1、精選優質文檔-傾情為你奉上第一章 運動的描述一、質點、參考系和坐標系要點導學本章章首語中有一句最核心的話：“物體的空間位置隨時間的變化稱為機械運動”，即“機械運動”（以后往往簡稱為運動）的定義。“質點”，就是其中“物體”的一種最簡單模型；而“參考系、坐標系”是確定位置及其變化的工具。質點：在某些情況下，在研究物體的運動時，不考慮其形狀和大小，把物體看成是一個具有質量的點，這樣的物體模型稱為“質點”。需要注意的是， “質點”是一種為了研究方便而引入的“理想模型”，是一種最簡單的模型（以后還會遇到剛體模型、彈性體模型、理想流體模型、理想氣體模型等等）。 既然是模型，就不可能在任何情況下都能夠代替真

2、實的物體。因此，要通過教材、例題及習題，知道什么情況下可以用質點模型，要逐漸積累知識，而不必一開始就去死記硬背。參考系：為了研究物體的運動，被選來作為對照（參考）的其他物體稱為“參考系”。（以前的中學物理教科書上稱為“參照物”，也很直觀易懂。）研究物體運動時需要參考系的意義在于， 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動。試設想，在茫茫的大海里，水天一色，如果沒有太陽或星辰作參考，水手根本無法確定自己船艦的位置和向什么方向運動。 參考系選得不同，則對同一個物體的運動作出的結論也不同（見課本和后面例題）。通常在研究地面上物體的運動時，如果不聲明參考系，則默認以地面

3、為參考系。坐標系：為了定量研究運動，必須在參考系上建立坐標系，這樣才能應用數學工具來研究運動。如果物體沿直線運動，可以在這條直線上規定原點、正方向和單位長度，即以這條直線為坐標軸（x軸）。這樣物體的位置就可以用一個坐標值（x）來確定。如果物體在一個平面內運動，則需要建立平面坐標系。用兩個坐標值（x，y）來確定物體的位置。范例精析例1 在研究火車從上海站到蘇州或南京站的運動時間（通常只須精確到“分”），能不能把火車看成質點？在研究整列火車經過一個隧道的時間（通常精確到“秒”），能不能把火車看成質點？由此你得出什么看法？解析：前者可以，后者不可以。前者由于火車的大小（長度）帶來的確定時間方面的誤差

4、比較小，可以忽略不計；而后者卻必須考慮火車的長度。由此可見，能否看成質點與巴物體看成知道后帶來的誤差大小有關。拓展 ：當然，以“誤差大小”來決定是否能夠應用“質點模型”只是一個方面。更多的情況下不能用質點模型是因為有別的更加根本的原因。例如，在研究地球自轉、杠桿受力矩而轉動等物體轉動的問題時，就不能把地球、杠桿看成質點。很小的物體也不一定就能看成是質點。例如，在研究原子的結構時，原子盡管很小，也不能看成是質點。對于常見的物體的復雜運動既有整體的移動、又有繞物體上某點的轉動，比如快速打出去的一個弧圈球，在研究它能否過網時，我們可以暫時不考慮其轉動，即先把它當作質點，研究其球心運動軌跡。這種把復雜

5、運動分解成幾個簡單運動“逐個擊破”研究的方法是很有效的。例2敦煌曲子詞中有一首：“滿眼風光多閃爍，看山恰似走來迎，仔細看山山不動，是船行”請用物理學知識解釋“山走來”和“山不動，是船行”。你由此又得到什么看法？解析：作者得出“山走來”是以自己（即船）作為參考系；得出“山不動，是船行”則是以大地為參考系。可見參考系不同，對于物體運動的結論是不同的。拓展：其實，對于不同的參考系，非但得出某物體是運動還是靜止的結論可能會不同，其他一些結論（例如運動的方向、速度有多大、是直線運動還是曲線運動等）也會不同。前者見例3，后者見教科書P12。例3 A、B兩輛汽車在一條東西方向的直路上向東行駛，若以地球為參考

6、系，A速度為6m/s，B速度為10m/s。若以A為參考系，B的速度多大？方向如何？若以B為參考系， A的速度多大？方向如何？以A或B為參考系，地面的運動情況如何？解析：B的速度大小為4m/s（=10m/s - 4m/s），方向向東。 A的速度大小也為4m/s（=10m/s - 4m/s），方向向西。（也可以說成A的速度為-4m/s，方向向西。）以A為參考系，地面的運動速度向西，大小6m/s；以B為參考系，地面的運動速度也是向西，大小10m/s。拓展：我們看到，參考系選擇不同，結論也不同，為了避免每次都要說明參考系，一般約定，研究地面上物體的運動，如果不指明參考系，就默認地面為參考系。

7、*在例3中，我們已經不加推導的利用了不同參考系的“速度變換關系式”，它很“直觀”，但以后我們會知道，在高速運動時（速度接近光速），它不成立。能力訓練1、在描述一個物體的運動時，選來作為 的另一個物體叫做參考系。電影“閃閃的紅星”中有歌詞：“小小竹排江中游，巍巍群山兩岸走”，描述竹排的運動是以 為參考系的，描述群山的運動是以 為參考系的。參考 地面 竹排2、一個皮球從2m高處落下，與地面相碰后反彈跳起0.5m，則此過程中皮球通過的路程為 m，位移為 m，該球經過與地面多次碰撞后，最終停在地面上，則在整個運動過程中，皮球的位移是 m 2.5 1.5 23、下列說法中指時刻的有（ ）A學校每天上午8

8、點整開始上課 B學校每節課40minC某次測驗時間是100min鐘 D考試940結束4、下列說法中，正確的是（ ）A質點一定是體積極小的物體 B當研究一列火車全部通過橋所需的時間時，可以把火車視為質點 C研究自行車的運動時，因為車輪在轉動，所以無論研究哪方面問題，自行車都不能視為質點 D地球雖大，且有自轉，但有時仍可被視為質點5、下列關于位移和路程的說法，正確的是（ ） A位移是矢量，路程是標量，但位移的大小和路程總是相等 B位移描述直線運動，路程描述曲線運動 C位移僅取決于始末位置，而路程取決于實際運動路線 D在某一運動過程中，物體經過的路程總大于或等于物體位移的大小6、某人坐在甲船中，他看

9、到乙船在運動，那么相對河岸兩船的運動情況不可能是（ ） A甲船不動，乙船在運動 B甲船運動，乙船不動 C甲、乙兩船都在運動 D甲、乙兩船運動方向一樣，且運動快慢相同7、下列情況中的運動物體，一定不能被看成質點的是（ ） A研究繞地球飛行的航天飛機 B研究飛行中直升飛機上的螺旋槳 C研究從北京開往上海的一列火車 D研究在水平推力作用下沿水平地面運動的木箱8、美國發射的哈勃望遠鏡在宇宙空間繞著地球沿一定軌道高速飛行，因出現機械故障，用航天飛機將宇航員送上軌道對哈勃望遠鏡進行維修以 作參照系，宇航員相對靜止時就可以實行維修工作；以 作參照系時，宇航員是在做高速運動哈勃望遠鏡 地球9、一質點在x軸上運動，各個時刻的位置坐標