资源简介

运动的描述
质点 参考系和坐标系
【课标解读】：掌握质点的概念，知道它是一种理想化的物理模型，并会判断物体能否看做质点；掌握参考系的概念及选取原则；能利用坐标系描述物体的位置及变化。
【考点聚焦】：物体可看做质点的条件，会正确选择参考系，会在参照系上建立坐标系来确定物体的位置以及位置的变化。
【知识要点】：
1.质点
（1）没有形状、大小，而具有质量的点。
（2）质点是一个理想化的物理模型，实际并不存在。
（3）一个物体能否看成质点，并不取决于这个物体的大小，而是看在所研究的问题中物体的形状、大小和物体上各部分运动情况的差异是否为可以忽略的次要因素，要具体问题具体分析。
2.参考系
（1）物体相对于其他物体的位置变化，叫做机械运动，简称运动。
（2）在描述一个物体运动时，选来作为标准的（即假定为不动的）另外的物体，叫做
参考系。
对参考系应明确以下几点：
①对同一运动物体，选取不同的物体作参考系时，对物体的观察结果往往不同的。
②在研究实际问题时，选取参考系的基本原则是能对研究对象的运动情况的描述得到尽量的简化，能够使解题显得简捷。
③因为今后我们主要讨论地面上的物体的运动，所以通常取地面作为参照系。
3.坐标系
为了定量地描述物体的位置及位置的变化，需要在参考系上建立适当的坐标系。坐标系是在参考系的基础上抽象出来的概念，是抽象化的参考系。
坐标系即参考系的具体化，是在参考系上建立的，坐标系相对参考系是静止的。具体有：
① 一维坐标：描述物体在一条直线上运动，即物体做一维运动时，可以以这条直线为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。如图1—1—1所示，若某一物体运动到A点，此时它的位置坐标XA＝3m，若它运动到B点，则此时它的坐标XB＝-2m（“-”表示沿X轴负方向）。
② 二维坐标：平面直角坐标，描述物体在一平面内运动，即二维运动时，需采用两个坐标确定它的位置③ 三维坐标：立体坐标系，描述物体在空间的运动。
GPS定位仪——确定地球物体的具体方位，提供准确时间。
要注意以下几点：（a）坐标系相对参考系是静止的。（b）坐标的三要素：原点、正方向、标度单位。（c）用坐标表示质点的位置。（d）用坐标的变化描述质点的位置改变。
【例题精讲】：
题型一：质点的判断
例1、质点是一个理想化模型，下列说法中正确的是(　　)
A．研究地球绕太阳的运动轨迹时，地球可看成质点
B．研究美丽的月食景象形成原因时，月球可看成质点
C．研究飞行中的直升飞机螺旋桨的转动时，螺旋桨可看成质点
D．研究“天宫一号”在轨道上的飞行姿态时，“天宫一号”可看成质点
变式训练1、做下列运动的物体，能当做质点处理的是(　　)
A．自转中的地球
B．旋转中的风力发电机叶片
C．在冰面上旋转的花样滑冰运动员
D．匀速直线运动的火车
变式训练2、以下情景中,加点的人或物体可看成质点的是(　　)
A.研究一列火车通过长江大桥所需的时间
B.计算在传送带上输送的工件数量
C.研究航天员翟志刚在太空出舱挥动国旗的动作
D.用GPS确定打击海盗的“武汉”舰在大海中的位置
题型二：根据参考系判断物体的运动
例题2、[多选]汉语成语中有一个“形影不离”的成语，意思是人的身体和影子分不开，形容关系密切，经常在一起。在晴天的早上，某同学在操场上跑步，下列说法正确的是(　　)
A．以地面为参考系，影子是静止的
B．以地面为参考系，影子是运动的
C．以人为参考系，影子是静止的
D．以人为参考系，影子是运动的
变式训练：如图所示，由于风的缘故，河岸上的旗帜向右飘，在河面上的两条船上的旗帜分别向右和向左飘，两条船的运动状态是(　　)
A．A船肯定是向左运动的
B．A船肯定是静止的
C．B船肯定是向右运动的
D．B船可能是静止的
题型三：复杂运动的判断
例题3、甲、乙、丙三人各乘一个热气球，甲看到楼房匀速上升，乙看到甲匀速上升，丙看到乙匀速下降。那么，从地面上看，甲、乙、丙的运动情况可能是(　　)
A．甲、乙匀速下降，v乙>v甲，丙停在空中
B．甲、乙匀速下降，v乙>v甲，丙匀速上升
C．甲、乙匀速下降，v乙>v甲，丙匀速下降，且v丙>v乙
D．甲、乙匀速下降，v乙>v甲，丙匀速下降，且v丙＜v乙
变式训练：一架直升机正在执行救援任务，它悬停在大海中的钻井平台上空，救生员抱着受援者通过缆绳将其提升到飞机上，分别以飞机驾驶员、救生员和平台上的其他人员为参考系，描述受援者的运动情况，由此得到什么启示？
【高考链接】
1.如图所示，一架执行救援任务的直升飞机悬停在钻井平台的上空，救生员抱着伤病员，缆绳正在将他们拉上飞机．若以救生员为参考系，则处于静止状态的是
A．伤病员 B．直升飞机
C．钻井平台 D．直升飞机驾驶员
2. 下列关于质点的说法中正确的是
A．研究地球自转时，地球可以看作质点
B．研究运动员百米赛跑起跑动作时，运动员可以看作质点
C．研究从北京开往上海的一列火车的运行总时间时，火车可以看作质点
D．研究原子核结构时，因原子核很小，可把原子核看作质点
3. 宋代诗人陈与义乘着小船在风和日丽的春日出游时曾经写了一首诗，如图所示，诗中“云与我俱东”所选取的参考系是
A．船
B．云
C．诗人
D．榆堤
4．在物理学研究中，有时可以把物体看成质点，则下列说法中正确的是
A．研究乒乓球的旋转，可以把乒乓球看成质点
B．研究车轮的转动，可以把车轮看成质点
C．研究跳水运动员在空中的翻转，可以把运动员看成质点
D．研究地球绕太阳的公转，可以把地球看成质点
5．学作品中往往蕴含着一些物理知识，下列诗句中加点的字表示位移的是
A．飞流直下三千尺 ，疑是银河落九天
B．一身转战三千里，一剑曾当百万师
C．坐地日行八万里，巡天遥看一千河
D．三十功名尘与土，八千里路云和月
【课堂练习】
1．下列哪些现象是机械运动（ ）
A．神舟5号飞船绕着地球运转
B．西昌卫星中心发射的运载火箭在上升过程中
C．钟表各指针的运动
D．煤燃烧的过程
2．下列关于参考系的说法，正确的是(　　)
A．参考系是为了研究物体的运动而选取的
B．看到从匀速飞行的飞机上落下的重物沿直线竖直下落，是地面上的人以地面做参考系观测到的结果
C．只能选取静止不动的物体作为参考系
D．同一个运动对不同的参考系，其观察结果一定是相同的
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(如图)，以北京长安街为坐标轴x，向西为正方向，以天安门中心所对的长安街中心为坐标原点O，建立一维坐标系，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。这辆彩车最初位置和最终位置分别是(　　)
A．3km　2km B．－3km　2km
C．3km　－2km D．－3km　－2km
4．第一次世界大战期间，一名法国飞行员在2000 m高空飞行时，发现脸旁有一个小东西，他以为是一只小昆虫，敏捷地把它一把抓过来，令他吃惊的是，抓到的竟是一颗子弹。飞行员能抓到子弹，是因为（ ）
A．飞行员的反应快 B．子弹相对于飞行员是静止的
C．子弹已经飞得没有劲了，快要落在地上了 D．飞行员的手有劲
5. 北京奥运会上中国代表团参加了包括田径、体操、柔道在内的所有28个大项的比赛，下列几种奥运比赛项目中的研究对象可视为质点的是 (　　)
A．在撑竿跳高比赛中研究运动员手中的支撑竿在支撑地面过程中的转动情况时
B．帆船比赛中确定帆船在大海中的位置时
C．跆拳道比赛中研究运动员的动作时
D．铅球比赛中研究铅球被掷出后在空中的飞行时间时
6．从高出地面2m的位置竖直向上抛出一个球，它上升4m后回落，最后小球到达地面，如图所示，分别以地面和抛出点为原点建立坐标系，方向均以向上为正，填写下表：
坐标原点的设置 出发点的坐标 最高点的坐标 落地点的坐标
以地面为原点
以抛出点为原点
7．研究火车的各种运动情况时(如图)，哪些情况可以将火车视为一个质点？
【方法点拨】：
1．能否把一个物体看做质点，并不是由物体的形状和大小来决定的，而是由它的形状和大小对所研究问题的影响程度决定的．一般来说，如果在研究的问题中，物体的形状、大小及物体上各部分运动的差异是次要的或不起作用的因素时，物体就可看做质点．
2．(1)描述物体是否运动首先要选择一个参考系，以此为标准来衡量物体是运动还是静止的，参考系一旦确定，对物体运动描述也唯一确定．
(2)参考系的选择是任意的，但应以观测方便和使运动的描述简单为原则．研究地面上物体的运动时，常选地面为参考系．
答案
【例题精讲】：
例1：A 变式训练1、 D 变式训练2、BD
例题2、BC 变式训练： C
例题3、 ABD
变式训练：．以飞机驾驶员为参考系，受援者在向上运动；以救生员为参考系，受援者静止；以平台上的其他人员为参考系，受援者在向上运动．可见选择的参考系不同，对物体运动的描述往往是不同的．
【高考链接】
1、A 2、C 3、D
4、D 5、A
【课堂练习】
1.ABC
2.A
解析：参考系是为了描述物体的运动而事先选来作为标准的物体，故选项A正确；参考系的选取是任意的，以对物体运动的描述尽可能简单为基本原则，故选项C错误；看到从匀速飞行的飞机上落下的重物沿直线竖直下落，是飞机上的人以飞机或自身做参考系观测到的结果，若地面上的人以地面做参考系观测的结果是该物体做抛物线运动，故选项B错误；由选项B的分析可知，同一个运动对不同的参考系，其观察结果可能不同，故选项D错误。
3.B
解析：坐标轴的正方向向西，则位置在原点以西为正，在原点以东为负。彩车最初在原点以东且距原点3km处，所以最初位置是－3km，同理最终位置是2km，故B正确。
4.B
5.BD
6.
2m 6m 0
0 4m －2m
解析：本题比较灵活地考查了对坐标系的选取和理解。题中的物体沿直线运动，可以在该直线上建立直线坐标系来定量描述物体的位置，若以地面为原点，则出发点、最高点、落地点的坐标分别为：x1＝2m，x2＝6m，x3＝0；若以抛出点为原点，则x′1＝0，x′2＝4m，x′3＝－2m。
7、(1)(3)不可以看做质点，(2)可以看做质点。
解析：(1)火车进站时，火车的长度与站台相比不能被忽略，所以在研究火车进站的时间时，不能将火车看做质点。
(2)火车的长度与从北京到重庆的距离相比，可以忽略不计，所以在研究火车从北京到重庆的时间时，可以将火车看做质点。
(3)研究火车车轮上某点的运动与车轮的大小和形状有关，这种情况下不能将火车看做一个质点。
8、地面 太阳 不能 能

展开更多......

收起↑