暑假热身课堂1 质点 参考系 —2020-2021学年高一下学期物理人教版(2019)必修第一册(word含答案)

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暑假热身课堂1 质点 参考系 —2020-2021学年高一下学期物理人教版(2019)必修第一册(word含答案)

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1.了解质点的概念,知道物体可看成质点的条件。
2.了解参考系的概念,知道运动具有相对性。
1.机械运动:宇宙中的一切物体都在不停地运动着,物体的空间位置随时间的变化,叫机械运动,它是自然界最基本、最普遍的运动形式。
2.运动的相对性:描述运动时,不自觉地选取了一个标准物体,物体的运动形式都是相对这个标准而言的,因此运动具有相对性。
听到运动这个词时,你会想到什么?翱翔的雄鹰?疾驰的列车?奔跑的运动员?
物体的运动方式是多做多样的,例如,水龙头滴下的水滴的竖直运动、飘落树叶旋转运动、卫星的曲线运动,等等。这些运动都有一个共同的特点:运动的位置一直都在随时间变化。
我们如何准确地描述物体的运动呢?
一、质点
任何物体都有一定的大小和形状,物体各部分的运动情况一般并不一样,例如,跑步时手臂与腿的摆动,雄鹰翅膀的上下运动等,要准确地描述的运动,并不是一件容易的事。
但是,在研究某些问题时,如果物体大小与形状在研究的问题中没有影响或影响很小,可忽略不计。如百米赛跑计算运动员的成绩,观察老鹰在天空飞翔的距离,这时为了研究的方便,就可用一个小点代替物体。
物理学中,把这种忽略物体大小形状,用来代替物体的有质量的点称为质点。质点是一种理想化的物理模型。
研究下列问题时可以看成质点的是( )
【解析】研究跳水运动员入水姿势时,运动员身体各部分的运动情况不一样,不能将运动员看成质点。研究地球卫星在空中运动轨迹时,卫星的大小可以忽略不计,此时可以将卫星看成质点;若是研究卫星在空中的调整姿态时,卫星翼板的动作就不可忽略,此时不能将卫星看成质点;同理,研究旋转的风扇叶片时,也不能看成质点。在研究学生骑车回校的速度时,学生和自行车可以看成一个整体,且大小的影响可以不计,所以可以看成质点;若是研究学生骑车时身体的动作,或者自行车轮的转动情况,则不能将学生或车轮看成质点。
【答案】BD
二、参考系
坐在高铁飞速行驶中的韩梅梅,看到从车窗中看到外面的景物飞速掠过,而立在窗台上的硬币确纹丝不动;在车外倚树站立的李雷,看列车呼啸而过,窗台上的硬币在他眼中拉出一道影子。你是怎么判断物体是运动还是静止的呢?
自然界的一切物体都处于永恒的运动中,绝对静止的物体是不存在的。从这个意义上,我们说运动时相对的。这就是我们在初中学过的物体运动的相对性。
我们在描述一个物体的位置随时间变化时,总是相对其他物体而言的。对于我们选作参考的物体,初中我们叫参照物,在高中叫作参考系。
在描述物体的运动时,参考系的选择可以是任意的,但为了研究的方便,一般选地面为参考系。
帆船是利用风力前进的船。帆船起源于荷兰,古代的荷兰,地势很低,所以开凿了很多运河,人们普遍使用小帆船运输或捕鱼,到了13世纪,威尼斯开始定期举行帆船运动比赛,当时比赛船只没有统一的规格和级别。1900年第2届奥运会将帆船运动开始列为比赛项目。帆船前进时,船员感觉岸上的树木在向后运动,他所选择的参考系是(  )
A.河水 B.河岸 C.帆船 D.天空
【解析】帆船前进时,船员感觉岸上的树木在向后运动,说明船员选择的参考系是其自身所在的帆船,因为相对于帆船,树木向后运动,而相对于河岸和天空,树木是静止的。由于河水的运动方向未知,不一定与船的运动方向相同,故C正确,A、B、D错误。
【答案】C
某校高一的新同学分别乘两辆汽车去市公园游玩。当两辆汽车在平直公路上运动时,甲车内一同学看见乙车没有运动,而乙车内一同学看见路旁的树木向东移动。如果以地面为参考系,那么根据上述观察到的现象可说明(  )
A.甲车不动,乙车向西运动
B.乙车不动,甲车向西运动
C.甲车向西运动,乙车向东运动
D.甲、乙两车以相同的速度都向西运动
1.(质点的理解)关于质点,下列说法中正确的是(  )
A.质点是一个理想化模型,实际上并不存在,所以引入这个概念没有多大意义
B.只有体积很小的物体才能看作质点
C.凡轻小的物体,皆可看作质点
D.如果物体的形状和大小对所研究的问题没有影响或影响可以忽略,即可把物体看作质点
2.(质点)下列说法中正确的是(  )
A.由于“辽宁舰”体型巨大,故任何情况下都不能看成质点
B.战斗机飞行员可以把正在甲板上用手势指挥的调度员看成质点
C.在战斗机飞行训练中,研究战斗机的空中翻滚动作时,战斗机可以看成质点
D.研究“辽宁舰”航母在大海中的运动轨迹时,航母可以看成质点
3.(参考系)观察如图所示的漫画,图中司机对乘车人说:“你没动。”而路边的小女孩说:“真快!”司机和小女孩对乘车人运动状态的描述所选取的参考系分别为(  )
A.地面,地面
B.地面,汽车
C.汽车,地面
D.汽车,汽车
4.(参考系)如图所示,飞行员跳伞后飞机上的另一名飞行员(甲)和地面上的人(乙)在观察了跳伞飞行员的运动后,对跳伞飞行员的运动状况进行了激烈的争论。下列说法正确的是(  )
A.甲、乙两人的说法中必有一个是错误的
B.参考系只能选择相对于地面静止的物体
C.研究物体的运动时不一定要选择参考系
D.他们的争论是由于选择的参考系不同而引起的
批判思维:
【解析】正确分析“乙车内一同学看见路旁的树木向东移动”是解决本题的关键。树木相对地面是静止的,由此判断乙车(相对地面)一定是向西运动的;“甲车内一同学看见乙车没有运动”则说明甲、乙两车相对静止,速度一定是相同的。
【答案】D
先学后练:
1.【答案】D
【解析】质点是一个理想化模型,实际上并不存在,引入这个概念是为了方便我们研究问题,A错误;体积大的物体也可以看作质点,比如地球,B错误;轻小的物体,不一定可以看作质点,要看它的形状和大小对分析的问题有没有影响,C错误;如果物体的形状和大小对所研究的问题属于次要因素时,即可把物体看作质点,D正确。
2.【答案】D
【解析】当物体的形状、大小对所研究的问题没有影响时,我们就可以把它看成质点,“辽宁舰”航母在某些情况下是可以看成质点的,如研究“辽宁舰”航母在大海中的运动轨迹时,航母就可以看成质点,A错误,D正确;正在甲板上用手势指挥的调度员的动作不能忽略,调度员不能看成质点,B错误;研究战斗机的空中翻滚动作时,战斗机不可以看作质点,C错误。
3.【答案】C
【解析】司机以汽车为参考系,乘车人与汽车保持相对静止,而小女孩以地面为参考系,乘车人相对地面在运动,故C正确,A、B、D错误。
4.【答案】D
【解析】甲、乙两人分别将飞机和地面作为参考系,其说法都是正确的,他们的争论是由于选择的参考系不同而引起的,A错误,D正确;参考系的选择可以是任意的,一般情况下我们选择相对于地面静止的物体为参考系,B错误;研究物体的运动时一定要选择参考系,否则物体的运动性质无法确定,C错误。

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