，这时地球的大小和形状是不能被忽略的，所以地球在此研究问题中不能看成一个质点．答案：甲、乙可以看成质点丙不可以看成质点.【反思总结】

物体能否看成质点，关键要看所研究问题的性质．例如在研究某宝塔的位置时，可以把塔看成质点；但研究塔的结构时，就不能把塔看成质点．.【跟踪发散】

1－1：下列情况中的物体可以看做质点的是(

)A．地面上放一只木箱，在上面的箱角处用水平力推它，在研究它是先滑动还是先翻转时B．上述木箱，在外力作用下在水平面上沿直线运动时C．对于汽车的后轮，在研究车牵引力的来源时D．人造地球卫星，在研究其绕地球运动时.解析：木箱在水平力作用下是否翻转与力的作用点有关，在这种情况下木箱是不能看做质点的．当研究木箱在水平方向上的平动的时候，木箱各点的运动情况是一致的，这时可以把木箱看做质点．汽车牵引力的来源与后轮的转动有关，在研究牵引力的来源时，不能把后轮看做质点．卫星绕地球转动时，自身的形状和大小可以忽略不计，因此可以把它看做质点．故正确选项为B、D.答案：

BD.如右图所示，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(

)..解析：甲看到楼房匀速上升，则甲相对楼房是向下运动的，以地面为参考系，甲是向下运动的．乙看到甲匀速上升，说明乙相对甲向下运动，以地面为参考系，乙是向下运动的，而且速度比甲大．甲看到丙匀速上升，丙看到乙匀速下降，则丙的情况稍微复杂些，以地面为参考系可能是向下运动，但速度比甲和乙都要小，也可能是静止的，也可能是向上运动的．答案：ABC.【反思总结】判断物体运动或静止的方法(1)确定研究对象．(2)根据题意确定参考系，并假定参考系是不动的．(3)分析被研究的物体相对于参考系有没有发生位置的变化．.【易错警示】物体是静止还是运动，都是相对于参考系而言的．选定参考系后，某物体相对参考系位置发生了改变，则该物体就是运动的；某物体相对参考系位置没有发生改变，则该物体是静止的．.【跟踪发散】

2－1：下图中站在公路旁边的人，看到汽车向前运动，那么他可能以什么为参考系(

).A．自己B．与汽车同向，同速度运动的汽车C．地面D．与汽车同向，但运动速度更大的汽车解析：选取假定不动的物体为参考系，再进行分析比较．答案：

AC.运动员从距地面4

m高处落下，被蹦床弹到距地面5

m高处，蹦床离地面1

m，坐标原点定在蹦床处，向上为坐标轴的正方向，则开始下落点、地面、弹到的最高点的位置坐标分别是(

)A．4

m,0.5

m

B．3

m，－1

m,4

mC．0,4

m，－1

m

D．4

m，－1

m,5

m...解析：在平面直角坐标系中，要想准确描述某物体的位置，必须找准其横坐标与纵坐标．答案：

A(2

m,3

m)，坐标值的含义为A点在坐标原点东2

m、偏北3

m处．...1．在下列各运动物体中，可当做“质点”的有(

)A．研究花样滑冰运动员的动作是否优美B．确定远洋航行中的巨轮的位置C．研究运行中的人造卫星的公转轨迹D．比较转动着的砂轮上各点的运动情况.解析：花样滑冰运动员的成绩取决于运动员肢体动作的优美程度，所以不能看做质点，故A错；研究砂轮的转动时，其大小形状也不能忽略，故D错；远洋航行的巨轮及运行中的卫星，研究其运动轨迹时，大小、形状均可忽略，故B、C正确．答案：

BC.2．诗句“满眼风波多闪灼，看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行”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.解析：“看山恰似走来迎”是以人或船为参考系，人看到远处的山向人靠近；“是船行”是以山为参考系，山是静止的，而船是运动的．答案：A.3．下列有关参考系的说法中，正确的是(

)A．只有静止的物体才能被选作参考系B．对物体运动的描述与参考系的选择无关C．描述一个物体的运动，一定要选择参考系D．做曲线运动的物体，无论选哪个物体作参考系，其运动轨迹不可能是直线.解析：因为物体的运动具有相对性，所以描述一个物体的运动时，必须选择另外的物体作参考系，故选项C正确．对参考系的选择是任意的，只要能清楚而又简单地描述出物体的运动情况就行，因此，选项A错误．对同一物体的运动，选择不同的参考系，对其运动情况的描述一般不同，所以选项B错误．.选项D也是错误的，例如：从水平方向匀速飞行的飞机上丢下的炸弹，地面上的观察者看它作的是抛物线运动，而在飞机上观察，则是竖直向下的直线运动．本题正确答案是C.答案：C.4.为了实现全球快速、简捷的通信，人类发射了地球同步通信卫星，同步通信卫星位于距地面大约36

000

km的高空，则(

)A．以地面为参考系同步卫星静止B．以太阳为参考系同步卫星静止C．同步卫星在高空静止不动D．同步卫星相对地面上静止的物体是运动的..解析：地球同步卫星相对地面是静止的，A正确，D错误；若以太阳为参考系，地球同步卫星则是运动的，B错误；C选项没有选定参考系，不能确定其运动情况．答案：A.5．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和昼夜长短的变化C．将一枚硬币用力上抛，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.解析：物体是否能视为质点，不能仅仅以它的大小和形状来确定，关键要看物体的大小和形状与所研究的问题是否有关．选项A中，地球可以看成一个质点，因为地球的大小和形状与它绕太阳公转一周的时间无关；选项B中，地球不能视为质点，因为在地球绕太阳公转的过程中，地球上不同地区季节和昼夜长短的变化是不同的，如果把地球看成一个质点，在一点上怎么能区分不同地区呢？.选项C中，很显然硬币的形状与研究的问题关系非常密切，故硬币不能看成质点；选项D中，溜冰运动员在冰面上优美的动作被人欣赏，不能当做质点．答案：

A..答案：－70

0

30

70向东－30向西.练规范、练技能、练速度..9、静夜四无邻，荒居旧业贫。。2023/2/32023/2/3Friday,February3,202310、雨中黄叶树，灯下白头人。。2023/2/32023/2/32023/2/32/3/20234:10:09PM11、以我独沈久，愧君相见频。。2023/2/32023/2/32023/2/3Feb-2303-Feb-2312、故人江海别，几度隔山川。。2023/2/32023/2/32023/2/3Friday,February3,202313、乍见翻疑梦，相悲各问年。。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/32/3/202314、他乡生白发，旧国见青山。。03二月20232023/2/32023/2/32023/2/315、比不了得就不比，得不到的就不要。。。二月232023/2/32023/2/32023/2/32/3/202316、行动出成果，工作出财富。。2023/2/32023/2/303February202317、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/39、没有失败，只有暂时停止成功！。2023/2/32023/2/3Friday,February3,202310、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。。2023/2/32023/2/32023/2/32/3/20234:10:09PM11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。。2023/2/32023/2/32023/2/3Feb-2303-Feb-2312、世间成事，不求其绝对圆满，留一份不足，可得无限完美。。2023/2/32023/2/32023/2/3Friday,February3,202313、不知香积寺，数里入云峰。。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/32/3/202314、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。03二月20232023/2/32023/2/32023/2/315、楚塞三湘接，荆门九派通。。。二月232023/2/32023/2/32023/2/32/3/202316、少年十五二十时，步行夺得胡马骑。。2023/2/32023/2/303Febr