质点、参考系和坐标系【学习目标】1.理解什么是质点,知道质点是一种理想化的物理模型.2.能说出把物体看做质点的条件.3.知道参考系,知道对物体运动的描述具有相对性.4.知道坐标系和坐标系的种类.【课前学习】(一)、物体和质点1.质点:在某些情况下,我们可以忽略物体的,而突出“物体具有”这个要素,把它简化成一个有的物质点,这样的点称为质点.2.把物体看做质点的条件如果忽略物体的和等因素,不影响问题的研究时,就可以把物体看做是质点.(二)、参考系1.参考系:要描述一个物体的运动,首先要选定某个其他物体做参考,观察物体相对于这个“其他物体”的是否随时间变化,以及怎样变化.这种用来做物体称为参考系.2.参考系对观察结果的影响:同一个物体的运动,选择不同的参考系,得出的运动结果会有所不同.(三)、坐标系1.建立目的:为了定量地描述物体的及,需要在参考系上建立适当的坐标系.2.直线坐标系:当物体做直线运动时,往往以这条直线为x轴,在直线上规定原点、正方向和单位长度,建立直线坐标系.【学习探究】1.质点的特点问题1、北京时间8月12日,2020年田径世锦赛男子100米
飞人大战,牙买加选手博尔特在大雨和逆风的不利天气条件下,以9秒77逆转摘金.博尔特身上各部分(头、手臂、腿、脚等)运动情况相同吗?在研究博尔特百米决赛所用时间时,能否忽略他的大小和形状,把他看成一个“点”呢?是不是很大的物体一定不能看做质点,而很小的物体一定可以看做质点?请举例说明.例1 分析研究下列物体的运动时,研究对象能看做质点的是( )A.研究“嫦娥三号”“奔月”的过程B.研究奥运冠军邓琳琳在平衡木上的动作C.研究从斜面上滑下的木块的滑行时间D.研究运动员发出的弧旋乒乓球的旋转情况练习1、在以下情况中可将所研究的物体看成质点的是( )A.研究撬棒撬物体时用力大小与支点位置关系B.研究“玉兔”号从“嫦娥”的怀抱中“走”出来,即两器分离过程中“玉兔”一连串技术含量极高的“慢动作”C.研究“玉兔”号巡视器巡视月球时的运动轨迹D.研究旋转的电扇扇叶所受阻力大小的影响因素2、参考系问题2、天宫一号空间站绕地球飞行时,以地球为参考系,坐在其中的宇航员如何运动?以空间站为参考系呢?例2 下列关于运动的描述中,参考系的选取符合描述的是( )A.诗句“飞流直下三千尺”,是以飞流作为参考系的B.“钱塘江观潮时,观众只觉得潮水扑面而来”,是以潮水作为参考系的C.“两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山”,是以万重山作为参考系的D.升国旗时,观察到国旗冉冉升起,观察者是以国旗作为参考系的练习2、观察图1中的烟和小旗,关于甲、乙两车相对于房子的运动情况,下列说法正确的是( )
A.甲、乙两车一定向左运动B.甲、乙两车一定向右运动图1C.甲车可能运动,乙车向右运动D.甲车可能静止,乙车向左运动2、坐标系、问题3、描述下列三种运动需要建立怎样的坐标系呢?(1)描述百米运动员在运动中的位置.(2)描述滑冰场上花样滑冰运动员的位置.(3)描述翱翔在蓝天上的飞机的位置.例3、 在60周年国庆盛典上,游行的队伍和彩车依次从天安门前经过,以北京长安街为坐标轴,向西为正方向,以长安街中心为坐标原点O,建立一维直线坐标系.一辆彩车最初在原点以东3km处,一段时间后行驶到原点以西2km处.这辆彩车的最初位置和最终位置坐标分别是( )A.3km;2km B.-3km;2kmC.3km;-2kmD.-3km;-2km练习3、一个小球从距地面4m高处落下,被地面弹回,在距地面1m高处被接住.坐标原点定在抛出点正下方2m处,向下为坐标轴的正方向.则小球的抛出点、落地点、被接住点的位置坐标分别是( )A.2m,-2m,-1mB.-2m,2m,1mC.4m,0,1mD.-4m,0,-1m
【课堂小结】1.关于质点,下列说法中正确的是( )A.质点是一个理想模型,实际上不存在B.因为质点没有大小,所以与几何中的点是一样的C.凡是小的物体,皆可以看成质点;凡是大的物体,皆不能看成质点D.如果物体的形状和大小对于所研究的问题属于无关或次要因素时,可把物体看成质点2、关于参考系的选取,下列说法中正确的是( )A.研究物体的运动,必须选定参考系B.描述一个物体的运动情况时,参考系是可以任意选取的C.研究地面上物体的运动时,常取地面或相对于地面静止的其他物体做参考系D.参考系必须选取地面或相对于地面静止的其他物体3如图2所示,一条绳子长1.5m,放在高0.8m的桌子上,有一部分悬在桌外,留在桌面上的部分长1.2m,以地面上的一点O为坐标原点,竖直向上为正方向,求绳的最低端的坐标.【课堂小结】【课后作业】1、下列关于质点的理解与判断的说法中正确的是( )A.体积小的物体都能看成质点B.质量巨大的物体都不能看成质点C.研究“神十”和“天宫”对接过程时,“神十”和“天宫”可视为质点D.研究“嫦娥三号”的奔月路线时,“嫦娥三号”可以视为质点2、2020年9月22日丁俊晖在2020世界斯诺克上海大师赛决赛中顺利问鼎,首夺上海大师赛冠军.下列关于台球的说法中正确的有( )
A.因为台球比较小,所以一定可以把它看做质点B.丁俊晖在击球时可以把台球看做质点C.解说员在解说进球路线时可以把台球看做质点D.丁俊晖在分析进球路线时可以把台球看做质点3、我们描述某个物体的运动时,总是相对一定的参考系而言的,下列说法正确的是( )A.我们说“太阳东升西落”,是以地球为参考系的B.我们说“地球围绕太阳转”,是以地球为参考系的C.我们说“同步卫星在高空静止不动”,是以太阳为参考系的D.坐在火车上的乘客看到铁路旁的树木、电线杆迎面向他飞奔而来,乘客是以火车或他自己为参考系的4、甲、乙两辆汽车在同一条平直的公路上向东行驶,已知甲车运动得比乙车快,则下列说法正确的是( )A.以甲车为参考系,乙车在向东行驶B.以甲车为参考系,乙车在向西行驶C.以乙车为参考系,甲车在向东行驶D.以乙车为参考系,甲车在向西行驶5、一质点在x轴上运动,各个时刻的位置坐标如下表:t/s012345x/m05-4-1-71(1)请在x轴上标出质点在各时刻的位置.(2)质点在哪个时刻离坐标原点最远?此时刻它离坐标原点的距离为多大?
6、甲、乙、丙三架观光电梯,甲中乘客看一高楼在向下运动;乙中乘客看甲在向下运动;丙中乘客看甲、乙都在向上运动.这三架电梯相对地面运动可能出现的情况是( )A.甲向上、乙向下、丙不动B.甲向上、乙向上、丙不动C.甲向上、乙向上、丙向下D.甲向上、乙向上、丙也向上