第2节 质点和位移
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知识梳理
1.质点
质点是为了便于研究而建立的一种高度抽象的理想客体.作为科学抽象的结果,它突出了事物的主要特征,抓住主要因素,忽略了次要因素,是在一定程度和范围内对客观存在的复杂事物的一种近似反映,更是一种理性反映.
(1)在物理学中,用来代替物体的有质量的点叫做____________.
(2)质点是具有物体的____________;没有____________和____________,但能代表物体运动的点.
(3)物体能否当作质点,完全视具体问题而定.例如我们在研究地球绕太阳公转时,____________把地球当作质点;而在研究地球自转时则____________把地球当作质点.
2.位移和路程
为了描述物体与参考系相对位置的变化,引入位移的概念.
(1)位移是为了描述物体____________的变化而引入的一个物理量;它是从____________位置指向____________位置的一条有向线段,有向线段的____________表示位移的大小,它的方向表示位移的____________.
(2)位移既有大小,又有____________,是一个矢量.
(3)路程是____________的长度.在向着一个方向的直线运动中,位移的大小与路程____________;在曲线运动中,位移的大小总是____________路程的.
(4)s-t图象
①建立:以横坐标表示____________、纵坐标表示物体的____________,分别选取不同的位移单位长度和时间单位长度,建立平面直角坐标系进行描点,将各点用____________连接起来,即可得到该物体位移随时间变化的s-t图象.
②在s-t图象中,横、纵坐标表示的物理量不同,其物理含义不同,其单位长度(标度)的选取可以不同,与纯数学平面直角坐标系不同.
疑难突破
1.位移和位置
剖析:位置就是物体所处的空间的一点,可以在坐标系中用位置坐标来表示.不论质点做直线运动还是做曲线运动,它的位移总是由初位置指向末位置的有向线段.如图2-2-2,物体从A运动到B,A、B两点表示初、末时刻质点的位置;位移则是从A到B的有向线段s.
图2-2-2
2.位移与路程
剖析:位移表示物体运动时位置的变化,大小是从初始位置指向末位置的直线距离,是矢量,如图2-2-2中的s;而路程则表示物体运动时所通过的路径的长度.而路径可以是直线(图中的AB),也可以是曲线,图中ACB.
问题探究
问题1 请探究:物体在什么情况下可以看作质点?
探究:下列情况下可以把物体看作质点:
(1)平动的物体;(2)有转动,但转动相对研究的问题可以忽略;(3)当物体的形状和大小对研究