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  • 高中物理必修1第1章质点/参考系和坐标系经典例题解析

    一、质点

    (1)中国名将刘虹在2016年里约奥运会田径女子20公里竞走决赛中夺得冠军.教练在研究刘虹的摆臂和步幅对速度的影响时,能否把她看成一个?若研究刘虹全程的速度变化时,能否把她看成一个

    (2)小伟在研究火车由北京开往广州所用时间时,能否把火车看成一个?如果研究火车通过一架铁路桥的时间,能否把火车看成一个

    答案 (1)不能 能 (2)能 不能

    1.质点的特点

    (1)质点具有质量,与几何中的有本质的区别.

    (2)质点是为了研究问题方便而对实际物体的科学抽象,是一种理想化的物理模型,实际上并不存在.

    2.可将物体看成质点的几种情况

    图片20190923100847.png

    1 观察图2所示四幅图,对图中各运动物体的描述正确的是(  )

    图片20190923101159.png

    A.中研究投出的篮球运动路径时不能将篮球看成质点

    B.中观众欣赏体操表演时不能将运动员看成质点

    C.中研究地球绕太阳公转时不能将地球看成质点

    D.中研究子弹头射穿苹果的时间时可将子弹看成质点

    答案 B

    解析 在研究篮球的运动路径和地球绕太阳公转时,篮球和地球的大小是次要因素,可以将其看成质点,观众在欣赏体操表演和研究子弹射穿苹果的时间时,运动员和子弹的大小、形状不能被忽略,不能看成质点,综上所述应选择B.

    二、参考系

    请阅读下面的漫画材料(3),回答问题:

    图片20190923101308.png

    有人说我,快如闪电,疾如风!有人说我,纹丝不动,坐如钟!是静是动?

    答案 静止是相对的,运动是绝对的.物体是静止还是运动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往往不同.

    1.选取参考系的意义:静止是相对的,运动是绝对的.要描述一个物体的运动,首先必须选定参考系,之后才能确定物体的位置、研究物体的运动.对于同一个物体,选择不同的参考系,观察结果往往不同.

    2.参考系的选取原则

    (1)对物体运动的描述尽可能简单.

    (2)一般地,根据研究对象所在的系统来选取,当研究地面上物体的运动时,常选地面或相对于地面静止的物体作为参考系.

    2 观察图4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(  )

    图片20190923101501.png

    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

    答案 D

    解析 题图中房子相对于地面是静止的,由烟囱冒出的烟向左飘,可知此时风向向左(相对于地面而言).甲车上的小旗向左飘,则有三种可能的情况:一是甲车不动,风把小旗向左吹;二是甲车向右运动,风相对甲车向左,风把小旗向左吹;三是甲车向左运动但速度小于风速,因此风仍能把小旗向左吹.对于乙车,则只有乙车向左运动并且速度大于风速时,才能使小旗向右飘.故只有选项D正确.

    三、坐标系

    (1)如图5,一辆汽车正在平直的公路上直线行驶.为了描述汽车的位置及位置变化,我们需要建立什么样的坐标系?

    图片20190923101610.png

    (2)汽车转弯时,(1)中建立的坐标系还能描述物体的位置及位置变化吗?如果不能,我们需要建立什么样的坐标系?

    答案 (1)以起点为坐标原点,建立一维直线坐标系.

    (2)不能.以汽车开始转弯时的位置为坐标原点,建立平面坐标系.

    坐标系的建立及应用

    图片20190923101706.png

    3 一个小球从距地面4 m高处落下,被地面弹回,在距地面1 m高处被接住.坐标原点定在抛出点正下方2 m处,向下为坐标轴的正方向.则小球的抛出点、落地点、接住点的位置坐标分别是__________m__________m__________m;小球从落下到被接住,位置变化了__________m.

    答案 2 2 1 3

    解析 根据题意建立如图所示的坐标系,A点为抛出点,坐标为-2 mB点为坐标原点,D点为落地点,坐标为2 mC点为接住点,坐标为1 m,小球从落下到被接住,位置变化了Δx1 m(2 m)3 m.

    图片20190923101759.png