第一章 第1节 质点 参考系-【高考领航】2023-2024学年高中物理必修第一册同步核心辅导与测评（人教版）

第1节　质点　参考系 [学习目标要求]　1.知道质点的概念，知道质点是一种理想化物理模型。 2.知道把物体看作质点的条件。3.理解参考系的概念，知道物体运动具有相对性。 　机械运动与力学 1．机械运动：物体的空间位置随时间的变化，是自然界中最简单、最基本的运动形态，叫作机械运动。 2．力学：在物理学中，研究物体做机械运动规律的分支叫作力学。 　物体和质点 1．物体：物质由分子、原子等组成，物体是物质的聚集状态。 2．质点：在某些情况下，确实可以忽略物体的大小和形状，把它简化为一个且有质量的点，称为质点。 3．物理模型法：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研究方法。质点这一理想化模型就是这种方法的具体应用。 [判一判] (1)地球很大，一定不能看成质点；乒乓球很小，一定能看成质点。( × ) (2)质点是一种理想化模型，实际并不存在。( √ ) (3) 做直线运动的物体一定能看成质点。( × ) 　参考系 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)描述某个物体的位置随时间的变化，却又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。 [想一想] 出租车里，司机说我纹丝不动，路上的行人说我快如闪电。同样一个人为什么会有两种不同的运动情况？ 提示：选择出租车作为参考系，人是静止的；选择地面作为参考系，人是运动的。 学习任务一　对质点的理解 [导学探究] 研究地球自转时，能否将地球看作质点，为什么？研究地球公转时，能否将地球看作质点，为什么？ 提示：研究地球的自转时，需要考虑地球各部分运动情况的差异，不能看作质点。研究地球绕太阳公转时，关注的是地球整体的运动，可以将地球看作质点。 [思维深化] 1．把物体看成质点的三种情况 (1)物体的大小和形状对所研究的问题无影响，或者有影响但可以忽略不计，则可将物体看成质点。 (2)当物体上各部分的运动情况完全相同时，物体上任何一点的运动情况都能反映该物体的运动，一般可看成质点。 (3)物体有转动，但相对于平动而言可以忽略其转动时，可把物体看成质点。 2. 对质点问题的四个“特别提醒” (1)注意区分质点和空间中的几何点。 (2)质点没有大小和形状，但有质量。 (3)质点是理想化模型，实际生活中并不存在。 (4)物体能否被看成质点，不是取决于物体的大小，而是看物体的形状和大小对所研究问题的影响是否可以忽略。 　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．研究丙图中飞翔的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：A　研究题图甲中猫在地板上行走的速度时，猫的大小可忽略不计，可视为质点，选项A正确；研究题图乙中水珠形状形成的原因时，旋转球的大小和形状不能忽略，旋转球不能视为质点，选项B错误；研究题图丙中飞翔的鸟儿能否停在树桩上时，鸟儿的大小和形状不能忽略，不能将鸟儿视为质点，选项C错误；研究题图丁中马术运动员和马能否跨越障碍物时，马的大小和形状不能忽略不计，不能把马视为质点，选项D错误。 两步判断物体能否看作质点 第一步：确定问题的性质，即研究目的、观察的重点是什么。 第二步：判断物体的大小和形状对于所研究的问题是否有影响，若受影响，物体不能被看作质点；若不受影响，物体就能被看作质点。 [针对训练] 1．2020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 解析：A　在研究“奋斗者”号下降总时间时，可以将其看作一个质点，选项A正确；用推进器使其转弯时，不能将其看作质点，选项B错误；在判断是否能够穿越窄缝时，不能忽略自身大小，不能将其看作质点，选项C错误；科学家在其舱内进行实验时，显然不能将其大小忽略，不能将其看作质点，选项D错误。 学习任务二　对参考系的理解 [导学探究] 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