第1节 质点 参考系(课件 学案 练习)高中物理人教版(2019)必修 第一册 第一章 运动的描述

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第1节 质点 参考系(课件 学案 练习)高中物理人教版(2019)必修 第一册 第一章 运动的描述

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第1节 质点 参考系
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,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.在足球赛场上,关于足球和运动员的说法正确的是(  )
A.研究足球在空中飞行轨迹时可将足球视为质点
B.研究足球形变量的大小可将足球视为质点
C.研究足球在空中如何旋转时可将足球视为质点
D.研究运动员的踢球动作时可将运动员视为质点
答案 A
解析 研究足球在空中飞行轨迹时,足球的形状和大小可以忽略,可将足球视为质点,故A正确;研究足球形变量的大小和在空中如何旋转时,足球的形状和大小不能忽略,不可将足球视为质点,故B、C错误;研究运动员的踢球动作时,运动员的形状和大小不可忽略,不可将运动员视为质点,故D错误。
3.2024年8月18日,蛟龙号载人潜水器在西太平洋海域顺利完成航次首潜,8月28日,蛟龙号载人潜水器完成2024西太平洋国际航次科考第9次下潜作业。下列情况中蛟龙号一定可视为质点的是(  )
A.估算下潜总时间时
B.用推进器进行姿态调整时
C.在海沟中穿越窄缝时
D.科学家在其舱内进行实验时
答案 A
解析 估算下潜总时间时,潜水器的形状和体积可以被忽略,则可视为质点,故A正确;用推进器进行姿态调整时,需要观察潜水器的姿态,因而不能将其视为质点,故B错误;在海沟中穿越窄缝时,对于较窄的缝隙来说,蛟龙号的形状和体积不能被忽略,不可视为质点,故C错误;科学家在其舱内进行实验时,不能忽略蛟龙号的形状和体积,不能将其视为质点,故D错误。
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.下列说法正确的是(  )
A.参考系就是绝对不动的物体
B.只有选定参考系以后,物体的运动状态才能准确描述
C.相对于不同的参考系,观察同一物体的运动,结果一定相同
D.“地面上固定的物体是静止的”,这句话是以地球球心为参考系描述的
答案 B
解析 任何物体均可作为参考系,不存在绝对静止的物体,故A错误;要想描述一个物体的运动,必须先选择参考系,故B正确;观察同一物体的运动,选择不同的参考系,其运动情况不同,故C错误;以地球球心为参考系,地面上固定的物体与地心的位置发生变化,则其是运动的,故D错误。
6.(2026·河北衡水高一月考)唐诗宋词是中华民族的文化瑰宝,从物理的角度看,许多诗词中蕴含了丰富的物理知识,下列说法正确的是(  )
A.“明月松间照,清泉石上流”描绘的情境以流水为参考系
B.“飞流直下三千尺,疑是银河落九天”描绘的情境以流水为参考系
C.“卧看满天云不动,不知云与我俱东”中的“云不动”以“我”为参考系
D.“两岸青山相对出,孤帆一片日边来”中的“青山相对出”以河岸为参考系
答案 C
解析 “明月松间照,清泉石上流”描绘的情境以石为参考系,故A错误;“飞流直下三千尺,疑是银河落九天”描绘的情境以地面为参考系,故B错误;“卧看满天云不动,不知云与我俱东”中的“云不动”以“我”为参考系,故C正确;“两岸青山相对出,孤帆一片日边来”中的“青山相对出”以孤帆为参考系,故D错误。
综合提升练
7.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。
8.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,不能将头雁看作质点,D错误。
9.2024CFS成都国际飞行大会于10月2日至6日在成都淮州机场举办,打造天空之城,汇聚世界冠军级飞行员,展示特技飞行表演等,并设置丰富夜间表演及乐园式新消费场景,助力低空经济发展。在某次飞行表演时的画面如图,四架飞机保持队形不变飞过观众上方,下列说法正确的是(  )
A.研究飞机的远距离飞行轨迹时,可将其视为质点
B.选地面为参考系,飞机是静止的
C.研究飞机飞行姿态时,可将其视为质点
D.选编队中某飞机为参考系,编队中其他飞机是运动的
答案 A
解析 研究飞机的远距离飞行轨迹时,飞机的形状和大小对研究的影响可以忽略,则可将其视为质点,故A正确;选地面为参考系,飞机相对于地面的位置发生变化,飞机是运动的,故B错误;研究飞机飞行姿态时,飞机的形状和大小对研究的影响不能忽略,不可以将其视为质点,故C错误;选编队中某飞机为参考系,编队中其他飞机相对于这架飞机位置不变,则编队中其他飞机是静止的,故D错误。
10.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。
11.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
12.(多选)(2026·四川成都七中高一月考)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丙学习目标 1.了解质点的含义。知道将物体抽象为质点的条件,能将特定实际情境中的物体抽象成质点。
2.经历质点模型的建构过程,初步体会建构物理模型的思维方式,认识物理模型在探索自然规律中的作用。
3.了解参考系的概念及其对描述物体运动的意义。结合实例,了解不同参考系中对同一运动的描述可能不同,体会运动的相对性和绝对性。
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:物体的空间位置随时间的变化。
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.思考判断
(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3.7 m增高到4.05 m,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,而是与要研究的问题有关,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。
对将物体看成质点条件的理解
(1)物体能否被视为质点,不取决于物体的大小,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 (2025·河南南阳高级中学月考)关于质点,下列说法正确的是(  )
A.质点一定是体积、质量很小的物体
B.计算火车过桥所用的时间时,可将火车看成质点
C.虽然地球很大,且一直在自转,但是研究地球的公转时,仍可将地球视为质点
D.研究自由体操运动员的动作时,可以将体操运动员看成质点
答案 C
解析 当物体的形状、大小对于所研究的问题可以忽略不计时,物体可以看成质点;质点不一定是体积、质量很小的物体,故A错误;计算火车过桥所用的时间时,火车的长度不能忽略不计,火车不可以看成质点,故B错误;虽然地球很大,且一直在自转,但是研究地球的公转时,地球的形状、大小可以忽略不计,可将地球视为质点,故C正确;研究自由体操运动员的动作时,运动员的形状、大小不可以忽略不计,不可以把运动员看成质点,故D错误。
知识点二 参考系
如图所示,有人说我快;有人说我没动。“我”是静是动 对此你有什么看法呢
提示 相对路边行人,“我”是运动的,相对车或随车一起运动的人,“我”是静止的。要描述一个物体的运动情况,先要找另外一个物体作为参考,对于不同的参考物体,这个物体的运动情况可能不同。
1.运动与静止的关系
(1)自然界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的变化,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,但是,选择不同的参考系来观察同一物体的运动,其结果会有所不同。
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.如图所示,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.思考判断
(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)“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 (2026·天津市河东区高一统考)中华古诗词常常包含着物理原理。如图所示,“游云西行,而谓月之东驰”说的是(  )
A.以月亮为参考系,游云向东运动
B.以游云为参考系,月亮向东运动
C.描述物体的运动要指向明确,运动没有相对性
D.以大地为参考系,云向西飘可说成月亮向东运动
答案 B
解析 以月亮为参考系,则月亮被视为静止,游云相对于月亮向西运动,故A错误;以游云为参考系,则游云被视为静止,月亮相对于游云向东运动,故B正确;描述物体的运动要指向明确,但运动和静止都具有相对性。一个物体的运动状态的确定,关键在于所选取的参考系,所选取的参考系不同,得到的结论也不一定相同,故C错误;云向西飘,选择的参考系是月亮(或地面),月亮向东运动选择的参考系是云,因此以大地为参考系,云向西飘不能说成月亮向东运动,故D错误。
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)(2026·浙大附中高一月考)如图所示,甲、乙、丙、丁分别为神舟二十号载人飞船发射升空、箭船分离、太阳帆板张开以及舱内宇航员的照片,下列说法正确的是(  )
A.图甲中火箭体积较大,所以不能看作质点
B.图乙中研究箭船分离姿态时,火箭和飞船都能看作质点
C.图丙中研究太阳帆板张开时,可以将飞船看作质点
D.图丁中研究航天员在发射轨道上的位置时,可以将其看作质点
答案 D
解析 判断物体能否看成质点要看在所研究问题中能否忽略物体的形状大小,图甲中火箭在某些情境中可看作质点;图乙中研究箭船分离姿态时,不可以忽略火箭和飞船的形状,二者均不能看作质点;图丙中研究太阳帆板张开时,不可以将飞船看作质点;图丁中研究宇航员在轨道上的位置时,可将其看作质点,故D正确。
3.(参考系)神舟二十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,天和核心舱是静止的
B.选地球为参考系,神舟二十号是静止的
C.选天和核心舱为参考系,神舟二十号是静止的
D.选神舟二十号为参考系,天和核心舱是运动的
答案 C
解析 神舟二十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;神舟二十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。(共52张PPT)
第1节 质点 参考系
第一章 运动的描述
1.了解质点的含义。知道将物体抽象为质点的条件,能将特定实际情境中的物体抽象成质点。
2.经历质点模型的建构过程,初步体会建构物理模型的思维方式,认识物理模型在探索自然规律中的作用。
3.了解参考系的概念及其对描述物体运动的意义。结合实例,了解不同参考系中对同一运动的描述可能不同,体会运动的相对性和绝对性。
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”)。
空间位置
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.思考判断
×
(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3.7 m增高到4.05 m,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
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,而是与要研究的问题有关,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。
对将物体看成质点条件的理解
(1)物体能否被视为质点,不取决于物体的大小,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。
C
训练1 (2025·河南南阳高级中学月考)关于质点,下列说法正确的是(  )
A.质点一定是体积、质量很小的物体
B.计算火车过桥所用的时间时,可将火车看成质点
C.虽然地球很大,且一直在自转,但是研究地球的公转时,仍可将地球视为质点
D.研究自由体操运动员的动作时,可以将体操运动员看成质点
解析 当物体的形状、大小对于所研究的问题可以忽略不计时,物体可以看成质点;质点不一定是体积、质量很小的物体,故A错误;计算火车过桥所用的时间时,火车的长度不能忽略不计,火车不可以看成质点,故B错误;虽然地球很大,且一直在自转,但是研究地球的公转时,地球的形状、大小可以忽略不计,可将地球视为质点,故C正确;研究自由体操运动员的动作时,运动员的形状、大小不可以忽略不计,不可以把运动员看成质点,故D错误。
知识点二 参考系
如图所示,有人说我快;有人说我没动。“我”是静是动 对此你有什么看法呢
提示 相对路边行人,“我”是运动的,相对车或随车一起运动的人,“我”是静止的。要描述一个物体的运动情况,先要找另外一个物体作为参考,对于不同的参考物体,这个物体的运动情况可能不同。
1.运动与静止的关系
运动
(1)自然界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的变化,总是相对于其他物体而言的。这便是运动的_________。
绝对
相对性
2.参考系
参考
(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,但是,选择不同的参考系来观察同一物体的运动,其结果会有所______。
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.如图所示,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.思考判断
(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)“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。
B
训练2 (2026·天津市河东区高一统考)中华古诗词常常包含着物理原理。如图所示,“游云西行,而谓月之东驰”说的是(  )
A.以月亮为参考系,游云向东运动
B.以游云为参考系,月亮向东运动
C.描述物体的运动要指向明确,运动没有相对性
D.以大地为参考系,云向西飘可说成月亮向东运动
解析 以月亮为参考系,则月亮被视为静止,游云相对于月亮向西运动,故A错误;以游云为参考系,则游云被视为静止,月亮相对于游云向东运动,故B正确;描述物体的运动要指向明确,但运动和静止都具有相对性。一个物体的运动状态的确定,关键在于所选取的参考系,所选取的参考系不同,得到的结论也不一定相同,故C错误;云向西飘,选择的参考系是月亮(或地面),月亮向东运动选择的参考系是云,因此以大地为参考系,云向西飘不能说成月亮向东运动,故D错误。
随堂对点自测
2
1.(质点的理解)下列关于质点的说法正确的是(  )
D
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。
2.(能否看成质点的条件的理解)(2026·浙大附中高一月考)如图所示,甲、乙、丙、丁分别为神舟二十号载人飞船发射升空、箭船分离、太阳帆板张开以及舱内宇航员的照片,下列说法正确的是(  )
D
A.图甲中火箭体积较大,所以不能看作质点
B.图乙中研究箭船分离姿态时,火箭和飞船都能看作质点
C.图丙中研究太阳帆板张开时,可以将飞船看作质点
D.图丁中研究航天员在发射轨道上的位置时,可以将其看作质点
解析 判断物体能否看成质点要看在所研究问题中能否忽略物体的形状大小,图甲中火箭在某些情境中可看作质点;图乙中研究箭船分离姿态时,不可以忽略火箭和飞船的形状,二者均不能看作质点;图丙中研究太阳帆板张开时,不可以将飞船看作质点;图丁中研究宇航员在轨道上的位置时,可将其看作质点,故D正确。
3.(参考系)神舟二十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(  )
C
A.选地球为参考系,天和核心舱是静止的
B.选地球为参考系,神舟二十号是静止的
C.选天和核心舱为参考系,神舟二十号是静止的
D.选神舟二十号为参考系,天和核心舱是运动的
解析 神舟二十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;神舟二十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
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(  )
D
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
解析 物体能否看成质点,与体积大小、质量大小无关,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.在足球赛场上,关于足球和运动员的说法正确的是(  )
A
A.研究足球在空中飞行轨迹时可将足球视为质点
B.研究足球形变量的大小可将足球视为质点
C.研究足球在空中如何旋转时可将足球视为质点
D.研究运动员的踢球动作时可将运动员视为质点
解析 研究足球在空中飞行轨迹时,足球的形状和大小可以忽略,可将足球视为质点,故A正确;研究足球形变量的大小和在空中如何旋转时,足球的形状和大小不能忽略,不可将足球视为质点,故B、C错误;研究运动员的踢球动作时,运动员的形状和大小不可忽略,不可将运动员视为质点,故D错误。
3.2024年8月18日,蛟龙号载人潜水器在西太平洋海域顺利完成航次首潜,8月28日,蛟龙号载人潜水器完成2024西太平洋国际航次科考第9次下潜作业。下列情况中蛟龙号一定可视为质点的是(  )
A
A.估算下潜总时间时
B.用推进器进行姿态调整时
C.在海沟中穿越窄缝时
D.科学家在其舱内进行实验时
解析 估算下潜总时间时,潜水器的形状和体积可以被忽略,则可视为质点,故A正确;用推进器进行姿态调整时,需要观察潜水器的姿态,因而不能将其视为质点,故B错误;在海沟中穿越窄缝时,对于较窄的缝隙来说,蛟龙号的形状和体积不能被忽略,不可视为质点,故C错误;科学家在其舱内进行实验时,不能忽略蛟龙号的形状和体积,不能将其视为质点,故D错误。
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(  )
BD
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。
题组二 参考系
5.下列说法正确的是(  )
B
A.参考系就是绝对不动的物体
B.只有选定参考系以后,物体的运动状态才能准确描述
C.相对于不同的参考系,观察同一物体的运动,结果一定相同
D.“地面上固定的物体是静止的”,这句话是以地球球心为参考系描述的
解析 任何物体均可作为参考系,不存在绝对静止的物体,故A错误;要想描述一个物体的运动,必须先选择参考系,故B正确;观察同一物体的运动,选择不同的参考系,其运动情况不同,故C错误;以地球球心为参考系,地面上固定的物体与地心的位置发生变化,则其是运动的,故D错误。
6.(2026·河北衡水高一月考)唐诗宋词是中华民族的文化瑰宝,从物理的角度看,许多诗词中蕴含了丰富的物理知识,下列说法正确的是(  )
C
A.“明月松间照,清泉石上流”描绘的情境以流水为参考系
B.“飞流直下三千尺,疑是银河落九天”描绘的情境以流水为参考系
C.“卧看满天云不动,不知云与我俱东”中的“云不动”以“我”为参考系
D.“两岸青山相对出,孤帆一片日边来”中的“青山相对出”以河岸为参考系
解析 “明月松间照,清泉石上流”描绘的情境以石为参考系,故A错误;“飞流直下三千尺,疑是银河落九天”描绘的情境以地面为参考系,故B错误;“卧看满天云不动,不知云与我俱东”中的“云不动”以“我”为参考系,故C正确;“两岸青山相对出,孤帆一片日边来”中的“青山相对出”以孤帆为参考系,故D错误。
综合提升练
7.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(  )
B
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。
8.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(  )
B
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,不能将头雁看作质点,D错误。
9.2024CFS成都国际飞行大会于10月2日至6日在成都淮州机场举办,打造天空之城,汇聚世界冠军级飞行员,展示特技飞行表演等,并设置丰富夜间表演及乐园式新消费场景,助力低空经济发展。在某次飞行表演时的画面如图,四架飞机保持队形不变飞过观众上方,下列说法正确的是(  )
A
A.研究飞机的远距离飞行轨迹时,可将其视为质点
B.选地面为参考系,飞机是静止的
C.研究飞机飞行姿态时,可将其视为质点
D.选编队中某飞机为参考系,编队中其他飞机是运动的
解析 研究飞机的远距离飞行轨迹时,飞机的形状和大小对研究的影响可以忽略,则可将其视为质点,故A正确;选地面为参考系,飞机相对于地面的位置发生变化,飞机是运动的,故B错误;研究飞机飞行姿态时,飞机的形状和大小对研究的影响不能忽略,不可以将其视为质点,故C错误;选编队中某飞机为参考系,编队中其他飞机相对于这架飞机位置不变,则编队中其他飞机是静止的,故D错误。
10.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(  )
D
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。
11.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(  )
B
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。
培优加强练
12.(多选)(2026·四川成都七中高一月考)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(   )
ABD
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丙本节内容结束
THANKS

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