2 質(zhì)點(diǎn)、參考系—人教版（2019）高中物理必修第一冊初升高銜接預(yù)習(xí)講義

1、第一章 運(yùn)動(dòng)的描述第1節(jié)質(zhì)點(diǎn)、參考系學(xué)習(xí)目標(biāo)1.理解質(zhì)點(diǎn)的概念，知道物體可看成質(zhì)點(diǎn)的條件。2.理解參考系的概念，知道運(yùn)動(dòng)具有相對性。3.體會(huì)物理模型在探究自然規(guī)律中的作用?！緦W(xué)習(xí)過程】一、機(jī)械運(yùn)動(dòng)與質(zhì)點(diǎn)1.機(jī)械運(yùn)動(dòng)一個(gè)物體相對于其他物體的位置變化，也就是物體的空間位置隨時(shí)間的變化，是自然界中最簡單、最直接的運(yùn)動(dòng)形態(tài)，稱為機(jī)械運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)是絕對的，靜止是相對的。二、質(zhì)點(diǎn)1定義：用來代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn)叫做質(zhì)點(diǎn)2物體簡化為質(zhì)點(diǎn)的條件：研究一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，如果物體的形狀和大小對所研究問題的影響可以忽略不計(jì)時(shí)，就可以看做質(zhì)點(diǎn)，反之，則不行。2對質(zhì)點(diǎn)的理解(1)對質(zhì)點(diǎn)的三點(diǎn)說明質(zhì)點(diǎn)是一種理想化模型，實(shí)際

2、并不存在物體能否被看作質(zhì)點(diǎn)是由所研究問題的性質(zhì)決定的，并非依據(jù)物體自身大小和形狀來判斷體積大的物體有時(shí)也可看成質(zhì)點(diǎn)，體積小的物體有時(shí)不能看成質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)不同于幾何“點(diǎn)”，是忽略了物體的大小和形狀的有質(zhì)量的點(diǎn)，而幾何中的“點(diǎn)”僅僅表示空間中的某一位置質(zhì)點(diǎn)并不是質(zhì)量很小的點(diǎn)，它不同于幾何圖形中的“點(diǎn)”3物體可被看作質(zhì)點(diǎn)主要有三種情況：(1)平動(dòng)的物體通?？梢钥醋髻|(zhì)點(diǎn)。(2)有轉(zhuǎn)動(dòng)但轉(zhuǎn)動(dòng)可以忽略不計(jì)時(shí)，可把物體看作質(zhì)點(diǎn)。(3)同一物體，有時(shí)可以看作質(zhì)點(diǎn)，有時(shí)不能。當(dāng)物體本身的大小對所研究問題的影響可以忽略不計(jì)時(shí)，可以把物體看作質(zhì)點(diǎn)；反之，則不行。4.理想化的物理模型的理解(1)理想化模型是分析、解決物理

3、問題常用的方法，它是對實(shí)際問題的科學(xué)抽象，可以使一些復(fù)雜的物理問題簡單化。物理學(xué)中理想化的模型有很多，例如輕繩、輕桿、輕彈簧、光滑平面(伽利略斜面實(shí)驗(yàn)等)、電場線、磁感線、點(diǎn)光源、光線、勻速直線運(yùn)動(dòng)等等，這些都是人們根據(jù)科學(xué)研究的特定目的，抓住主要因素，忽略次要因素，用物質(zhì)形式或思維形式再現(xiàn)原型客體的某種基本特征，而在一定條件下進(jìn)行的合理假設(shè)。5.建立質(zhì)點(diǎn)模型的兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)(1)明確要研究的問題是什么(2)判斷物體的大小和形狀對所研究問題的影響能否忽略【典例精析】：例1.(對質(zhì)點(diǎn)的理解)在以下情況中可將所研究的物體看成質(zhì)點(diǎn)的是()A研究撬棒撬物體時(shí)用力大小與支點(diǎn)位置關(guān)系B研究“玉兔”號(hào)從“嫦娥”

4、的懷抱中“走”出來，即兩器分離過程中“玉兔”一連串技術(shù)含量極高的“慢動(dòng)作”C研究“玉兔”號(hào)巡視器巡視月球時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡D研究旋轉(zhuǎn)的電扇扇葉所受阻力大小的影響因素答案：C解析：質(zhì)點(diǎn)是指有質(zhì)量而不考慮大小和形狀的物體，它是我們?yōu)榱搜芯繂栴}的方便而引入的一種理想化模型C情景中物體的大小和形狀能忽略，因而可看成質(zhì)點(diǎn)；支點(diǎn)位置影響撬棒用力大小，撬棒不可以看做質(zhì)點(diǎn)；研究“嫦娥”、“玉兔”兩器分離過程中的技術(shù)動(dòng)作時(shí)，不能把“玉兔”看成質(zhì)點(diǎn)；扇葉所受阻力與扇葉的形狀、大小有關(guān)，不能看做質(zhì)點(diǎn)故選C.【變式訓(xùn)練】關(guān)于質(zhì)點(diǎn)，下列說法中正確的是()A體積和質(zhì)量極小的物體一定可以看做質(zhì)點(diǎn)B研究汽車車輪上一個(gè)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)

5、，汽車可看做質(zhì)點(diǎn)C欣賞花樣滑冰表演者的精彩表演時(shí)，可以把表演者看做質(zhì)點(diǎn)D研究運(yùn)動(dòng)員在1 500米長跑比賽中運(yùn)動(dòng)的快慢時(shí)，該運(yùn)動(dòng)員可看做質(zhì)點(diǎn)答案：D解析：原子核體積和質(zhì)量都很小，如研究原子核的內(nèi)部結(jié)構(gòu)時(shí)，原子核不能看做質(zhì)點(diǎn)，A錯(cuò)誤；研究汽車車輪上一個(gè)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)，汽車看做質(zhì)點(diǎn)的話，就看不到輪子上的點(diǎn)了，B錯(cuò)誤；欣賞花樣滑冰表演者的精彩表演時(shí)，需要研究表演者的動(dòng)作，不能看做質(zhì)點(diǎn)，C錯(cuò)誤；研究運(yùn)動(dòng)員在1 500 米長跑比賽中運(yùn)動(dòng)的快慢時(shí)，運(yùn)動(dòng)員的形狀和大小可以忽略，故能看做質(zhì)點(diǎn)，D正確。三參考系1.定義：在描述物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，用來做參考的物體。2.參考系的選取原則：選參考系的原則是觀測運(yùn)動(dòng)方便和描述

6、運(yùn)動(dòng)盡可能簡單。參考系一般選取地面或相對地面靜止的物體。3.對參考系的理解：(1)由于運(yùn)動(dòng)的相對性，凡是提到物體的運(yùn)動(dòng)，都應(yīng)該明確它是相對哪個(gè)參考系而言的，在沒有特殊說明的情況下，一般描述物體的運(yùn)動(dòng)是相對地面作為而言的(2)對于同一物體，選取不同的物體作為參考系，對同一物體運(yùn)動(dòng)的描述可能會(huì)不同(3)比較兩物體的運(yùn)動(dòng)情況時(shí)，必須選同一參考系4三點(diǎn)注意(1)在研究兩個(gè)物體間的相對運(yùn)動(dòng)時(shí)，選擇其中一個(gè)物體為參考系，可以使分析和計(jì)算更簡單。(2)參考系的選取是任意的，既可以是運(yùn)動(dòng)的物體，也可以是靜止的物體，但被選為參考系的物體都假定它是靜止的(3)對于復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的物體，應(yīng)選取能最簡單描述物體運(yùn)動(dòng)情況的物

7、體為參考系【典例精析】：例2(參考系與相對運(yùn)動(dòng))如圖所示，是體育攝影中“追拍法”的成功之作，攝影師眼中清晰的滑板運(yùn)動(dòng)員是靜止的，而模糊的背景是運(yùn)動(dòng)的，攝影師用自己的方法表達(dá)了運(yùn)動(dòng)的美請問攝影師選擇的參考系是()A大地 B太陽 C滑板運(yùn)動(dòng)員 D步行的人答案：C解析：攝影師與運(yùn)動(dòng)員以相同的速度運(yùn)動(dòng)，并且以運(yùn)動(dòng)員為參考系拍攝，這樣背景上其他物體看起來就是“運(yùn)動(dòng)”的，因而模糊不清【變式訓(xùn)練】下列有關(guān)運(yùn)動(dòng)的描述中，參考系的選取符合描述的是()A詩句“飛流直下三千尺”是以“飛流”作為參考系的B“錢塘觀潮時(shí)，觀眾只覺得潮水撲面而來”，是以“潮水”為參考系的C“兩岸猿聲啼不住，輕舟已過萬重山”是以“萬重山”為

8、參考系的D升國旗時(shí)，觀察到國旗冉冉升起，觀察者是以“國旗”為參考系的答案：C解析：選項(xiàng)A中描述“飛流”是以地面作為參考系的；選項(xiàng)B中描述“潮水”是以人本身為參考系的；選項(xiàng)C中描述“輕舟”是以“萬重山”為參考系的；選項(xiàng)D中描述“國旗”是以旗桿或地面為參考系的?！咀晕覚z測】：1 在不需要考慮物體本身大小和形狀時(shí)，可以把物體簡化為一個(gè)有質(zhì)量的點(diǎn)，即質(zhì)點(diǎn)，物理學(xué)中，把這種在原型的基礎(chǔ)上，突出問題的主要方面，忽略次要因素，經(jīng)過科學(xué)抽象而建立起來的客體稱為()A控制變量B等效替代C理想模型D科學(xué)假說答案：C解析：突出主要方面，忽略次要因素，建立了理想化模型，C項(xiàng)正確。2 在物理學(xué)中，突出問題的主要方面，忽

9、略次要因素，建立理想化的物理模型，是經(jīng)常采用的一種科學(xué)研究方法質(zhì)點(diǎn)就是這種物理模型之一關(guān)于地球能否看做質(zhì)點(diǎn)，下列說法正確的是()A地球的質(zhì)量太大，不能把地球看作質(zhì)點(diǎn)B地球的體積太大，不能把地球看作質(zhì)點(diǎn)C研究地球的自轉(zhuǎn)時(shí)可以把地球看作質(zhì)點(diǎn)D研究地球繞太陽公轉(zhuǎn)時(shí)可以把地球看作質(zhì)點(diǎn)答案：D解析：地球能否看成質(zhì)點(diǎn)，關(guān)鍵要把地球放到所研究的問題空間中，看地球的大小和形狀對所研究的問題是否產(chǎn)生影響若不產(chǎn)生影響或產(chǎn)生的影響極小，則可以把地球看作質(zhì)點(diǎn)，否則不能看作質(zhì)點(diǎn)，故選項(xiàng)D正確3 在考察下列運(yùn)動(dòng)員的比賽成績時(shí)，可將運(yùn)動(dòng)員看做質(zhì)點(diǎn)的是()答案:A解析：馬拉松賽跑測量的是運(yùn)動(dòng)員跑完全程的時(shí)間，與運(yùn)動(dòng)員的形狀和

10、大小無關(guān)；跳水、擊劍、體操比賽時(shí)，要看運(yùn)動(dòng)員的肢體動(dòng)作，所以不能看成質(zhì)點(diǎn)4(多選) 如圖所示為正在航拍的四旋翼無人飛機(jī)，下列過程中不能將無人飛機(jī)看作質(zhì)點(diǎn)的是()A調(diào)節(jié)飛機(jī)旋翼的轉(zhuǎn)速B調(diào)整飛機(jī)在空中的姿態(tài)C觀察飛機(jī)在空中的位置D觀察飛機(jī)在空中的運(yùn)動(dòng)軌跡答案:AB解析：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)，不能看作質(zhì)點(diǎn)，A項(xiàng)正確；調(diào)整飛機(jī)在空中的姿態(tài)，飛機(jī)各部分運(yùn)動(dòng)不同，不可以將飛機(jī)看作質(zhì)點(diǎn)，B項(xiàng)正確；觀察飛機(jī)在空中的位置，飛機(jī)的大小和形狀可忽略，C項(xiàng)錯(cuò)誤；觀察飛機(jī)在空中的運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)，飛機(jī)的大小和形狀可以忽略，D項(xiàng)錯(cuò)誤。5（多選） 為了提高槍械射擊時(shí)的準(zhǔn)確率，制造時(shí)會(huì)在槍膛內(nèi)壁刻

11、有螺旋形的槽。這樣，當(dāng)子彈在槍管中運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)按照旋轉(zhuǎn)的方式前進(jìn)。離開槍管后，子彈的高速旋轉(zhuǎn)會(huì)降低空氣密度、側(cè)風(fēng)等外部環(huán)境對子彈的影響，從而提高子彈飛行的穩(wěn)定性。下列關(guān)于子彈運(yùn)動(dòng)的說法中正確的是()A當(dāng)研究子彈的旋轉(zhuǎn)對子彈飛行的影響時(shí)可以把子彈看做質(zhì)點(diǎn)B當(dāng)研究子彈射擊百米外的靶子所用的時(shí)間時(shí)可以把子彈看做質(zhì)點(diǎn)C無論研究什么問題都可以把子彈看做質(zhì)點(diǎn)D能否將子彈看做質(zhì)點(diǎn)，取決于我們所研究的問題答案：BD解析：在研究子彈的旋轉(zhuǎn)對飛行的影響時(shí)不能忽略子彈的大小和形狀，因此不可以把子彈看做質(zhì)點(diǎn)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；研究子彈射擊百米外的靶子所用的時(shí)間時(shí)，其大小和形狀可忽略，可以把子彈看做質(zhì)點(diǎn)，選項(xiàng)B正確；能否將子彈

12、看做質(zhì)點(diǎn)，取決于所研究的問題，只要其大小和形狀對所研究問題的影響可以忽略，就可以看成質(zhì)點(diǎn)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤、選項(xiàng)D正確6 如圖是水平勻速飛行的飛機(jī)投擲炸彈瞬間的照片，不計(jì)空氣阻力，下列判斷正確的是()A以飛機(jī)為參考系，炸彈的運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線B以地面為參考系，炸彈的運(yùn)動(dòng)軌跡是直線C研究炸彈的運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)，可將它視為質(zhì)點(diǎn)D研究炸彈的飛行姿態(tài)時(shí)，可將它視為質(zhì)點(diǎn)答案：C解析：以飛機(jī)為參考系，炸彈落地前一直在飛機(jī)的正下方，運(yùn)動(dòng)軌跡為直線，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；以地面為參考系，炸彈在空中的運(yùn)動(dòng)軌跡為拋物線，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；研究炸彈的飛行軌跡，可以將其看做質(zhì)點(diǎn)，選項(xiàng)C正確；若研究其飛行姿態(tài)等細(xì)節(jié)知識(shí)，則不能將其視做質(zhì)點(diǎn)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤

13、。7（多選） 我們描述某個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，總是相對一定的參考系而言的，下列說法正確的是()A我們說“太陽東升西落”，是以地球?yàn)閰⒖枷档腂我們說“地球圍繞太陽轉(zhuǎn)”，是以地球?yàn)閰⒖枷档腃我們說“同步衛(wèi)星在高空靜止不動(dòng)”，是以太陽為參考系的D坐在火車上的乘客看到鐵路旁的樹木、電線桿迎面向他飛奔而來，乘客是以火車或他自己為參考系的答案：AD解析“太陽東升西落”是相對于我們居住的地球而言，是以地球?yàn)閰⒖枷档?，所以A正確；“地球圍繞太陽轉(zhuǎn)”是以太陽為參考系的，所以B不正確；“同步衛(wèi)星在高空靜止不動(dòng)”是相對于地球而言的，是以地球?yàn)閰⒖枷档?，所以C不正確；火車上的乘客看到鐵路旁的樹木、電線桿迎面向他飛奔而來，是

14、以火車或他自己為參考系的，所以D正確8(多選) 甲、乙、丙三人到某超級商場去購物，他們分別在三個(gè)都正常運(yùn)行的電梯上向上一層樓或向下一層樓運(yùn)動(dòng)，如圖所示。關(guān)于他們運(yùn)動(dòng)的說法正確的是()A乙相對丙靜止，相對甲運(yùn)動(dòng)B乙相對甲靜止，相對丙運(yùn)動(dòng)C甲與丙在豎直方向上是相對靜止的D甲與丙在水平方向上是相對靜止的答案:BD解析:由題圖可知，甲正由二樓下到一樓，乙正由三樓下到二樓，丙則正由一樓上到二樓。由于電梯的正常運(yùn)行的速率相等，電梯的傾角又相同，所以乙相對甲靜止，相對丙運(yùn)動(dòng)；甲與丙在水平方向上是相對靜止的，故B、D項(xiàng)正確。9 如圖所示，飛行員跳傘后飛機(jī)上的其他飛行員(甲)和地面上的人(乙)觀察跳傘飛行員的運(yùn)

15、動(dòng)后，引發(fā)了對跳傘飛行員運(yùn)動(dòng)狀況的爭論，下列說法正確的是()A甲、乙兩人的說法中必有一個(gè)是錯(cuò)誤的B他們的爭論是由于選擇的參考系不同而引起的C研究物體運(yùn)動(dòng)時(shí)不一定要選擇參考系D參考系的選擇只能是相對于地面靜止的物體答案：B解析：甲、乙兩人的爭論是由于選擇的參考系不同而引起的，A錯(cuò)，B對；研究物體的運(yùn)動(dòng)一定要選擇參考系，C錯(cuò)；參考系的選擇具有任意性，D錯(cuò)10（2019年山東濟(jì)南聯(lián)考）西游記中，常常有孫悟空“騰云駕霧”的鏡頭，即使在科技日新月異的今天通常也采用“背景拍攝法”：讓“孫悟空”站在平臺(tái)上，做著飛行的動(dòng)作，在他的背后展現(xiàn)出藍(lán)天和急速飄動(dòng)的白云，同時(shí)加上煙霧效果；攝影師把人物動(dòng)作和飄動(dòng)的白云及

16、下面的煙霧等一起攝入鏡頭。放映時(shí)，觀眾就感受到“孫悟空”在“騰云駕霧”。這時(shí)，觀眾所選的參考系是()A孫悟空B平臺(tái)C飄動(dòng)的白云 D鏡頭答案：C解析：“背景拍攝法”實(shí)際是利用了相對運(yùn)動(dòng)的原理，拍攝時(shí)“孫悟空”整體不動(dòng)，而“白云”移動(dòng)，放映時(shí)，觀眾以“白云”為參考系，認(rèn)為其“靜止”，就會(huì)感覺到“孫悟空”在“騰云駕霧”。故C正確。11(多選)（2019年河南四校聯(lián)考）中國詩詞大會(huì)第三季于2018年春節(jié)期間在央視一套、十套播出，備受廣大觀眾喜歡，在中國大地掀起詩詞熱在這些膾炙人口的詩詞中包含著許多物理知識(shí)，下列說法正確的是()A宋代詩人陳與義的詩句“飛花兩岸照船紅，百里榆堤半日風(fēng)。臥看滿天云不動(dòng)，不知

17、云與我俱東?！逼渲小霸婆c我俱東”意思是說詩人和云都向東運(yùn)動(dòng)，詩人以兩岸或兩岸的紅花、榆樹為參考系B唐代詩人李白的詩句“朝辭白帝彩云間，千里江陵一日還”，根據(jù)“千里江陵一日還”可估算出詩人李白的平均速度C辛棄疾描寫月亮的詩句“飛鏡無根誰系？姮娥不嫁誰留？”說明萬有引力的存在D毛澤東詩句“坐地日行八萬里，巡天遙看一千河”說明地球在自轉(zhuǎn)答案：ACD解析：宋代詩人陳與義的詩句“臥看滿天云不動(dòng)，不知云與我俱東”中“云與我俱東”意思是說詩人和云都向東運(yùn)動(dòng)，根據(jù)詩的前兩句我們可以推測出詩人是以兩岸或兩岸的紅花、榆樹為參考系的，選項(xiàng)A正確；由于李白詩中只給出了時(shí)間“一日”和路程“千里”，而沒有給出白帝到江陵的

18、位移，所以不能估算出詩人李白的平均速度，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；辛棄疾描寫月亮的詩句“飛鏡無根誰系？姮娥不嫁誰留？”詩句中的“飛鏡”指月亮，月亮繞地球運(yùn)動(dòng)，說明萬有引力的存在，選項(xiàng)C正確；毛澤東詩句“坐地日行八萬里，巡天遙看一千河”，說明地面上的人隨地球自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，可以看到日月星辰，這說明地球在自轉(zhuǎn)，選項(xiàng)D正確12（2019年唐山期末）太陽從東邊升起，西邊落下， 是地球上的自然現(xiàn)象，但在某些條件下，在緯度較高的地區(qū)上空飛行的飛機(jī)上，旅客可以看到“日頭從西邊出”的奇景這些條件是()A時(shí)間必須是在清晨，飛機(jī)正在由東向西飛行，飛機(jī)的速度必須較快B時(shí)間必須是在清晨，飛機(jī)正在由西向東飛行，飛機(jī)的速度必須較快C時(shí)間必須是在傍晚，飛機(jī)正在由東向西飛行，飛行的速度必須較快D時(shí)間必須是在傍晚，飛機(jī)正在由西向東飛行，飛機(jī)的速度不能太快答案：C解析：本題解題關(guān)鍵：弄清地球上的晨昏線；理解飛機(jī)順著地球自轉(zhuǎn)方向運(yùn)動(dòng)稱為向東，逆著地球自轉(zhuǎn)方向運(yùn)動(dòng)稱為向西如圖標(biāo)明了地球的自轉(zhuǎn)方向OaO為晨線，OdO為