（通用版）2018-2019版高考物理總復(fù)習 主題一 機械運動與物理模型 1.1.1質(zhì)點 參考系和坐標系學(xué)案 新人教版

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1、 1.1.1　質(zhì)點　參考系和坐標系 學(xué)習目標 核心提煉 1.了解質(zhì)點的含義，知道將物體抽象為質(zhì)點的條件。 1個條件——質(zhì)點的抽象條件 1種方法——建立物理模型的方法 3個概念——質(zhì)點、參考系、坐標系 2.了解參考系的概念，知道物體的運動具有相對性。 3.了解坐標系概念，會用一維坐標系定量描述物體的位置以及位置的變化。 4.體會建構(gòu)物理模型思維方法。 一、物體和質(zhì)點 1.機械運動：物體的空間位置隨時間的變化。 2.質(zhì)點：某些情況下，忽略物體的大小和形狀，突出“物體具有質(zhì)量”，把它簡化成有質(zhì)量的物質(zhì)點。 3.把物體抽象成質(zhì)點的條件：物體的大小和形狀可以忽略或物體上任

2、意一點的運動可代替整個物體的運動。 思維拓展 如圖1所示為撐竿跳高運動的幾個階段：助跑、撐竿起跳、越橫竿。討論并回答下列問題，體會質(zhì)點模型的建立過程。 圖1 (1)教練針對訓(xùn)練錄像糾正運動員的錯誤動作時，能否將運動員抽象成質(zhì)點？ (2)分析運動員的助跑速度時，能否將運動員抽象成質(zhì)點？ (3)測量運動員所跳高度(判定運動員是否打破世界紀錄)時，能否將運動員抽象成質(zhì)點？ 答案　(1)不能，糾正錯誤動作時不能忽略運動員的姿勢及動作(即運動員的形狀及大小)；(2)能，分析運動員的助跑速度時，可以忽略運動員的姿勢及動作(即運動員的形狀及大小)；(3)能，理由同(2)。 二、參考系

3、1.運動與靜止的關(guān)系 (1)自然界中的一切物體都處于永恒的運動中，即運動是絕對的。 (2)描述某一個物體的運動時，總是相對于其他物體而言的，這便是運動的相對性。 2.參考系 (1)定義：在描述物體的運動時，被選定做參考、假定為不動的其他物體。 (2)選取原則：參考系的選取是任意的。 (3)參考系對觀察結(jié)果的影響：選擇不同的參考系觀察同一個物體的運動，觀察結(jié)果往往不同。 思考判斷 (1)參考系一定要選靜止不動的物體(×) (2)一個物體的運動情況與參考系的選擇無關(guān)(×) (3)“抬頭望明月，月在云中行”，詩句中描述的運動選取的參考系是月(×) 三、坐標系 1.建立目的：為

4、了定量描述物體的位置及位置變化。 2.坐標系的三要素：原點、正方向和單位長度。 思維拓展 描述下列三種運動需要建立怎樣的坐標系呢？ (1)描述百米運動員在跑動中的位置； (2)描述滑冰場上花樣滑冰運動員的位置； (3)描述翱翔在藍天上的飛機的位置。 答案　(1)以起點為坐標原點，建立一維直線坐標系； (2)以滑冰場中心為坐標原點，向東為x軸正方向，向北為y軸正方向，建立二維平面直角坐標系； (3)確定一點(如機場所在位置)為坐標原點，建立三維空間直角坐標系。 　質(zhì)點及物體抽象成質(zhì)點的條件 [要點歸納]　 1.了解質(zhì)點應(yīng)注意以下幾點 (1)一個物體能否被抽象成質(zhì)點是

5、由所研究問題的性質(zhì)決定的，要視具體情況而定。同一個物體，在某種情形下可以看成質(zhì)點，但在另外一種情形下就不一定能抽象成質(zhì)點。 (2)物體能否被抽象成質(zhì)點，與物體的大小和形狀沒有必然聯(lián)系。 (3)質(zhì)點就是沒有形狀和大小，只具有質(zhì)量的物質(zhì)點。 (4)質(zhì)點不同于幾何中的“點”，因為質(zhì)點具有質(zhì)量而幾何中的點無質(zhì)量；也不同于微觀粒子(如電子、質(zhì)子等)，因為微觀粒子是實際存在的而質(zhì)點是“理想化模型”，實際是不存在的。 2.可將物體抽象成質(zhì)點的幾種情況 [精典示例] [例1] 在評判下列運動員的比賽成績時，運動員可視為質(zhì)點的是(　　) 解析　馬拉松比賽時，由于路程長，運動員的體積可以忽略

6、，可以將其視為質(zhì)點，故A正確；跳水時，評委要關(guān)注運動員的動作，所以不能將運動員視為質(zhì)點，故B錯誤；擊劍時評委需要觀察運動員的肢體動作，不能將其視為質(zhì)點，故C錯誤；評委主要根據(jù)體操運動員的肢體動作進行評分，所以不能將其視為質(zhì)點，故D錯誤。 答案　A 方法總結(jié) 判斷一個物體能否抽象成質(zhì)點的思路 (1)判斷研究問題的性質(zhì)，即題中關(guān)注的要素是什么，分析、求解的物理量是什么。 (2)假設(shè)物體的形狀、大小被忽略，思考要求解的物理量、關(guān)注的要素是否受影響。 (3)若要求解的物理量不受影響，物體就能被抽象成質(zhì)點；若受影響，則物體不能被抽象成質(zhì)點。 [針對訓(xùn)練1] (多選)在下述問題中，能夠把研究

7、對象當做質(zhì)點的是(　　) A.研究地球繞太陽公轉(zhuǎn)一周所需時間的多少 B.研究地球繞太陽公轉(zhuǎn)一周地球上不同區(qū)域季節(jié)的變化、晝夜長短的變化 C.研究一列火車全部通過一座普通大橋所需時間的多少 D.研究一列火車從連云港站開往北京站所需時間的多少 解析　研究地球繞太陽公轉(zhuǎn)一周所需時間的多少，地球自身的大小和形狀對公轉(zhuǎn)一周的時間沒有影響，所以能把地球視為質(zhì)點，選項A正確；研究地球繞太陽公轉(zhuǎn)一周地球上不同區(qū)域季節(jié)的變化、晝夜長短的變化，研究的是地球本身，地球自身的形狀和大小不能忽略，不能被視為質(zhì)點，選項B錯誤；計算火車通過一座普通大橋的時間時，火車的長度不可以忽略，不能看做質(zhì)點，選項C錯誤；計算

8、火車從連云港站開往北京站所需時間時，火車的長度對時間的影響很小很小，可以忽略，火車能被視為質(zhì)點，選項D正確。 答案　AD 　參考系 [要點歸納]　 1.選取原則：以觀測方便和使運動的描述盡可能簡單為原則。研究地面上物體的運動時，常選地面或相對于地面靜止的物體作為參考系。 2.對參考系的理解 (1)標準性：選做參考系的物體都假定不動，被研究的物體都以參考系為標準。 (2)任意性：參考系的選擇具有任意性，但應(yīng)以觀察方便和使運動的描述盡可能簡單為原則。研究地面上物體的運動時，常選地面為參考系。 (3)統(tǒng)一性：在同一個問題中，若要研究多個物體的運動或同一個物體在不同階段的運動時，必

9、須選擇同一參考系。 (4)相對性：同一運動選擇不同的參考系，觀察結(jié)果可能不同。例如，坐在行駛的車中的乘客，若以地面為參考系，則乘客是運動的；若以車為參考系，則乘客是靜止的。 [精典示例] [例2] 如圖2所示，由于風，河岸上的旗幟向右飄，在河面上的A、B兩船上的旗幟分別向右、向左飄，則兩條船的運動狀態(tài)是(　　) 圖2 A.A船肯定是向左運動的 B.A船肯定是靜止的 C.B船肯定是向右運動的 D.B船可能是靜止的 思路探究 (1)河岸上的旗幟向右飄，說明什么問題？ (2)船上旗幟的飄動方向只和船的運動方向有關(guān)嗎？ 解析　從河岸上的旗幟的飄動方向，可以判斷風向右吹，由

10、此可以判斷B船一定向右運動且比風速快；A船可能靜止，也可能向左運動，還有可能向右運動，但是比風速慢。 答案　C 方法總結(jié) 判斷物體是否運動的一般思路 (1)根據(jù)參考系的選取原則選取參考系。 (2)看物體與所選參考系之間的位置是否發(fā)生變化。 (3)若變，則物體是運動的；若不變，則物體是靜止的。 [針對訓(xùn)練2] 如圖3所示是體育攝影中“追拍法”的成功之作，攝影師眼中清晰的滑板運動員是靜止的，而模糊的背景是運動的，攝影師用自己的方法表達了運動的美。請問攝影師選擇的參考系是(　　) 圖3 A.大地 B.太陽 C.攝影師 D.步行的人 解析　攝影師與滑板運動員以相同的速

11、度運動，攝影師以自己為參考系觀察，這樣滑板運動員就是靜止的，背景就是“運動”的。 答案　C 　坐標系 [要點歸納]　 1.將物體抽象為質(zhì)點，確定參考系，建立坐標系，都是為了更好地描述物體的位置和運動?？梢杂孟旅娴牧鞒虉D來表示： 2.常見的坐標系 種類 適用的運動 建立方法 直線 坐標系 物體沿直線運動，即做一維運動 在直線上規(guī)定原點、正方向和單位長度，物體位置由一個坐標值表示 平面直角坐標系 物體在某一平面內(nèi)做曲線運動 在平面內(nèi)畫兩條相互垂直的數(shù)軸(x軸和y軸)即可組成平面直角坐標系，物體的位置由兩個坐標值來確定 三維 坐標系 物體在空間運動 在空間畫

12、三個相互垂直的數(shù)軸(x軸、y軸、z軸)即可組成三維坐標系，這時物體的位置由三個坐標值來確定 [精典示例] [例3] 一質(zhì)點在x軸上運動，各個時刻的位置坐標如下表： t/s 0 1 2 3 4 5 x/m 0 5 －4 －1 －7 1 (1)請在圖中的x軸上標出質(zhì)點在各時刻的位置。 (2)哪個時刻離開坐標原點最遠？有多遠？ 解析　(1)以運動路徑所在的直線為x軸，標出各時刻質(zhì)點的位置坐標如圖所示。 (2)由圖可知第4 s末質(zhì)點離開坐標原點最遠，有7 m。 答案　(1)見解析　(2)4 s末　7 m 誤區(qū)警示 物體在坐標系中坐標值的正、負不表示

13、大小，而是表示在原點的哪一側(cè)。正號表示在原點的正方向一側(cè)，負號表示在原點的負方向一側(cè)。 [針對訓(xùn)練3] 若某同學(xué)在操場上從A點開始先向南走了15 m 到B點，接著又向東走了20 m到C點，請你建立合適的坐標系描述該同學(xué)的位置及位置的變化。 答案　建立如圖所示的坐標系。 設(shè)A點為坐標原點，則B點坐標為(0，15 m)，C點坐標為(20 m，15 m)。根據(jù)幾何知識lAC＝＝ m＝25 m，設(shè)AC與y軸夾角為θ，則tan θ＝＝，得θ＝53°，即南偏東53°。 1.下列關(guān)于質(zhì)點的說法中，正確的是(　　) A.質(zhì)點是一個理想化模型，實際上并不存在，所以引入這個概念沒有多大意義 B

14、.體積很小的物體更容易看做質(zhì)點 C.凡輕小的物體，皆可看做質(zhì)點 D.當物體的形狀和大小對所研究的問題屬于無關(guān)或次要因素時，即可把物體看做質(zhì)點 解析　建立理想化模型是物理中重要的研究方法，對于復(fù)雜問題的研究有重大的意義，選項A錯誤；一個物體能否看做質(zhì)點不應(yīng)看其大小，關(guān)鍵是看其大小對于研究的問題的影響能否忽略，體積很小的物體有時可以看成質(zhì)點，有時不能看成質(zhì)點，B錯誤；一個物體能否看做質(zhì)點不以輕重而論，C錯誤；物體能否看成質(zhì)點取決于其大小和形狀對所研究的問題是否屬于無關(guān)或次要因素，若是就可以看成質(zhì)點，D正確。 答案　D 2.(多選)下列說法中正確的是(　　) A.研究飛機從成都開往北京所

15、用的時間時，飛機可視為質(zhì)點 B.研究飛機螺旋槳的轉(zhuǎn)動情況時，可將飛機視為質(zhì)點 C.研究火車過長江大橋所用的時間時，可將火車視為質(zhì)點 D.研究汽車過長江大橋所用的時間時，可將汽車視為質(zhì)點 解析　A中飛機的大小對所研究的問題無影響，故可視為質(zhì)點；B中的飛機螺旋槳只是飛機的一部分，飛機的大小不能忽略不計，因此飛機不能視為質(zhì)點；C中火車過橋時，火車的長度會影響火車過橋的時間，故火車不能視為質(zhì)點；D中汽車過橋時，汽車的長度遠遠小于橋的長度，汽車的長度對汽車過橋的時間的影響非常小，故汽車可視為質(zhì)點。故選項A、D正確。 答案　AD 3.下列有關(guān)運動的描述中，參考系的選取符合描述的是(　　) A

16、.詩句“飛流直下三千尺”是以“飛流”作為參考系的 B.“錢塘觀潮時，觀眾只覺得潮水撲面而來”，是以“潮水”為參考系的 C.“兩岸猿聲啼不住，輕舟已過萬重山”是以“萬重山”為參考系的 D.升國旗時，觀察到國旗冉冉升起，觀察者是以“國旗”為參考系的 解析　A項以靜止的地面為參考系；B項以觀眾為參考系；D項是以地面或相對地面靜止的物體為參考系；故只有C正確。 答案　C 4.第一次世界大戰(zhàn)期間，一名法國飛行員在2 000 m高空飛行時，發(fā)現(xiàn)臉旁有一個小東西，他以為是一只小昆蟲。敏捷地把它一把抓過來，令他吃驚的是，抓到的竟是一顆子彈。飛行員能抓到子彈，是因為(　　) A.飛行員的反應(yīng)快

17、B.子彈相對于飛行員靜止 C.子彈已經(jīng)飛得沒有勁了，快要落在地上了 D.飛行員的手有勁 解析　子彈相對于飛行員速度為零，所以飛行員抓子彈就像我們用手拿桌子上的筆一樣容易。 答案　B 5.(2017·湖南長沙檢測)湖中O點有一觀察站，一小船從O點出發(fā)向東行駛4 km，又向北行駛3 km，則O點的觀察員對小船位置的報告最為精確的是(　　) A.小船的位置變化了7 km B.小船向東北方向運動了7 km C.小船向東北方向運動了5 km D.小船的位置在東偏北37 °方向，5 km處 解析　如果取O點為坐標原點向東為x軸正方向，向北為y軸正方向，則小船的位置坐標為(4 km，3

18、km)，小船雖然運動了7 km，但在O點的觀察員看來，它離原點的距離是 km＝5 km，方向要用角度表示，sin θ＝＝0.6，因此θ＝37°，如圖所示。 答案　D 基礎(chǔ)過關(guān) 1.下列有關(guān)質(zhì)點的說法正確的是(　　) A.質(zhì)點是指質(zhì)量和體積都很小的物體 B.質(zhì)點是一個理想化的模型，實際是不存在的，所以這個概念意義不大 C.汽車行駛時，因為車輪轉(zhuǎn)動，所以任何情況下汽車都不能看成質(zhì)點 D.研究地球繞太陽運動時，可以把地球看成質(zhì)點 解析　質(zhì)點是一個理想化的模型，實際是不存在的，但對研究物體的運動具有重要意義，A、B錯誤；研究汽車遠距離運動所需時間時，汽車可以看成質(zhì)點，C錯誤

19、；研究地球繞太陽運動時，可以把地球看成質(zhì)點，D正確。 答案　D 2.在下列詩句中，加下劃線的字表示的物體可以看成質(zhì)點的是(　　) A.大漠孤煙直，長河落日圓 B.兩岸猿聲啼不住，輕舟已過萬重山 C.天接云濤曉曉霧，星河欲轉(zhuǎn)千帆舞 D.天蒼蒼，野茫茫，風吹草低見牛羊 解析　長河落日圓，描寫日圓，太陽大小和形狀不能忽略，故不能看做質(zhì)點，故A錯誤；兩岸猿聲啼不住，輕舟已過萬重山，輕舟的大小可以忽略不計，故可以簡化為質(zhì)點，故B正確；星河欲轉(zhuǎn)千帆舞，描寫帆的動作，故不能看做質(zhì)點，故C錯誤；風吹草低見牛羊，草的大小不能忽略，故不能看做質(zhì)點，故D錯誤。 答案　B 3.關(guān)于機械運動和參考系，

20、以下說法正確的是(　　) A.研究和描述一個物體的運動時，必須選定參考系 B.由于運動是絕對的，描述運動時，無需選定參考系 C.一定要選固定不動的物體為參考系 D.研究地面上物體的運動時，必須選地球為參考系 解析　研究物體的運動時，首先要選擇參考系，參考系的選取是任意的。 答案　A 4.刻舟求劍的故事家喻戶曉，如圖1，“舟已行矣，而劍不行”這句話所選用的參考系是(　　) 圖1 A.舟 　　 B.舟上的人 C.地面 　　 D.流動的水 解析　舟已行是說船相對于地面在運動，而劍落水后相對地面不再移動；故此句選用的參考系是地面。 答案　C 5.兩列火車平行地停在一站

21、臺上，過了一會兒，甲車內(nèi)的乘客發(fā)現(xiàn)窗外樹木在向西移動，乙車內(nèi)的乘客發(fā)現(xiàn)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)現(xiàn)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)現(xiàn)甲車仍沒有動，說明乙車相對甲車靜止，由于甲車相對地面向東運動，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　D 6.在離地高3 m處將一個小球豎直向上拋出，球上升2 m開始下落，以拋出點為坐標原點，向上為正方向，則小球在最高點和落地時的位置坐

22、標為(　　) A.2 m　3 m B.2 m　－3 m C.5 m?。? m D.5 m　0 解析　以拋出點為坐標原點，向上為正方向，最高點坐標為2 m。落地時在原點下方，坐標為－3 m。 答案　B 能力提升 7.(多選)2015年8月29日晚，在北京舉行的世界田徑錦標賽男子4×100 m接力決賽中，中國隊以38秒01的成績獲得銀牌，取得了歷史性突破。以下說法正確的是(　　) A.研究第一棒莫有雪的起跑動作姿勢時，可以將其視為質(zhì)點 B.研究第二棒謝震業(yè)和第三棒蘇炳添的交接棒是否規(guī)范，不能將其看做質(zhì)點 C.研究蘇炳添跑彎道歷時可以將其視為質(zhì)點 D.張培萌沖刺時看到繩向

23、他跑來，他是以自身為參考系的 解析　研究起跑姿勢不能把運動員看做質(zhì)點，研究交接棒是否規(guī)范也不能把運動員看做質(zhì)點。研究跑完彎道歷時可以將運動員看做質(zhì)點，沖刺繩在“運動”是運動員以運動的自己為參考系，故正確答案為B、C、D。 答案　BCD 8.(2018·德州高一檢測)紀念中國人民抗日戰(zhàn)爭暨世界反法西斯戰(zhàn)爭勝利70周年閱兵式上，車隊從天安門前經(jīng)過，以北京長安街為坐標軸x，向西為正方向，以天安門中心所對的長安街中心為坐標原點O，建立一維坐標系。一輛戰(zhàn)車最初在原點以東3 km處，一段時間后行駛到原點以西2 km處。這輛戰(zhàn)車最初位置坐標和最終位置坐標分別是(　　) 圖2 A.3 km，2

24、km B.－3 km，2 km C.3 km，－2 km D.－3 km，－2 km 解析　坐標軸的正方向向西，則位置在原點以西為正，在原點以東為負。汽車最初在原點以東且距原點3 km，所以最初位置是－3 km，同理最終位置是2 km，故B正確。 答案　B 9.(2018·山東濟南模擬考試)火炬?zhèn)鬟f是各種重大體育賽事的重要環(huán)節(jié)。在某次運動會火炬?zhèn)鬟f中，觀察到同一地點的旗幟和甲、乙兩火炬手所傳遞的圣火火焰如圖3所示。關(guān)于甲、乙兩火炬手相對于靜止旗桿的運動情況，下列說法中正確的是(　　) 圖3 A.甲、乙兩火炬手一定都在向右運動 B.甲、乙兩火炬手一定都在向左運動 C.

25、甲火炬手一定向右運動，乙火炬手一定向左運動 D.甲火炬手可能停止了運動，乙火炬手一定向左運動 解析　根據(jù)旗幟的飄動情況可知風向左吹。甲火炬手所傳遞的圣火火焰向左飄，由于旗桿是靜止的，所以甲火炬手可能相對于地面靜止，也可能向右運動，還可能向左運動，但運動速度比風速慢；乙火炬手所傳遞的圣火火焰向右飄動，表明乙火炬手只能向左運動，且速度大于風速。 答案　D 10.(2018·江西高一四校聯(lián)考)熱氣球運動起源于18世紀的法國，熱氣球運動現(xiàn)已成為公眾休閑觀光和體育旅游項目。在一次觀光游覽中，甲、乙、丙三人各乘一個熱氣球，甲看到樓房勻速上升，乙看到甲勻速上升，甲看到丙勻速上升，丙看到乙勻速下降。那么，從地面上看，甲、乙、丙的運動情況可能是(　　) A.甲、乙勻速下降，v乙>v甲；丙停在空中 B.甲、丙勻速下降，v丙>v甲；乙勻速上升 C.甲、乙勻速下降，v乙>v甲；丙勻速下降，且v丙>v甲 D.甲、乙勻速下降，v乙 ＜v甲；丙勻速下降，且v丙v甲，B、D錯誤；甲看到丙勻速上升，丙看到乙勻速下降，說明丙可能靜止，或者可能勻速上升，或者可能勻速向下運動，且v丙