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第一章運(yùn)動(dòng)的描述
第一節(jié)質(zhì)點(diǎn) 參考系
一、質(zhì)點(diǎn)
1.運(yùn)動(dòng)，可能會(huì)想到跑步，打籃球，踢足球，騎自行車等等。但是這里說的運(yùn)動(dòng)不單單指這些體育運(yùn)動(dòng)，而是包括所有宏觀物體的運(yùn)動(dòng)。
水的流動(dòng)，飛機(jī)，汽車的行駛，天地的運(yùn)行等等，
這些例子中都是一個(gè)物體相對(duì)于另一個(gè)物體位置的變化，在物理學(xué)中就叫做機(jī)械運(yùn)動(dòng)，簡(jiǎn)稱運(yùn)動(dòng)。
如何來描述運(yùn)動(dòng)呢，詩人用疑是銀河落九天來描述瀑布中的水流，畫家可以用線條來描述火車的風(fēng)馳電掣。那物理學(xué)家怎么來描述運(yùn)動(dòng)呢？
一個(gè)人邊走邊跳，足球在地上滾動(dòng)，蜻蜓在空中飛行，和諧號(hào)動(dòng)車從北京開到上海，
這些物體有大小有形狀，各部分運(yùn)動(dòng)情況一般還不一樣，精確描述他們的運(yùn)動(dòng)是很困難的。
抓住主要因素，忽略次要因素，進(jìn)行理想化思考。
比如動(dòng)車從北京開到上海，如果只關(guān)心動(dòng)車運(yùn)行的距離，它遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于動(dòng)車的長(zhǎng)度，那就可以忽略動(dòng)車的大小，而把它看做一個(gè)有質(zhì)量的點(diǎn)來處理。
動(dòng)車過橋的時(shí)間問題時(shí)，涉及到頭部和尾部的區(qū)別，所以就不能忽略動(dòng)車的大小。就不能處理成有質(zhì)量的點(diǎn)。
再比如剛研究蜻蜓在空中大范圍飛動(dòng)的曲線時(shí)，就可以忽略其大小形狀，當(dāng)研究其飛行時(shí)翅膀的震動(dòng)，就不能忽略其大小形狀，看成一個(gè)有質(zhì)量的點(diǎn)。
2.像這樣，當(dāng)物體的大小，形狀對(duì)所研究問題的影響可以忽略不計(jì)時(shí)，就可以把這個(gè)物體視為一個(gè)有質(zhì)量、沒有體積的點(diǎn)，我們把它叫做質(zhì)點(diǎn)（mass point）。
很顯然質(zhì)點(diǎn)是為了方便分析問題而引入的一種理想化的模型，并不是真實(shí)存在的。
那什么情況下能把物體理想化成質(zhì)點(diǎn)呢？
由要研究問題的性質(zhì)來決定了。
例如前面說想研究動(dòng)車長(zhǎng)距離運(yùn)行時(shí)動(dòng)車的大小形狀就可以忽略，此時(shí)就可以看做質(zhì)點(diǎn)。但當(dāng)研究動(dòng)車通過大橋時(shí)就不行.
又比如對(duì)于地球，當(dāng)研究他繞著太陽公轉(zhuǎn)時(shí)，相比于公轉(zhuǎn)的軌道半徑，地球的形狀，大小就可以忽略。地球自轉(zhuǎn)對(duì)研究公轉(zhuǎn)問題也沒什么影響，此時(shí)就可以將它看作質(zhì)點(diǎn)，但是當(dāng)研究他的自傳問題時(shí)，就不能把它當(dāng)做質(zhì)點(diǎn)了。
裁判員判滑冰運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作時(shí)，運(yùn)動(dòng)員能看做質(zhì)點(diǎn)？
研究運(yùn)動(dòng)員在冰面上的軌跡時(shí)，運(yùn)動(dòng)員可以看做質(zhì)點(diǎn)？
研究乒乓球的空中弧線時(shí)，乒乓球可以看做質(zhì)點(diǎn)？
研究乒乓球的旋轉(zhuǎn)對(duì)運(yùn)動(dòng)的影響時(shí)，乒乓球能看做質(zhì)點(diǎn)？
什么情況能把物體看成質(zhì)點(diǎn)？
只要物體的大小，形狀對(duì)所研究問題的影響可以忽略不計(jì)，物體就可以看作質(zhì)點(diǎn)。
是不是很小的物體才能看作質(zhì)點(diǎn)，大的物體不能看做質(zhì)點(diǎn)？
不是
二、參考系
說物體是不是在運(yùn)動(dòng)都是相對(duì)參考系而言的，
參考系的選取不同，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可能不同。
運(yùn)動(dòng)是指一個(gè)物體相對(duì)于另一個(gè)物體的位置變化
例如研究汽車的運(yùn)動(dòng)時(shí)，我們常常以道路和兩邊的建筑物或路燈等做參考。
觀察輪船的航行是我們常常以河岸上的房屋，樹木，碼頭或燈塔的做參考，
這些用來參照的物體就叫做參考系。
騎自行車行駛
以地面為參考系，人相對(duì)地面運(yùn)動(dòng)
以自行車為參考系，人相對(duì)自行車靜止
參考系的選取有什么原則
原則上是任意的
觀測(cè)方便
運(yùn)動(dòng)描述簡(jiǎn)單
同一個(gè)問題，多個(gè)物體，同一參考系
同一物體，多個(gè)階段，同一參考系
參考系特點(diǎn)
(1)假定不動(dòng)
(2)任意選取
(3)同一運(yùn)動(dòng)選不同的參考系結(jié)果可能不同
三、坐標(biāo)系
某參考系中做機(jī)械運(yùn)動(dòng)的物體
如何精確描述此物體的位置、位置變化？
在此參考系中建立坐標(biāo)系，為確定物體的位置及位置變化固定在參考系上的坐標(biāo)系統(tǒng)
如汽車在公路上行駛，可以建立這樣的坐標(biāo)系
坐標(biāo)系五要素
如，向上拋出一個(gè)蘋果，可以建立這樣的坐標(biāo)系
分類：
直線坐標(biāo)系：一維坐標(biāo)系，在直線上規(guī)定原點(diǎn)、正方向和標(biāo)度，適用于直線運(yùn)動(dòng)
平面坐標(biāo)系：
二維坐標(biāo)系，適用于平面內(nèi)的曲線運(yùn)動(dòng)
空間坐標(biāo)系：
三維坐標(biāo)系，適用于空間內(nèi)的曲線運(yùn)動(dòng)
0
1
2
3
4
5
x/m
0
1
x/m
y/m
0
x/m
y/m
z/m
0
課堂小結(jié)
如何準(zhǔn)確描述物體的運(yùn)動(dòng)呢？
質(zhì)點(diǎn)（理想化模型)：把物體簡(jiǎn)化為一個(gè)有質(zhì)量的物質(zhì)點(diǎn)。
條件：物體的大小和形狀對(duì)所研究問題的影響可忽略不計(jì)時(shí)
參考系：描述物體運(yùn)動(dòng)而被選做參考的物體或物體系。
坐標(biāo)系，為確定物體的位置及位置變化固定在參考系上的坐標(biāo)系統(tǒng)
1.(多選)關(guān)于質(zhì)點(diǎn)，下列說法正確的是（ ）
A.只要體積小就可以視為質(zhì)點(diǎn)
B.物體的大小和形狀對(duì)于所研究的問題屬于無關(guān)或次要因素時(shí)，可把物體視為質(zhì)點(diǎn)
C.質(zhì)點(diǎn)是一種理想化模型，實(shí)際上并不存在
D.因?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)沒有大小，所以與幾何中的點(diǎn)是一樣的
【參考答案：BC】
2.如圖所示，一個(gè)硬幣穩(wěn)穩(wěn)地立在高速行駛中的高鐵的窗臺(tái)上，硬幣處于靜止?fàn)顟B(tài)所選擇的參考系是（　　）
A．座位上靜坐的旅客
B．車廂內(nèi)走動(dòng)的乘警
C．鐵路旁矗立的高山
D．車窗外經(jīng)過的站臺(tái)
【參考答案：A】
3.如圖所示，桌面離地面高度0.8m，坐標(biāo)系原點(diǎn)定在桌面上，設(shè)豎直向下為坐標(biāo)軸的正方向，A、B離地面高度分別是1.3m、0.4m,問A、B的坐標(biāo)應(yīng)該是多少？
A
O
B
x/m
0.8m
答案:XA=
-0.5m
XB=
0.4m
4.一人在100m高的樓房頂上，將一小球以5m/s的速度水平拋出，當(dāng)物體在水平方向上運(yùn)動(dòng)了10m，在豎直方向上運(yùn)動(dòng)了20m，怎樣表示物體現(xiàn)在的位置？
10m
20m
x/m
y/m
0
則(x,y)=(10m，20m)
解：
以拋出點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)
建立如圖所示坐標(biāo)系
可不可以以樓底為坐標(biāo)原點(diǎn)呢？

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