2019_2020學(xué)年高中物理第一章運動的描述1質(zhì)點參考系和坐標(biāo)系學(xué)案新人教版必修1.docx

1質(zhì)點參考系和坐標(biāo)系學(xué)科素養(yǎng)與目標(biāo)要求物理觀念：1.理解什么是質(zhì)點，知道把物體看做質(zhì)點的條件.2.知道參考系的概念，知道選取不同的參考系對物體的運動情況的描述可能不同.3.理解坐標(biāo)系的概念，會用一維坐標(biāo)系描述物體的位置及位置的變化科學(xué)思維：知道質(zhì)點是一種理想化物理模型，知道建立理想化物理模型是研究物理問題的常用方法一、物體和質(zhì)點1定義：用來代替物體的有質(zhì)量的點2物體可看做質(zhì)點的條件(1)物體的大小和形狀可以忽略(2)物體上任意一點的運動可以代替整個物體的運動3一個物體能否看成質(zhì)點是由問題的性質(zhì)決定的4理想化方法：在物理學(xué)中，突出問題的主要方面，忽略次要因素，建立理想化的“物理模型”，并將其作為研究對象，是經(jīng)常采用的一種科學(xué)研究方法質(zhì)點就是這種物理模型之一二、參考系1運動與靜止的關(guān)系(1)自然界的一切物體都處于永恒的運動中，這便是運動的絕對性(2)描述某一個物體的運動時，總是相對于其他物體而言的，這便是運動的相對性2參考系：在研究物體的運動時，被選做參考的其他物體稱為參考系3參考系的選擇是任意(填“任意”或“唯一”)的4參考系對觀察結(jié)果的影響：選擇不同的參考系觀察同一個物體的運動，觀察結(jié)果可能不同(填“可能不同”或“一定相同”)三、坐標(biāo)系1建立目的：為了定量地描述物體的位置及位置的變化2坐標(biāo)系的三要素：原點、正方向和單位長度1判斷下列說法的正誤(1)只有體積很小的物體才可以看做質(zhì)點，體積較大的物體不能看做質(zhì)點()(2)質(zhì)點是一個理想化模型，實際上是存在的()(3)研究同一物體的運動時，不論選取怎樣的參考系，其結(jié)論是相同的()(4)參考系可任意選取，而研究物體的運動時(如汽車加速)通常以地面為參考系()(5)描述直線運動位置及位置變化時，一般建立直線坐標(biāo)系()2敦煌曲子詞中有這樣的詞句：“滿眼風(fēng)波多閃灼，看山恰似走來迎，仔細(xì)看山山不動，是船行”其中“看山恰似走來迎”所選的參考系是_，“是船行”所選的參考系是_答案船山一、質(zhì)點2018年1月12日7時18分，“長征三號乙”運載火箭，以“一箭雙星”方式成功發(fā)射第26、27顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，如圖1所示在描述兩顆衛(wèi)星的運動時，試舉例說明什么情況下可將它們看成質(zhì)點？什么情況下不能？圖1答案在分析兩顆衛(wèi)星在空中的位置時，可以將它們看成質(zhì)點；在調(diào)整兩顆衛(wèi)星的姿態(tài)時，不能將它們看成質(zhì)點1對質(zhì)點的理解(1)質(zhì)點是用來代替物體的有質(zhì)量的點，只占有位置而不占有空間，具有被代替物體的全部質(zhì)量(2)質(zhì)點是一種“理想化模型”，它是對實際物體的一種科學(xué)抽象2物體能看成質(zhì)點的條件(1)物體的大小、形狀對研究結(jié)果沒有影響或影響可以忽略時(2)只研究物體的平動，不研究物體的轉(zhuǎn)動時3注意：體積大的物體有時也可以看成質(zhì)點；體積小的物體有時不可以看成質(zhì)點例1觀察圖2所示四幅圖，對圖中各運動物體的描述正確的是()圖2A圖中研究投出的籃球運動路徑時不能將籃球看成質(zhì)點B圖中觀眾欣賞體操表演時不能將運動員看成質(zhì)點C圖中研究地球繞太陽公轉(zhuǎn)時不能將地球看成質(zhì)點D圖中研究子彈射穿蘋果的時間時可將子彈看成質(zhì)點答案B解析在研究籃球的運動路徑和地球繞太陽公轉(zhuǎn)時，籃球和地球的大小、形狀可以忽略，可以將其看成質(zhì)點；觀眾在欣賞體操表演和研究子彈射穿蘋果的時間時，運動員和子彈的大小、形狀均不能被忽略，不能將其看成質(zhì)點，綜上所述應(yīng)選擇B.物理學(xué)研究方法建立理想化物理模型1“理想化模型”是為了使研究的問題得以簡化或方便研究而進(jìn)行的一種科學(xué)抽象，實際上并不存在2在“理想化模型”的抽象過程中，應(yīng)以研究目的為出發(fā)點，突出問題的主要因素，忽略次要因素，從而建立物理模型針對訓(xùn)練1在以下情況中關(guān)于質(zhì)點的說法正確的是()A觀察遼寧號航空母艦上的“殲15”戰(zhàn)斗機起飛時，可以把航空母艦看做質(zhì)點B“玉兔二號”從“嫦娥四號”的懷抱中“走”出來，研究“玉兔二號”一連串技術(shù)含量極高的“慢動作”時，可以把“玉兔二號”看做質(zhì)點C研究“玉兔二號”巡視器巡視月球的運動軌跡時，可以把“玉兔二號”巡視器看做質(zhì)點D研究自行車的運動時，因為車輪在轉(zhuǎn)動，所以在任何情況下，都不能把自行車看做質(zhì)點答案C解析觀察遼寧號航空母艦上的“殲15”戰(zhàn)斗機起飛時，航空母艦的長度不能忽略，所以不可以把航空母艦看做質(zhì)點，故A錯誤；研究“玉兔二號”一連串技術(shù)含量極高的“慢動作”時，不能把“玉兔二號”看做質(zhì)點，故B錯誤；研究“玉兔二號”巡視器巡視月球的運動軌跡時，“玉兔二號”巡視器的大小和形狀能夠忽略，可看做質(zhì)點，故C正確；研究自行車的運動時，若只研究自行車運動的快慢，可以把自行車看做質(zhì)點，故D錯誤二、參考系請閱讀下面的漫畫材料(如圖3)，回答問題：圖3有人說我，快如閃電，疾如風(fēng)！有人說我，紋絲不動，坐如鐘！“我”是靜是動？答案靜止是相對的，運動是絕對的物體是靜止還是運動取決于所選的參考系選取的參考系不同，對同一個物體運動的描述也往往不同1選取參考系的意義：靜止是相對的，運動是絕對的要描述一個物體的運動，首先必須選定參考系，之后才能確定物體的位置、研究物體的運動對于同一個物體，選擇不同的參考系，觀察結(jié)果往往不同2.參考系的選取原則(1)參考系的選取一般由研究對象和研究對象所在的系統(tǒng)決定例如研究火車上物體的運動時，一般選取火車作為參考系；研究地面上物體的運動時，一般選取地面或相對于地面靜止的物體作為參考系(2)參考系的選取可以是任意的，但在實際問題中，參考系的選取應(yīng)以使研究問題盡可能方便、對運動的描述盡可能簡單為基本原則(3)在比較不同物體的運動時，應(yīng)選擇同一參考系例2火炬?zhèn)鬟f是各種重大體育賽事的重要環(huán)節(jié)在某次運動會火炬?zhèn)鬟f中，觀察到同一地點的旗幟和甲、乙兩火炬手所傳遞的圣火火焰如圖4所示關(guān)于甲、乙兩火炬手相對于靜止旗桿的運動情況，下列說法中正確的是()圖4A甲、乙兩火炬手一定都在向右運動B甲、乙兩火炬手一定都在向左運動C甲火炬手一定向右運動，乙火炬手一定向左運動D甲火炬手可能停止了運動，乙火炬手一定向左運動答案D解析根據(jù)旗幟的飄動情況可知風(fēng)向左吹甲火炬手所傳遞的圣火火焰向左飄，所以甲火炬手相對于旗桿可能靜止，也可能向右運動，還可能向左運動，但此時的運動速度比風(fēng)速?。灰一鹁媸炙鶄鬟f的圣火火焰向右飄，表明乙火炬手相對于旗桿一定向左運動，且運動速度比風(fēng)速大選項D正確針對訓(xùn)練2(2019漢陽一中月考)在電視連續(xù)劇西游記中，常常有“孫悟空”“騰云駕霧”的鏡頭，這通常是采用“背景拍攝法”，讓“孫悟空”站在平臺上，做著飛行的動作，在他的背后展現(xiàn)出藍(lán)天和急速飄動的白云；攝影師把人物動作和飄動的白云等一起攝入鏡頭，放映時，觀眾就感覺到“孫悟空”在“騰云駕霧”這時，觀眾所選的參考系是()A“孫悟空”B平臺C急速飄動的白云D藍(lán)天答案C三、坐標(biāo)系(1)如圖5，一輛汽車正在平直的公路上直線行駛為了描述汽車的位置及位置變化，我們需要建立什么樣的坐標(biāo)系？圖5(2)汽車轉(zhuǎn)彎時，(1)中建立的坐標(biāo)系還能描述物體的位置及位置變化嗎？如果不能，我們需要建立什么樣的坐標(biāo)系？答案(1)以起點為坐標(biāo)原點，建立一維直線坐標(biāo)系(2)不能以汽車開始轉(zhuǎn)彎時的位置為坐標(biāo)原點，建立平面坐標(biāo)系三種坐標(biāo)系的比較分類項目直線坐標(biāo)系平面坐標(biāo)系空間坐標(biāo)系適用運動物體沿直線運動時物體在某平面內(nèi)做曲線運動時物體在空間內(nèi)做曲線運動時建立方法在直線上規(guī)定原點、正方向和單位長度，就建立了直線坐標(biāo)系在平面內(nèi)畫相互垂直的x軸與y軸，即可組成平面直角坐標(biāo)系物體的位置由一對坐標(biāo)值確定在空間畫三個相互垂直的x軸、y軸和z軸，即可組成三維坐標(biāo)系物體的位置由三個坐標(biāo)值來確定應(yīng)用實例M點位置坐標(biāo)：x2mN點位置坐標(biāo)：x3m，y4mP點位置坐標(biāo)：x2m，y3m，z4m例3從高出地面2m的位置豎直向上拋出一個球，它上升4m后回落，最后小球到達(dá)地面，如圖6所示分別以地面和拋出點為原點建立坐標(biāo)系，方向均以向上為正方向，填寫下表：圖6坐標(biāo)原點的設(shè)置出發(fā)點的坐標(biāo)最高點的坐標(biāo)落地點的坐標(biāo)以地面為原點以拋出點為原點答案2m6m004m2m解析物體沿直線運動，可以在該直線上建立直線坐標(biāo)系來定量描述物體的位置，若以地面為原點，則出發(fā)點、最高點、落地點的坐標(biāo)分別為x12m，x26m，x30；若以拋出點為原點，則x10，x24m，x32m.1(質(zhì)點)(2019山西大學(xué)附中月考)下列說法中正確的是()A由于“遼寧號”航母“高大威武”，故任何情況下都不能看成質(zhì)點B戰(zhàn)斗機飛行員可以把正在甲板上手勢指揮的調(diào)度員看成一個質(zhì)點C在戰(zhàn)斗機飛行訓(xùn)練中，研究戰(zhàn)斗機的空中翻滾動作時，戰(zhàn)斗機可以看成質(zhì)點D研究“遼寧號”航母在大海中的運動軌跡時，航母可以看成質(zhì)點答案D2(質(zhì)點)(2019淇濱高中月考)下列各種情況中，可以把研究對象(加點者)看做質(zhì)點的是()A研究地球的晝夜更替B研究一列隊伍過橋的時間問題C裁判給參加比賽的藝術(shù)體操運動員的比賽打分D研究在水平推力作用下沿水平面平動的木箱答案D解析研究地球的晝夜更替時地球的形狀不能忽略，不能把地球看做質(zhì)點，A錯誤；隊伍的長度相對橋的長度不能忽略，故不能把隊伍看做質(zhì)點，B錯誤；給比賽打分時，需要研究運動員的姿勢，故不能把運動員看做質(zhì)點，C錯誤；研究在水平推力作用下沿水平面平動的木箱，每個點的運動情況相同，故木箱大小可以忽略不計，可以把木箱看做質(zhì)點，D正確3(參考系)(2019山西省實驗中學(xué)月考)如圖7所示，我國“遼寧號”航母在海軍導(dǎo)彈驅(qū)逐艦“沈陽號”、“石家莊號”和導(dǎo)彈護(hù)衛(wèi)艦“煙臺艦”、“濰坊艦”的伴隨下赴南海進(jìn)行訓(xùn)練下列說法中正確的是()圖7A“遼寧號”航母上的觀察員感覺海水向后退去，他選擇的參考系是海水B“遼寧號”航母上的觀察員感覺海水向后退去，他選擇的參考系是航母C“遼寧號”航母上的觀察員感覺其他艦沒有動，其他艦一定是靜止的D“遼寧號”航母上的觀察員感覺天空的白云沒有動，航母一定是靜止的答案B4(參考系)(2019夏津一中高一上學(xué)期期末)如圖8所示，中國海監(jiān)46船(甲)和中國海監(jiān)49船(乙)，在釣魚島領(lǐng)海內(nèi)開展例行維權(quán)巡航甲、乙兩船并排行駛，甲船上的船員看見釣魚島向東移，乙船內(nèi)的船員發(fā)現(xiàn)甲船沒有動如果以釣魚島為參考系，上述事實說明()圖8A甲船向西運動，乙船不動B乙船向西運動，甲船不動C甲船向西運動，乙船向東運動D甲、乙兩船以相等的速度都向西運動答案D5(坐標(biāo)系)一物體從O點出發(fā)，沿東偏北30的方向運動10m至A點，然后又向正南方向運動5m至B點(1)建立適當(dāng)坐標(biāo)系，描述出該物體的運動軌跡(2)根據(jù)建立的坐標(biāo)系，分別求出A、B兩點的坐標(biāo)答案(1)見解析圖(2)A(5m,5m)B(5m,0)解析(1)以O(shè)為原點，正東方向為x軸正方向，正北方向為y軸正方向，建立坐標(biāo)系，物體運動的軌跡如圖(2)兩點坐標(biāo)分別為A(5m,5m)，B(5m,0)考點一質(zhì)點1(2019招遠(yuǎn)一中月考)關(guān)于質(zhì)點，以下說法正確的是()A質(zhì)點就是很小的物體，如液滴、花粉顆粒、塵埃等B體積很大的物體一定不能看做質(zhì)點C一山路轉(zhuǎn)彎處較狹窄，司機下車實地勘察，判斷汽車是否能安全通過此時在司機看來，汽車是一個質(zhì)點D描繪航空母艦在海洋中的運動軌跡時，航空母艦可看做質(zhì)點答案D2(2018寧陽一中月考)在以下幾個奧運會比賽項目中，研究對象可視為質(zhì)點的是()A在撐桿跳高比賽中研究運動員手中的支撐桿在支撐地面過程中的轉(zhuǎn)動情況時B確定馬拉松運動員在比賽中的位置時C跆拳道比賽中研究運動員的動作時D乒乓球比賽中研究乒乓球的旋轉(zhuǎn)時答案B32018年2月22日，平昌冬奧會短道速滑男子500米決賽中，中國選手武大靖以39秒584的成績打破世界紀(jì)錄強勢奪冠，為中國代表團贏得平昌冬奧會首枚金牌，也是中國男子短道速滑隊在冬奧會上的首枚金牌下列對武大靖的研究中，能把武大靖看做質(zhì)點的是()A研究武大靖的起滑特點B研究武大靖到達(dá)終點時如何過線C研究武大靖在比賽中的運動軌跡D研究武大靖的滑冰技巧答案C解析研究武大靖的起滑特點，需要考慮起滑姿態(tài)，不能看做質(zhì)點，故A錯誤；研究武大靖到達(dá)終點時如何過線，也需要考慮姿態(tài)，不能看做質(zhì)點，故B錯誤；研究武大靖在比賽中的運動軌跡時，武大靖的大小、形狀可以忽略，可以將武大靖看做質(zhì)點，故C正確；研究武大靖的滑冰技巧，需要考慮姿態(tài)，不能看做質(zhì)點，故D錯誤4(多選)(2018揚州市期末)如圖1所示，“神舟十號”飛船發(fā)射升空后，經(jīng)多次變軌與“天宮一號”目標(biāo)飛行器在距地面343km高處成功交會對接，下列所述情況中，運載火箭或組合體可以看做質(zhì)點的是()圖1A確定火箭升空約150s時距地面的高度B分析助推器與火箭的分離過程時C研究“神舟十號”與“天宮一號”的交會對接過程D研究“神舟十號”與“天宮一號”的組合體在距地面343km高處繞地球飛行的軌跡答案AD解析確定火箭距地面的高度時，其形狀和大小可以忽略；分析助推器與火箭的分離過程以及“神舟十號”與“天宮一號”的交會對接過程時，其形狀和大小不能忽略；研究組合體在距地面343km高處繞地球飛行的軌跡時，其形狀和大小可以忽略故選項A、D正確5具有完全知識產(chǎn)權(quán)的中國標(biāo)準(zhǔn)動車組“復(fù)興號”的高度從“和諧號”的3700mm增高到4050mm，單車長伸展到25m，下列說法正確的是()A“復(fù)興號”體積太大，不能看成質(zhì)點，乘客可看成質(zhì)點，因為他體積小B“復(fù)興號”在運行時任何情況下都不能看成質(zhì)點，因為車輪在轉(zhuǎn)動C研究“復(fù)興號”在彎道處有無翻車危險時，可將它看成質(zhì)點D計算“復(fù)興號”從北京南站到上海虹橋站的運行時間時，可將它看成質(zhì)點答案D解析當(dāng)物體的大小和形狀對所研究問題的影響可忽略不計時，物體可以看成質(zhì)點，所以能不能看成質(zhì)點和物體的大小無關(guān)，而是和研究的問題有關(guān)，故A、B錯誤；研究“復(fù)興號”在彎道處有無翻車危險時，“復(fù)興號”列車的大小和形狀是不能忽略的，所以不能把它看成質(zhì)點，故C錯誤；計算“復(fù)興號”從北京南站到上海虹橋站的運行時間時，由于不需要考慮它的形狀、大小，所以可將它看成質(zhì)點，故D正確6從波蘭中部城市羅茲往返四川成都的直達(dá)火車線路“蓉歐快鐵”開通于2013年，全長9826公里，全程行車時間約為13天，比歷時40至50天的海路運輸快許多關(guān)于“蓉歐快鐵”，下列說法正確的是()A班列長度太大，質(zhì)量太大，任何時候都不能看成質(zhì)點B研究“蓉歐快鐵”線路上的班列行程時，可以將班列看成質(zhì)點C分析班列通過阿拉山口的時間時，可以將班列看成質(zhì)點D只要班列處于運動狀態(tài)，就可以看成質(zhì)點答案B考點二參考系7.(2019長春外國語學(xué)校月考)刻舟求劍的故事家喻戶曉，如圖2所示，“舟已行矣，而劍不行”這句話所選用的參考系是()圖2A舟B舟上的人C地面D流動的水答案C8.中國是掌握空中加油技術(shù)的少數(shù)國家之一，如圖3是我國自行研制的第三代戰(zhàn)斗機“殲10”在空中加油的情景，以哪個物體為參考系，可以認(rèn)為加油機是運動的()圖3A“殲10”戰(zhàn)斗機B地面上的房屋C加油機中的飛行員D“殲10”戰(zhàn)斗機中的飛行員答案B解析加油機相對于“殲10”戰(zhàn)斗機位置不變，以“殲10”戰(zhàn)斗機為參考系，加油機是靜止的，故A錯誤；加油機相對于地面上的房屋位置不斷變化，以地面上的房屋為參考系，加油機是運動的，故B正確；加油機相對于加油機中的飛行員位置不變，以加油機中的飛行員為參考系，加油機是靜止的，故C錯誤；以“殲10”戰(zhàn)斗機中的飛行員為參考系，加油機相對于“殲10”戰(zhàn)斗機中的飛行員位置不變，加油機是靜止的，故D錯誤9.Tomahawk四輪摩托跑車的時速可超過300km/h，如圖4為攝影師利用“追拍”攝影法拍攝的Tomahawk四輪摩托跑車飛馳的照片，從照片上可以看出攝影師拍攝時選擇的參考系是()圖4A大地B樹木C四輪摩托跑車D公路答案C解析“追拍法”是跟蹤運動的物體，將運動的物體看成是靜止的，該圖片是運動的四輪摩托跑車被攝影師當(dāng)成靜止的，而用鏡頭跟蹤，故參考系是四輪摩托跑車，選項C正確10.國際泳聯(lián)跳水大獎賽馬來西亞站，我國跳水“夢之隊”持續(xù)神奇表現(xiàn)，如圖5所示為運動員陳艾森、張雁全在男子雙人十米臺比賽中的瞬間，則下列說法正確的是()圖5A教練為了研究兩人的技術(shù)動作，可將兩人視為質(zhì)點B運動員在下落過程中，以運動員為參考系，水面是靜止的C陳艾森感覺張雁全是靜止的D觀眾觀看兩人比賽時，可將兩人視為質(zhì)點答案C11.(多選)(2019寧夏育才中學(xué)高一第一學(xué)期期末)在“金星凌日”的精彩天象中，觀察到太陽表面上有顆小黑點緩慢走過，持續(xù)時間達(dá)六個半小時，那便是金星，如圖6所示，下列說法正確的是()圖6A地球在金星與太陽之間B觀測“金星凌日”時可將太陽看成質(zhì)點C以太陽為參考系，地球是運動的D以太陽為參考系，金星是運動的答案CD解析金星通過太陽和地球之間時，我們才會看到“金星凌日”，選項A錯誤；因為太陽的大小對所研究問題的影響起著至關(guān)重要的作用，所以觀測“金星凌日”時不能將太陽看成質(zhì)點，選項B錯誤；以太陽為參考系，金星和地球都是運動的，選項C、D正確12.(多選)(2019玉門一中月考)如圖7所示，甲、乙、丙3人各乘不同的熱氣球，甲看到樓房勻速上升，乙看到甲勻速上升，甲看到丙勻速上升，丙看到乙勻速下降那么，從地面上看甲、乙、丙的運動可能是()圖7A甲、乙勻速下降，且v乙v甲，丙停在空中B甲、乙勻速下降，且v乙v甲，丙勻速上升C甲、乙勻速下降，且v乙v甲，丙勻速下降，且v丙v甲D甲、乙勻速下降，且v乙v甲，丙勻速下降，且v丙v甲答案AC13(2019重慶一中期中考試)太陽從東邊升起，西邊落下，是地球上的自然現(xiàn)象但在某些條件下，在緯度較高地區(qū)上空飛行的飛機上，旅客可以看到太陽從西邊升起的奇妙現(xiàn)象要看到這一現(xiàn)象需滿足的條件是()A時間必須是在清晨，飛機正在由東向西飛行，飛機的速度必須較大B時間必須是