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本文(专题1.1 质点 参考系和坐标系-2020届高中物理同步讲义 人教版(必修1))为本站会员(hua****011)主动上传,七七文库仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知七七文库(发送邮件至373788568@qq.com或直接QQ联系客服),我们立即给予删除!

专题1.1 质点 参考系和坐标系-2020届高中物理同步讲义 人教版(必修1)

1、第一章 运动的描述第1节 质点 参考系和坐标系一、机械运动物体的_随时间的变化称为机械运动。二、物体和质点1实际物体有一定的_和_,并且运动中物体上各部分的运动情况一般_。2质点(1)定义:在某些情况下,不考虑物体的_和_,把它简化为一个有_的点,称为质点。(2)质点具有物体的_,没有_和_。三、参考系1运动与静止的关系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。2参考系(1)定义:在描述物体的运动时,被用来做_、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。(3)影响:同一个物体

2、的运动,选取不同的参考系,所得出的结果可能是_的。(4)选取原则:参考系的选取是_的,应以_和使运动的描述尽可能_为原则。四、坐标系1建立坐标系的目的为了定量描述物体的_及_,需要在参考系上建立适当的坐标系。2坐标系的分类及建立方法 类别建立方法直线坐标系在给定的一条直线上,确定一个_,取一个定点为_,任取一定线段为单位长度,这样就在该直线上建立了直线坐标系(又称数轴)平面坐标系通常用一对实数表示平面内的点(物体所在的位置),在平面内画两条相互垂直的数轴(x轴与y轴)即可组成平面直角坐标系 学/科/网空间坐标系对于一个在三维空间内运动的物体,需建立三维坐标系来表示物体的位置,在空间用三条相互垂

3、直的数轴(x轴、y轴及z轴)即可组成空间三维坐标系3坐标系的三要素:_、_和_。空间位置 大小 形状 不同 大小 形状 质量 质量 大小 形状绝对 相对 相对 参考 不动 时间 不同 任意 方便观测 简单位置 位置变化 正方向 原点 原点 正方向 单位长度 一、质点1物体可被看作质点的条件:(1)平动的物体通常可视为质点。平动就是物体上任意一点的运动与整体的运动有相同特点的运动,如水平传送带上的物体随传送带的运动。(2)有转动,但相对平动而言可以忽略时,也可以把物体视为质点。如汽车在运行时,虽然车轮转动,若我们关心的是车辆整体的运动快慢,故汽车可看成质点。(3)物体的大小和形状对所研究运动的影

4、响可以忽略不计时,不论物体大小如何,都可将其视为质点。2对质点的三点说明:(1)质点是一种理想化的模型。质点是对实际物体的科学抽象,是研究物体运动时,抓住主要因素,忽略次要因素,对实际物体进行的简化,真正的质点是不存在的。(2)一个物体能否看作质点,并非依据物体自身大小来判断,而是由所研究问题的性质决定的。(3)质点不同于几何“点”。质点是一种物理模型,是忽略了物体的大小和形状的有质量的点,而几何中的“点”仅仅表示空间中的某一位置。【例题1】下列情况中的物体,可以看成质点的是A研究一列火车通过长江大桥所需的时间B研究乒乓球的旋转,可以把乒乓球看成质点C研究航天员翟志则在太空出舱挥动国旗的动作D

5、用GPS确定快艇在大海中的位置参考答案:D试题解析:研究一列火车通过长江大桥所需的时间时,火车的长度不能忽略,故火车不能看成质点,A错误;研究乒乓球的旋转,乒乓球的大小不能忽略,故不能把乒乓球看成质点,B错误;研究航员翟志则在太空出舱挥动国旗的动作时,航天员的大小不能忽略,故不能看成质点,C错误;用GPS确定快艇在大海中的位置时,快艇的大小可以忽略不计,可看成质点,D正确。二、参考系对参考系的理解:(1)运动是绝对的,静止是相对的。一个物体是运动的还是静止的,都是相对于参考系而言的。(2)参考系的选取可以是任意的。(3)判断一个物体是运动还是静止,如果选择不同的物体作为参考系,可能得出不同的结

6、论。(4)参考系本身既可以是运动的物体也可以是静止的物体,在讨论问题时,被选为参考系的物体,我们常假定它是静止的。(5)要比较两个物体的运动情况,必须选择同一个参考系。【例题2】 “神舟十一号”飞船于2016年10月19日凌晨与“天宫二号”实现对接,景海鹏观察到“天宫二号”处于静止状态,则他所选的参考系可能是A远洋观测船 B地面指挥中心C“神舟十一号”飞船 D在“天宫二号”内行走的陈冬参考答案:C试题解析:神舟十一号飞船与天宫二号实现对接,知二者的速度相同,相对静止,故景海鹏观察到天宫二号处于静止状态,可能选择神舟十一号飞船为参考系,选C。三、坐标系1如果物体在一维空间运动,即沿一条直线运动,

7、只需建立一维坐标系,就能准确表达物体的位置;如果物体在二维空间运动,即在同一平面运动,就需要建立二维直角坐标系来描述物体的位置;当物体在三维空间运动时,则需要建立三维直角坐标系来描述。学科网2如果物体沿直线运动,为了定量描述物体的位置及变化,可以以这条直线为x轴,在直线上规定正方向、坐标原点和坐标值,建立直线坐标系,如图所示,若物体运动到A点,此时它的位置坐标xA=3 m,若它运动到B点,则此时它的位置坐标xB=2 m。【例题3】一个小球从距地面4 m高处落下,被地面弹回,在距地面1 m高处被接住。坐标原点定在释放点正下方2 m处,竖直向下为坐标轴正方向。则小球的释放点、落地点、接住点的位置坐

8、标分别是A2 m,2 m,1 m B2 m,2 m,1 mC4 m,0,1 m D4 m,0,1 m参考答案:B试题解析:根据题意建立如图所示的坐标系,A点为释放点,坐标为2 m,B点为坐标原点,D点为落地点,坐标为2 m,C点为接住点,坐标为1 m,所以选项B正确。1(2018江苏苏州高新区一中)2017天津全运会上留下了许多精彩的瞬间。下列运动员比赛过程中可视为质点的是A跳水 B鞍马 C马拉松 D吊环2下列关于质点和参考系的说法正确的是A质点是客观存在的一种极小物体,以质点为参考系运动描述更精确B很长的火车也可以看作质点,但火车只能在停止不动时才可选作参考系C为正在参加吊环比赛的运动员打分

9、时,裁判们可以把运动员看作质点D如果物体的形状和大小对所研究的问题无影响,即可把物体看作质点3(2018内蒙古太仆寺旗宝昌一中期末)下列说法正确的是A质点一定是体积很小、质量很小的物体B地球虽大,且有自转,但有时仍可将地球看作质点C研究自行车运动时,因为车轮在转动,所以无论什么情况下,自行车都不能看成质点D当研究一列火车全部通过桥所需的时间,因为火车上各点的运动状态相同,所以可以把火车视为质点4(2018山东省济南市模拟)国庆期间,学生小张和小李一起坐汽车去济南游玩,小张发现和他坐在一起的小李是静止的,而路边的电线杆在往后退,则小张所选的参考系可能是A路面B路边的建筑物C他所乘坐的汽车D他看到

10、的电线杆5下列关于运动基本概念的说法正确的是A运动着的物体,不能被选来当作参照物B行驶的船上乘客以船为参照物,感觉两岸在“后退”C原子核一定可以看成质点D比赛时,运动员分析乒乓球的运动,可以将乒乓球视为质点6(2018云南省宣威市二中)下列说法中与人们的日常习惯相吻合的是A测量三楼楼道内日光灯的高度,选择三楼地板为参考系B测量井的深度,以井底为参考系,井“深”为0米C分析卡车的运动时,以卡车司机为参考系,卡车总是静止的D以路边的房屋为参考系判断自己是否运动7关于机械运动和参考系,以下说法正确的有A研究和描述一个物体的运动时,必须选定参考系B由于运动是绝对的,描述运动时,无须选定参考系C一定要选

11、固定不动的物体为参考系D研究地面上物体的运动时,必须选地球为参考系8一只猴子抓在细棒上,细棒由绳子悬挂于天花板上,现使悬挂细棒的绳子断开,猴子和细棒一起向下运动,甲说此棒是静止的,乙说猴子是向下运动的,甲、乙两人所选的参考系分别是A甲选的参考系是地球,乙选的参考系也是地球B甲选的参考系是地球,乙选的参考系是猴子C甲选的参考系是猴子,乙选的参考系是地球D甲选的参考系是地球,乙选的参考系是自身9(2018湖北宜昌市示范高中协作体期末)在下面研究的各个问题中可以被看作质点的是A确定奥运会冠军在万米长跑中的比赛成绩B研究奥运会乒乓球男单冠军打出的弧圈球的转动C研究冬奥会运动员在花样滑冰比赛中的动作、姿

12、势是否优美D研究一列火车通过某一路标的时间10 “抬头望明月,明月云中行”,关于月亮的运动所选取的参考系是A月亮 B云 C地面 D观察者自己11大庆市高中教育资源整合,三所高中撤并,石油高中将搬迁至新址。如果新址操场上国旗平台离地面的高度是0.5 m,将坐标系的原点定在平台上,取旗杆所在直线向上为坐标轴的正方向,旗杆上固定国旗的A、B两点离地面的距离分别为10.9 m和9.4 m,那么A、B两点的坐标分别是A10.9 m,9.4 m B11.4 m,9.9 mC10.4 m,8.9 m D10.9 m,9.4 m12(2018云南省玉溪市民中)下列情况下的物体,哪些可以看作质点A研究绕地球飞行

13、时的航天飞机B在空中做翻转运动的体操运动员C研究飞行中直升飞机上的螺旋桨的转动情况D计算在传送带上输送的工件数量 学-+科网13(2018吉林省实验中学)2017年11月,第十二届中国国际航空航天博览会在广东珠海如期举行,博览会还迎来了英国皇家空军“红箭”特技飞行表演队的中国航展首秀。如图所示,9架表演机保持队形不变飞过观礼台。下列关于“红箭”特技飞行表演的说法正确的是A地面上的人看到飞机飞过,是以飞机为参考系B飞行员看到观礼台向后掠过,是以地面为参考系C以编队中某一飞机为参考系,其他飞机是静止的D以编队中某一飞机为参考系,其他飞机是运动的14(2018河北省邯郸市期末)甲、乙两人分别在并列的

14、两个升降机中,各自以自己为参照物,甲看见乙在上升,楼房也在上升,乙看见楼房在上升,如果以地面为参照物,则他们运动的状态是A甲在上升,乙在下降B甲在下降,乙在上升C甲、乙都在下降,但甲比乙快D甲、乙都在下降,但乙比甲快15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,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甲v乙,丙停在空中B甲、乙匀速上升,v甲v乙,丙匀速上升C甲、乙匀速下降,v甲v丙D甲、乙匀速下降,v甲v乙,丙匀速下降,v乙v丙16为了确定平面上物体的位置,我们建立一平面直角坐标系如图所示。以O点为坐标原点,沿东西方向为x轴,

15、向东为正;沿南北方向为y轴,向北为正。图中A点的坐标如何表示?其含义是什么?【点睛】当物体的形状、大小对所研究的问题没有影响时,我们就可以把它看成质点,根据把物体看成质点的条件来判断即可。2D【解析】质点属于理想模型,不存在,A错误;当火车在较长的路段行驶时也可以看作质点,运动的火车可以选作参考系,B错误;为吊环比赛运动员打分时,要参考运动员的姿势打分,故不能看作质点,C错误;如果物体的形状和大小对所研究的问题无影响,即可把物体看作质点,D正确。3B【解析】A、质点不一定是体积很小、质量很小的物体,在研究地球公转的时候可以将地球看成质点,故A错误,B正确;C、研究自行车的运动时,如研究其运动的

16、速度时可以看作质点,故C错误;D、当研究一列火车全部通过桥所需的时间,火车的长度对时间有影响,不可以看作质点,故D错误。【点睛】质点是只计质量、不计大小、形状的一个几何点,是实际物体在一定条件的科学抽象,能否看作质点与物体本身无关,要看所研究问题的性质,看物体的形状和大小在所研究的问题中是否可以忽略。4C【解析】解答此题的关键是看被研究的物体与所选的标准,即参照物之间的相对位置是否发生了改变,如果发生改变,则物体是运动的;如果未发生变化,则物体是静止的。路边的电线杆是被研究的物体,路边的电线杆向后退去,而实际电线杆相对于地面是静止的,所以电线杆向后退是以汽车为参照系的,C正确。5B【解析】参考

17、系的选取是任意的,任意物体都可以作为参考系,A错误;行驶的船上乘客以船为参照物,认为船是静止的,感觉两岸在“后退”,B正确;不是物体小,就能看成质点,关键看在研究的问题中形状能不能忽略原子核虽小,但在研究原子核的结构时,原子核的形状不能忽略,C错误;运动员分析旋转球技术时,乒乓球不可以看成质点,否则无法研究其旋转,D错误。6AD【解析】测量三楼楼道内日光灯的高度,选择三楼地板为参考系,选项A正确;测量井的深度,应该以地面为参考系,选项B错误;分析卡车的运动时,一般是以地面为参考系,选项C错误;以路边的房屋为参考系判断自己是否运动,选项D正确;故选AD。9A【解析】研究运动员在万米比赛中的成绩,

18、运动员的大小和形状可以忽略,可以看成一个点,故A正确。研究转动的乒乓球,乒乓球的大小和形状不能忽略,不能看成质点,故B错误。研究花样滑冰运动员的动作,运动员大小和形状不能忽略,不能看成质点,故C错误。研究一列火车通过一个路标的时间,火车的长度不能忽略,不能看成质点,故D错误。故选A。【点睛】解决本题的关键是掌握物体能否看成质点的条件,关键看物体的大小和形状在研究的问题中能否忽略。10B【解析】描述月亮的运动不能选取月亮本身作为参考系;若以地面或观察者自己作为参考系,由于月亮绕地球公转的速度较慢,月亮可以认为是相对静止的;“明月云中行”是月亮相对云运动,所选取的参考系是云,故选B。11C【解析】

19、A点的坐标xA=10.9 m0.5 m=10.4 m;B点的坐标xB=9.4 m0.5 m=8.9 m,选C。12AD【解析】研究绕地球飞行时的航天飞机时,飞机的大小可忽略不计,可看作质点,选项A正确;在空中做翻转运动的体操运动员,运动员的大小不能忽略,不能看成质点,选项B错误;研究飞行中直升飞机上的螺旋桨的转动情况时,螺旋桨的大小不能忽略,不能看成质点,选项C错误;计算在传送带上输送的工件数量,工件的大小可忽略不计,可看作质点,选项D正确;故选AD。13C【解析】A、地面上的人看到飞机是相对于地面飞过,是以地面为参考系,故A错误;B、飞行员看到观礼台向后掠过,是以飞机为参考系,故B错误;C、以编队中某一飞机为参考系,所有飞机的位置相对不变,其他飞机是静止的,故C正确,D错误。学,科网【点睛】为了描述物体的运动状态要选择参考系,为定量描述物体位置变化要在参考系上建立坐标系,并且要建立合适的坐标系。16(2 m,3 m) 物体在该时刻的位置【解析】A点的横坐标为x=2 m,A点的纵坐标为y=3 m,即A(2 m,3 m)。表示在坐标原点东2 m,偏北3 m处,就是物体在该时刻的位置。