3/3質點參考系和坐標系第一卷根底知識精講物體的___________隨時間的變化稱為機械運動。二、物體和質點1．實際物體有一定的________和________,并且運動中物體上各局部的運動情況一般________。2．質點〔1〕定義：在某些情況下,不考慮物體的________和________,把它簡化為一個有________的點,稱為質點。〔2〕質點具有物體的________,沒有________和________。三、參考系1．運動與靜止的關系自然界中的一切物體都處于永恒的運動中,即運動是________的,靜止是________的,但我們在研究具體物體的運動時,可以說運動是________的。2．參考系〔1〕定義：在描述物體的運動時,被用來做________、假定為________的其他物體。〔2〕意義：觀察被研究的物體相對于參考系的位置是否隨________變化以及如何變化。〔3〕影響：同一個物體的運動,選取不同的參考系,所得出的結果可能是________的。〔4〕選取原那么：參考系的選取是________的,應以________和使運動的描述盡可能________為原那么。四、坐標系1．建立坐標系的目的為了定量描述物體的________及________,需要在參考系上建立適當的坐標系。2．坐標系的分類及建立方法類別建立方法直線坐標系在給定的一條直線上,確定一個________,取一個定點為________,任取一定線段為單位長度,這樣就在該直線上建立了直線坐標系〔又稱數軸〕平面坐標系通常用一對實數表示平面內的點〔物體所在的位置〕,在平面內畫兩條相互垂直的數軸〔x軸與y軸〕即可組成平面直角坐標系空間坐標系對于一個在三維空間內運動的物體,需建立三維坐標系來表示物體的位置,在空間用三條相互垂直的數軸〔x軸、y軸及z軸〕即可組成空間三維坐標系3．坐標系的三要素：________、________和________。例題精講一、質點1．物體可被看作質點的條件：〔1〕平動的物體通常可視為質點。平動就是物體上任意一點的運動與整體的運動有相同特點的運動,如水平傳送帶上的物體隨傳送帶的運動。〔2〕有轉動,但相對平動而言可以忽略時,也可以把物體視為質點。如汽車在運行時,雖然車輪轉動,假設我們關心的是車輛整體的運動快慢,故汽車可看成質點。〔3〕物體的大小和形狀對所研究運動的影響可以忽略不計時,不管物體大小如何,都可將其視為質點。2．對質點的三點說明：〔1〕質點是一種理想化的模型。質點是對實際物體的科學抽象,是研究物體運動時,抓住主要因素,忽略次要因素,對實際物體進行的簡化,真正的質點是不存在的。〔2〕一個物體能否看作質點,并非依據物體自身大小來判斷,而是由所研究問題的性質決定的。〔3〕質點不同于幾何“點〞。質點是一種物理模型,是忽略了物體的大小和形狀的有質量的點,而幾何中的“點〞僅僅表示空間中的某一位置。【例題1】〔2019湖南醴陵二中、四中高一期中〕以下情況中的物體,可以看成質點的是A．研究一列火車通過長江大橋所需的時間B．研究乒乓球的旋轉,可以把乒乓球看成質點C．研究航天員翟志那么在太空出艙揮動國旗的動作D．用GPS確定快艇在大海中的位置參考答案：D二、參考系對參考系的理解：〔1〕運動是絕對的,靜止是相對的。一個物體是運動的還是靜止的,都是相對于參考系而言的。〔2〕參考系的選取可以是任意的。〔3〕判斷一個物體是運動還是靜止,如果選擇不同的物體作為參考系,可能得出不同的結論。〔4〕參考系本身既可以是運動的物體也可以是靜止的物體,在討論問題時,被選為參考系的物體,我們常假定它是靜止的。〔5〕要比擬兩個物體的運動情況,必須選擇同一個參考系。【例題2】〔2019廣東汕頭金山中學高一月考〕“神舟十一號〞飛船于2019年10月19日凌晨與“天宮二號〞實現對接,景海鵬觀察到“天宮二號〞處于靜止狀態,那么他所選的參考系可能是A．遠洋觀測船B．地面指揮中心C．“神舟十一號〞飛船D．在“天宮二號〞內行走的陳冬參考答案：C三、坐標系1．如果物體在一維空間運動,即沿一條直線運動,只需建立一維坐標系,就能準確表達物體的位置；如果物體在二維空間運動,即在同一平面運動,就需要建立二維直角坐標系來描述物體的位置；當物體在三維空間運動時,那么需要建立三維直角坐標系來描述。2．如果物體沿直線運動,為了定量描述物體的位置及變化,可以以這條直線為x軸,在直線上規定正方向、坐標原點和坐標值,建立直線坐標系,如下圖,假設物體運動到A點,此時它的位置坐標xA=3m,假設它運動到B點,那么此時它的位置坐標xB=–2m。【例題3】一個小球從距地面4m高處落下,被地面彈回,在距地面1m高處被接住。坐標原點定在釋放點正下方2m處,豎直向下為坐標軸正方向。那么小球的釋放點、落地點、接住點的位置坐標分別是A．2m,–2m,–1m B．–2m,2m,1mC．4m,0,1m D．–4m,0,–1m參考答案：B題型強化1．以下關于質點和參考系的說法正確的選項是A．質點是客觀存在的一種極小物體,以質點為參考系運動描述更精確B．很長的火車也可以看作質點,但火車只能在停止不動時才可選作參考系C．為正在參加吊環比賽的運發動打分時,裁判們可以把運發動看作質點D．如果物體的形狀和大小對所研究的問題無影響,即可把物體看作質點2．以下關于運動根本概念的說法正確的選項是A．運動著的物體,不能被選來當作參照物B．行駛的船上乘客以船為參照物,感覺兩岸在“后退〞C．原子核一定可以看成質點D．比賽時,運發動分析乒乓球的運動,可以將乒乓球視為質點3．關于機械運動和參考系,以下說法正確的有A．研究和描述一個物體的運動時,必須選定參考系B．由于運動是絕對的,描述運動時,無須選定參考系C．一定要選固定不動的物體為參考系D．研究地面上物體的運動時,必須選地球為參考系4．一只猴子抓在細棒上,細棒由繩子懸掛于天花板上,現使懸掛細棒的繩子斷開,猴子和細棒一起向下運動,甲說此棒是靜止的,乙說猴子是向下運動的,甲、乙兩人所選的參考系分別是A．甲選的參考系是地球,乙選的參考系也是地球B．甲選的參考系是地球,乙選的參考系是猴子C．甲選的參考系是猴子,乙選的參考系是地球D．甲選的參考系是地球,乙選的參考系是自身5．〔2019湖南醴陵二中、四中高一期中〕“抬頭望明月,明月云中行〞,關于月亮的運動所選取的參考系是A．月亮B．云C．地面D．觀察者自己6．大慶市高中教育資源整合,三所高中撤并,石油高中將搬遷至新址。如果新址操場上國旗平臺離地面的高度是0.5m,將坐標系的原點定在平臺上,取旗桿所在直線向上為坐標軸的正方向,旗桿上固定國旗的A、B兩點離地面的距離分別為10.9m和9.4m,那么A、B兩點的坐標分別是A．10.9m,9.4mB．11.4m,9.9mC．10.4m,8.9mD．10.9m,–9.4m7．甲、乙、丙三人各乘一個熱氣球,甲看到樓房勻速上升,乙看到甲勻速上升,丙看到乙勻速下降,那么,從地面上看,甲、乙、丙的運動情況可能是A．甲、乙勻速下降,v甲>v乙,丙停在空中B．甲、乙勻速上升,v甲>v乙,丙勻速上升C．甲、乙勻速下降,v甲<v乙,丙勻