初高中物理衔接精编导学练第1讲 质点 参考系（解析版）

第1讲质点参考系一、机械运动1.机械运动的概念（1）机械运动是宇宙中的普遍现象（2）物理学中把物体位置随时间的变化_叫机械运动.2．机械运动的特点：（1）机械运动是一种常见的运动，一切物体都在运动，绝对静止的物体是不存在的，(2)机械运动是最简单的一种运动形式。3．运动是宇宙中的最普遍现象，运动的形式是多样的。【例1】在瞬息万变的世界里，一切物质都在永不停息地运动变化，下列形式的运动中，不属于机械运动的是（）A．萌娃滑雪 B．醒发面团C．白云飘动 D．河水奔流【答案】B【详解】A．萌娃滑雪，位置发生了变化，属于机械运动，故A不符合题意；B．醒发面团，没有位置的变化，不属于机械运动，故B符合题意；C．白云飘动，有位置的变化，属于机械运动，故C不符合题意；D．河水奔流，位置发生了变化，属于机械运动，故D不符合题意。故选B。二、参照物1.参照物的概念（1）要描述一个物体是运动的还是静止的，要看选定哪个物体作为标准,被选择标准的物体叫做参照物.（2）同一个物体是运动还是静止，取决于所选的参照物．这也说明了物体的运动和静止是相对的。2.参照物的选择：（1）参照物的选定可以是任意的，运动和静止的物体都可以作为参照物，物体本身不能做参照物.判断物体是运动还是静止，有两个步骤，一看选哪个物体作为参照物，二看被判断物体与参照物之间是否发生位置变化。如果位置变化了，是运动的；如果位置没有变化，是静止的。（2）被选作参照物的物体，就假定该物体是静止的。（3）一般选地面或地面上静止的物体作为参照物。生活中一般以地面为参照物时，往往不说明。（4）描述同一物体的运动时，选择的参照物不同，结论一般不同。【例2】北京时间2022年11月30日5时42分，神舟十五号载人飞船成功对接于空间站天和核心舱的前向端口，它们成为了一个整体，一起绕地球飞行。如图所示为神舟TV相机拍摄的神舟十五号载人飞船跟天和核心舱完成对接后的画面。关于完成对接后的神舟十五号载人飞船和天和核心舱，下列说法中正确的是（）

A．以“神舟十五号”为参照物，“核心舱”是运动的B．以“核心舱”为参照物，“神舟十五号”是运动的C．以地球为参照物，“神舟十五号”是运动的D．以地球为参照物，“核心舱”是静止的【答案】C【详解】AB．“神舟十五号”与“核心舱”相互之间没有位置的变化，相对静止。故以“神舟十五号”为参照物，“核心舱”是静止的，以“核心舱”为参照物，“神舟十五号”也是静止的，故AB错误；C．“神舟十五号”绕地球飞行，以地球为参照物，位置时刻发生变化，故“神舟十五号”是运动的，故C正确；D．以地球为参照物，“核心舱”的位置时刻发生变化，是运动的，故D错误。故选C。一、物体和质点（新概念）【初高中变化】初中物理所研究的机械运动主要是直线运动，高中物理中除了继续研究直线运动以外，还要研究曲线运动、简谐运动等，虽然这些运动仍然属于机械运动，但是对于参与机械运动的物体而言，由于其大小和形状对某些机械运动来说，会产生某种影响，因此我们必须对参与机械运动的物体有一个新的认识。【生活场景】在研究“和谐号”列车由北京开往广州所用时间时，能否把列车看成一个质点？如果研究列车通过一座隧道的时间，能否把列车看成一个质点？提示：在研究“和谐号”列车由北京开往广州所用时间时，不用考虑列车的长度及大小，能把列车看成一个质点；如果研究列车通过一座隧道的时间，需要考虑列车的长度，不能把列车看成一个质点。【新知归纳】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．理想化模型：在物理学中，突出问题的主要因素，忽略次要因素，建立的理想化“物理模型”。特别提醒：多数情况下，平动的物体可以被看作质点；多数情况下，研究转动的物体具体动作时不能看作质点。【例1】2017年6月25日，中国标准动车组被正式命名为“复兴号”。具有完全知识产权的中国标准动车组“复兴号”的高度从“和谐号”的3700mm增高到4050mm，单车长“伸展”到25m，下列说法正确的是（）A．“复兴号”质量太大，不能看成质点，而乘客可看成质点B．“复兴号”运行时，车轮在转动，故任何情况下都不能看成质点C．计算“复兴号”从永州到北京的运行时间时，可将它看成质点D．研究“复兴号”在弯道处的转弯姿态时，可将它看成质点【答案】C【详解】AB．能否看成质点的条件是看所研究的问题，物体的大小和形状是否可以忽略，能够忽略就能看成质点，与物体的质量大小没关系，AB错误；C．计算“复兴号”从永州到北京的运行时间时，“复兴号”的大小相对于运动的轨迹可以忽略不计，可将它看成质点，C正确；D．在研究“复兴号”在弯道处的转弯姿态时，要考虑它的重心的高度，所以不能将它看成质点，D错误。故选C。【例2】研究下列运动员的比赛成绩时，可视为质点的是（）A．空中技巧 B．长距离越野滑雪C．花样滑冰 D．单板滑雪【答案】B【详解】ACD．研究运动员空中技巧时、花样滑冰时、单板滑雪时，运动员的肢体动作对成绩有影响，不能把运动员看成质点，ACD错误；B．长距离越野滑雪时，运动员的大小、形状对成绩几乎没有影响，可以把运动员看成质点，B正确。故选B。二、参考系（对照参照物）【初高中变化】初中物理中由于研究的是直线运动，因此引入参照物的概念，就可以对物体的位置变化做出描述。但是在高中物理中除了描述一维直线运动的问题以外，还有描述二维平面和三维空间物体位置变化的问题，并且还会要求表示出物体的具体坐标等物理要素，参照物的概念就不太合适了，从而引入了参考系的概念。当然二者本质上是相同的。【生活场景】观察图中所展现的生活情景，回答下列问题。(1)在汽车行驶过程中，小华和司机的相对位置变化了吗？小华相对于司机是运动还是静止呢？(2)在汽车行驶过程中，小华和小明的相对位置变化了吗？小华相对于小明是运动还是静止呢？提示：(1)没变静止(2)变化运动【新知归纳】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)描述某个物体的运动时，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，观察物体的位置相对于这个“其他物体”是否随时间变化，以及怎样变化。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个物体的运动，观察结果可能不同。常选地面或相对于地面静止的物体作为参考系。特别提醒：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，但不能选自身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【例3】2021年9月30日上午放学，学校放假过国庆节小明和小强乘坐公交汽车回家，两辆汽车在同一条平直公路行驶，甲车内的小明看见车窗外树木向东移动，乙车内的小强看见小明向西运动如果以大地为参考系，下列描述可能正确的是（）A．甲车向东运动，乙车不动B．甲车向西运动，乙车向东运动C．甲车向西运动，乙车也向西运动，且甲车速度大于乙车速度D．甲车向西运动，乙车也向西运动，且甲车速度小于乙车速度【答案】BC【详解】A．甲车内的人看见窗外树木向东移动，说明甲车向西运动，故A错误；BCD．甲车向西运动，乙车内的人看到甲车向西，说明乙向东运动或静止，或向西运动，但速度小于甲车的速度，故BC正确，D错误。故选BC。【例4】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B。1．关于质点，下列说法中正确的是（）A．质点是一个理想化模型，实际上不存在B．因为质点没有大小，所以与几何中的点是一样的C．凡是小的物体，皆可以看成质点；凡是大的物体，皆不能看成质点D．如果物体的形状和大小对于所研究的问题属于无关或次要因素时，即可把物体看成质点【答案】AD【详解】A．质点是只有质量而没有大小的点，是一个理想化模型，实际上不存在，故A正确；B．质点虽没有大小，但与几何中的点不是一样的，质点能代表一个物体，故B错误；CD．物体的形状和大小对于所研究的问题属于无关或次要因素时，即可把物体看成质点，物体即使很大，也可以看做质点，但若对研究的问题有影响时，即使很小的物体也不可以看成质点，故C错误，D正确。故选AD。2．如图所示的瓢虫，其身上的星数（斑点数）显示了它的种类，在下列研究瓢虫的具体情形中，可将瓢虫视为质点的是（）A．研究瓢虫的转身动作 B．研究瓢虫的飞行路线C．观察瓢虫的翅膀扇动 D．记录瓢虫身上的星数【答案】B【详解】研究瓢虫的转身动作、观察瓢虫的翅膀扇动、记录瓢虫身上的星数都与瓢虫的大小形状有关，不能视为质点，研究瓢虫的飞行路线时可以将瓢虫视为质点。故选B。3．2021年9月16日上午在学校开学典礼暨表彰大会上用无人机拍摄记录下了许多终生难忘的精彩画面。如图所示是一架正在进行航拍的四旋翼无人机，则下列情况能将无人机看作质点的是（）A．调整无人机的旋翼各点的转速 B．调整无人机上摄像头的方向C．调整无人机在空中飞行的姿势 D．同学们观察无人机在空中的位置【答案】D【详解】A．调整无人机旋翼的转速时，无人机旋翼的大小和形状不能忽略不计，不能看作质点，A错误；B．调整无人机上摄像头的方向时，摄像头的大小不能忽略，不能看作质点，B错误；C．调整无人机在空中飞行的姿态时，不可以将无人机看作质点，C错误；D．观察无人机在空中的位置时，无人机的大小可忽略，可以将无人机看作质点，D正确。故选D。4．2021年6月，我国“神舟十二号”飞船腾空而起，这意味着我国空间站离完成建设又近了一步。在下列情况中，可将飞船或核心舱看作质点的是（）A．确定飞船离地球的高度时B．飞船飞行过程中调整姿态时C．飞船与“天和核心舱”进行对接时D．宇航员给同学们介绍“天和核心舱”内部情况时【答案】A【详解】A．由于飞船离地球高度远大于飞船本身大小，故在确定飞船离地球的高度时，可将飞船看作质点，A正确；BCD．在飞船飞行过程中调整姿态时，飞船与“天和核心舱”进行对接时及宇航员给同学们介绍“天和核心舱”内部情况时，飞船或核心舱的大小、形状和姿态对问题有影响，这些情况下不能看成质点，BCD错误。故选A。5．下列有关质点的说法正确的是（）A．质点是理想化的模型，它实际上并不存在，只要我们研究的物体很小，就可以将其当作一个质点B．在篮球运动中，研究投出篮球的运动轨迹时，可以把其当作一个质点C．研究地球上的昼夜更替时，可以把地球当作一个质点D．一条山路转弯处狭窄，司机下车勘察，判断汽车是否能安全通过，在这时的司机看来，汽车是一个质点【答案】B【详解】A．当物体的形状、大小对所研究的问题没有影响时，我们就可以把它看成质点，与体积大小无关，很小的物体它的体积不一定能够忽略，不一定能看成质点，如原子的质量很小，在研究原子内部结松的时候是不能看成质点的，体积很大的物体也能看成质点，比如地球的公转，故A错误B．在篮球运动中，研究投出篮球的运动轨迹时，篮球的形状和大小可以忽略不计，可以把其当作一个质点，故B正确；C．研究地球上的昼夜更替时，地球自身的形状和体积不能忽略，所以不能把地球当作一个质点，故C错误；D．一条山路转弯处狭窄，司机下车勘察，判断汽车是否能安全通过，汽车的大小不能忽略，所以不能把汽车看成质点，故D错误。故选B。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，张华想到物理学中的参考系，自言自语说“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【详解】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。故选A。7．如图是体育摄影中“平行追拍法”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式表达了运动的美。请问摄影师选择的参考系是（）A．大地 B．太阳 C．自己 D．周围步行的人【答案】C【详解】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，说明在拍摄时运动员相对于摄影师时静止的，背景相对于摄影师是运动的，因此这里的参考系是摄影师自己，ABD错误C正确，故选C。8．云台山气候独特，植被原始完整，是旅游的好去处，乘坐索道缆车除了可以观赏怡人的风景，还能感受悬挂在高空的刺激感。如图所示，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，看到同一缆车里的人向前运动B．以对面的山为参考系，自己静止不动C．以所乘坐的缆车为参考系，看到两边的绿树在向前运动D．以自己为参考系，看到对面的山迎面而来【答案】D【详解】A．以自己为参考系，看到同一缆车里的人静止不动，故A错误；B．以对面的山为参考系，相对于山靠近的过程中，看到自己向山运动，故B错误；C．以所乘坐的缆车为参考系，看到两边的绿树向身后运动，故C错误；D．以自己为参考系，看到对面的山迎面而来，故D正确。故选D。9．如图所示，甲、乙、丙3人乘坐不同的热气球，甲看到楼房匀速上升，乙看到甲匀速上升，丙看到甲匀速下降，丙看到乙匀速下降，那么，从地面上看甲、乙、丙的运动不可能是（）A．甲、乙匀速下降，且，丙停在空中B．甲、乙匀速下降，且，丙匀速上升C．甲、乙匀速下降，且，丙匀速下降且D．甲、乙匀速下降，且，丙匀速下降且【答案】C【分析】本题考查对运动相对性的理解。解题的关键是知道