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1、1.1 走近运动 自主阅读自我检测 一、怎样判断动和静 1.机械运动:一个物体相对于其他物体的位置变化叫机械运动,简 称运动。 2.参考系:描述物体运动时,需要选取另外一个物体作为标准,这 个作为标准的物体,叫做参考系。 3.参考系的意义:观察被研究的物体相对于参考系的位置是否随 时间变化以及如何变化。 4.参考系的选取:同一个物体的运动,选取不同的参考系,所得出 的结果可能是不同的。 5.在汽车经过路边的行人时,车中的人与路边的人,对车的运动感 觉相同吗? 提示:不相同。车中的人感觉车是静止的,路边的人感觉车是运 动的。 自主阅读自我检测 二、怎样对物体进行简化 1.定义:在物理学中,用来代
2、替物体的有质量的点叫做质点。 2.把物体看成质点的条件:如果在研究物体运动时,可以不考虑物 体的大小和形状,或者物体上各点的运动情况完全相同,那么就可 以把这个物体看成质点。 3.理想模型:在原型的基础上,经过科学抽象而建立起来的一种理 想化客体,叫做理想模型。质点就是一个理想模型。 自主阅读自我检测 三、位移与路程有什么不同 1.位移:描述物体相对位置变化的物理量,它可以用一根由初位置 指向末位置的有向线段来表示,这根有向线段的长度表示位移的大 小,位移的方向是从初位置指向末位置。 2.路程:指物体运动轨迹的长度,它只有大小,没有方向。 3.出租汽车的收费标准有1.20元/千米、1.60元/
3、千米、2.00元/千 米,其中的“千米”指的是路程还是位移? 提示:1.20元/千米、1.60元/千米、2.00元/千米指的是出租汽车 每行驶1千米的路程(运动轨迹的长度)所收取的费用,故此处“千米” 指的是路程,而不是位移。 自主阅读自我检测 四、用坐标表示位置和位移 1.目的:定量表示物体运动的位置和位移。 2.方法:用末位置的坐标(x)和初位置的坐标(x0)表示物体在某段 时间内的位移:s=x-x0。 3.如果物体沿直线运动,即一维运动时,只需用一个坐标就可以确 定物体的位置;当物体在平面上运动,即二维运动时,需采用两个坐 标确定它的位置;当物体做空间运动,即三维运动时,需采用三个坐 标
4、确定它的位置。 五、时间和时刻有什么不同 1.时刻只能表示某一瞬间,比如一张照片,对应某个时刻。时间表 示两个时刻之间的间隔,比如一段录像,对应某段时间。 2.时刻体现在时间轴上为一个点;时间体现在时间轴上为 一段线段。 自主阅读自我检测 1.正误辨析 (1)参考系必须选择地面。 ( ) (2)选择不同的参考系,物体的运动情况可能不同。 ( ) (3)质量很小的物体都可看成质点。 ( ) (4)出租车司机按位移大小收费。 ( ) (5)一节课45分钟指的是时刻。 ( ) 答案:(1) (2) (3) (4) (5) 自主阅读自我检测 2.如图所示,歌词“小小竹排江中游,巍巍青山两岸走”所描写的
5、运动 的参考系分别是( ) A.竹排上的人、江岸 B.江岸、竹排 C.竹排上的人、竹排 D.江岸、江岸 解析:“小小竹排江中游”是以江岸为参考系;“巍巍青山两岸走”是以 竹排为参考系。 答案:B 自主阅读自我检测 3.如图所示,一辆汽车沿着马路由A地出发经B、C地到达D地,A、C 、D恰好在一条直线上,汽车行驶的路程是多少?位移又是多少?位 移方向如何?(sin 37=0.6,cos 37=0.8) 答案:2 200 m 1 800 m 东偏北37或北偏东53 知识点一知识点二知识点三知识点四 对参考系的理解 问题导引 “天宫”2号空间实验室绕地球飞行时,以地球为参考系,坐在其中 的宇航员如何
6、运动?以空间实验室为参考系呢? 要点提示:以地球为参考系,宇航员在绕地球做近似圆周运动。以 空间实验室为参考系,宇航员处于静止状态。 知识点一知识点二知识点三知识点四 知识归纳 1.参考系的选取原则 (1)参考系的选取是任意的,在实际问题中,参考系的选取应以观 测方便和使运动的描述尽可能简单为基本原则。 (2)研究地面上物体的运动时,一般情况下选择地面或地面上静止 不动的物体为参考系,此时参考系可以省略不写。 (3)要比较不同物体的运动情况时,必须选择同一个参考系。 知识点一知识点二知识点三知识点四 2.参考系的“四性” (1)标准性:用来选作参考系的物体都是假定不动的,被研究的物 体是运动还
7、是静止都是相对于参考系而言的。 (2)任意性:参考系的选取具有任意性,但应以观察方便和使运动 的描述尽可能简洁为原则。研究地面上物体的运动时,常选地面为 参考系。 (3)统一性:比较物体的运动时,应该选择同一参考系。 (4)差异性:同一运动选择不同的参考系,观察结果一般不同。例 如,坐在行驶的车中的乘客,以地面为参考系,乘客是运动的,但如果 以车为参考系,则乘客是静止的。 知识点一知识点二知识点三知识点四 典例剖析 【例1】观察图中的烟和小旗,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 C.甲车可能运动,乙车向右运动 D
8、.甲车可能静止,乙车向左运动 解析:题图中房子相对于地面是静止的,由烟囱冒出的烟向左飘, 可知此时风向向左(相对于地面而言)。甲车上的小旗向左飘,则有 三种可能的情况:一是甲车不动,风把小旗向左吹;二是甲车向右运 动,风相对甲车向左,风把小旗向左吹;三是甲车向左运动但速度小 于风速,风仍能把小旗向左吹。对于乙车,则只有乙车向左运动并 且速度大于风速时,风才能把小旗向右吹。故只有选项D正确。 答案:D 知识点一知识点二知识点三知识点四 规律方法参考系对观察结果的影响 (1)对一个物体运动情况的描述,取决于所选的参考系,选取的参 考系不同,对同一个物体运动的描述也不同。 (2)静止是相对的。如果一
9、个物体相对参考系位置不变,我们就说 这两个物体是相对静止的。平时人们所说的静止的物体,都是指相 对静止,绝对静止是没有的。 知识点一知识点二知识点三知识点四 变式训练1为了实现全球快速、简捷的通信,人类发射了地球同 步通信卫星,如图所示,同步通信卫星位于距地面大约36 000 km的 高空,则( ) A.以地面为参考系同步卫星静止 B.以太阳为参考系同步卫星静止 C.同步卫星在高空静止不动 D.同步卫星相对地面上静止的物体是运动的 解析:地球同步卫星相对地面是静止的,A正确,D错误;若以太阳 为参考系,地球同步卫星则是运动的,B错误;C选项没有选定参考系, 不能确定其运动情况,C错误。 答案:
10、A 知识点一知识点二知识点三知识点四 对质点的理解 问题导引 是不是很大的物体一定不能看作质点,而很小的物体一定可以看 作质点?请举例说明。 要点提示:不是。研究地球绕太阳的公转时可以把地球看作质点, 而研究乒乓球的发球(如旋转问题)时不能把乒乓球看作质点。 知识点一知识点二知识点三知识点四 知识归纳 1.质点具有哪些特点 (1)质点是用来代替物体的有质量的点,其突出的特点是“具有质 量”和“占有位置”,但没有大小、形状、体积,与几何中的“点”有本 质的区别。 (2)质点是实际物体的一种高度抽象,实际中并不存在,是一种“理 想化模型”。 知识点一知识点二知识点三知识点四 2.实际物体可看作质点
11、的条件 (1)当物体的大小和形状对所研究的问题不起主要作用,其影响可 以忽略不计时,就可以把物体当成质点。 (2)平动的物体在有些情况下可视为质点,如研究从斜面上滑下来 的木块的运动。 (3)物体有转动,但相对于平动而言可以忽略其转动时,可把物体 视为质点。如汽车在行驶时,虽然车轮有转动,但我们研究的是车 辆整体的运动快慢,因此可将汽车视为质点。 知识点一知识点二知识点三知识点四 典例剖析 【例2】 (多选)为了提高跳水运动员的训练成绩,教练员和运动 员认真分析训练视频,对于下面的叙述,正确的是( ) A.研究运动员的跳水动作时,可以将运动员看成质点 B.研究运动员与跳板接触过程中跳板的弯曲情
12、况时,可将运动员 看成质点 C.为了提高训练成绩,不管分析什么问题,都不能把运动员看成质 点 D.能否把运动员看成质点,应根据研究问题而定 解析:物体能否看成质点,关键是看物体的形状和大小对研究问 题的结果的影响是否可以忽略,当研究运动员的跳水动作时,不能 将运动员看成质点,研究运动员接触跳板时跳板的弯曲情况,可以 将运动员看作质点,故A、C错误,B、D正确。 答案:BD 知识点一知识点二知识点三知识点四 规律方法分析一个物体能否看作质点的思路 (1)确定问题的性质,即题中关注的要素是什么,分析、求解的物 理量是什么。 (2)假设物体的形状、大小被忽略,要求解的物理量和关注的要素 是否受影响。
13、若不受影响,物体就能被看成质点;若受影响,则物体 不能被看成质点。 知识点一知识点二知识点三知识点四 变式训练2(多选)关于质点,下列说法正确的是 ( ) 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 解析:质点是一个理想的物理模型,尽管不是实际存在的物体,但 它是实际物体的一种近似反映,是为了研究问题的方便而进行的科 学抽象,它突出了事物的主要特征,抓住了主要因素,忽略了次要因 素,使所研究的复杂问题得到了
14、简化。故A、D正确,B、C错误。 答案:AD 知识点一知识点二知识点三知识点四 位移和路程 问题导引 分析下列两种情况下的位移和路程,并说明:一般情况下,位移的 大小等于路程吗?什么情况下相等? (1)一位同学参加百米比赛。(2)一位同学沿着400 m的跑道跑一 圈。 要点提示:(1)参加百米比赛的同学,从起点到终点的位移是100 m, 路程是100 m。 (2)沿着400 m的跑道跑一圈的同学,位移是0,路程是400 m。 一般情况下,位移的大小不等于路程,只有物体在一条直线上运动 且运动方向不变时,位移的大小才等于路程。 知识点一知识点二知识点三知识点四 知识归纳 1.对位移的理解 位移是
15、描述质点位置变化的物理量,是从初始位置指向末位置的 有向线段,既有大小,又有方向,有向线段的长度表示位移的大小,有 向线段方向表示位移的方向,它是一个与运动路径无关,仅由初、 末位置决定的物理量。 知识点一知识点二知识点三知识点四 2.路程和位移的区别与联系 知识点一知识点二知识点三知识点四 典例剖析 【例3】 关于质点的位移和路程,下列说法正确的是 ( ) A.位移是矢量,位移的方向即质点运动的方向 B.位移的大小不会比路程大 C.路程是标量,即位移的大小 D.当质点做直线运动时,路程等于位移的大小 解析:位移是矢量,是从初位置指向末位置的有向线段,不一定与 质点运动方向相同,如物体做曲线运
16、动时质点在各个时刻的运动方 向与位移的方向不同,所以A错误;只有在单方向直线运动中,位移 的大小才等于路程,因此路程和位移的大小关系是路程大于或等于 位移的大小,所以B正确,C、D错误。 答案:B 知识点一知识点二知识点三知识点四 规律方法位移与路程的关系 位移与路程永远不可能相同。因为位移是矢量,既有大小又有方 向,而路程是标量,它只有大小没有方向。两者的运算法则有很大 不同,位移大小与路程可能相等,一般情况下,位移大小都要小于路 程,只有当物体做单向直线运动时,位移大小与路程相等。 知识点一知识点二知识点三知识点四 变式训练3如图所示,某同学沿图示路径从开阳桥出发,经西单到 达王府井。从开阳桥到西单的距离为4 km,从西单到王府井的距离 为3 km,两段路线相互垂直。整个过程中,该同学的位移大小和路 程分别为( ) A.7 km 7 kmB.5 km
