人教版物理必修第一册第一章运动的描述 1.1 质点 参考系讲与练（知识点+典例+自测题）（含答案）
文档属性
| 名称 | 人教版物理必修第一册第一章运动的描述 1.1 质点 参考系讲与练（知识点+典例+自测题）（含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 3.4MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-07-09 20:33:39 | ||
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文档简介
第一章 运动的描述
1．质点 参考系
【教学目标】
1．经历质点模型的建构过程，了解质点的含义。
2．知道将物体抽象为质点的条件，能将特定实际情境中的物体抽象成质点。
3．体会构建模型的思维方式，认识物理模型在探索自然规律中的作用。
【知识点归类】
知识点 1 物体和质点
1．质点的定义：忽略物体的__大小__和__形状__，把物体简化为一个具有__质量__的点，这样的点称为质点。
2．把物体看作质点的条件：物体的__大小__和__形状__对研究问题的影响可以忽略。
3．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__理想化__的物理模型，是经常采用的一种科学研究方法。质点就是一种理想化模型，实际并不存在。
注意：在高中物理中，我们主要研究那些能够简化为质点的物体的运动，所以常常不区分“物体”和“质点”两个词。
知识点 2 参考系
1．定义：在描述一个物体的运动时，首先要选定某个其他物体作为参考，这种用来作为__参考__的物体叫作参考系。
2．参考系的选取
(1)参考系的选取是__任意__的，但选取的参考系不同，结论往往__不同__，通常选__地面__为参考系。
(2)参考系既可以是__静止__的物体，也可以是__运动__的物体。
注意：物体被选作参考系后，就认为该物体是静止的。
思考辨析
『判一判』
(1)自然界中没有绝对静止的物体。( √ )
(2)很小的物体一定能看作质点，较大的物体有时也能看作质点。( × )
(3)质点是为了突出问题的主要因素，忽略次要因素而建立的理想化模型。( √ )
(4)参考系必须选取地面或相对于地面静止的其他物体。( × )
(5)选取的参考系不同，对同一个物体运动的描述也往往不同。( √ )
(6)“坐地日行八万里”所对应的参考系是地面。( × )
『选一选』
2022年4月16日，神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，载人飞行任务取得圆满成功，如图所示。研究下列问题时，神州十三号载人飞船可视为质点的是( A )
A．绕地球运行 B．与空间站对接
C．与火箭分离 D．王亚平在舱内操作
解析：绕地球运行时不需要考虑飞船的形状和大小，可以将飞船看作质点，A正确；与空间站对接时必须考虑飞船的形状，不可以将飞船看作质点，B错误；与火箭分离必须考虑飞船的形状和大小，不可以将飞船看作质点，C错误；王亚平在舱内操作，必须考虑飞船的现状和大小，不可以将飞船看作质点，D错误。
『想一想』
跳伞运动员从飞机上跳伞，飞行员观察到跳伞运动员沿直线下落，而地面上的人观察跳伞运动员却沿曲线下落，为什么？
解析：飞行员选择飞机作为参考系，而地面上的人选择地面作为参考系。
【典例剖析】
典题1 如图所示，下列几种情况下的物体，哪些可将物体当作质点来处理( C )
A．甲：研究正在吊起货物的起重机的运动时
B．乙：研究正在旋转的硬币的运动时
C．丙：研究太空中宇宙飞船的位置时
D．丁：研究转动的门的运动时
思路引导：→→
解析：A、B、D选项中的研究对象的大小、形状忽略后，起重机、硬币、门的运动将无法研究，故A、B、D选项中的研究对象不能被当作质点；C选项中宇宙飞船的大小、形状忽略后，对于确定宇宙飞船的位置无影响，故C项中的宇宙飞船可以被当作质点。
思维升华：(1)质点要突出“具有质量”和“占有位置”的特点，质点没有大小和形状，它的质量就是它所代替的物体的质量。
(2)质点没有大小和形状，因而质点是不可能转动的，任何转动的物体在研究其自转时都不可简化为质点。
对点训练■
1．天问二号预计2025年发射，现在已经进入初样研制阶段，如图为国家航天局发布的我国“天问一号”火星探测任务着陆和巡视探测系列实拍影像，图中所示是WIFI分离相机记录火星车“祝融号”在着陆平台附近后退移动和原地转弯过程中的一幅画面。下列情况中火星车一定可视为质点的是( C )
A．火星车转弯时
B．在火星表面穿越狭窄山谷时
C．确定火星车在火星表面相对位置时
D．火星车驶离着陆平台过程中
解析：在确定火星车转弯时，或者在火星表面穿越狭窄山谷时，或者火星车驶离着陆平台过程中，火星车的大小不能忽略不计，不能看作质点；而在确定火星车在火星表面相对位置时，火星车的体积形状可视为次要因素而忽略，因此可视为质点。
典题2 (2023·广西昭平中学高一月考)帆船比赛中，甲看到岸上树木在向后运动；乙看到甲在向后运动；丙看到甲、乙都在向前运动，这三只帆船相对地面的运动情况可能是( BCD )
A．甲向前、乙向后、丙不动
B．甲向前、乙向前、丙不动
C．甲向前、乙向前、丙向后
D．甲向前、乙向前、丙也向前，但比甲乙都慢
解析：甲看到岸上树木在向后运动，说明甲向前运动；乙看到甲在向后运动，说明乙向前运动，速度大于甲的速度；丙看到甲、乙都在向前运动，可知丙可能向前运动，但是速度小于甲乙；或者丙向后运动，或者丙不动，故BCD正确。
对点训练■
2．(2022·江苏海安县实验中学高一月考)如图是某摄形师“追拍法”的成功之作，在该摄影师眼中飞翔的小鸟是静止的，而模糊的背景是运动的，摄影师用自己的方式表达了运动之美。请问摄影师选择的参考系是( B )
A．静止的树木 B．飞翔的小鸟
C．小河内的流水 D．静止于地面上的人
解析：由于小鸟和摄影师以相同的速度运动，故以小鸟作为参考系，记者是静止的，故小鸟的图片是清晰的，但由于背景相对于小鸟是运动的所以背景相对于摄像机是运动的，所以拍摄的背景是模糊的。故在“追拍法”中摄影师选择的参考系是小鸟。
【自测题】
基础训练
一、选择题(本题共7小题，每题7分，共49分)
1．(2023·大兴区高一期中)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，并将其作为研究对象，是经常采用的一种科学方法，质点就是这种物理模型之一。下列有关质点的说法正确的是 ( )
A．研究地球自转的规律时，可以把地球看成质点
B．研究地球公转的规律时，可以把地球看成质点
C．要研究雄鹰是如何飞翔的，可以将其视为质点
D．要研究雄鹰从甲地飞到乙地的时间，不可以将其视为质点
2．研究下列现象，涉及的物体可看作质点的是( )
A．研究地球绕太阳运动的轨迹时的地球
B．研究撬棒用力大小与支点位置关系时的撬棒
C．研究旋转的乒乓球旋转方向
D．研究旋转的电扇扇叶所受阻力大小的影响因素
3． (2023·河南平顶山高一期末)下列关于质点和参考系的说法正确的是( )
A．旋转的物体，肯定不能看成质点
B．研究神舟十三号载人飞船与天和核心舱自动交会对接过程时，载人飞船和核心舱可视为质点
C．“小小竹排江中游”是以地面为参考系，“巍巍青山两岸走”是以竹排为参考系
D．刻舟求剑的故事家喻户晓，“舟已行矣，而剑不行”这句话所选用的参考系是舟
4．(多选)嫦娥四号月球探测器成功在月球背面软着陆，并且着陆器与巡视器(“玉兔二号”月球车)成功分离，这标志着我国的航天事业又一次腾飞。下列说法正确的是( )
A．研究嫦娥四号飞往月球的运行轨道时，可以将其看成质点
B．研究“玉兔二号”月球车在月球表面运动的姿态时，可以将其看成质点
C．以月球为参考系，地球是运动的
D．“玉兔二号”月球车静止在月球表面时，其相对于地球也是静止的
5．(2022·广东高一阶段练习)2021年10月16日0时23分，神舟十三号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道。10月16日6时56分，神舟十三号载人飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接。下列说法正确的是( )
A．飞船体积较大，不能看成质点
B．在研究飞船环绕地球转动时，不能将飞船看成质点
C．在研究飞船变轨时的姿态时，不能将飞船看成质点
D．在研究飞船与空间站对接的动作时，可将飞船看成质点
6．(2022·新疆大学附属中学高一月考)关于质点和参考系的描述，下列说法正确的是( )
A．在描述物体的运动时，必须选择地面为参考系
B．升国旗时，选择旗杆为参考系，观察到国旗冉冉升起
C．小英欣赏舞蹈演员的优美舞姿时，可将舞蹈演员看作质点
D．体操比赛中，裁判员对运动员评分时，可将运动员看作质点
7．(2023·江苏连云港开发区高级中学高一期中)2021年9月28日，第十三届中国国际航空航天博览会在中国珠海开幕，展会期间，中国空军八一飞行表演队、“红鹰”飞行表演队为现场观众带来了精彩的飞行表演，如图所示．下列关于飞行表演队的说法中正确的是( )
A．地面上的人看到飞机飞过，是以飞行员为参考系的
B．飞行员看到观礼台向后掠过，是以地面为参考系的
C．研究某架飞机在空中飞行的轨迹时，可将飞机视为质点
D．研究飞机在空中的各种表演动作时，可将飞机视为质点
二、非选择题(共11分)
8．(11分)在一个大城市，有一天下午，该城市的中心广场行人拥挤，有一个人突然高喊“楼要倒了！”其他人猛然抬头观看也发现楼在慢慢倾倒，便纷纷狂奔逃生，引起交通混乱，但过了好久，高楼并没有倒塌，人们再仔细观望时，楼依然稳稳地矗立在那里，如图所示。请你探究分析这一现象的原因是什么？
达标训练
一、选择题(本题共5小题，每题6分，共30分)
1．(2023·辽宁省铁岭市开原第二中学高一期中)一只蜜蜂和一辆汽车在平直公路上以同样的速度并列运动。如果这只蜜蜂的眼睛紧盯着车轮边缘上某一点，那么它看到的这一点的运动轨迹应是图中的( )
2．(2023·广东北江实验学校高一月考)火车停靠在站台上，乘客往往会发现这样的现象，对面的火车缓慢的起动了，等到站台出现，才发现对面的火车没有动，而是自己乘坐的火车在开动，则前、后两次乘客分别采用的参考系是( )
A．自己坐的火车，站台 B．站台，对面的火车
C．两次都是对面火车 D．两次都是站台
3．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，同时加上烟雾效果；摄影师把人物动作和飘动的白云及下面的烟雾等一起摄入镜头。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．飘动的白云 D．摄影师
4．(2022·河北深州市中学高一期末)某校高一的新同学分别乘两辆汽车去市公园游玩两辆汽车在平直公路上行驶，甲车内一同学看见乙车向西移动，而乙车内一同学看见路旁的树木向西移动。如果以地面为参考系，那么，上述观察说明( )
A．甲车不动乙车向东运动
B．乙车不动，甲车向东运动
C．甲、乙两车以相同的速度都向东运动
D．甲乙两车均向东运动甲车速度大于乙车
5．(多选)如图所示，有甲、乙、丙三架观光电梯，甲中乘客看到高楼在向下运动，乙中乘客看到甲在向下运动，丙中乘客看到甲、乙都在向上运动。甲、乙、丙相对于地面的运动情况可能是( )
A．甲向上运动，乙向下运动，丙不动
B．甲向上运动，乙向上运动，丙不动
C．甲向上运动，乙向上运动，丙向下运动
D．甲、乙、丙都向上运动，且丙比甲、乙都慢
二、非选择题(共10分)
6．(10分)(1)沿某方面推动桌面上的教科书(如图)，若要测量书移动的距离，能否将它视为质点？为什么？
(2)书围绕自身某点转动。若要讨论书边缘某点的运动情况，能否将书视为质点？为什么？
(3)说一说，还有哪些可将一个物体视为质点(或不能视为质点)的问题情境。
基础训练
一、选择题(本题共7小题，每题7分，共49分)
1．(2022·大兴区高一期中)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，并将其作为研究对象，是经常采用的一种科学方法，质点就是这种物理模型之一。下列有关质点的说法正确的是 ( B )
A．研究地球自转的规律时，可以把地球看成质点
B．研究地球公转的规律时，可以把地球看成质点
C．要研究雄鹰是如何飞翔的，可以将其视为质点
D．要研究雄鹰从甲地飞到乙地的时间，不可以将其视为质点
解析：研究地球自转的规律时，地球的大小和形状不能忽略，不可以把地球看成质点，选项A错误；研究地球公转的规律时，地球的大小可以忽略不计，可以把地球看成质点，选项B正确；要研究雄鹰是如何飞翔的，要研究雄鹰的肢体动作，不可以将其视为质点，选项C错误；要研究雄鹰从甲地飞到乙地的时间，雄鹰的大小可以忽略，可以将其视为质点，选项D错误。
2．研究下列现象，涉及的物体可看作质点的是( A )
A．研究地球绕太阳运动的轨迹时的地球
B．研究撬棒用力大小与支点位置关系时的撬棒
C．研究旋转的乒乓球旋转方向
D．研究旋转的电扇扇叶所受阻力大小的影响因素
解析：研究地球绕太阳运动的轨迹时，由于地球的半径远小于日地之间距离，所以地球可看作质点；支点位置影响撬棒用力大小，撬棒不可以看作质点；研究乒乓球如何旋转，乒乓球的大小和形状不能忽略，不能看作质点；扇叶所受阻力与扇叶形状大小有关，不能看作质点，选A。
3． (2022·河南平顶山高一期末)下列关于质点和参考系的说法正确的是( C )
A．旋转的物体，肯定不能看成质点
B．研究神舟十三号载人飞船与天和核心舱自动交会对接过程时，载人飞船和核心舱可视为质点
C．“小小竹排江中游”是以地面为参考系，“巍巍青山两岸走”是以竹排为参考系
D．刻舟求剑的故事家喻户晓，“舟已行矣，而剑不行”这句话所选用的参考系是舟
解析：物体是否能够看成质点要根据所研究的问题而定，当物体的大小和形状对所研究问题的影响可以忽略时，则物体可以视为质点，旋转的物体在某些问题中可以视为质点，例如地球是旋转的物体，在研究地球绕太阳的公转时地球就可以视为质点，故A错误；研究神舟十三号载人飞船与天和核心舱自动交会对接过程时，神舟十三号载人飞船与天和核心舱的大小和形状不能忽略，此时二者不能视为质点，故B错误；“小小竹排江中游”是以地面为参考系，“巍巍青山两岸走”是以竹排为参考系，故C正确；“舟已行矣，而剑不行”，即舟在运动，而剑静止，所以这句话所选用的参考系是地面，故D错误。故选C。
4．(多选)嫦娥四号月球探测器成功在月球背面软着陆，并且着陆器与巡视器(“玉兔二号”月球车)成功分离，这标志着我国的航天事业又一次腾飞。下列说法正确的是( AC )
A．研究嫦娥四号飞往月球的运行轨道时，可以将其看成质点
B．研究“玉兔二号”月球车在月球表面运动的姿态时，可以将其看成质点
C．以月球为参考系，地球是运动的
D．“玉兔二号”月球车静止在月球表面时，其相对于地球也是静止的
解析：研究嫦娥四号飞往月球的运行轨道时，嫦娥四号的大小和形状可以被忽略，可以看成质点，A正确；研究“玉兔二号”月球车在月球表面运动的姿态时，“玉兔二号”月球车的大小和形状不能被忽略，不能看成质点，B错误；以月球为参考系，地球是运动的，C正确；“玉兔二号”月球车静止在月球表面时，其相对月球是静止的，相对地球是运动的，D错误。
5．(2022·广东高一阶段练习)2021年10月16日0时23分，神舟十三号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道。10月16日6时56分，神舟十三号载人飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接。下列说法正确的是( C )
A．飞船体积较大，不能看成质点
B．在研究飞船环绕地球转动时，不能将飞船看成质点
C．在研究飞船变轨时的姿态时，不能将飞船看成质点
D．在研究飞船与空间站对接的动作时，可将飞船看成质点
解析：船能否看成质点与研究的问题性质有关，与飞船的大小和形状无关，A错误；在研究飞船环绕地球转动时，飞船的大小和形状对研究的问题性质可忽略，能将飞船看成质点，B错误；在研究飞船变轨时的姿态时，飞船的大小和形状对研究的问题性质不可忽略，不能将飞船看成质点，C正确；在研究飞船与空间站对接的动作时，飞船与空间站组合体的大小和形状都不能忽略，不能将飞船与空间站组合体看成质点，D错误。
6．(2022·新疆大学附属中学高一月考)关于质点和参考系的描述，下列说法正确的是( B )
A．在描述物体的运动时，必须选择地面为参考系
B．升国旗时，选择旗杆为参考系，观察到国旗冉冉升起
C．小英欣赏舞蹈演员的优美舞姿时，可将舞蹈演员看作质点
D．体操比赛中，裁判员对运动员评分时，可将运动员看作质点
解析：参考系的选择是任意的，可以是相对地面不动的物体，也可以是相对地面运动的物体，故A错误；升国旗时，选择旗杆为参考系，观察到国旗冉冉升起，故B正确；欣赏舞蹈演员的动作、姿态时不能将其看作质点，故C错误；体操比赛中，裁判员根据肢体动作评分，运动员大小形状不能忽略；不能看作质点，故D错误。
7．(2022·江苏连云港开发区高级中学高一期中)2021年9月28日，第十三届中国国际航空航天博览会在中国珠海开幕，展会期间，中国空军八一飞行表演队、“红鹰”飞行表演队为现场观众带来了精彩的飞行表演，如图所示．下列关于飞行表演队的说法中正确的是( C )
A．地面上的人看到飞机飞过，是以飞行员为参考系的
B．飞行员看到观礼台向后掠过，是以地面为参考系的
C．研究某架飞机在空中飞行的轨迹时，可将飞机视为质点
D．研究飞机在空中的各种表演动作时，可将飞机视为质点
解析：地面上的人看到飞机飞过，是以地面为参考系的，故A错误；飞行员看到观礼台向后掠过，是以飞行员自己为参考系的，故B错误；研究某架飞机在空中飞行的轨迹时，飞机的大小和形状可以忽略不计，可将飞机视为质点，故C正确；研究飞机在空中的各种表演动作时，飞机的大小和形状不可以忽略不计，不可以将飞机视为质点，故D错误。
二、非选择题(共11分)
8．(11分)在一个大城市，有一天下午，该城市的中心广场行人拥挤，有一个人突然高喊“楼要倒了！”其他人猛然抬头观看也发现楼在慢慢倾倒，便纷纷狂奔逃生，引起交通混乱，但过了好久，高楼并没有倒塌，人们再仔细观望时，楼依然稳稳地矗立在那里，如图所示。请你探究分析这一现象的原因是什么？
答案：看到静止的楼在运动，应该是选择了运动的物体做参考系，高楼矗立在空中，以开阔的天空为背景的高层建筑，它旁边没有别的固定的参考系，人在抬头观望时可能是选择了空中运动的云做参考系，如果天空的云在快速移动，人在突然抬头观望时，误将云看作是固定不动的，所以产生了楼在运动的错觉。
达标训练
一、选择题(本题共5小题，每题6分，共30分)
1．(2023·辽宁省铁岭市开原第二中学高一期中)一只蜜蜂和一辆汽车在平直公路上以同样的速度并列运动。如果这只蜜蜂的眼睛紧盯着车轮边缘上某一点，那么它看到的这一点的运动轨迹应是图中的( A )
解析：蜜蜂、汽车车身向前具有相同的速度，它们是相对静止的，所以蜜蜂看不到轮子向前运动，只能看到轮子的转动，故A正确，B、C、D错误，故选A。
2．(2023·广东北江实验学校高一月考)火车停靠在站台上，乘客往往会发现这样的现象，对面的火车缓慢的起动了，等到站台出现，才发现对面的火车没有动，而是自己乘坐的火车在开动，则前、后两次乘客分别采用的参考系是( A )
A．自己坐的火车，站台 B．站台，对面的火车
C．两次都是对面火车 D．两次都是站台
解析：此类现象在我们的日常生活中随处可见，关键是参考系的选取不同造成的，乘客出站时，看到对方火车运动，实际上是以自身为参考系造成的，当等到站台出现，发现自己乘坐的火车开动了，这是由于乘客以站台为参考系造成的，故A正确，B、C、D错误。
3．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，同时加上烟雾效果；摄影师把人物动作和飘动的白云及下面的烟雾等一起摄入镜头。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( C )
A．“孙悟空” B．平台
C．飘动的白云 D．摄影师
解析：通过题目所给的条件，我们可以知道所选的参考系是急速飘动的白云，认为白云静止不动的结果是“孙悟空”在飞速前进，故C正确，A、B、D错误。
4．(2022·河北深州市中学高一期末)某校高一的新同学分别乘两辆汽车去市公园游玩两辆汽车在平直公路上行驶，甲车内一同学看见乙车向西移动，而乙车内一同学看见路旁的树木向西移动。如果以地面为参考系，那么，上述观察说明( D )
A．甲车不动乙车向东运动
B．乙车不动，甲车向东运动
C．甲、乙两车以相同的速度都向东运动
D．甲乙两车均向东运动甲车速度大于乙车
解析：因为甲车看乙车向西运动，而乙车的人看到路旁的树木向西运动，说明乙车相对路旁的树木向东运动，甲车也向东运动，如果以大地为参考系，则甲、乙两车均向东运动，且甲车速度大于乙车，故A、B、C错误，D正确。
5．(多选)如图所示，有甲、乙、丙三架观光电梯，甲中乘客看到高楼在向下运动，乙中乘客看到甲在向下运动，丙中乘客看到甲、乙都在向上运动。甲、乙、丙相对于地面的运动情况可能是( BCD )
A．甲向上运动，乙向下运动，丙不动
B．甲向上运动，乙向上运动，丙不动
C．甲向上运动，乙向上运动，丙向下运动
D．甲、乙、丙都向上运动，且丙比甲、乙都慢
解析：在描述物体的运动时要选取参照物，而所选取的参照物不同，对物体运动的描述也不相同。 本题中甲、乙、丙三架电梯中的乘客在观察高楼或其他电梯时都是以自己所乘电梯为参照物的，所以甲中乘客看到高楼向下运动，一定是高楼不动，甲电梯向上运动，乙中乘客看到甲在向下运动，说明乙一定向上运动且比甲的速度还大，丙看到甲、乙均向上运动，丙有静止不动、向下运动、以比甲、乙都小的速度向上运动三种可能，故B、C、D均正确。
二、非选择题(共10分)
6．(10分)(1)沿某方面推动桌面上的教科书(如图)，若要测量书移动的距离，能否将它视为质点？为什么？
(2)书围绕自身某点转动。若要讨论书边缘某点的运动情况，能否将书视为质点？为什么？
(3)说一说，还有哪些可将一个物体视为质点(或不能视为质点)的问题情境。
答案：(1)书沿某方向在桌面上运动时，各点的运动情况相同，可以用一个点的运动来表示整本书的运动情况，故可将书视为质点。
(2)书围绕自身某点转动时，书各点的运动情况不同，与书的形状和大小有关，故不能将书视为质点。
(3)①求火车从北京到广州的时间时可以将火车视为质点，若求火车经过某座桥梁的时间就不能将火车视为质点。
②研究篮球运动员投球动作时不能将运动员视为质点，若研究运动员在球场上的占位及运动轨迹时可将运动员视为质点。
1．质点 参考系
【教学目标】
1．经历质点模型的建构过程，了解质点的含义。
2．知道将物体抽象为质点的条件，能将特定实际情境中的物体抽象成质点。
3．体会构建模型的思维方式，认识物理模型在探索自然规律中的作用。
【知识点归类】
知识点 1 物体和质点
1．质点的定义：忽略物体的__大小__和__形状__，把物体简化为一个具有__质量__的点，这样的点称为质点。
2．把物体看作质点的条件：物体的__大小__和__形状__对研究问题的影响可以忽略。
3．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__理想化__的物理模型，是经常采用的一种科学研究方法。质点就是一种理想化模型，实际并不存在。
注意：在高中物理中，我们主要研究那些能够简化为质点的物体的运动，所以常常不区分“物体”和“质点”两个词。
知识点 2 参考系
1．定义：在描述一个物体的运动时，首先要选定某个其他物体作为参考，这种用来作为__参考__的物体叫作参考系。
2．参考系的选取
(1)参考系的选取是__任意__的，但选取的参考系不同，结论往往__不同__，通常选__地面__为参考系。
(2)参考系既可以是__静止__的物体，也可以是__运动__的物体。
注意：物体被选作参考系后，就认为该物体是静止的。
思考辨析
『判一判』
(1)自然界中没有绝对静止的物体。( √ )
(2)很小的物体一定能看作质点，较大的物体有时也能看作质点。( × )
(3)质点是为了突出问题的主要因素，忽略次要因素而建立的理想化模型。( √ )
(4)参考系必须选取地面或相对于地面静止的其他物体。( × )
(5)选取的参考系不同，对同一个物体运动的描述也往往不同。( √ )
(6)“坐地日行八万里”所对应的参考系是地面。( × )
『选一选』
2022年4月16日，神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，载人飞行任务取得圆满成功，如图所示。研究下列问题时，神州十三号载人飞船可视为质点的是( A )
A．绕地球运行 B．与空间站对接
C．与火箭分离 D．王亚平在舱内操作
解析：绕地球运行时不需要考虑飞船的形状和大小，可以将飞船看作质点，A正确；与空间站对接时必须考虑飞船的形状，不可以将飞船看作质点，B错误；与火箭分离必须考虑飞船的形状和大小，不可以将飞船看作质点，C错误；王亚平在舱内操作，必须考虑飞船的现状和大小，不可以将飞船看作质点，D错误。
『想一想』
跳伞运动员从飞机上跳伞，飞行员观察到跳伞运动员沿直线下落，而地面上的人观察跳伞运动员却沿曲线下落，为什么？
解析：飞行员选择飞机作为参考系，而地面上的人选择地面作为参考系。
【典例剖析】
典题1 如图所示，下列几种情况下的物体，哪些可将物体当作质点来处理( C )
A．甲：研究正在吊起货物的起重机的运动时
B．乙：研究正在旋转的硬币的运动时
C．丙：研究太空中宇宙飞船的位置时
D．丁：研究转动的门的运动时
思路引导：→→
解析：A、B、D选项中的研究对象的大小、形状忽略后，起重机、硬币、门的运动将无法研究，故A、B、D选项中的研究对象不能被当作质点；C选项中宇宙飞船的大小、形状忽略后，对于确定宇宙飞船的位置无影响，故C项中的宇宙飞船可以被当作质点。
思维升华：(1)质点要突出“具有质量”和“占有位置”的特点，质点没有大小和形状，它的质量就是它所代替的物体的质量。
(2)质点没有大小和形状，因而质点是不可能转动的，任何转动的物体在研究其自转时都不可简化为质点。
对点训练■
1．天问二号预计2025年发射，现在已经进入初样研制阶段，如图为国家航天局发布的我国“天问一号”火星探测任务着陆和巡视探测系列实拍影像，图中所示是WIFI分离相机记录火星车“祝融号”在着陆平台附近后退移动和原地转弯过程中的一幅画面。下列情况中火星车一定可视为质点的是( C )
A．火星车转弯时
B．在火星表面穿越狭窄山谷时
C．确定火星车在火星表面相对位置时
D．火星车驶离着陆平台过程中
解析：在确定火星车转弯时，或者在火星表面穿越狭窄山谷时，或者火星车驶离着陆平台过程中，火星车的大小不能忽略不计，不能看作质点；而在确定火星车在火星表面相对位置时，火星车的体积形状可视为次要因素而忽略，因此可视为质点。
典题2 (2023·广西昭平中学高一月考)帆船比赛中，甲看到岸上树木在向后运动；乙看到甲在向后运动；丙看到甲、乙都在向前运动，这三只帆船相对地面的运动情况可能是( BCD )
A．甲向前、乙向后、丙不动
B．甲向前、乙向前、丙不动
C．甲向前、乙向前、丙向后
D．甲向前、乙向前、丙也向前，但比甲乙都慢
解析：甲看到岸上树木在向后运动，说明甲向前运动；乙看到甲在向后运动，说明乙向前运动，速度大于甲的速度；丙看到甲、乙都在向前运动，可知丙可能向前运动，但是速度小于甲乙；或者丙向后运动，或者丙不动，故BCD正确。
对点训练■
2．(2022·江苏海安县实验中学高一月考)如图是某摄形师“追拍法”的成功之作，在该摄影师眼中飞翔的小鸟是静止的，而模糊的背景是运动的，摄影师用自己的方式表达了运动之美。请问摄影师选择的参考系是( B )
A．静止的树木 B．飞翔的小鸟
C．小河内的流水 D．静止于地面上的人
解析：由于小鸟和摄影师以相同的速度运动，故以小鸟作为参考系，记者是静止的，故小鸟的图片是清晰的，但由于背景相对于小鸟是运动的所以背景相对于摄像机是运动的，所以拍摄的背景是模糊的。故在“追拍法”中摄影师选择的参考系是小鸟。
【自测题】
基础训练
一、选择题(本题共7小题，每题7分，共49分)
1．(2023·大兴区高一期中)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，并将其作为研究对象，是经常采用的一种科学方法，质点就是这种物理模型之一。下列有关质点的说法正确的是 ( )
A．研究地球自转的规律时，可以把地球看成质点
B．研究地球公转的规律时，可以把地球看成质点
C．要研究雄鹰是如何飞翔的，可以将其视为质点
D．要研究雄鹰从甲地飞到乙地的时间，不可以将其视为质点
2．研究下列现象，涉及的物体可看作质点的是( )
A．研究地球绕太阳运动的轨迹时的地球
B．研究撬棒用力大小与支点位置关系时的撬棒
C．研究旋转的乒乓球旋转方向
D．研究旋转的电扇扇叶所受阻力大小的影响因素
3． (2023·河南平顶山高一期末)下列关于质点和参考系的说法正确的是( )
A．旋转的物体，肯定不能看成质点
B．研究神舟十三号载人飞船与天和核心舱自动交会对接过程时，载人飞船和核心舱可视为质点
C．“小小竹排江中游”是以地面为参考系，“巍巍青山两岸走”是以竹排为参考系
D．刻舟求剑的故事家喻户晓，“舟已行矣，而剑不行”这句话所选用的参考系是舟
4．(多选)嫦娥四号月球探测器成功在月球背面软着陆，并且着陆器与巡视器(“玉兔二号”月球车)成功分离，这标志着我国的航天事业又一次腾飞。下列说法正确的是( )
A．研究嫦娥四号飞往月球的运行轨道时，可以将其看成质点
B．研究“玉兔二号”月球车在月球表面运动的姿态时，可以将其看成质点
C．以月球为参考系，地球是运动的
D．“玉兔二号”月球车静止在月球表面时，其相对于地球也是静止的
5．(2022·广东高一阶段练习)2021年10月16日0时23分，神舟十三号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道。10月16日6时56分，神舟十三号载人飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接。下列说法正确的是( )
A．飞船体积较大，不能看成质点
B．在研究飞船环绕地球转动时，不能将飞船看成质点
C．在研究飞船变轨时的姿态时，不能将飞船看成质点
D．在研究飞船与空间站对接的动作时，可将飞船看成质点
6．(2022·新疆大学附属中学高一月考)关于质点和参考系的描述，下列说法正确的是( )
A．在描述物体的运动时，必须选择地面为参考系
B．升国旗时，选择旗杆为参考系，观察到国旗冉冉升起
C．小英欣赏舞蹈演员的优美舞姿时，可将舞蹈演员看作质点
D．体操比赛中，裁判员对运动员评分时，可将运动员看作质点
7．(2023·江苏连云港开发区高级中学高一期中)2021年9月28日，第十三届中国国际航空航天博览会在中国珠海开幕，展会期间，中国空军八一飞行表演队、“红鹰”飞行表演队为现场观众带来了精彩的飞行表演，如图所示．下列关于飞行表演队的说法中正确的是( )
A．地面上的人看到飞机飞过，是以飞行员为参考系的
B．飞行员看到观礼台向后掠过，是以地面为参考系的
C．研究某架飞机在空中飞行的轨迹时，可将飞机视为质点
D．研究飞机在空中的各种表演动作时，可将飞机视为质点
二、非选择题(共11分)
8．(11分)在一个大城市，有一天下午，该城市的中心广场行人拥挤，有一个人突然高喊“楼要倒了！”其他人猛然抬头观看也发现楼在慢慢倾倒，便纷纷狂奔逃生，引起交通混乱，但过了好久，高楼并没有倒塌，人们再仔细观望时，楼依然稳稳地矗立在那里，如图所示。请你探究分析这一现象的原因是什么？
达标训练
一、选择题(本题共5小题，每题6分，共30分)
1．(2023·辽宁省铁岭市开原第二中学高一期中)一只蜜蜂和一辆汽车在平直公路上以同样的速度并列运动。如果这只蜜蜂的眼睛紧盯着车轮边缘上某一点，那么它看到的这一点的运动轨迹应是图中的( )
2．(2023·广东北江实验学校高一月考)火车停靠在站台上，乘客往往会发现这样的现象，对面的火车缓慢的起动了，等到站台出现，才发现对面的火车没有动，而是自己乘坐的火车在开动，则前、后两次乘客分别采用的参考系是( )
A．自己坐的火车，站台 B．站台，对面的火车
C．两次都是对面火车 D．两次都是站台
3．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，同时加上烟雾效果；摄影师把人物动作和飘动的白云及下面的烟雾等一起摄入镜头。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．飘动的白云 D．摄影师
4．(2022·河北深州市中学高一期末)某校高一的新同学分别乘两辆汽车去市公园游玩两辆汽车在平直公路上行驶，甲车内一同学看见乙车向西移动，而乙车内一同学看见路旁的树木向西移动。如果以地面为参考系，那么，上述观察说明( )
A．甲车不动乙车向东运动
B．乙车不动，甲车向东运动
C．甲、乙两车以相同的速度都向东运动
D．甲乙两车均向东运动甲车速度大于乙车
5．(多选)如图所示，有甲、乙、丙三架观光电梯，甲中乘客看到高楼在向下运动，乙中乘客看到甲在向下运动，丙中乘客看到甲、乙都在向上运动。甲、乙、丙相对于地面的运动情况可能是( )
A．甲向上运动，乙向下运动，丙不动
B．甲向上运动，乙向上运动，丙不动
C．甲向上运动，乙向上运动，丙向下运动
D．甲、乙、丙都向上运动，且丙比甲、乙都慢
二、非选择题(共10分)
6．(10分)(1)沿某方面推动桌面上的教科书(如图)，若要测量书移动的距离，能否将它视为质点？为什么？
(2)书围绕自身某点转动。若要讨论书边缘某点的运动情况，能否将书视为质点？为什么？
(3)说一说，还有哪些可将一个物体视为质点(或不能视为质点)的问题情境。
基础训练
一、选择题(本题共7小题，每题7分，共49分)
1．(2022·大兴区高一期中)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，并将其作为研究对象，是经常采用的一种科学方法，质点就是这种物理模型之一。下列有关质点的说法正确的是 ( B )
A．研究地球自转的规律时，可以把地球看成质点
B．研究地球公转的规律时，可以把地球看成质点
C．要研究雄鹰是如何飞翔的，可以将其视为质点
D．要研究雄鹰从甲地飞到乙地的时间，不可以将其视为质点
解析：研究地球自转的规律时，地球的大小和形状不能忽略，不可以把地球看成质点，选项A错误；研究地球公转的规律时，地球的大小可以忽略不计，可以把地球看成质点，选项B正确；要研究雄鹰是如何飞翔的，要研究雄鹰的肢体动作，不可以将其视为质点，选项C错误；要研究雄鹰从甲地飞到乙地的时间，雄鹰的大小可以忽略，可以将其视为质点，选项D错误。
2．研究下列现象，涉及的物体可看作质点的是( A )
A．研究地球绕太阳运动的轨迹时的地球
B．研究撬棒用力大小与支点位置关系时的撬棒
C．研究旋转的乒乓球旋转方向
D．研究旋转的电扇扇叶所受阻力大小的影响因素
解析：研究地球绕太阳运动的轨迹时，由于地球的半径远小于日地之间距离，所以地球可看作质点；支点位置影响撬棒用力大小，撬棒不可以看作质点；研究乒乓球如何旋转，乒乓球的大小和形状不能忽略，不能看作质点；扇叶所受阻力与扇叶形状大小有关，不能看作质点，选A。
3． (2022·河南平顶山高一期末)下列关于质点和参考系的说法正确的是( C )
A．旋转的物体，肯定不能看成质点
B．研究神舟十三号载人飞船与天和核心舱自动交会对接过程时，载人飞船和核心舱可视为质点
C．“小小竹排江中游”是以地面为参考系，“巍巍青山两岸走”是以竹排为参考系
D．刻舟求剑的故事家喻户晓，“舟已行矣，而剑不行”这句话所选用的参考系是舟
解析：物体是否能够看成质点要根据所研究的问题而定，当物体的大小和形状对所研究问题的影响可以忽略时，则物体可以视为质点，旋转的物体在某些问题中可以视为质点，例如地球是旋转的物体，在研究地球绕太阳的公转时地球就可以视为质点，故A错误；研究神舟十三号载人飞船与天和核心舱自动交会对接过程时，神舟十三号载人飞船与天和核心舱的大小和形状不能忽略，此时二者不能视为质点，故B错误；“小小竹排江中游”是以地面为参考系，“巍巍青山两岸走”是以竹排为参考系，故C正确；“舟已行矣，而剑不行”，即舟在运动，而剑静止，所以这句话所选用的参考系是地面，故D错误。故选C。
4．(多选)嫦娥四号月球探测器成功在月球背面软着陆，并且着陆器与巡视器(“玉兔二号”月球车)成功分离，这标志着我国的航天事业又一次腾飞。下列说法正确的是( AC )
A．研究嫦娥四号飞往月球的运行轨道时，可以将其看成质点
B．研究“玉兔二号”月球车在月球表面运动的姿态时，可以将其看成质点
C．以月球为参考系，地球是运动的
D．“玉兔二号”月球车静止在月球表面时，其相对于地球也是静止的
解析：研究嫦娥四号飞往月球的运行轨道时，嫦娥四号的大小和形状可以被忽略，可以看成质点，A正确；研究“玉兔二号”月球车在月球表面运动的姿态时，“玉兔二号”月球车的大小和形状不能被忽略，不能看成质点，B错误；以月球为参考系，地球是运动的，C正确；“玉兔二号”月球车静止在月球表面时，其相对月球是静止的，相对地球是运动的，D错误。
5．(2022·广东高一阶段练习)2021年10月16日0时23分，神舟十三号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道。10月16日6时56分，神舟十三号载人飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接。下列说法正确的是( C )
A．飞船体积较大，不能看成质点
B．在研究飞船环绕地球转动时，不能将飞船看成质点
C．在研究飞船变轨时的姿态时，不能将飞船看成质点
D．在研究飞船与空间站对接的动作时，可将飞船看成质点
解析：船能否看成质点与研究的问题性质有关，与飞船的大小和形状无关，A错误；在研究飞船环绕地球转动时，飞船的大小和形状对研究的问题性质可忽略，能将飞船看成质点，B错误；在研究飞船变轨时的姿态时，飞船的大小和形状对研究的问题性质不可忽略，不能将飞船看成质点，C正确；在研究飞船与空间站对接的动作时，飞船与空间站组合体的大小和形状都不能忽略，不能将飞船与空间站组合体看成质点，D错误。
6．(2022·新疆大学附属中学高一月考)关于质点和参考系的描述，下列说法正确的是( B )
A．在描述物体的运动时，必须选择地面为参考系
B．升国旗时，选择旗杆为参考系，观察到国旗冉冉升起
C．小英欣赏舞蹈演员的优美舞姿时，可将舞蹈演员看作质点
D．体操比赛中，裁判员对运动员评分时，可将运动员看作质点
解析：参考系的选择是任意的，可以是相对地面不动的物体，也可以是相对地面运动的物体，故A错误；升国旗时，选择旗杆为参考系，观察到国旗冉冉升起，故B正确；欣赏舞蹈演员的动作、姿态时不能将其看作质点，故C错误；体操比赛中，裁判员根据肢体动作评分，运动员大小形状不能忽略；不能看作质点，故D错误。
7．(2022·江苏连云港开发区高级中学高一期中)2021年9月28日，第十三届中国国际航空航天博览会在中国珠海开幕，展会期间，中国空军八一飞行表演队、“红鹰”飞行表演队为现场观众带来了精彩的飞行表演，如图所示．下列关于飞行表演队的说法中正确的是( C )
A．地面上的人看到飞机飞过，是以飞行员为参考系的
B．飞行员看到观礼台向后掠过，是以地面为参考系的
C．研究某架飞机在空中飞行的轨迹时，可将飞机视为质点
D．研究飞机在空中的各种表演动作时，可将飞机视为质点
解析：地面上的人看到飞机飞过，是以地面为参考系的，故A错误；飞行员看到观礼台向后掠过，是以飞行员自己为参考系的，故B错误；研究某架飞机在空中飞行的轨迹时，飞机的大小和形状可以忽略不计，可将飞机视为质点，故C正确；研究飞机在空中的各种表演动作时，飞机的大小和形状不可以忽略不计，不可以将飞机视为质点，故D错误。
二、非选择题(共11分)
8．(11分)在一个大城市，有一天下午，该城市的中心广场行人拥挤，有一个人突然高喊“楼要倒了！”其他人猛然抬头观看也发现楼在慢慢倾倒，便纷纷狂奔逃生，引起交通混乱，但过了好久，高楼并没有倒塌，人们再仔细观望时，楼依然稳稳地矗立在那里，如图所示。请你探究分析这一现象的原因是什么？
答案：看到静止的楼在运动，应该是选择了运动的物体做参考系，高楼矗立在空中，以开阔的天空为背景的高层建筑，它旁边没有别的固定的参考系，人在抬头观望时可能是选择了空中运动的云做参考系，如果天空的云在快速移动，人在突然抬头观望时，误将云看作是固定不动的，所以产生了楼在运动的错觉。
达标训练
一、选择题(本题共5小题，每题6分，共30分)
1．(2023·辽宁省铁岭市开原第二中学高一期中)一只蜜蜂和一辆汽车在平直公路上以同样的速度并列运动。如果这只蜜蜂的眼睛紧盯着车轮边缘上某一点，那么它看到的这一点的运动轨迹应是图中的( A )
解析：蜜蜂、汽车车身向前具有相同的速度，它们是相对静止的，所以蜜蜂看不到轮子向前运动，只能看到轮子的转动，故A正确，B、C、D错误，故选A。
2．(2023·广东北江实验学校高一月考)火车停靠在站台上，乘客往往会发现这样的现象，对面的火车缓慢的起动了，等到站台出现，才发现对面的火车没有动，而是自己乘坐的火车在开动，则前、后两次乘客分别采用的参考系是( A )
A．自己坐的火车，站台 B．站台，对面的火车
C．两次都是对面火车 D．两次都是站台
解析：此类现象在我们的日常生活中随处可见，关键是参考系的选取不同造成的，乘客出站时，看到对方火车运动，实际上是以自身为参考系造成的，当等到站台出现，发现自己乘坐的火车开动了，这是由于乘客以站台为参考系造成的，故A正确，B、C、D错误。
3．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，同时加上烟雾效果；摄影师把人物动作和飘动的白云及下面的烟雾等一起摄入镜头。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( C )
A．“孙悟空” B．平台
C．飘动的白云 D．摄影师
解析：通过题目所给的条件，我们可以知道所选的参考系是急速飘动的白云，认为白云静止不动的结果是“孙悟空”在飞速前进，故C正确，A、B、D错误。
4．(2022·河北深州市中学高一期末)某校高一的新同学分别乘两辆汽车去市公园游玩两辆汽车在平直公路上行驶，甲车内一同学看见乙车向西移动，而乙车内一同学看见路旁的树木向西移动。如果以地面为参考系，那么，上述观察说明( D )
A．甲车不动乙车向东运动
B．乙车不动，甲车向东运动
C．甲、乙两车以相同的速度都向东运动
D．甲乙两车均向东运动甲车速度大于乙车
解析：因为甲车看乙车向西运动，而乙车的人看到路旁的树木向西运动，说明乙车相对路旁的树木向东运动，甲车也向东运动，如果以大地为参考系，则甲、乙两车均向东运动，且甲车速度大于乙车，故A、B、C错误，D正确。
5．(多选)如图所示，有甲、乙、丙三架观光电梯，甲中乘客看到高楼在向下运动，乙中乘客看到甲在向下运动，丙中乘客看到甲、乙都在向上运动。甲、乙、丙相对于地面的运动情况可能是( BCD )
A．甲向上运动，乙向下运动，丙不动
B．甲向上运动，乙向上运动，丙不动
C．甲向上运动，乙向上运动，丙向下运动
D．甲、乙、丙都向上运动，且丙比甲、乙都慢
解析：在描述物体的运动时要选取参照物，而所选取的参照物不同，对物体运动的描述也不相同。 本题中甲、乙、丙三架电梯中的乘客在观察高楼或其他电梯时都是以自己所乘电梯为参照物的，所以甲中乘客看到高楼向下运动，一定是高楼不动，甲电梯向上运动，乙中乘客看到甲在向下运动，说明乙一定向上运动且比甲的速度还大，丙看到甲、乙均向上运动，丙有静止不动、向下运动、以比甲、乙都小的速度向上运动三种可能，故B、C、D均正确。
二、非选择题(共10分)
6．(10分)(1)沿某方面推动桌面上的教科书(如图)，若要测量书移动的距离，能否将它视为质点？为什么？
(2)书围绕自身某点转动。若要讨论书边缘某点的运动情况，能否将书视为质点？为什么？
(3)说一说，还有哪些可将一个物体视为质点(或不能视为质点)的问题情境。
答案：(1)书沿某方向在桌面上运动时，各点的运动情况相同，可以用一个点的运动来表示整本书的运动情况，故可将书视为质点。
(2)书围绕自身某点转动时，书各点的运动情况不同，与书的形状和大小有关，故不能将书视为质点。
(3)①求火车从北京到广州的时间时可以将火车视为质点，若求火车经过某座桥梁的时间就不能将火车视为质点。
②研究篮球运动员投球动作时不能将运动员视为质点，若研究运动员在球场上的占位及运动轨迹时可将运动员视为质点。