第1節(jié)質(zhì)點(diǎn)參考系（學(xué)生版）

第1節(jié)質(zhì)點(diǎn)參考系目標(biāo)導(dǎo)航目標(biāo)導(dǎo)航課程標(biāo)準(zhǔn)課標(biāo)解讀了解質(zhì)點(diǎn)的含義，知道將物體抽象為質(zhì)點(diǎn)的條件，能將特定實(shí)際情境中的物體抽象成質(zhì)點(diǎn).了解參考系的概念及其對(duì)描述物體運(yùn)動(dòng)的意義，知道物體的運(yùn)動(dòng)具有相對(duì)性.體會(huì)建構(gòu)物理模型的思維方式，認(rèn)識(shí)物理模型在探索自然規(guī)律中的作用.1.理解質(zhì)點(diǎn)的概念以及初步建立質(zhì)點(diǎn)概念所采用的抽象思維方法，重點(diǎn)是將一個(gè)實(shí)際的物體抽象為質(zhì)點(diǎn)的條件.2.會(huì)根據(jù)問(wèn)題情境選擇參考系.知識(shí)精講知識(shí)精講知識(shí)點(diǎn)01質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)描述的是物體位置隨時(shí)間變化的規(guī)律。質(zhì)點(diǎn)：忽略物體的大小和形狀，簡(jiǎn)化為一個(gè)具有質(zhì)量的點(diǎn)。物體看成質(zhì)點(diǎn)的條件：物體大小和形狀對(duì)研究問(wèn)題的影響可以忽略不計(jì)。質(zhì)點(diǎn)是一個(gè)理想化的物理模型，是對(duì)研究問(wèn)題的科學(xué)抽象。一、物體和質(zhì)點(diǎn)1.機(jī)械運(yùn)動(dòng)的概念：物體的空間位置隨時(shí)間的變化，稱為機(jī)械運(yùn)動(dòng)。機(jī)械運(yùn)動(dòng)的分類(lèi)平動(dòng)平動(dòng)過(guò)程中，物體各部分的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)完全相同，例如木塊在水平桌面轉(zhuǎn)動(dòng)物體的各部分繞某一點(diǎn)（或軸）做圓周運(yùn)動(dòng)，例如地球的自轉(zhuǎn)2.質(zhì)點(diǎn)（1）質(zhì)點(diǎn)的由來(lái)：物體是運(yùn)動(dòng)的，而且物體各部分的運(yùn)動(dòng)情況一般來(lái)說(shuō)并不一樣.但是在某些情況中，物體的大小和形狀對(duì)我們所研究的運(yùn)動(dòng)影響不大.因此可以忽略物體的大小和形狀，而把它們看作"點(diǎn)"來(lái)研究.（2）質(zhì)點(diǎn)概念∶用來(lái)代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn)叫作質(zhì)點(diǎn).質(zhì)點(diǎn)沒(méi)有形狀、沒(méi)有大小，卻具有物體的全部質(zhì)量.（3）把實(shí)際物體看作質(zhì)點(diǎn)的情況3.理想化模型（1）"理想化模型"是為了簡(jiǎn)化問(wèn)題以方便研究而進(jìn)行的一種科學(xué)抽象，實(shí)際上并不存在.（2）在"理想化模型"的建構(gòu)過(guò)程中，應(yīng)以研究目的為出發(fā)點(diǎn)，突出問(wèn)題的主要因素，忽略次要因素.（3）"理想化模型"是在一定程度和范圍內(nèi)對(duì)客觀存在的復(fù)雜事物的一種近似反映，是物理學(xué)中經(jīng)常采用的一種科學(xué)研究方法，在以后的學(xué)習(xí)中我們還會(huì)學(xué)習(xí)到更多的理想化模型.【即學(xué)即練1】圖為正在航拍的旋翼無(wú)人機(jī)，下列過(guò)程能將無(wú)人機(jī)看成質(zhì)點(diǎn)的是（）A．調(diào)節(jié)無(wú)人機(jī)旋翼轉(zhuǎn)速B．調(diào)節(jié)攝像機(jī)鏡頭方向C．研究無(wú)人機(jī)空中停留時(shí)間D．研究風(fēng)力、風(fēng)向?qū)o(wú)人機(jī)的影響【答案】C【解析】A.調(diào)節(jié)飛機(jī)旋翼的轉(zhuǎn)速時(shí)，飛機(jī)旋翼的大小和形狀不能忽略不計(jì)，不能看做質(zhì)點(diǎn)。則A錯(cuò)誤；B.調(diào)整飛機(jī)上攝像機(jī)鏡頭的方向時(shí)，攝像頭的大小不能忽略。則B錯(cuò)誤；C.研究無(wú)人機(jī)空中停留時(shí)間，飛機(jī)的大小可忽略。則C正確；D.研究風(fēng)力、風(fēng)向?qū)o(wú)人機(jī)的影響，飛機(jī)的大小和形狀不能忽略不計(jì)，不能看做質(zhì)點(diǎn)。則D錯(cuò)誤；故選：C。知識(shí)點(diǎn)02參考系1.運(yùn)動(dòng)與靜止的關(guān)系（1）運(yùn)動(dòng)的絕對(duì)性：自然界中一切物體都處于永恒的運(yùn)動(dòng)中，絕對(duì)靜止的物體是不存在的。（2）運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性：描述某個(gè)物體的位置隨時(shí)間的變化，總是相對(duì)于其他物體而言的。2.參考系（1）定義：要描述一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)，首先要選定某個(gè)其他物體作為參考，觀察物體的位置相對(duì)于這個(gè)"其他物體"是否隨時(shí)間變化，以及怎樣變化.這種用來(lái)作為參考的物體叫作參考系。（2）選取原則①參考系的選取一般由研究對(duì)象和研究對(duì)象所在的系統(tǒng)決定.例如研究火車(chē)上物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，一般選取火車(chē)做參考系；研究地面上物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，常選取地面或相對(duì)于地面靜止的物體做參考系.②參考系的選取是任意的，但在實(shí)際問(wèn)題中，參考系的選取應(yīng)以研究問(wèn)題方便、對(duì)運(yùn)動(dòng)的描述盡可能簡(jiǎn)單為基本原則.（3）四個(gè)特性相對(duì)性用來(lái)做參考系的物體都是假定不動(dòng)的，被研究的物體是運(yùn)動(dòng)的還是靜止的，都是相對(duì)于參考系而言的.任意性參考系的選擇具有任意性，但應(yīng)以觀測(cè)方便和使運(yùn)動(dòng)的描述盡可能簡(jiǎn)單為原則.同一性比較不同物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，應(yīng)該選擇同一參考系.差異性同一運(yùn)動(dòng)選擇不同的參考系，觀察結(jié)果可能不同.【即學(xué)即練2】在第十一屆中國(guó)國(guó)際航空航天博覽會(huì)上，六架飛機(jī)編隊(duì)進(jìn)行低空拉煙通場(chǎng)表演，飛機(jī)以非常一致的飛行姿態(tài)通過(guò)觀禮臺(tái)，并始終保持隊(duì)形不變．下列說(shuō)法不正確的是()A．地面上的人看到飛機(jī)飛過(guò)，是以地面為參考系B．飛行員看到觀禮臺(tái)向后掠過(guò)，是以飛機(jī)為參考系C．以編隊(duì)中某一飛機(jī)為參考系，其他飛機(jī)是靜止的D．以編隊(duì)中某一飛機(jī)為參考系，其他飛機(jī)是運(yùn)動(dòng)的【答案】D【解析】地面上的人看到飛機(jī)飛過(guò)，是以地面為參考系，故A正確；飛行員看到觀禮臺(tái)向后掠過(guò)，是以飛機(jī)為參考系，故B正確；飛機(jī)編隊(duì)保持隊(duì)形不變，所以以編隊(duì)中某一飛機(jī)為參考系，其他飛機(jī)是靜止的，故C正確，D錯(cuò)誤．本題選錯(cuò)誤的，故選D.知識(shí)點(diǎn)03坐標(biāo)系(1)以起點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立一維直線坐標(biāo)系；(2)以冰場(chǎng)中心為坐標(biāo)原點(diǎn)，向東為x軸正方向，向北為y軸正方向，建立二維平面直角坐標(biāo)系；(3)確定一點(diǎn)(如機(jī)場(chǎng)所在位置)為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立三維空間直角坐標(biāo)系．【即學(xué)即練3】一個(gè)小球從距地面4m高處落下，被地面彈回，在距地面1m高處被接?。鴺?biāo)原點(diǎn)定在拋出點(diǎn)正下方2m處，向下方向?yàn)樽鴺?biāo)軸的正方向．則小球的拋出點(diǎn)、落地點(diǎn)、接住點(diǎn)的位置坐標(biāo)分別是()A．2m，－2m，－1m B．－2m,2m,1mC．4m,0,1m D．－4m,0，－1m【答案】B【解析】根據(jù)題意建立如圖所示的坐標(biāo)系，A點(diǎn)為拋出點(diǎn)，坐標(biāo)為－2m，B點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),D點(diǎn)為地面，坐標(biāo)為2m，C點(diǎn)為接住點(diǎn)，坐標(biāo)為1m,所以選項(xiàng)B正確．能力拓展能力拓展考法01把實(shí)際物體看作質(zhì)點(diǎn)【典例1】觀察圖所示四幅圖，對(duì)圖中各運(yùn)動(dòng)物體的描述正確的是()A．圖①中研究投出的籃球運(yùn)動(dòng)路徑時(shí)不能將籃球看成質(zhì)點(diǎn)B．圖②中觀眾欣賞體操表演時(shí)不能將運(yùn)動(dòng)員看成質(zhì)點(diǎn)C．圖③中研究地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)時(shí)不能將地球看成質(zhì)點(diǎn)D．圖④中研究子彈頭射穿蘋(píng)果的時(shí)間時(shí)可將子彈看成質(zhì)點(diǎn)【答案】B【解析】A、研究投出的籃球運(yùn)動(dòng)路徑的時(shí)候，可以將籃球看成質(zhì)點(diǎn)，故A錯(cuò)誤；

B、觀眾欣賞體操表演時(shí)，不可以把運(yùn)動(dòng)員看成質(zhì)點(diǎn)，否則無(wú)法欣賞起動(dòng)作，故B正確；

C、研究地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)時(shí)，可以忽略地球的大小，可以看作質(zhì)點(diǎn)，故C錯(cuò)誤；

D、研究子彈頭過(guò)蘋(píng)果的時(shí)間時(shí)，不能把子彈看做質(zhì)點(diǎn)，故D錯(cuò)誤．考法02參考系【典例2】從2014年12月26日開(kāi)始到2015年1月5日結(jié)束，歷時(shí)十天的南極維多利亞地新站科考隊(duì)再傳捷報(bào)．某次，科考隊(duì)員乘坐橡皮艇從某河流上游順流而下，則下列說(shuō)法正確的是()A．以科考隊(duì)員為參考系，橡皮艇是運(yùn)動(dòng)的B．以岸邊山石為參考系，河水是靜止的C．以橡皮艇為參考系，河水是運(yùn)動(dòng)的D．以河水為參考系，科考隊(duì)員是靜止的【答案】D【解析】以科考隊(duì)員為參考系，橡皮艇是靜止的，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；以岸邊山石為參考系，河水是運(yùn)動(dòng)的，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；因?yàn)橄鹌ね哪澈恿魃嫌雾樍鞫?，所以以橡皮艇為參考系，河水是靜止的，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；以河水為參考系，科考隊(duì)員是靜止的，選項(xiàng)D正確．分層提分分層提分題組A基礎(chǔ)過(guò)關(guān)練1．下列說(shuō)法中正確的是（）A．神舟十四號(hào)飛船與核心艙對(duì)接過(guò)程中，北京飛控中心將神舟十四號(hào)飛船視作質(zhì)點(diǎn)B．用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)給車(chē)船等定位時(shí)，車(chē)船被視作質(zhì)點(diǎn)C．用光攝對(duì)原子進(jìn)行操縱時(shí)，原子被視作質(zhì)點(diǎn)D．研究臺(tái)風(fēng)氣團(tuán)的移動(dòng)時(shí)，可認(rèn)為氣團(tuán)中各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況相同2．質(zhì)點(diǎn)是一種理想的物理模型，下列選項(xiàng)中能把研究對(duì)象看成質(zhì)點(diǎn)的是（）A．研究月球繞地球公轉(zhuǎn)的周期B．研究正在雙杠表演的運(yùn)動(dòng)員的技術(shù)動(dòng)作C．研究跳水運(yùn)動(dòng)員的跳水動(dòng)作D．測(cè)定火車(chē)過(guò)橋所需的時(shí)間3．在北京冬奧會(huì)比賽項(xiàng)目中，下列說(shuō)法正確的是（）A．研究圖甲中冰壺運(yùn)動(dòng)員的推壺技術(shù)時(shí)，冰壺可以看成質(zhì)點(diǎn)B．研究圖乙中自由滑雪運(yùn)動(dòng)員的落地動(dòng)作時(shí)，運(yùn)動(dòng)員可以看成質(zhì)點(diǎn)C．研究圖丙中短道速滑1000米的運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)，運(yùn)動(dòng)員可以看成質(zhì)點(diǎn)D．研究圖丁中花樣滑冰雙人滑旋轉(zhuǎn)時(shí)，女運(yùn)動(dòng)員身體各部分的速度可視為相同4．如圖，國(guó)慶70周年閱兵儀式上，坦克方隊(duì)等速整齊駛過(guò)天安門(mén)觀禮臺(tái)。車(chē)上某士官認(rèn)為自己處于靜止?fàn)顟B(tài)，則他選擇的參考系是（）A．天安門(mén)城樓B．天安門(mén)廣場(chǎng)上的旗桿C．廣場(chǎng)上飛翔的鴿子D．方隊(duì)中鄰近的坦克車(chē)題組B能力提升練1．萬(wàn)眾矚目的慶祝中華人民共和國(guó)成立70周年閱兵式上，受閱方隊(duì)軍容嚴(yán)整、精神抖擻，依次通過(guò)天安門(mén)，接受祖國(guó)和人民的檢閱，出色地完成了受閱任務(wù)。如圖為戰(zhàn)旗方隊(duì)以同一速度通過(guò)天安門(mén)廣場(chǎng)時(shí)的精彩場(chǎng)面，在此過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A．以戰(zhàn)旗旗桿為參考系，戰(zhàn)旗方隊(duì)車(chē)輛是靜止的B．以戰(zhàn)旗方隊(duì)車(chē)輛為參考系，天安門(mén)城樓是靜止的C．以該方隊(duì)的領(lǐng)隊(duì)車(chē)輛為參考系，該方隊(duì)的其他車(chē)輛是運(yùn)動(dòng)的D．以地面為參考系，戰(zhàn)旗是靜止的2．2018年2月4日晚，臺(tái)灣花蓮1小時(shí)內(nèi)發(fā)生12起地震，其中7起達(dá)到4級(jí)以上。如圖所示，一架執(zhí)行救援任務(wù)的直升機(jī)懸停在上空，鉆井平臺(tái)位于飛機(jī)正下方，救生員抱著傷病員，纜繩正在將他們拉上飛機(jī)，若以救生員為參考系，則處于靜止?fàn)顟B(tài)的是（）A．傷病員B．直升飛機(jī)C．鉆井平臺(tái)D．直升飛機(jī)駕駛員3．2018年11月，第十二屆中國(guó)國(guó)際航空航天博覽會(huì)在廣東珠海如期舉行，首次亮相航展的空軍航空大學(xué)“紅鷹”飛行表演隊(duì)為現(xiàn)場(chǎng)觀眾帶來(lái)了“八機(jī)鉆石筋斗、丘比特之箭”等精彩動(dòng)作，如圖所示。下列關(guān)于“紅鷹”飛行表演的說(shuō)法中正確的是（）A．地面上的人看到飛機(jī)飛過(guò)，是以飛行員為參考系B．飛行員看到觀禮臺(tái)向后掠過(guò)，是以飛機(jī)為參考系的C．研究某架飛機(jī)在空中飛行的軌跡時(shí)，可將飛機(jī)視為質(zhì)點(diǎn)D．研究飛機(jī)中空中的各種表演動(dòng)作時(shí)，可將飛機(jī)視為質(zhì)點(diǎn)4.如圖所示是某新聞報(bào)道中的一幅圖片，報(bào)道稱在我國(guó)東南部的某大城市，有一天下午，在該城市的中心廣場(chǎng)行人擁擠，有人突然高喊：“樓要倒了！”其他人猛然抬頭觀看也發(fā)現(xiàn)樓在慢慢傾倒，便紛紛狂奔逃生，引起交通混亂，但過(guò)了好久，高樓并沒(méi)有倒塌．人們?cè)僮屑?xì)觀望時(shí)，樓依然穩(wěn)穩(wěn)地矗立在那里．下列有關(guān)探究分析這一現(xiàn)象的原因的說(shuō)法正確的是()A．是一種直覺(jué)，有可能發(fā)生B．是因?yàn)槿嗽谶\(yùn)動(dòng)C．是因?yàn)檫x擇了高空運(yùn)動(dòng)的云為參考系D．是因?yàn)檫x擇了旁邊更高的樓為參考系6.倫敦奧運(yùn)會(huì)冠軍、美國(guó)名將蘇爾在美國(guó)室內(nèi)撐竿跳比賽中，以5米02的成績(jī)，打破了俄羅斯選手伊辛巴耶娃創(chuàng)造的5米01的世界紀(jì)錄．撐竿跳高是一項(xiàng)非常刺激的體育運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，一般來(lái)說(shuō)可以把撐竿跳高運(yùn)動(dòng)分為如下階段：助跑、撐竿起跳、越過(guò)橫桿．關(guān)于這一情景，下列說(shuō)法正確的是()A．教練員針對(duì)訓(xùn)練錄像糾正運(yùn)動(dòng)員的錯(cuò)誤時(shí)，不能將運(yùn)動(dòng)員看成質(zhì)點(diǎn)B．教練員在分析運(yùn)動(dòng)員的助跑速度時(shí)，不能將運(yùn)動(dòng)員看成質(zhì)點(diǎn)C．裁判員在測(cè)量其所跳高度(判斷其是否打破紀(jì)錄)時(shí)，不能將運(yùn)動(dòng)員看成質(zhì)點(diǎn)D．其他運(yùn)動(dòng)員在學(xué)習(xí)研究名將蘇爾的各項(xiàng)技術(shù)動(dòng)作時(shí)，能將運(yùn)動(dòng)員看成質(zhì)點(diǎn)題組C培優(yōu)拔尖練1.（2021·浙江湖州市·高一期末）如圖所示，好萊塢影星尚格·云頓為某卡車(chē)做廣告，在兩輛高速并行的卡車(chē)之間氣定神閑地?cái)[出“一字馬”姿勢(shì)，下列說(shuō)法正確的是（）A．以地面作為參考系，影星是靜止的B．以卡車(chē)作為參考系，影星是運(yùn)動(dòng)的C．以影星作為參考系，卡車(chē)是運(yùn)動(dòng)的D．兩輛卡車(chē)同時(shí)加速，影星仍可能保持該姿勢(shì)2.在考察下列運(yùn)動(dòng)員的比賽成績(jī)時(shí)，運(yùn)動(dòng)員可以視為質(zhì)點(diǎn)的是（）A．馬拉松B．跳水C．體操D．擊劍3.（2021·安徽安慶市·安慶一中高一月考）如圖所示，由于風(fēng)的緣故，河岸上的旗幟向右飄，在河岸上的兩條船上的旗幟分別向右向左飄，兩條船運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是（）A．A船肯定向右運(yùn)動(dòng)B．A船肯定是靜止的C．B船肯定是向右的D．B船可能是靜止的4.在平直公路上，甲乘汽車(chē)以10m/s的速度運(yùn)動(dòng)，乙騎自行車(chē)以5m/s的速度運(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)法正確的是（）A．從同一點(diǎn)同時(shí)出發(fā)且同向運(yùn)動(dòng)時(shí)，甲觀察到乙以5m/s的速度遠(yuǎn)離B．從同一點(diǎn)同時(shí)出發(fā)且同向運(yùn)動(dòng)時(shí)，乙觀察到甲以5m/s的速度靠近C．從同一點(diǎn)同時(shí)出發(fā)且反向運(yùn)動(dòng)時(shí)，甲觀察到乙以5m/s的速度遠(yuǎn)離D．從同一點(diǎn)同時(shí)出發(fā)且反向運(yùn)動(dòng)時(shí)，乙觀察到甲以15m/s的速度靠近5.（多項(xiàng)選擇題）描述一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，總要找參考系，以下說(shuō)法正確的是（）A．乘客坐在停在站臺(tái)上的一列火車(chē)中，通過(guò)窗口看另一列運(yùn)行的火車(chē)時(shí)，以為自己的火車(chē)是在運(yùn)動(dòng)，這是由于他選擇了另一列火車(chē)為參考系的緣故B．“地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)”是以地球?yàn)閰⒖枷档腃．坐在向東以8m/s行駛的汽車(chē)?yán)锏娜?，以自己為參考系看向東以8m/s行駛的汽車(chē)是靜止的D．無(wú)風(fēng)的雨天，坐在行駛的汽車(chē)?yán)锏娜丝吹接晷毕蛳侣湎虻孛?，是以地面上的房屋作為參考系?.甲、乙、丙三部電梯，甲中乘客看到一高樓在向下運(yùn)動(dòng)；乙中乘客看到甲在向下運(yùn)動(dòng)；丙中乘客看到甲、乙都在向上運(yùn)動(dòng)．這三部電梯相對(duì)地面的