高中物理必修一第一章知识总结及习题讲解.docVIP

第一章运动的描述 第一节 质点、参考系和坐标系 物体的空间位置随时间的变化，称为机械运动，简称运动。按物体上各部分的运动情况是否相同可以将运动分为平动（物体上各点的运动情况都相同）和转动（物体上各点以某一点为轴运动）；按照物体的运动轨迹又可以将运动分为直线运动和曲线运动。在物理学中，研究物体做机械运动规律的分支叫做力学。 为了描述物体的运动，我们首先要来学习几个相关的概念。 （一）物体和质点 “质点”的引入：自然界中大多数物体的运动是比较复杂的。比如：鸽子在天空中飞翔时，身体各部分的运动情况并不一样，身体向前飞行时，翅膀还在上下拍动；人在向前奔跑的时候，不仅躯干在向前运动，手臂也在前后摆动。要准确地描述这些物体的运动显得比较困难。但我们一定要将物体各部分运动情况都描述清楚吗？不一定。当我们要研究鸽子或人的运动快慢的时候，可以忽略翅膀和手臂的运动，将它们“浓缩”为一个只有质量没有形状和大小的点，而这对我们所要研究的问题并没有太大的影响。为了使研究的问题简化，可以，将物体看成一个只有质量而没有大小和形状的点。 1．质点：用来代替物体的有质量而没有形状和大小的点。 2．质点是一个理想模型，实际并不存在。但不同于几何中的点。 3．视作质点的条件：物体的大小和形状对所研究的问题的影响可忽略不计。 例1：在下述问题中，能够把研究对象当作质点的是（ ） A．研究地球绕太阳公转一周所需的时间 B．研究地球的自转运动 C．研究在平直公路上飞驰的汽车的速度 D．研究火车通过长江大桥所需的时间 E．正在进行花样溜冰的运动员 F．研究比赛时乒乓球的旋转 例2：下列关于质点的说法中，正确的是（ ） A．只要是体积很小的物体都可看成质点 B．只要是质量很小的物体都可看成质点 C．只有低速运动的物体才可看成质点，高速运动的物体不可看做质点 D．由于所研究的问题不同，同一物体有时可以看做质点，有时不能看做质点 注意：⑴物体能否看作质点不是看物体的大小，而是要根据具体的问题来确定。（学生举例） ⑵“质点”不是几何中的点。 1 （二）参考系 “参考系”的引入：平常，我们看到房屋、树木是静止的，但汽车里的乘客却发现路边的房屋、树木是 向后退的。为什么人们的看法会存在这样的差异呢？ 地面上的人以地面为标准，房屋、树木相对于地面静止；乘客以汽车为标准，房屋、树木相对于汽车后退。上述事例说明：运动具有相对性。所以，要描述一个物体的运动首先必须选定某个其他物体做参考，我们称这个物体为参考系（“参考系”是“参照物”的科学名称）。 1．定义：为了描述一个物体的运动而选定的用来作为参考的物体。 对于同一物体，选取的参考系不同，物体的运动情况也可能不同。 2．参考系的选择 参考系的选择理论上是任意的，但在实际问题中，应以研究问题方便为原则，常取地面为参考系。 注意：1)研究地面物体的运动，一般以地面为参考系； 2)研究月亮或人造卫星的运动，应选取地球为参考系； 3)研究行星的运动，应选取太阳为参考系。 例：甲、乙、丙三架观光电梯，甲中乘客看一高楼在向下运动；乙中乘客看甲在向下运动；丙中乘客看甲、乙都在向上运动，由此可判断这三架电梯相对于地面的运动情况可能是（） A．甲向下、乙向下、丙向下 B．甲向下、乙向下、丙向上 C．甲向上、乙向上、丙向上 D．甲向上、乙向上、丙向下 过渡：一般说来，为了定量地描述物体的位置变化，需要在参考系上建立适当的坐标系，用坐标值来表示物体的位置。 （三）坐标系 1)如果物体在一直线上运动（即在一维空间运动），则需建立直线坐标系，（例如汽车在平直的公路上行驶）； 2)如果物体在一平面2 坐标系的三要素：原点，正方向，单位长度 例、如图1－1－1所示，物体沿x轴做直线运动，从A点运动到B点．由图判断A点坐标、B点坐标和走过的路程． (四)知识总结 一、质点 1.定义：用来代替物体的有质量的点（是理想化模型） 2.物体可看成质点的条件：物体的大小和形状对研究物体的影响可忽略 例如：平动，转动。质量很小，体积很小的物体 3.质点：.一个物体是否可以视为质点，要具体情况具体分析. (1)平动的物体可以视为质点.所谓平动，就是物体运动时，其上任一点的运动与整体的运动有完全相同的特点，如水平传送带上的物体随传送带的运动. (2)有转动，但相对平动而言可以忽略时，也可以把物体视为质点.如汽车在运动时，虽然车轮有转动，但我们关心的是车辆整体运动的快慢，故汽车可以看成质点. (3)物体的大小、形状对所研究问题影响可以忽略不计时，可视物体为质点.如地球是足够大的物体，但地球绕太阳公转时，地球的大小就变成次要因素，我们完全可以把地球当做质点看待.当然，在研究地球自转