2 质点、参考系—人教版（2019）高中物理必修第一册初升高衔接预习讲义

1、第一章 运动的描述第1节质点、参考系学习目标1.理解质点的概念，知道物体可看成质点的条件。2.理解参考系的概念，知道运动具有相对性。3.体会物理模型在探究自然规律中的作用。【学习过程】一、机械运动与质点1.机械运动一个物体相对于其他物体的位置变化，也就是物体的空间位置随时间的变化，是自然界中最简单、最直接的运动形态，称为机械运动，运动是绝对的，静止是相对的。二、质点1定义：用来代替物体的有质量的点叫做质点2物体简化为质点的条件：研究一个物体的运动时，如果物体的形状和大小对所研究问题的影响可以忽略不计时，就可以看做质点，反之，则不行。2对质点的理解(1)对质点的三点说明质点是一种理想化模型，实际

2、并不存在物体能否被看作质点是由所研究问题的性质决定的，并非依据物体自身大小和形状来判断体积大的物体有时也可看成质点，体积小的物体有时不能看成质点质点不同于几何“点”，是忽略了物体的大小和形状的有质量的点，而几何中的“点”仅仅表示空间中的某一位置质点并不是质量很小的点，它不同于几何图形中的“点”3物体可被看作质点主要有三种情况：(1)平动的物体通常可以看作质点。(2)有转动但转动可以忽略不计时，可把物体看作质点。(3)同一物体，有时可以看作质点，有时不能。当物体本身的大小对所研究问题的影响可以忽略不计时，可以把物体看作质点；反之，则不行。4.理想化的物理模型的理解(1)理想化模型是分析、解决物理

3、问题常用的方法，它是对实际问题的科学抽象，可以使一些复杂的物理问题简单化。物理学中理想化的模型有很多，例如轻绳、轻杆、轻弹簧、光滑平面(伽利略斜面实验等)、电场线、磁感线、点光源、光线、匀速直线运动等等，这些都是人们根据科学研究的特定目的，抓住主要因素，忽略次要因素，用物质形式或思维形式再现原型客体的某种基本特征，而在一定条件下进行的合理假设。5.建立质点模型的两个关键点(1)明确要研究的问题是什么(2)判断物体的大小和形状对所研究问题的影响能否忽略【典例精析】：例1.(对质点的理解)在以下情况中可将所研究的物体看成质点的是()A研究撬棒撬物体时用力大小与支点位置关系B研究“玉兔”号从“嫦娥”

4、的怀抱中“走”出来，即两器分离过程中“玉兔”一连串技术含量极高的“慢动作”C研究“玉兔”号巡视器巡视月球时的运动轨迹D研究旋转的电扇扇叶所受阻力大小的影响因素答案：C解析：质点是指有质量而不考虑大小和形状的物体，它是我们为了研究问题的方便而引入的一种理想化模型C情景中物体的大小和形状能忽略，因而可看成质点；支点位置影响撬棒用力大小，撬棒不可以看做质点；研究“嫦娥”、“玉兔”两器分离过程中的技术动作时，不能把“玉兔”看成质点；扇叶所受阻力与扇叶的形状、大小有关，不能看做质点故选C.【变式训练】关于质点，下列说法中正确的是()A体积和质量极小的物体一定可以看做质点B研究汽车车轮上一个点的运动规律时

5、，汽车可看做质点C欣赏花样滑冰表演者的精彩表演时，可以把表演者看做质点D研究运动员在1 500米长跑比赛中运动的快慢时，该运动员可看做质点答案：D解析：原子核体积和质量都很小，如研究原子核的内部结构时，原子核不能看做质点，A错误；研究汽车车轮上一个点的运动规律时，汽车看做质点的话，就看不到轮子上的点了，B错误；欣赏花样滑冰表演者的精彩表演时，需要研究表演者的动作，不能看做质点，C错误；研究运动员在1 500 米长跑比赛中运动的快慢时，运动员的形状和大小可以忽略，故能看做质点，D正确。三参考系1.定义：在描述物体的运动时，用来做参考的物体。2.参考系的选取原则：选参考系的原则是观测运动方便和描述

6、运动尽可能简单。参考系一般选取地面或相对地面静止的物体。3.对参考系的理解：(1)由于运动的相对性，凡是提到物体的运动，都应该明确它是相对哪个参考系而言的，在没有特殊说明的情况下，一般描述物体的运动是相对地面作为而言的(2)对于同一物体，选取不同的物体作为参考系，对同一物体运动的描述可能会不同(3)比较两物体的运动情况时，必须选同一参考系4三点注意(1)在研究两个物体间的相对运动时，选择其中一个物体为参考系，可以使分析和计算更简单。(2)参考系的选取是任意的，既可以是运动的物体，也可以是静止的物体，但被选为参考系的物体都假定它是静止的(3)对于复杂运动的物体，应选取能最简单描述物体运动情况的物

7、体为参考系【典例精析】：例2(参考系与相对运动)如图所示，是体育摄影中“追拍法”的成功之作，摄影师眼中清晰的滑板运动员是静止的，而模糊的背景是运动的，摄影师用自己的方法表达了运动的美请问摄影师选择的参考系是()A大地 B太阳 C滑板运动员 D步行的人答案：C解析：摄影师与运动员以相同的速度运动，并且以运动员为参考系拍摄，这样背景上其他物体看起来就是“运动”的，因而模糊不清【变式训练】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“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C“两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山”是以“万重山”为

8、参考系的D升国旗时，观察到国旗冉冉升起，观察者是以“国旗”为参考系的答案：C解析：选项A中描述“飞流”是以地面作为参考系的；选项B中描述“潮水”是以人本身为参考系的；选项C中描述“轻舟”是以“万重山”为参考系的；选项D中描述“国旗”是以旗杆或地面为参考系的。【自我检测】：1 在不需要考虑物体本身大小和形状时，可以把物体简化为一个有质量的点，即质点，物理学中，把这种在原型的基础上，突出问题的主要方面，忽略次要因素，经过科学抽象而建立起来的客体称为()A控制变量B等效替代C理想模型D科学假说答案：C解析：突出主要方面，忽略次要因素，建立了理想化模型，C项正确。2 在物理学中，突出问题的主要方面，忽

9、略次要因素，建立理想化的物理模型，是经常采用的一种科学研究方法质点就是这种物理模型之一关于地球能否看做质点，下列说法正确的是()A地球的质量太大，不能把地球看作质点B地球的体积太大，不能把地球看作质点C研究地球的自转时可以把地球看作质点D研究地球绕太阳公转时可以把地球看作质点答案：D解析：地球能否看成质点，关键要把地球放到所研究的问题空间中，看地球的大小和形状对所研究的问题是否产生影响若不产生影响或产生的影响极小，则可以把地球看作质点，否则不能看作质点，故选项D正确3 在考察下列运动员的比赛成绩时，可将运动员看做质点的是()答案:A解析：马拉松赛跑测量的是运动员跑完全程的时间，与运动员的形状和

10、大小无关；跳水、击剑、体操比赛时，要看运动员的肢体动作，所以不能看成质点4(多选) 如图所示为正在航拍的四旋翼无人飞机，下列过程中不能将无人飞机看作质点的是()A调节飞机旋翼的转速B调整飞机在空中的姿态C观察飞机在空中的位置D观察飞机在空中的运动轨迹答案:AB解析：调节飞机旋翼的转速时，飞机旋翼的大小和形状不能忽略不计，不能看作质点，A项正确；调整飞机在空中的姿态，飞机各部分运动不同，不可以将飞机看作质点，B项正确；观察飞机在空中的位置，飞机的大小和形状可忽略，C项错误；观察飞机在空中的运动轨迹时，飞机的大小和形状可以忽略，D项错误。5（多选） 为了提高枪械射击时的准确率，制造时会在枪膛内壁刻

11、有螺旋形的槽。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中正确的是()A当研究子弹的旋转对子弹飞行的影响时可以把子弹看做质点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做质点C无论研究什么问题都可以把子弹看做质点D能否将子弹看做质点，取决于我们所研究的问题答案：BD解析：在研究子弹的旋转对飞行的影响时不能忽略子弹的大小和形状，因此不可以把子弹看做质点，选项A错误；研究子弹射击百米外的靶子所用的时间时，其大小和形状可忽略，可以把子弹看做质点，选项B正确；能否将子弹

12、看做质点，取决于所研究的问题，只要其大小和形状对所研究问题的影响可以忽略，就可以看成质点，选项C错误、选项D正确6 如图是水平匀速飞行的飞机投掷炸弹瞬间的照片，不计空气阻力，下列判断正确的是()A以飞机为参考系，炸弹的运动轨迹是曲线B以地面为参考系，炸弹的运动轨迹是直线C研究炸弹的运动轨迹时，可将它视为质点D研究炸弹的飞行姿态时，可将它视为质点答案：C解析：以飞机为参考系，炸弹落地前一直在飞机的正下方，运动轨迹为直线，选项A错误；以地面为参考系，炸弹在空中的运动轨迹为抛物线，选项B错误；研究炸弹的飞行轨迹，可以将其看做质点，选项C正确；若研究其飞行姿态等细节知识，则不能将其视做质点，选项D错误

13、。7（多选） 我们描述某个物体的运动时，总是相对一定的参考系而言的，下列说法正确的是()A我们说“太阳东升西落”，是以地球为参考系的B我们说“地球围绕太阳转”，是以地球为参考系的C我们说“同步卫星在高空静止不动”，是以太阳为参考系的D坐在火车上的乘客看到铁路旁的树木、电线杆迎面向他飞奔而来，乘客是以火车或他自己为参考系的答案：AD解析“太阳东升西落”是相对于我们居住的地球而言，是以地球为参考系的，所以A正确；“地球围绕太阳转”是以太阳为参考系的，所以B不正确；“同步卫星在高空静止不动”是相对于地球而言的，是以地球为参考系的，所以C不正确；火车上的乘客看到铁路旁的树木、电线杆迎面向他飞奔而来，是

14、以火车或他自己为参考系的，所以D正确8(多选) 甲、乙、丙三人到某超级商场去购物，他们分别在三个都正常运行的电梯上向上一层楼或向下一层楼运动，如图所示。关于他们运动的说法正确的是()A乙相对丙静止，相对甲运动B乙相对甲静止，相对丙运动C甲与丙在竖直方向上是相对静止的D甲与丙在水平方向上是相对静止的答案:BD解析:由题图可知，甲正由二楼下到一楼，乙正由三楼下到二楼，丙则正由一楼上到二楼。由于电梯的正常运行的速率相等，电梯的倾角又相同，所以乙相对甲静止，相对丙运动；甲与丙在水平方向上是相对静止的，故B、D项正确。9 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

15、动后，引发了对跳伞飞行员运动状况的争论，下列说法正确的是()A甲、乙两人的说法中必有一个是错误的B他们的争论是由于选择的参考系不同而引起的C研究物体运动时不一定要选择参考系D参考系的选择只能是相对于地面静止的物体答案：B解析：甲、乙两人的争论是由于选择的参考系不同而引起的，A错，B对；研究物体的运动一定要选择参考系，C错；参考系的选择具有任意性，D错10（2019年山东济南联考）西游记中，常常有孙悟空“腾云驾雾”的镜头，即使在科技日新月异的今天通常也采用“背景拍摄法”：让“孙悟空”站在平台上，做着飞行的动作，在他的背后展现出蓝天和急速飘动的白云，同时加上烟雾效果；摄影师把人物动作和飘动的白云及

16、下面的烟雾等一起摄入镜头。放映时，观众就感受到“孙悟空”在“腾云驾雾”。这时，观众所选的参考系是()A孙悟空B平台C飘动的白云 D镜头答案：C解析：“背景拍摄法”实际是利用了相对运动的原理，拍摄时“孙悟空”整体不动，而“白云”移动，放映时，观众以“白云”为参考系，认为其“静止”，就会感觉到“孙悟空”在“腾云驾雾”。故C正确。11(多选)（2019年河南四校联考）中国诗词大会第三季于2018年春节期间在央视一套、十套播出，备受广大观众喜欢，在中国大地掀起诗词热在这些脍炙人口的诗词中包含着许多物理知识，下列说法正确的是()A宋代诗人陈与义的诗句“飞花两岸照船红，百里榆堤半日风。卧看满天云不动，不知

17、云与我俱东。”其中“云与我俱东”意思是说诗人和云都向东运动，诗人以两岸或两岸的红花、榆树为参考系B唐代诗人李白的诗句“朝辞白帝彩云间，千里江陵一日还”，根据“千里江陵一日还”可估算出诗人李白的平均速度C辛弃疾描写月亮的诗句“飞镜无根谁系？姮娥不嫁谁留？”说明万有引力的存在D毛泽东诗句“坐地日行八万里，巡天遥看一千河”说明地球在自转答案：ACD解析：宋代诗人陈与义的诗句“卧看满天云不动，不知云与我俱东”中“云与我俱东”意思是说诗人和云都向东运动，根据诗的前两句我们可以推测出诗人是以两岸或两岸的红花、榆树为参考系的，选项A正确；由于李白诗中只给出了时间“一日”和路程“千里”，而没有给出白帝到江陵的

18、位移，所以不能估算出诗人李白的平均速度，选项B错误；辛弃疾描写月亮的诗句“飞镜无根谁系？姮娥不嫁谁留？”诗句中的“飞镜”指月亮，月亮绕地球运动，说明万有引力的存在，选项C正确；毛泽东诗句“坐地日行八万里，巡天遥看一千河”，说明地面上的人随地球自转运动，可以看到日月星辰，这说明地球在自转，选项D正确12（2019年唐山期末）太阳从东边升起，西边落下， 是地球上的自然现象，但在某些条件下，在纬度较高的地区上空飞行的飞机上，旅客可以看到“日头从西边出”的奇景这些条件是()A时间必须是在清晨，飞机正在由东向西飞行，飞机的速度必须较快B时间必须是在清晨，飞机正在由西向东飞行，飞机的速度必须较快C时间必须是在傍晚，飞机正在由东向西飞行，飞行的速度必须较快D时间必须是在傍晚，飞机正在由西向东飞行，飞机的速度不能太快答案：C解析：本题解题关键：弄清地球上的晨昏线；理解飞机顺着地球自转方向运动称为向东，逆着地球自转方向运动称为向西如图标明了地球的自转方向OaO为晨线，OdO为