第1节质点参考系和坐标系.docx

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1、一、物体和质点(I)质点：用来代替物体的有质量的点物理意义：质点是一个理想模型，不是实际存在的物体。为了研究问题方便而进行的科学抽象(2)将物体视为质点的条件：物体的大小、形状对研究问题的影响可以忽略不计时，可视为物体的质点a.物体的大小不是判断物体可否视为质点的重要依据(即：并不是任何情况下大的物体都不可视为质点而小的都可以)例：地球公转：地球半径远小于地球距太阳间的距离，所以研究地球绕太阳太阳运动时可当作质点探究原子核的结构时：原子核很小，但不可视为质点b.同一物体在某一问题中可视为质点，而在另一问题中不一定可视为质点例：火车从武汉到北京运行时间：火车长度远小于武汉到北京的距离，故此时火车

2、可视为质点研究火车过桥的时间：此时不可将火车视为质点c.平动的物体、转动的物体都有时可视为质点，有时不可以例：火车通过桥和火车跑长途路线都属平动；前者火车不可视为质点，后者火车可视为质点花样滑冰运动员，滑冰时有很多转动动作，在“探究她在冰面上所走路径”时可视为质点，探究她“动作要领”时不可视为质点二、参考系1、定义：在描述一个物体的运动时，选来作为标准的另外的某个物体叫参考系2、性质：(1)参考系的选择是任意，可以是静止的物体也可以是运动的物体(2)宇宙间的一切物体都处在永恒的运动中，被选作参考系的物体只是被假定不动的(3)物体的运动都是相对参考系而言，这是运动的相对性(即同一物体，选取不同的

3、参考系，其运动情况可能不同)(4)研究地面上物体的运动时，常选地面为参考系例1、“看山恰是走来迎”以船为参考系，山是运动的“坐地日行八万里”以地心为参考系，因地球自转人运动的距离是地球的周长例2、甲、乙两汽车同速(v=15ms)同向方向运动若以地面为参考系，甲、乙汽车速度为15ms若以甲车为参考系，乙车速度为O甲、乙两汽车同速(v=15ms)相反方向运动若以地面为参考系，甲、乙两汽车速度分别为15ms若以甲车为参考系，乙车速度为30ms三、坐标系定义：可以准确地描述物体的位置及位置变化1、一维坐标系三要素：原点、正方向和单位长度Iyfmym，4卜-T3.,尸-2-101234x.m；(A)J1

4、歧义标系J；u3x/m/o22、二维坐标系3、三维坐标系/(B)平面坐标系(C)空间坐标系经典习题1、关于质点的说法，下列正确的是（）A.质点就是体积很小的球B.只有很小的物体才能视为质点C.质点不是实际存在的物体，只是一种“理想模型”D.大的物体有时可以视为质点2、2007年5月25日大阪田径赛上，“飞人”刘翔以13秒14勇夺I1O米栏世界冠军，取得了“四连冠”的好成绩，伴随着雄壮的国歌，世界各地的华人留下了激动的泪水。下列说法正确的是（）A.刘翔在飞奔的110米中可以看做质点B.教练为了分析其动作要领，可以将其看做质点C.无论研究什么问题，均不能把刘翔看做质点D.能否将刘翔看做质点，决定与

5、我们所研究的问题3、在下述问题中，能够把研究对象当作质点的是（）图I-I-2A.研究地球绕太阳公转一周所需时间是多少B.研究地球绕太阳公转一周地球上不同区域季节的变化、昼夜长短的变化C.一枚硬币用力上抛，猜测它落地时正面朝上还是反面朝上D.正在进行花样溜冰的运动员4、下列说法正确的是（）A.研究“神州”七号绕地球飞行时，飞船可看做质点B.研究子弹穿过一张薄纸的时间时，子弹不可看做质点C.研究火车通过路旁的一根电线杆的时间时，火车可看做质点D.研究电子绕原子核的运动情况时，电子可看做质点5、下列说法正确的是（）A.被选作参考系的物体是假定不动的B.一乘客在车厢内走动的时候，它说车是运动的C.研究

6、地面上物体的运动，必须选取地面为参考系D.质点运动的轨迹是直线还是曲线，与参考系的选取有关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的运动情况可能是（）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、但比甲、乙都慢7、如图1-1-3所示，一根长0.8m的杆，竖直放置，今有一内径略大于杆直径的环，从杆的顶点A向下滑动，取杆的下端O为坐标原点，向下为正方向，图中A、B两点的坐标各是多少？环从A到B的过程中，位置变化了多少？（OB间距离0.2m）4F就到了

7、他所在的教师，请你画出他的教室所在的位置。IwmaI-1-3图1一I-48、小明所在学校的校门口是朝南的，他进入校门后一直向前走120米后，再向东走40米第2节时间和位移1、时刻和时间间隔（1）提出问题生活中经常用到“时间”一词，如：火车到站时间是12时45分，开出时间是12时50分，在本站停留时间是5分钟，前两句话中的“时间”与第三句话中的“时间”的含义是否相同，如何区分？（2）时刻与时间间隔的区别平常所说的“时间”，有时指时刻，有时指时间间隔，如前述三句话中前两个“时间”都是指时刻，第三个“时间”指时间间隔时间轴：鱼冬初前殳肉,短.C.In1,44fAts隹SC去说明：时间轴上的点表示时刻

8、，则某段线段表示时间间隔ns末、ns初是指时刻，第ns内是指IS的时间间隔，第ns末与第（n-1）s初指的是同一时刻，前2s是指2s的时间间隔。（3）时间的测量时间的单位：秒（s）、分钟（min）、小时（h）计时仪器：停表、秒表2、路程和位移（1）提出问题登泰山时从山门处到中天门，可以坐车沿盘山公路上去，也可以通过索道坐缆车上去，还可以沿山间小路爬上去，三种登山的路径不同，游客体会到的登山乐趣也不同，但他们位置变化却是相同的，可见物体运动的路径与其位置变化并不是一回事（2）路程（s）：质点的实际运动路径的长度，路程只有大小单位：是长度的单位（m、km）（3）位移（x）：从初位置到末位置的有向线

9、段，线段的长度表示位移的大小，有向线段的指向表示位移的方向（即末位置指向初位置）单位：m、km（4）位移与路程的区别和联系 位移是描述质点位置变化的物理量，既有大小又有方向，是矢量，是从起点A指向终点B的有向线段，有向线段的长度表示位移的大小，有向线段的方向表示位移的方向，位移通常用字母“x”表示，它是一个与路径无关，仅由初、末位置决定的物理量 路程是质点运动轨迹的长度，它是标量，只有大小，没有方向。路程的大小与质点的运动路径有关，但它不能描述质点位置变化，例如质点环绕一周又回到出发点时，它的路程不为零，但其位置没有改变，因而其位移为零由于位移是矢量，而路程是标量，所以位移不可能和路程相等；但

10、位移的大小有可能和路程相等，只有质点做单向直线运动时，位移的大小才等于路程，否贝IJ,路程总是大于位移的大小。在任何情况下，路程都不可能小于位移的大小在规定正方向的情况下，与正方向相同的位移取正值，与正方向相反的位移取负值，位移的正负不表示大小，仅表示方向，比较两个位移大小时，只比较两个位移的绝对值位移与路程弟区别与联系可列表如下:位移路程区别物理意义是条有向线段，表示质点的位置变化表示质点运动轨迹的长度大小等于物体初始位置到末位置的直线距离，与运动路径无关按运动路径计算的实际长度性质矢量，有向线段的箭头表示位移的方向标量，只有大小无方向联系二者单位相同，都是“米”同一运动过程的路程大小，不小

11、于位移大小，在单向直线运动中，位移大小等于路程3、标量和矢量的区别（1）标量：只有大小没有方向的量。如：长度、质量、时间、路程、温度、能量等。运算：遵循算术法则（2）矢量：有大小也有方向的量，如力、速度、位移等运算：遵循平行四边形定则（3）对矢量概念的理解矢量可用带箭头的线段表示，线段长短表示矢量的大小，箭头的指向表示矢量的方向同一直线上的矢量，可在数值前加上正负号表示矢量的方向，正号表示矢量方向与规定的正方向相同，负号表示矢量方向与规定正方向相反，加上正、负号后，同一直线上的矢量运算可简化为代数运算矢量前的正、负号只表示方向，不表示大小，矢量大小的比较实际上是矢量绝对值的比较，如前一段时间位

12、移为2m,后一段时间位移为3m,则后一段时间物体位移大。（4）做直线运动的质点在坐标轴上的位置与位移的关系如果物体做直线运动，沿这条直线建立坐标轴，则运动中的某一时刻对应的是此时物体所处位置，如果是一段时间，对应的是这段时间内物体的位移如图122所示，-个物体从A运动到B,如果两位置坐标分别为XA和Xb,那么质点的位移Ax=XBXA。-2-1012345I1111111irx/mXbOXa图1-2-2若初位置xa=5i,末位置X=-2m,质点位移Ax=XB-XA=-2m-5m=-7m,负号表示位移的方向由A点指向B点，与X轴正方向相反4、学会通过画运动示意图分析求解问题例：一支长150m的队伍

13、匀速前进，通信兵从队尾前进了300m后赶到队首，传达命令后立即返回，当通信兵回到队尾时，队伍已前进了200m,则在此过程中，通信兵的位移大小和路程分别是多少？第2节时间和位移经典习题1、以下的计时数据指时间间隔的是（）A从北京开往广州的火车预计IO时到站B1997年7月1日零时中国对香港恢匏行使主权C某人百米跑的成绩是13sD某场足球赛开赛了15min时甲队攻入一球2、如图所示的时间轴，下列关于时刻和时间的说法中正确的是（）A. t2表示时刻，称为第2s末或第3s初，也可以称为2s内B. t2t3表示时间，称为第3s内C. tot2表示时间，称为最初2s内或第2s内SI-2-5Dtn-tn表示

14、时间，称为第（n-1）s内3、下列说法正确的是（）A.质点做单向直线运动时，其位移大小和路程一定相等B.质点做曲线运动时，某段时间内位移的大小一定小于路程C.两个位移相同的质点，它们所通过的路程一定相等D.两个质点通过相同的路程，它们的位移大小一定相等4、一质点绕半径为R的圆圈运动了一周，则其位移大小为,3路程是，若质点运动了1士周，则其位移大小为4路程是,此运动过程中最大位移是,最大路程是.5、质点沿着图1-2-7所示的边长为IOm的正方形路线，从A点开始逆时针方向运动,每秒运动5m。问：从开始运动时计时，到第2s末、第4s末，第8s末的三段时间内，质点运动的路程和位移各多大？画出三个位移矢量图。5、质点由西向东运动，从A点出发到达C点返回，到B点静止。如图1-2-14所示，如果AC=50m,BC=20m,则质点经过的路程是,发生的位移是,位移的方向是.aBCI-2-146、一个质点在X轴上运动，各个时刻的位置如下表（质点在每一秒内都做单向直线运动）时间01234位置坐标/m05-4-1-7（1）几秒内位移最大？（）A.Is内B.2s内C.3s内D.4s内（2）第几秒内位移最大？（）A.第IS内B.第2s内C.第3s内D.第4s内（3）几秒内的路程最大？（）A.1s内B.2s内C.3s内D.4s内（4）第几秒内的路程最大？（）A.第IS内B.第2s内C.第3s内D.第4s内