1、第一章 运动的描述1.1 质点参考系目录u 知识讲解u 小结u 练习物理学家海森堡说：“为了理解现象，首要条件是引入适当的概念，我们才能真正知道观察到了什么。”流水奔跑的猎豹行驶的汽车运动的蜗牛天空中飘动的云 物体的空间位置随时间发生变化叫机械运动，简称运动，是自然界中最简单、最基本的运动形态。一、质点v雄鹰在空中翱翔v足球的飞滚v树叶、纸张的飘落v海浪的汹涌澎湃v云在天上飘动谁能准确描述下列物体的运动？结论：物体有一定大小和形状，各部分运动一般并不相同，要准确描述物体的运动其实很难。一、质点定义：在某些情况下，可以不考虑物体的大小和形状，把它简化为一个有质量的点，这样的点叫作质点。 物体能否
2、看成质点是由问题的性质决定的。一、质点例1（1）研究火车整体的运动情况，能把火车看作一个点吗？（2）研究火车车轮的旋转，能把火车车轮看作一个点吗？一、质点能不能例2（1）研究地球公转的规律时怎么样看待地球？ 地球的直径（约1.3104 km）比地球和太阳之间的距离（约1.5108 km）小得多，因此研究地球公转规律时，可以将地球看做质点。（2）如果研究其自转，考查地球上各点的运动，还可以把地球看作一个点吗？ 地球自转时，地球上不同的地方运动一般是不同的，不能把它看作一个点。一、质点（1）某些情况下，将物体简化为一个有质量的点（2）理想化的“物理模型” 忽略次要因素：形状、大小等 突出主要因素：
3、具有质量（本质属性）（3）物体能否看作质点是有条件的： 物体的大小和形状在研究问题时可以忽略不计一、质点v1物理各点的运动情况相同（平动）时，可以看作质点，一般研究物体的转动时不能把物体看作质点。v2物体有转动，但物体的转动不是我们所研究的主要问题时，物体的本身大小和形状已变成了次要因素，物体可以看作质点。v3物体本身的大小对所研究的问题不能忽略时，不能把物体看作质点。一、质点v4物体能否看作质点，取决于它的形状和大小在所研究的问题中是否可以忽略不计，而跟物体自身体积的大小，质量的多少和运动速度的大小无关。v5一个物体能否看作质点取决于所研究问题的性质，即使同一个物体在研究问题不同时，有的情况
4、下可以看作质点，而有的情况下不可以看作质点。一、质点例1 下列运动中，可视作质点的物体有（ ） A从北京开往广州的一列火车 B研究转动的汽车轮胎 C研究绕地球运动时的航天飞机 D表演精彩芭蕾舞演员 E参加一百米跑竞赛的运动员在冲刺过程中 F在斜下推力的作用下，沿水平面滑动的箱子 G计算子弹从枪口到靶心的飞行时间 H测量子弹穿过一张薄纸的时间。 ACFG一、质点 敦煌曲子中有这样的诗句:“满眼风波多闪烁?看山恰是走来迎，仔细看山山不动，是船行。” 送瘟神 毛泽东绿水青山枉自多华佗无奈小虫何 千村薜荔人遗矢万户萧疏鬼唱歌 坐地日行八万里巡天遥看一千河 牛郎欲问瘟神事一样悲欢逐逝波 二、参考系自然界
5、的一切物体都处于永恒的运动中，即运动的绝对性描述物体的位置及其变化时，又总是相对其它物体而言，即运动和静止的相对性天上的云没动？1因为运动具有相对性，所以描述物体的运动要寻找参考系2参考系（1）描述物体运动用来作为参照的另一个物体（2）选择的任意性（一般选择地球和相对于地球静止的物体）（3）同一运动，选取不同参考系，运动一般不同二、参考系对于同一运动，如果选择了不同的参考系，运动情况一般不同，以月球的运动为例：以地球为参考系（a）以太阳为参考系（b）二、参考系参考系选取和利用的原则：描述物体是否运动是看相对于参考系的位置是否改变，事先假定参考系不动；选取不同的参考系来观察同一物体的运动结果往往
6、是不同；参考系的选取可以是任意的，实际解题应以观测方便和使物体的运动尽可能简单为原则；通常选取地面为参考系；比较两个物体的运动应选同一参考系。二、参考系例1一个人在匀速行驶的火车上，请分别以地面和火车为参考系，分析物体的运动： 人坐在座位上； 人沿车行正、反方向匀速行走； 人竖直向上跳起； 人手里拿一个木块，松手后木块的运动； 人手里拿两个上下摞在一起的木块，同时释放后，上面的木块相对于下面木块、火车、地面的运动。二、参考系例2描述物体的运动，必须选择参考系，关于参考系，下列说法中正确地是（ ） A早晨太阳从东方升起，参考系是地面 B地球绕太阳近似做圆周运动，参考系是太阳 C研究地面上物体的运
7、动只能取地面为参考系 D在不同参考系中描述物体的运动，简繁程度会不同 ABD二、参考系为了准确地、定量地描述物体的运动，在选定的参考系上还要建立坐标系。x/mO3小球向右滚动对物体的直线运动，一般选物体运动轨迹为坐标轴，物体运动的方向为坐标轴正方向，选取物体经过坐标轴原点的时刻为时间的起点。三、坐标系坐标系的构成要素： 原点 、正方向、标度、物理量、单位0 x/mOBA3-2直线坐标系1描述直线运动建立一维直线坐标系。2描述平面运动建立二维平面直角坐标系。3描述立体空间内运动建立三维空间坐标系。 三、坐标系科学漫步GPS：全球定位系统三、坐标系定位仪中所示位置：三、坐标系例1一个小球从距地面
8、5m 高处落下，被地面弹回，在距地面 1m 高处被接住，坐标原点定在释放点正下方 2m 处，竖直向下的方向为坐标轴正方向，则小球的释放点、落地点、接住点的位置坐标分别是（ ）A-2m，3m，2m B-2m，2m，1mC-2m，-2m，-1m D4m，0m，1mA三、坐标系质点： （1）定义：不考虑物体的大小和形状，把它简化为一个有质量的点，叫 作质点 （2）条件：物体的大小和形状在研究问题时可以忽略不计 （3）理想化的模型参考系： （1）描述物体运动用来作为参考的另一个物体 （2）选择的任意性（一般选择地球和相对于地球静止的物体） （3）同一运动，选取不同参考系，运动可能不同小结参考系的四个性
9、质：标准性作为参考系的物体不论原来的运动情况如何，都假定不动，被研究的物体都是以参考系为标准的任意性统一性差异性参考系的选取原则上是任意的比较不同物体的运动应选择同一参考系对于同一物体选择不同的参考系，结果一般不同小结坐标系： （1）作用：在参考系的基础上建立坐标系用于定量地描述物体的运动 （2）要素：原点 、正方向、标度、物理量、单位小结1如图所示是利用无人小飞机进行航拍的情景，则在地面操控者进行以下操作时能把无人机看成质点的是（ ）A观察飞机经过一个标识点的时间B调整飞机的飞行姿态C调整飞机离被拍摄物的高度D调整飞机的旋转机翼 练习C2(2021浙江卷)用高速摄影机拍摄的四张照片如图所示，
10、下列说法正确的是（ ）A研究甲图中猫在地板上行走的速度时，猫可视为质点B研究乙图中水珠形状形成的原因时，旋转球可视为质点C研究丙图中飞翔鸟儿能否停在树桩上时，鸟儿可视为质点D研究丁图中马术运动员和马能否跨越障碍物时，马可视为质点甲乙 丙丁练习A3平常说的“一江春水向东流”“地球公转”“钟表的指针在转动”“太阳东升西落”等，分别是说什么物体在相对什么参考系在运动？答：“一江春水向东流”是说水相对岸边（或是地面）的运动；“地球公转”是说地球相对太阳的运动；“钟表的指针在转动”是说指针相对钟表表盘在运动；“太阳东升西落”是说太阳相对地面的运动。练习4将近1000年前，宋代诗人陈与义乘着小船在风和日丽
11、的春日出游时曾经作了一首诗：飞花两岸照船红，百里榆堤半日风。卧看满天云不动，不知云与我俱东（图 1 ）。诗人艺术性地表达了他对运动相对性的理解。诗人描述了什么物体的运动？你对诗人关于“榆”“堤”“云”“我”的运动与静止的说法有没有什么不同的认识？图 1 答：诗中描写船的运动，前两句写景，后两句诗人在船上卧看云不动是以船为参考系，“云与我俱东”是说以榆堤为参考系，云与船均向东运动。练习5在第十一届中国国际航空航天博览会上，六架飞机编队进行低空拉烟通场表演，飞机以非常一致的姿态通过观礼台，并始终保持队形不变。下列说法正确的是（ ）A地面上的人看到飞机飞过，是以地面为参考系；B飞行员看到观礼台向后掠过，是以飞机为参考系；C以编队中某一个飞机为参考系，其他飞机是静止的；D以编队中某一个飞机为参考系，其他飞机是运动的；练习ABC谢谢
