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1、第一章 运动的描述1、质点 参考系和坐标系在我们的生活中可以看到各种各样的运动：运动是一切物体的固有属性，是物体的存在形式，宇宙中的一切，大到天体，小到分子、原子、都处在永恒的运动中。物体的空间位置随时间的变化，是自然界中最简单、最基本的运动形态，称为机械运动。我们如何描述一个运动的物体？一、物体和质点例:飞机和火车在城市之间飞行与运行。思考：我们是否需要考虑飞机本身的大小以及火车车厢的颤动？我们已经很自然的忽略某些次要因素（如形状、大小），只关心主要的方面。在某些情况下，我们将物体简化为一个有质量的点,称为质点。质点是一种理想模型。（理想模型是为了便于研究而建立的一种高度抽象的理想客体。实际
2、的物体都是具有多种属性的，例如固体具有一定的形状、体积和内部结构，具有一定的质量等。但是，当我们针对某种目的，从某种角度对某一物体进行研究时，有许多对研究问题没有直接关系的属性和作用却可以忽略不计。理想模型实际并不存在。）忽略次要因素：形状、大小等 突出主要因素：具有质量（本质属性）不是所有的物体都能够看做质点，如何判断物体是否能够看做质点？几点说明:1、物理各点的运动情况相同（平动）时，可以看作质点，一般研究物体的转动时不能把物体看作质点。2、物体有转动，但物体的转动不是我们所研究的主要问题时，物体的本身大小和形状已变成了次要因素，物体可以看作质点。3、物体本身的大小对所研究的问题不能忽略时
3、，不能把物体看作质点。4、物体能否看作质点，取决于它的形状和大小在所研究的问题中是否可以忽略不计，而跟物体自身体积的大小，质量的多少和运动速度的大小无关。5、一个物体能否看作质点取决于所研究问题的性质，即使同一个物体在研究问题不同时，有的情况下可以看作质点，而有的情况下不可以看作质点。1 下列关于质点的说法，正确的是 （）A顺水漂流的小船可以视为质点 B研究火车通过路旁一根电线杆时，火车可以看做质点 C研究奥运会乒乓球运动员打出的弧圈球时不能把乒乓球看做质点 D研究奥运会跳水运动员跳水动作时，不能将运动员看做质点解析 顺水漂流的小船各点的运动情况一致，是平动的物体，可视为质点，A对 研究火车通
4、过路旁的一根电线杆时，火车的长度不能忽略，火车不能看做质点，故B错误 研究旋转多变的乒乓球的弧圈运动时，乒乓球的大小不能忽略，乒乓球不能看做质点，故C正确 研究运动员的跳水动作时，要研究转体和翻滚等高难动作，也不能看做质点，故D正确 答案 ACD2 关于质点，下列说法正确的是 （）A质点就是一个体积很小的小球 B只有很小的物体才能被视为质点 C质点不是实际存在的物体，只是一种理想模型 D大的物体有时也可以被视为质点解析 质点不是实际存在的物体，更不是小球，是实际物体的近似，是理想模型；不一定小的物体才可以被视为质点，如地球很大，但在研究地球公转时可将其视为质点 答案 C D二、参考系 运动的相
5、对性：描述运动要寻找参考物体。定义：见教材特点：（1）选择的任意性（一般选择地球和相对于地球静止的物体）。（2）对不同参考系，运动可能不同。关于参考系的进一步理解关于参考系的进一步理解1 1运动和静止的相对性运动和静止的相对性(1)(1)对一个物体运动情况的描述，取决于所选的参考系，对一个物体运动情况的描述，取决于所选的参考系，选取的参考系不同，对同一个物体运动的描述也不同选取的参考系不同，对同一个物体运动的描述也不同例如，司机开着车行驶在高速公路上，以车为参考系，例如，司机开着车行驶在高速公路上，以车为参考系，司机是静止的；以路面为参考系，司机是运动的司机是静止的；以路面为参考系，司机是运动
6、的(2)(2)相对静止：如果两个物体运动的快慢相同，运动的相对静止：如果两个物体运动的快慢相同，运动的方向也相同，我们就说这两个物体是相对静止的方向也相同，我们就说这两个物体是相对静止的例如，肩并肩一起行走的两个人就是相对静止的例如，肩并肩一起行走的两个人就是相对静止的(3)(3)平时人们所说的静止的物体，都是指相对静止，绝平时人们所说的静止的物体，都是指相对静止，绝对静止是没有的对静止是没有的2 2选取参考系的原则选取参考系的原则(1)(1)选取参考系一般应根据研究对象和研究对象所在的选取参考系一般应根据研究对象和研究对象所在的系统来决定例如，研究火车上物体的运动情况，一般选系统来决定例如，
7、研究火车上物体的运动情况，一般选取火车作为参考系；研究地面上物体的运动时，常选取地取火车作为参考系；研究地面上物体的运动时，常选取地面或相对地面静止的物体作为参考系选择地面为参考系面或相对地面静止的物体作为参考系选择地面为参考系时，参考系常可以略去不提，如时，参考系常可以略去不提，如“汽车运动了汽车运动了”，就不必，就不必说成说成“汽车相对地面运动了汽车相对地面运动了”(2)(2)参考系的选取可以是任意的在实际问题中，参考参考系的选取可以是任意的在实际问题中，参考系的选取以研究问题方便、对运动的描述尽可能简单为基系的选取以研究问题方便、对运动的描述尽可能简单为基本原则本原则诗境中的相对运动：襄
8、邑道中 陈与义（南宋）飞花两岸照船红，百里榆堤半日风。卧看满天云不动，不知云与我俱东。1 1.下列说法中与人们的日常习惯相吻合的是下列说法中与人们的日常习惯相吻合的是()A A测量三楼内日光灯的高度，选择三楼地板为参考系测量三楼内日光灯的高度，选择三楼地板为参考系B B测量井的深度，以井底为参考系，井深为测量井的深度，以井底为参考系，井深为0 0米米C C以卡车司机为参考系，卡车总是静止的以卡车司机为参考系，卡车总是静止的D D以路边的房屋为参考系判断自己是否运动以路边的房屋为参考系判断自己是否运动【解析】在解本】在解本题时题时很多同学受生活很多同学受生活习惯习惯的影响，的影响，往往往往错误错
9、误地地认为认为参考系只能参考系只能选选地面或与地面相地面或与地面相对对静止静止的物体，其的物体，其实实不然，如不然，如A A选项选项【答案】ADAD 3 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、乙都在向上运动这三架电梯相对地面的运动情况可能是（）A.甲向上、乙向下、丙不动 B.甲向上、乙向上、丙不动 C.甲向上、乙向上、丙向下 D.甲向上、乙向上、丙也向上，但比甲、乙都慢 解析 电梯中的乘客观看其他物体的运动情况时，是以自己所乘的电梯为参考系甲中乘客看楼向下运动，说明甲相对于地面一定在向上运动同理，乙相对甲在向上运动，说明乙对地面也是向上运动，
10、且运动得比甲更快丙电梯无论是静止，还是在向下运动，或以比甲、乙都慢的速度在向上运动，丙中乘客看甲、乙两电梯都会感到是在向上运动 答案 BCD4 观察图中的烟和小旗，关于甲、乙两车相对于房子的运动情况，下列说法正确的是（）A甲、乙两车一定向左运动B甲、乙两车一定向右运动C甲车可能运动，乙车向右运动D甲车可能静止，乙车向左运动解析 图中房子相对地面是静止的，由烟囱冒出的烟向左飘，可知此时风向向左（相对于地球而言）甲车上的旗子也向左，则有三种可能情况：一是甲车不动，风把小旗向左刮；二是甲车向右运动，风相对甲向左，风把小旗向左刮；三是甲车向左运动但小于风速，因此风仍能把小旗向左刮对于乙车，则只有乙车向
11、左运动并大于风速，此时风把小旗向右刮故选项D正确 答案 D三、坐标系1、坐标系建立的作用：2、坐标系的构成要素：原点、正方向、标度、物理量、单位知识归纳 坐标系 （1）定义：为了定量地描述物体的位置及位置的变化，需要在参考系上建立适当的坐标系 （2）一维坐标系：选某一位置为坐标原点，以某个方向为正方向，选择适当的标度建立一个坐标轴，就构成了一维坐标系，适用于描述物体在一维空间运动（即物体沿一条直线运动）时物体的位置 （3）二维坐标系：由两个互相垂直的坐标轴组成，适用于物体在二维空间（即在同一平面）内运动时，又称为平面直角坐标系 （4）三维直角坐标系：由三个互相垂直的坐标轴组成，又称为立体直角坐
12、标系适用于描述物体在三维空间中的具体位置 从A到B位置变化了多少？你是如何得到的？1 1质点由西向东运动，从质点由西向东运动，从A A点出发到达点出发到达C C点再返回点再返回B B点后点后静止如图，若静止如图，若AC=100 mAC=100 m，BC=30 mBC=30 m，以，以B B点为原点，向东点为原点，向东为正方向建立直线坐标系，则出发点的位置为为正方向建立直线坐标系，则出发点的位置为_m_m，B B点的位置是点的位置是_ m_ m，C C点的位置为点的位置为_ m_ m，A A到到B B点的点的位置变化为位置变化为_ m_ m，方向，方向_.C_.C点到点到B B点位置变化为点位置
13、变化为_ m_ m，方向，方向_._.【答案】70700 030307070向向东东3030向西向西2、从高出地面3m的位置竖直向上抛出一个小球，它上升5m后回落，最后到达地面，如图所示，分别以地面和抛出点为原点建立坐标系，方向均以向上为正，填写以下表格：坐标原点的设置坐标原点的设置出发点的坐标出发点的坐标最高点的坐标最高点的坐标落地点的坐标落地点的坐标以地面为原点以地面为原点 以抛出点为原点以抛出点为原点 解析：本题中的物体沿直线运动，可以在该直线上建立直角坐标系，来定量描述物体的位置，若以地面为原点，则出发点、最高点、落地点的坐标分别为x13m，x28m，x30；若以抛出点为原点，则x1
14、0，x2 5m，x3 3m归纳总结：定量描述沿直线运动的物体的位置及变化，只需建立直线坐标系（一维坐标系）；但当物体在同一平面内运动时要用平面直角坐标系（二维坐标系）才能定量描述出物体的位置及位置的变化说一说：对于在平面上运动的物体，例如冰场上的花样滑冰运动员，要描述他们的位置，你认为应该怎样建立坐标系？一、机械运一、机械运动动1 1定定义义：物体的：物体的_随随时间时间的的变变化它是自然界中最化它是自然界中最简单简单、最基本的运最基本的运动动形式形式2 2力学：在物理学中研究物体做力学：在物理学中研究物体做_规规律的分支律的分支二、物体和二、物体和质质点点1 1实际实际物体：都有一定的物体：
15、都有一定的_和形状，并且物体上各部分和形状，并且物体上各部分的的_情况一般情况下并不相同情况一般情况下并不相同2 2质质点：用来代替物体的具有点：用来代替物体的具有_的点的点3 3把物体看做把物体看做质质点的条件点的条件如果忽略物体的如果忽略物体的_和和_等因素，不影响等因素，不影响问题问题的研究的研究时时，就可以把物体看做是就可以把物体看做是质质点点位置机械运动大小质量运动大小形状回顾：Thank you！下列物体或人可以看做下列物体或人可以看做质质点的是点的是()A A跳水冠跳水冠军军伏明霞在跳水比伏明霞在跳水比赛赛中中B B奥运冠奥运冠军军王王军军霞在万米霞在万米长长跑中跑中C C研究一
16、列火研究一列火车车通通过过某一路某一路标标所用的所用的时间时间D D我国科学考察船去南极途中我国科学考察船去南极途中【解析】伏明霞跳水，在很短】伏明霞跳水，在很短时间时间内，完成内，完成转转体、翻体、翻滚滚等高等高难难度度动动作，充分展示作，充分展示优优美舒展的身姿，不能看做美舒展的身姿，不能看做质质点；王点；王军军霞只要第一个越霞只要第一个越过终过终点就是冠点就是冠军军，与身形及，与身形及动动作作无关，可以看做无关，可以看做质质点；只有考点；只有考虑虑火火车车的的长长度才能算出火度才能算出火车车通通过过某一路某一路标标所用的所用的时间时间，因此此，因此此时时不能把火不能把火车车看做看做质质点
17、；点；科考船科考船虽虽大，在大海航行大，在大海航行时时可以不考可以不考虑虑其大小，故可看做其大小，故可看做质质点点【答案】BDBD一个物体能否看做一个物体能否看做质质点，要看物体的形状和大小点，要看物体的形状和大小对对研究研究问题问题的影的影响是否可忽略响是否可忽略1 11 1：下列关于：下列关于质质点的一些点的一些说说法，其中正确的有法，其中正确的有()A A研究和研究和观观察日食察日食时时，可以把太阳看成，可以把太阳看成质质点点B B研究地球的公研究地球的公转时转时，可以把地球看成，可以把地球看成质质点点C C研究地球的自研究地球的自转时转时，可以把地球看成，可以把地球看成质质点点D D原
18、子核很小，一定可把它看做原子核很小，一定可把它看做质质点点【解析】观观察日食察日食时时，会看到日偏食、日全食等，会看到日偏食、日全食等现现象，象，显显然太阳然太阳的大小不能忽略，故的大小不能忽略，故选项选项A A错误错误；由于地球的直径是；由于地球的直径是1.281.2810104 4 km km，其，其公公转转半径是半径是1.491.4910108 8 km km，它是地球直径的，它是地球直径的10104 4倍倍还还要多，故研究地球要多，故研究地球的公的公转时转时，可以把地球看成，可以把地球看成质质点，点，选项选项B B正确，正确，显显然在研究地球的自然在研究地球的自转转时时，地球本身的体，
19、地球本身的体积积就不能忽略了，就不能忽略了，这时这时就不能把地球看做就不能把地球看做质质点了，因点了，因此此选项选项C C错误错误；原子核；原子核虽虽小，但研究其小，但研究其结结构构时时，无，无论论如何也不能把它看如何也不能把它看做做质质点，点，选项选项D D也是也是错误错误的的【答案】B B如右如右图图所示，甲、乙、丙所示，甲、乙、丙3 3人各乘不同的人各乘不同的热热气球，甲看到楼房匀速上升，气球，甲看到楼房匀速上升，乙看到甲匀速上升，甲看到丙匀速上升，丙看到乙匀速下降那么，乙看到甲匀速上升，甲看到丙匀速上升，丙看到乙匀速下降那么，从地面上看甲、乙、丙的运从地面上看甲、乙、丙的运动动可能是可
20、能是()A A甲、乙匀速下降，且甲、乙匀速下降，且v v乙乙vv甲甲，丙停在空中，丙停在空中B B甲、乙匀速下降，且甲、乙匀速下降，且v v乙乙vv甲甲，丙匀速上升，丙匀速上升C C甲、乙匀速下降，且甲、乙匀速下降，且v v乙乙vv甲甲，丙匀速下降，且，丙匀速下降，且v v丙丙vvv甲甲，丙匀速下降，且，丙匀速下降，且v v丙丙vv甲甲【解析】甲看到楼房匀速上升，】甲看到楼房匀速上升，则则甲相甲相对对楼房是向下运楼房是向下运动动的，以地面的，以地面为为参考系，甲是向下运参考系，甲是向下运动动的乙看到甲匀速上升，的乙看到甲匀速上升，说说明乙相明乙相对对甲向下运甲向下运动动，以地面，以地面为为参考
21、系，乙是向下运参考系，乙是向下运动动的，的，而且速度比甲大甲看到丙匀速上升，丙看到乙匀速下降，而且速度比甲大甲看到丙匀速上升，丙看到乙匀速下降，则则丙的情况稍微复丙的情况稍微复杂杂些，以地面些，以地面为为参考系可能是向下运参考系可能是向下运动动，但速，但速度比甲和乙都要小，也可能是静止的，也可能是向上运度比甲和乙都要小，也可能是静止的，也可能是向上运动动的的【答案】ABCABC判断物体运判断物体运动动或静止的方法或静止的方法1 1确定研究确定研究对对象象2 2根据根据题题意确定参考系，并假定参考系是不意确定参考系，并假定参考系是不动动的的3 3分析被研究的物体相分析被研究的物体相对对于参考系有
22、没有于参考系有没有发发生位置的生位置的变变化化【易易错错警示警示】物体做何种运物体做何种运动动，是相，是相对对于参考系而言的，物于参考系而言的，物体是否运体是否运动动，要看物体相，要看物体相对对于参考系的位置是否有于参考系的位置是否有变动变动2 21 1：下列：下列说说法正确的是法正确的是()A A甲、乙二人均以相同的速度向甲、乙二人均以相同的速度向东东行走，若以甲行走，若以甲为为参考系，参考系，则则乙是乙是静止不静止不动动的的B B甲、乙二人均以相同的速度向甲、乙二人均以相同的速度向东东行走，若以乙行走，若以乙为为参考系，参考系，则则甲是甲是静止不静止不动动的的C C两两辆辆汽汽车车在公路上
23、沿同一直在公路上沿同一直线线行行驶驶，它，它们们之之间间的距离保持不的距离保持不变变，若若观观察察结结果是两果是两辆车辆车都静止，都静止，则选则选用的参考系必定是其中的一用的参考系必定是其中的一辆车辆车D D两人在公路上行走，速度大小不同，方向相同，两人在公路上行走，速度大小不同，方向相同，则选择则选择其中的一其中的一人人为为参考系，两人都静止参考系，两人都静止【解析】两汽】两汽车车速度相同，互速度相同，互为为参考系参考系时时都是静止，但若以都是静止，但若以另外和它另外和它们们速度相同的速度相同的对对象象为为参考系也可得出两参考系也可得出两车车静止的静止的结论结论，C C错错D D中两人速度大
24、小不同，互中两人速度大小不同，互为为参考系参考系时时不能得出静止的不能得出静止的结论结论【答案】ABAB小明所在学校的校小明所在学校的校门门口是朝南的，他口是朝南的，他进进入校入校门门后一直向前走后一直向前走120120米，再向米，再向东东走走4040米就到了他所在的教室，米就到了他所在的教室，请请你画出他的教室你画出他的教室所在的位置所在的位置【答案】选选校校门门口口为为坐坐标标系原点，系原点，x x轴轴正方向表示向正方向表示向东东，y y轴轴正方向表示正方向表示向北，以向北，以1 1厘米厘米长长的的线线段表示段表示4040米，建立坐米，建立坐标标系，如下系，如下图图所示所示这这是一道用基本
25、知是一道用基本知识识解决解决实际问题实际问题的的试题试题，建立坐，建立坐标标系可以准确地系可以准确地描述物体的位置，建立坐描述物体的位置，建立坐标标系要注意：系要注意：(1)(1)确定合适的坐确定合适的坐标标系原点，坐系原点，坐标标系原点的确定系原点的确定视视描述物体的位置描述物体的位置的方便而定的方便而定(2)(2)确定合适的坐确定合适的坐标标系系类类型，若物体在平面内运型，若物体在平面内运动动，则则需建立平面需建立平面直角坐直角坐标标系系(3)(3)确定合适的确定合适的标标度，如果度，如果选择选择1 1厘米的厘米的线线段代表段代表1010米，各坐米，各坐标轴标轴最最好好选选相同的相同的标标
26、度当然，在某些特殊情况下，各坐度当然，在某些特殊情况下，各坐标轴标轴也可以也可以选选不同不同的的标标度，以便于描述物体的位置度，以便于描述物体的位置31：教室前面的教室前面的讲讲桌桌面离地面的高度是桌桌面离地面的高度是0.8 m0.8 m，坐标系原点定在桌，坐标系原点定在桌面上，取竖直向上为正方向，如右图所示面上，取竖直向上为正方向，如右图所示则则地面上地面上A A点的坐点的坐标标是是多少？多少？【答案】坐】坐标标系原点定在桌面上，取系原点定在桌面上，取竖竖直向上直向上为为正方向，桌面正方向，桌面离地面的高度是离地面的高度是0.8 m0.8 m，因此，因此A A点的坐点的坐标为标为-0.8 m
27、.-0.8 m.能否准确地把物体抽象成能否准确地把物体抽象成质质点是本点是本节节容易出容易出现问题现问题的一个的一个环节环节，因而有关因而有关“质质点点”的分析和判断成的分析和判断成为为本本节节的一个易的一个易错错知知识识点点应该应该知知道，物体外形的大小、道，物体外形的大小、质质量多少并不是物体能否被看成量多少并不是物体能否被看成质质点的条件，点的条件，而而应应根据它根据它们对们对所所讨论问题讨论问题的影响大小来确定的影响大小来确定关于关于质质点，下列点，下列说说法正确的是法正确的是()A A地球不能看做地球不能看做质质点，而原子核可以看做点，而原子核可以看做质质点点B B研究火研究火车车通
28、通过过路旁一根路旁一根电线电线杆杆时时，火，火车车可看做可看做质质点点C C研究奥运会研究奥运会乒乓乒乓球男球男单单冠冠军军孔令孔令辉辉打出的弧圈球打出的弧圈球时时，不能把，不能把乒乓乒乓球球看做看做质质点点D D研究奥运会研究奥运会3 m3 m跳板冠跳板冠军军伏明霞的跳水伏明霞的跳水动动作作时时，不能把她看成，不能把她看成质质点点【解析】A A当研究地球的公当研究地球的公转时转时，由于地球直径，由于地球直径远远比地球与太比地球与太阳之阳之间间的距离小，可以把地球看做的距离小，可以把地球看做质质点；当研究地球自点；当研究地球自转时转时，就不，就不能把地球看做能把地球看做质质点研究点研究电电子子
29、绕绕原子核运原子核运动动情况情况时时，由于原子核的，由于原子核的半径半径仅仅相当于原子半径的万分之一，所以可将原子核当做相当于原子半径的万分之一，所以可将原子核当做质质点；但点；但若研究有关原子核若研究有关原子核结结构的构的问题问题，就不能把原子核当做，就不能把原子核当做质质点点B.B.研究研究火火车车通通过过路旁的路旁的电线电线杆的杆的时间时时间时，火，火车车的的长长度不能忽略，火度不能忽略，火车车不能不能当做当做质质点点C.C.研究研究乒乓乒乓球的弧圈运球的弧圈运动时动时，乒乓乒乓球的大小不能忽略，球的大小不能忽略，乒乓乒乓球不能当做球不能当做质质点点D.D.跳水跳水时时，在很短的，在很短
30、的时间时间内，完成内，完成转转体和翻体和翻滚滚等高等高难难度度动动作作时时，也不能看做，也不能看做质质点故本点故本题题C C、D D选项选项正确正确【答案】CDCD如右如右图图所示所示为为A A、B B、C C三列火三列火车车在一个在一个车车站的情景，站的情景，A A车车上的乘上的乘客看到客看到B B车车向向东东运运动动，B B车车上的乘客看到上的乘客看到C C车车和站台都向和站台都向东东运运动动，C C车车上的乘客看到上的乘客看到A A车车向西运向西运动动站台上的人看站台上的人看A A、B B、C C三列火三列火车车各各向什么方向运向什么方向运动动？【解析】由】由B B车车上的乘客看到站台向
31、上的乘客看到站台向东东运运动动，可判断，可判断B B车车向西运向西运动动；由由A A车车上的乘客看到上的乘客看到B B车车向向东东运运动动，说说明明A A车车也向西运也向西运动动且速度大于且速度大于B B车车速速度；度；C C车车上的乘客看到上的乘客看到A A车车向西运向西运动动，则则C C车车有三种运有三种运动动情况，情况，C C车车可能静可能静止，可能向止，可能向东东运运动动，也可能向西运，也可能向西运动动但速度比但速度比A A、B B的速度都小的速度都小【答案】A A车车向西运向西运动动B B车车向西运向西运动动C C车车可能静止，可能可能静止，可能向向东东运运动动，也可能向西运，也可能向西运动动但速度比但速度比A A、B B的速度都小的速度都小