参考系和坐标系的理解
物理必修一参考系知识点

物理必修一参考系知识点物理必修一参考系知识点一、质点、参考系和坐标系物体与质点1、质点:当物体的大小和形状对所研究的问题而言影响不大或没有影响时,为研究问题方便,可忽略其大小和形状,把物体看做一个有质量的点,这个点叫做质点。
2、物体可以看成质点的条件条件:①研究的物体上个点的运动情况完全一致。
②物体的线度必须远远的大于它通过的距离。
(1)物体的形状大小以及物体上各部分运动的差异对所研究的问题的影响可以忽略不计时就可以把物体当作质点(2)平动的物体可以视为质点平动的物体上各个点的运动情况都完全相同的物体,这样,物体上任一点的运动情况与整个物体的运动情况相同,可用一个质点来代替整个物体。
小贴士:质点没有大小和形状因为它仅仅是一个点,但是质点一定有质量,因为它代表了一个物体,是一个实际物体的理想化的模型。
质点的质量就是它所代表的物体的质量。
参考系1、参考系的定义:描述物体的运动时,用来做参考的另外的物体。
2、对参考系的理解:(1)物体是运动还是静止,都是相对于参考系而言的,例如,肩并肩一起走的`两个人,彼此就是相对静止的,而相对于路边的建筑物,他们却是运动的。
(2)同一运动选择不同的参考系,观察结果可能不同。
例如司机开着车行驶在高速公路上以车为参考系,司机是静止的,以路面为参考系,司机是运动的。
(3)比较物体的运动,应该选择同一参考系。
(4)参考系可以是运动的物体,也可以是静止的物体。
小贴士:只有选择了参考系,说某个物体是运动还是静止,物体怎样运动才变得有意义参考系的选择是研究运动的前提是一项基本技能。
坐标系1、坐标系物理意义:在参考系上建立适当的坐标系,从而,定量地描述物体的位置及位置变化。
2、坐标系分类:(1)一维坐标系(直线坐标系):适用于描述质点做直线运动,研究沿一条直线运动的物体时,要沿着运动直线建立直线坐标系,即以物体运动所沿的直线为x轴,在直线上规定原点、正方向和单位长度。
例如,汽车在平直公路上行驶,其位置可用离车站(坐标原点)的距离(坐标)来确定。
高一物理运动的描述——位置、位移、参考系、坐标系知识精讲

高一物理运动的描述——位置、位移、参考系、坐标系通用版【本讲主要内容】运动的描述——位置、位移、参考系、坐标系本讲重点:参考系与坐标系;位移与路程的区别与联系,时间与时刻。
【知识掌握】【知识点精析】一、机械运动一个物体相对于另一个物体位置的改变。
二. 参考系与坐标系1. 参考系:为了描述物体的运动而假定不动的物体叫做参考系。
2. 常用或默认参考系:用牛顿定律计算加速度、计算动能、动量时一般选地面作参考系。
3. 参考系的选取原则:方便、简单、研究地面上运动的物体,一般选地面。
4. 从不同参考系去观察同一物体的运动,其结果也会不一样。
5. 坐标系: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。
常见坐标系:直线坐标系和平面直角坐标系及三维坐标系等。
三. 质点(1)定义:用来代替物体的有质量的点叫做质点。
它是一种理想化的物理模型,是科学的抽象。
(2)物体能简化为质点的条件:①平动物体可以视为质点。
②物体有转动,但相对平动而言,可以忽略时,也可以将物体视为质点。
例如汽车在运动时虽然汽车车轮有转动,但我们关心的是车辆整体的运动的快慢,故汽车可以看做质点。
③物体的大小和形状对所研究运动的影响可以忽略不计时,不论物体大小如何,都可将其视为质点。
四. 位置、轨迹、位移、路程(1)质点的位置可用规定的坐标系中的点表示,在一维、二维、三维坐标系中可分别表示为S(x)、S(x、y)、S(x、y、z)(2)轨迹:物体的实际运动路径,我们可由轨迹来判断物体做直线运动还是做曲线运动。
应该注意在位移——时间图象上,图象表示的不是物体的运动轨迹。
(3)位移是描述质点位置变化的物理量,既有大小,又有方向,是矢量,是从起点指向终点的有向线段。
有向线段的长度表示位移的大小,有向线段的方向表示位移的方向,位移通常用字母“s”表示,它是一个与运动路径无关,仅由初、末位置决定的物理量。
但要注意位移的方向不一定是质点运动的方向。
(完整版)高中物理必修一1重难点知识归纳总结典型题目及解析

第一章第一 、二节 质点 参考系和坐标系 时间和位移1质点定义:忽略物体的大小和形状,把物体看成一个有质量的点,这个点就是质点。
2物体看称指点的条件:忽略物体的大小和形状而不影响对物体的研究。
3参考系定义:要描述一个物体的运动,首先要选定某个其他物体作参考,观察物体相对于这个其他物体的位置是否随时间变化,以及怎样变化,这个用来做参考的物体叫做参考系。
运动是绝对的,静止是相对的。
要描述一个物体的运动状态,必须先选取参考系要比较两个物体的运动状态,必须在同一参考系下参考系可以任意选择,一般选取地面或运动的车船作为参考系。
4时刻和时间:时刻指的是某一瞬时,是时间轴上的一点,对应于位置。
时间是两时刻的间隔,是时间轴上的一段。
对应位移。
(对“第”“末”“内”“初”等关键字眼的理解。
)5路程和位移:路程是物体运动轨迹的长度,是标量,只有大小没有方向。
位移表示物体位置的变化,是矢量,位移的大小等于初位置与末位置之间的距离,位移的方向由初位置指向末位置。
典型题目(1)下列物体是否可以看作质点?飞驰的汽车 旋转的乒乓球 地球绕太阳转动 地球的自转 体操运动员的动作是否优美(2)以下各种说法中,哪些指时间,哪些值时刻?前3秒钟 最后3秒 3秒末 第3秒初 第3秒内(3)运动员绕操场跑一周(400跑道)时的位移的大小和路程各是多少?第三节 速度1.速度定义:位移与发生这个位移所用时间的比值表示物体运动的快慢叫做速度。
2。
定义式:v =x /t 适用于所有的运动3。
单位:米每秒(m/s )千米每小时(km/h ) 4。
速度是矢量,既有大小,又有方向.5。
物理意义:描述物体运动的快慢的物理量。
6。
平均速度:物体在某段时间的位移与所用时间的比值,是粗略描述运动快慢的。
7.瞬时速度:运动物体经过某一时刻或某一位置的速度,其大小叫速率。
8。
平均速率:物体在某段时间的路程与所用时间的比值,是粗略描述运动快慢的。
9。
平均速率的定义式:v=ts,适用于所有的运动.10。
高中物理 1.1质点、参考系和坐标系课件 新人教版必修1

判一判 (1)很小的物体一定能看成质点。 ( ) ) ) (2)同一物体有时可看成质点,有时则不能。( (3)质点与几何中心点一样,没有区别。(
提示:(1)错, (2)对, (3)错。 能够看成质点的条件是,当所研究的问题能够忽略物体的大小、形状时,才能看成质点,与物体 本身大小无关,因此(1)错,(2)对,几何中心点无质量,(3)错。
[典题探究] 例 2 如图所示,由于风,河岸上的旗帜向右飘,在河面上的两条船上的旗帜分别向右和向左飘,两 条船的运动状态是( )
A. A 船肯定是向左运动的 B.A 船肯定是静止的 C. B 船肯定是向右运动的 D. B 船可能是静止的
(1)河岸上的旗帜向右飘,说明风向哪个方向吹。
提示:向右吹。 (2)该问题除了考虑船的运动方向,还需要考虑什么? 提示:还要考虑船与风的速度大小。
[解析] 甲车内同学看到乙车不动,说明甲车和乙车运动情况相同,乙车内同学看到树木向西运动, 说明乙车在向东运动。
考点三 建立坐标系的意义及方法 [重难突破] 1.意义 借助适当的坐标系,可定量地描述物体的位置及位置变化。 2.方法 直线坐 如果物体沿直线运动, 可以以这条直线为 x 轴,在直线上规定原点、 标系 二维坐 标系 三维坐 标系 即一维运动时 当物体在某一平面内做 曲线运动,即二维运动 时 当物体在空间内运动时 正方向和标度,建立直线坐标系 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) 需采用三个坐标确定它的位置, 即三维坐标(空 间坐标)
[典题探究] 例 3 从一深 4 m 的井中用水桶提水,出井口后再往上提升 1 m,选井口处为原点,水桶竖直向上提升
-4 m ,最后水桶的位置坐标为________ 1m 的路线为 x 轴,向上为正方向,则水桶在水面时的位置坐标为________ 。 0 5m 。 如果选水面为坐标原点,那么水桶在水面时的位置坐标为________ ,最后水桶的位置坐标为________
机械运动知识点归纳

机械运动知识点归纳一、机械运动的基本概念机械运动是指物体位置的变化。
它是最基本的物理运动形式,是研究其他运动形式的基础。
在机械运动中,通常涉及到参考系的选择,以及位置、速度和加速度等基本概念的描述。
二、参考系与坐标系参考系是用来描述物体运动状态的参照物。
选择不同的参考系,可能会得到不同的运动描述。
一般来说,选择静止的地面或者相对地面静止的物体作为参考系。
坐标系是用来定量描述物体位置变化的工具。
在直角坐标系中,通过三个互相垂直的坐标轴(x、y、z)可以精确地描述一个物体的位置。
而在极坐标系中,通过径向距离和角度可以描述物体的位置。
三、速度与加速度速度是描述物体位置变化快慢的物理量,它等于物体位置的变化量除以时间的变化量。
在直角坐标系中,速度可以通过三个分量(vx、vy、vz)来表示。
速度的单位是米/秒(m/s)。
加速度是描述物体速度变化快慢的物理量,它等于物体速度的变化量除以时间的变化量。
在直角坐标系中,加速度可以通过三个分量(ax、ay、az)来表示。
加速度的单位是米每秒平方(m/s^2)。
四、机械运动的分类1、直线运动:物体沿直线进行的运动。
直线运动又可以分为匀速直线运动和变速直线运动。
2、曲线运动:物体沿曲线进行的运动。
曲线运动一般比较复杂,但可以根据运动的合成与分解方法将其分解为多个直线运动的组合。
3、转动:物体绕某一点进行的圆周运动。
转动可以由力矩引起,例如陀螺的运动。
五、机械运动的合成与分解对于复杂的机械运动,我们可以将其分解为多个简单的运动形式,以便于分析和计算。
例如,平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。
而旋转运动也可以通过角速度和转动半径等参数进行描述和计算。
六、机械能的转化与守恒机械能是物体由于其位置或速度而具有的能量。
在机械运动过程中,机械能可能会发生转化,例如动能和势能的相互转化。
但根据能量守恒定律,总的机械能是不变的。
这是理解和解决许多机械运动问题的重要工具。
高中物理第一章运动的描述和质点运动-思维导图

质点 参考系和坐标系质点定义:用来代替物体的具有质量的点基本属性:只占有位置而不占空间,具有被代替物体的全部质量可看成质点的条件取决于所研究的问题,而不是其物体本身只有当物体的大小、形状等对其所研究的问题没有影响或影响很小时,才可以将物体视为质点判断能否视为质点动作转动,旋转物体各部分运动状态不同质点不同于只表示空间位置的几何点(质点具有质量,几何点没有)参考系定义:在描述一个物体的运动时,选来作为标准的另外的某个物体叫参考系。
也就是参照物参考系的选择原则任意性原则:参考系的选取是任意的,选择不同的参考系描述同一物体的运动,其结果可能不同简单方便原则:应以观察方便和运动的描述简单为原则。
我们通常选地面或相对地面静止的物体作为参考系统一性原则:当比较两个或多个物体的运动情况时,必须选择统参考系物体的运动是相对于参考系而言的,这是运动的相对性。
所以提到运动都应明确它是相对哪个参考系而言的无论物体原来的运动如何,一旦把它选为参考系,就视为它是静止的坐标系物体做机械运动时,其位置发生了变化,为了定量的描述物体的位置和位置的变化,需要在参考系上建立坐标系坐标系是建立在参考系上的,参考系是坐标系中的坐标原点坐标系的分类直线坐标系、平面直角坐标系、空间直角坐标系坐标要带单位时间和位移时刻和时间间隔定义:在表示时间的数轴上,时刻用点表示,时间间隔用线段表示时间是时间间隔的简称,时间不是时间间隔和时刻的统称路程和位移路程S物体运动轨迹的长度矢量性:路程为标量,只有大小没有方向,遵循算数法则路程的大小与路径有关,但路程不能描述物体位置的变化位移x表示物体(质点)的位置变化从初位置到末位置作一条有向线段表示位移段的长短表示大小,有向线段的指向表示方向矢量性:位移是矢量,既有大小又有方向,运算遵循平行四边形定则位移与路径无关只与始末位置有关物理意义:描述质点位置变化的物理量直线运动的位置和位移公式:△x=x₂-x₁路程≥位移的大小矢量和标量矢量满足平行四边形法则既有大小又有方向矢量的正负表示方向两个矢量比较大小时,要去掉正负号,因为矢量的正负号表示方向不表示大小标量满足算数法则只有大小没有方向标量的正负表大小运动快慢的描述——速度定义:速度v等于物体运动的位移△x跟发生这段位移所用时间△t的比值表达式v=△x/△t矢量性:矢量,其大小在数值上等于单位时间内位移的大小,方向与△x的方向相同单位国际单位制中速度的单位是“米每秒”m/s常用单位:m/s,km/h等,1m/s=3.6km/h物理意义:描述物体运动快慢及方向的物理量只说速度或速率默认为瞬时速度或瞬时速率平均速度定义:运动的物体的位移△x跟发生这段位移所用时间△t的比值,叫做平均速度矢量性:矢量,方向与这段时间发生的位移△x的方向相同平均速度描述的是某一段时间或某一段时间内的平均快慢程度,只能粗略的描述的描述物体的运动瞬时速度定义:运动物体在某一时刻或某一位置的速度矢量性:矢量,方向为物体所在位置的运动方向,也就是路程轨迹的切线方向瞬时速度能够精确的描述物体运动的快慢程度和方向瞬时速率和平均速率瞬时速率就是瞬时速度的大小,但是平均数率不是平均速度的大小,平均速率与平均速度的大小是两个完全不同的概念平均速率是物体运动的路程与时间的比值 v=s/t实验:用打点计时器测速度打点计时器作用:计时、打点类别电磁打点计时器工作电源4~6V交流电打点方式振针打点阻力来源限位孔和复写纸对纸带的摩擦指针与纸带间的摩擦较大,所以误差较大电火花打点计时器工作电源220V交流电打点方式电火花打点阻力来源限位孔和墨粉盘对纸带的摩擦误差较小计时器的打点周期T=1/f,当f=50Hz时,T=0.02s,首先要确定好电源的频率计时点:打点计时器实际打的点迹计数点:人为选定的点,例如每隔4个计时点选取一个计数点在测量计数点间的距离时要用长刻度尺一次读出各组计数点间的距离,而不要用短刻度尺一段段的测量各计数点间的距离错误分析打点的周期不稳:电源的频率不稳纸带上是短线:电压偏大;振针偏低打双点:振针松动没有点或不清晰:电压偏低;振针偏高;复写纸或墨粉盘使用太久实验步骤的注意事项先开电源再拉动纸带,先关电源再取下纸带电火花打点计时器最好使用两条纸带估计某点的瞬时速度用该点左右两侧的点的平均速度代替速度变化快慢的描述——加速度定义加速度是速度的变化量与这一变化所用时间的比值,通常用a表示(也就是速度的变化率)表达式a==△t△vt−t0v−v0单位米每二次方秒,m/s²或m·s⁻²矢量性矢量,方向与△v的方向相同,与v的方向无关物理意义描述速度改变快慢的物理量,速度的改变包括大小和方向求加速度时要注意规定正方向,然后确定初末速度a和v₀的关系a和v₀,同向→加速运动→a增大,v增大的快;a减小,v增大的慢a和v₀,反向→减速运动→a增大,v减小的快;a减小,v减小的慢对加速度的理解物体的速度大,加速度不一定大物体的速度很小,加速度不一定很小物体的速度为零,加速度不一定为零物体的速度变化很大,加速度不一定大负加速度不一定小于正加速度加速度为负,物体不一定做减速运动加速度不断减小,速度不一定减小加速度不断增大,速度不一定增大物体速度大小不变,加速度不一定为零 (加速度正负号不同)加速度的方向不一定与速度在同一直线上直线运动匀速直线运动位移与时间成正比s=vt位置-时间图像斜率=速度匀变速直线运动速度-时间图像:一条直线v=v+0at位移-时间图像:一条抛物线s=v t+0at212速度-位移v−2v=022as平均速度公式=v2v+v0自由落体运动静止下落v=gt下落距离:s=gt212竖直向上抛出v=v−0gts=v t−0gt212曲线运动平抛运动横向位移=初始速度*时间 x=v t0纵向位移:y=gt212曲线方程:y=x2v2g2斜抛运动横向位移:x=(v cosθ)t纵向位移:y=(v sinθ)t−0gt212曲线方程:y=x tanθ−x2v cosθ22g2飞行时间(当y=0时):T=g2v sinθ射高(最大高度):H=v sinθ⋅0−2T g()=212T22gv sinθ22射程:X=v cosθ⋅0T=gv sinθ22圆周运动角速度ω dφ :指点相对圆心o的位矢转过的角度;dt:旋转时间。
高中物理质点、参考系和坐标系时间和位移专题讲解

质点、参考系和坐标系时间和位移【要点梳理】要点一、质点1.质点①定义:用来代替物体的有质量的点.②物体看成质点的条件:物体的大小、形状对所研究问题的影响可以忽略不计时,可视物体为质点.如: 地球很大,但地球绕太阳公转时,地球的大小就变成次要因素,我们完全可以把地球当作质点看待.当然,在研究地球自转时,就不能把地球看成质点了.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.当研究的问题不明确时,可遵循分析问题的习惯:一般来说当物体上各个点的运动情况都相同时,可用物体上一个点的运动代替整个物体的运动,研究其运动性质时,可将它视为质点;做转动的物体,当研究其细微特征时不能将其视为质点;但是当物体有转动,且因转动而引起的差异对研究问题的影响忽略时,物体也可视为质点.此外物体的大小不是判断物体能否作为质点的依据.③质点是一个理想模型,要区别于几何学中的点.2.质点的物理意义实际存在的物体都有一定的形状和大小,有质量而无大小的点是不存在的,那么定义和研究质点的意义何在?质点是一个理想的物理模型,尽管不是实际存在的物体,但它是实际物体的一种近似,是为了研究问题的方便而进行的科学抽象,它突出了事物的主要特征,抓住了主要因素,忽略了次要因素,使所研究的复杂问题得到了简化.在物理学的研究中,“理想模型”的建立,具有十分重要的意义.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,在现实世界中,有许多实际的事物与这种“理想模型”十分接近,在一定条件下,作为一种近似,可以把实际事物当作“理想模型”来处理,即可以将研究“理想模型”的结果直接地应用于实际事物.例如:在研究地球绕太阳公转的运动时,由于地球的直径(约1.3X104km)比地球和太阳之间的距离(约1.5X108km)小得多,地球上各点相对于太阳的运动可以看做是相同的,即地球的形状、大小可以忽略不计,在这种情况下,就可以直接把地球当作一个“质点”来处理.【典型例题】1.类型一、关于质点的理解例1(多选)、(2015北京昌平期末)做下列运动的物体,能当作质点处理的是()A.绕太阳公转的地球B.从北京往上海运动的火车C.旋转中的风力发电机叶片D.在冰面上旋转的花样滑冰运动员【解析】研究地球绕太阳公转时,太阳的体积相对于和地球之间的距离来说是很小的,所以可看作质点,故A正确;火车的长度相对于北京到上海的距离是很小的,可以忽略,此时的火车可以看做质点,所以B正确;研究旋转中的风力发电机叶片,不能看成质点,否则就没有转动了,故选项C错误;在冰面上旋转的花样滑冰运动员,要看其动作,也不能看成质点,故D错误.【变式】(多选)如在研究下述问题中,能够把研究对象当作质点的是()A.研究某学生骑车由学校回家的速度B.对这名学生骑车姿势进行生理学分析仁研究火星探测器从地球到火星的飞行轨迹口.研究火星探测器降落火星后如何探测火星的表面E.研究地球绕太阳公转一周所需时间的多少F.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G. 一枚硬币用力上抛,猜测它落地时正面朝上还是反面朝上H.正在进行花样溜冰的运动员【答案】ACE要点二、参考系1.参考系①定义:在描述一个物体的运动时,选来作为标准的另外的某个物体叫参考系.②物体的运动都是相对参考系而言的,这是运动的相对性.一个物体是否运动,怎样运动,决定于它相对于所选的参考系的位置是否变化、怎样变化.同一物体,选取不同的参考系,其运动情况可能不同,如:路边的树木,若以地面为参考系是静止的,若以行驶的汽车为参考系,树木是运动的,这就是我们坐在车里前进时感到树木往后倒退的原因.“看山恰似走来迎”是以船为参考系,“仔细看山山不动”是以河岸为参考系.“坐地日行八万里”是以地心为参考系,因为人随地球自转,而地球周长约八万里.③参考系的选择是任意的,但应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,常选地面为参考系.类型二、关于参考系的理解例2、(2015阜阳市校级期末)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【答案】C【变式】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“仔细看山山不动”所选的参考系分别是()A.船和地面B.地面和船口船和山 D.河岸和流水【答案】A【变式】两辆汽车在平直公路上匀速并排行驶,甲车内一个人看见窗外树木向东移动,乙车内一个人发现甲车没有动,如果以大地为参考系,上述事实说明()A、甲车向西运动,乙车不动B、乙车向西运动,甲车不动C、甲车向西运动,乙车向东运动D、甲乙两车以相同的速度同时向西运动【答案】D要点三、坐标系要点诠释:1.提出问题对于在平面上运动的物体,例如在做花样滑冰的运动员,要描述他的位置,你认为应该怎样做呢?当然是建立平面直角坐标系.2.坐标系要准确地描述物体的位置及位置变化需要建立坐标系.①如果物体沿直线运动,可以以这条直线为x轴,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.②物体在平面内运动时,可以建立二维平面直角坐标系.③空间内物体的运动,可建立三维的空间直角坐标系.例如:描述高空中飞行的飞机时可建立三维的空间坐标系.如图所示为三种不同的坐标系,其中:(A)中M点位置坐标为x = 2m;(B)中N点位置坐标为x = 3m, y = 4m;(C)中P点位置坐标为 x = 2m, y = 3m, z = 0m.M -- L-J---- J,- ......... b___ -2 -i 0 I 2 3 4 j/m(A)直统坐林系伊)平曲坐标半(C)空间坐标系类型三、关于坐标系的理解例3、如图甲所示,某人从学校门口 A处开始散步,先向南走了 50 m到达B处,再向东走100m到达C处,最后又向北走了 150m到达D处,则A、B、C、D各点位置如何表示?50 100【解析】本题考查坐标系的建立方法.可以以A 点为坐标原点,向东为x 轴的正 方向,向北为y 轴的正方向,如图乙所示,则各点坐标为A (0,0),B (0,—50m ), C (100m,—50m ), D (100m, 100m ).【变式】(2015湖南师大附中期末)如图是为了定量描述物体的位置变化作出 的坐标轴(x 轴),在画该坐标轴时规定原点在一平直公路上某路标所在处。
1.1质点_参考系和坐标系

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下一页Βιβλιοθήκη 2 关于质点,下列说法正确的是 ( ) A.质点就是一个体积很小的小球 B.只有很小的物体才能被视为质点 C.质点不是实际存在的物体,只是一种理想模型 D.大的物体有时也可以被视为质点
解析 质点不是实际存在的物体,更不是小球,是实际物体的近似, 是理想模型;不一定小的物体才可以被视为质点,如地球很大,但 在研究地球公转时可将其视为质点.
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知识归纳
坐标系
(1)定义: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)一维坐标系:选某一位置为坐标原点,以某个方向为正方向,选 择适当的标度建立一个坐标轴,就构成了一维坐标系,适用于描述物体在 一维空间运动(即物体沿一条直线运动)时物体的位置.
(3)二维坐标系:由两个互相垂直的坐标轴组成,适用于物体在二维 空间(即在同一平面)内运动时,又称为平面直角坐标系.
答案 D
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生活中我们常常需要准确地描述一个物体的位置。假如 你站在图中人的位置,请你分别确定出足球、学校和红旗的 位置。(红旗到地面的距离为10米)
50米
20米
100米
参考答案: (1)足球在人的前方50米处。 (2)学校在人的前方70米向右 转100米处。 (3)红旗在人的前方70米向右 转100米地上10米处。
2、从水平匀速飞行的飞机上向外自由释放 一个物体,不计空气阻力,在物体下落过程 中,下列说法正确的是( C ) A、从飞机上看,物体静止 B、从飞机上看,物体始终在飞机的后方 C、从地面上看,物体做曲线运动 D、从地面上看,物体做直线运动
答案 C D
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参考系:在描述一个物体的运动时,选来作为标准的另外的物体 叫参考系.
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第01章第01节对质点、参考系和坐标系的理解质点(1)用来代替物体的有质量的点叫做质点.(2)研究一个物体的运动时,如果物体的形状和大小对问题的影响可以忽略,就可以看做质点.(3)质点是一种理想化模型,实际并不存在.【例1】下列关于质点的说法中,正确的是( )A.质点是一个理想化的模型,实际并不存在B.因为质点没有大小,所以与几何中的点没有区别C.凡是轻小的物体,都可看作质点D.如果物体的形状和大小在所研究的问题中属于次要因素,就可以把物体看作质点解析质点是一个理想化的物理模型,实际上不存在.物体能否看成质点要满足D项的条件,A、D正确;质点是有质量的,它是人们为了研究问题的方便而抽象出来的点,与物体大小没有直接关系,B、C项错.答案AD【变式题组】1.下列关于运动的说法中,正确的是()A.物体的位置没有变化就是不运动B.两物体间的距离没有变化,两物体一定都是静止的C.自然界中没有不运动的物体,运动是绝对的,静止是相对的D.为了研究物体的运动,必须先选择参考系,平常说的运动或静止是相对于地球而言的.答案CD解析物体的位置对某一参考系不变.但对另一参考系可能变化了,所以物体可能在运动,故A错误;两物体间的距离没有变化,二者可能静止,也可能以相同的速度运动,故B错误;由于参考系的选择是任意的,对于不同的参考系,同一物体可能静止,也可能运动,故C、D正确.2.下列情形中,不可以把物体看作质点的是()A.研究高速旋转的砂轮的运动B.研究芭蕾舞演员的动作C.研究花样滑冰中的运动员D.研究飞行中直升机上的螺旋桨答案ABCD3.在研究下列问题时,可以把汽车看作质点的是()A.研究汽车在行驶时车轮的转动情况B.研究人在汽车上的位置C.研究汽车在上坡时有无翻车的危险D.计算汽车从北京开往大连的时间答案 D解析A、B、C三项的物体均需要考虑汽车的形状参考系(1)参考系可以是运动的物体,也可以是静止的物体,但被选为参考系的物体,我们都假定它是静止的.(2)比较两物体的运动情况时,必须选同一参考系.(3)选取不同的物体作为参考系,对同一物体运动的描述可能不同.通常以地球为参考系.【例2】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【变式题组】4.歌词“小小竹排江中游,巍巍青山两岸走”所描写的运动的参考系分别是()A.竹排上的人、江岸B.江岸、竹排C.竹排上的人、竹排D.江岸、江岸答案 B解析“小小竹排江中游”是以江岸为参考系;“巍巍青山两岸走”是以竹排为参考系.5.下列说法中正确的是()A.被选作参考系的物体是假定不动的B.一乘客在车厢内走动的时候,他说车是运动的C.研究地面上物体的运动,必须选取地面为参考系D.质点运动的轨迹是直线还是曲线,与参考系的选取有关答案 A解析宇宙间的一切物体都处在永恒的运动中,被选作参考系的物体只是被假定不动,所以选项A正确;物体是运动的还是静止的是相对于参考系而言的,在车厢内走动的人,在没有明确参考系之前就说车是运动的是错误的,所以选项B错误;研究物体的运动时,参考系是可以任意选取的,所以选项C错;运动质点通过的路线是质点运动的轨迹,它与观察者以哪一物体作参考系看到的情况无关,所以选项D是错误的.坐标系1.建立坐标系的意义物体做机械运动时,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.坐标系的种类及特点(1)直线坐标系:以某一点为原点,规定单位(有时是长度,有时是时间,也可能是其他物理量)、正方向或变化方向的意义.(2)平面坐标系:物体在某一平面内运动时需建立平面坐标系.如图1-1-1所示:在图甲中,a、b、c三点有相同的横坐标,在图乙中,A、B、C 三点有相同的纵坐标,由此可以发现:如果仅仅确定某点的横坐标或纵坐标,该点的位置并不能惟一确定,如果同时确定某点的横坐标和纵坐标,则该点的位置惟一确定.(3)多维坐标系(如三维立体空间坐标系):物体的运动不在同一平面内时,可以建立多维坐标系.3.建立坐标系的原则要能方便简洁地确定物体的位置【例3】一质点在x轴上运动,各个时刻的位置坐标如下表:t/s01234 5x/m05-4-1-7 1 (2)哪个时刻离开坐标原点最远?有多远?解析(1)以运动路径所在的直线为x轴,标出各时刻质点的位置坐标如下图所示.(2)由图可知第4 s末质点离开坐标原点最远,有7 m.答案(1)见解析图(2)4 s末7 m(1)画坐标系时,必须标上原点、正方向和单位长度.(2)位置坐标的意义:正负表示方向,数值表示距坐标原点的距离.(3)坐标轴的方向不一定非得在水平方向或竖直方向上,同时不能忽略“+”、“-”号.【变式题组】1.[对质点和参考系的理解]2013年8月15日消息,科学研究表明,在太阳系的边缘可能还有一颗行星——幸神星.这颗可能存在的行星是太阳系现有的质量最大的行星——木星质量的4倍,它的轨道半径是地球轨道的几千倍.根据以上信息,下列说法正确的是()A.幸神星质量太大,不能看做质点B.研究幸神星绕太阳运动,可以将其看做质点C.比较幸神星运行速度与地球运行速度的大小关系,可以选择太阳为参考系D.幸神星运行一周的位移要比地球运行一周的位移大解析物体能否看做质点与质量无关,A错;幸神星的形状和大小相对其到太阳的距离来说属于次要的因素,因此可以看做质点,B对;比较两个物体运动速度的大小,要选择同一参考系,C对;幸神星运行一周的位移和地球运行一周的位移均为零,D错.答案BC2.[对质点的理解]在研究下述运动时,能把物体看做质点的是() A.研究短跑运动员的起跑动作时B.研究飞往火星的宇宙飞船最佳运行轨道时C.将一枚硬币用力上抛并猜测它落地时正面是朝上还是朝下时D.研究汽车在上坡时有无翻倒的危险时答案 B3.[对质点和参考系的理解]美国宇航局科学家宣布,1977年9月5日发射升空的“旅行者1号”探测器经过36年的长途跋涉,终于飞出了太阳系,进入星际空间,则以下说法正确的是()A.在分析探测器36年的运动时,不能将其视为质点B.研究探测器的姿态控制问题时,能将其视为质点C.研究探测器的运动时,可选太阳为参考系D.研究探测器的位移时,可将其看作质点答案CD4.[对坐标系的理解]一个小球从距地面4 m高处竖直向下抛出,被地面弹回,在距地面1 m高处被接住.坐标原点定在抛出点正下方2 m处,向下方向为坐标轴的正方向.则小球的抛出点、落地点、接住点的位置坐标分别是()A.2 m,-2 m,-1 m B.-2 m,2 m,1 m C.4 m,0 m,1 m D.-2 m,0 m,-1 m答案 B对“理想化模型”的理解(1)理想化模型是分析、解决物理问题常用的方法,它是对实际问题的科学抽象,可以使一些复杂的物理问题简单化.(2)物理学中理想化的模型有很多,如“质点”、“轻杆”、“光滑平面”、“自由落体运动”、“点电荷”、“纯电阻电路”等,都是突出主要因素,忽略次要因素而建立的1.下列关于质点的说法中,正确的是()A.质点是一个理想化模型,实际上并不存在B.只有体积很小的物体才能被看成质点C.凡轻小的物体,皆可被看成质点D.如果物体的形状和大小与所研究的问题无关或属于次要因素,可把物体看成质点解析:选AD.质点是由实际物体抽象而得到的,只有质量,没有大小,不占据空间,是一个理想化模型,实际上并不存在.A对;体积很小的物体不一定都能看成质点.体积较大的物体有时也能看成质点,例如,研究地球公转时,地球可看成质点.B错;轻小的物体在很多情况下不能看成质点,例如在研究乒乓球的旋转时,乒乓球不能看成质点.C错;当物体的形状、大小与所研究的问题无关或属于次要因素时,可忽略其形状、大小,物体可看成质点.D对.2.(原创题)下列说法不正确的是()A.研究“神舟”八号绕地球飞行时,飞船可看做质点B.研究“神舟”八号与“天宫”一号对接时,“天宫”一号可看做质点C.研究火车通过路旁的一根电线杆的时间时,火车可看做质点D.研究电子绕原子核的运动情况时,电子可看做质点解析:选BC.“神舟”八号的尺寸比飞船到地球的距离小的多,可以把飞船抽象为一个点;对接时,要研究“天宫”一号的形状、姿态等,不能看做质点;火车的长度比一根电线杆的直径大得多,因此不可抽象为一个点;电子的大小比电子到原子核的距离小几千倍,故可把电子抽象成一个点.3.宋代诗人陈与义乘着小船在风和日丽的春日出游时曾写下了一首诗,其中两句是“卧看漫天云不动,不知云与我俱东”,表达了他对运动相对性的理解,诗中这两句中涉及的参考系分别是()A.岸和船B.船和岸C.都是岸D.都是船解析:选B.“卧看漫天云不动”的原因是诗人乘坐的小船与云以相同的速度运动,这里的“云不动”是以船为参考系的;“云与我俱东”意思是云和诗人都向东运动,这里是以河岸为参考系的,故B正确.4.(2012·衡水中学高一检测)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、丙的运动情况可能是()A.甲、乙匀速下降,v 乙>v甲,丙停在空中B.甲、乙匀速下降,v乙>v甲,丙匀速上升C.甲、乙匀速下降,v乙>v甲,丙匀速下降,且v丙>v甲D.以上说法均不对解析:选AB.甲看到楼房匀速上升,说明甲匀速下降,乙看到甲匀速上升,说明乙也匀速下降,且v乙>v甲;丙看到乙匀速下降,说明丙可能在匀速上升或停在空中,也可能在匀速下降,而v丙<v乙,甲看到丙匀速上升,说明丙可能在匀速上升或停在空中,也可能在匀速下降,且v丙<v甲,故A、B正确,C、D错误.5.如图1-1-3所示,质点由西向东运动,从A点出发到达C点再返回B 点静止.若AC=100 m,BC=30 m,以B点为原点,向东为正方向建立直线坐标系,则:出发点的位置为______m,B点位置为______m,C点的位置为______m,A到B位置变化为______m,方向______,C到B的位置变化为______m,方向______.解析:以B点为原点,建立坐标系,如下图所示,A(-70 m),B(0 m),C(+30 m),A到B的位置变化为+70 m,方向向东;C到B的位置变化为-30 m,方向向西.答案:-700+30+70向东-30向西。