质点 参考系-人教版高一物理教学讲义

1.质点参考系

目录

【学习目标】....................................................................................1

【思维导图】....................................................................................2

【知识梳理】....................................................................................2

知识点1：物体和质点........................................................................2

知识点2：参考系............................................................................5

【方法技巧】....................................................................................8

方法技巧1质点模型的理解及建构............................................................8

方法技巧2参考系的选取方法及思路..........................................................9

【巩固训练】....................................................................................9

【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。

2.通过实例，了解参考系的概念及其对描述物体运动的意义，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。

3.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。

重点：

1.质点的概念与理解，物体视为质点的条件。

2.参考系的定义与选取，参考系的选取原则。

难点：

1.质点模型的适用性判断。

2.参考系与相对运动的结合，例如多物体相对运动的描述。

3.抽象模型与实际问题的转化，无法将具体物体与质点模型建立联系。

【思维导图】

「物体的空1可位置»时间的变化，呈自然界中最简单、最衽本的运动

”^*孰1平动：掰格®施阚?腑一晌

实际阚峰tt在既有

常见运就形式T

L平动又有松动

L转动：物体S®分烧面定点（3»9）19®用运动

r用来代普物体的有质■的且国作后点

O物体和质点--成点--特点：ran®*,没有大小.依R形状

r麻好次，J4Q形状对所耐可g无影响时桐可忽fg不计

1郎廨看作思点B阚牛--1»体上各点的运动情况都是相同的

［物体赘体运动，俎成物体鹤部分的耳他运动可1炀*§

以研究目的为出发点,突出问88的壬要因索，忽潞次要因素

I想化模生（

质点参考系为了篌伙向K以方便研麻进行的一部科抽金，实际并不存在

［运动与静止的关系（运动的绝对性：绝对降止的福体是不存在的

运动的粗时性：描述拗拗＜2.届时间的变化，总国相对于菖他雌而古的

》.公_描述苜先要选定某个8他物体作为参考，械物体的位.拒时于这个•其也娜体•是否施时间变

"一化，以及忠样变化这种用来作为他考的物体叫作卷考系

参考系的选取是任意的，在实际向85中，以研究对黜蛔、借述及运算方便为原J!!!®择参考系

❷参考系--参考系选取原JW1

研究地面上窃体的运动出，一般《5次下选择《5面或地面上静止不动的雌为参考系

「相对性：用来作参考系的物体都；S线定不动，被研究的怫体与运动还是静止，都是相对于参考系而古

••差异性：对同况,若上环同的叁考系,观察造里可能不同

L叁老聚的两个特性一

'•任.•性：参旁系的选取是任席的,但显要以使运动的底述电简授为原则

、同一住：比较不同檎体的运动情况时,必须逐辇同一参考系

【知识梳理】

知识点L物体和质点

1.机械运动

（1）概念：物体的空间位置随时间的变化，是自然界中最简单、最基本的运动。

（2）常见运动形式

①平动：物体各部分的运动特点完全相同，如木块在水平桌面上滑动。

②转动：物体各部分绕固定点（或轴）做圆周运动，如地球的自转。

A实际运动中往往既有平动又有转动，例如掷出的手榴弹，手榴弹在空中平动，同时自身又不断转动。

2.质点

（1）概念：用来代替物体的有质量的点叫作质点。质点没有形状、没有大小，却具有物体的全部质量。

（2）特点：质点不同于几何中的“点”。质点是用来代替物体的有质量的点，其特点是具有质量，没有

大小、体积、形状，它与几何中的“点”有本质的区别。

（3）将物体看作质点的条件

①物体的大小和形状对所研究问题无影响或影响可忽略不计。

②物体上各点的运动情况都是相同的，物体上任意一点的运动完全能反映整个物体的运动。

③物体整体运动，组成物体的各部分的其他运动可以忽略时，可把物体看成质点。例如，研究地球绕太阳

公转时，地球上不同部分的运动不必考虑，可将地球看成质点。

A不理解质点内涵的常见错误

1、误认为体积很小的物体都可以看作质点，体积很大的物体都不能看作质点。

例如，地球很大，但在研究地球绕太阳的公转时，可以将地球视为质点；乒乓球很小，但在研究乒乓球的

旋转对运动轨迹的影响时，不能将乒乓球视为质点。

2、误认为平动的物体都能看作质点，转动的物体都不能看作质点。

例如，研究列车过短桥经历的时间时，不能把平动的列车视为质点；花样滑冰运动员在滑冰时有很多转动

的动作，但在研究运动员在冰面上运动的径迹时，可以把运动员看作质点。

3、误认为一个物体在一种情境中可以看作质点，在另外一种情境中也一定可以看作质点。

例如，在研究地球绕太阳公转时，可以把地球看作质点，但在研究地球的自转时，不能把地球看作质点。

3.理想化模型

以研究目的为出发点，突出问题的主要因素，忽略次要因素。为了简化问题以方便研究而进行的一种

科学抽象，实际并不存在。

【典例1］（多选）下列各种情况属于机械运动的是（）

A.火车从甲站开往乙站B.物体的温度升高

C.电灯亮了D.地球绕太阳公转

【答案】AD

【解析】物体位置的变化简称机械运动，所以发生位置变化的有火车从甲站开往乙站、地球绕太阳公转。

物体的温度升高和电灯亮了，都没有体现物体位置变化情况，故AD正确，BC错误。

故选ADo

【典例2】在下列情况中，人或物可看作质点的是（）

A.研究花样滑冰运动员的表演动作

B.研究乒乓球比赛时球的旋转方向

C.研究航天员太空出舱挥动国旗的动作

D.研究从福州开往上海的一列火车的运行速度

【答案】D

B.在研究机器狗的运动步距时，可以将它视为质点

C.在研究垃圾桶在机器狗背部的安装位置时，可以将机器狗视为质点

D.在研究机器狗通过较长距离的运动时间时，可以将它视为质点

【答案】D

【解析】在研究机器狗的爬行动作时，研究机器狗的运动步距时以及研究垃圾桶在机器狗背部的安装位置

时，机器狗的大小形状都不能忽略不计，不可以将机器狗看做质点；而在研究机器狗通过较长距离的运动

时间时，可以忽略机器狗的大小和形状，将它视为质点。

故选D。

【变式3】杭州亚运会顺利举行，如图所示为运动会中的四个比赛场景，在下列研究中可将运动员视为质

点的是（）

图甲图乙图内图丁

A.研究甲图中接力运动员的接力动作B.研究乙图中运动员发旋转球的技巧动作

C.研究丙图中花样游泳运动员技术动作D.研究丁图中公路自行车运动员的平均速度

【答案】D

【脩析】A.研究图甲中接力运动员接力动作时，运动员的大小和形状不能忽略不计，不可以将运动员看

成质点，故A错误；

B.研究图乙中运动员发旋转球的技巧动作时，运动员的大小和形状不能忽略，不可以将运动员看成质

点，故B错误；

C.研究图丙中花样游泳运动员技术动作时，运动员的大小和形状不能忽略不计，不可以将运动员看成质

点，故C错误；

D.研究图「中公路自行车运动员的平均速度时，运动员的大小和形状可忽略不计，可以将运动员看成质

点，故D正确。

故选D。

知识点2：参考系

1.运动与静止的关系

（1）自然界中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——运动的绝对性C

（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——运动的相对性。

2.参考系

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。

3.参考系选取原则

（1）参考系的选取是任意的，在实际问题中，以研究对象的观测、描述及运算方便为原则选择参考系。

（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。

4.参考系的四个特性

（1）相对性：用来作参考系的物体都是假定不动的，被研究的物体是运动的还是静止的，都是相对于参

考系而言的。

（2）差异性：对同一物体的运动情况，若选择不同的参考系，观察结果可能不同。

（3）仟意性：参考系的诜取是仟意的，但是•要以使运动的描述更简捷为原则。

（4）同一性：比较不同物体的运动情况时，必须选择同一个参考系。

A参考系注意事项

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于哪个参考系而言的。

2、无论物体原来的运动状态如何，一旦这个物体被选为参考系，就认为它是静止的。

3、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于哪个参考系而言的。

4、不能选择研究对象自身作为参考系。

【典例3】参考系是用来确定物体的位置和描述它的机械运动而选作标准的另一个物体。对于参考系的选

取，下列说法正确的是（）

A.参考系必须选取地面或相对于地面不动的其他物体

B.坐在汽车上的乘客看到公路旁的树木迎面向他“飞奔”而来，乘客是以路面为参考系的

C.“山不转那水在转，水不转那山也转“，都是以水为参考系的

D.“满眼风波多陕灼，看山恰似走来迎”，是以人作为参考系的

【答案】D

【解析】A.参考系的选取是任意的，不一定要选地面或相对于地面不动的其他物体，故A错误；

B.坐在汽车上的乘客看到公路旁的树木迎面向他飞奔而来，乘客是以自己（或汽车）为参考系的，故B

错误；

C.“山不转那水在转”选的参考系是地面，“水不转那山也转“选的参考系是水，参考系不同，故C错误；

D.山与人之间的位置发生了变化，以人为参照物，山是运动的，所以会感觉至IJ“看山恰似走来迎”，故D

正确。

故选D。

【典例4】下列关于参考系的说法中正确的是（）

A.诗句“两岸青山相对出，孤帆一片口边来“，“青山相对出”是以“两岸”为参考系

B.动车缓缓开出南宁站，站台上站立的旅客在向车尾移动，向车尾移动是以动车为参考系

C.诗句“人从桥上过，桥流水不流”，“桥流水不流”是以“桥”为参考系

D.在研究“歼一16”百米低空连续筋斗的高难动作时机头的运动，可以以机身为参考系

【答案】B

【解析】A.”两岸雪山相对出，孤帆一片日边来”中“青山相对出”是以“孤帆”为参考系,A错误;

B.旅客在站台上静止，描述旅客在向车尾移动，实际是动车在向前运动，旅客以动车为参考系在向车尾

移动，B正确：

C.“桥流水不流”可以理解为“桥动水不动”，意思就是说桥在运动，研究对象是桥，参考系是“水”，C错

误；

D.在研究“歼-16"百米低空连续筋斗的高难动作时机头的运动，若以机身为参考系，机头是不动的，D错

误。

故选B。

【变式1】“飞花两岸照船红，百里榆堤半口风“卧看满天云不动，不知云9我俱东“”这是宋代诗人陈与

义乘着小船在风和口丽的春口出游时写的一首诗。诗中“云与我俱东''所选取的参考系是（）

A.船B.云C.诗人D.榆堤

【答案】D

【解析】根据题意可知，云与诗人相对静止，船与诗人相对静止，所以诗中“云与我俱东”所选取的参考系

是榆堤。

故选D。

【变式2】一名飞行员在2（XX）m高空飞行时，发现旁边有一个黑色小物体，他以为是一只昆虫，伸手抓过

来一看，竟是一颗子弹。下列关于他能抓到子弹原因的表述中正确的是（）

A.飞行员的反应快

B.子弹相对于飞行员是静止的

C.子弹已经飞得没有劲了，快要落到地面上了

D.飞行员的手有劲

【答案】B

【解析】相对地面静止的物体都具有相同的速度，相互间保持相对静止状态，才使人们没有察觉到这一速

度的存在。当飞行员的飞行速度与子弹的飞行速度相同时，子弹相对飞行员是静止的，因此飞行员去抓子

弹，就和我们去拿相对地面静止的物体的感觉一样。

故选B。

【变式3】某人骑车向正东方向行驶，看到插在车上的小旗向正南方向飘动，假设风速保持不变，骑车人

沿正南方向行驶时，小旗的飘动方向不可能的是（）

A.正东方向B.正北方向

C.东偏南方向D.东偏北方向

【答案】B

【解析】由“某人骑车向正东方向行驶，看到插在车上的小旗向正南方向飘动”，说明风向为东南方向：骑

车人沿正南方向行驶时，由于风向为东南，则小旗的方向一定会向东，如果偏南的风速与车的速度相同，

则小旗飘向正东方向；若偏南的风速小于车的速度，则小旗将飘向东偏北方向；若偏南的风速大于车的速

度，则小旗将东偏南的方向。故无论风速如何小旗不可能飘向正北方向。

故选Bo

【方法技巧】

方法技巧1质点模型的理解及建构

1、模型建构

在物理学中，突出问题的主要因素，忽略次要因素，建立理想化的物理模型，并将该模型作为研究对

象，是经常采用的一种科学研究方法，质点这一理想化模型就是这种方法的具体应用。

2、建立质点模型的关键点

（1）明确问题中要研究的物体的运动所在的特定情境，明确物体能否被看作质点关键是看其大小和形状

对所研究的问题是否无影响或影响是否可以忽略不计。

（2）物体可被看成质点的几种情况

*研究列，从才鸟到4。研究物块从创

犬床的运行时间时，可面上下滑时，可着

左列车有或质点.个物块i成皮点.

二研究¥电物

物体的大小和形状/

对所研究问题的影-体的运动的

响可忽略不计一般情况

题目中有特

物体的转动不起主L殊说明的物

要作用以体

“所先地球位大汽为题E中说明物体

公裆时，可急喙地球可看成质点.

的自射，把地球才

应质点.

方法技巧2参考系的选取方法及思路

1、参考系问题的思路

要描述物体的运动情况，必须选定参考系。常常选取地面或者静止在地面上的物体作为参考系参考系

的选取是任意的，若选地面为参考系使得问题更加复杂，这时应跳出H常生活中以地面为参考系的思维习

惯，根据研究对象及其关联物体来决定选取的参考系，比如研究火车上物体的运动情况，我。:应选取火车

作为参考系，这样可以大大简化解题过程。

2、判断物体运动或静止的一般步骤

确定研究对象T根据题意选取参考系T分析被研究的物体相对于参考系有没有发生位置变化

【巩固训练】

1.一个物体能否看作质点，取决于所研究的问题。下列说法正梆的是（）

A.研究“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟中受到的浮力，能将潜水器视为质点

B.研究我国成功发射射程12000公里的洲际导弹匕行轨迹时，能将导弹视为质点

C.研究神舟十八号载人飞船与空间站的对接过程，能将神舟十八号载人飞船视为质点

D.研究航天员“太空漫步”的动作时，能将航天员视为质点

【答案】B

【解析】A.研究“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟中受到的浮力，需要考虑载人潜水器的体积大

小，不能将潜水器视为质点，A错误；

B.导弹的大小远远小于射程12000公里，能将导弹视为质点，B正确；

C.研究神舟十八号载人飞船与空间站的对■接过程，要考虑对接的位置，不能将神舟十八号载人飞船视为

质点，C错误；

D.研究航天员“太空漫步”的动作时，需要考虑身体形态的变化，不能将航天员视为质点，D错误。

故选Bo

2.2024年巴黎奥运会，以下场景中研究对象可视为质点的是（）

A.研究标枪在空中飞行的轨迹

B.分析跳水运动员空中翻转动作细节

C.观察体操运动员在平衡木上的旋转姿态

D.研究马拉松选手冲刺时的肌肉发力情况

【答案】A

【解析】A.研究标枪在空中飞行的轨迹时，标枪的大小和形状能够忽略，可看成质点，故A正确；

B.分析跳水运动员空中翻转动作细节时，运动员的大小和形状不能够忽略，不可以看成质点，故B错

误；

C.观察体操运动员在平衡木上的旋转姿态时，运动员的大小和形状不能够忽略，不可以看成质点，故C

错误;

D.研究马拉松选手冲刺时的肌肉发力情况时，选手的大小和形状不能够忽略，不可以看成质点，故D错

误。

故选A。

3.关于参考系，下列说法正确的是（）

A.参考系必须选择静止不动的物体

B.参考系必须是和地面连在一起的物体

C.选择不同的参考系，观察同一物体的运动，其观察结果可能不同

D.理论上，有些物体不能当作参考系

【答案】C

【解析1A.任何物体均可作为参考系，并不要求是否静止，如我们常用来作为参考系的地面，其实一宜

在运动的，故A错误；

B.任何物体均可作为参考系，不一定是必须和地面连在一起的物体，故B错误；

C.任何物体均可作为参考系，选择不同的参考系，观察同一物体的运动，其观察结果可能不可，故C正

确；

D.参考系的选取是任意的，故任何物体都可以作为参考系，故D错误；

故选C。

4.”小小竹排江中游，巍巍青山两岸走”中，“巍巍青山两岸走”选取的参考系是（）

A.江中竹排B.两岸青山C.天上浮云D.地面

【答案】A

【解析】相对于地面或河岸来说，青山是静止不动的，但竹排中的人看来，青山是向后运动的，所以相对

于人或竹排来说，青山是运动，即“巍巍青山两岸走”选取的参考系是江中竹排.

故选Ao

5.如图所示，纪念反法西斯胜利阅兵式上，空军飞行队在经过天安门上空时保持稳定的队形并进行了精

彩的表演，飞机方阵经过天安门上空时（）

A.地面上的人看到飞机飞过，是以地面为参考系

B.飞行员看到观礼台向后掠过，是以礼台为参考系

C.以编队中某一飞机为参考系，其他飞机是运动的

D.观看飞机表演的翻转动作时可以将飞机看作质点

【答案】A

【解析】A.地面上的人看到飞机飞过，是以地面为参考系，故A正确；

B.飞行员看到观礼台向后掠过，是以飞行员为参考系，故B错误；

C.飞机编队保持队形不变，以某一飞机为参考系，其他飞机是静止的，故C错误；

D.观看飞机表演的翻转动作时，飞机的大小和形状不能忽略，不可以看成质点，故D错误。

故选Ao

6.下列关于质点和参考系的说法正确的是（）

A.研究列车通过100m站台所用的时间时，可以将列车看成质点

B.研究排球运动员扣球动作时，排球可以看成质点

C.”太阳东升西落”是以地球为参考系的

D.“玉免号”月球车静止在月球表面时，其相对于地球也是静止的

【答案】C

【解析】A.研究列车通过100m站台所用的时间时，列车的长度相对于100m不能忽略，故不能将列车看

成质点，故A错误；

B.研究排球运动员扣球动作时，排球的形状和大小不能忽略，故不可以将排球看成质点，故B错误；

C.“太阳东升西落”是根据地球地理方向而言的，是以地球为参考系的，故C正确；

D.“玉兔号”月球车静止在月球表面时，相对月球是静止的，相对地球是运动的，故D错误。

故选C

7.下列说法正确的是（）

A.只有静止不动的物体才能看作参考系

B.研究地球的运动，可以选择地球为参考系

C.测量某列高铁通过长江大桥的时间时，可以将高铁看做质点

D.研究空间实验站与载人飞船的对接过程时，不可以将空间实验站看做质点

【答案】D

【解析】A.仟何物体都可以看作参考系，故A错误：

B.研究物体的运动时，所选择的参考系必须是其它物体，不能选择物体本身为参考系，否则无意义，故

B错误；

C.测量某列高铁通过长江大桥的时间时，不能忽略高铁的长度，不能将高铁看做质点，故C错误；

D.研究空间实验站与载人飞船佗对接过程时，不能忽略空间实验站的大小和形状，所以不可以将空间实

验站看做质点，故D正确。

故选D“

8.（多选）下列说法正确的是（）

A.”坐地日行八万里”中地球可以视作质点

B.建立质点概念的物理方法是理想模型法

C.古代“刻舟求剑”故事中，刻舟求剑者的错误在于错选了参考系

D.研究火星绕太阳公转时可以将火星视为质点

【答案】BCD

【解析】A.“坐地日行八万里”中地球大小形状不能忽略，不能看作质点，A错误；

B.质点在生活中并不存在，质点概念的建立是理想模型法，B1E确；

C.“刻舟求剑”故事中，刻舟求剑者的错误在于错选了船为参考系，C正确；

D.研究火星绕太阳公转时可将火星视为质点，D正确。

故选BCDo

9.甲、乙、丙三人各乘一只热气球，甲看到楼房匀速上升，乙看到甲匀速上升，丙看到乙匀速下降，甲

看到丙匀速上升。那么，甲、乙、丙对地的运动情况，不可能的是（）

A.甲、乙匀速下降，丙停在空中，且巳,师

B.甲、乙匀速下降，丙匀速上升，且妙乙＞师

C.甲、乙、丙均匀速下降，且也＜为

D.甲、乙、丙均匀速下降，且丫甲＞匕

【答案】D

【解析】甲看到楼房匀速上升，说明甲匀速下降；乙看到甲匀速上升，说明乙匀速下降，且吆＞%;甲看

到丙匀速上升，闪看到乙匀速下降，丙可能停在空中，也可能匀速上升，也可能因匀速下降，若匀速下

降,则有%＜丫甲。

选择不可能的，故选D。

10.坐在火车A里的乘客看到火车站的站台向东运动，另一列火车B则向西运动，关于两列火车的运动

情况，现以地面为参考系，下列判断正确的是（）

A.火车A向东运动，火车B向西运动

B.火车A向西运动，火车B可能静止不动

C.都向西运动，火车A速度小于火车B速度

D.都向东运动，火车A速度大于火车B速度

【答案】C

【解析】坐在火车A里的乘客看到火车站的站台向东运动，说明火车A向西运动，看到火车B向西运

动，说明火车B向西运动，且火车A的速度小于火车B的速度，

故选C。

11.某高楼有甲、乙、丙三架观”电梯，某时刻，甲中乘客看到高楼在向上运动，乙中乘客看到甲在向上

运动，丙中乘客看到乙静止不动。该时刻，甲、乙、丙相对于地面的运动情况可能是（）

A.甲向上运动B.乙向下运动

C.丙向上运动D.甲的速度最大

【答案】B

【解析】某时刻，甲中乘客看到高楼在向上运动，可知甲向下运动；乙中乘客看到甲在向上运动，可知乙

向下运动比甲快；丙中乘客看到乙静止不动，可知丙向下运动，且丙与乙运动一样快，即丙比甲快。

故选Bo

12.（多选）2024年10月30FI,“神舟十九号”载人飞船和“天和”核心舱前向端口对接形成三船三舱组合

体，3名航天员蔡旭哲、宋令东、王浩泽也顺利进驻天官空间站，我国载人航天发射再次取得圆满成功。

中国“天官空间站”在轨运行如图所示，则下列说法中正确的是（）

A.研究空间站姿态调整时，可把空间站视为质点

B.研究空间站绕地球用丁的时间时，空间站可以视为质点

C.选地球为参考系，"天和''核心舱是静止的

D.对接后，以“天和”核心舱为参考系，则“神舟十九号”是静止的

【答案】BD

【解析】A.研究空间站姿态调整时，空间站的体积和形状不可以忽略，不能把空间站视为质点，故A错

误；

B.研究空间站绕地球飞行的时间时空间站时，空间站的体积和形状可以忽略，所以可以视为质点，故B

正确：

C.“神舟十九号”飞船利空间站“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，“天

和”核心舱是运动的，故C错误；

D.“神舟十九号”飞船和“天和”核心舱是天宫空间站的组成部分，以“天和”核心舱为参考系，则“神舟十九

号”是静止的，故D正确。

故选BD。

13.（多选）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，则两条船的运动状态是（）

A.A船肯定是向左运动的