高一物理参考系与坐标系

欢迎 祝贺各位同学顺利升入高中 高中物理是副科吗 渣渣才信 信了就成 学渣 了 高中物理 现行高考中满分110分 同样考入山东大学 中国海洋大学等学校的高材生中 高分能到100以上 甚至满分 但是也不乏其中部分同学才 30分 左右 分差达到80分 新高考 全国50 以上的专业要求选考物理 尤其是名校 尤其是热门专业 枣庄市各高中 选物理的同学不足20 基本就是班级前10名选物理 选物理是优等生的特权 选物理就意味着上好大学 好专业 高一物理没学好 物理太难 没信心 不敢选物理 高一物理基本教学内容 物体相对于其他物体的位置变化叫机械运动 简称运动 坐地日行八万里 机械运动 mechanicalmotion 物体的空间位置随时间的变化 是自然界中最简单 最基本的运动形态 不了解运动就不了解自然 亚里士多德 亚里士多德 Aristotle 前384 前322 问题 该如何描述物体的运动呢 诗人用气势磅礴来描述大河中的水流 用矫捷如燕来描述运动员轻盈的舞姿 画家用汽车后面的线条表示风 来描述车辆的飞驰 第一章运动的描述 一 质点 研究物体运动时 不考虑物体的大小和形状 而把它看作一个有质量的 点 例1 一辆长200米的火车 从北京出发 以恒定的速度108km h到广州共行驶20小时 求 火车的路程是多少 中途穿越秦岭一段长400米的短途隧道 需要多长时间 物体和质点 1 神舟七号 2 地球绕太阳转 质点 masspoint 用来代替物体的有质量的点 辨析 是否视为 质点 关键 不在于物体本身 而是看对研究的问题是否有影响 例如 研究地球公转时 地球可 看成质点 研究地球自转时 地球不能看成质点 2 研究百米赛跑时 运动员不可视为质点 研究马拉松运动时 运动员能视为质点 3 研究车轮转动时 车轮不能视为质点 研究车轮平动时 车轮就能视为质点 是否视为质点与物体本身的大小 质量 密度 状态无关 蚂蚁虽小 不一定视为质点 地球虽大有时却能看成质点 结论 思考与讨论 质点和几何中的点是一回事吗 1 相同点 都是没有形状和大小的点 2 不同点 质点是实际物体的抽象 它具有一定的物理内涵 不仅具有物体的全部质量 而且是一个相对的物理概念 几何中的点没有质量 仅表示位置 而且应该绝对的小 1 1在研究物体的运动时 下列物体中可以作为质点处理的是 A 研究一端固定且可绕该端转动的木杆的运动时 此杆可作为质点来处理 B 在海中航行的船 要确定它在大海中的位置时 可以把它作为质点来处理 C 研究杂技演员走钢丝的表演动作时 杂技演员可以作为质点来处理 D 原子核很小 可以把它看成质点 1 2下列关于质点的说法中 正确的是 A 质点是理想化模型 实际上并不存在 所以引入这个概念没有多大意义 B 只有体积很小的物体才能看做质点 C 凡轻小的物体 皆可看做质点 D 如果物体的形状和大小对所研究的问题属于无关或次要因素时 即可把物体看做质点 B D 1 3在国庆60周年阅兵式上 作为飞机编队领头的预警指挥机飞过天安门广场 以下说法正确的是 A 研究飞机从出发到返回所用的时间时可以把飞机看做质点 B 研究飞机通过某一个标志杆所用的时间时可以把飞机看做质点 C 研究飞机在空中的动作时可以把飞机看做质点 D 因为飞机很大 所用不能把飞机看做质点 A 1 4下列情形物体可以看作质点的是 A 跳水冠军郭晶晶在跳水比赛中B 硬币用力上抛 猜测它落地时是正面还是反面朝上C 奥运会冠军邢慧娜在万米长跑中D 花样滑冰运动员在比赛中 C 二 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做参考系 运动具有相对性 选择不同的参考系来观察同一个物体的运动 其观察结果会有不同 在没有特别指明参考系时 通常是以地面为参考系 被选做参考系的物体通常视为 静止 选择不同的参考系来观察同一物体的运动 看到的现象会不一样 1 电影 闪闪的红星 中有两句歌词 小小竹排江中游 巍巍青山两岸走 这其中分别描述了两种运动情景 那么它们分别是以什么为参考系的 2 月亮在莲花般的云朵里穿行 3 坐在美丽的校园内学习毛泽东的诗句 坐地日行八万里 巡天遥看一千河 时 我们感觉是静止不动的 这与诗句里的描述是否矛盾 说明理由 4 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什么 尝试分析 B 1 5第一次世界大战期间 一名法国飞行员在2000米的高空飞行时 发现旁边有一个小东西 他以为是一只小飞虫 敏捷地把它抓过来 令他吃惊的是 抓到的竟是一颗子弹 飞行员能抓住子弹的原因是 A 飞行员反应快B 子弹相对飞行员是静止的C 子弹已经飞行的没劲了D 飞行员有手劲 B 1 6某校高一的新同学分别乘两辆汽车去市公园游玩 两辆汽车在平直公路上运动 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 上述观察说明 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 D 1 7 中国是掌握空中加油技术的少数国家之一 如图所示 加油过程中加油机 受油机沿同一方向以相同的速度水平飞行 这时候以下面的哪一物体为参考系 认为加油机是运动的 A 受油机B 大地C 加油机里的飞行员D 受油机里的飞行员 B 1 8在公路上向左匀速运动的汽车 经过一棵果树时 恰有树上一个果子从上面自由落下 下图为运动的轨迹 在地面上观察到的运动轨迹是 车中人以车为参考系观察到果子的运动轨迹是 A B C D A D 1 9在一次野外漂流探险中 木木同学乘坐快艇逆流而上 已知快艇在静水中的速度是10m s 水流的速度是2m s 试求 以岸为参考系 当快艇逆流而上时速度是多少 由于水流湍急 一个救生箱滚入水中 木木2分钟后才发现 开始去追 多长时间后能追上救生箱 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 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 建立直线坐标系 X O 三 坐标系 练习 A点坐标XA 3m X m O 如图所示 汽车沿X轴做直线运动 从A点运动到B点 由图判断A点坐标 B点坐标和走过的路程 1 1 2 3 4 2 3 4 A B B点坐标XB 2m 走过的路程 B m 1 10质点由西向东运动 从A点出发到达C点再返回B点后静止 如图 AC 100m BC 30m 若以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 B点位置为 C点位置为 70m 0 30m 1 11桌面离地面的高度是0 8m 以地面为坐标系原点 向下为坐标轴的正方向 如图所示 桌面上的C点为AB中点 且AB距离为0 8m 则图中A B的坐标分别为xA m xB m 1 2 0 4 某武装恐怖组织得知 中国山东省枣庄市市中区 某秘密基地正在对一批未来的世界级人才进行一场高智商超能力培训 W C博士给予坐标定位 计划发射导弹予以摧毁 如何定位 为保护国之栋梁 我军方应如何应对 三维立体空间直角坐标系 平面直角坐标系 美国全球定位系统 GPS 有24颗卫星组成 分布在6条交点互隔60度的轨道面上 精度约为10米 军民两用 目前正在试验第三代卫星系统 2 俄罗斯 格洛纳斯 系统 有24颗卫星组成 精度在10米左右 军民两用 原本设计2009年底服务范围拓展到全球 3 欧洲 伽利略 系统 有30颗卫星组成 定