第一章 运动的描述
－、机械运动
机械运动：物体相对于其他物体的位置变化叫机械运动，简称运动．
问题1：该如何描述物体的运动呢？
诗人用气势磅礴来描述大河中的水流，用矫捷如燕来描述运动员轻盈的舞姿，画家用汽车后面的线条来表示风，来描述车辆的飞驰。
能准确描述下列物体的运动吗？
如：雄鹰在空中翱翔
足球的飞滚
树叶、纸张的飘落
海浪的汹涌澎湃
精确描述之难
难道我们真的无法描述物体的运动？
飞机以某速度从南京飞向北京,
研究火车在城市之间运行
我们是否要考虑飞机本身大小？
车箱的颤动我们考虑吗？
我们已经很自然的忽略某些次要因素（如形状、大小），只关心主要的方面。
1.1 质点、参考系和坐标系
研究飞机在空中的位置、离开地面的高度、飞行的速度、运动轨道等问题时，需要考虑它本身的大小和形状吗？
研究飞机在空中的位置、离开地面的高度、飞行的速度、运动轨道等问题时，它本身的大小和形状是次要因素可忽略.这时飞机可看成一个有质量的点.这个点叫质点。
质点是一个理想化的“物理模型”
忽略次要因素：形状、大小等
突出主要因素：具有质量（本质属性）
不能!因为研究飞机轮胎的转动时,飞机轮胎的大小与形状在研究的问题中不可忽略.
思考：而当我们研究飞机轮胎的转动时,能否把飞机轮胎看成质点?
问题2：物体都可以看作质点吗？
结论1：
当物体的大小与形状在研究的问题中影响很小,可忽略不计时,可看成质点
讨论：研究火车的运动时，火车能否看作质点
1）火车从汕头到广州的路程
2)火车过铁路桥的时间
想一想:地球可不可以看成质点？
研究地球公转时，地球本身的大小和形状是次要因素可忽略. 可看成质点.
研究地球自转时，地球本身的大小和形状不可忽略. 不能看成质点.
问题3:大家手中的笔可不可以看成质点？
结论2:
如果物体上各点的运动情况完全相同，可看成质点.
做一做：1）让笔平移一段距离；
2）让笔转动起来
比较两种情况的不同
3）研究火车车轮上某点的运动情况时，火车能看作质点吗？
4）研究乒乓球比赛中乒乓球的运动时，能否把乒乓球看作质点。
关于撑杆跳高运动，在下列情况中运动员能否被看作质点：
（1）教练员针对训练录像纠正运动员的错误时；
（2）分析运动员的助跑速度时；
（3）测量其所跳高度时；
讨论：
原子核很小，可以把原子核看作质点吗？
二、质点
质点：用来代替物体的有质量的点。
理解：
①质点不是实际存在的物体；
②质点是一个理想的物理模型；
质点是实际事物的一种近似反映，是为了研究问题的方便而进行的科学抽象；
建立质点概念时抓住了主要因素，忽略了次要因素，突出了事物的主要特征，使问题得到了简化
1）物体上各点的运动有差别，但相对于所研究的问题可以忽略时,可看作质点.如：高空翱翔的老鹰,地球的公转,火车运行里程……
物体看作质点的条件:
2)如果物体上各点的运动情况完全相同,可看作质点,如:平移的粉笔,滑动的木块……
3)物体本身的大小对所研究的问题不能忽略时,不能把物体看作质点,如:研究地球的自转,研究火车过桥的时间……
具体情况具体分析
[课堂训练]
例1、下列关于质点的说法中正确的是（ ）
A、体积很小的物体都可看成质点
B、质量很小的物体都可看成质点
C、不论物体的质量多大，只要物体的尺寸跟物体间距相比甚小时，就可以看成质点
D、只有低速运动的物体才可看成质点，高速运动的物体不可看成质点
C
例2、（多选）在以下的哪些情况中可将物体看作质点？（ ）
A、研究某学生骑车回校的速度
B、对这位学生的骑车姿势进行分析
C、研究火星探测器从地球到火星的飞行轨迹
D、研究火星探测器降落火星后如何探测火星的表面
AC
例3、下列情形中的物体可以看作质点的是（ ）
A、跳水冠军郭晶晶在跳水比赛中
B、一枚硬币用力向上抛出，猜测它落地时是正面朝上还是反面朝上
C、奥运会冠军邢慧娜在万米长跑中
D、花样滑冰运动员在比赛中
C

（三）参考系
敦煌曲子中有这样的诗句:“满眼风波多闪烁?看山恰是走来迎,仔细看山山不动,是船行。”
送瘟神 毛泽东
绿水青山枉自多 华佗无奈小虫何 千村薜荔人遗矢 万户萧疏鬼唱歌 坐地日行八万里 巡天遥看一千河 牛郎欲问瘟神事 一样悲欢逐逝波
自然界的一切物体都处于永恒的运动中,即运动的绝对性
描述物体的位置及其变化时，又总是相对其它物体而言，即运动和静止的相对性
提出问题：
参考系：描述物体运动时,用来作参考(假定为不动)的另外的物体
1、参考系的选择是任意的
引入概念
理解概念
2、同一运动，如果选取的参考系不同，运动情况一般不同，请举例说明．
坐汽车时看到路旁的树木向后飞快地离去，而乘客自己却认为自己是静止的，该怎样解释。
讨论：
“月亮在莲花般的云朵里穿行。”是以什么为参考系的？
第一次世界大战期间的一次空战中，一个法国飞行员正在2000m高的空中飞行，忽然，他发现脸旁好像有一个小东西在飞舞，他以为是一只小昆虫，于是就伸手轻松地把它抓了过来，仔细一看，把他吓出一身冷汗来。他抓住的不是别的，而是德国飞机射向他的一颗子弹。请根据上述信息讨论回答以下问题。
（1）子弹速度很大，为什么没有把他的手打穿？体会一下，同一物体相对于不同的参考系运动状态相同吗？
（2）受类似现象的启发，人们实现了飞机的空中加油，空间站的空中对接。实现“空中加油”和“空中对接”应满足的基本条件是什么？
同步静止气象卫星定点在赤道上空，是以谁为参考系来描述卫星运动的？“同步卫星”还有什么用途？
一跳伞运动员在下落过程中，看到身旁的直升机在向上运动，则直升机相对于地面的运动情况是怎样的？
小结：
三、参考系：描述物体运动时,用来作参考(假定为不动)的另外的物体
（1）运动和静止都是相对于参考系的。
（2）参考系的选取是任意的。应选择简单、方便的参考系。
（3）选择不同的参考系，观察的结果可能不一样，也可能一样。
（4）比较两个物体的运动时，必须选择同一参考系才有意义。
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。
（四）坐标系
如果物体沿直线运动，可以以这条直线为x轴，在直线上规定原点、正方向和单位长度，建立直线坐标系。
X
O
一个坐标系有几个要素呢？
数字
原点
正方向
物理量的符号和单位
说一说：除了上面的直线坐标系，你还知道什么其他的坐标系吗？
1、描述直线运动——建立一维直线坐标系．

2、描述平面运动——建立二维平面直角坐标系．

3、描述立体空间内运动——建立三维立体空间坐标系．
练习
A点坐标XA=-3m
X/m
O
如图所示，汽车沿X轴做直线运动，从A点运动到B点，由图判断A点坐标、B点坐标和走过的距离。
1
-1
2
3
4
-2
-3
-4
A
B
B点坐标XB=2m
走过的距离ＳＡB=５m
例4、一质点在x轴上运动，各个时刻的位置坐标如下表：
（1）请在坐标轴上标出质点在各时刻的位置。
（2）哪个时刻离坐标原点最远？有多远？
0
1
2
3
4
5
【针对训练】
1、(多选)在下列各运动的物体中，可视为质点的有（ ）
A、汽车的后轮，研究汽车牵引力的来源
B、沿斜槽下滑的小钢球，研究它沿斜槽下滑的速度
C、人造卫星，研究它绕地球的运动
D、海平面上的木箱，研究它在水平力作用下是先滑动还是先滚动
BC
2、(多选)分析下列运动中的研究对象能否当作质点（ ）
A、做花样滑冰的运动员
B、运行中的人造地球卫星
C、转动着的砂轮
D、从斜面上滑下的木块
BD
3、甲乙两辆汽车同向匀速行驶。甲车速度为v1，乙车速度为v2，在甲车上的乘客看到乙车的速度为（ ）
（A）v2 （B）v1+v2
（C）v1 （D）v2－v1
D
4、(多选)在平直的公路上行驶的汽车内，一乘客以自己的车为参照物向车外观察，他看到的下述现象中可能的是（ ）
（A）与汽车同向行驶的自行车，尽管车轮转动正常，但自行车向后运动
（B）公路两旁的树因为有根扎在地里，所以是不动的
（C）有一辆汽车总在自己的车前不动
（D）路旁边的房屋是运动的
BCD
5、(多选)甲、乙、丙三人各自乘一个热气球，甲看到楼房匀速上升，乙看到甲匀速上升，丙看到乙匀速下降，甲看到丙匀速上升，甲、乙、丙相对于地球的运动情况可能是：（ ）
(A)甲、乙匀速下降，且v乙 ＞v甲，丙停在空中；
(B)甲、乙匀速下降，且v乙 ＞ v甲，丙匀速上升；
(C)甲、乙匀速下降，且v乙 ＞ v甲，丙匀速下降，v丙＞v甲；
(D)以上说法均不可能.
AB
6、太阳从东边升起，西边落下，是地球上的自然现象。但在某些条件下，在纬度较高地区上空飞行的的飞机上，旅客可以看到太阳从西边升起的奇妙现象。这些条件是（ ）
A、时间必须是在清晨，飞机正在由东向西飞行，飞机的速率必须较大
B、时间必须是在清晨，飞机正在由西向东飞行，飞机的速率必须较大
C、时间必须是在傍晚，飞机正在由东向西飞行，飞机的速率必须较大
D、时间必须是在傍晚，飞机正在由西向东飞行，飞机的速率必须较大
C
7、一列列车停靠在站台上，车厢内的人看着窗外另一列列车，感觉到自己乘坐的列车又开动了，可等一会儿却发现自己乘坐的列车还在站台上未动。你有过类似的经历吗？你能解释这种现象吗？