1-1 质点　参考系（2019人教版必修第一册）（解析版）

1.1质点参考系考点精讲考点1：牛顿第一定律1．质点的特点（1）质点不同于几何“点”：质点是用来代替物体的有质量的点，其特点是只有质量，没有大小、体积、形状，它与几何“点”有本质的区别。（2）质点是一种“物理模型”。①物理模型是在物理研究中，突出问题的主要因素，忽略次要因素而建立的理想化模型，是物理学经常采用的一种科学研究方法，质点就是典型的物理模型之一。②物理模型作为一种理想模型，是为了研究问题方便而对实际问题的科学抽象，实际中并不存在。2．实际物体视为质点的常见情况【例1】观察题中所示四幅图，对图中各运动物体的描述正确的是()A．图①中研究投出的篮球运动路径时不能将篮球看成质点B．图②中观众欣赏体操表演时不能将运动员看成质点C．图③中研究地球绕太阳公转时不能将地球看成质点D．图④中研究子弹射穿苹果的时间时可将子弹看成质点【答案】B【解析】研究投出的篮球运动路径的时候，可以将篮球看成质点，故A错误；观众欣赏体操表演时，不可以把运动员看成质点，否则无法欣赏动作，故B正确；研究地球绕太阳公转时，可以忽略地球的大小，可以看作质点，故C错误；研究子弹穿过苹果的时间时，子弹的大小不能忽略，不能把子弹看作质点，故D错误；故选B。假设法判断物体能否当作质点确定问题的性质，即研究目的、观察的重点是什么。假设物体的形状、大小被忽略，成了一个有质量的“点”。思考所要研究的问题，所进行的观察是否受影响。若受影响，物体不能被当作质点；若不受影响，物体就能被当作质点。【针对训练】1．下列关于物体是否可以看成质点的说法，正确的是（）A.研究蜜蜂飞行过程中翅膀的振动特点时，蜜蜂可以看成质点B.研究直升机飞行时其螺旋桨的转动情况时，直升机可以看成质点C.观察航空母舰上的舰载飞机起飞时，可以把航空母舰看成质点D.在作战地图上确定航空母舰的准确位置时，可以把航空母舰看成质点【答案】D【解析】A．研究蜜蜂飞行过程中翅膀的振动特点时，不能忽略其大小和形状，故不能将其看成质点，选项A错误；B．研究直升机飞行时其螺旋桨的转动情况时，直升机的大小和形状不能忽略，故不能将其看成质点，选项B错误；C．观察航空母舰上的舰载飞机起飞时，航空母舰的大小和形状不能忽略，故不能将其看成质点，选项C错误；D．在作战地图上确定航空母舰的准确位置时，航空母舰的大小和形状可以忽略不计，故可以把航空母舰看成质点，选项D正确。故选D。2．在研究下列物体的运动时，哪个物体可以看成质点()A．研究乒乓球的旋转B．研究运动员的跳水动作C．研究卫星绕地球运行的周期D．研究车轮的转动【答案】C【解析】研究乒乓球的旋转时，球的大小和形状不能忽略，故不能看作质点，故A错误；研究跳水动作时，运动员的肢体动作不能忽略，不能看作质点，故B错误；研究卫星绕地球运行的周期时，卫星的大小和形状可以忽略，可以看作质点，故C正确；研究车轮的转动时，车轮的大小和形状不能忽略，不能看作质点，故D错误．考点2：参考系1．选取参考系的意义要描述一个物体的运动，首先必须选好参考系，只有选定参考系后，才能确定物体的位置、研究物体的运动。2．参考系的选取原则（1）参考系的选取是任意的。在实际问题中，参考系的选择应以观测方便和使运动的描述尽可能简单为基本原则。（2）研究地面上物体的运动时，一般情况下选择地面或地面上静止不动的物体为参考系，此时参考系可以省略不写。（3）要比较不同物体的运动情况时，必须选择同一个参考系。3．参考系的四性【点拨】运动与静止的理解【例2】如图所示，由于风的缘故，河岸上的旗帜向右飘，在河面上的两条船上的旗帜分别向右和向左飘，两条船运动状态是（）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】AB．因为河岸上旗杆是固定在地面上的，那么根据旗帜的飘动方向判断，风是从左向右刮的。A船上旗帜向右，有三种可能：一是A船不动，风把旗帜刮向右；二是A船向左运动，风相对于旗帜向右，把旗帜刮向右；三是A船向右运动但运动的速度小于风速，此时风仍能把旗帜刮向右，AB错误；CD．如果B船静止不动，那么旗帜的方向应该和国旗相同，而现在的旗帜的方向明显和河岸上旗子方向相反，如果B船向左运动，旗帜只会更加向右展。所以，B船一定向右运动，而且运动的速度比风速快，这样才会出现图中旗帜向左飘动的情况，D错误C正确。故选C。判定参考系的两种方法静物法：明确观察到的现象中，什么物体是运动的，什么物体是静止的，静止的物体可能就是参考系。假设法：假设以某物体为参考系，看对物体运动的描述是否与观察到的结果一致。若一致，该物体可能就是参考系。【针对训练】3．(参考系的选取与应用)在电视连续剧《西游记》中，常常有孙悟空腾云驾雾的镜头，这通常是采用“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；摄影师把人物动作和飘动的白云等一起摄入镜头，放映时，观众就感觉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.急速飘动的白云D.蓝天【答案】C【详解】孙悟空站在平台上，在他的背后有急速飘动的白云，就感觉到孙悟空在腾云驾雾。根据题目所给的条件，可知观众所选的参考系是急速飘动的白云，认为白云静止不动，孙悟空在飞速前进。故C正确。故选C。4．(运动的相对性)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，在纬度较高地区上空飞行的飞机上，旅客可以看到太阳从西边升起的奇妙现象，这些条件是（）A.时间必须是在清晨，飞机正在由东向西飞行，飞机的速度必须较大B.时间必须是在清晨，飞机正在由西向东飞行，飞机的速度必须较大C.时间必须是在傍晚，飞机正在由东向西飞行，飞机的速度必须较大D.时间必须是在傍晚，飞机正在由西向东飞行，飞机的速度不能太大【答案】C【详解】AB．由于地球自西向东旋转，故我们看到太阳从东边升起，西边落下，如果时间在清晨，飞机向东飞行，飞机相对于太阳向东运动，乘客看到太阳仍从东边升起，若向西飞行，会看不到太阳升起，故AB错误；CD．旅客要看到太阳从西边升起，必须在傍晚，并要求飞机相对于地球向西运动，飞机自东向西飞行的速度大于地球自转的速度，故C正确，D错误。故选C。考点1：物体和质点1．下列几种情况下的物体，可将物体当作质点来处理的有()A．研究正在吊起货物的起重机的运动时B．研究正在旋转的硬币的运动时C．研究太空中宇宙飞船的位置时D．研究门的运动时【答案】C【解析】选项A、B、D中的研究对象的大小、形状被忽略后，起重机、硬币、门的运动将无法研究，故选项A、B、D中的研究对象不能被当作质点；C选项中宇宙飞船的大小、形状被忽略后，对于确定宇宙飞船的位置无影响，故选项C中的宇宙飞船可以被当作质点。2．下列说法中正确的是（）A.由于“辽宁舰”航母“高大威武”，故任何情况下都不能看成质点B.战斗机飞行员可以把正在甲板上手势指挥的调度员看成是一个质点C.在战斗机飞行中，研究战斗机的空中翻滚动作时，战斗机可以看成质点D.研究“辽宁舰”航母在大海中运动轨迹时，航母可以看成质点【答案】D【详解】A．虽然“辽宁舰”航母“高大威武”，但是在研究航母在大海中的运动轨迹时仍可看成质点，选项A错误；B．战斗机飞行员不可以把正在甲板上手势指挥的调度员看成是一个质点，否则就没动作了，选项B错误；C．在战斗机飞行中，研究战斗机的空中翻滚动作时，战斗机不可以看成质点，否则就没翻滚动作可言了，选项C错误；D．研究“辽宁舰”航母在大海中运动轨迹时，航母的大小可忽略不计，可以看成质点，选项D正确。故选D。3．（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【详解】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，故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，故B正确；能否将子弹看做质点，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，故C错误，D正确．所以BD正确，AC错误．4．下列说法中正确的是()A．战斗机飞行员可以把正在甲板上用手势指挥的引导员看成一个质点B．在战斗机飞行训练中，研究战斗机的空中翻滚动作时，可以把战斗机看成质点C．研究“辽宁舰”在大海中运动轨迹时，可以把“辽宁舰”看成质点D．由于“辽宁舰”“高大威武”，故任何情况下都不能将其看成质点【解析】飞行员要按照引导员的指挥手势操作驾驶，A错；将战斗机视为质点后，就不可能研究战斗机的空中翻滚动作了，B错；“辽宁舰”虽大，但分析其在辽阔的大海中的航行轨迹时，“辽宁舰”的大小可以忽略不计，C对，D错。故选C。考点2：参考系5．（多选）如图所示，甲、乙、丙3人各乘不同的热气球，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＞v甲【答案】AC【详解】AB．甲看到楼房匀速上升，说明甲相对于地匀速下降。乙看到甲匀速上升，说明乙匀速下降，而且，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，B错误A正确；CD．甲看到丙匀速上升，丙看到乙匀速下降，丙可能匀速下降，且，故D错误C正确。故选AC。6．如图所示，一人跳伞后飞机上的飞行员（甲）和地面上的人（乙）观察跳伞者的运动后，引发了对跳伞人员运动状况的争论，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.他们的争论是由于参考系的选择不同而引起的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【详解】A．说法都是对的，只不过参考系不一样，说法不一样，A错误。B．都以自身做参考系，参考系不同，判断出来的结果也不一样，B正确。C．研究物体运动时必须要选择参考系，C错误。D．参考系的选择可以是任意的，没有限制，D错误。故选B7．每天早上，校园里都会响起琅琅的读书声，同学们通过诵读经典，尽享经典之美，感受诗词之趣，从古人的智慧和情怀中汲取营养，涵养心灵。下列说法不正确的是()A．“两岸青山相对出，孤帆一片日边来。”诗中的“青山相对出”选择的参考系是孤帆B．“空手把锄头，步行骑水牛。人在桥上走，桥流水不流。”诗中“桥流水不流”中的“桥流”应理解成其选择的参考系是水C．“一江春水向东流”是以水为参考系来描述水的运动的D．“迢迢牵牛星，皎皎河汉女。纤纤擢素手，札札弄机杼。”牛郎星、织女星之间的距离很远，在研究它们的相对运动时，可以把它们视为质点【答案】C【解析】“青山相对出”是以孤帆为参考系的，青山和孤帆之间的相对位置发生了变化，故青山是运动的，A说法正确；“桥流水不流”是以水为参考系的，桥的位置相对于水发生了变化，则桥是运动的，B说法正确；“一江春水向东流”是以河岸为参考系来描述江水的运动的，C说法错误；牛郎星、织女星之间的距离很远，在研究它们的相对运动时，它们的大小和形状可以忽略，可以把它们视为质点，D说法正确。8．甲、乙两列客运列车在两条平行的平直轨道上匀速并排同向行驶，甲车中的乘客看到窗外的树木、房屋向正南方向移动，乙车中的乘客看到甲车不动，下列说法不正确的是()A．甲车中的乘客是以甲车为参考系B．乙车中的乘客是以树木为参考系C．甲、乙两车相对静止D．甲、乙两车相对地面以相同的速度向正北方向匀速行驶【答案】B【解析】甲车中的乘客看到窗外的树木、房屋向正南方向移动，是以甲车为参考系，故A正确；乙车中的乘客看见甲车未动，可知两车的相对位置没有发生变化，即知以乙车为参考系，甲车是静止的，两车都向北运动，且速度相同，故C、D正确，B错误。本题选错误的，故选B。9．下列有关运动的描述中，参考系的选取符合描述的是()A．“地球的公转”是以“地球”为参考系的B．“太阳东升西落”是以“太阳”为参考系的C．“一江春水向东流”是以“春水”为参考系的D．升国旗时，观察到国旗冉冉升起，观察者是以“地面”为参考系的【答案】D【解析】研究“地球的公转”，是以“太阳”为