1.质点 参考系
题组一 质点的理解
1.物理学中引入“质点”概念,从科学方法上分析属于( )
A.观察、实验的方法 B.建立理想模型的方法
C.类比的方法 D.逻辑推理的方法
2.关于质点,下列说法正确的是( )
A.质点不是真实存在的,所以没有实际意义
B.描述物体运动时,只有体积小的物体才能视为质点,体积大的物体不能视为质点
C.在战斗机飞行训练中,研究战斗机的空中翻滚动作时,战斗机可以看成质点
D.研究地球绕太阳运动的快慢时可以把地球视为质点
3.北京时间2023年7月20日21时40分,神舟十六号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮密切协同,在空间站机械臂的帮助下,完成了核心舱全景相机B在轨支架安装及抬升等任务。下列说法正确的是( )
A.研究航天员景海鹏“太空漫步”的动作时,景海鹏可看成质点
B.机械臂在工作时可看成质点
C.全景相机B通过调整角度拍摄地球全景时,全景相机不能看成质点
D.研究空间站绕地球运动时,空间站不能看成质点
4.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方法,质点就是这种物理模型之一。下列图片所示的情景是我国运动员在比赛中的精彩瞬间,则评委在评判比赛成绩时运动员可视为质点的是( )
题组二 参考系
5.下列关于运动的说法中,正确的是( )
A.物体的位置相对于车厢地板没有改变就是不运动
B.两物体间的距离没有变化,两物体一定静止
C.平常所说的运动或静止都是相对自身而言的
D.自然界中找不到不运动的物体,即运动是绝对的,静止是相对的
6.小明发微博说:站上70 m高的塔台,腿都快软了。教练麻利地用弹簧绳扣住我的脚,我心里还在嘀咕这根30 m的绳够不够长时被轻轻一推,“自由落体之旅”开始了!大地扑面而来,还差10 m就要和大地来一次亲密接触时,弹簧绳又把我拽回空中,惊险!刺激!蹦极是勇者的游戏。小明感到“大地扑面而来”,他所选择的参考系是( )
A.自己 B.塔台
C.地面 D.天空
7.(多选)据英国《每日电讯报》报道,英国一家公司提出了空中巡航概念,即乘坐豪华飞艇去旅行。这类飞艇将选择太阳能和氢燃料电池作为动力装置,内部各种设施一应俱全,而且装饰豪华,游客可以悠闲地欣赏窗外美景,这种豪华飞艇或将引领奢华旅游的未来。如果在飞艇中的游客发现云是静止的,则下列情况可能的是( )
A.云和飞艇都是静止的
B.云是静止的,飞艇是运动的
C.飞艇是静止的,云是运动的
D.云和飞艇都是运动的
8.下列关于运动的描述中,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”,是以潮水作为参考系的
C.“两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山”,是以万重山作为参考系的
D.升国旗时,观察到国旗冉冉升起,观察者是以国旗作为参考系的
9.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
10.如图所示,载人火箭的顶端装有发射逃生系统,称为逃逸塔,逃逸塔内部包含宇航员乘坐的返回舱。在发射过程中,如果一切正常,逃逸塔不工作,随运载火箭一起升空;如果遇到突发情况,逃逸塔就会自动点火,在短时间脱离运载火箭,从而达到保护宇航员的目的。根据上述信息,下列说法正确的是( )
A.火箭正常发射时,逃逸塔相对运载火箭是运动的
B.火箭正常发射时,宇航员相对运载火箭是运动的
C.若火箭发射时遇突发情况,逃逸塔将与运载火箭发生相对运动
D.若火箭发射时遇突发情况,宇航员与运载火箭始终相对静止
11.如图所示的为A、B、C三列火车在一个车站的情境,A车上的乘客看到B车向东运动,B车上的乘客看到C车和站台都向东运动,C车上的乘客看到A车向西运动。关于站台上的人看A、B、C三列火车的运动情况,正确的是( )
A.A车一定向西运动
B.B车一定向东运动
C.C车一定是静止的
D.C车一定向西运动
12.热气球运动起源于18世纪的法国,随着球皮材料和制热燃料的普及,热气球已成为公众休闲观光和体育旅游项目。在一次观光浏览中,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,甲看到丙匀速上升,丙看到乙匀速下降。那么,从地面上看,关于甲、乙、丙的运动情况说法正确的是( )
A.甲、乙匀速下降,v乙<v甲,丙可能停在空中
B.甲、乙匀速下降,v乙>v甲,丙可能匀速下降,且v丙>v甲
C.甲、乙匀速下降,v乙>v甲,丙可能匀速上升
D.以上说法均不对
13.如图所示,由于风,河岸上的旗帜向右飘,在河面上的A、B两船上的旗帜分别向右、向左飘,则两条船的运动状态是( )
A.A船肯定是向左运动的
B.A船肯定是静止的
C.B船肯定是向右运动的
D.B船可能是静止的
14.在无风的下雨天气,站在地面上的人认为雨滴是沿着什么方向下落的?他以什么物体为参考系?坐在匀速前进的列车中的乘客感觉到雨滴是沿什么方向下落的?乘客以什么物体为参考系?
1.质点 参考系
1.B 对于具有一定质量的物体,我们假设其质量集中在物体的中心,便抽象出质点模型,所以从科学方法上分析属于建立理想模型的方法,故选项B正确。
2.D 质点是人们为了研究问题的方便,忽略物体的形状大小而引入的一个理想模型,实际上并不存在,但有实际意义,故A错误;一个物体是否可以看成质点,不是取决于体积的大小,而是取决于物体的形状、大小在研究的问题中是否可以忽略不计,故B错误;在战斗机飞行训练中,研究战斗机的空中翻滚动作时,战斗机的形状、大小不能忽略不计,战斗机不可以看成质点,故C错误;研究地球绕太阳运动的快慢时,地球的形状、大小可以忽略不计,地球可以看成质点,故D正确。
3.C 航天员景海鹏“太空漫步”时,要考虑漫步的动作,故景海鹏不能看成质点,故A错误;机械臂在工作时要考虑机械臂的形状和大小,不能看成质点,故B错误;全景相机拍摄地球全景时,必须考虑全景相机的拍摄角度,故全景相机不能看成质点,故C正确;空间站绕地球运动时可以忽略形状和大小,能看成质点,故D错误。
4.B 只有当物体的形状和大小对所研究的问题影响不大时,物体才能看作质点,所以考查运动员在拳击、跳水、平衡木项目比赛成绩时,运动员的形状及大小不能忽略,不能看成质点,而马拉松比赛项目中,运动员的形状及大小可以忽略不计,可以看成质点,故B正确,A、C、D错误。
5.D 自然界中找不到不运动的物体,即运动是绝对的,静止是相对的,描述物体的运动要相对选定的参考系才能确定,故A错误,D正确;两物体间的距离没有变化,两物体一定相对静止,故B错误;平常所说的运动或静止都是相对大地来说的,故C错误。
6.A 小明向地面俯冲,看到大地扑面而来,所描述大地的运动是以小明自己为参考系的,故选A。
7.AD 如果在飞艇中的游客发现云是静止的,即飞艇相对于云静止,则有两种可能,一是云和飞艇都是静止的,二是因为云和飞艇运动的速度大小相等,且方向一致,这样以飞艇为参考系,云是静止的。故选A、D。
8.C 选项A中的研究对象是“水”,流下三千尺,故是以地面为参考系,该选项错误;选项B中的研究对象是“潮水”,扑面而来,是以观察者为参考系,该选项错误;选项C中的研究对象是“轻舟”,已过万重山,是以万重山为参考系,该选项正确;选项D中的研究对象是“国旗”,是以地面或旗杆为参考系的,该选项错误。
9.A 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。
10.C 火箭正常发射时,宇航员、逃逸塔、运载火箭一起运动,处于相对静止,选项A、B错误;若火箭发射时遇到突发情况,宇航员将随逃逸塔一起脱离运载火箭,则宇航员、逃逸塔与运载火箭是相对运动的,选项C正确,D错误。
11.A B车上的乘客看到C车和站台都向东运动,说明B车一定向西运动;A车上的乘客看到B车向东运动,说明A车也是向西运动的,且车速比B车快;C车上的乘客看到A车向西运动,说明C车的运动状态可能是:①静止;②向东行驶;③向西行驶,但速度比B车慢。综上所述可知选项A正确。
12.C 楼房和地面相当于同一参考系,所以,甲是匀速下降。乙看到甲匀速上升,说明乙也是匀速下降,且v乙>v甲。甲看到丙匀速上升,有三种可能:丙静止;丙匀速上升;丙匀速下降,且v丙<v甲。丙看到乙匀速下降,也有三种可能:丙静止;丙匀速上升;丙匀速下降,且v丙<v乙。综上所述可知选项C正确。
13.C 河岸上的旗帜向右飘,说明风是由左向右吹的,A船旗帜向右飘,说明A船相对于风是向左运动的,故A船可能向左运动,可能静止,也可能向右做速度小于风速的运动,A、B错误;B船旗帜向左飘,说明B船相对于风是向右运动的,故B船应做向右且船速大于风速的运动,C正确,D错误。
14.见解析
解析:站在地面上的人认为雨滴是沿竖直方向下落的,如图甲所示,他以地面或他旁边的树木(建筑物等)为参考系;列车中的乘客看到的雨滴是倾斜落向后下方,如图乙所示,乘客是以列车为参考系看雨滴运动的,雨滴在下落的同时还相对列车向后运动。
4 / 4第一章 运动的描述
1.质点 参考系
课标要求 素养目标
1.通过对物体在特定实际情景中的运动的分析,认识和理解质点的含义。 2.通过研究同一物体同一运动的不同方面,掌握物体可看作质点的条件。 3.创设运动情景,通过分析、讨论,体会建构物理模型和参考系的必要性 1.了解质点的含义,知道将物体抽象为质点的条件,能将特定实际情景中的物体抽象成质点。(物理观念) 2.了解参考系的概念及其对描述物体运动的意义,知道物体的运动具有相对性。(物理观念) 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。(科学态度与责任)
知识点一 物体和质点
1.机械运动:物体的 随时间的变化,是自然界中最简单、最基本的运动形态。
2.质点:用来代替物体的有 的点。
3.把物体看成质点的条件:当物体的 和 对研究问题的影响可以忽略时,可以把它看成质点。
知识点二 参考系
1.定义:在描述物体的运动时,被假定 以作为参考的其他物体叫作参考系。
2.参考系的选择
(1)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,结果会有所 。
(2)比较不同物体的运动情况,应选择 参考系。
(3)参考系选取得当,会使问题的研究变得简洁、方便,在讨论地面上物体的运动时常以 为参考系,若选其他物体为参考系,需要进行说明。
【情景思辨】
2023年10月17日,中国和印尼合作的“雅万高铁”正式开通运营,这是中国高速动车组列车首次在国外投入商业运营,标志着印尼迈入高铁时代,中国和印尼共建“一带一路”取得重大标志性成果。如图所示,复兴号列车正在减速进入雅加达站。根据上述情景,判断下列说法的正误:
(1)以列车为参考系,车站是运动的。( )
(2)以车站为参考系,车厢内行李架上的箱包是静止的。( )
(3)研究列车车轮转动的快慢情况,可以将列车视为质点。( )
(4)在车厢内窗台上放一杯水测试列车平稳性能时,可以将列车视为质点。( )
要点一 质点的理解
【探究】
沿某方向推动桌面上的教科书,如图所示。
(1)若要测量书移动的距离,能否将它视为质点?
(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?
【归纳】
1.质点的特点
(1)没有大小和形状。
(2)具有物体的全部质量。
2.质点是一种理想化的物理模型
(1)突出问题的主要因素,忽略次要因素而建立理想化的物理模型,是一种常用的科学研究方法。
(2)质点就是一种理想化的物理模型,是为了研究问题方便而对实际物体的科学抽象,实际中并不存在。
【典例1】 2023年9月23日,杭州第19届亚运会盛大开幕。开幕式以“数实融合”为主题,不仅呈现了绚丽的烟花秀,还采用了数字化技术进行火炬点火。如图所示为数字火炬手正在跨越钱塘江奔向亚运会主场馆的情景。下列说法正确的是( )
A.研究数字火炬手通过钱塘江的速度大小,不可以把数字火炬手视为质点
B.研究数字火炬手跑动的姿态时,不可以把数字火炬手视为质点
C.研究数字火炬手跑动的姿态时,可以把数字火炬手视为质点
D.由于数字火炬手很大,任何情形都不能将其视为质点
尝试解答
方法技巧
(1)研究问题需要用到物体的长度、直径等大小时,物体不能视为质点。
(2)研究物体的动作细节、本身特点时,物体不能视为质点。
1.如图所示的瓢虫,其身上的星数(斑点数)显示了它的种类。在下列研究瓢虫的具体情形中,可将瓢虫视为质点的是( )
A.研究瓢虫的起飞动作
B.研究瓢虫身上的星数
C.研究瓢虫的翅膀扇动频率
D.研究瓢虫的飞行路线
2.用高速摄影机拍摄的四张照片如图所示,下列说法正确的是( )
A.研究甲图中猫在地板上行走的速度时,猫可视为质点
B.研究乙图中水珠形状形成的原因时,旋转球可视为质点
C.研究丙图中飞翔鸟儿能否停在树桩上时,鸟儿可视为质点
D.研究丁图中马术运动员和马能否跨越障碍物时,马可视为质点
要点二 参考系
【探究】
如图所示的国产加油机为中国空军歼-20战机空中加油的情景。
(1)在加油机看来,歼-20战机的运动情况是怎样的?
(2)从地面上的人看来,加油机和战机的运动情况是怎样的?
【典例2】 (多选)云台山是全球首批世界地质公园,青龙峡景点有“云台山第一大峡谷”的美誉,这里气候独特,水源丰富,植被繁茂,是生态旅游的好去处。乘坐索道缆车除了能观赏怡人的风景外,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游客来说,以下说法正确的是( )
A.以自己为参考系,看到对面的山迎面走来
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走去
尝试解答
方法技巧
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。
3.如图所示,拍摄滑板运动的照片中,运动员清晰可见,其他都模糊成背景,造成强烈的视觉效果。这种摄影方法叫追随摄影,基本原理是摄影机跟着被摄主体,以相对接近的速度做同方向运动。除运动员外,与摄影机相对静止的还有( )
A.地面 B.摄影师
C.房屋 D.树木
4.开始时,两列火车平行地停在某一站台上,过了一会儿,甲车内的乘客发现窗外树木在向西运动,乙车内的乘客发现甲车仍没有动。如以地面为参考系,上述事实说明( )
A.甲车向东行驶,乙车不动
B.乙车向东行驶,甲车不动
C.甲车向西行驶,乙车向东运动
D.甲、乙两车以相同的速度向东行驶
1.神舟十六号载人飞船于2023年5月从酒泉卫星发射中心发射升空,执行与天宫核心舱后续对接、载人飞行任务。下列关于神舟十六号飞船说法正确的是( )
A.发射神舟十六号的火箭点火时,火箭可以看成质点
B.神舟十六号与天宫核心舱对接时,神舟十六号可能看成质点
C.研究神舟十六号发射时的轨迹时可以把它看成质点
D.飞行员从神舟十六号出舱时,可以把神舟十六号看成质点
2.2022年2月28日,科技部高技术研究发展中心发布火星探测任务“天问一号”探测器成功着陆火星荣获2021年度中国科学十大进展。如图所示为火星车“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( )
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
3.坐在行驶的公交车上的某同学,看到公路旁的楼房在向后退,而与该公交车同向行驶的电动车却是静止的,则该同学选择的参考系是( )
A.大地 B.太阳
C.公交车 D.公路旁的楼房
4.《中国诗词大会》自播出以来始终热度不减,成为备受瞩目的国民性诗词节目,带动全民重温诗词之美,感受诗词之趣。李白在《望天门山》一诗中写道“两岸青山相对出,孤帆一片日边来”。诗文中的“青山相对出”选择的参考系是( )
A.青山 B.孤帆 C.河岸 D.太阳
1.质点 参考系
【基础知识·准落实】
知识点一
1.空间位置 2.质量 3.大小 形状
知识点二
1.不动 2.(1)任意 不同 (2)同一 (3)地面
情景思辨
(1)√ (2)× (3)× (4)×
【核心要点·快突破】
要点一
知识精研
【探究】 提示:(1)能 (2)不能
【典例1】 B 质点是理想模型,物体能否视为质点与其自身大小无绝对关系,当物体大小对研究问题影响很小或没有影响时,可视为质点。故研究数字火炬手通过钱塘江的速度大小,可以把数字火炬手视为质点;研究数字火炬手跑动的姿态时,不可以把数字火炬手视为质点。故选B。
素养训练
1.D 研究瓢虫的起飞动作时,瓢虫身体各部分的运动差异不能忽略,不能视为质点,故A错误;研究瓢虫身上的星数时,瓢虫的大小不能忽略,不能视为质点,故B错误;研究瓢虫的翅膀扇动频率时,瓢虫的大小不能忽略,不能视为质点,故C错误;研究瓢虫的飞行路线时,瓢虫的大小以及身体各部分的运动差异都可以忽略,可以视为质点,故D正确。
2.A 研究题甲图中猫在地板上行走的速度时,猫的大小和形状可忽略不计,可将猫看作质点,选项A正确;研究题乙图中水珠形状形成的原因时,旋转球的大小和形状不能忽略,旋转球不能看作质点,选项B错误;研究题丙图中飞翔鸟儿能否停在树桩上时,鸟儿的大小不能忽略,不能将鸟儿看作质点,选项C错误;研究题丁图中马术运动员和马能否跨越障碍物时,马的大小不能忽略不计,不能把马看作质点,选项D错误。
要点二
知识精研
【探究】 提示:(1)空中加油时要求加油机和受油机保持相对静止,因此,在加油机看来,歼-20战机是静止的。
(2)由于加油机和歼-20战机相对于地面高速飞行,故在地面上的人看来,加油机和歼-20战机是运动的。
【典例2】 AD 以自己为参考系,在相对于山靠近的过程中,看到对面的山迎面走来,故A正确;以对面的山为参考系,在相对于山靠近的过程中,看到自己向山运动,故B错误;以自己为参考系,看到同一缆车里的人静止不动,故C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走去,故D正确。
素养训练
3.B 除运动员外,与摄影机相对静止的还有摄影师。故选B。
4.D 甲车内的乘客发现窗外树木在向西运动,是以自己为参考系,甲车正向东行驶;乙车内的乘客发现甲车没动,是以自己为参考系,结合前面所述,说明乙车也在向东行驶,并且和甲车运动速度相同,D正确。
【教学效果·勤检测】
1.C 发射神舟十六号的火箭点火时,火箭的形状大小不能忽略不计,火箭不可以看成质点,故A错误;神舟十六号与天宫核心舱对接时,神舟十六号的形状大小不能忽略不计,神舟十六号不可以看成质点,故B错误;研究神舟十六号发射时的轨迹时,神舟十六号的形状大小可以忽略不计,可以把它看成质点,故C正确;飞行员从神舟十六号出舱时,神舟十六号的形状大小不能忽略不计,神舟十六号不可以看成质点,故D错误。
2.C 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,火星车的大小和形状可视为次要因素而忽略,因此可视为质点。故C正确。
3.C 公路旁的楼房相对公交车向后退,与公交车同向行驶的电动车相对公交车静止,都是以公交车为参考系,故A、B、D错误,C正确。
4.B 描述“青山”的运动,不能以“青山”本身为参考系,故A错误;选择“孤帆”为参考系,“青山”和“孤帆”之间的位置发生了变化,故“青山”是运动的,故B正确;以“河岸”为参考系,“青山”与“河岸”之间的位置没有发生变化,故“青山”是静止的,故C错误;此诗描写的是诗人舟行江中远望天门山的情景,是以诗人或相对诗人静止的物体为参考系来描写“青山相对出”的,故D错误。
5 / 5(共62张PPT)
1.质点 参考系
课标要求 素养目标
1.通过对物体在特定实际
情景中的运动的分析,认
识和理解质点的含义。 2.通过研究同一物体同一
运动的不同方面,掌握物
体可看作质点的条件。 3.创设运动情景,通过分
析、讨论,体会建构物理
模型和参考系的必要性 1.了解质点的含义,知道将物体抽象为
质点的条件,能将特定实际情景中的物
体抽象成质点。(物理观念)
2.了解参考系的概念及其对描述物体运
动的意义,知道物体的运动具有相对
性。(物理观念)
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。
(科学态度与责任)
目 录
01.
基础知识·准落实
02.
核心要点·快突破
03.
教学效果·勤检测
04.
课时训练·提素能
基础知识·准落实
梳理归纳 自主学习
01
知识点一 物体和质点
1. 机械运动:物体的 随时间的变化,是自然界中最简
单、最基本的运动形态。
2. 质点:用来代替物体的有 的点。
3. 把物体看成质点的条件:当物体的 和 对研究问题
的影响可以忽略时,可以把它看成质点。
空间位置
质量
大小
形状
知识点二 参考系
1. 定义:在描述物体的运动时,被假定 以作为参考的其他物
体叫作参考系。
2. 参考系的选择
(1)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,结果会有所 。
(2)比较不同物体的运动情况,应选择 参考系。
(3)参考系选取得当,会使问题的研究变得简洁、方便,在讨论
地面上物体的运动时常以 为参考系,若选其他物体
为参考系,需要进行说明。
不动
任意
不同
同一
地面
【情景思辨】
2023年10月17日,中国和印尼合作的“雅万高铁”正式开通运营,这
是中国高速动车组列车首次在国外投入商业运营,标志着印尼迈入高
铁时代,中国和印尼共建“一带一路”取得重大标志性成果。如图所
示,复兴号列车正在减速进入雅加达站。根据上述情景,判断下列说
法的正误:
(1)以列车为参考系,车站是运动的。 ( √ )
(2)以车站为参考系,车厢内行李架上的箱包是静止的。
( × )
(3)研究列车车轮转动的快慢情况,可以将列车视为质点。
( × )
(4)在车厢内窗台上放一杯水测试列车平稳性能时,可以将列车视
为质点。 ( × )
√
×
×
×
核心要点·快突破
互动探究 深化认知
02
要点一 质点的理解
【探究】
沿某方向推动桌面上的教科书,如图所示。
(1)若要测量书移动的距离,能否将它视为质点?
提示:能
(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?
提示:不能
【归纳】
1. 质点的特点
(1)没有大小和形状。
(2)具有物体的全部质量。
2. 质点是一种理想化的物理模型
(1)突出问题的主要因素,忽略次要因素而建立理想化的物理模
型,是一种常用的科学研究方法。
(2)质点就是一种理想化的物理模型,是为了研究问题方便而对
实际物体的科学抽象,实际中并不存在。
【典例1】 2023年9月23日,杭州第19届亚运会盛大开幕。开幕式以“数实融合”为主题,不仅呈现了绚丽的烟花秀,还采用了数字化技术进行火炬点火。如图所示为数字火炬手正在跨越钱塘江奔向亚运会主场馆的情景。下列说法正确的是( )
A. 研究数字火炬手通过钱塘江的速度大小,
不可以把数字火炬手视为质点
B. 研究数字火炬手跑动的姿态时,不可以把数字火炬手视为质点
C. 研究数字火炬手跑动的姿态时,可以把数字火炬手视为质点
D. 由于数字火炬手很大,任何情形都不能将其视为质点
解析:质点是理想模型,物体能否视为质点与其自身大小无
绝对关系,当物体大小对研究问题影响很小或没有影响时,
可视为质点。故研究数字火炬手通过钱塘江的速度大小,可
以把数字火炬手视为质点;研究数字火炬手跑动的姿态时,
不可以把数字火炬手视为质点。故选B。
方法技巧
(1)研究问题需要用到物体的长度、直径等大小时,物体不能视为
质点。
(2)研究物体的动作细节、本身特点时,物体不能视为质点。
1. 如图所示的瓢虫,其身上的星数(斑点数)显示了它的种类。在下
列研究瓢虫的具体情形中,可将瓢虫视为质点的是( )
A. 研究瓢虫的起飞动作
B. 研究瓢虫身上的星数
C. 研究瓢虫的翅膀扇动频率
D. 研究瓢虫的飞行路线
解析: 研究瓢虫的起飞动作时,瓢虫身体各部分的运动差异不
能忽略,不能视为质点,故A错误;研究瓢虫身上的星数时,瓢虫
的大小不能忽略,不能视为质点,故B错误;研究瓢虫的翅膀扇动
频率时,瓢虫的大小不能忽略,不能视为质点,故C错误;研究瓢
虫的飞行路线时,瓢虫的大小以及身体各部分的运动差异都可以忽
略,可以视为质点,故D正确。
2. 用高速摄影机拍摄的四张照片如图所示,下列说法正确的是
( )
A. 研究甲图中猫在地板上行走的速度时,猫可视为质点
B. 研究乙图中水珠形状形成的原因时,旋转球可视为质点
C. 研究丙图中飞翔鸟儿能否停在树桩上时,鸟儿可视为质点
D. 研究丁图中马术运动员和马能否跨越障碍物时,马可视为质点
解析: 研究题甲图中猫在地板上行走的速度时,猫的大小和形
状可忽略不计,可将猫看作质点,选项A正确;研究题乙图中水珠
形状形成的原因时,旋转球的大小和形状不能忽略,旋转球不能看
作质点,选项B错误;研究题丙图中飞翔鸟儿能否停在树桩上时,
鸟儿的大小不能忽略,不能将鸟儿看作质点,选项C错误;研究题
丁图中马术运动员和马能否跨越障碍物时,马的大小不能忽略不
计,不能把马看作质点,选项D错误。
要点二 参考系
【探究】
如图所示的国产加油机为中国空军歼-20战机空中加油的情景。
(1)在加油机看来,歼-20战机的运动情况是怎样的?
提示:空中加油时要求加油机和受油机保持相对静止,因此,在加油机看来,歼-20战机是静止的。
(2)从地面上的人看来,加油机和战机的运动情况是怎样的?
提示:由于加油机和歼-20战机相对于地面高速飞行,故在
地面上的人看来,加油机和歼-20战机是运动的。
【典例2】 (多选)云台山是全球首批世界地质公园,青龙峡
景点有“云台山第一大峡谷”的美誉,这里气候独特,水源丰
富,植被繁茂,是生态旅游的好去处。乘坐索道缆车除了能观
赏怡人的风景外,还能感觉悬挂在高空的刺激感。对于正在乘
坐索道缆车观光的游客来说,以下说法正确的是( )
A. 以自己为参考系,看到对面的山迎面走来
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走去
解析:以自己为参考系,在相对于山靠近的过程中,看到对面的山迎面走来,故A正确;以对面的山为参考系,在相对于山靠近的过程中,看到自己向山运动,故B错误;以自己为参考系,看到同一缆车里的人静止不动,故C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走去,故D正确。
方法技巧
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。
3. 如图所示,拍摄滑板运动的照片中,运动员清晰可见,其他都模糊
成背景,造成强烈的视觉效果。这种摄影方法叫追随摄影,基本原
理是摄影机跟着被摄主体,以相对接近的速度做同方向运动。除运
动员外,与摄影机相对静止的还有( )
A. 地面 B. 摄影师
C. 房屋 D. 树木
解析:除运动员外,与摄影机相对静止的还有摄影师。故选B。
4. 开始时,两列火车平行地停在某一站台上,过了一会儿,甲车内的
乘客发现窗外树木在向西运动,乙车内的乘客发现甲车仍没有动。
如以地面为参考系,上述事实说明( )
A. 甲车向东行驶,乙车不动
B. 乙车向东行驶,甲车不动
C. 甲车向西行驶,乙车向东运动
D. 甲、乙两车以相同的速度向东行驶
解析: 甲车内的乘客发现窗外树木在向西运动,是以自己为参
考系,甲车正向东行驶;乙车内的乘客发现甲车没动,是以自己为
参考系,结合前面所述,说明乙车也在向东行驶,并且和甲车运动
速度相同,D正确。
教学效果·勤检测
强化技能 查缺补漏
03
1. 神舟十六号载人飞船于2023年5月从酒泉卫星发射中心发射升空,
执行与天宫核心舱后续对接、载人飞行任务。下列关于神舟十六号
飞船说法正确的是( )
A. 发射神舟十六号的火箭点火时,火箭可以看成质点
B. 神舟十六号与天宫核心舱对接时,神舟十六号可能看成质点
C. 研究神舟十六号发射时的轨迹时可以把它看成质点
D. 飞行员从神舟十六号出舱时,可以把神舟十六号看成质点
解析: 发射神舟十六号的火箭点火时,火箭的形状大小不能忽
略不计,火箭不可以看成质点,故A错误;神舟十六号与天宫核心
舱对接时,神舟十六号的形状大小不能忽略不计,神舟十六号不可
以看成质点,故B错误;研究神舟十六号发射时的轨迹时,神舟十
六号的形状大小可以忽略不计,可以把它看成质点,故C正确;飞
行员从神舟十六号出舱时,神舟十六号的形状大小不能忽略不计,
神舟十六号不可以看成质点,故D错误。
2. 2022年2月28日,科技部高技术研究发展中心发布火星探测任务
“天问一号”探测器成功着陆火星荣获2021年度中国科学十大进
展。如图所示为火星车“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
( )
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,火星车的大小和形状可视为次要因素而忽略,因此可视为
质点。故C正确。
3. 坐在行驶的公交车上的某同学,看到公路旁的楼房在向后退,而与
该公交车同向行驶的电动车却是静止的,则该同学选择的参考系是
( )
A. 大地 B. 太阳
C. 公交车 D. 公路旁的楼房
解析: 公路旁的楼房相对公交车向后退,与公交车同向行驶的
电动车相对公交车静止,都是以公交车为参考系,故A、B、D错
误,C正确。
4. 《中国诗词大会》自播出以来始终热度不减,成为备受瞩目的国民
性诗词节目,带动全民重温诗词之美,感受诗词之趣。李白在《望
天门山》一诗中写道“两岸青山相对出,孤帆一片日边来”。诗文
中的“青山相对出”选择的参考系是( )
A. 青山 B. 孤帆
C. 河岸 D. 太阳
解析: 描述“青山”的运动,不能以“青山”本身为参考系,
故A错误;选择“孤帆”为参考系,“青山”和“孤帆”之间的位
置发生了变化,故“青山”是运动的,故B正确;以“河岸”为参
考系,“青山”与“河岸”之间的位置没有发生变化,故“青山”
是静止的,故C错误;此诗描写的是诗人舟行江中远望天门山的情
景,是以诗人或相对诗人静止的物体为参考系来描写“青山相对
出”的,故D错误。
04
课时训练·提素能
分层达标 素养提升
题组一 质点的理解
1. 物理学中引入“质点”概念,从科学方法上分析属于( )
A. 观察、实验的方法 B. 建立理想模型的方法
C. 类比的方法 D. 逻辑推理的方法
解析: 对于具有一定质量的物体,我们假设其质量集中在物体
的中心,便抽象出质点模型,所以从科学方法上分析属于建立理想
模型的方法,故选项B正确。
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2. 关于质点,下列说法正确的是( )
A. 质点不是真实存在的,所以没有实际意义
B. 描述物体运动时,只有体积小的物体才能视为质点,体积大的物
体不能视为质点
C. 在战斗机飞行训练中,研究战斗机的空中翻滚动作时,战斗机可
以看成质点
D. 研究地球绕太阳运动的快慢时可以把地球视为质点
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解析: 质点是人们为了研究问题的方便,忽略物体的形状大小
而引入的一个理想模型,实际上并不存在,但有实际意义,故A错
误;一个物体是否可以看成质点,不是取决于体积的大小,而是取
决于物体的形状、大小在研究的问题中是否可以忽略不计,故B错
误;在战斗机飞行训练中,研究战斗机的空中翻滚动作时,战斗机
的形状、大小不能忽略不计,战斗机不可以看成质点,故C错误;
研究地球绕太阳运动的快慢时,地球的形状、大小可以忽略不计,
地球可以看成质点,故D正确。
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3. 北京时间2023年7月20日21时40分,神舟十六号航天员景海鹏、朱
杨柱、桂海潮密切协同,在空间站机械臂的帮助下,完成了核心舱
全景相机B在轨支架安装及抬升等任务。下列说法正确的是( )
A. 研究航天员景海鹏“太空漫步”的动作时,景海
鹏可看成质点
B. 机械臂在工作时可看成质点
C. 全景相机B通过调整角度拍摄地球全景时,全景
相机不能看成质点
D. 研究空间站绕地球运动时,空间站不能看成质点
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解析: 航天员景海鹏“太空漫步”时,要考虑漫步的动作,故
景海鹏不能看成质点,故A错误;机械臂在工作时要考虑机械臂的
形状和大小,不能看成质点,故B错误;全景相机拍摄地球全景
时,必须考虑全景相机的拍摄角度,故全景相机不能看成质点,故
C正确;空间站绕地球运动时可以忽略形状和大小,能看成质点,
故D错误。
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4. 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方
法,质点就是这种物理模型之一。下列图片所示的情景是我国运动
员在比赛中的精彩瞬间,则评委在评判比赛成绩时运动员可视为质
点的是( )
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解析: 只有当物体的形状和大小对所研究的问题影响不大时,
物体才能看作质点,所以考查运动员在拳击、跳水、平衡木项目比
赛成绩时,运动员的形状及大小不能忽略,不能看成质点,而马拉
松比赛项目中,运动员的形状及大小可以忽略不计,可以看成质
点,故B正确,A、C、D错误。
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题组二 参考系
5. 下列关于运动的说法中,正确的是( )
A. 物体的位置相对于车厢地板没有改变就是不运动
B. 两物体间的距离没有变化,两物体一定静止
C. 平常所说的运动或静止都是相对自身而言的
D. 自然界中找不到不运动的物体,即运动是绝对的,静止是相对的
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解析: 自然界中找不到不运动的物体,即运动是绝对的,静止
是相对的,描述物体的运动要相对选定的参考系才能确定,故A错
误,D正确;两物体间的距离没有变化,两物体一定相对静止,故
B错误;平常所说的运动或静止都是相对大地来说的,故C错误。
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6. 小明发微博说:站上70 m高的塔台,腿都快软了。教练麻利地用弹
簧绳扣住我的脚,我心里还在嘀咕这根30 m的绳够不够长时被轻轻
一推,“自由落体之旅”开始了!大地扑面而来,还差10 m就要和
大地来一次亲密接触时,弹簧绳又把我拽回空中,惊险!刺激!蹦
极是勇者的游戏。小明感到“大地扑面而来”,他所选择的参考系
是( )
A. 自己 B. 塔台
C. 地面 D. 天空
解析: 小明向地面俯冲,看到大地扑面而来,所描述大地的运动是以小明自己为参考系的,故选A。
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7. (多选)据英国《每日电讯报》报道,英国一家公司提出了空中巡
航概念,即乘坐豪华飞艇去旅行。这类飞艇将选择太阳能和氢燃料
电池作为动力装置,内部各种设施一应俱全,而且装饰豪华,游客
可以悠闲地欣赏窗外美景,这种豪华飞艇或将引领奢华旅游的未
来。如果在飞艇中的游客发现云是静止的,则下列情况可能的是
( )
A. 云和飞艇都是静止的
B. 云是静止的,飞艇是运动的
C. 飞艇是静止的,云是运动的
D. 云和飞艇都是运动的
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解析: 如果在飞艇中的游客发现云是静止的,即飞艇相对于
云静止,则有两种可能,一是云和飞艇都是静止的,二是因为云和
飞艇运动的速度大小相等,且方向一致,这样以飞艇为参考系,云
是静止的。故选A、D。
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8. 下列关于运动的描述中,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”,是以潮水作为参考
系的
C. “两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山”,是以万重山作为参考系
的
D. 升国旗时,观察到国旗冉冉升起,观察者是以国旗作为参考系的
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解析: 选项A中的研究对象是“水”,流下三千尺,故是以地
面为参考系,该选项错误;选项B中的研究对象是“潮水”,扑面
而来,是以观察者为参考系,该选项错误;选项C中的研究对象是
“轻舟”,已过万重山,是以万重山为参考系,该选项正确;选项
D中的研究对象是“国旗”,是以地面或旗杆为参考系的,该选项
错误。
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9. 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
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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。
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10. 如图所示,载人火箭的顶端装有发射逃生系统,称为逃逸塔,逃
逸塔内部包含宇航员乘坐的返回舱。在发射过程中,如果一切正
常,逃逸塔不工作,随运载火箭一起升空;如果遇到突发情况,
逃逸塔就会自动点火,在短时间脱离运载火箭,从而达到保护宇
航员的目的。根据上述信息,下列说法正确的是( )
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A. 火箭正常发射时,逃逸塔相对运载火箭是运动的
B. 火箭正常发射时,宇航员相对运载火箭是运动的
C. 若火箭发射时遇突发情况,逃逸塔将与运载火箭发生相对运动
D. 若火箭发射时遇突发情况,宇航员与运载火箭始终相对静止
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解析: 火箭正常发射时,宇航员、逃逸塔、运载火箭一起运
动,处于相对静止,选项A、B错误;若火箭发射时遇到突发情
况,宇航员将随逃逸塔一起脱离运载火箭,则宇航员、逃逸塔与
运载火箭是相对运动的,选项C正确,D错误。
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11. 如图所示的为A、B、C三列火车在一个车站的情境,A车上的乘
客看到B车向东运动,B车上的乘客看到C车和站台都向东运动,
C车上的乘客看到A车向西运动。关于站台上的人看A、B、C三列
火车的运动情况,正确的是( )
A. A车一定向西运动 B. B车一定向东运动
C. C车一定是静止的 D. C车一定向西运动
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解析: B车上的乘客看到C车和站台都向东运动,说明B车一
定向西运动;A车上的乘客看到B车向东运动,说明A车也是向西
运动的,且车速比B车快;C车上的乘客看到A车向西运动,说明
C车的运动状态可能是:①静止;②向东行驶;③向西行驶,但
速度比B车慢。综上所述可知选项A正确。
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12. 热气球运动起源于18世纪的法国,随着球皮材料和制热燃料的普
及,热气球已成为公众休闲观光和体育旅游项目。在一次观光浏
览中,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,甲看到丙匀速上升,丙看到乙匀速下降。那
么,从地面上看,关于甲、乙、丙的运动情况说法正确的是( )
A. 甲、乙匀速下降,v乙<v甲,丙可能停在空中
B. 甲、乙匀速下降,v乙>v甲,丙可能匀速下降,
且v丙>v甲
C. 甲、乙匀速下降,v乙>v甲,丙可能匀速上升
D. 以上说法均不对
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解析: 楼房和地面相当于同一参考系,所以,甲是匀速下
降。乙看到甲匀速上升,说明乙也是匀速下降,且v乙>v甲。甲看
到丙匀速上升,有三种可能:丙静止;丙匀速上升;丙匀速下
降,且v丙<v甲。丙看到乙匀速下降,也有三种可能:丙静止;丙
匀速上升;丙匀速下降,且v丙<v乙。综上所述可知选项C正确。
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13. 如图所示,由于风,河岸上的旗帜向右飘,在河面上的A、B两船
上的旗帜分别向右、向左飘,则两条船的运动状态是( )
A. A船肯定是向左运动的
B. A船肯定是静止的
C. B船肯定是向右运动的
D. B船可能是静止的
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解析: 河岸上的旗帜向右飘,说明风是由左向右吹的,A船旗
帜向右飘,说明A船相对于风是向左运动的,故A船可能向左运
动,可能静止,也可能向右做速度小于风速的运动,A、B错误;
B船旗帜向左飘,说明B船相对于风是向右运动的,故B船应做向右且船速大于风速的运动,C正确,D错误。
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14. 在无风的下雨天气,站在地面上的人认为雨滴是沿着什么方向下
落的?他以什么物体为参考系?坐在匀速前进的列车中的乘客感
觉到雨滴是沿什么方向下落的?乘客以什么物体为参考系?
答案:见解析
解析:站在地面上的人认为雨滴
是沿竖直方向下落的,如图甲所
示,他以地面或他旁边的树木
(建筑物等)为参考系;列车中
的乘客看到的雨滴是倾斜落向后下方,如图乙所示,乘客是以列车为参考系看雨滴运动的,雨滴在下落的同时还相对列车向后运动。
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