高一物理：质点-参考系-空间-时间的讲解、习题

1、第一章运动的描述第一章运动的描述 机械运动机械运动 （）机械运动：（）机械运动：一个物体相对于另一个物体位置的改变叫做机械一个物体相对于另一个物体位置的改变叫做机械 运动运动. 车辆的行驶、机器的运转是机械运动；树叶摇摆、雄鹰振翅也是机车辆的行驶、机器的运转是机械运动；树叶摇摆、雄鹰振翅也是机 械运动；河水流动、风（空气的流动）等等，只要物体间的相对位置发械运动；河水流动、风（空气的流动）等等，只要物体间的相对位置发 生变化，都是机械运动生变化，都是机械运动. 宇宙中的一切物体都处在永恒的运动之中，没有不运动的物体，运宇宙中的一切物体都处在永恒的运动之中，没有不运动的物体，运 动的这种特性叫做

2、运动的普遍性和运动的绝对性。太阳在银河系中不停动的这种特性叫做运动的普遍性和运动的绝对性。太阳在银河系中不停 地运动，地球上通常认为不动的物体实际上是在随着地球一起运动，桌地运动，地球上通常认为不动的物体实际上是在随着地球一起运动，桌 面上不动的课本，物体内部的分子、原子也在不停地运动。面上不动的课本，物体内部的分子、原子也在不停地运动。 运动的普遍性和绝对性运动的普遍性和绝对性 （1）质点的两个基本属性）质点的两个基本属性 只占有位置不占有空间。只占有位置不占有空间。 具有所代替的物体的全部质量。具有所代替的物体的全部质量。 （2）质点物理意义的理解）质点物理意义的理解 质点不是实际存在的物

3、体质点不是实际存在的物体,是一个是一个理想的物理模型。理想的物理模型。 质点质点 用来代替物体的有质量的点称为质点。用来代替物体的有质量的点称为质点。 （3）物体可简化为质点的三种情况）物体可简化为质点的三种情况 物体的大小、形状对所研究的问题的影响可以忽略不计物体的大小、形状对所研究的问题的影响可以忽略不计 时，可视物体为质点。如地球时，可视物体为质点。如地球: 平动的物体可以视为质点。平动的物体是指物体上各个平动的物体可以视为质点。平动的物体是指物体上各个 点的运动情况都完全相同。这样，物体上任一点的运动情况与点的运动情况都完全相同。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，

4、可用一个质点代替整个物体。整个物体的运动情况相同，可用一个质点代替整个物体。 转动的物体一般不能视为质点，但当转动相对平动而言转动的物体一般不能视为质点，但当转动相对平动而言 可以忽略时，也可以将物体视为质点。如汽车在平直的公路上可以忽略时，也可以将物体视为质点。如汽车在平直的公路上 行驶时，虽然车轮在转动，但我们关心的是汽车整体的运动情行驶时，虽然车轮在转动，但我们关心的是汽车整体的运动情 况，此时汽车就可以视为质点。况，此时汽车就可以视为质点。 （4）大的物体可以视为质点，小的物体有时也可以不视为质点，这）大的物体可以视为质点，小的物体有时也可以不视为质点，这 是由物体的大小、形状对所研究

5、问题的影响是否可以忽略不计所决定的。是由物体的大小、形状对所研究问题的影响是否可以忽略不计所决定的。 如：地球、原子如：地球、原子？ （5）在物理的研究中，）在物理的研究中，“理想模型理想模型”的建立具有十分重要的意义的建立具有十分重要的意义。引入。引入 “理想模型理想模型”，可以使问题的处理大为简化而又不会发生大的偏差。，可以使问题的处理大为简化而又不会发生大的偏差。 我们只研究能够简化为质点的物体的运动，因此，如果没有特别说明都我们只研究能够简化为质点的物体的运动，因此，如果没有特别说明都 可以把物体视为质点来处理。可以把物体视为质点来处理。 【例例1】在下列运动中，研究对象能当作质点的有

6、（在下列运动中，研究对象能当作质点的有（ ） A.描出远洋航行巨轮轨迹时的巨轮描出远洋航行巨轮轨迹时的巨轮 B.裁判眼中花样滑冰的运动员裁判眼中花样滑冰的运动员 C.研究人造地球卫星的绕行周期研究人造地球卫星的绕行周期 D.火车从车站开出通过站口的时间火车从车站开出通过站口的时间 、 一个物体能否视为质点，不是由物体自身的大小决定的，而是一一个物体能否视为质点，不是由物体自身的大小决定的，而是一 个相对概念，即物体自身的形状和大小与所研究的问题相比较可以忽略个相对概念，即物体自身的形状和大小与所研究的问题相比较可以忽略 时，可以抓住主要因素，忽略次要因素的一种科学抽象方法，所以要具时，可以抓住

7、主要因素，忽略次要因素的一种科学抽象方法，所以要具 体问题具体分析，比如例题中若研究花样滑冰运动员在冰上运动的径迹，体问题具体分析，比如例题中若研究花样滑冰运动员在冰上运动的径迹， 计算火车从甲站开往乙站的时间，运动员和火车都可视为质点。计算火车从甲站开往乙站的时间，运动员和火车都可视为质点。 名师伴你行 以下几种关于质点的说法，你认为正确的是以下几种关于质点的说法，你认为正确的是( ) A.只有体积很小或质量很小的物体才可以视为质点只有体积很小或质量很小的物体才可以视为质点 B.只要物体运动得不是很快，物体就可以视为质点只要物体运动得不是很快，物体就可以视为质点 C.质点是一种特殊的实际物体

8、质点是一种特殊的实际物体 D.物体的大小和形状在所研究的问题中起的作用很小，可物体的大小和形状在所研究的问题中起的作用很小，可 以忽略不计时，我们就可以把物体视为质点以忽略不计时，我们就可以把物体视为质点 D 参考系参考系 （1）参考系：）参考系：要确定一个物体的位置并描述它的运动情况，就要要确定一个物体的位置并描述它的运动情况，就要 选定某个其他物体做参考，这个被选作参考的物体叫做参考系选定某个其他物体做参考，这个被选作参考的物体叫做参考系. （2）四个角度理解参考系）四个角度理解参考系 标准性：标准性：用来选作参考系的物体都是假定不动的，被研究的物用来选作参考系的物体都是假定不动的，被研究

9、的物 体是运动还是静止，都是相对于参考系而言的体是运动还是静止，都是相对于参考系而言的. 任意性：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 的描述尽可能简单为原则的描述尽可能简单为原则.研究地面上物体的运动时，常选地面为参考研究地面上物体的运动时，常选地面为参考 系系. 统一性：统一性：比较物体的运动时，应该选择同一参考系比较物体的运动时，应该选择同一参考系. 差异性：差异性：同一运动选择不同的参考系，观察结果一般不同，例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，但如如，坐

10、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，则乘客是静止的果以车为参考系，则乘客是静止的. 【例例2】唐代有一首词，其下阙为：唐代有一首词，其下阙为：“满眼风波多闪灼，看山恰似走来满眼风波多闪灼，看山恰似走来 迎，仔细看山山不动，是船行迎，仔细看山山不动，是船行”中，中，“看山恰似走来迎看山恰似走来迎”和和“是船是船 行行”所选的参考系分别是（所选的参考系分别是（ ） A.船和山船和山 B.山和船山和船 C.地面和山地面和山 D.河岸和流水河岸和流水 A 空间空间 时间时间 时刻时刻 时刻与时间间隔的区别时刻与时间间隔的区别 在时间轴上时刻为一点，时间间隔为一段。在

11、时间轴上时刻为一点，时间间隔为一段。 第第1 s内，第内，第2 s内内第第n s内指的是时间，在数值上内指的是时间，在数值上 都为都为1 s；最初；最初2 s，前，前2 s，最后，最后 2 s内等说法对应的也为时间间内等说法对应的也为时间间 隔；第隔；第1 s末、第末、第2 s末、第末、第3 s初初 等指时刻，且第等指时刻，且第2 s末和第末和第3 s初初 指同一时刻。（图指同一时刻。（图1-1-2） 图图1-1-21-1-2 时间的单位有时间的单位有秒、分钟、小时秒、分钟、小时，符号分别是，符号分别是s s、minmin、h h。还。还 有有飞秒和阿秒飞秒和阿秒，符号是：，符号是：fsfs、

12、asas且且fs=10fs=10-15 -15 s s, ,1 as=101 as=10-18 -18 s s。 。 生活中用各种表来计时，实验室里和运动场上常用生活中用各种表来计时，实验室里和运动场上常用停表停表来来 测量时间，若要比较精确地研究物体的运动情况，有时需要测测量时间，若要比较精确地研究物体的运动情况，有时需要测 量和记录很短的时间，学校的实验室中常用量和记录很短的时间，学校的实验室中常用电磁打点计时器电磁打点计时器或或 电火花计时器电火花计时器来完成。来完成。 平常所说的平常所说的“时间时间”，有时指时刻，有时指时间间隔，有时指时刻，有时指时间间隔， 如火车到站的时间是时分，开

13、出的时间是时如火车到站的时间是时分，开出的时间是时 分，在本站停留时间是分钟，前两个分，在本站停留时间是分钟，前两个“时间时间”都是指时刻，都是指时刻， 第三个第三个“时间时间”指时间间隔。指时间间隔。 如果用一维坐标系来表示时间轴，时间轴上的点表示时刻，如果用一维坐标系来表示时间轴，时间轴上的点表示时刻， 某一段线段则表示时间间隔。某一段线段则表示时间间隔。 时间的测量时间的测量 2010年年3月月5日上午日上午9:00，十一届全国人大三次会议在人民大会堂开幕，十一届全国人大三次会议在人民大会堂开幕， 会上听取国务院总理温家宝作政府工作报告，审查年度计划报告和预会上听取国务院总理温家宝作政府

14、工作报告，审查年度计划报告和预 算报告算报告8:58，吴邦国委员长宣布了上午会议有三项议程，并请国务院总，吴邦国委员长宣布了上午会议有三项议程，并请国务院总 理温家宝同志作政府工作报告理温家宝同志作政府工作报告.8:59，温家宝代表国务院，向大会作政，温家宝代表国务院，向大会作政 府工作报告，府工作报告，11:05温总理结束了精彩的报告，在长达温总理结束了精彩的报告，在长达2个多小时个多小时的时间的时间 里，总理精彩的报告不断被热烈的掌声所打断里，总理精彩的报告不断被热烈的掌声所打断.随后，吴邦国委员长宣随后，吴邦国委员长宣 布：上午全体会议的各项议程已进行完毕，现在休会布：上午全体会议的各项

15、议程已进行完毕，现在休会3个小时个小时，下午请，下午请 各位代表讨论审议政府工作报告各位代表讨论审议政府工作报告. 在以上文字叙述中，指时刻的有哪些？指时间的有哪些？在以上文字叙述中，指时刻的有哪些？指时间的有哪些？ 物体能否看成质点，与物体本身的大小没有必然的关物体能否看成质点，与物体本身的大小没有必然的关 系系.很大的物体可能被看成质点，而很小的物体却不一定能很大的物体可能被看成质点，而很小的物体却不一定能 够被看成质点够被看成质点. 总之，在研究物体的运动时，只要可以不考虑物体的大小总之，在研究物体的运动时，只要可以不考虑物体的大小 和形状，就可以将物体看成质点和形状，就可以将物体看成质点. 1.体积很小的物体一定可以视为质点吗？体积体积很小的物体一定可以视为质点吗？体积 很大的物体一定不可以视为质点吗？很大的物体一定不可以视为质点吗？ 总结： 时间和时刻有区别也有联系。时间能展示运动的一个时间和时刻有区别也有联系。时间能展示运动的一个 过程，好比一段录像；时刻只能显示运动的一瞬间，好比过程，好比一段录像；时刻只能显示运动的一瞬间，好比 一张照片。在时间轴上，时间表示一段，时刻表示一个点。一张照片。在时间轴上，时间表示一段，时刻表示一个点。 如图所示，如图所示，t1为为8:0