网站首页
手机版

高中物理:第一节机械运动、参考系 、质点掌握这些你就明白了

更新时间:作者:小小条

第一章:运动的描述

谈到物理学,我能想到的最基础和最经典的是力学和运动学。运动是常见而直观的现象,运动学能直观而准确地描述物体的运动现象,故运动学很适合作为感知物理的入门级知识。欲探物理学,甚至可以说是整个自然科学的奥秘,不妨自此门而入。

高中物理:第一节机械运动、参考系 、质点掌握这些你就明白了

进入正题。第一节,讲几个概念:机械运动、参考系、质点。

运动的定义教材未言,我的理解(似与马哲相通):运动是一切变化结果和变化过程,这一点不必深究。不过至少高中阶段,运动学研究的运动无特殊说明,皆指机械运动:物体空间位置的变化。至于运动的分类,看看就好:

(这次用韦恩图来表示集合关系,以表诚意,竖直方向的圆周运动目前我了解的都是从最高点到最低点加速,从最低点到最高点减速的,比如绳子拉球转(只受重力和拉力),小球在圆轨道的转动(只受重力和支持力),速度大小一直在变化)

这类比数学几何中对三角形、四边形等的分类(个人的联想)。

·参考系。运动是相对的,描述一个物体,是要相对与某个物体而言的,这个物体即参考系(和坐标系不是一码事),又名参照物。上一句话何以成立?举个人车树模型为例(还不确定是否为科学史上的典型模型):在一辆行驶的火车(你也可以换成客车、船、飞机,我的默认为火车)上,车内坐着睡着的同学A相对火车是静止的(假设你是一台装在车座上的摄像机,你看到A并没有改变位置),人相对于窗外的树却是向前动的(同理,假如你是在树上的摄像机),假如没有参考系,那人的运动状态不就“既在动又不在动”、 难以描述了吗?好,现在咱们谈谈A到底是静止还是运动、怎样运动。假如我是A,把我作为一个整体,不计内在器官活动的话,我在动吗?可我没感到自己在走、跳之类的呀?可是倘若我没动,我怎么从广州南到了深圳北?可见,虽然我感觉自己没有动身,但这只是相对于车厢没改变位置而已,相对于大地(或树),我的位置发生了改变。可见运动位置的改变不是一个物体自身的事情,他必须是物体和参考系一起实现的。依次道理,在行驶的火车上,我相对于树向前运动,而树相对我(我是参考系)向后运动。树没有长腿,按说不会“跑”,可按照咱们对运动的理解和相应参考系的确定,它“不动也得动”,就像我纳闷“我没动却从广州南到了深圳北”一样。你在火车、公交车上不是会常常看到“树往后跑”吗?

综上并拓展,总结关于参考系的四个要点如下:

⑴描述物体的(机械)运动时必须选择参考系;

⑵描述运动时,参考系是静止的。这样好描述物体的运动(如解物体速度,这句话在讲伽利略相对性原理时详解)静止即速度为0,比如车以方向向南,大小为300公里每小时的速度行驶,这里的速度其实是车相对大地的速度,并设定大地速度大小为0。我们说人相对车静止时,人相对于车的速度(V人车)大小为0,就是车在该的速度大小为0,即车是静止的。后面我们会学到讨论速度也必须交代对应参考系。但是,不能说:在某某参考系中,车的速度为嘛嘛嘛,参考系不是坐标系,它只是个物体(只不过它一确定,就能使位置标准确定了)。保留一个命题:速度都可以理解为差值吗?(但光速是个恒定值,这个讲相对论再说),

⑶一切物体都可被选作参考系,即参考系的选取是任意的;

⑷无特别说明情况下以大地为参考系。

再概括,参考系是必选的、静止的、任选的,多为大地。

·质点

进入正题。质点即将物体简化为一个点,认为所有质量集中在该点。妙在简化。为什么要用质点代替具象物体?因为化简了以后简单,简单到你不用描述人、车、树的大小形状等等,也可以描述(比如画示意图)三者的位置变化,简化不就是为了简单吗?为什么不用考虑大小形状这些因素?因为他们对与研究人、车、树的位置变化的影响一般小到可以忽略(如果你研究的问题精度要求很高,或者其他因素对精确度影响足够大就不可忽略,比如求车过隧道的时间,可能车长影响较大)。为什么物体的属性中只保留质量这一个?(物体的位置和运动状态不属于“属性”)之后研究运动的改变时质量是关键,学了牛顿三定律就知道了。

思想:简化思想。运用的科学研究方法:理想化模型研究方法。总结:

⑴理想化模型只保留主要因素,其余忽略,从而建模;

⑵能否忽略某因素,看其对所研究问题的影响程度。(当然,高考题一般是理想条件)

我希望本篇作品可以给大家带来的是立体化的印象,而并非单单知识本身,更有主动学*等意识、学*方法、思考过程、探究方法等科学素养;另一方面前面讲的心里话多了,读者可以和作者产生一些默契,后面就可以玩的更流畅啦。

关于哪些要记住:首先,大多内容经过细细看和思考后,都能理解通透,能提出的问题都想得通就可以了,一般都记得住,也不必反复看了。正题的重要内容我会黑体,需要记住,最好自己反复回顾(在脑海、眼前过一过),还有模型(如人车树模型,解释运动的相对性,进而解释引入参考系的原因),典题,核心在自己判断:我的不熟点、帮助我理解、记忆、解题的关键点,自己总结、发散。主动!

关于发散性提问:有时候不要过早地问为什么。(比如“参考系是静止的”)在物理和数学里很多人为定义的东西,你并不了解定义的大背景,产生疑惑很正常。与其过早问为什么,不如想想定义后的应用意义、慢慢再多学更多知识,会有时机成熟时,前后一打通,问题迎刃而解。生活上也是如此,不要着急被一些问题(尤其情感问题)困住,全面深入浅出认知后很多问题其实本来不是问题。

在这里小编给大家留了一道高考真题给大家,可以开动脑筋想想怎么做?留下你的答案解题思路:

答案我会留在下期,记得关注哦!

一、解答题

1.如图所示,一木箱静止在长平板车上,某时刻平板车以a = 2.5m/s2的加速度由静止开始向前做匀加速直线运动,当速度达到v = 9m/s时改做匀速直线运动,己知木箱与平板车之间的动摩擦因数μ= 0.225,箱与平板车之间的最大静摩擦力与滑动静擦力相等(g取10m/s2)。求:

(1)车在加速过程中木箱运动的加速度的大小

(2)木箱做加速运动的时间和位移的大小

(3)要使木箱不从平板车上滑落,木箱开始时距平板车右端的最小距离。

更多教育资讯关注索科教育

<索科教育>在线一对一授课,让孩子足不出户轻松提高分,老师一对一辅导,海量优质讲课视频任你选,是家长孩子的优质选择!

(本文图片文章摘抄于网络如有侵权请联系我们删除SY519-)

版权声明:本文转载于今日头条,版权归作者所有,如果侵权,请联系本站编辑删除

为您推荐

【初中数学】三角函数公式汇总+记忆口诀,中考一定用的上!

更多初中、高中知识,可以在物理大师app中、大师一百公众号查看,获取哦~1.锐角三角函数锐角三角函数定义:锐角角A的正弦(sin),余弦(cos)和正切(tan),余切(cot)以及正割(sec),余割

2026-01-05 06:37

高中数学同角三角函数基本关系公式推导详细过程

考场心慌到手抖?把三角函数的“三大关系”用单位圆记住,几句话比死背公式管用得多我记得高三那年,班里有人背了整晚的三角公式,考场上却因为一丁点符号没看清而丢分。说实话,我后

2026-01-05 06:36

彻底搞懂因式分解!代数核心知识点之一.

一.什么是因式分解?把一个多项式在一个范围(如实数范围内分解,即所有项均为实数)化为几个整式的积的形式,这种式子变形叫做这个多项式的因式分解,也叫作把这个多项式分解因式。这

2026-01-05 06:36

一道电路动态分析题

例题:如图电路中,电源电动势为E,内阻为r,R₁、R₃、R₄均为定值电阻,电表均为理想电表。闭合开关S,当滑动变阻器R₂的滑动触头向右滑动时,下列说法中正确的(BD)A.电压表的示数变小B.

2026-01-05 06:35

湖人106128不敌活塞,要严厉批评以下两人,还有一人值得尊重

计分牌在最后八分钟宕机了,但没人关心屏幕,因为湖人已经被活塞扔到谷底,106比128,主场球迷提前离席,这场溃败比数字本身更刺眼,任何幻想都在那八分钟被按下暂停键,却没人按真正的暂

2026-01-05 06:35

即将高二的布朗尼·詹姆斯,跟高二时的他爸差多少

保罗·比安卡尔迪目前是ESPN的球探专家。在2000前后,还是俄亥俄州立大学助教的他曾经考察过当时尚在读高二的勒布朗·詹姆斯。20年后,他又获得了考察勒布朗的儿子布朗尼·詹姆

2026-01-05 06:34