高一物理+质点 参考系和坐标系

1.1质点参考系统和坐标系学案(人教版必修1 )1 .物体的空间位置随时间的变化称为机械运动2 .我们在研究物体运动时，在某些特定情况下，可以不考虑物体的形状和大小，简化为有质量的物质点，质量点是理想的物理模型3 .研究地球自转时不能视为质点，研究地球公转时可视为质点4 .在描述物体的运动时，选择某个其他物体作为参考，观察该物体的位置是否随时间变化，以及如何变化，将这样的作为参考的物体称为参考系统。 为了定量记述物体的位置和位置的变化，需要在参考系统上确立适当的坐标系。 参考系统的选定原则上是任意的，但在实际问题上，研究问题比较方便，在以运动记述尽可能简单为原则的地面上运动的物体时，一般以地面为参考系统5 .选择不同的参考系统描述同一物体的运动，结果不同6 .为了定量记述物体位置和位置的变化，需要在参考系统上确立适当的坐标系.一、质点问题状况研究雄鹰拍打翅膀在空中飞行的高度时，研究2010年温哥华冬季奥运会中国优秀选手夫妇申雪、赵宏博双人滑冰动作时；研究“嫦娥二号”近月卫星绕月球一周的时间时1 .以上问题中哪一个可视为质量点？答案1 .研究雄鹰的高度时，其动作对研究问题的影响可以忽视，研究可以认为是质点的滑冰动作时不被认为是质点的“嫦娥二号”对旋转一周的时间没有影响，可以视为质点2 .把物体视为质点的条件是什么？答案在可以忽略物体的形状和大小对研究问题的影响时，可以视为质量点点提取1 .视为质点的条件：一个物体能否被视为质点，根据其形状和大小在研究问题中是否可以忽略，与自己的体积、质量和运动速度的大小无关，即使是同一个物体，在研究问题不同时也可以视为质点，有时不能视为质点。2 .建模模式：(1)“理想化模型”是为了简化研究问题，简单地研究问题而进行的科学抽象，实际上不存在(2)质点是“理想化模型”扩展问题我们能想到大的物体不能被视为质点，小的物体一定被视为质点吗？解答物体能否看作质点，不是物体的形状或大小，而是形状或大小是否影响研究问题，如果小的物体影响研究问题，就不能看作质点。二、参考系问题状况1 .我们乘坐“和谐号”列车从北京到上海看世博会，可以看到窗外的树木和高山在急速向后奔跑，但是看到汽车就不能动，为什么会发生这两种不同的现象呢2 .在中国东南部的大城市，有一天下午，天空飘着白云，中心广场上有人通过。 大白云飘在大楼上，忽然听到“大楼快要倒塌了”的叫声。 其他人突然抬头看，发现大楼渐渐倒下，纷纷开车，引起交通堵塞等混乱。 但是很久以前，大楼没有倒塌。 仔细一看，大楼还站着。 探究这种现象背后的原因答案1 .看树木和高山的后方运动是以自己和车为参考系，看车和车不动都是以自己为参考系。2 .描述一个物体的运动，总是相对于其他物体，这就是运动的相对性。 以地面为参考系统，大楼不移动，但是仰视大楼时以天空为背景，天空的白云移动，但是人们在仰视时误以为白云不移动，产生了大楼移动的错觉，因此将不同物体作为参考系统时，对于同一物体的移动观察结果不同点提取1 .研究物体运动时不动的称为参考系统。 相同的运动物体，观察结果往往根据所选择的参考系统而不同2 .在处理实际问题上，主题如果没有特别说明的话，就选择地面作为参考系来描述物体的运动。3 .参考系统的选择原则是简洁方便物体运动的描述和问题的研究扩展问题发生重大自然灾害时，往往用飞机空投物资。 地上的人看到从等速飞机上投下的物资在做曲线运动，飞行员看到物资一直在飞机下。 为什么产生了两个不同的结果？答案是同一物体的运动，选择不同的参考系统进行观察，观察的现象可能不同。 地上的人以地面为参考系，飞行员以自己和飞机为参考系。例1分析研究下一个物体的运动时，可以认为研究对象是质点()a .沿曲线在空中飞行的足球b .花样滑冰运动员c .从斜面滑落的物体d .运动员打出的弧形旋转乒乓球分析足球踢出后飞出天空的长弧、足球的大小和旋转状况，对于这样的长弧可以忽略，因此可以将此时的足球作为质点花样滑冰运动员的动作很复杂，有旋转也有平移，对运动员的动作进行技术分析，明显不能视为质点。 但只研究运动员的滑行路径可以看作质点。从斜面滑落的木块，由于各部分的运动状况相同，所以可以把木块看作质点画弧形的乒乓球是旋转的，因为各点的运动状况不同，所以不能把它看作质点答案交流道变体训练1可以将在以下哪种情况下研究的视为质点()a .研究一个学生骑自行车从学校回家的速度b .生理学分析该学生的自行车姿势c .研究火星探测器从地球到火星的飞行轨迹d .研究火星探测器在火星着陆后如何探测火星表面答案交流道解析质点是指有质量，不考虑大小和形状的物体。 这是为了研究问题而导入的理想化模型，在a、c的场景中物体的大小和形状可以视为质点，在b、d的场景中研究的问题都与物体的不同部分有关，此时的物体不能再视为质点，否则就不能研究问题例2甲、乙、丙3架观光电梯，甲方乘客看着大楼下车的乙方乘客看着甲方向下移动的丙方乘客，甲方和乙方都向上移动。 这三架电梯相对于地面可能运行的是()a .甲为上，乙为下，丙不动b .甲为上，乙为上，丙不动c .甲上、乙上、丙下d .甲为上，乙为上，丙为上电梯乘客观察其他物体的运动状况时，将自己乘坐的电梯作为参考系统。 甲的乘客看着大楼，说明甲相对于地面一定在向上移动。 同样，乙方对甲方向上移动，乙方对地面向上移动，比甲方移动得快。 丙电梯无论是静止还是向下移动，都以比甲、乙慢的速度向上移动。 丙方乘客看到甲、乙两台电梯，觉得甲、乙在向上移动。答案BCD变形训练2观察图1的烟和小旗，关于甲、乙车辆对房屋的运动状况，以下的说法是正确的()图1a .甲、乙车辆必须向左移动b .甲、乙车辆必须向右移动c .甲车可以运动，乙车向右运动d .甲车可能静止，乙车向左移动答案d解析图的房子相对于地面是静止的，从烟囱里冒出的烟飘向左边，这时可以看出风向是朝向左边的(相对于地面)。 甲车旗向左飞扬，有三种可能：一是甲车不动，一是风把小旗向左吹，二是甲车向右移动，风对甲车向左吹，风把旗向左吹，三是甲车向左移动，但速度比风速小，风能把旗向左吹。 在乙车的情况下，乙车向左移动，只有在速度大于风速时，风才能将旗向右吹。 只有选项d是正确的例3如图2所示，一个小球从离地面4 m的高度落下，弹回地面，以离地面1 m的高度被挡住。 坐标原点为投掷点的正下方2 m，下方为坐标轴的正方向。 小球的投掷点、着地点、承接点的位置坐标分别为()图2a.2米，- 2米，- 1米b.- 2米，2米，1米c.4米，0，1md.- 4米，0，- 1米解析是根据题意制作图像坐标系，a点为慢点，坐标为-2 m，b点为坐标原点，d点为地面，坐标为2 m，c点为捕捉点，坐标为1 m，因此选项b是正确的答案b在变式训练3湖，o点有观测站，如果小船从o点向东行驶4 km，向北行驶3 km，则o点的观测者最准确地报告了小船的位置()a .小船的位置改变了7公里b .小船向东北方向运动了7公里c .小船向东北方向运动了5 kmd .小船的位置在东北37方向，5 km答案d设解析o点为坐标原点，东洋为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 )，或者x=4 km，y=3 km，小船移动了7 km，但从o点的观察者来看，其与自己的距离用km=5 km，方向用角度来表示，由于sin =0.6，因此=37【效果评价】关于质点的概念，以下的记述中正确的是()a .任何细节都可视为质点b .任何静止的物体都可以看作质点c .研究一个问题时，一个物体可以看作质点，研究另一个问题时，该物体也一定可以看作质点d .一个物体能否视为质点取决于所研究问题的具体情况答案d分析质点是为了研究问题的方便，将物体抽象化为无质量大小的点，一个物体能否视为质点取决于所研究问题的具体情况2 .关于参考系的选定，以下的表现正确的是()a .研究物体运动，必须选定参考系统b .描述一个物体的运动状况时，参考系统可以任意选择c .实际选择参考系统时，应该基于容易观测、尽量简化运动记述的原则。 例如，在研究地面运动时，经常将相对于地面或地面静止的其他物体作为参考系统。d .参考系统必须选择相对于地面或地面不能移动的其他物体答案ABC分析记述一个物体的运动状况时，参考系统可以任意选择，但在不同的参考系统中，物体的运动状况大多不同，实际选择参考系统时，应该基于容易观测、尽量简化运动的记述的原则进行“坐着一天八万里，巡航眺望千河”这首诗a .坐在地上的人绝对是静止的b .坐在地上的人对地球以外的星球运动c .人类在地球上的静止是相对的，运动是绝对的d .上述说法都是错误的答案BC4 .关于以下质点的说法正确的是()a .日食的研究和观察可以以太阳为质点b .研究地球公转时，可以把地球当作质点c .研究地球自转时，可以把地球看作质点d