质点、参考系、坐标系

质点、参考系、坐标系

质点定义

质点是忽略物体的大小和形状简化成的有质量的点。它是一种科学的抽象,是一个理想化的物理模型,是在研究物体运动时,抓住主要因素,忽略次要因素,对实际物体进行的近似。

质点的特性

  (1)它没有大小和形状

  (2)它具有物体的全部质量

  (3)它是一种理想化的模型,实际生活中并不存在

可将物体视为质点的三种情况

  (1)运动物体的大小跟它与另一被研究的对象间的距离相比可忽略不计时,可将该物体当做质点。

  (2)做平动的物体,由于物体上各个点运动的情况相同,可以选物体上任一点的运动来代表物体的运动,故平动的物体在研究其运动性质时,可将它视为质点。

  (3)有转动,但相对平动而言可以忽略时,也可以把物体视为质点。如汽车在运行时,虽然车轮有转动,但我们关心的是车辆整体运动的快慢,故汽车可以看成质点。

参考系定义

  为了描述物体的运动而假定为不动的物体叫做参考系。对同一个物体的运动,所选择的参考系不同,对它的运动的描述就会不同。

参考系的性质和选取原则

  选取原则:

  ①参考系是为了描述物体的运动而人为选定作为参照的物体,参考系可以是不动的,也可以是变速运动的物体。

  ②参考系的选择是任意的,但应以观察方便和使运动的描述尽可能简单为原则,研究地面上物体的运动常选择地面为参考系。

  ③对同一个物体的运动,所选择的参照物不同,对它的运动的描述就会不同。运动是绝对的,静止是相对的。

  参考系的性质:

  ①标准性:用来做参考系的物体都是假定不动的,被研究的物体是运动还是静止,都是相对于参考系而言的。

  ②任意性:参考系的选取具有任意性,但应以观察方便和运动的描述尽可能简单为原则。

  ③统一性:比较不同的运动时,应该选择同一参考系。

  ④差异性:同一运动选择不同的参考系,观察结果一般不同。例如,坐在行驶的车中的乘客,以地面为参考系,乘客是运动的,但如果以车为参考系,则乘客是静止的。

坐标系定义

  要准确地描述物体的位置及位置变化需要建立坐标系,即建立规定原点、正方向和单位长度的直线。

  知识点拨:

  如果物体在一维空间运动,即沿一直线运动,只需建立直线坐标系,就能准确描述物体的位置;如果物体在二维空间运动,即在同一平面内运动,就需要建立平面直角坐标系来描述物体的位置;当物体在三维空间运动时,则需要建立三维直角坐标系来描述物体的位置。

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