专题1.1 质点 参考系【讲】
一．讲素养目标
学习目标要求 核心素养和关键能力
1.了解质点的含义，知道将物体抽象为质点的条件。 2.经历质点模型的建构过程，初步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。 3.了解参考系的概念及其对描述物体运动的意义。 1.核心素养 体会物理模型在探索自然规律中的作用；用相对运动的思维理解物体的运动。 2.关键能力 物理建模能力。
二．讲考点与题型
【考点一】物体和质点
【要点梳理】
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：物体的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。
【升华拓展】
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】在物理学中，突出问题的主要方面，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研究方法。质点就是这种物理模型之一。下列情况中，可以把该物体看成质点的是( )
A.研究正在做广播体操的同学其动作是否标准时
B.研究高速旋转的乒乓球其旋转特点时
C.研究绕太阳周而复始运动的地球其公转轨迹时
D.研究“和谐号”动车通过厦门杏林大桥所用的时间
【答案】 C
【解析】 研究正在做广播体操的同学其动作是否标准时，该同学的形状不能忽略，不能看成质点，A错误；研究旋转的乒乓球其旋转特点时，乒乓球的形状和大小不能忽略，不能看成质点，B错误；研究地球绕太阳公转轨迹时，地球的大小远小于公转半径，地球可以看成质点，C正确；研究“和谐号”动车通过大桥的时间，火车的长度不能忽略，不能看成质点，D错误。
【素养提升】本题考查的核心素养是物理观念，要求学生理解能将物体看成质点的基本条件。
【规律方法】假设法判断物体能否当作质点
(1)确定问题的性质，即研究目的、观察的重点是什么．
(2)假设物体的形状、大小被忽略，成了一个有质量的“点”．
(3)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．
【变式训练1】 (多选)如图所示为正在航拍的四旋翼无人机。下列操作过程中不能将无人机看成质点的是( )
A.调节无人机旋翼的转速
B.调整无人机在空中的姿态
C.观察无人机在空中的位置
D.调整无人机上摄像机镜头的方向
【答案】 ABD
【解析】 调节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，无人机不能看成质点，A正确；调整无人机在空中的姿态，无人机各部分运动不同，不可以将无人机看成质点，B正确；观察无人机在空中的位置，无人机的大小和形状可以忽略，无人机能看成质点，C错误；调整无人机上摄像机镜头的方向时，无人机的大小和形状不能忽略，无人机不能看成质点，D正确。
【变式训练2】(2021·1月浙江选考)2020年11月10日，我国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底，坐底深度10 909 m。“奋斗者”号照片如图所示，下列情况中“奋斗者”号一定可视为质点的是( )
A.估算下降总时间时
B.用推进器使其转弯时
C.在海沟中穿越窄缝时
D.科学家在其舱内进行实验时
【答案】 A
【解析】 物体能否视为质点的条件是其大小、形状在具体的问题中能否忽略，潜水器在转弯、穿越窄缝以及科学家在其舱内进行实验时，均不能视为质点，故B、C、D错误；在估算下降总时间时，下降深度远大于潜水器的大小，潜水器可视为质点，故A正确。
【考点二】参考系
【要点梳理】
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物体的运动，观察结果会有所不同。
【升华拓展】
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，参考系的选择原则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
【例2】 我国是掌握空中加油技术的少数国家之一，如图是我国自行研制的第三代战斗机“歼 10”在空中加油的情景，以下列哪个物体为参考系，可以认为加油机是运动的( )
A．“歼 10”战斗机
B．地面上的房屋
C．加油机中的飞行员
D．“歼 10”战斗机里的飞行员
【思路引导】解答本题可从以下两个角度思考：(1)相对于参考系位置变化的物体是运动的，位置不变的物体是静止的；(2)本题研究的是加油机的运动情况，关键看它与所选参考系的位置是否变化，据此对各个选项逐一进行分析即可作出选择。
【答案】B
【解析】加油机相对于“歼 10”战斗机的位置不变，以“歼 10”战斗机为参考系，加油机是静止的，故A不符合题意；加油机相对于地面上的房屋位置在不断变化，以地面上的房屋为参考系，加油机是运动的，故B符合题意；加油机相对于加油机中的飞行员位置不变，以加油机中的飞行员为参考系，加油机是静止的，故C不符合题意；以“歼 10”战斗机里的飞行员为参考系，加油机相对于“歼 10”战斗机里的飞行员位置不变，加油机是静止的，故D不符合题意。
【素养提升】本题考查的核心素养是物理观念及科学思维，要求学生理解参考系的概念及选取原则。
【规律方法】判定参考系的两种方法
(1)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。
(2)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。
【变式训练1】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”为参考系的，A错误；“太阳的东升西落”，是以“地球”为参考系的，B错误；“一江春水向东流”是以“河岸”为参考系的，C错误；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，D正确。
【变式训练2】为纪念世界反法西斯战争暨抗日战争胜利70周年，我国举行盛大的阅兵仪式，如图所示，空中编队排出“70”队形，飞过天安门观礼台上空，下列关于飞机的运动情况的说法不正确的是( )
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，是以飞机为参考系
C．以编队中某一飞机为参考系，其他飞机是运动的
D．以编队中某一飞机为参考系，其他飞机是静止的
【答案】C
【解析】飞机相对地面及地面上的建筑物向前飞行，而地面上的建筑物相对飞机向后运动．可见，地面上的人看到飞机飞过是以地面为参考系，飞行员看到观礼台向后掠过是以飞机为参考系，A、B正确；由于飞机编队队形保持不变，所以以编队中某一飞机为参考系，其他飞机均是静止的，C错误，D正确．
三．讲知识体系
四．课堂练习
1.关于质点，以下说法正确的是( )
A.质点就是很小的物体，如液滴、花粉颗粒、尘埃等
B.体积很大的物体一定不能看成质点
C.一山路转弯处较狭窄，司机下车实地勘察，判断汽车是否能安全通过。此时在司机看来，汽车是一个质点
D.研究顺水漂流的小船漂流10 km所用的时间，可以把小船看成质点
【答案】 D
2.在研究下列四种情况中所提出的问题时，所涉及的对象能看作质点的是( )
【答案】 A
【解析】 地球绕太阳公转时，地球的大小远小于地球到太阳的距离，研究地球绕太阳公转的周期时，地球能看成质点；火车进站所用的时间是从车头进站开始到车尾进站为止，不能将火车看成质点；花样滑冰运动员的比赛是身体各部分的动作及协调性等方面的综合评估，不能将运动员看成质点；要研究运动员跨栏的姿势(即身体各部分的位置及协调性)，不能将运动员视为质点，只有选项A正确。
3(多选)自然界一切物体都处于永恒的运动中，要描述一个物体的运动，首先要选定参考系，下列关于参考系的选取正确的是( )
A.“一江春水向东流”说的是水相对于岸(或地面)的运动
B.“月亮在云中穿行”说的是月亮相对云的运动
C.“太阳东升西落”说的是太阳相对地球的运动
D.“桥流水不流”说的是水相对于桥的运动
【答案】 ABC
【解析】 “一江春水向东流”选取的参考系是河岸，说的是水相对于岸(或地面)的运动，选项A正确；“月亮在云中穿行”选取的参考系是云，说的是月亮相对云的运动，选项B正确；“太阳东升西落”选取的参考系是地球，说的是太阳相对于地球的运动，选项C正确；“桥流水不流”选取的参考系是水，说的是桥相对于水的运动，选项D错误。
4．“神舟十一号”飞船与“天宫二号”空间实验室自动交会对接成功，如图所示。这标志着我国向建成空间站的目标又往前迈进了一大步，并为最终实现在2022年前后完成载人空间站的全部建设奠定了基础。根据以上信息，下列说法正确的是( )
A．“神舟十一号”飞船与“天宫二号”实验室对接的过程，可将它们视为质点
B．对接成功后，以“天宫二号”为参考系，“神舟十一号”飞船是运动的
C．对接成功后，以地球为参考系，整个空间实验室是静止的
D．载人空间站建成后，研究空间站绕地球飞行的时间时，可将空间站视为质点
【答案】D
【解析】在交会对接的过程中，对“神舟十一号”和“天宫二号”的姿态调整，涉及转动，所以不能将“神舟十一号”和“天宫二号”看成质点，故A错误；对接成功后，“神舟十一号”与“天宫二号”运动情况相同，是相对静止的，故B错误；对接成功后，以地球为参考系，整个空间实验室绕地球转动，相对地球是运动的，故C错误；研究空间站绕地球飞行的时间时，空间站的形状和大小可以忽略，可视为质点，故D正确。
5． 青龙峡景点有“中原第一峡谷”美誉，这里气候独特，水源丰富，植被原始完整，是生态旅游的好去处，乘坐索道缆车不仅可以观赏怡人的风景，还能感觉悬挂在高空的刺激感。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，看到缆车向对面走去
B.以对面的山为参考系，自己静止不动
C.以自己为参考系，看到同一缆车里的人向对面的山不断靠近
D.以所乘坐的缆车为参考系，看到两边的青山绿树向身后运动
【答案】 D
【解析】 以自己为参考系，看到缆车静止不动，同一缆车里的人静止不动，故A、C错误；以对面的山为参考系，游客向山靠近，故B错误；以所乘坐的缆车为参考系，看到两边的青山绿树向身后运动，故D正确。专题1.1 质点 参考系【讲】
一．讲素养目标
学习目标要求 核心素养和关键能力
1.了解质点的含义，知道将物体抽象为质点的条件。 2.经历质点模型的建构过程，初步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。 3.了解参考系的概念及其对描述物体运动的意义。 1.核心素养 体会物理模型在探索自然规律中的作用；用相对运动的思维理解物体的运动。 2.关键能力 物理建模能力。
二．讲考点与题型
【考点一】物体和质点
【要点梳理】
1.机械运动：物体的____________随时间的变化。
2.质点：在某些情况下，可以忽略物体的___和______，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：物体的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______的运动。
4.理想化模型：在物理学中，突出问题的_______，忽略________，建立的理想化物理模型。
【升华拓展】
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】在物理学中，突出问题的主要方面，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研究方法。质点就是这种物理模型之一。下列情况中，可以把该物体看成质点的是( )
A.研究正在做广播体操的同学其动作是否标准时
B.研究高速旋转的乒乓球其旋转特点时
C.研究绕太阳周而复始运动的地球其公转轨迹时
D.研究“和谐号”动车通过厦门杏林大桥所用的时间
【素养提升】本题考查的核心素养是物理观念，要求学生理解能将物体看成质点的基本条件。
【规律方法】假设法判断物体能否当作质点
(1)确定问题的性质，即研究目的、观察的重点是什么．
(2)假设物体的形状、大小被忽略，成了一个有质量的“点”．
(3)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．
【变式训练1】 (多选)如图所示为正在航拍的四旋翼无人机。下列操作过程中不能将无人机看成质点的是( )
A.调节无人机旋翼的转速
B.调整无人机在空中的姿态
C.观察无人机在空中的位置
D.调整无人机上摄像机镜头的方向
【变式训练2】(2021·1月浙江选考)2020年11月10日，我国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底，坐底深度10 909 m。“奋斗者”号照片如图所示，下列情况中“奋斗者”号一定可视为质点的是( )
A.估算下降总时间时
B.用推进器使其转弯时
C.在海沟中穿越窄缝时
D.科学家在其舱内进行实验时
【考点二】参考系
【要点梳理】
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______中，绝对静止的物体是不存在的，即运动是______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_______。
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_______，观察物体的位置相对于这个“其他物体”是否随时间_______，以及怎样变化。这种用来作为参考的物体叫作________。
(2)参考系对观察结果的影响：参考系可以_______选择，但选择不同的参考系来观察同一物体的运动，观察结果会有所_______。
【升华拓展】
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，参考系的选择原则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
【例2】 我国是掌握空中加油技术的少数国家之一，如图是我国自行研制的第三代战斗机“歼 10”在空中加油的情景，以下列哪个物体为参考系，可以认为加油机是运动的( )
A．“歼 10”战斗机
B．地面上的房屋
C．加油机中的飞行员
D．“歼 10”战斗机里的飞行员
【素养提升】本题考查的核心素养是物理观念及科学思维，要求学生理解参考系的概念及选取原则。
【规律方法】判定参考系的两种方法
(1)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。
(2)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。
【变式训练1】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
【变式训练2】为纪念世界反法西斯战争暨抗日战争胜利70周年，我国举行盛大的阅兵仪式，如图所示，空中编队排出“70”队形，飞过天安门观礼台上空，下列关于飞机的运动情况的说法不正确的是( )
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，是以飞机为参考系
C．以编队中某一飞机为参考系，其他飞机是运动的
D．以编队中某一飞机为参考系，其他飞机是静止的
三．讲知识体系
四．课堂练习
1.关于质点，以下说法正确的是( )
A.质点就是很小的物体，如液滴、花粉颗粒、尘埃等
B.体积很大的物体一定不能看成质点
C.一山路转弯处较狭窄，司机下车实地勘察，判断汽车是否能安全通过。此时在司机看来，汽车是一个质点
D.研究顺水漂流的小船漂流10 km所用的时间，可以把小船看成质点
2.在研究下列四种情况中所提出的问题时，所涉及的对象能看作质点的是( )
3(多选)自然界一切物体都处于永恒的运动中，要描述一个物体的运动，首先要选定参考系，下列关于参考系的选取正确的是( )
A.“一江春水向东流”说的是水相对于岸(或地面)的运动
B.“月亮在云中穿行”说的是月亮相对云的运动
C.“太阳东升西落”说的是太阳相对地球的运动
D.“桥流水不流”说的是水相对于桥的运动
4．“神舟十一号”飞船与“天宫二号”空间实验室自动交会对接成功，如图所示。这标志着我国向建成空间站的目标又往前迈进了一大步，并为最终实现在2022年前后完成载人空间站的全部建设奠定了基础。根据以上信息，下列说法正确的是( )
A．“神舟十一号”飞船与“天宫二号”实验室对接的过程，可将它们视为质点
B．对接成功后，以“天宫二号”为参考系，“神舟十一号”飞船是运动的
C．对接成功后，以地球为参考系，整个空间实验室是静止的
D．载人空间站建成后，研究空间站绕地球飞行的时间时，可将空间站视为质点
5． 青龙峡景点有“中原第一峡谷”美誉，这里气候独特，水源丰富，植被原始完整，是生态旅游的好去处，乘坐索道缆车不仅可以观赏怡人的风景，还能感觉悬挂在高空的刺激感。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，看到缆车向对面走去
B.以对面的山为参考系，自己静止不动
C.以自己为参考系，看到同一缆车里的人向对面的山不断靠近
D.以所乘坐的缆车为参考系，看到两边的青山绿树向身后运动
