11质点参考系和坐标系模板

第一章 运动的描述 1.了解什么是机械运动2.理解质点概念3.理解参考系4.理解坐标系 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 ， 简 称 运 动 知 识 归 纳 ：1.什么是机械运动 现 象 1 足 球 在 绿 茵 场 上 飞 滚 ， 足 球 在 向 前 运 动的 同 时 还 在 滚 动 现 象 2 蝴 蝶 在 花 丛 中 翩 翩 起 舞 ， 同 时 蝴 蝶 的 翅膀 在 不 停 地 上 下 翻 飞 问 题 思 考 足 球 上 的 某 点 和 蝴 蝶 翅 膀 上 的 某点 运 动 相 当 复 杂 ， 如 果 仅 仅 是 考 虑 足 球 在绿 茵 场 上 飞 越 的 距 离 和 蝴 蝶 在 花 丛 中 上 升的 高 度 时 ， 那 么 可 以 如 何 简 化 研 究 呢 ？ 引 入 合 作 研 讨 （ 1） 若 要 计 算 一 列 火 车 从 北 京 到 上 海 的 运 动 时 间 ， 是 否可 以 忽 略 列 车 的 长 度 ？ 若 要 计 算 一 列 火 车 经 过 一 座 大 桥 的 时间 ， 是 否 可 以 忽 略 列 车 的 长 度 ？ 为 什 么 ？ （ 2） 研 究 地 球 的 公 转 时 ， 是 否 可 以 忽 略 地 球 的 大 小 ？ 若研 究 地 球 的 自 转 时 ， 是 否 可 以 忽 略 地 球 的 大 小 ？ 为 什 么 ？通 过 以 上 分 析 ， 你 认 为 将 物 体 看 成 质 点 的 条 件 是 什 么 ？实 际 物 体 可 视 为 质 点 的 条 件 ： 物 体 的 大 小 ， 形 状 对 问 题 的 影 响 可 以 忽 略不 计 2。什么是质点 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 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 ACD 2 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 在 描 述 一 个 物 体 的 运 动 时 ， 选 来 作 为 标 准 的 另外 的 物 体 叫 参 考 系 物 体 的 运 动 都 是 相 对 参 考 系 而 言 的 ， 这 是 运 动的 相 对 性 同 一 物 体 ， 选 取 不 同 的 参 考 系 ， 其 运 动情 况 可 能 不 同 参 考 系 的 选 择 是 任 意 的 ， 但 应 以 观 测 方 便 和 使运 动 的 描 述 尽 可 能 简 单 为 原 则 研 究 地 面 上 物 体 的运 动 时 ， 常 选 地 面 为 参 考 系 知 识 归 纳 ：理解参考系 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 ， 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 BCD学 后 反 思 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 ， 这 是 人 们 的 思 维 习 惯 造 成 的 ， 其 实 际 是 在 无 意 误 中 选 择 了 参 考 系 4 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 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 下 一 页 生 活 中 我 们 常 常 需 要 准 确 地 描 述 一 个 物 体 的 位 置 。 假 如你 站 在 图 中 人 的 位 置 ， 请 你 分 别 确 定 出 足 球 、 学 校 和 红 旗 的位 置 。 （ 红 旗 到 地 面 的 距 离 为 10米 ）50米 20米100米参 考 答 案 ：（ 1） 足 球 在 人 的 前 方 50米 处 。（ 2） 学 校 在 人 的 前 方 70米 向 右转 100米 处 。（ 3） 红 旗 在 人 的 前 方 70米 向 右转 100米 地 上 10米 处 。 知 识 归 纳 3. 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 标 系 适 用 于 描 述 物 体 在三 维 空 间 中 的 具 体 位 置 知 识 拓 展（ 1） 在 地 理 上 用 纬 度 和 经 度 来 确 定 某 个 地 点 ， 这 就 是 二 维坐 标 系 的 应 用 。（ 2） 在 军 事 、 大 地 测 量 等 领 域 常 采 用 全 球 卫 星 定 位 系 统（ G PS） 来 确 定 方 位 ， 这 是 三 维 坐 标 系 的 应 用 。 生活中的物理 5 、 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 出 发 点 的 坐 标 最 高 点 的 坐 标 落 地 点 的 坐 标以 地 面 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 x 1 3m， x2 8m， x3 0； 若 以 抛出 点 为 原 点 ， 则 x1 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 本 节 主 要 内 容一 、 质 点（ 1） 定 义 ： 用 来 代 替 物 体 的 有 质 量 的 点 。（ 2） 将 物 体 看 成 质 点 的 条 件 ： 物 体 的 大 小 、 形 状 对 所 研 究 问 题 的 影 响可 以 忽 略 不 计 时 ， 可 视 物 体 为 质 点 二 、 参 考 系 （ 1） 定 义 ： 在 描 述 一 个 物 体 的 运 动 时 ， 选 来 作 为 标 准 的 另 外 的 物 体叫 参 考 系 （ 2） 物 体 的 运 动 都 是 相 对 参 考 系 而 言 的 ， 这 是 运 动 的 相 对 性 同 一物 体 ， 选 取 不 同 的 参 考 系 ， 其 运 动 情 况 可 能 不 同 。 （ 3） 参 考 系 的 选 择 是 任 意 的 ， 但 应 以 观 测 方 便 和 使 运 动 的 描 述 尽 可能 简 单 为 原 则 研 究 地 面 上 物 体 的 运 动 时 ， 常 选 地 面 为 参 考 系 三 、 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 二 维 坐 标 系 ： 由两 个 互 相 垂 直 的 坐 标 轴 组 成 ， 又 称 为 平 面 直 角 坐 标 系 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 标 系