课时1.1 质点 参考系--2024-2025学年高中物理同步练习分类专题教案（人教版2019必修第一册）

第一章 运动的描述 课时1.1 质点 参考系 1. 理解质点的含义。知道将物体看成质点的条件，能将特定实际情境中的物体抽象成质点。 2. 了解参考系的概念，知道选取不同的参考系对物体运动情况的描述可能不同，会合理选择参考系。 3. 体会生产、生活中处处有物理，体会质点模型在探索自然规律中的作用。 （一）机械运动 (1) 定义：物体的空间位置随时间的变化，称为机械运动。机械运动是自然界中最简单、最基本的运动形态。 (2) 机械运动的基本形式：平动和转动（注：许多物体往往在平动的同时也在转动）。 （二）物体和质点 (1) 物质和物体：客观世界是物质的，物质由分子、原子等组成，我们所看到的物体是物质的聚集状态。 (2) 质点：在某些情况下，可以忽略物体的大小和形状，将物体简化化一个只有质量的点，这个点叫做质点。 (3) 物体可以看成质点的条件 物体的大小和形状对所要研究的问题没有影响或影响很小时，可以将物体看成质点。 ① 体积小的物体不一定能看成质点，体积大的物体有时可以看成质点。物体能否看成质点，不是由物体的大小决定的，而是取决于所要研究的问题。 ② 同一个物体，由于所要研究的问题不同，有时可以看成质点，有时不能看成质点。 (4) 物体可以看成质点的其他情况 ① 平动的物体通常可以看成质点。 ② 物体有转动但相对于平动而言可以忽略时，也可以把物体看成质点。 (5) 质点的物理意义：质点是一种理想化的物理模型，实际上并不存在。质点是对实际物体的一种科学抽象，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。建立理想化模型是物理学中经常采用的一种科学研究方法。 （三）参考系 (1) 运动的特点 ① 绝对性：自然界中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。 ② 相对性：描述某个物体的位置随时间的变化，总是相对于其他物体而言的。 (2) 参考系：描述一个物体的运动时，选来作为参考的某个其他物体叫参考系。研究对象是运动的还是静止的，都是相对于参考系而言的。 (3) 参考系的选择原则 ① 任意性：参考系可以任意选择，选择不同的参考系描述同一物体的运动，其结果可能不同。 ② 简单方便：选择参考系时，应以观察方便和对运动的描述尽可能简单为原则，在研究地面上物体的运动时，我们通常选地面或相对于地面静止的物体作为参考系。 ③ 同一性：当比较不同物体的运动情况时，必须选择同一个参考系，选择不同的参考系研究不同物体的运动是没有意义的。 考点　质点和参考系的理解 （1） 质点的理解 科学抽象 质点是对实际物体的科学抽象，是一种理想化的模型，真正的质点是不存在的 可看做质 点的条件 能否将物体视为质点，不是取决于物体本身，而是取决于所要研究的问题。要看物体的大小、形状在所讨论的问题中是主要因素还是次要因素，若是次要因素，即使物体很大，也能看做质点，相反，若是主要因素，即使物体很小，也不能看做质点 质点与 几何“点” 质点是对实际物体进行科学抽象的模型，有质量，只是忽略了物体的大小和形状；几何中的“点”仅仅表示空间中的某一位置 （2） 参考系的选取原则 1． 一切物体都处在永恒的运动中，绝对静止的物体是不存在的。 2． 由于运动描述的相对性，凡是提到物体的运动，都应该明确它是相对哪个参考系而言的，在没有特殊说明的情况下，一般选大地作为参考系。 3． 在同一个问题中，若要研究多个物体的运动或同一物体在不同阶段的运动，则必须选取同一个参考系。 4． 对于复杂运动的物体，应选取能最简单描述物体运动情况的物体为参考系。 基础过关练 题组一　质点 1.(2024广东惠州实验中学月考)关于“理想化模型”和“质点”的说法中不正确的是 (　　 ) A.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 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的抽象，实际并不存在 C.“质点”是实际物体的一种“简化”，忽略了物体的大小和形状，是实际存在的 D.在苹果园摘苹果，找成熟的大的苹果，不可将苹果视为质点 2.(2024江苏南京第二十九中学月考)“现代五项(Modern Pentathlon)”是由马术、击剑、射击、游泳及跑步5个单独的运动项目组成的一种综合性比赛项目。下列说法正确的是 (　　 ) A.在研究马跨栏动作时，可以将马看作质点 B.在击剑比赛中可以将运动员视为质点 C.教练在指导游泳运动员划水动作时，不能将运动员看作质点 D.跑步比赛中，终点采用传感器计时，运动员过终点线时可以看作质点 3.(2023北京师范大学附属实验中学期中)北京时间2022年9月1日19时09分，中国空间站上的“神舟十四号”乘组航天员陈冬和刘洋成功出舱，如图所示。下列过程中，能把研究对象看作质点的是 (　　 ) A.航天员出舱，研究航天员在太空行走的姿态 B.“神舟十四号”载人飞船与“天和”核心舱快速对接的过程 C.研究“神舟十四号”载人飞船绕地球一圈的时间 D.利用机械臂抬升、旋转全景相机的工作过程 题组二　参考系 4.(2024河南洛阳月考)如图所示，载人火箭的顶端部分装有发射逃生系统，称为逃逸塔，逃逸塔内部包含航天员乘坐的返回舱。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，在短时间内脱离运载火箭，从而达到保护航天员的目的。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，航天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，航天员与运载火箭始终相对静止 5.(2024江苏苏州吴江中学月考)中国当代古典诗词专家叶嘉莹先生说:诗，让我们的心灵不死!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，描述江岸的运动情况 B.“人从桥上过，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 6.(经典题)(2023四川绵阳期中)中国高铁技术世界一流，如图所示，几枚硬币立于正在高速行驶的列车窗台上，请判断以下描述正确的是 (　　 ) A.以车窗为参考系，硬币是运动的 B.以铁轨为参考系，硬币是静止的 C.以列车上的座椅为参考系，硬币是静止的 D.以在列车上行走的乘务员为参考系，硬币是静止的 7.(2024江苏泰州期中，改编)一叶落而知深秋，“时节序鳞次，古今同雁行。甘英穷西海，四万到洛阳。”雁阵在天空中行进时，一般都是排成“人”字阵或“一”字斜阵，如图所示。其迁徙时大多以整齐队伍匀速飞行，这是雁阵为了长途迁徙而采取的有效措施。对此下列说法正确的是 (　　 ) A.研究雁阵的行进情况，一定以地面作为参考系 B.雁群的行进情况与参考系的选取无关 C.摄影师为了拍摄一张清晰大雁队伍的照片，可以以头雁为参考系 D.研究头雁扇动翅膀产生的上升气流时，可以将头雁看作质点 题组三　相对运动 8.(2024江苏苏州震泽中学月考)一只蜂鸟和一辆汽车在平直公路上以相同的速度并列运动。如果这只蜂鸟的眼睛盯着汽车车轮边缘上某一点，那么它看到的这一点的运动轨迹是下列四幅图中的 (　　 ) 　　　 9.(2024山东淄博月考)冬天来了，路边金黄的银杏树叶随风飘落，骑自行车的甲同学向北行驶时，看见银杏树叶竖直下落，此时站在路边的乙同学看见银杏树叶的运动情况是 (　　 ) A.竖直下落　　　　B.向北下落 C.向南下落　　　　D.水平向北运动 10.(经典题)(2024北京北师大附属实验中学期中)如图所示，一人跳伞后飞机上的飞行员(甲)和地面上的人(乙)观察跳伞者的运动后，引发了对跳伞者运动状况的争论，下列说法正确的是 (　　 ) A.研究物体运动时不一定要选择参考系 B.甲、乙两人的说法中必有一个是错误的 C.参考系只能是相对于地面静止的物体 D.他们的争论是由参考系的选择不同而引起的 11.(2024江苏苏州实验中学月考)如图所示，甲、乙、丙三艘客船经过一个码头，其中甲船上的乘客看到乙船向东运动，乙船上的乘客看到丙船和码头都向东运动，丙船上的乘客看到甲船向西运动。那么码头上的人看到三艘船的运动情况是 (　　 ) A.三艘船都向东运动 B.甲船向东运动，乙船、丙船向西运动 C.乙船向东运动 D.丙船可能静止，可能向东运动，也可能向西运动且速度比甲、乙船的速度都小 答案与分层梯度式解析 基础过关练 1.C　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，即理想化模型法，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抽象，实际并不存在，“质点”就是一个理想化模型，B正确，C错误；在苹果园摘苹果，找成熟的大的苹果，苹果的大小不能忽略，不能将苹果视为质点，D正确。 2.C　一个物体能否看成质点，关键看其大小和形状对所研究问题的影响是否可以忽略不计(解题技法)。在研究马跨栏动作时，马的大小、形状不能忽略，不能将马看作质点，A错误；在击剑比赛中、教练在指导游泳运动员划水动作时，都需要研究运动员的肢体动作，即运动员的大小、形状不能忽略，不可将运动员视为质点，B错误，C正确；跑步比赛中，运动员的躯干部分抵达终点线即为完赛，此时运动员的大小、形状不能忽略，不可以看作质点，D错误。 3.C　航天员出舱，研究航天员在太空行走的姿态时，若将航天员看成质点，就没有行走姿态可言了，A不符合题意；“神舟十四号”载人飞船与“天和”核心舱快速对接的过程，需要调整飞船和核心舱的姿态，它们的形状与大小不能忽略，不能看成质点，B不符合题意；研究“神舟十四号”载人飞船绕地球一圈的时间时，由于飞船的大小远远小于飞船绕地球一圈的距离，此时飞船的形状与大小可以忽略，飞船能够视为质点，C符合题意；利用机械臂抬升、旋转全景相机的工作过程，若将机械臂与相机视为质点，它们就不能完成相应的工作，故不能视为质点，D不符合题意。 方法技巧　 假设法判断物体能否看成质点 　　(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、大小可以忽略，成了一个有质量的“点”，看所要研究的问题是否受影响。若受影响，则物体不能被看成质点；若不受影响，则物体就能被看成质点。 4.C　火箭正常发射时，航天员、逃逸塔、运载火箭一起运动，处于相对静止状态，A、B错误；若火箭发射时遇到突发情况，航天员将随逃逸塔一起脱离运载火箭，则航天员、逃逸塔与运载火箭是相对运动的，C正确，D错误。 5.C　“一江春水向东流”，研究对象是“江水”，参考系为“江岸”，即是以江岸为参考系描述水的运动情况，A错误；“人从桥上过，桥流水不流”中的“桥流”选择的参考系可能是水，不可能是河岸，若选择河岸为参考系，桥是静止的，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，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，D错误。 方法技巧　 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。 6.C　硬币相对于列车上的座椅和车窗的位置不变，因此以列车上的座椅和车窗为参考系时，硬币是静止的；而硬币相对于铁轨和列车上行走的乘务员的位置在不断变化，因此以铁轨和列车上行走的乘务员为参考系时，硬币是运动的。选C。 7.C　参考系的选择是任意的，研究雁阵的行进情况，不一定以地面作为参考系，但雁阵的行进情况的描述与参考系的选取有关，A、B错误；由于雁群在匀速飞行，摄影师为了拍摄一张清晰大雁队伍的照片，应该与雁群保持相对静止，故可以以头雁为参考系，C正确；研究头雁扇动翅膀产生的上升气流时，不能忽略头雁的形状和大小，不能将头雁看作质点，D错误。 8.C　由于蜂鸟与汽车速度相同且它们并列运动，以汽车为参考系，蜂鸟相对于汽车的位置不变，它们相对静止；车轮边缘的点相对于汽车做圆周运动，运动轨迹是圆，所以蜂鸟看到的车轮边缘上的点的运动轨迹是圆，选C。 9.B　以地面为参考系，甲同学正在向北运动，以甲同学为参考系，树叶竖直下落，说明树叶与甲同学在水平方向保持相对静止(破题关键)，以地面为参考系，树叶是向北运动的，所以站在路边的乙同学看见银杏树叶的运动情况是向北下落，选B。 10.D　研究物体的运动时一定要选择参考系，否则物体的运动情况无法确定，A错误；甲观察跳伞者的运动是以飞机为参考系，乙观察跳伞者的运动是以地面为参考系，他们的说法都没有错误，只是参考系的选择不同，B错误，D正确；参考系的选择是任意的，以观测方便和使运动的描述尽可能简单为原则，通常我们选择相对于地面静止的物体为参考系，C错误。 11.D　乙船上的乘客看到丙船和码头都向东运动，说明乙船是向西运动的(破题关键)，丙船可能静止，也可能向西运动但速度小于乙船速度，还可能向东运动；甲船上的乘客看到乙船向东运动，说明甲船是向西运动的，且甲船的速度大于乙船的速度；丙船上的乘客看到甲船向西运动，说明丙船可能静止，也可能向东运动，还可能向西运动且速度比甲船的速度小。综合以上分析可知A、B、C错误，D正确。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$