第第1 1節(jié)節(jié) 質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn) 參考系參考系第一章 運(yùn)動(dòng)的描述思考1：雄鷹拍打著翅膀在空中翱翔，足球在綠茵場(chǎng)上飛滾要想詳細(xì)描述“雄鷹”“足球”的運(yùn)動(dòng)有什么困難呢？思考3：研究一列火車從北京運(yùn)動(dòng)到上海的路程，火車能否看做質(zhì)點(diǎn)？研究火車經(jīng)過(guò)一座橋梁所需要的時(shí)間，火車能否看做質(zhì)點(diǎn)？研究火車發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及車輪的運(yùn)動(dòng)，火車能否看做質(zhì)點(diǎn)？知識(shí)點(diǎn) 機(jī)械運(yùn)動(dòng)物體的空間位置隨時(shí)間的變化，稱為機(jī)械運(yùn)動(dòng)。機(jī)械運(yùn)動(dòng)是自然界中最簡(jiǎn)單、最基本的運(yùn)動(dòng)形態(tài)。機(jī)械運(yùn)動(dòng)的基本形式：平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)1知識(shí)點(diǎn) 機(jī)械運(yùn)動(dòng)1平動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)物體各部分的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)完全相同物體的各部分繞某一點(diǎn)（或軸）做圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)點(diǎn) 物體和質(zhì)點(diǎn)物質(zhì)和物體客觀世界是物質(zhì)的，物質(zhì)由分子、原子等組成，我們所看到的物體是物質(zhì)的聚集狀態(tài)。質(zhì)點(diǎn)忽略物體的大小和形狀，突出“物體具有質(zhì)量”這個(gè)要素，把它簡(jiǎn)化為一個(gè)有質(zhì)量的物質(zhì)點(diǎn)。2知識(shí)點(diǎn) 物體和質(zhì)點(diǎn)物體視為質(zhì)點(diǎn)的條件：物體的大小、形狀對(duì)所研究問(wèn)題的影響可以忽略不計(jì)時(shí)，可視物體為質(zhì)點(diǎn)。2知識(shí)點(diǎn) 物體和質(zhì)點(diǎn)地球非常大，但研究地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)時(shí)，地球的大小就變?yōu)榇我蛩?，我們完全可以把地球看做質(zhì)點(diǎn)。然而，在研究地球自轉(zhuǎn)時(shí)，就不能把地球看成質(zhì)點(diǎn)了。研究火車從北京到上海的運(yùn)動(dòng)時(shí)可以把火車視為質(zhì)點(diǎn)，但研究火車過(guò)橋的時(shí)間時(shí)就不能把火車看成質(zhì)點(diǎn)了。2知識(shí)點(diǎn) 物體和質(zhì)點(diǎn)平動(dòng)的物體可以視為質(zhì)點(diǎn)。物體平動(dòng)是指物體上各個(gè)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況完全相同，物體平動(dòng)時(shí)，物體上任一點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況與整個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)情況相同。因此，可用一個(gè)質(zhì)點(diǎn)來(lái)代替整個(gè)物體。一個(gè)物體能否看做質(zhì)點(diǎn)，與物體本身的大小和形狀無(wú)關(guān)。關(guān)鍵是看物體的大小和形狀在研究物體的運(yùn)動(dòng)中是否為次要因素。2知識(shí)點(diǎn) 物體和質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)的特點(diǎn)(1)質(zhì)點(diǎn)不同于幾何“點(diǎn)”：質(zhì)點(diǎn)是用來(lái)代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn)，其特點(diǎn)是只有質(zhì)量，沒(méi)有大小、體積、形狀，它與幾何“點(diǎn)”有本質(zhì)的區(qū)別2知識(shí)點(diǎn) 物體和質(zhì)點(diǎn)(2)質(zhì)點(diǎn)是一種“物理模型”物理模型是在物理研究中，突出問(wèn)題的主要方面，忽略次要因素而建立的理想化模型，是物理學(xué)經(jīng)常采用的一種科學(xué)研究方法，質(zhì)點(diǎn)就是典型的物理模型之一物理模型作為一種理想模型，是為了研究問(wèn)題方便而對(duì)實(shí)際問(wèn)題的科學(xué)抽象，實(shí)際中并不存在2知識(shí)點(diǎn) 物體和質(zhì)點(diǎn)實(shí)際物體視為質(zhì)點(diǎn)的常見情況2知識(shí)點(diǎn) 物體和質(zhì)點(diǎn)例1：下列關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的說(shuō)法中，正確的是()A質(zhì)點(diǎn)是一個(gè)理想化的模型，實(shí)際并不存在B因?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)沒(méi)有大小，所以與幾何中的點(diǎn)沒(méi)有區(qū)別C凡是輕小的物體，都可看作質(zhì)點(diǎn)D如果物體的形狀和大小在所研究的問(wèn)題中屬于次要因素，就可以把物體看作質(zhì)點(diǎn)2知識(shí)點(diǎn) 物體和質(zhì)點(diǎn)解析質(zhì)點(diǎn)是一個(gè)理想化的物理模型，實(shí)際上不存在物體能否看成質(zhì)點(diǎn)要滿足D項(xiàng)的條件，A、D正確；質(zhì)點(diǎn)是有質(zhì)量的，它是人們?yōu)榱搜芯繂?wèn)題的方便而抽象出來(lái)的點(diǎn)，與物體大小沒(méi)有直接關(guān)系，B、C項(xiàng)錯(cuò)答案AD2知識(shí)點(diǎn) 物體和質(zhì)點(diǎn)例2：下列情況不能看成質(zhì)點(diǎn)的是（）A、研究繞地球飛行時(shí)航天飛機(jī)的軌道B、研究飛行中的直升機(jī)上的螺旋槳的轉(zhuǎn)動(dòng)情況C、計(jì)算從北京開往汕頭的一列火車的運(yùn)行時(shí)間D、計(jì)算火車通過(guò)路口所用的時(shí)間2BD思考1：“月亮走，我也走”是流傳很廣的一首歌。嘗試一下，你還能發(fā)現(xiàn)，明亮的月夜中，月亮不僅走，而且你往哪個(gè)方向走，它也往哪個(gè)方向走，緊追不舍。除了月亮之外，你還能想到類似的例子嗎？試解釋其中的道理。思考2：倫敦奧運(yùn)會(huì)火炬?zhèn)鬟f全長(zhǎng)約12 800 km，于2012年5月19日開始，從英格蘭最西南端的海角蘭茲角開始傳遞，由8 000名火炬手完成，每天大約有115人參與。途經(jīng)1 000多個(gè)社區(qū)，奧運(yùn)圣火最終傳到倫敦奧運(yùn)會(huì)主體育場(chǎng)倫敦碗。觀察圖中的旗幟和甲、乙兩火炬手傳遞火炬時(shí)的火焰，則甲、乙兩火炬手相對(duì)于靜止旗桿的運(yùn)動(dòng)情況如何？知識(shí)點(diǎn) 參考系自然界的一切物體都處于永恒的運(yùn)動(dòng)中，絕對(duì)靜止的物體是不存在的運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的。描述某個(gè)物體的位置隨時(shí)間的變化，總是相對(duì)于其他物體而言的運(yùn)動(dòng)是相對(duì)的。3知識(shí)點(diǎn) 參考系參考系：要描述某一個(gè)物體的位置及其隨時(shí)間的變化，首先要選定某個(gè)其他物體做參考，假定這個(gè)“其他物體”不動(dòng)，觀察研究對(duì)象相對(duì)于這個(gè)“其他物體”的位置是否隨時(shí)間變化，這個(gè)被用來(lái)做參考的物體，叫做參考系。3知識(shí)點(diǎn) 參考系引入?yún)⒖枷档囊饬x有了參考系，才能確定物體的位置。選定了參考系后，才能知道和研究物體的運(yùn)動(dòng)。3知識(shí)點(diǎn) 參考系參考系的選取原則選取參考系一般應(yīng)根據(jù)研究對(duì)象和研究對(duì)象所在的系統(tǒng)來(lái)決定。例如研究火車上物體的運(yùn)動(dòng)情況，一般選取火車為參考系，研究地面上物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，常選取地面或相對(duì)地面靜止的物體為參考系。參考系的選取是任意的。在實(shí)際問(wèn)題中，參考系的選取以研究問(wèn)題方便、對(duì)運(yùn)動(dòng)的描述盡可能簡(jiǎn)單為基本原則。3知識(shí)點(diǎn) 參考系參考系對(duì)運(yùn)動(dòng)的影響對(duì)于同一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)，如果選取不同的物體做參考系，所得到的結(jié)果可能不同。3知識(shí)點(diǎn) 參考系例1：某校高一的新同學(xué)分別乘兩輛汽車去市公園游玩當(dāng)兩輛汽車在平直公路上運(yùn)動(dòng)時(shí)，甲車內(nèi)一同學(xué)看見乙車沒(méi)有運(yùn)動(dòng)，而乙車內(nèi)一同學(xué)看見路旁的樹木向西移動(dòng)如果以地面為參考系，那么，根據(jù)上述觀察到的現(xiàn)象可說(shuō)明()A甲車不動(dòng)，乙車向東運(yùn)動(dòng)B乙車不動(dòng)，甲車向東運(yùn)動(dòng)C甲車向西運(yùn)動(dòng)，乙車向東運(yùn)動(dòng)D甲、乙兩車以相同的速度都向東運(yùn)動(dòng)3知識(shí)點(diǎn) 參考系解析正確分析“乙車內(nèi)一同學(xué)看見路旁的樹木向西移動(dòng)”是解決本題的關(guān)鍵樹木相對(duì)地面本是靜止的，由此判斷乙車(相對(duì)地面)一定是向東運(yùn)動(dòng)“甲車內(nèi)一同學(xué)看見乙車沒(méi)有運(yùn)動(dòng)”則說(shuō)明甲、乙兩車相對(duì)靜止，速度一定是相同的答案D3知識(shí)點(diǎn) 參考系例2：關(guān)于參考系的選取，下列說(shuō)法正確的是（）A、參考系必須選取靜止不動(dòng)的物體 B、參考系必須是和地面聯(lián)系在一起的C、在空中運(yùn)動(dòng)的物體不能作為參考系 D、任何物體都可以作為參考系3D1.下列關(guān)于運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法中，正確的是()A物體的位置沒(méi)有變化就是不運(yùn)動(dòng)B兩物體間的距離沒(méi)有變化，兩物體一定都是靜止的C自然界中沒(méi)有不運(yùn)動(dòng)的物體，運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的，靜止是相對(duì)的D為了研究物體的運(yùn)動(dòng)，必須先選擇參考系，平常說(shuō)的運(yùn)動(dòng)或靜止是相對(duì)于地球而言的答案CD解析物體的位置對(duì)某一參考系不變但對(duì)另一參考系可能變化了，所以物體可能在運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；兩物體間的距離沒(méi)有變化，二者可能靜止，也可能以相同的速度運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；由于參考系的選擇是任意的，對(duì)于不同的參考系，同一物體可能靜止，也可能運(yùn)動(dòng)，故C、D正確2.下列說(shuō)法中正確的是()A被選作參考系的物體是假定不動(dòng)的B一乘客在車廂內(nèi)走動(dòng)的時(shí)候，他說(shuō)車是運(yùn)動(dòng)的C研究地面上物體的運(yùn)動(dòng)，必須選取地面為參考系D質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡是直線還是曲線，與參考系的選取有關(guān)答案A解析宇宙間的一切物體都處在永恒的運(yùn)動(dòng)中，被選作參考系的物體只是被假定不動(dòng)，所以選項(xiàng)A正確；物體是運(yùn)動(dòng)的還是靜止的是相對(duì)于參考系而言的，在車廂內(nèi)走動(dòng)的人，在沒(méi)有明確參考系之前就說(shuō)車是運(yùn)動(dòng)的是錯(cuò)誤的，所以選項(xiàng)B錯(cuò)誤；研究物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，參考系是可以任意選取的，所以選項(xiàng)C錯(cuò)；運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路線是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡，它與觀察者以哪一物體作參考系看到的情況無(wú)關(guān)，所以選項(xiàng)D是錯(cuò)誤的3.在以下哪些情況下可將物體看成質(zhì)點(diǎn)()A研究某學(xué)生騎車回校的速度B對(duì)某學(xué)生騎車姿勢(shì)進(jìn)行生理學(xué)分析C研究火星探測(cè)器從地球到火星的飛行軌跡D研究火星探測(cè)器降落火星后如何探測(cè)火星的表面答案AC解析研究學(xué)生的騎車速度或探測(cè)器的飛行軌跡時(shí)，其大小和形狀的影響可忽略不計(jì)，故它們可以看成質(zhì)點(diǎn)；但當(dāng)研究學(xué)生的騎車姿勢(shì)時(shí)，學(xué)生的身軀和四肢就構(gòu)成了研究的對(duì)象，故不能把學(xué)生看成質(zhì)點(diǎn)，B錯(cuò)；當(dāng)火星探測(cè)器在火星表面探測(cè)時(shí)，探測(cè)器的動(dòng)作直接影響探測(cè)的效果，所以探測(cè)器不能看成質(zhì)點(diǎn)，故D錯(cuò)4.甲、乙兩輛汽車均以相同的速度行駛，下列有關(guān)參考系的說(shuō)法正確的是()A如果兩輛汽車均向東行駛，若以甲車為參考系，乙車是靜止的B如果觀察的結(jié)果是兩輛車均靜止，參考系可以是第三輛車C如果以在甲車中一走動(dòng)的人為參考系，乙車仍是靜止的D如甲車突然剎車停下，乙車仍向東行駛，以乙車為參考系，甲車往西行駛答案ABD 解析兩車的速度相同時(shí)，其相對(duì)位置不變，以其中任一輛車為參考系，另一輛車一定靜止，故A正確；若有第三輛車丙與甲、乙兩車同向同速行駛，以丙車為參考系時(shí)，甲、乙兩車均靜止，故B正確；若一人在甲車中走動(dòng)時(shí)，他與乙車的相對(duì)位置是變化的，則乙車是運(yùn)動(dòng)的，故C錯(cuò)；甲車剎車停下，乙車向東行駛，甲車與乙車間的距離增大，甲車相對(duì)乙車向西運(yùn)動(dòng)，故D正確