1.1質(zhì)點參考系和坐標系[目標定位]1.理解質(zhì)點的概念，知道質(zhì)點是一種抱負化模型，并可以推斷物體是否可以看做質(zhì)點.2.理解參考系的概念，知道運動具有相對性.3.知道坐標系和坐標系的種類．一、物體和質(zhì)點1．質(zhì)點：某些狀況下，忽視物體的外形和大小，突出“物體具有質(zhì)量”，把它簡化成一個有質(zhì)量的物質(zhì)點，叫質(zhì)點．2．把物體看成質(zhì)點的條件：物體的大小和外形對所爭辯的問題沒有影響．3．抱負化模型：在物理學中，突出問題的主要方面，忽視次要因素，建立抱負化的物理模型，是經(jīng)常接受的一種科學爭辯方法．質(zhì)點就是一種抱負化模型．想一想：2021年10月1日，麗麗一家坐高鐵從北京到青島，麗麗想測量列車經(jīng)過一座大橋的時間，可不行以將高鐵看做質(zhì)點？答案不能；物體看成質(zhì)點的條件是其大小和外形對所爭辯的問題沒有影響．高鐵的長度對測量時間有影響．二、參考系1．參考系：要描述物體的運動時，首先要選定某個其他物體作參考，這種用來作為參考的物體稱為參考系．2．描述一個物體的運動時，參考系可以(填“可以”或“不行以”)任意選擇．但是，選擇不同的參考系，得出的運動結(jié)果會有所不同．想一想：作為參考系的物體肯定是靜止在地面上的物體嗎？答案不是；參考系的選取是任意的，可以選擇靜止在地面上的物體，也可以選擇在地面上運動的物體．三、坐標系1．為了定量地描述物體的位置及位置變化，需要在參考系上建立適當?shù)淖鴺讼担?．建立坐標系時，必需標上原點、正方向和單位長度．3．常見的坐標系的種類：直線坐標系、平面直角坐標系和三維空間坐標系．想一想：2021年10月在天津舉辦的第六屆東亞運動會上，中國隊選手陳靜文在女子400米決賽中以53秒76的成果成功衛(wèi)冕．為了精確?????地描述她在跑道上不同時刻的位置和位置變化，應(yīng)建立怎樣的坐標系？答案運動員在400米賽跑時，要經(jīng)過彎道，故建立平面直角坐標系．一、對質(zhì)點的理解1．質(zhì)點不同于幾何中的“點”．質(zhì)點是用來代替物體的有質(zhì)量的點，具有質(zhì)量，沒有大小、體積、外形；與幾何中的“點”有本質(zhì)的區(qū)分．2．質(zhì)點是一種“抱負化模型”，是為了爭辯問題便利而對實際問題的科學抽象，實際中并不存在．它是抓住了主要因素——物體的質(zhì)量，忽視了次要因素——大小和外形，是典型的物理模型之一．3．把物體看做質(zhì)點的條件：物體的大小和外形對爭辯問題的影響可以忽視不計．例1(2021浙江高一期中)關(guān)于質(zhì)點，下列說法中正確的是()A．很小的物體總可以看成質(zhì)點，較大的物體有時也能看成質(zhì)點B．分析香蕉球(旋轉(zhuǎn)的足球)的軌跡彎曲的成因時，可以把足球看成質(zhì)點C．爭辯運動員跨欄時的動作時，運動員可以看成質(zhì)點D．質(zhì)點是為了突出問題的主要方面，忽視次要因素而建立的抱負化模型解析物體看做質(zhì)點的條件是物體的外形和大小對爭辯的問題沒有影響，與物體大小無關(guān)，所以A錯誤，D正確；爭辯香蕉球的軌跡彎曲成因，足球各部分的運動狀況不同，所以足球不能看做質(zhì)點，B錯誤；爭辯跨欄運動員動作時進行技術(shù)分析，不能將運動員看做質(zhì)點，C錯誤．答案D借題發(fā)揮一個物體能否看做質(zhì)點不是以其大小而論的，更不能看物體的輕重，而是看物體的大小和外形對所爭辯的問題有無影響．針對訓練其次屆夏季青年奧林匹克運動會將于2022年8月在南京進行，屆時將在15個體育館進行26項競賽．在考察下列運動員的競賽成果時，可將運動員看做質(zhì)點的是()解析馬拉松賽跑測量的運動員跑完全程的時間，與運動員的外形和大小無關(guān)；跳水、擊劍、體操競賽時，要看運動員的肢體動作，所以不能看成質(zhì)點．答案A二、對參考系的理解1．物體的運動是確定的，靜止是相對的，選定參考系之后，才能知道和爭辯物體的運動．2．參考系的選取是任意的．在實際問題中，參考系的選取以爭辯問題便利、簡潔為基本原則．通常選地面或地面上靜止不動的物體為參考系．3．對于同一個物體，選取不一樣的參考系，觀看的結(jié)果也會不同．例2如圖111所示，由于風的原因，河岸上的旗幟向右飄，在河面上的兩艘船上的旗幟分別向右和向左飄，兩艘船的運動狀態(tài)是()圖111A．A船確定是向左運動的B．A船確定是靜止的C．B船確定是向右運動的D．B船可能是靜止的解析從河岸上的旗幟的運動方向，可以推斷風向右吹，由此可以推斷B船肯定向右運動且比風速快；A船可能靜止，可也可能向左運動，還有可能向右運動，但是比風速慢．答案C針對訓練以下說法正確的是()A．參考系就是不動的物體B．任何狀況下，只有地球才是最抱負的參考系C．不選定參考系，就無法爭辯某一物體是怎樣運動的D．同一物體的運動，對不同的參考系可能有不同的觀看結(jié)果解析參考系是假定為不動的物體，實際上也運動，A錯．同一物體選擇不同的參考系，其運動形式的表述一般不同，選擇時以便利、簡潔為主，不選取參考系，就無法描述物體的位置變化，無法爭辯其運動，故B錯，C、D對．答案CD三、坐標系的建立1．意義：借助適當?shù)淖鴺讼悼梢远康拿枋鑫矬w的位置及位置的變化．2．方法例3一質(zhì)點沿x軸運動，各個時刻的位置坐標如下表所示：(1)請在圖112中的x軸上標出質(zhì)點在各時刻的位置．圖112(2)哪個時刻質(zhì)點離坐標原點最遠？有多遠？解析(1)依據(jù)各個時刻的位置坐標對應(yīng)狀況，標出位置如圖所示．(2)質(zhì)點在1s、2s、3s、4s、5s時離坐標原點的距離分別為5m、4m、1m、7m、1m，所以4s時質(zhì)點離原點最遠，為7m.答案見解析借題發(fā)揮當描述直線運動的物體的位置及位置變化時，只要建立直線坐標系；當物體在同一平面內(nèi)運動時，要用平面直角坐標系才能定量描述物體的位置及位置變化.看做質(zhì)點的條件1．下列問題中，加下劃線的物體能被視為質(zhì)點的是()A．爭辯“嫦娥”三號放射時離地面的高度B．爭辯從滄州開往青島的和諧一號列車的運行時間C．爭辯跳板競賽中運動員的動作D．爭辯地球上晝夜的形成解析運行中的“嫦娥”三號離地面高度與其自身大小相比，可以忽視自身大小而視為質(zhì)點；列車長度遠小于滄州到青島的距離，可以忽視列車長度將其看做質(zhì)點；要爭辯跳板運動員的動作，不能視為質(zhì)點；地球上晝夜的形成是由于自轉(zhuǎn)的緣由，所以不能將地球看做質(zhì)點．答案AB2．下列關(guān)于質(zhì)點的說法中，正確的是()A．質(zhì)點是一個抱負化模型，實際上并不存在B．只有體積很小的物體才能被看成質(zhì)點C．萬噸巨輪格外大，無論何時都不能看做質(zhì)點來處理D．假如物體的外形和大小與所爭辯的問題無關(guān)或?qū)儆诖我蛩?，可把物體看成質(zhì)點解析質(zhì)點是由實際物體抽象而得到的，只有質(zhì)量，沒有大小，不占據(jù)空間，是一個抱負化模型，實際上并不存在，A對；體積很小的物體不肯定都能看成質(zhì)點，體積較大的物體有時也能看成質(zhì)點，B錯；當物體的外形、大小與所爭辯的問題無關(guān)或?qū)儆诖我蛩貢r，可忽視其外形、大小，物體可看成質(zhì)點，C錯，D對．答案AD參考系的選取圖1133．在電視連續(xù)劇《西游記》中，經(jīng)常有孫悟空“騰云駕霧”的鏡頭，這通常是接受“背景拍攝法”：讓“孫悟空”站在平臺上，做著飛行的動作，在他的背后呈現(xiàn)出藍天和急速飄動的白云，同時加上煙霧效果；攝影師把人物動作和飄動的白云及下面的煙霧等一起攝入鏡頭，如圖113所示．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．飄動的白云D．煙霧解析觀眾感覺到“孫悟空”在“騰云駕霧”，即認為“孫悟空”是運動的，“白云”是靜止的．答案C坐標系的建立4．2021年吳橋雜技節(jié)上，一名雜技演員將手中的球從高出地面3m的位置豎直向上拋出，它上升5m后回落，最終到達地面，如圖114所示，分別以地面和拋出點為原點建立坐標系，方向均以向上為正，填寫以下表格：圖114解析本題中的物體沿直線運動，可以在該直線上建立直線坐標系，來定量描述物體的位置．若以地面為原點，則動身點、最高點、落地點的坐標分別為x1＝3m，x2＝8m，x0＝0；若以拋出點為原點，則x1′＝0，x2′＝5m，x0′＝－3m.答案3m8m005m－3m(時間：60分鐘)題組一對質(zhì)點概念的理解1．香港紅磡體育館是香港的綜合室內(nèi)多用途表演場館，位于九龍油尖旺區(qū)紅磡暢運道9號、港鐵紅磡站平臺上，是眾多明星開演唱會的重要場地．下列說法正確的是()A．觀看蔡依林的鋼管舞時，可把蔡依林看做質(zhì)點B．傾聽張惠妹美麗?的歌聲時，可把張惠妹看做質(zhì)點C．觀賞“鳥叔”的江南Style表演時，可把“鳥叔”看做質(zhì)點D．爭辯羅志祥的舞蹈動作時，可把羅志祥看做質(zhì)點解析觀看鋼管舞、“鳥叔”的表演和羅志祥的舞蹈，都要看肢體動作，所以不能看做質(zhì)點；而傾聽張惠妹的歌聲時，可以將其看做質(zhì)點．答案B2．下列關(guān)于質(zhì)點的概念正確的是()A．只有質(zhì)量很小的物體才可以看成質(zhì)點B．只要物體運動得不是很快，就肯定可以把物體看成質(zhì)點C．質(zhì)點是把物體抽象成有質(zhì)量而沒有大小的點D．旋轉(zhuǎn)的物體，確定不能看成質(zhì)點解析物體的質(zhì)量、大小、運動狀態(tài)都不是推斷物體能否被看成質(zhì)點的依據(jù)，物體的外形、大小是否對所爭辯的問題起主要作用，是推斷能否把物體看成質(zhì)點的唯一依據(jù)，A、B、D錯，質(zhì)點是抽象的抱負化模型，有質(zhì)量，沒有大小，不占據(jù)空間，C對．答案C3．下列有關(guān)質(zhì)點的說法中，正確的是()A．爭辯嫦娥三號圍繞月球運動的軌跡時，嫦娥三號可看做質(zhì)點B．爭辯4×100m接力賽運動員交接棒的過程時，可以將運動員可看做質(zhì)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(zhì)點D．爭辯子彈穿過一張薄紙所需的時間時，可以把子彈看做質(zhì)點解析嫦娥三號的大小與軌道的半徑相比可忽視，故能看做質(zhì)點，A對；若把運動員看做質(zhì)點，無法爭辯其交接棒時的動作，故B錯；在確定月球車的位置時，月球車的大小、外形對爭辯問題沒有影響，可看做質(zhì)點，故C對；爭辯子彈穿過一張紙的時間時，子彈的長度比紙的厚度大很多，不能忽視其長度，所以不能看做質(zhì)點，故D錯．答案AC題組二參考系的選取4．有一個“形影不離”的成語，意思是人的身體和影子分不開，形容關(guān)系親密，經(jīng)常在一起．在晴天的早上，某同學在操場上自南向北跑步，下列說法正確的是()A．以地面為參考系，影子是靜止的B．以地面為參考系，影子是運動的C．以人為參考系，影子是靜止的D．以人為參考系，影子是運動的解析人的身體和影子的相對位置不變，兩者相對靜止；該同學在操場上跑步時，相對地面該同學的位置發(fā)生了變化，所以同學的影子是運動的．答案BC5．小說《鏡花緣》第七十九回中，寶云問奶公：“家鄉(xiāng)有什么趣聞？”，奶公說：“前幾天刮了一陣大風，把咱們家的一口井突然吹到墻外去了…….”你認為，對“井在運動”的參考系推斷正確的是()A．井B．奶公C．墻D．風解析井相對地面是不動的，“井突然被吹到墻外”是由于墻被風吹倒了，所以“井在運動”是相對于墻，是以墻為參考系的．答案C6．兩列火車平行地停在一站臺上，過了一會兒，甲車內(nèi)的乘客發(fā)覺窗外樹木在向西移動，乙車內(nèi)的乘客發(fā)覺甲車仍沒有動，若以地面為參考系，上述事實說明()A．甲車向東運動，乙車不動B．乙車向東運動，甲車不動C．甲車向西運動，乙車向東運動D．甲、乙兩車以相同的速度向東運動解析甲車內(nèi)的乘客發(fā)覺窗外樹木在向西移動，說明甲車在向東運動，乙車內(nèi)的乘客發(fā)覺甲車仍沒有動，說明乙車相對甲車靜止，由于甲車相對地面對東運動，所以乙車相對地面也向東運動，且與甲車速度相同，故D正確．答案D7．地面的觀看者看雨滴是豎直下落的，坐在勻速行駛的列車車廂中的乘客看雨滴是()A．水平向前運動B．水平向后運動C．傾斜落向前下方D．傾斜落向后下方解析乘客是以列車為參考系看雨滴運動的，雨滴在下落的同時還相對列車向后運動，故乘客看到的雨滴是傾斜落向后下方，D正確．答案D圖1158．如圖115所示是體育攝影中“追拍法”的成功之作，攝影師眼中清楚的運動員是靜止的，而模糊的背景是運動的，攝影師用自己的方式表達了運動的美．攝影師選擇的參考系是()A．大地B．太陽C．運動員D．地面上的景物解析由于運動員和攝影師以相同的速度運動，以運動員作為參考系，攝影師是靜止的，故運動員的圖片是清楚的，但由于背景相對于運動員是運動的，所以背景相對于攝像機是運動的，故拍攝的背景是模糊的．在“追拍法”中攝影師選擇的參考系是運動員，故C正確．答案C9．宋代詩人陳與義乘著小船在風和日麗的春日出游曾寫下一首詩，其中的兩句是“臥看漫天云不動，不知云與我俱東”，表達了他對運動相對性的理解．詩中這兩句涉及的參考系分別是()圖116A．岸和船B．船和岸C．都是岸D．都是船解析“臥看漫天云不動”是以船為參考系的，“不知云與我俱東”是以岸為參考系的，故B正確．答案B題組三坐標系的建立10．關(guān)于坐標系，下列說法正確的是()A．建立坐標系是為了定量描述物體的位置和位置變化B．坐標系與參考系都是為了爭辯物體的運動而引入的C．物體做直線運動時必需建立平面直角坐標系D．物體在平面內(nèi)做曲線運動，需要用平面直角坐標系才能確定其位置解析坐標系是建立在參考系上用來定量描述物體的位置及位置變化的，A、B正確；描述做直線運動的物體時需要建立一維直線坐標系，做平面曲線運動時需建立平面直角坐標系，C錯誤，D正確．答案ABD11．一只皮球從5m高處由靜止落下，被地面彈回，在距地面1.5m處被小明接?。話伋鳇c正下方距地面2m處為坐標原點，向上為正方向建立坐標軸．則皮球拋出點、落地點、被接住點的位置坐標分別是()A．5m、－2m、0.5mB．3m、－2m、－0.5mC．－3m、－2m、0.5mD．5m、2m、－0.5m解析以2m處