内容正文:
第一章 运动的描述
必修第一册
质点 参考系
(强基课——逐点理清物理观念)
第 1 节
课标要求 层级达标
1.经历质点模型的建构过程,了解质点的含义。
2.知道将物体抽象为质点的条件,能将特定实际情境中的物体抽象成质点。
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。 学考
层级 1.形成初步的质点、参考系的概念,能利用它们解释一些自然现象,解决生活中的一些实际问题。
2.经历质点模型的建构过程,初步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。
选考
层级 能将复杂的实际问题转换成质点模型,并恰当选取参考系研究质点的运动规律。
逐点清(一) 物体和质点
逐点清(二) 参考系
01
02
CONTENTS
目录
课时跟踪检测
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逐点清(一) 物体和质点
1.机械运动:物体的_______随时间的变化。
2.质点:在某些情况下,可以忽略物体的大小和形状,把它简化为一个具有_____的点。
3.物体可看成质点的条件
(1)物体的______和______对所研究的问题无影响,或者有影响但可以忽略不计时,可将物体看成质点。
多维度理解
位置
质量
大小
形状
(2)当物体上各点的运动情况_________时,物体上任意一点的运动完全能反映整个物体的运动,一般可以将该物体看成质点,但不一定总是能看成质点。
4.物理模型
(1)物理模型是指在物理研究中,突出问题的主要因素,忽略次要因素,建立理想化的模型,并将其作为研究对象,是物理学经常采用的一种科学研究方法。质点就是典型的物理模型之一。
(2)物理模型作为一种理想化模型,是为了研究问题方便而对实际问题的科学抽象,实际中并不存在。
完全相同
1.判断下列说法是否正确。
(1)质量很大的物体一定可以视为质点。( )
(2)体积很大的物体不能视为质点。( )
(3)研究轿车通过某大桥的时间时,可以将该轿车视为质点。( )
(4)研究百米赛跑运动员最后冲线的动作时可以把运动员看成质点。( )
全方位练明
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2.(2025·浙江1月选考)我国水下敷缆机器人如图所示,具有“搜寻—挖沟—敷埋”一体化作业能力。可将机器人看成质点的是 ( )
A.操控机器人进行挖沟作业
B.监测机器人搜寻时的转弯姿态
C.定位机器人在敷埋线路上的位置
D.测试机器人敷埋作业时的机械臂动作
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解析:操控机器人进行挖沟作业、监测机器人搜寻时的转弯姿态、测试机器人敷埋作业时的机械臂动作均不能忽略机器人的大小和形状,因此不可以将机器人看作质点;定位机器人在敷埋线路上的位置时可以忽略机器人的大小和形状,可以将机器人视为质点。故选C。
3.(选自沪科版教材“思考与讨论”)地球是一个庞然大物,直径约为12 800 km,与太阳相距1.5×108 km。研究地球绕太阳的公转时,能不能把地球看成质点?研究地面上各处季节变化时(如图),能不能把地球看成质点?
提示:研究地球绕太阳公转时,地球的形状、大小可以忽略,可以把地球看成质点;当研究地面上各处季节的变化时,地球的形状、大小不可以忽略,故不能把地球看成质点。
逐点清(二) 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______中,绝对静止的物体是不存在的,即运动是______的。
(2)描述某个物体的位置随时间变化时,总是相对于其他物体而言的,这便是运动的________。
多维度理解
运动
绝对
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,这种用来作为________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______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_______。
参考
任意
不同
3.参考系的四个特性
标准性 某物体被选作参考系后,就认为该物体是静止的,其他物体的运动情况就以该物体为参考标准进行分析
任意性 参考系的选取是任意的,任何物体都可以选作参考系,但不能选研究对象为参考系
相对性 对于同一个物体,选择不同的参考系,观察结果可能会有所不同
统一性 比较不同物体的运动应选择同一个参考系
1.判断下列说法是否正确。
(1)参考系必须是静止不动的物体。( )
(2)描述同一物体的运动时,不论选取怎样的参考系,其结论是相同的。( )
(3)参考系可任意选取,通常情况下,在讨论地面上物体的运动时(如汽车的运动),都以地面为参考系。( )
全方位练明
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2.(2025·浙江温州期中)2024年10月30日,“神舟十九号”载人飞船发射成功,之后与空间站“天和”核心舱成功对接,在轨运行如图所示,则对接后 ( )
A.以地球为参考系,“天和”核心舱是运动的
B.以坐在飞船内的宇航员为参考系,地球是静止的
C.以“天和”核心舱为参考系,“神舟十九号”飞船是运动的
D.以“神舟十九号”飞船为参考系,坐在飞船内的宇航员是运动的
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解析:以地球为参考系,“天和”核心舱是运动的,故A正确;以坐在飞船内的宇航员为参考系,地球是运动的,故B错误;以“天和”核心舱为参考系,“神舟十九号”飞船是静止的,故C错误;以“神舟十九号”飞船为参考系,坐在飞船内的宇航员是静止的,故D错误。故选A。
3.在某校秋季运动会入场仪式中,全班同学保持队形不变通过主席台前方,下列说法正确的是 ( )
A.以方队中某同学为参考系,方队中其他同学
是运动的
B.以方队中某同学为参考系,主席台是静止的
C.站立在主席台旁观看的老师,看到方队迎面而来,是选择自己为参考系的缘故
D.以上说法均错误,参考系必须是地面或固定在地面上的物体
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解析:由于同学保持队形不变通过主席台前方,同学之间保持相对静止,以方队中某同学为参考系,方队中其他同学是静止的,主席台是运动的,A、B错误;以站立在主席台旁观看的老师为参考系,方队是迎面而来的,C正确;参考系的选取具有任意性,可以是静止的,也可以是运动的,D错误。
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1.在研究物体的运动时引入“质点”的概念,从科学方法上来说属于 ( )
A.极限分析物理问题的方法
B.观察实验的方法
C.建立理想物理模型的方法
D.等效替代的方法
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解析: “质点”是为了研究问题简单方便而引入的理想化的物理模型,所以从科学方法上来说属于建立理想物理模型的方法,故C正确。
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2.(2024·浙江1月选考)杭州亚运会顺利举行,如图所示为运动会中的四个比赛场景。在下列研究中可将运动员视为质点的是 ( )
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A.研究甲图运动员的入水动作
B.研究乙图运动员的空中转体姿态
C.研究丙图运动员在百米比赛中的平均速度
D.研究丁图运动员通过某个攀岩支点的动作
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解析:研究甲图运动员的入水动作时,运动员的形状和体积对所研究问题的影响不能够忽略,此时运动员不能够视为质点,故A错误;研究乙图运动员的空中转体姿态时,运动员的形状和体积对所研究问题的影响不能够忽略,此时运动员不能够视为质点,故B错误;研究丙图运动员在百米比赛中的平均速度时,运动员的形状和体积对所研究问题的影响能够忽略,此时运动员能够视为质点,故C正确;研究丁图运动员通过某个攀岩支点的动作时,运动员的形状和体积对所研究问题的影响不能够忽略,此时运动员不能够视为质点,故D错误。
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3.关于参考系,下列说法正确的是 ( )
A.参考系是为了描述物体运动而选取的
B.宇宙中的物体有的静止,有的运动
C.只能选取不动的物体作为参考系
D.同一物体的运动相对不同的参考系,其观察结果一定相同
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解析:参考系是为了描述物体运动而事先选来作为参考的物体,故A正确;运动是绝对的,而静止是相对的,则宇宙中的一切物体都处于运动状态,根据所选的参考系不同,物体会处于相对静止状态,故B错误;参考系的选取是任意的,以对物体运动的描述尽可能简单为基本原则,故C错误;同一物体的运动相对不同的参考系,其观察结果可能不同,故D错误。
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4.(2025·湖北荆州期末)下列物体能够看作质点的是 ( )
A.研究正在表演娱乐节目的杂技演员的动作
B.研究落地时正面朝上还是朝下的硬币
C.研究人造地球卫星绕地球飞行时的运动轨迹
D.研究一辆大巴车通过长江大桥所用的时间
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解析:研究正在表演娱乐节目的杂技演员时,要看杂技演员的肢体动作,不能将杂技演员看作质点,故A错误;研究落地时正面朝上还是朝下的硬币时,硬币的正反面要考虑,不能将硬币看作质点,故B错误;研究人造地球卫星绕地球飞行时的运动轨迹时,卫星的轨道比卫星大得多,卫星的大小与形状可以忽略不计,可以把它看作质点,故C正确;研究一辆大巴车通过长江大桥所用的时间时,大巴车的长度不能忽略不计,不能将它看作质点,故D错误。
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5.(2025·上海闵行期末)2024年12月17日,历时约9小
时,神舟十九号载人飞船的航天员刷新了中国航天员单
次出舱活动时间纪录,完成了空间站空间碎片防护装置
安装、舱外设备巡检等任务。下列说法正确的是 ( )
A.执行载人飞船与核心舱交会对接时,可将载人飞船看成质点
B.研究宇航员出舱太空行走的姿态,可将宇航员看成质点
C.操作机械臂旋转的工作过程,可将机械臂看成质点
D.研究载人飞船绕地球一圈的时间,可将载人飞船看成质点
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解析:执行载人飞船与核心舱交会对接时,载人飞船的形状大小不能忽略不计,不可以将载人飞船看成质点,故A错误;研究宇航员出舱太空行走的姿态,宇航员的形状大小不能忽略不计,不可以将宇航员看成质点,故B错误;操作机械臂旋转的工作过程,机械臂的形状大小不能忽略不计,不可以将机械臂看成质点,故C错误;研究载人飞船绕地球一圈的时间,载人飞船的形状大小能忽略不计,可将载人飞船看成质点,故D正确。
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6.(2025·内蒙古包头期末)运动员踢足球的不同部位,会使球产生不同的运动。足球运动中常说的“香蕉球”是球在空中旋转、整体运动轨迹为类似香蕉型弧线的一种运动如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.研究足球在空中的旋转方向时,
可以把足球看成质点
B.研究足球在空中飞行的轨迹时,
可以把足球看成质点
C.研究足球在空中飞行的姿态时,可以把足球看成质点
D.研究踢出“香蕉球”的方法时,可以把足球看成质点
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解析:研究足球在空中的旋转方向时,足球的大小和形状不可以忽略,不可以把足球看成质点,故A错误;研究足球在空中的运动轨迹时,足球的大小和形状可以忽略,可以把足球看成质点,故B正确;研究足球在空中飞行的姿态时,足球的大小和形状不可以忽略,不可以把足球看成质点,故C错误;运动员踢球时,踢在足球的某一具体部位时,才会形成“香蕉球”, 不能忽略足球的大小和形状,故不可以把足球看成质点,故D错误。
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7.(2025·浙江杭州期中)下列有关运动的描述中说法正确的是 ( )
A.“钱塘江观潮时,观众只觉得潮水扑面而来”,是以“潮水”为参考系的
B.“两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山”是以“万重山”为参考系的
C.研究一列火车通过一座铁路桥所用的时间时,可以把火车看作质点
D.研究一名体操运动员的平衡木动作时,运动员身体各部分的速度可视为相同
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解析: “钱塘江观潮时,观众只觉得潮水扑面而来”,是以“江岸”为参考系的,故A错误;“两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山”是以“万重山”为参考系的,故B正确;研究一列火车通过一座铁路桥所用的时间时,火车的体积和形状对所研究问题的影响不能够忽略,不可以把火车看作质点,故C错误;研究一名体操运动员的平衡木动作时,运动员的体积和形状对所研究问题的影响不能够忽略,运动员身体各部分的速度不可视为相同,故D错误。
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8.(2025·江苏扬州期末)在龙舟比赛中,两艘龙舟向东行驶,前面的龙舟速度更大,以它为参考系,后面的龙舟相对前面的龙舟 ( )
A.向东运动 B.向南运动
C.向西运动 D.向北运动
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解析:两艘龙舟向东行驶,前面的龙舟速度更大,以它为参考系,后面的龙舟相对前面的龙舟向西运动。故选C。
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9.(2025·浙江温州期末)在2024年巴黎奥运会上
参加女子双人10米跳台比赛的全红婵和搭档陈芋汐
成功夺冠,比赛情境如图所示,则下列说法正确的
是 ( )
A.教练在研究两人的技术动作时,可将两人看成质点
B.看台上的观众观看两人比赛时,可将两人看成质点
C.其中一名选手感觉另一名选手几乎是静止的
D.两人在下落过程中,都感觉水面是静止的
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解析:教练在研究两人的技术动作时,不能忽略两人的形状及动作,不能把两人看成质点,A错误;看台上的观众观看两人比赛时,更注重看两人的动作舒展情况,不能把两人看成质点,B错误;由于两人密切配合,处于相对静止状态,故其中一名选手感觉另一名选手几乎是静止的,C正确;两人在下落过程中,感觉水面向上运动,这是由于两人以自己或另一名选手为参考系,D错误。
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10.(2025·甘肃兰州期末)2024年9月26日,为了
烘托国庆节的节日气氛,10 197架无人机齐聚深圳
上空,在夜色的衬托下,演绎出了如图所示的“天
女散花”等各种精彩画面。则下列有关无人机运动
情况的说法正确的是 ( )
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A.调整其中一架无人机在空中飞行的姿态时可将其看成质点
B.观察其中一架无人机的飞行轨迹时不能将其看成质点
C.地面上的观察者观察其中一架无人机在空中的位置时不能将其看成质点
D.地面上的观察者看到无人机从头顶飞过,是以自己为参考系
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解析:调整其中一架无人机在空中飞行的姿态时,无人机的形状大小不能忽略不计,不可将其看成质点,故A错误;观察其中一架无人机的飞行轨迹时,无人机的形状大小能忽略不计,可将其看成质点,故B错误;地面上的观察者观察其中一架无人机在空中的位置时,无人机的形状大小能忽略不计,可将其看成质点,故C错误;地面上的观察者看到无人机从头顶飞过,是以自己为参考系,故D正确。
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11.关于质点的下列说法,正确的是 ( )
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A.甲图中,仿生学家研究老鹰飞行动作时,把老鹰看作质点
B.乙图中,专家为高铁列车设计建造站台时,把高铁列车看作质点
C.丙图中,足球运动员要踢出旋转前进的“香蕉球”,把足球看作质点
D.丁图中,科学家研究地球公转时在轨道上的位置,把地球看作质点
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解析:仿生学家研究老鹰飞行动作时,老鹰的大小、形态对研究有影响,不能把老鹰看作质点,故A错误;专家为高铁列车设计建造站台时,涉及高铁列车的长、宽、高等因素,不能把高铁列车看作质点,故B错误;足球运动员要踢出旋转前进的“香蕉球”,需要把握足球的旋转方向、角度等,不能把足球看作质点,故C错误;科学家研究地球公转时在轨道上的位置,地球的大小和形状远小于轨道半径,可以忽略不计,可以把地球看作质点,故D正确。
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12.如图所示,匀速飞行的飞机上,某运动员跳伞后,飞机上的运动员甲和地面上的人乙观察跳伞运动员丙的运动后,引发了对跳伞运动员丙运动状态的争论。下列说法正确的是 ( )
A.甲、乙两人的说法中必有一个是错误的
B.他们的争论是由于选择的参考系不同而引起的
C.研究物体运动时不一定要选择参考系
D.选择的参考系只能是相对于地面静止的物体
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解析:研究物体的运动一定要选择参考系。出现争论的原因是甲和乙选择了不同的参考系。甲以自身或乘坐的飞机为参考系,看到跳伞运动员丙是沿直线下落;而乙是以自身或地面为参考系,看到跳伞运动员丙是沿曲线下落。甲、乙两人的说法均正确。综上,选项B正确。
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13.搭乘神舟十九号飞船到天宫空间站出差的三位航天员每24小时可看到16次太阳“东升西落”,则 ( )
A.太阳“东升西落”是以太阳为参考系
B.太阳“东升西落”说明运动是相对的
C.空间站和神舟十九号飞船进行对接动作时,可将两者视作质点
D.观察航天员出舱活动完成任务情况时,可将航天员视作质点
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解析:太阳“东升西落”是以地球为参考系,A错误;太阳“东升西落”是相对于地球的运动,说明运动是相对的,B正确;空间站和神舟十九号飞船进行对接动作时,因为要研究空间站和飞船的动作,所以不能将两者看成质点,C错误;观察航天员出舱活动完成任务情况时,因为要观察航天员的动作,所以不能将航天员看成质点,D错误。
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14.热气球运动起源于18世纪,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。在一次观光游览中,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,C正确。
本课结束
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