第一章 第1节 质点 参考系 高中物理人教版第一册第一章(课件 教案 学案 练习四份打包)

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第一章 第1节 质点 参考系 高中物理人教版第一册第一章(课件 教案 学案 练习四份打包)

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第1节 质点 参考系
学习目标 1.体会质点模型的建构过程,了解质点的含义,知道质点是一种理想化物理模型。2.知道把物体看作质点的条件。3.了解参考系选取的必要性,知道物体运动具有相对性,会根据实际情况选定参考系。
知识点一 物体和质点
如图所示,雄鹰拍打着翅膀在空中翱翔,如果我们研究雄鹰从北方飞到南方的位置变化情况,雄鹰的大小和形状对所研究的问题有影响吗?能否把雄鹰简化成一个点?研究雄鹰的翅膀是如何拍打时,能把雄鹰简化成一个点吗?
提示 没有 能 不能
1.机械运动:物体的位置随时间的变化。
2.质点:在某些情况下,可以忽略物体的大小和形状,把它简化为一个具有质量的点,这样的点叫作质点。
3.把物体看成质点的条件:物体的大小和形状可以忽略或物体上任意一点的运动完全能反映整个物体的运动。
4.质点是一种理想化模型,它忽略了物体的大小和形状这种次要因素,突出了物体的质量这种主要因素,它是对实际物体的一种科学抽象,实际中并不存在(选填“存在”或“并不存在”)。
【思考】
1.人类居住的地球绕太阳公转,同时又在自转。地球到太阳的距离达1.5×108 km,而地球的直径只有1.3×104 km。
(1)研究地球自转时,能否将地球看成质点?为什么?
(2)研究地球公转时,能否将地球看成质点?为什么?
(3)一个物体能否看成质点是由物体本身决定的,还是由研究的问题决定的?同一物体能否看成质点的依据是什么?
提示 (1)不能;看成质点就没法研究了。
(2)可以;关注整体的运动,地球大小相比地球到太阳的距离小得多。
(3)由研究的问题决定;每一点的运动能否代替整体的运动。
2.判断正误
(1)只有体积很小的物体才可以看成质点,体积较大的物体不能看成质点。(×)
(2)质点和几何中的点是相同的。(×)
(3)质量很大的物体在任何情况下都不能看成质点。(×)
例1 两列具有完全知识产权的中国标准动车组“复兴号”,在京沪高铁两端的北京南站和上海虹桥站发车成功。“复兴号”高度从“和谐号”的3 700 mm增高到4 050 mm,单车长度伸展到25 m。下列说法正确的是(  )
A.“复兴号”体积太大不能看成质点;内部乘客可看成质点,因为体积小
B.“复兴号”在运行时的任何情况下都不能看成质点,因为车轮在转动
C.研究“复兴号”在弯道处有无翻车危险时,可将它看成质点
D.计算“复兴号”从北京南站到上海虹桥站的运行时间,可将它看成质点
答案 D
解析 当物体的大小和形状对所研究的问题没有影响时可以看作质点,所以能不能看作质点和物体的大小无关,而是和要研究的问题有关,故A错误;“复兴号”在运行时若求某段时间内位置的变化,“复兴号”的大小和形状对研究的问题没有影响,那么可以把它看作质点,故B错误;研究“复兴号”在弯道处有无翻车危险时,“复兴号”列车的形状和大小是不能忽视的,所以不能看作质点,故C错误;计算“复兴号”从北京南站到上海虹桥站的运行时间,由于不需要考虑物体的形状和大小,所以可将它看成质点,故D正确。
对质点的理解
(1)物体能否被视为质点,不是取决于物体的大小,而是看物体的形状和大小对研究问题的影响是否可以忽略。
(2)同一物体在不同的问题情境中有的可被视为质点,有的则不能被视为质点。  
训练1 在如图所示的女排比赛中,下列情景中的研究对象可以被视为质点的是(  )
A.研究比赛中运动员扣球的动作时
B.确定运动员在球场上的位置时
C.研究比赛中运动员发出的旋转球时
D.确定落在边线处的排球是否在界内时
答案 B
解析 研究比赛中运动员扣球的动作时,运动员的肢体动作对研究结果影响不能忽略,因此运动员不可被视为质点,但研究运动员在球场上的位置时可将运动员视为质点,A错误,B正确;在研究运动员发出的旋转球和落在边线处的排球是否在界内时,球的大小对研究结果的影响不可忽略,因此不能将排球视为质点,C、D错误。
知识点二 参考系
观察图中所展现的生活情景,完成下列问题。
(1)在汽车行驶过程中,小华和司机的相对位置________(选填“变化”或“没变”),所以说小华相对于司机是__________(选填“运动”或“静止”)的。
(2)在汽车行驶过程中,小华和小明的相对位置________(选填“变化”或“没变”),所以说小华相对于小明是__________(选填“运动”或“静止”)的。
提示 (1)没变 静止 (2)变化 运动
1.运动与静止的关系
(1)自然界中的一切物体都处于永恒的运动中,绝对静止的物体是不存在的,即运动是绝对的。
(2)描述某个物体的位置随时间变化时,总是相对于其他物体而言的,这便是运动的相对性。
2.参考系
(1)定义:要描述一个物体的运动,首先要选定某个其他物体作为参考,这种用来作为参考的物体叫作参考系。
(2)参考系对观察结果的影响:参考系可以任意选择,但选择不同的参考系来观察同一物体的运动,观察结果会有所不同。
3.参考系的四个特性
标准性 某物体被选作参考系后,就认为该物体是静止的,其他物体的运动情况就以该物体为参考标准进行分析
任意性 参考系的选取是任意的,任何物体都可以选作参考系,但不能选研究对象为参考系
相对性 对于同一个物体,选择不同的参考系,观察结果可能会有所不同
统一性 比较不同物体的运动应选择同一个参考系
【思考】
1.如图,飞行员跳伞后飞机上的其他飞行员(甲)和地面上的人(乙)观察跳伞飞行员的运动后,引发了对跳伞飞行员运动状况的争论,如图所示,则甲、乙的描述分别是以什么为参考系?这说明对同一物体的描述,选择不同的参考系,观察结果一般是相同还是不同?
提示 甲是以飞机为参考系,乙是以地面为参考系。一般不同。
2.判断正误
(1)研究物体的运动时,必须选地面作为参考系。(×)
(2)物体运动情况的描述与所选取的参考系有关。(√)
例2 (多选)(人教版教材P14练习T3改编)“飞花两岸照船红,百里榆堤半日风。卧看满天云不动,不知云与我俱东”是宋代诗人陈与义在春日乘着小船出游时作的一首诗,此诗与五代词中的“仔细看山山不动,是船行”有异曲同工之妙。从物理学的角度来看,下列说法中正确的是(  )
A.“卧看满天云不动”是因为诗人以山为参考系来观察的
B.“云不动”和“云与我俱东”说明参考系不同物体运动情况也不同
C.“百里榆堤”是因为诗人以自己为参考系来观察的
D.研究“船行”的运动规律时可以将船看作质点
答案 BD
解析 “卧看满天云不动,不知云与我俱东”是因为云与诗人相对于大地以相同速度向相同方向运动,诗人以自己为参考系观察发现“云不动”,A错误,B正确;选取参考系时不能选择研究对象本身为参考系,“百里榆堤”是诗人以大地为参考系观察的,C错误;研究“船行”的运动规律时,船的形状和大小对研究问题本身不产生影响,可以将船看作质点,D正确。
例3 如图所示,由于有风,河岸上的旗帜向右飘,在河面上的A、B两船上的旗帜分别向右、向左飘,则两条船的运动状态是(  )
A.A船肯定是向左运动的
B.A船肯定是静止的
C.B船肯定是向右运动的
D.B船可能是静止的
答案 C
解析 从河岸上旗帜的飘动方向,可以判断风向右吹,由此可以判断B船一定向右运动且速度比风速大;A船可能静止,也可能向左运动,还有可能向右运动,但是向右运动时速度比风速小,故选项C正确,A、B、D错误。
参考系的选取原则
(1)参考系的选取可以是任意的,但在实际问题中,参考系的选取应以观测方便和使运动的描述尽可能简单为原则。
(2)研究地面上物体的运动时,常选地面或相对于地面静止的物体作为参考系。
(3)在没有特别指明参考系时,通常以地面为参考系。  
训练2 青龙峡景点有“中原第一峡谷”美誉,这里气候独特,水源丰富,植被原始完整,是生态旅游的好去处,乘坐索道缆车不仅可以观赏怡人的风景,还能感觉悬挂在高空的刺激感。对于正在乘坐索道缆车观光的某游客来说,以下说法正确的是(  )
A.以自己为参考系,看到缆车向对面走去
B.以对面的山为参考系,自己静止不动
C.以自己为参考系,看到同一缆车里的人向对面的山不断靠近
D.以所乘坐的缆车为参考系,看到两边的青山绿树向身后运动
答案 D
解析 以自己为参考系,看到缆车静止不动,同一缆车里的人静止不动,故A、C错误;以对面的山为参考系,游客向山靠近,故B错误;以所乘坐的缆车为参考系,看到两边的青山绿树向身后运动,故D正确。
随堂对点自测
1.(质点的理解)下列关于质点的说法正确的是(  )
A.地球很大,一定不能看成质点
B.原子核很小,一定能看成质点
C.质点是一种理想化模型,实际上并不存在,所以没有意义
D.同一物体在不同的情况中,有时可看成质点,有时则不可看成质点
答案 D
解析 在研究地球绕太阳公转时,地球的形状和大小可以忽略,可以看成质点,A错误;若研究原子核内部结构,原子核不能看成质点,B错误;质点是为了研究问题的方便引入的,是有实际意义的,C错误;同一物体,针对所研究的问题不同,有时可以看成质点,有时不能看成质点,D正确。
2.(能否看成质点的条件的理解)2022年北京冬奥会中国队以9金4银2铜的好成绩圆满收官!中国队用他们的拼搏和汗水带给大家一次次难忘的回忆。下列关于冬奥比赛项目的说法正确的是(  )
A.研究甲图中冰球运动员击球动作时,运动员可以看成质点
B.研究乙图中大跳台运动员空中转体动作时,运动员可视为质点
C.研究丙图中15公里越野滑雪运动员比赛成绩时,运动员可视为质点
D.研究丁图中花样滑冰运动员的动作时,运动员可视为质点
答案 C
解析 研究题图甲中冰球运动员击球动作时,不能忽略运动员的形状和大小,因此运动员不可以看成质点,故A错误;研究题图乙中大跳台运动员空中转体动作时,不能忽略运动员的形状和大小,因此运动员不可以看成质点,故B错误;研究题图丙中15公里越野滑雪运动员比赛成绩时,可以忽略运动员的形状和大小,因此运动员可以看成质点,故C正确;研究题图丁中花样滑冰运动员的动作时,不能忽略运动员的形状和大小,因此运动员不可以看成质点,故D错误。
3.(参考系)(2023·1月浙江选考,3)“神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱成功对接后,在轨运行如图所示,则(  )
A.选地球为参考系,“天和”是静止的
B.选地球为参考系,“神舟十五号”是静止的
C.选“天和”为参考系,“神舟十五号”是静止的
D.选“神舟十五号”为参考系,“天和”是运动的
答案 C
解析 “神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱成功对接后,在轨绕地球做圆周运动,选地球为参考系,二者都是运动的,A、B错误;“神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱成功对接后,二者相对静止,C正确,D错误。
基础对点练
题组一 物体和质点
1.下列关于质点的说法正确的是(  )
A.能看作质点的物体体积一定很小
B.只要是质量很小的物体都可以看作质点
C.质量很大或体积很大的物体一定不能看作质点
D.物体的大小和形状对研究问题属于无关或者次要因素时,可把物体视为质点
答案 D
解析 物体能否看成质点,与体积大小、质量大小无关,而物体的大小和形状对研究问题属于无关或者次要因素时,可把物体视为质点,故A、B、C错误,D正确。
2.(2024·山东济南期中)2022年10月12日下午15时45分,天地互动的“天宫课堂”第三课准时开始。下列情况中,研究对象可视为质点的是(  )
A.研究T字扳手的旋转姿态
B.研究航天员在使用超长吸管喝水时的姿势
C.研究在空气冲击下水球的振动情况
D.研究靠近水球的空心小钢球的运动轨迹
答案 D
解析 研究T字扳手的旋转姿态时,不能忽略T字扳手的形状和大小,故不能将T字扳手看作质点,A错误;研究航天员在使用超长吸管喝水时的姿势,不能忽略航天员的形状和大小,故不能将航天员看作质点,B错误;研究在空气冲击下水球的振动情况,不能忽略水球的形状和大小,故不能将水球看作质点,C错误;研究靠近水球的空心小钢球的运动轨迹,可以忽略空心小钢球的形状和大小,故可将空心小钢球看作质点,D正确。
3.如图所示,四轮马达纳米车是用纳米技术制造的一种新型药物输送系统,它可在血管中穿行而不会受到人体免疫系统的攻击,下列情况中可以把纳米车看作质点的是(  )
A.研究纳米车的组成时
B.研究纳米车马达的工作时
C.研究纳米车如何治疗疾病时
D.研究纳米车运动的距离时
答案 D
解析 研究纳米车的组成时,涉及纳米车的形状与大小,所以不能将纳米车看作质点,故A错误;研究纳米车马达的工作时,马达是纳米车的一部分,纳米车不能看作质点,故B错误;研究纳米车如何治疗疾病时,要考虑纳米车的动作,不能用一个点代替,不能看作质点,故C错误;研究纳米车运动的距离时,纳米车的形状、大小可忽略,能看作质点,故D正确。
4.(多选)为了提高枪械射击时的准确率,制造手枪时会在枪膛上刻上螺旋形的槽。这样,当子弹在枪管中运动时,会按照旋转的方式前进,离开枪管后,子弹的高速旋转会降低空气密度、侧风等外部环境对子弹的影响,从而提高子弹飞行的稳定性。下列关于子弹运动的说法正确的是(  )
A.当研究子弹的旋转对子弹飞行的影响时,可以把子弹看作质点
B.当研究子弹射击百米外的靶子所用的时间时,可以把子弹看作质点
C.无论研究什么问题都可以把子弹看作质点
D.能否将子弹看作质点,取决于我们所研究的具体问题
答案 BD
解析 在研究子弹的旋转对子弹飞行的影响时不能忽略子弹的大小和形状,因而不可以把子弹看作质点,但研究子弹射击百米外的靶子所用的时间时,其大小和形状可以忽略,可以将子弹看作质点,B、D正确。
题组二 参考系
5.(多选)下列关于参考系的说法正确的是(  )
A.研究任何物体的运动,都要选别的物体为参考系
B.研究某物体的运动时,必须选特定的物体为参考系
C.参考系就是绝对不动的物体
D.一个物体相对于一个参考系是静止的,相对于另一个参考系不一定是静止的
答案 AD
解析 一个物体是否运动,以及做何种运动,都是相对于别的物体来说的,因此,研究任何物体的运动,都要选取别的物体为参考系,而且参考系可以任意选取,一个物体相对于不同的参考系,位置是否变化及如何变化,都可能不同。选项A、D正确。
6.如图所示,假期张华坐大巴去旅游,在单向通行的公路上,观察窗外时看到公路两旁树不断向后移动,也有小轿车不时飞驰而过,张华自言自语的说“自己是静止的,同时在向前运动,也在向后运动”。那么这三种情况的参考系分别是(  )
A.座位、两旁的树、小轿车
B.两旁的树、座位、小轿车
C.座位、小轿车、两旁的树
D.小轿车、座位、两旁的树
答案 A
解析 张华以车上的座位为参考系,他是静止的;以公路两旁的树为参考系,他向前运动;以飞驰而过的小轿车为参考系,他向后运动,故A正确。
7.下列有关运动的描述中,参考系的选取符合描述的是(  )
A.诗句“飞流直下三千尺”是以“飞流”作为参考系的
B.诗句“空手把锄头,步行骑水牛;人在桥上走,桥流水不流”。其“桥流水不流”中的“桥流”是以“水”为参考系的
C.毛泽东的诗词“坐地日行八万里,巡天遥看一千河”中的“八万里”是以“人”为参考系的
D.“钱塘观潮时,观众只觉得潮水扑面而来”,是以“潮水”为参考系的
答案 B
解析 “飞流直下三千尺”是说飞流相对于山在运动,故参考系为“山”,故A错误;“桥流水不流”中是以“水”为参考系,桥的位置发生了变化,则桥是运动的,故B正确;毛泽东的诗词“坐地日行八万里,巡天遥看一千河”中的“八万里”是以“地心”为参考系,故C错误;“钱塘观潮时,观众只觉得潮水扑面而来”是以“观众”为参考系的,故D错误。
综合提升练
8.如图所示为中国自主研发的新型平流层飞艇“圆梦号”,它采用三个六维电机的螺旋桨,升空后依靠太阳能提供持续动力。假设某次实验中,“圆梦号”在赤道上空指定20公里高度绕地球飞行一圈,下列说法正确的是(  )
A.研究六维电机的螺旋桨转动时,可把螺旋桨看成质点
B.研究“圆梦号”绕地球飞行一圈所用时间时,可将“圆梦号”看成质点
C.“圆梦号”的体积很大,任何时候都不能将其看成质点
D.以地球为参考系,“圆梦号”处于静止状态
答案 B
解析 研究六维电机的螺旋桨转动时,螺旋桨的大小和形状不能忽略,不能将其看成质点,故A错误;研究“圆梦号”绕地球飞行一周所用时间时,“圆梦号”可看成质点,故B正确,C错误;“圆梦号”绕地球飞行,以地球为参考系,“圆梦号”是运动的,故D错误。
9.如图所示,大雁在迁徙时整个队伍大部分时间实际上都是匀速飞行,这是为了进行长途迁徙而采取的有效措施。下列说法正确的是(  )
A.以地面作为参考系,头雁是静止的
B.若研究“雁阵”从一处飞往另一处的时间,则可以将“雁阵”看作一个质点
C.摄影师为了拍摄一张清晰大雁队伍照片,应该以地面作为参考系
D.研究头雁扇动翅膀产生的上升气流时,可以将头雁看作质点
答案 B
解析 以地面作为参考系,头雁相对于地面的位置发生改变,头雁是运动的,A错误;若研究“雁阵”从一处飞往另一处的时间,“雁阵”的形状和大小可以忽略,则可以将“雁阵”看作一个质点,B正确;由于大雁在匀速飞行,摄影师为了拍摄一张清晰大雁队伍照片,应该以雁群中的某只大雁作为参考系,C错误;研究头雁扇动翅膀产生的上升气流时,不能忽略它的形状与大小,头雁不能看作质点,D错误。
10.(多选)特技跳伞运动员的空中造型图如图所示。当运动员保持该造型向下落时,其中一名运动员A俯视大地时,看到大地迎面而来。下列说法正确的是(  )
A.研究运动员的动作时可视为质点,研究运动轨迹时不可视为质点
B.研究运动员动作时不可视为质点,研究运动轨迹时可视为质点
C.若运动员A以旁边的运动员为参考系,地面是静止的
D.当他俯视大地时,看到大地迎面而来,是以他自己为参考系的
答案 BD
解析 研究运动员在空中的各种动作时,不可将其视为质点,研究运动员在空中的运动轨迹时,此时可以忽略运动员的形状和大小,可将其视为质点,A错误,B正确;若运动员A以旁边的运动员为参考系,地面是运动的,故C错误;当他俯视大地时,看到大地迎面而来,是以他自己为参考系的,故D正确。
11.火炬传递是各种重大体育赛事的重要环节。在某次运动会火炬传递中,观察到同一地点的旗帜和甲、乙两火炬手所传递的圣火火焰如图所示。关于甲、乙两火炬手相对于静止旗杆的运动情况,下列说法中正确的是(  )
A.甲、乙两火炬手一定都在向右运动
B.甲、乙两火炬手一定都在向左运动
C.甲火炬手一定向右运动,乙火炬手一定向左运动
D.甲火炬手可能静止,乙火炬手一定向左运动
答案 D
解析 根据旗帜的飘动情况可以判断风向左吹,甲火炬手所传递的圣火火焰向左飘,所以甲火炬手可能相对于旗杆静止,也可能向右运动,还可能向左运动但甲火炬手的运动速度比风速小;乙火炬手所传递的圣火火焰向右飘,表明乙火炬手一定相对于旗杆向左运动,且运动速度比风速大,选项D正确。
12.如图所示,这是甲、乙、丙三艘船经过一个码头的情景图,其中乙船上的乘客看到甲船在向东运动,看到丙船和码头都在向西运动,则码头上的人看到三艘船的运动情况可能是(  )
A.三艘船都在向东运动,丙船速度最大
B.三艘船都在向东运动,丙船速度最小,甲船速度最大
C.甲船在向西运动,乙、丙两船都在向东运动
D.甲、乙两船都在向东运动,丙船静止,甲船速度小于乙船速度
答案 B
解析 乙船看见丙船和码头向西运动,则乙船向东运动,丙船可能静止,可能向西运动,也可能向东运动、但速度小于乙船速度;乙船看到甲船是向东运动的,说明甲船向东运动且速度大于乙船的速度。故B正确。
培优加强练
13.(多选)(2024·成都七中高一期末)如图所示,甲、乙、丙3人乘不同的热气球,甲看到楼房匀速上升,乙看到甲匀速上升,甲看到丙匀速上升,丙看到乙匀速下降,那么,从地面上看甲、乙、丙的运动可能是(  )
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,且v丙>v甲
D.甲、乙匀速下降,且v乙>v甲,丙匀速下降,且v丙答案 ABD
解析 甲看到楼房匀速上升,说明甲相对于地面匀速下降,乙看到甲匀速上升,说明乙匀速下降,而且v乙>v甲,甲看到丙匀速上升,丙看到乙匀速下降,丙可能停在空中,也可能匀速上升,丙还可能匀速下降,且v丙第1节 质点 参考系
第一章 运动的描述
1.体会质点模型的建构过程,了解质点的含义,知道质点是一种理想化物理模型。
2.知道把物体看作质点的条件。
3.了解参考系选取的必要性,知道物体运动具有相对性,会根据实际情况选定参考系。
学习目标
目 录
CONTENTS
知识点
01
随堂对点自测
02
课后巩固训练
03
知识点
1
知识点二 参考系
知识点一 物体和质点
知识点一 物体和质点
   如图所示,雄鹰拍打着翅膀在空中翱翔,如果我们研究雄鹰从北方飞到南方的位置变化情况,雄鹰的大小和形状对所研究的问题有影响吗?能否把雄鹰简化成一个点?研究雄鹰的翅膀是如何拍打时,能把雄鹰简化成一个点吗?
提示 没有 能 不能
1.机械运动:物体的______随时间的变化。
2.质点:在某些情况下,可以忽略物体的______和______,把它简化为一个具有______的点,这样的点叫作质点。
3.把物体看成质点的条件:物体的______和______可以忽略或物体上任意一点的运动完全能反映__________的运动。
4.质点是一种________模型,它忽略了物体的____________这种次要因素,突出了物体的______这种主要因素,它是对实际物体的一种科学抽象,实际中__________ (选填“存在”或“并不存在”)。
位置
大小
形状
质量
大小
形状
整个物体
理想化
大小和形状
质量
并不存在
【思考】
1.人类居住的地球绕太阳公转,同时又在自转。地球到太阳的距离达1.5×108 km,而地球的直径只有1.3×104 km。
(1)研究地球自转时,能否将地球看成质点?为什么?
(2)研究地球公转时,能否将地球看成质点?为什么?
(3)一个物体能否看成质点是由物体本身决定的,还是由研究的问题决定的?同一物体能否看成质点的依据是什么?
提示 (1)不能;看成质点就没法研究了。
(2)可以;关注整体的运动,地球大小相比地球到太阳的距离小得多。
(3)由研究的问题决定;每一点的运动能否代替整体的运动。
2.判断正误
(1)只有体积很小的物体才可以看成质点,体积较大的物体不能看成质点。( )
(2)质点和几何中的点是相同的。( )
(3)质量很大的物体在任何情况下都不能看成质点。( )
×
×
×
D
例1 两列具有完全知识产权的中国标准动车组“复兴号”,在京沪高铁两端的北京南站和上海虹桥站发车成功。“复兴号”高度从“和谐号”的3 700 mm增高到4 050 mm,单车长度伸展到25 m。下列说法正确的是(  )
A.“复兴号”体积太大不能看成质点;内部乘客可看成质点,因为体积小
B.“复兴号”在运行时的任何情况下都不能看成质点,因为车轮在转动
C.研究“复兴号”在弯道处有无翻车危险时,可将它看成质点
D.计算“复兴号”从北京南站到上海虹桥站的运行时间,可将它看成质点
解析 当物体的大小和形状对所研究的问题没有影响时可以看作质点,所以能不能看作质点和物体的大小无关,而是和要研究的问题有关,故A错误;“复兴号”在运行时若求某段时间内位置的变化,“复兴号”的大小和形状对研究的问题没有影响,那么可以把它看作质点,故B错误;研究“复兴号”在弯道处有无翻车危险时,“复兴号”列车的形状和大小是不能忽视的,所以不能看作质点,故C错误;计算“复兴号”从北京南站到上海虹桥站的运行时间,由于不需要考虑物体的形状和大小,所以可将它看成质点,故D正确。
对质点的理解
(1)物体能否被视为质点,不是取决于物体的大小,而是看物体的形状和大小对研究问题的影响是否可以忽略。
(2)同一物体在不同的问题情境中有的可被视为质点,有的则不能被视为质点。  
B
解析 研究比赛中运动员扣球的动作时,运动员的肢体动作对研究结果影响不能忽略,因此运动员不可被视为质点,但研究运动员在球场上的位置时可将运动员视为质点,A错误,B正确;在研究运动员发出的旋转球和落在边线处的排球是否在界内时,球的大小对研究结果的影响不可忽略,因此不能将排球视为质点,C、D错误。
训练1 在如图所示的女排比赛中,下列情景中的研究对象可以被视为质点的是(  )
A.研究比赛中运动员扣球的动作时
B.确定运动员在球场上的位置时
C.研究比赛中运动员发出的旋转球时
D.确定落在边线处的排球是否在界内时
知识点二 参考系
   观察图中所展现的生活情景,完成下列问题。
(1)在汽车行驶过程中,小华和司机的相对位置________(选填“变化”或“没变”),所以说小华相对于司机是__________(选填“运动”或“静止”)的。
(2)在汽车行驶过程中,小华和小明的相对位置________(选填“变化”或“没变”),所以说小华相对于小明是__________(选填“运动”或“静止”)的。
提示 (1)没变 静止 (2)变化 运动
1.运动与静止的关系
(1)自然界中的一切物体都处于永恒的_____中,绝对静止的物体是不存在的,即运动是______的。
(2)描述某个物体的位置随时间变化时,总是相对于其他物体而言的,这便是运动的________。
运动
绝对
相对性
2.参考系
(1)定义:要描述一个物体的运动,首先要选定某个其他物体作为参考,这种用来作为______的物体叫作参考系。
(2)参考系对观察结果的影响:参考系可以______选择,但选择不同的参考系来观察同一物体的运动,观察结果会有所______。
参考
任意
不同
3.参考系的四个特性
标准性 某物体被选作参考系后,就认为该物体是静止的,其他物体的运动情况就以该物体为参考标准进行分析
任意性 参考系的选取是任意的,任何物体都可以选作参考系,但不能选研究对象为参考系
相对性 对于同一个物体,选择不同的参考系,观察结果可能会有所不同
统一性 比较不同物体的运动应选择同一个参考系
【思考】
1.如图,飞行员跳伞后飞机上的其他飞行员(甲)和地面上的人(乙)观察跳伞飞行员的运动后,引发了对跳伞飞行员运动状况的争论,如图所示,则甲、乙的描述分别是以什么为参考系?这说明对同一物体的描述,选择不同的参考系,观察结果一般是相同还是不同?
提示 甲是以飞机为参考系,乙是以地面为参考系。一般不同。
2.判断正误
(1)研究物体的运动时,必须选地面作为参考系。( )
(2)物体运动情况的描述与所选取的参考系有关。( )
×

BD
例2 (多选)(人教版教材P14练习T3改编)“飞花两岸照船红,百里榆堤半日风。卧看满天云不动,不知云与我俱东”是宋代诗人陈与义在春日乘着小船出游时作的一首诗,此诗与五代词中的“仔细看山山不动,是船行”有异曲同工之妙。从物理学的角度来看,下列说法中正确的是(  )
A.“卧看满天云不动”是因为诗人以山为参考系来观察的
B.“云不动”和“云与我俱东”说明参考系不同物体运动
情况也不同
C.“百里榆堤”是因为诗人以自己为参考系来观察的
D.研究“船行”的运动规律时可以将船看作质点
解析 “卧看满天云不动,不知云与我俱东”是因为云与诗人相对于大地以相同速度向相同方向运动,诗人以自己为参考系观察发现“云不动”,A错误,B正确;选取参考系时不能选择研究对象本身为参考系,“百里榆堤”是诗人以大地为参考系观察的,C错误;研究“船行”的运动规律时,船的形状和大小对研究问题本身不产生影响,可以将船看作质点,D正确。
C
例3 如图所示,由于有风,河岸上的旗帜向右飘,在河面上的A、B两船上的旗帜分别向右、向左飘,则两条船的运动状态是(  )
A.A船肯定是向左运动的
B.A船肯定是静止的
C.B船肯定是向右运动的
D.B船可能是静止的
解析 从河岸上旗帜的飘动方向,可以判断风向右吹,由此可以判断B船一定向右运动且速度比风速大;A船可能静止,也可能向左运动,还有可能向右运动,但是向右运动时速度比风速小,故选项C正确,A、B、D错误。
参考系的选取原则
(1)参考系的选取可以是任意的,但在实际问题中,参考系的选取应以观测方便和使运动的描述尽可能简单为原则。
(2)研究地面上物体的运动时,常选地面或相对于地面静止的物体作为参考系。
(3)在没有特别指明参考系时,通常以地面为参考系。  
D
训练2 青龙峡景点有“中原第一峡谷”美誉,这里气候独特,水源丰富,植被原始完整,是生态旅游的好去处,乘坐索道缆车不仅可以观赏怡人的风景,还能感觉悬挂在高空的刺激感。对于正在乘坐索道缆车观光的某游客来说,以下说法正确的是(  )
A.以自己为参考系,看到缆车向对面走去
B.以对面的山为参考系,自己静止不动
C.以自己为参考系,看到同一缆车里的人向对面的山不断靠近
D.以所乘坐的缆车为参考系,看到两边的青山绿树向身后运动
解析 以自己为参考系,看到缆车静止不动,同一缆车里的人静止不动,故A、C错误;以对面的山为参考系,游客向山靠近,故B错误;以所乘坐的缆车为参考系,看到两边的青山绿树向身后运动,故D正确。
随堂对点自测
2
D
1.(质点的理解)下列关于质点的说法正确的是(  )
A.地球很大,一定不能看成质点
B.原子核很小,一定能看成质点
C.质点是一种理想化模型,实际上并不存在,所以没有意义
D.同一物体在不同的情况中,有时可看成质点,有时则不可看成质点
解析 在研究地球绕太阳公转时,地球的形状和大小可以忽略,可以看成质点,A错误;若研究原子核内部结构,原子核不能看成质点,B错误;质点是为了研究问题的方便引入的,是有实际意义的,C错误;同一物体,针对所研究的问题不同,有时可以看成质点,有时不能看成质点,D正确。
C
2.(能否看成质点的条件的理解)2022年北京冬奥会中国队以9金4银2铜的好成绩圆满收官!中国队用他们的拼搏和汗水带给大家一次次难忘的回忆。下列关于冬奥比赛项目的说法正确的是(  )
A.研究甲图中冰球运动员击球动作时,运动员可以看成质点
B.研究乙图中大跳台运动员空中转体动作时,运动员可视为质点
C.研究丙图中15公里越野滑雪运动员比赛成绩时,运动员可视为质点
D.研究丁图中花样滑冰运动员的动作时,运动员可视为质点
解析 研究题图甲中冰球运动员击球动作时,不能忽略运动员的形状和大小,因此运动员不可以看成质点,故A错误;研究题图乙中大跳台运动员空中转体动作时,不能忽略运动员的形状和大小,因此运动员不可以看成质点,故B错误;研究题图丙中15公里越野滑雪运动员比赛成绩时,可以忽略运动员的形状和大小,因此运动员可以看成质点,故C正确;研究题图丁中花样滑冰运动员的动作时,不能忽略运动员的形状和大小,因此运动员不可以看成质点,故D错误。
C
3.(参考系)(2023·1月浙江选考,3)“神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱成功对接后,在轨运行如图所示,则(  )
A.选地球为参考系,“天和”是静止的
B.选地球为参考系,“神舟十五号”是静止的
C.选“天和”为参考系,“神舟十五号”是静止的
D.选“神舟十五号”为参考系,“天和”是运动的
解析 “神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱成功对接后,在轨绕地球做圆周运动,选地球为参考系,二者都是运动的,A、B错误;“神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱成功对接后,二者相对静止,C正确,D错误。
课后巩固训练
3
D
题组一 物体和质点
1.下列关于质点的说法正确的是(  )
A.能看作质点的物体体积一定很小
B.只要是质量很小的物体都可以看作质点
C.质量很大或体积很大的物体一定不能看作质点
D.物体的大小和形状对研究问题属于无关或者次要因素时,可把物体视为质点
基础对点练
解析 物体能否看成质点,与体积大小、质量大小无关,而物体的大小和形状对研究问题属于无关或者次要因素时,可把物体视为质点,故A、B、C错误,D正确。
D
2.(2024·山东济南期中)2022年10月12日下午15时45分,天地互动的“天宫课堂”第三课准时开始。下列情况中,研究对象可视为质点的是(  )
A.研究T字扳手的旋转姿态
B.研究航天员在使用超长吸管喝水时的姿势
C.研究在空气冲击下水球的振动情况
D.研究靠近水球的空心小钢球的运动轨迹
解析 研究T字扳手的旋转姿态时,不能忽略T字扳手的形状和大小,故不能将T字扳手看作质点,A错误;研究航天员在使用超长吸管喝水时的姿势,不能忽略航天员的形状和大小,故不能将航天员看作质点,B错误;研究在空气冲击下水球的振动情况,不能忽略水球的形状和大小,故不能将水球看作质点,C错误;研究靠近水球的空心小钢球的运动轨迹,可以忽略空心小钢球的形状和大小,故可将空心小钢球看作质点,D正确。
D
3.如图所示,四轮马达纳米车是用纳米技术制造的一种新型药物输送系统,它可在血管中穿行而不会受到人体免疫系统的攻击,下列情况中可以把纳米车看作质点的是(  )
A.研究纳米车的组成时 B.研究纳米车马达的工作时
C.研究纳米车如何治疗疾病时 D.研究纳米车运动的距离时
解析 研究纳米车的组成时,涉及纳米车的形状与大小,所以不能将纳米车看作质点,故A错误;研究纳米车马达的工作时,马达是纳米车的一部分,纳米车不能看作质点,故B错误;研究纳米车如何治疗疾病时,要考虑纳米车的动作,不能用一个点代替,不能看作质点,故C错误;研究纳米车运动的距离时,纳米车的形状、大小可忽略,能看作质点,故D正确。
BD
4.(多选)为了提高枪械射击时的准确率,制造手枪时会在枪膛上刻上螺旋形的槽。这样,当子弹在枪管中运动时,会按照旋转的方式前进,离开枪管后,子弹的高速旋转会降低空气密度、侧风等外部环境对子弹的影响,从而提高子弹飞行的稳定性。下列关于子弹运动的说法正确的是(  )
A.当研究子弹的旋转对子弹飞行的影响时,可以把
子弹看作质点
B.当研究子弹射击百米外的靶子所用的时间时,可以
把子弹看作质点
C.无论研究什么问题都可以把子弹看作质点
D.能否将子弹看作质点,取决于我们所研究的具体问题
解析 在研究子弹的旋转对子弹飞行的影响时不能忽略子弹的大小和形状,因而不可以把子弹看作质点,但研究子弹射击百米外的靶子所用的时间时,其大小和形状可以忽略,可以将子弹看作质点,B、D正确。
AD
题组二 参考系
5.(多选)下列关于参考系的说法正确的是(  )
A.研究任何物体的运动,都要选别的物体为参考系
B.研究某物体的运动时,必须选特定的物体为参考系
C.参考系就是绝对不动的物体
D.一个物体相对于一个参考系是静止的,相对于另一个参考系不一定是静止的
解析 一个物体是否运动,以及做何种运动,都是相对于别的物体来说的,因此,研究任何物体的运动,都要选取别的物体为参考系,而且参考系可以任意选取,一个物体相对于不同的参考系,位置是否变化及如何变化,都可能不同。选项A、D正确。
A
6.如图所示,假期张华坐大巴去旅游,在单向通行的公路上,观察窗外时看到公路两旁树不断向后移动,也有小轿车不时飞驰而过,张华自言自语的说“自己是静止的,同时在向前运动,也在向后运动”。那么这三种情况的参考系分别是(  )
A.座位、两旁的树、小轿车 B.两旁的树、座位、小轿车
C.座位、小轿车、两旁的树 D.小轿车、座位、两旁的树
解析 张华以车上的座位为参考系,他是静止的;以公路两旁的树为参考系,他向前运动;以飞驰而过的小轿车为参考系,他向后运动,故A正确。
B
7.下列有关运动的描述中,参考系的选取符合描述的是(  )
A.诗句“飞流直下三千尺”是以“飞流”作为参考系的
B.诗句“空手把锄头,步行骑水牛;人在桥上走,桥流水不流”。其“桥流水不流”中的“桥流”是以“水”为参考系的
C.毛泽东的诗词“坐地日行八万里,巡天遥看一千河”中的“八万里”是以“人”为参考系的
D.“钱塘观潮时,观众只觉得潮水扑面而来”,是以“潮水”为参考系的
解析 “飞流直下三千尺”是说飞流相对于山在运动,故参考系为“山”,故A错误;“桥流水不流”中是以“水”为参考系,桥的位置发生了变化,则桥是运动的,故B正确;毛泽东的诗词“坐地日行八万里,巡天遥看一千河”中的“八万里”是以“地心”为参考系,故C错误;“钱塘观潮时,观众只觉得潮水扑面而来”是以“观众”为参考系的,故D错误。
B
8.如图所示为中国自主研发的新型平流层飞艇“圆梦号”,它采用三个六维电机的螺旋桨,升空后依靠太阳能提供持续动力。假设某次实验中,“圆梦号”在赤道上空指定20公里高度绕地球飞行一圈,下列说法正确的是(  )
A.研究六维电机的螺旋桨转动时,可把螺旋桨看成质点
B.研究“圆梦号”绕地球飞行一圈所用时间时,可将
“圆梦号”看成质点
C.“圆梦号”的体积很大,任何时候都不能将其看成质点
D.以地球为参考系,“圆梦号”处于静止状态
解析 研究六维电机的螺旋桨转动时,螺旋桨的大小和形状不能忽略,不能将其看成质点,故A错误;研究“圆梦号”绕地球飞行一周所用时间时,“圆梦号”可看成质点,故B正确,C错误;“圆梦号”绕地球飞行,以地球为参考系,“圆梦号”是运动的,故D错误。
综合提升练
B
9.如图所示,大雁在迁徙时整个队伍大部分时间实际上都是匀速飞行,这是为了进行长途迁徙而采取的有效措施。下列说法正确的是(  )
A.以地面作为参考系,头雁是静止的
B.若研究“雁阵”从一处飞往另一处的时间,则可以将“雁阵”看作一个质点
C.摄影师为了拍摄一张清晰大雁队伍照片,应该以地面作为参考系
D.研究头雁扇动翅膀产生的上升气流时,可以将头雁看作质点
解析 以地面作为参考系,头雁相对于地面的位置发生改变,头雁是运动的,A错误;若研究“雁阵”从一处飞往另一处的时间,“雁阵”的形状和大小可以忽略,则可以将“雁阵”看作一个质点,B正确;由于大雁在匀速飞行,摄影师为了拍摄一张清晰大雁队伍照片,应该以雁群中的某只大雁作为参考系,C错误;研究头雁扇动翅膀产生的上升气流时,不能忽略它的形状与大小,头雁不能看作质点,D错误。
BD
10.(多选)特技跳伞运动员的空中造型图如图所示。当运动员保持该造型向下落时,其中一名运动员A俯视大地时,看到大地迎面而来。下列说法正确的是(  )
A.研究运动员的动作时可视为质点,研究运动轨迹时不可视为质点
B.研究运动员动作时不可视为质点,研究运动轨迹时可视为质点
C.若运动员A以旁边的运动员为参考系,地面是静止的
D.当他俯视大地时,看到大地迎面而来,是以他自己为参考系的
解析 研究运动员在空中的各种动作时,不可将其视为质点,研究运动员在空中的运动轨迹时,此时可以忽略运动员的形状和大小,可将其视为质点,A错误,B正确;若运动员A以旁边的运动员为参考系,地面是运动的,故C错误;当他俯视大地时,看到大地迎面而来,是以他自己为参考系的,故D正确。
D
11.火炬传递是各种重大体育赛事的重要环节。在某次运动会火炬传递中,观察到同一地点的旗帜和甲、乙两火炬手所传递的圣火火焰如图所示。关于甲、乙两火炬手相对于静止旗杆的运动情况,下列说法中正确的是(  )
A.甲、乙两火炬手一定都在向右运动
B.甲、乙两火炬手一定都在向左运动
C.甲火炬手一定向右运动,乙火炬手一定向左运动
D.甲火炬手可能静止,乙火炬手一定向左运动
解析 根据旗帜的飘动情况可以判断风向左吹,甲火炬手所传递的圣火火焰向左飘,所以甲火炬手可能相对于旗杆静止,也可能向右运动,还可能向左运动但甲火炬手的运动速度比风速小;乙火炬手所传递的圣火火焰向右飘,表明乙火炬手一定相对于旗杆向左运动,且运动速度比风速大,选项D正确。
B
12.如图所示,这是甲、乙、丙三艘船经过一个码头的情景图,其中乙船上的乘客看到甲船在向东运动,看到丙船和码头都在向西运动,则码头上的人看到三艘船的运动情况可能是(  )
A.三艘船都在向东运动,丙船速度最大
B.三艘船都在向东运动,丙船速度最小,甲船速度最大
C.甲船在向西运动,乙、丙两船都在向东运动
D.甲、乙两船都在向东运动,丙船静止,甲船速度小于乙船速度
解析 乙船看见丙船和码头向西运动,则乙船向东运动,丙船可能静止,可能向西运动,也可能向东运动、但速度小于乙船速度;乙船看到甲船是向东运动的,说明甲船向东运动且速度大于乙船的速度。故B正确。
ABD
培优加强练
13.(多选)(2024·成都七中高一期末)如图所示,甲、乙、丙3人乘不同的热气球,甲看到楼房匀速上升,乙看到甲匀速上升,甲看到丙匀速上升,丙看到乙匀速下降,那么,从地面上看甲、乙、丙的运动可能是(   )
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,且v丙>v甲
D.甲、乙匀速下降,且v乙>v甲,丙匀速下降,且v丙解析 甲看到楼房匀速上升,说明甲相对于地面匀速下降,乙看到甲匀速上升,说明乙匀速下降,而且v乙>v甲,甲看到丙匀速上升,丙看到乙匀速下降,丙可能停在空中,也可能匀速上升,丙还可能匀速下降,且v丙(分值:100分)
选择题1~10题,每小题7分,共70分;11~13题,每小题10分,共30分;合计100分。
基础对点练
题组一 物体和质点
1.下列关于质点的说法正确的是(  )
能看作质点的物体体积一定很小
只要是质量很小的物体都可以看作质点
质量很大或体积很大的物体一定不能看作质点
物体的大小和形状对研究问题属于无关或者次要因素时,可把物体视为质点
2.(2024·山东济南期中)2022年10月12日下午15时45分,天地互动的“天宫课堂”第三课准时开始。下列情况中,研究对象可视为质点的是(  )
研究T字扳手的旋转姿态
研究航天员在使用超长吸管喝水时的姿势
研究在空气冲击下水球的振动情况
研究靠近水球的空心小钢球的运动轨迹
3.如图所示,四轮马达纳米车是用纳米技术制造的一种新型药物输送系统,它可在血管中穿行而不会受到人体免疫系统的攻击,下列情况中可以把纳米车看作质点的是(  )
研究纳米车的组成时
研究纳米车马达的工作时
研究纳米车如何治疗疾病时
研究纳米车运动的距离时
4.(多选)为了提高枪械射击时的准确率,制造手枪时会在枪膛上刻上螺旋形的槽。这样,当子弹在枪管中运动时,会按照旋转的方式前进,离开枪管后,子弹的高速旋转会降低空气密度、侧风等外部环境对子弹的影响,从而提高子弹飞行的稳定性。下列关于子弹运动的说法正确的是(  )
当研究子弹的旋转对子弹飞行的影响时,可以把子弹看作质点
当研究子弹射击百米外的靶子所用的时间时,可以把子弹看作质点
无论研究什么问题都可以把子弹看作质点
能否将子弹看作质点,取决于我们所研究的具体问题
题组二 参考系
5.(多选)下列关于参考系的说法正确的是(  )
研究任何物体的运动,都要选别的物体为参考系
研究某物体的运动时,必须选特定的物体为参考系
参考系就是绝对不动的物体
一个物体相对于一个参考系是静止的,相对于另一个参考系不一定是静止的
6.如图所示,假期张华坐大巴去旅游,在单向通行的公路上,观察窗外时看到公路两旁树不断向后移动,也有小轿车不时飞驰而过,张华自言自语的说“自己是静止的,同时在向前运动,也在向后运动”。那么这三种情况的参考系分别是(  )
座位、两旁的树、小轿车
两旁的树、座位、小轿车
座位、小轿车、两旁的树
小轿车、座位、两旁的树
7.下列有关运动的描述中,参考系的选取符合描述的是(  )
诗句“飞流直下三千尺”是以“飞流”作为参考系的
诗句“空手把锄头,步行骑水牛;人在桥上走,桥流水不流”。其“桥流水不流”中的“桥流”是以“水”为参考系的
毛泽东的诗词“坐地日行八万里,巡天遥看一千河”中的“八万里”是以“人”为参考系的
“钱塘观潮时,观众只觉得潮水扑面而来”,是以“潮水”为参考系的
综合提升练
8.如图所示为中国自主研发的新型平流层飞艇“圆梦号”,它采用三个六维电机的螺旋桨,升空后依靠太阳能提供持续动力。假设某次实验中,“圆梦号”在赤道上空指定20公里高度绕地球飞行一圈,下列说法正确的是(  )
研究六维电机的螺旋桨转动时,可把螺旋桨看成质点
研究“圆梦号”绕地球飞行一圈所用时间时,可将“圆梦号”看成质点
“圆梦号”的体积很大,任何时候都不能将其看成质点
以地球为参考系,“圆梦号”处于静止状态
9.如图所示,大雁在迁徙时整个队伍大部分时间实际上都是匀速飞行,这是为了进行长途迁徙而采取的有效措施。下列说法正确的是(  )
以地面作为参考系,头雁是静止的
若研究“雁阵”从一处飞往另一处的时间,则可以将“雁阵”看作一个质点
摄影师为了拍摄一张清晰大雁队伍照片,应该以地面作为参考系
研究头雁扇动翅膀产生的上升气流时,可以将头雁看作质点
10.(多选)特技跳伞运动员的空中造型图如图所示。当运动员保持该造型向下落时,其中一名运动员A俯视大地时,看到大地迎面而来。下列说法正确的是(  )
研究运动员的动作时可视为质点,研究运动轨迹时不可视为质点
研究运动员动作时不可视为质点,研究运动轨迹时可视为质点
若运动员A以旁边的运动员为参考系,地面是静止的
当他俯视大地时,看到大地迎面而来,是以他自己为参考系的
11.火炬传递是各种重大体育赛事的重要环节。在某次运动会火炬传递中,观察到同一地点的旗帜和甲、乙两火炬手所传递的圣火火焰如图所示。关于甲、乙两火炬手相对于静止旗杆的运动情况,下列说法中正确的是(  )
甲、乙两火炬手一定都在向右运动
甲、乙两火炬手一定都在向左运动
甲火炬手一定向右运动,乙火炬手一定向左运动
甲火炬手可能静止,乙火炬手一定向左运动
12.如图所示,这是甲、乙、丙三艘船经过一个码头的情景图,其中乙船上的乘客看到甲船在向东运动,看到丙船和码头都在向西运动,则码头上的人看到三艘船的运动情况可能是(  )
三艘船都在向东运动,丙船速度最大
三艘船都在向东运动,丙船速度最小,甲船速度最大
甲船在向西运动,乙、丙两船都在向东运动
甲、乙两船都在向东运动,丙船静止,甲船速度小于乙船速度
培优加强练
13.(多选)(2024·成都七中高一期末)如图所示,甲、乙、丙3人乘不同的热气球,甲看到楼房匀速上升,乙看到甲匀速上升,甲看到丙匀速上升,丙看到乙匀速下降,那么,从地面上看甲、乙、丙的运动可能是(  )
甲、乙匀速下降,且v乙>v甲,丙停在空中
甲、乙匀速下降,且v乙>v甲,丙匀速上升
甲、乙匀速下降,且v乙>v甲,丙匀速下降,且v丙>v甲
甲、乙匀速下降,且v乙>v甲,丙匀速下降,且v丙1.D [物体能否看成质点,与体积大小、质量大小无关,而物体的大小和形状对研究问题属于无关或者次要因素时,可把物体视为质点,故A、B、C错误,D正确。]
2.D [研究T字扳手的旋转姿态时,不能忽略T字扳手的形状和大小,故不能将T字扳手看作质点,A错误;研究航天员在使用超长吸管喝水时的姿势,不能忽略航天员的形状和大小,故不能将航天员看作质点,B错误;研究在空气冲击下水球的振动情况,不能忽略水球的形状和大小,故不能将水球看作质点,C错误;研究靠近水球的空心小钢球的运动轨迹,可以忽略空心小钢球的形状和大小,故可将空心小钢球看作质点,D正确。]
3.D [研究纳米车的组成时,涉及纳米车的形状与大小,所以不能将纳米车看作质点,故A错误;研究纳米车马达的工作时,马达是纳米车的一部分,纳米车不能看作质点,故B错误;研究纳米车如何治疗疾病时,要考虑纳米车的动作,不能用一个点代替,不能看作质点,故C错误;研究纳米车运动的距离时,纳米车的形状、大小可忽略,能看作质点,故D正确。]
4.BD [在研究子弹的旋转对子弹飞行的影响时不能忽略子弹的大小和形状,因而不可以把子弹看作质点,但研究子弹射击百米外的靶子所用的时间时,其大小和形状可以忽略,可以将子弹看作质点,B、D正确。]
5.AD [一个物体是否运动,以及做何种运动,都是相对于别的物体来说的,因此,研究任何物体的运动,都要选取别的物体为参考系,而且参考系可以任意选取,一个物体相对于不同的参考系,位置是否变化及如何变化,都可能不同。选项A、D正确。]
6.A [张华以车上的座位为参考系,他是静止的;以公路两旁的树为参考系,他向前运动;以飞驰而过的小轿车为参考系,他向后运动,故A正确。]
7.B [“飞流直下三千尺”是说飞流相对于山在运动,故参考系为“山”,故A错误;“桥流水不流”中是以“水”为参考系,桥的位置发生了变化,则桥是运动的,故B正确;毛泽东的诗词“坐地日行八万里,巡天遥看一千河”中的“八万里”是以“地心”为参考系,故C错误;“钱塘观潮时,观众只觉得潮水扑面而来”是以“观众”为参考系的,故D错误。]
8.B [研究六维电机的螺旋桨转动时,螺旋桨的大小和形状不能忽略,不能将其看成质点,故A错误;研究“圆梦号”绕地球飞行一周所用时间时,“圆梦号”可看成质点,故B正确,C错误;“圆梦号”绕地球飞行,以地球为参考系,“圆梦号”是运动的,故D错误。]
9.B [以地面作为参考系,头雁相对于地面的位置发生改变,头雁是运动的,A错误;若研究“雁阵”从一处飞往另一处的时间,“雁阵”的形状和大小可以忽略,则可以将“雁阵”看作一个质点,B正确;由于大雁在匀速飞行,摄影师为了拍摄一张清晰大雁队伍照片,应该以雁群中的某只大雁作为参考系,C错误;研究头雁扇动翅膀产生的上升气流时,不能忽略它的形状与大小,头雁不能看作质点,D错误。]
10.BD [研究运动员在空中的各种动作时,不可将其视为质点,研究运动员在空中的运动轨迹时,此时可以忽略运动员的形状和大小,可将其视为质点,A错误,B正确;若运动员A以旁边的运动员为参考系,地面是运动的,故C错误;当他俯视大地时,看到大地迎面而来,是以他自己为参考系的,故D正确。]
11.D [根据旗帜的飘动情况可以判断风向左吹,甲火炬手所传递的圣火火焰向左飘,所以甲火炬手可能相对于旗杆静止,也可能向右运动,还可能向左运动但甲火炬手的运动速度比风速小;乙火炬手所传递的圣火火焰向右飘,表明乙火炬手一定相对于旗杆向左运动,且运动速度比风速大,选项D正确。]
12.B [乙船看见丙船和码头向西运动,则乙船向东运动,丙船可能静止,可能向西运动,也可能向东运动、但速度小于乙船速度;乙船看到甲船是向东运动的,说明甲船向东运动且速度大于乙船的速度。故B正确。]
13.ABD [甲看到楼房匀速上升,说明甲相对于地面匀速下降,乙看到甲匀速上升,说明乙匀速下降,而且v乙>v甲,甲看到丙匀速上升,丙看到乙匀速下降,丙可能停在空中,也可能匀速上升,丙还可能匀速下降,且v丙学习目标 1.体会质点模型的建构过程,了解质点的含义,知道质点是一种理想化物理模型。2.知道把物体看作质点的条件。3.了解参考系选取的必要性,知道物体运动具有相对性,会根据实际情况选定参考系。
知识点一 物体和质点
如图所示,雄鹰拍打着翅膀在空中翱翔,如果我们研究雄鹰从北方飞到南方的位置变化情况,雄鹰的大小和形状对所研究的问题有影响吗?能否把雄鹰简化成一个点?研究雄鹰的翅膀是如何拍打时,能把雄鹰简化成一个点吗?
                                    
                                    
                                    
1.机械运动:物体的________随时间的变化。
2.质点:在某些情况下,可以忽略物体的________和________,把它简化为一个具有____________的点,这样的点叫作质点。
3.把物体看成质点的条件:物体的______________和__________可以忽略或物体上任意一点的运动完全能反映____________的运动。
4.质点是一种________模型,它忽略了物体的____________这种次要因素,突出了物体的________这种主要因素,它是对实际物体的一种科学抽象,实际中____________(选填“存在”或“并不存在”)。
【思考】
1.人类居住的地球绕太阳公转,同时又在自转。地球到太阳的距离达1.5×108 km,而地球的直径只有1.3×104 km。
(1)研究地球自转时,能否将地球看成质点?为什么?
(2)研究地球公转时,能否将地球看成质点?为什么?
(3)一个物体能否看成质点是由物体本身决定的,还是由研究的问题决定的?同一物体能否看成质点的依据是什么?
                                    
                                    
2.判断正误
(1)只有体积很小的物体才可以看成质点,体积较大的物体不能看成质点。(  )
(2)质点和几何中的点是相同的。(  )
(3)质量很大的物体在任何情况下都不能看成质点。(  )
例1 两列具有完全知识产权的中国标准动车组“复兴号”,在京沪高铁两端的北京南站和上海虹桥站发车成功。“复兴号”高度从“和谐号”的3 700 mm增高到4 050 mm,单车长度伸展到25 m。下列说法正确的是(  )
A.“复兴号”体积太大不能看成质点;内部乘客可看成质点,因为体积小
B.“复兴号”在运行时的任何情况下都不能看成质点,因为车轮在转动
C.研究“复兴号”在弯道处有无翻车危险时,可将它看成质点
D.计算“复兴号”从北京南站到上海虹桥站的运行时间,可将它看成质点
听课笔记                                     
                                    
对质点的理解
(1)物体能否被视为质点,不是取决于物体的大小,而是看物体的形状和大小对研究问题的影响是否可以忽略。
(2)同一物体在不同的问题情境中有的可被视为质点,有的则不能被视为质点。  
训练1 在如图所示的女排比赛中,下列情景中的研究对象可以被视为质点的是(  )
A.研究比赛中运动员扣球的动作时
B.确定运动员在球场上的位置时
C.研究比赛中运动员发出的旋转球时
D.确定落在边线处的排球是否在界内时
知识点二 参考系
观察图中所展现的生活情景,完成下列问题。
(1)在汽车行驶过程中,小华和司机的相对位置________(选填“变化”或“没变”),所以说小华相对于司机是__________(选填“运动”或“静止”)的。
(2)在汽车行驶过程中,小华和小明的相对位置________(选填“变化”或“没变”),所以说小华相对于小明是__________(选填“运动”或“静止”)的。
1.运动与静止的关系
(1)自然界中的一切物体都处于永恒的________中,绝对静止的物体是不存在的,即运动是________的。
(2)描述某个物体的位置随时间变化时,总是相对于其他物体而言的,这便是运动的________。
2.参考系
(1)定义:要描述一个物体的运动,首先要选定某个其他物体作为参考,这种用来作为__________的物体叫作参考系。
(2)参考系对观察结果的影响:参考系可以________选择,但选择不同的参考系来观察同一物体的运动,观察结果会有所________。
3.参考系的四个特性
标准性 某物体被选作参考系后,就认为该物体是静止的,其他物体的运动情况就以该物体为参考标准进行分析
任意性 参考系的选取是任意的,任何物体都可以选作参考系,但不能选研究对象为参考系
相对性 对于同一个物体,选择不同的参考系,观察结果可能会有所不同
统一性 比较不同物体的运动应选择同一个参考系
【思考】
1.如图,飞行员跳伞后飞机上的其他飞行员(甲)和地面上的人(乙)观察跳伞飞行员的运动后,引发了对跳伞飞行员运动状况的争论,如图所示,则甲、乙的描述分别是以什么为参考系?这说明对同一物体的描述,选择不同的参考系,观察结果一般是相同还是不同?
                                    
                                    
                                    
2.判断正误
(1)研究物体的运动时,必须选地面作为参考系。(  )
(2)物体运动情况的描述与所选取的参考系有关。(  )
例2 (多选)(人教版教材P14练习T3改编)“飞花两岸照船红,百里榆堤半日风。卧看满天云不动,不知云与我俱东”是宋代诗人陈与义在春日乘着小船出游时作的一首诗,此诗与五代词中的“仔细看山山不动,是船行”有异曲同工之妙。从物理学的角度来看,下列说法中正确的是(  )
A.“卧看满天云不动”是因为诗人以山为参考系来观察的
B.“云不动”和“云与我俱东”说明参考系不同物体运动情况也不同
C.“百里榆堤”是因为诗人以自己为参考系来观察的
D.研究“船行”的运动规律时可以将船看作质点
听课笔记                                     
                                    
例3 如图所示,由于有风,河岸上的旗帜向右飘,在河面上的A、B两船上的旗帜分别向右、向左飘,则两条船的运动状态是(  )
A.A船肯定是向左运动的  B.A船肯定是静止的
C.B船肯定是向右运动的  D.B船可能是静止的
听课笔记                                     
                                    
参考系的选取原则
(1)参考系的选取可以是任意的,但在实际问题中,参考系的选取应以观测方便和使运动的描述尽可能简单为原则。
(2)研究地面上物体的运动时,常选地面或相对于地面静止的物体作为参考系。
(3)在没有特别指明参考系时,通常以地面为参考系。  
训练2 青龙峡景点有“中原第一峡谷”美誉,这里气候独特,水源丰富,植被原始完整,是生态旅游的好去处,乘坐索道缆车不仅可以观赏怡人的风景,还能感觉悬挂在高空的刺激感。对于正在乘坐索道缆车观光的某游客来说,以下说法正确的是(  )
A.以自己为参考系,看到缆车向对面走去
B.以对面的山为参考系,自己静止不动
C.以自己为参考系,看到同一缆车里的人向对面的山不断靠近
D.以所乘坐的缆车为参考系,看到两边的青山绿树向身后运动
随堂对点自测
1.(质点的理解)下列关于质点的说法正确的是(  )
A.地球很大,一定不能看成质点
B.原子核很小,一定能看成质点
C.质点是一种理想化模型,实际上并不存在,所以没有意义
D.同一物体在不同的情况中,有时可看成质点,有时则不可看成质点
2.(能否看成质点的条件的理解)2022年北京冬奥会中国队以9金4银2铜的好成绩圆满收官!中国队用他们的拼搏和汗水带给大家一次次难忘的回忆。下列关于冬奥比赛项目的说法正确的是(  )
A.研究甲图中冰球运动员击球动作时,运动员可以看成质点
B.研究乙图中大跳台运动员空中转体动作时,运动员可视为质点
C.研究丙图中15公里越野滑雪运动员比赛成绩时,运动员可视为质点
D.研究丁图中花样滑冰运动员的动作时,运动员可视为质点
3.(参考系)(2023·1月浙江选考,3)“神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱成功对接后,在轨运行如图所示,则(  )
A.选地球为参考系,“天和”是静止的
B.选地球为参考系,“神舟十五号”是静止的
C.选“天和”为参考系,“神舟十五号”是静止的
D.选“神舟十五号”为参考系,“天和”是运动的
:完成作业 第一章 第1节

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