2018-2019高中物理 第一章 運動的描述 第一節(jié) 認識運動學案 粵教版必修1.doc

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第一節(jié)　認識運動 [學習目標] 1.知道參考系，知道運動具有相對性.2.理解質點的概念，知道質點是一種理想化模型.3.理解物體看做質點的條件，會判斷物體是否可以看做質點. 一、參考系 1.機械運動：物體在空間的位置發(fā)生了變化，稱為機械運動. 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，觀察結果可以不同(填“可以不同”或“一定相同”). 二、質點 1.質點：在研究物體運動的過程中，如果物體的大小和形狀在所研究問題中可以忽略，我們就可以把物體簡化為一個點，認為物體的質量都集中在這個點上，這個點稱為質點. 2.把物體看成質點的條件：物體的大小和形狀對所研究的問題沒有影響或影響很小. 3.理想化模型：在物理學中，抓住問題的主要因素，忽略次要因素，建立理想化的模型，是經(jīng)常采用的一種科學研究方法.質點是一個理想化的物理模型. 1.判斷下列說法的正誤. (1)參考系可任意選取，對同一運動，選擇不同的參考系觀察的結果一定相同.() (2)只有體積很小的物體才可以看做質點，體積較大的物體不能看做質點.() (3)乒乓球很小，可以看成質點；但地球比較大，一定不能看成質點.() (4)質點是一個理想化模型，實際上是存在的.() 2.如圖1是某次日全食時的美妙景象，在觀測日全食時 (填“能”或“不能”)將月球看成質點；月球繞地球轉動，這是以 (填“太陽”“地球”或“月球”)為參考系來描述的. 圖1 答案　不能　地球 【考點】對質點的理解　參考系 【題點】質點的實例判斷　參考系的選取與物體運動的判斷 一、參考系 請閱讀圖2中的漫畫材料，回答問題： 圖2 有人說我，快如閃電，疾如風！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，觀察結果往往不同. 2.參考系的選取原則 (1)對物體運動的描述盡可能簡單. (2)一般地，根據(jù)研究對象所在的系統(tǒng)來選取，當研究地面上物體的運動時，常選地面或相對于地面靜止的物體作為參考系. 例1　觀察圖3中的煙和小旗，關于甲、乙兩車相對于房子的運動情況，下列說法正確的是(　　) 圖3 A.甲、乙兩車一定向左運動 B.甲、乙兩車一定向右運動 C.甲車可能運動，乙車向右運動 D.甲車可能靜止，乙車向左運動 答案　D 解析　題圖中房子相對于地面是靜止的，由煙囪冒出的煙向左飄，可知此時風向向左(相對于地面而言).甲車上的小旗向左飄，則有三種可能的情況：一是甲車不動，風把小旗向左吹；二是甲車向右運動，風相對甲車向左，風把小旗向左吹；三是甲車向左運動但速度小于風速，因此風仍能把小旗向左吹.對于乙車，則只有乙車向左運動并且速度大于風速時，才能使小旗向右飄.故只有選項D正確. 【考點】參考系 【題點】參考系的選取與物體運動的判斷 針對訓練1　(多選)下列關于運動的描述中，敘述正確的是(　　) A.詩句“臥看滿天云不動，不知云與我俱東” 中“云與我俱東”是以船為參考系的 B. “明月松間照，清泉石上流”，是以山石為參考系的 C.“太陽東升西落”，是以太陽為參考系的 D.升國旗時，觀察到國旗冉冉升起，是以旗桿為參考系的 答案　BD 【考點】參考系 【題點】參考系的選取與物體運動的判斷 二、質點 (1)中國名將劉虹在2016年里約奧運會田徑女子20公里競走決賽中奪得冠軍.教練在研究劉虹的擺臂和步幅對速度的影響時，能否把她看成一個“點”？若研究劉虹全程的速度變化時，能否把她看成一個“點”？ (2)小偉在研究火車由北京開往廣州所用時間時，能否把火車看成一個“點”？如果研究火車通過一架鐵路橋的時間，能否把火車看成一個“點”？ 答案　(1)不能　能　(2)能　不能  1.質點的特點 (1)質點具有質量，與幾何中的“點”有本質的區(qū)別. (2)質點是為了研究問題方便而對實際物體的科學抽象，是一種理想化的物理模型，實際上并不存在. 2.可將物體看成質點的幾種情況 例2　觀察圖4所示四幅圖，對圖中各運動物體的描述正確的是(　　) 圖4 A.圖①中研究投出的籃球運動路徑時不能將籃球看成質點 B.圖②中觀眾欣賞體操表演時不能將運動員看成質點 C.圖③中研究地球繞太陽公轉時不能將地球看成質點 D.圖④中研究子彈頭射穿蘋果的時間時可將子彈看成質點 答案　B 解析　在研究籃球的運動路徑和地球繞太陽公轉時，籃球和地球的大小是次要因素，可以將其看成質點，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、形狀不能被忽略，不能看成質點，綜上所述應選擇B. 【考點】對質點的理解 【題點】質點的實例判斷 物體能否看做質點是由問題的性質決定，與物體的大小無關. 針對訓練2　關于質點，下列說法中正確的是(　　) A.體積很小的物體總可以看成質點，體積較大的物體有時也能看成質點 B.分析香蕉球(旋轉的足球)的軌跡彎曲的成因時，可以把足球看成質點 C.研究運動員跨欄時的動作時，可以把運動員看成質點 D.質點是為了突出問題的主要因素，忽略次要因素而建立的理想化模型 答案　D 解析　物體看成質點的條件是物體的形狀和大小對所研究的問題沒有影響或影響很小，與物體大小無關，所以A錯誤，D正確；研究香蕉球的軌跡彎曲的成因時，足球各部分的運動情況不同，所以不能把足球看成質點，B錯誤；研究跨欄運動員動作時，不能將運動員看成質點，C錯誤. 【考點】對質點的理解 【題點】質點實例分析 1.(參考系的選取與物體運動的判斷)中國是掌握空中加油技術的少數(shù)國家之一，如圖5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，以下列哪個物體為參考系，可以認為加油機是運動的(　　) 圖5 A.“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)斗機里的飛行員 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)斗機里的飛行員為參考系，加油機相對于“殲－10”戰(zhàn)斗機里的飛行員位置不變，加油機是靜止的，故D錯誤. 【考點】參考系 【題點】參考系的選取與物體運動的判斷 2.(參考系的判斷)下列詩句描繪的情景中，以流水為參考系的是(　　) A.人在橋上走，橋流水不流 B.飛流直下三千尺，疑是銀河落九天 C.白日依山盡，黃河入海流 D.孤帆遠影碧空盡，唯見長江天際流 答案　A 解析　人在橋上走，橋流水不流，這是以水作為參考系的，選項A正確；飛流直下三千尺，疑是銀河落九天，是以地面為參考系的，選項B錯誤；白日依山盡，黃河入海流，是以河岸為參考系的，選項C錯誤；孤帆遠影碧空盡，唯見長江天際流，是以河岸為參考系的，選項D錯誤. 【考點】參考系 【題點】參考系的選取 3.(質點概念的理解)下列關于質點的說法正確的是(　　) A.只有質量很小的物體才可以看成質點 B.若物體運動得很快，就一定不可以把物體看成質點 C.質點是把物體抽象成有質量而沒有大小的點 D.旋轉的物體，肯定不能看成質點 答案　C 解析　質量很大的物體也可以看成質點，如研究地球繞太陽公轉時的地球可以看成質點，故A錯誤；能否看成質點與物體的速度無關，要看所研究問題的性質，看物體的形狀和大小在所研究的問題中是否可以忽略，故B錯誤；質點是只計質量，不計大小、形狀的一個幾何點，是實際物體在一定條件下的科學抽象，故C正確；旋轉的物體若轉動是次要因素，只考慮平動效果時，物體可以看成質點，如研究地球繞太陽公轉時，地球雖然在自轉，但地球可以看成質點，故D錯誤. 【考點】對質點的理解 【題點】能否看成質點的條件 4.(質點的實例判斷)(多選)下列說法中正確的是(　　) A.體操運動員在做單臂大回環(huán)時，該運動員可以看成質點 B.研究“嫦娥三號”的奔月路線時，“嫦娥三號”可以看成質點 C.研究地球的自轉時，可以把地球看成質點 D.選萬噸貨輪為研究對象，確定它在航行過程中某時刻的位置，萬噸貨輪可以看成質點 答案　BD 解析　體操運動員在做單臂大回環(huán)時，看的是運動員的動作是否標準，所以此時運動員的形狀不能忽略，不能看成質點，故A錯誤；奔月路線只需考慮“嫦娥三號”的位置，形狀和大小對所研究的問題幾乎無影響，因此可視為質點，故B正確；研究地球的自轉時，地球是不能看成質點的，否則就沒有自轉可言了，故C錯誤；萬噸貨輪相對大海來說，是很小的，所以確定它在航行過程中某時刻的位置時，萬噸貨輪可以看成質點，故D正確. 【考點】對質點的理解 【題點】質點的實例判斷 實際存在的物體都有一定的形狀和大小. 突出現(xiàn)象中的主要因素，忽略次要因素，建立起理想的“物理模型”是研究物理問題的一個重要方法.質點是一個理想化模型，嚴格意義上的有質量的點實際是不存在的，質點就是對實際物體的近似.所謂“理想化”，就是指它沒有大小、形狀、卻具有物體的全部質量，是一種科學抽象；說它是模型，是因為它可以代表原來的真實物體，在空間占一定位置. “質點”是科學抽象的模型，具有質量，同時占有空間，而幾何中的點僅表示在空間的位置. 在物理學的研究中，“理想模型”的建立，具有十分重要的意義.引入“理想模型”，可以使問題的處理大為簡化而又不會發(fā)生大的偏差，在現(xiàn)實世界中，有許多實際的事物與這種“理想模型”十分接近，在一定條件下，作為一種近似，可以把實際事物當作“理想模型”來處理，即可以將研究“理想模型”的結果直接地應用于實際事物.例如：在研究地球繞太陽公轉的運動時，由于地球的直徑(約1.3104 km)比地球和太陽之間的距離(約1.5108 km)小得多，地球上各點相對于太陽的運動可以看做是相同的，即地球的形狀、大小可以忽略不計，在這種情況下，就可以直接把地球當作一個“質點”來處理. 典題1　下列關于質點的說法正確的是(　　) A.質點是一個理想化模型，實際上并不存在，所以，引入這個概念沒有多大意義 B.體積很小的物體都可以看成是質點，而體積較大的物體一定不能看成質點 C.只要物體運動不是很快，就可以把物體看成質點 D.物體的大小和形狀對所研究問題的影響可以忽略時，可以將物體看成質點 答案　D 解析　質點是理想化模型，實際上不存在，但在研究問題時可以把體積很龐大的物體看成一個點，這有利于問題的研究，故A錯誤；體積很小的物體不一定都可以看成質點，故B錯誤；物體能否看成質點主要是看物體的大小和形狀對所研究問題的影響是否可以忽略，與物體的運動快慢沒有關系，所以C錯誤，D正確. 典題2　如圖6所示，研究下列現(xiàn)象時，涉及到的括號中的物體可看成質點的是(　　) 圖6 A.研究(地球)繞太陽公轉的時間 B.研究(撬棒)用力大小與支點的位置關系 C.研究旋轉的(乒乓球)旋轉方向 D.研究旋轉的(電扇扇葉)所受阻力大小的影響因素 答案　A 解析　當物體的大小和形狀在所研究的問題中能忽略時，物體就可以看成質點.研究地球繞太陽公轉的時間時，地球的形狀和大小可以忽略，地球可以看成質點，故A正確；研究撬棒用力大小與支點的位置關系時，撬棒的大小和形狀不能忽略，不能看成質點，故B錯誤；研究旋轉的乒乓球時，乒乓球的大小和形狀不能忽略，不能看成質點，故C錯誤；研究旋轉的電扇扇葉時，扇葉的大小和形狀不能忽略，不能看成質點，故D錯誤. 選擇題 考點一　參考系 1.下列說法中正確的是(　　) A.被選做參考系的物體是假定不動的 B.一乘客在車廂內走動的時候，他就說車是運動的 C.研究地面上物體的運動，必須選取地面為參考系 D.物體運動的軌跡是直線還是曲線，與參考系的選取無關 答案　A 解析　自然界中的一切物體都處在永恒的運動中，被選做參考系的物體只是被假定不動，所以選項A正確.物體是運動還是靜止，是相對于參考系而言的，在車廂內走動的人，在沒有明確參考系之前就說車是運動的是錯誤的，所以選項B錯誤.研究物體的運動時，參考系是可以任意選取的(但不能選研究對象本身為參考系)，所以選項C錯誤.同一物體的運動，選擇不同的參考系所觀察到的軌跡可能不同，D錯誤. 【考點】參考系 【題點】參考系的理解 2.如圖1所示，飛行員跳傘后飛機上的其他飛行員(甲)和地面上的人(乙)觀察跳傘飛行員的運動后，引發(fā)了對跳傘飛行員運動狀況的爭論，下列說法正確的是(　　) 圖1 A.甲、乙兩人的說法中必有一個是錯誤的 B.他們的爭論是由于選擇的參考系不同而引起的 C.研究物體的運動時不一定要選擇參考系 D.參考系只能是相對于地面靜止的物體 答案　B 解析　甲、乙兩人的爭論是由于選擇的參考系不同而引起的，A錯，B對；研究物體的運動一定要選擇參考系，C錯；參考系的選擇具有任意性，D錯. 【考點】參考系 【題點】參考系的選取與物體運動的判斷 3.下列語句中加點部分描繪的運動情景，可以選取山為參考系的是(　　) A.兩岸猿聲啼不住，輕舟已過萬重山 B.小小竹排江中游，巍巍青山兩岸走 C.滿眼風波多閃灼，看山恰似走來迎 D.兩岸青山相對出，孤帆一片日邊來 答案　A 解析　“兩岸猿聲啼不住，輕舟已過萬重山”是以山為參考系的，A正確；“巍巍青山兩岸走”是以竹排為參考系的，選項B錯誤；“看山恰似走來迎”，意思是說山在向船運動，所以選擇的參考系為船，C錯誤；“兩岸青山相對出”，是以帆船為參考系的，D錯誤. 【考點】參考系 【題點】參考系的選取與物體運動的判斷 4.我們描述某個物體的運動時，總是相對于一定的參考系而言的，下列說法正確的是(　　) A.我們說“太陽東升西落”，是以地球為參考系的 B.我們說“地球圍繞太陽轉”，是以地球為參考系的 C.我們說“同步衛(wèi)星在高空靜止不動”，是以太陽為參考系的 D.坐在火車上的乘客看到鐵路旁的樹木、電線桿迎面向他飛奔而來，乘客是以地面為參考系的 答案　A 解析　“太陽東升西落”是相對于我們居住的地球而言的，是以地球為參考系的，所以A正確；“地球圍繞太陽轉”是以太陽為參考系的，所以B錯誤；“同步衛(wèi)星在高空靜止不動”是相對于地球而言的，是以地球為參考系的，所以C錯誤；火車上的乘客看到鐵路旁的樹木、電線桿迎面向他飛奔而來，是以火車或他自己為參考系的，所以D錯誤. 【考點】參考系 【題點】參考系的選取與物體運動的判斷 5.Tomahawk四輪摩托跑車的時速可超過300 km/h，如圖2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2 A.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，將運動的物體看做是靜止的，該圖片是運動的四輪摩托跑車被攝影師當做靜止的，而用鏡頭跟蹤，故參考系是四輪摩托跑車.選項C正確. 【考點】參考系 【題點】參考系的選取與物體運動的判斷 6.如圖3所示為A、B、C三列火車在一個車站的情景，A車上的乘客看到B車向東運動，B車上的乘客看到C車和站臺都向東運動，C車上的乘客看到A車向西運動.站臺上的人看A、B、C三列火車的運動正確的是(　　) 圖3 A.A車向西運動 B.B車向東運動 C.C車一定是靜止的 D.C車一定向西運動 答案　A 解析　由B車上的乘客看到站臺向東運動，可判斷B車向西運動；由A車上的乘客看到B車向東運動，說明A車也向西運動且速度大于B車速度；C車上的乘客看到A車向西運動，則C車有三種運動情況：C車可能靜止，可能向東運動，也可能向西運動但速度比A、B的速度都小. 【考點】參考系 【題點】參考系的選取與物體運動的判斷 考點二　質點 7.下列關于質點的理解與判斷的說法中正確的是(　　) A.體積小的物體都能看成質點 B.質量巨大的物體都不能看成質點 C.研究“神十一”的軌跡時，“神十一”可以看成質點 D.研究“神十一”和“天宮二號”自動交會對接過程時，“神十一”和“天宮二號”可以看成質點 答案　C 解析　物體體積雖小，但其體積對所研究問題的影響不能忽略時，物體不能看成質點，A錯誤；質量巨大但形狀和體積對所研究問題無影響或影響可忽略不計時，可視為質點，B錯誤；研究運動路線只需考慮“神十一”的位置，形狀和大小對所研究問題幾乎無影響，可視為質點，C正確；“神十一”和“天宮二號”自動交會對接過程時，要準確知道兩對接結構的準確位置及其位置關系，故此時“神十一”和“天宮二號”不能看成質點，D錯誤. 【考點】對質點的理解 【題點】對質點的理解及實例分析 8.2016年第31屆夏季奧運會在巴西的里約熱內盧成功舉行.下列比賽中可把研究對象看成質點的是(　　) A.研究蘇炳添在百米跑比賽時的起跑技術 B.研究乒乓球男子單打冠軍馬龍的發(fā)球動作 C.研究女子3 m板冠軍施廷懋的跳水動作 D.研究女子50 m步槍三次比賽中杜麗射出的子彈軌跡 答案　D 解析　研究蘇炳添在百米跑比賽時的起跑技術時，不能忽略其大小，不能看成質點.同理，研究乒乓球男子單打冠軍馬龍的發(fā)球動作和研究女子3 m板冠軍施廷懋的跳水動作時，也不能將其看成質點.研究女子50 m步槍三次比賽中杜麗射出的子彈軌跡時，可將子彈看成質點，D項正確. 【考點】對質點的理解 【題點】質點的實例判斷 9.在研究下列問題時，可以把汽車看成質點的是(　　) A.研究汽車通過一座橋梁所用時間 B.研究人在汽車上的位置 C.研究汽車在上坡時有無翻倒的危險 D.計算汽車從南京開往上海的時間 答案　D 【考點】對質點的理解 【題點】質點的實例判斷 10.(多選)在下列哪些情況下可以將物體看成質點(　　) A.研究某學生騎車回校的速度 B.對某學生騎車姿勢進行生理學分析 C.研究火星探測器從地球到火星的飛行軌跡 D.研究火星探測器降落火星后如何探測火星的表面 答案　AC 解析　研究學生的騎車速度或探測器的飛行軌跡時，其大小和形狀的影響可以忽略不計，故可以看成質點；但當研究學生的騎車姿勢時，學生的身軀和四肢就構成了研究的對象，故不能把學生看成質點，選項B錯誤；當火星探測器在火星表面探測時，探測器的動作直接影響探測的效果，所以不能把探測器看成質點，故D錯誤. 【考點】對質點的理解 【題點】質點的實例分析 11.(多選)下列有關質點的說法中，正確的是(　　) A.研究嫦娥三號圍繞月球運動的軌跡時，可將嫦娥三號看做質點 B.研究4100 m接力賽運動員交接棒的過程時，可以將運動員看做質點 C.用GPS定位系統(tǒng)確定正在月球上考察的“玉兔號”月球車的位置時，月球車可看做質點 D.研究子彈穿過一張薄紙所需的時間時，可以把子彈看做質點 答案　AC 解析　嫦娥三號的大小與其軌道的長度相比可忽略，故能看做質點，故A對；若把運動員看做質點，無法研究其交接棒時的動作，故B錯；在確定月球車的位置時，月球車的大小、形狀對所研究問題沒有影響，可看做質點，故C對；研究子彈穿過一張薄紙所需的時間時，子彈的長度比紙的厚度大許多，不能忽略其長度，所以不能看做質點，故D錯. 【考點】對質點的理解 【題點】質點的實例分析