第一章 1
课后知能作业
基础巩固练
知识点一 质点
1．Science刊登的一篇报道，研究人员发现在蚂蚁体内似乎存在一种“计步器”，将蚂蚁腿加长后，蚂蚁会“过家门而不入”，而“截肢”后的蚂蚁还没有到家就开始寻找巢穴，下列说法正确的是( )
A．蚂蚁很小，一定可以看成质点
B．研究蚂蚁走过的轨迹，可以把蚂蚁看成质点
C．研究蚂蚁的走路姿态，可以把蚂蚁看成质点
D．小蚂蚁可以看成质点，大蚂蚁不能看成质点
解析：研究蚂蚁的走路姿态时，不能把蚂蚁看成质点，故C错误；研究蚂蚁走过的轨迹时，可以不考虑蚂蚁的大小和形状，把蚂蚁看成质点，故B正确；蚂蚁能否看成质点，与蚂蚁的大小无关，只取决于蚂蚁的大小和形状对研究结果是否有影响，故A、D错误。故选B。
2．2023年9月24日，杭州第19届亚运会，赛艇女子轻量级双人双桨决赛，中国组合邹佳琪/邱秀萍夺得首枚金牌。杭州亚运会比赛项目包括田径、体操、柔道、击剑、马术等共40个大项。下列几种亚运比赛项目中的研究对象可视为质点的是( )
A．举重比赛中，记录运动员举起重物持续时间时的杠铃
B．赛艇比赛中，研究赛艇的吃水深度时的赛艇
C．击剑比赛中，研究运动员动作要领时的重剑
D．马术比赛中，研究运动员的动作技能时的运动员
解析：举重比赛中，记录运动员举起重物持续时间时的杠铃，杠铃的形状和大小对研究的问题没有影响，所以可以看作质点，故A正确；赛艇比赛中，研究赛艇的吃水深度时赛艇的高度不能忽略，所以不能看作质点，故B错误；击剑比赛中，研究运动员动作要领时的重剑，看作质点就看不到要领，所以不能看作质点，故C错误；马术比赛中，研究运动员的动作技能时的运动员，看作质点就看不到动作技能，所以不能看作质点，故D错误。故选A。
3. (多选)2022年北京冬季奥运会共设7个大项，15个分项，109个小项。北京赛区承办所有的冰上项目，延庆赛区承办雪车、雪橇及高山滑雪项目，张家口赛区承办除雪车、雪橇及高山滑雪之外的所有雪上项目。下列几种冬奥会项目中的研究对象可看成质点的是( )
A．在跳台滑雪中，研究运动员在空中飞行的轨迹，运动员可看成质点
B．研究徐铭甫的滑雪动作技巧时，徐铭甫可看成质点
C．研究任子威1 000米短道速滑的时间时，任子威可看成质点
D．研究冰球运动员的动作技巧时，冰球运动员可看成质点
解析：在跳台滑雪中，研究运动员在空中飞行的轨迹，运动员的形状和大小能忽略，运动员可以看成质点，故A正确；研究滑雪的动作技巧，运动员的形状和大小不能忽略，不能看成质点，故B错误；研究运动员短道速滑的时间，运动员的形状和大小能忽略，可以看成质点，故C正确；研究运动员的动作技巧，运动员形状和大小不能忽略，不能看成质点，故D错误。故选AC。
知识点二 参考系
4．(多选)下列有关参考系的说法正确的是( )
A．参考系就是相对于地面不动的物体
B．任何情况下，只有地球才是最理想的参考系
C．不选择参考系，就无法研究某一物体是怎样运动的
D．同一物体的运动，选择不同的参考系可能有不同的观察结果
解析：参考系是用来选作标准、假定不动的物体，作为参考系的物体相对于地面可以是运动的，A项错误；参考系的选取是任意的，一般的选取原则是使所研究的运动描述起来尽可能简单，当研究火星公转时，以太阳为参考系比以地球为参考系要简单得多，B项错误；不选择参考系，就无法描述物体的位置变化，也无法说明物体的运动情况，C项正确；根据参考系的差异性，同一物体的运动，选择不同的参考系可能有不同的观察结果，D项正确。故选CD。
5．在电视连续剧《西游记》中，常常有“孙悟空”“腾云驾雾”的镜头。如图所示，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，摄影师把人物动作和飘动的白云等一起摄入镜头，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．急速飘动的白云 D．观众自身
解析：“孙悟空”在“腾云驾雾”，是以运动的背景，即急速飘动的白云为参考系，故选C。
6．如图所示是特技跳伞运动员的空中造型图。当运动员保持该造型向下落时，其中一名运动员A俯视大地时，看到大地迎面而来。下列说法正确的是( )
A．若运动员A以对面的运动员为参考系，他是运动的
B．若运动员A以旁边的运动员为参考系，地面是静止的
C．当他俯视大地时，看到大地迎面而来，是以大地为参考系的
D．以大地为参考系，运动员是运动的
解析：若运动员A以对面的运动员为参考系，他是静止的，故A错误；若运动员A以旁边的运动员为参考系，地面是运动的，故B错误；当他俯视大地时，看到大地迎面而来，是以他自己为参考系，故C错误；以大地为参考系，运动员是运动的，故D正确。故选D。
综合提升练
7．第19届亚运会于2023年9月23日晚8时在杭州奥体中心体育场开幕，杭州亚运会铁饼比赛中首次使用机器狗搬运铁饼，在运输铁饼过程中，下列说法正确的是( )
A．估算机器狗运动的时间时可以将其看作质点
B．研究机器狗的腿部动作时可以将其看作质点
C．铁饼相对于机器狗静止是以铁饼为参考系
D．铁饼相对于机器狗静止是以地面为参考系
解析：估算机器狗运动的时间时，机器狗的体积和形状可以忽略，可以看作质点，故A正确；研究机器狗的腿部动作时，机器狗的体积和形状不可以忽略，不可以看作质点，故B错误；铁饼相对于机器狗静止是以机器狗为参考系，故C、D错误。故选A。
8．体育摄影中“追拍法”的成功之作如图所示，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．滑板运动员 D．步行的人
解析：由于摄影师眼中滑板运动员是静止的，故滑板运动员和摄影师相对静止，以滑板运动员作为参考系，摄影师是静止的，所以滑板运动员的图片是清晰的，但由于背景相对于滑板运动员是运动的，所以背景相对于摄影师也是运动的，所以拍摄出的背景是模糊的。故在“追拍法”中摄影师选择的参考系是滑板运动员，C正确。故选C。
9．2023年10月26日，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，神舟十七号进入预定轨道后于17时46分成功对接于天和核心舱前向端口，如图所示，以下说法正确的是( )
A．研究对接后的组合体绕地球运动的周期时，不可将其视为质点
B．对接时可以把神舟十七号飞船看成质点
C．对接完成后，选取地球为参考系时，神舟十七号处于静止状态
D．对接完成后，选取天和核心舱为参考系时，神舟十七号处于静止状态
解析：研究对接后的组合体绕地球运动的周期时，可以忽略其大小和形状，将其看成质点，故A错误；对接时不可以忽略神舟十七号飞船大小和形状，不能看成质点，故B错误；对接完成后，选取地球为参考系时，神舟十七号是运动的，故C错误；对接完成后，选取天和核心舱为参考系时，神舟十七号处于静止状态，故D正确。故选D。
10．中国当代古典诗词专家叶嘉莹先生说：诗，让我们心灵不死。同学们通过诵读经典，可从古人的智慧和情怀中汲取营养，涵养心灵。关于下列诗词描述的情景其中说法正确的是( )
A．“一江春水向东流”是以水为参考系描述江岸运动情况
B．“人从桥上过，桥流水不流”中“桥流水不流”中的“桥流”选择的参考系可能是河岸
C．“两岸青山相对出，孤帆一片日边来”中的“青山相对出”选择的参考系可能是孤帆
D．“两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山”，诗中描述的是山的运动情况
解析：“一江春水向东流”是以江岸为参考系描述水的运动情况，故A错误；“人从桥上过，桥流水不流”中“桥流水不流”中的“桥流”选择的参考系可能是水，决不会是河岸，故B错误；“两岸青山相对出，孤帆一片日边来”中的“青山相对出”选择的参考系可能是孤帆，描述青山的运动，故C正确；“两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山”，诗中描述的是轻舟的运动情况，故D错误。故选C。
11．一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( )
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。
12．(2024·赤峰高一检测)如图所示，坐在甲火车中的小芳在车窗里看到乙火车的车头，过一会儿，她又在车窗里看到乙火车的车尾。若两列火车车头朝向一致，则下列关于两列火车运动情况的判断，正确的是( )
A．乙火车停在轨道上，甲火车向前运动
B．乙火车向后倒车，甲火车停在轨道上
C．两列火车均向前运动，但乙火车运动较慢
D．两列火车均向后倒车，但甲火车运动较快
解析：小芳先看到乙火车的车头，后看到乙火车车尾，以甲火车为参照物乙火车是向前运动的。甲火车有三种情况：①如果甲火车静止，乙火车是向前运动的；②如果甲火车向前行驶，乙火车也向前运动，乙火车的运动速度比甲火车大；③如果甲火车是向后倒车，乙火车可能是静止、可能是向前运动、也可能是倒车但是比甲火车的倒车速度小，故D正确，A、B、C错误。故选D。
13．(多选)甲、乙、丙三人各乘一个热气球，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。那么，从地面上看，甲、乙、丙三人的运动情况可能是( )
A．甲、乙匀速下降，v乙>v甲，丙停在空中
B．甲、乙匀速下降，v乙>v甲，丙匀速上升
C．甲、乙匀速下降，v乙>v甲，丙匀速下降，且v丙>v乙
D．甲、乙匀速下降，v乙>v甲，丙匀速下降，且v丙解析：甲看到楼房匀速上升，说明甲相对于地面匀速下降，乙看到甲匀速上升，说明乙相对于甲匀速下降，则乙相对于地面匀速下降，且v乙>v甲，丙看到乙匀速下降，丙可能停在空中，也可能向上匀速运动，或者丙也匀速下降，只不过下降速度小于乙的速度，故A、B、D正确。
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第一章 运动的描述
1. 质点 参考系
●目标重点展示
素养目标 学习重点
物理观念 (1)了解质点的含义，知道将物体抽象为质点的条件，知道质点是理想化的物理模型。
(2)知道参考系的概念及其对描述物体运动的意义。 (1)物体能否看成质点的判断。
(2)由参考系判断物体的运动情况。
科学思维 (1)初步体会建构物理模型的思维方式，能将特定实际情境中的物体抽象成质点。
(2)通过阅读课本理解运动的相对性，能找出相关语境中的参考系，并能在相关问题中选择合适的参考系。
科学态度
与责任 知道物理学研究的很多问题就在身边，对自然界有好奇心，具有探索的兴趣；认识物理模型在探索自然规律中的作用。
探究点1 物体和质点
●新知导学
情境：如图所示，雄鹰拍打着翅膀在空中翱翔。
探究：(1)如果我们研究雄鹰从北方飞到南方的位置变化情况，雄鹰的大小和形状对所研究的问题有影响吗？能否把雄鹰简化成一个点？
(2)如果研究雄鹰的翅膀是如何拍打时，能把雄鹰简化成一个点吗？
?[提示]
[提示]
(1)由于北方到南方的距离远大于鹰自身的大小，所以研究鹰从北方到南方的位置变化情况，雄鹰的大小和形状对所研究的问题没有影响，可以简化成一个点。
(2)研究雄鹰的翅膀是如何拍打时，翅膀的形状和大小不能忽略，雄鹰不能简化成一个点。
●基础梳理
1．机械运动：物体的空间位置随时间的_______称为机械运动。
2．质点的定义：忽略物体的_______和_______，把物体简化为一个具有_______的点，这样的点称为质点。
3．把物体看作质点的条件：物体的_______和_______对研究问题的影响可以忽略。
4．在物理学中，突出问题的___________，忽略___________，建立_________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。
变化
大小
形状
质量
大小
形状
主要因素
次要因素
理想化
[判断正误]
(1)形状不规则的物体一定不能看成质点。( )
(2)做直线运动的物体一定能看成质点。( )
(3)只要物体很小，就一定可以看成质点。( )
×
×
×
●重难解读
1．质点的特点
(1)没有大小和形状。
(2)具有物体的全部质量。
(3)现实生活中并不存在。
2．质点与几何中的“点”的区别：质点是忽略物体的大小和形状的有质量的点，而几何中的“点”仅仅表示空间中的某一位置。
3．实际物体可看成质点的常见情况
?[思考]
[思考]
如图所示，沿某方向推动桌面上的教科书，若要测量书移动的距离，能否将它视为质点？为什么？若要记录书通过桌面上某一虚线AB的时间，能否将书视为质点？为什么？
》误区警示
(1)误认为体积小的物体都可以看作质点，体积大的物体都不能看作质点。
(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。
(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可以看作质点。
类型一：对质点的理解
例1：下列关于质点的说法中，正确的是( )
A．地球很大，一定不能看成质点
B．原子核很小，一定能看成质点
C．质点是一种理想化模型，实际上并不存在，所以没有意义
D．同一物体在不同的情况中，有时可看成质点，有时则不可看成质点
解析：A错：在研究地球绕太阳公转(一般研究地球公转的轨道和周期)时，地球的形状和大小可以忽略，可以看成质点。B错：若研究原子核内部结构，原子核不能看成质点。C错：质点是为了研究问题的方便引入的，是有实际意义的。D对：同一物体，针对所研究的问题不同，有时可以看成质点，有时不能看成质点。故选D。
类型二：物体能否看成质点的判断
例2：第十九届亚运会于2023年9月23日～10月8日在杭州举行，本次以“中国新时代·杭州新亚运”为定位，秉持“绿色、智能、节俭、文明”的办会理念，向世界奉献了一场精彩的比赛盛会。在考察下列运动员的成绩时可近似视为质点的是( )
要从影响运动员成绩的因素出发，去判断运动员的形状和大小是否可以忽略不计
?[规律方法]
[规律方法]物体能否看成质点的判断步骤
(1)确定问题的性质，即题中关注的要素是什么，分析、求解的物理量是什么。
(2)假设物体的形状、大小被忽略，分析求解的物理量及关注的要素是否受影响。如果大小和形状对研究问题可以忽略，物体就可看作质点，否则不能看作质点。
解析：研究运动员竞走时，运动员的形状、大小可以忽略，可以近似视为质点，故A正确；研究运动员跳水时，运动员的形状、大小不可以忽略，不能近似视为质点，故B错误；研究运动员蹦床时，运动员的形状、大小不可以忽略，不能近似视为质点，故C错误；研究运动员武术时，运动员的形状、大小不可以忽略，不能近似视为质点，故D错误。故选A。
跟踪训练1：2022年6月17日，中国第三艘航母福建舰下水命名仪式在中国船舶有限公司举行。这是中国完全自主设计建造的首艘弹射型航母，采用平直通长飞行甲板，配置电磁弹射和阻拦装置。满载排水量8万余吨。如图所示，下列说法中正确的是( )
A．可以把正在“福建舰”航母甲板上用手势指挥的调度员看成是一个质点
B．研究“福建舰”航母上战斗机起飞后空中翻滚动作时，可以把战斗机看成质点
C．研究“福建舰”航母在大海中运动轨迹时，可以把航母看成质点
D．由于“福建舰”航母“高大威武”，故任何情况下都不能看成质点
?[注意]
[注意]物体能否视为质点的两点提醒
(1)在高中阶段，虽然许多物体都可以看作质点，但杆、绳、弹簧、橡皮筋等起连接作用的物体一般不能视为质点。
(2)如果被研究的物体出现动作、姿态、转动等问题时。一般不能被视为质点。
解析：用手势指挥的调度员不能看成是一个质点，因为需要考虑调度员的动作，质点是不会有动作的，故A错误；研究“福建舰”航母上战斗机起飞后空中翻滚动作时，不能忽略战斗机的形状，不可以把战斗机看成质点，故B错误；研究“福建舰”航母在大海中运动轨迹时，航母大小可以忽略，可以把航母看成质点，故C正确，D错误。故选C。
探究点2 参考系
●新知导学
情境：如图所示
探究：(1)坐在火车里的乘客为什么说火车没有动呢？
(2)站在站台上的小朋友为什么说火车运动快呢？
(3)怎样描述物体的运动情况呢？
?[提示]
[提示]
(1)火车相对于乘客没有发生位置的变动，所以乘客以自己为参考说火车没有动。
(2)火车相对于站台及站台上的小朋友的位置在快速变化，所以小朋友以站台为参考说火车运动快。
(3)由上述分析可知，要描述一个物体的运动情况，需要先选择某个其他物体作为参考，观察物体的位置相对于选定的“其他物体”是否随时间变化，以及怎样变化。
●基础梳理
1．运动与静止的关系
(1)运动的绝对性：自然界的一切物体都处于永恒的运动中，___________的物体是不存在的，运动是_______的。
(2)运动的相对性：描述某个物体的位置随时间的变化，总是_________其他物体而言的。
不能选物体本身为参考
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，这种用来作为_______的物体叫作参考系。
绝对静止
绝对
相对于
参考
[判断正误]
(1)研究地球上物体的运动一般选地球为参考系。( )
(2)参考系必须要选静止不动的物体。( )
(3)参考系必须是和地面联系在一起的物体。( )
(4)参考系是为了研究某物体的运动而假定不动的那个物体。( )
√
×
×
√
●重难解读
参考系的五个特性
相对性 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。
任意性 参考系的选择具有任意性。
同一性 比较不同物体的运动时，应该选择同一参考系。
差异性 同一运动选择不同的参考系，观察结果可能不同。
简单性 参考系选取应以观测方便和使运动的描述尽可能简单为原则。
》特别提醒
(1)研究地面上物体的运动时，一般选地面为参考系，如果选地面作为参考系可以不指明，但选其他物体作为参考系时必须指明。
(2)用来作参考系的物体都是假定不动的，与该物体相对地面是静止还是运动无关。
类型一：由物体的运动情况判断参考系
例3：(多选)下列有关运动的描述中，参考系的选取符合描述的是( )
A．诗句“飞流直下三千尺”是以“飞流”作为参考系的
B．“钱塘观潮时，观众只觉得潮水扑面而来”，是以“潮水”为参考系的
C．“两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山”是以“万重山”为参考系的
D．升国旗时，观察到国旗冉冉升起，观察者是以“旗杆”为参考系的
[规律方法][思考]
[规律方法]判断参考系的两种方法
(1)静物法：明确观察到的现象中，哪些物体是运动的，哪些物体是静止的。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，判断其他物体的运动情况是否与题目叙述一致。若一致，该物体可能就是参考系。
[思考]
“满眼风波多闪灼，看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行。”
请用物理学知识解释“看山恰似走来迎”和“山不动，是船行”。你由此得到什么启示？
解析：A错：“飞流”相对于山在动，故参考系是山。B错：“观众只觉得潮水扑面而来”，是指潮水相对于观潮者本身来说的，故是以观潮者为参考系。C对：“轻舟已过万重山”说的是轻舟的运动，是以“万重山”为参考系。D对：观察到国旗冉冉升起，观察者是以地面(或旗杆)为参考系。故选CD。
类型二：由参考系判断物体的运动情况
例4：观察图中屋顶的炊烟和小红头发的飘动方向，可知风与小红的运动情况，其中正确的是( )
A．风是向左吹的，小红向左运动的速度比风的小
B．风是向左吹的，小红向左运动的速度比风的大
C．风是向右吹的，小红是向左运动的
D．风是向左吹的，小红是向右运动的
[规律方法]
[规律方法]判断物体运动情况的方法
(1)确定研究对象。
(2)根据题意选择合适的参考系。
(3)分析被研究物体相对于所选参考系的位置变化情况。
解析：选地面为参考系，由屋顶的炊烟方向可知风向左吹。因为小红的头发向右飘，所以小红一定向左运动且速度比风速大，故选项B正确。
跟踪训练2：端午节是我国古老传统节日，人们通常通过赛龙舟庆祝节日的到来。如图为两队在赛龙舟时的画面，甲队与乙队之间的距离逐渐增大，最终乙队获得胜利。则下列说法正确的是( )
A．以甲队为参考系，乙队向左运动
B．以乙队为参考系，甲队是静止的
C．以地面为参考系，乙队向右运动
D．以地面为参考系，甲队是静止的
解析：由于两队之间的距离逐渐增大，且乙队获胜，则以甲队为参考系，乙队向左运动，故A正确；以乙队为参考系，甲队向右运动，故B错误；以地面为参考系，两队均向左运动，故C、D错误。故选A。
素养能力提升
拓展整合·启智培优
对“理想化模型”的理解
1．实际并不存在
“理想化模型”是为了使研究的问题得以简化或研究问题方便而进行的一种科学抽象。
2．突出主要因素的结果
“理想化模型”是以研究目的为出发点，突出问题的主要因素，忽略次要因素而建立的“物理模型”。
3．反映客观存在事物的主要特点
“理想化模型”是在一定程度和范围内对客观存在的复杂事物的一种近似反映，是物理学中经常采用的一种研究方法。质点就是这种方法的具体应用。
例5：(多选)关于“理想化模型”的说法中，正确的是( )
A．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
B．“理想化模型”是为了使研究的问题得以简化或研究问题方便而进行的一种科学抽象，是实际存在的
C．“速度”是理想化的模型
D．“地面光滑”是理想化的模型
解析：在物理学中，突出对问题起作用较大的主要因素，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研究方法，故A正确；“理想化模型”是为了使研究的问题得以简化或研究问题方便而进行的一种科学的抽象，它突出对问题起作用较大的主要因素，从而把问题简化，但理想化模型实际并不存在，故B错误；速度是描述运动快慢的物理量，不是理想化的模型，C错误；“地面光滑”，在现实生活中是不存在的，故D正确。故选AD。
