第1讲 质点 参考系 同步讲义（思维导图+知识梳理+例题讲解+巩固练习）-2025-2026学年高一上学期物理人教版必修 第一册

2025-2026学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册 第1讲 质点 参考系 （思维导图+知识梳理+例题讲解+巩固练习） 思维导图 知识梳理 知识点一、质点 1.定义：忽略物体的形状和大小，把物体简化为一个具有质量的点，这个点叫做质点（mass point）。 （1）说明： 质点是一种理想化的物理模型，是对实际物体的科学抽象。 2.物体可以看作质点的条件： （1）核心原则： 物体的形状和大小对所研究的问题的影响可以忽略不计时，该物体可以看作质点。 （2）具体情形（帮助理解）： ①研究物体的平动（各部分运动情况完全相同）时： 如沿斜面下滑的木块，平直公路上行驶的汽车（研究其整体的位置变化时）。 ②物体的大小远小于所研究的距离或范围时： 如研究地球绕太阳公转时的地球；研究从北京到上海的火车的运行时间时的火车。 ③研究物体的转动或姿态变化时，一般不能看作质点： 如研究地球自转、研究乒乓球的旋转、研究运动员的动作要领时。 （3）反例： ①研究百米运动员的起跑动作时，运动员不能看作质点。 ②研究火车通过一座桥梁的时间时，火车的长度不能忽略，不能看作质点。 ③研究原子核的内部结构时，原子核不能看作质点。 3.质点概念的意义：简化问题，抓住主要矛盾，方便研究。物理学中常采用这种“理想化模型”的方法（如后面会学到的点电荷、理想气体等）。 4.对质点的进一步理解： （1）理想化： 质点是抽象出来的，现实中不存在。 （2）相对性： 同一个物体，在不同的研究问题中，有时可以看作质点，有时不能。关键看研究的问题是什么。 （3）质量： 质点保留了物体的质量属性。 知识点二、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。这个被选作参考的物体（或物体系）叫做参考系（reference frame）。 （1）说明： 参考系是假定为不动的。 2.为什么要选择参考系？ （1）运动是绝对的，但运动的描述是相对的。自然界中一切物体都在运动，没有绝对静止的物体。要描述一个物体的运动，必须选择另一个物体作为标准。 （2）不选择参考系，就无法确定物体的位置和运动情况。 3.选择参考系的意义：确定物体的运动状态（静止或运动，如何运动）。 4.参考系的选择原则： （1）任意性： 参考系的选择是任意的，可以选择地面、树木、行驶的汽车、甚至我们自己等。 （2）方便性： 实际问题中，选择参考系时，应以观测方便和使运动的描述尽可能简单为原则。通常情况下，在没有特别说明时，默认选择地面或相对地面静止的物体作为参考系。例如，我们说“太阳东升西落”，是以地面为参考系。 5.对参考系的进一步理解： （1）运动的相对性： 选择不同的参考系观察同一个物体的运动，观察结果可能不同。 （2）举例： ①坐在行驶的汽车里的乘客，以汽车为参考系是静止的，以地面为参考系是运动的。 ②路边的树木，以地面为参考系是静止的，以行驶的汽车为参考系是向后运动的。 ③同步卫星相对于地球是静止的（定点），相对于太阳是运动的。 （3）同一参考系下： 描述不同物体的运动时，应使用同一参考系，否则会造成混乱。 （4）“假定不动”： 参考系一旦选定，就认为它是静止的，用来判断其他物体的运动。 知识小结 概念 定义核心 关键点/条件 意义/作用 质点 忽略形状和大小，有质量的点 物体的形状和大小对研究问题的影响可忽略不计（取决于研究的问题） 简化问题，理想化模型 参考系 描述物体运动时，被选作参考的假定不动的物体或物体系 任意性（原则），方便性（实际选择）；运动描述的相对性 确定物体运动状态的标准，解决运动描述的相对性问题 例题讲解 例题一：质点的理解和判断 【典型例题1】下列关于质点的说法中，正确的是（　　） A．质点是一个理想化的模型，实际上并不存在，所以，引入这个概念没有多大的意义 B．体积很小、质量很小的物体都可以看成质点 C．不论物体的质量多大，只要物体的形状和大小对所研究的问题没有影响或影响可以忽略不计，就可以看成质点 D．只有低速运动的物体才可以看成质点，高速运动的物体不可看作质点 【答案】C 【解析】【解答】质点是一个理想化模型，实际上并不存在，抓住物体质量这个属性，忽略了物体的大小和形状，对物体进行简化，方便科学研究，是有意义的，A不符合题意；体积很小、质量很小的物体不一定能看成质点，只有物体的形状和大小对所研究的问题没有影响或影响可以忽略不计才可以把物体看成质点，B不符合题意； 物体的形状和大小对所研究的问题没有影响或影响可以忽略不计，可以把物体看成质点，C符合题意；无论低速运动的物体，还是高速运动的物体，只要形状和大小对所研究的问题没有影响或影响可以忽略不计，都可以看成质点，D不符合题意， 故答案为：C 【分析】引入质点的概念可以使对物体的研究进行简化；物体能否作为质点主要看物体本身的形状和体积的大小对所研究的问题有没有影响。 【变式训练1】在2025年的春晚上，有一场超炫的表演火遍了全世界。一群穿着大花袄的机器人排着队走出来，手里挥着红手绢，跳着东北秧歌。下列情况可将机器人看成质点的是（　　） A．设计行走路线时 B．进行跳舞时 C．进行抛手帕时 D．进行谢幕鞠躬时 【答案】A 【解析】【解答】A.设计行走路线时，重点关注机器人的移动路径，其自身形状、大小对路线设计影响极小，可忽略，能看作质点 ，A正确 B.跳舞时，机器人的肢体动作、姿态是研究关键，形状大小不能忽略，不能看作质点 ，B错误。 C.抛手帕时，手帕的抛出与机器人的肢体动作关联紧密，形状大小不可忽略，不能看作质点 ，C错误。 D.谢幕鞠躬时，机器人的弯腰等动作是研究内容，形状大小不能忽略，不能看作质点， D错误。 故答案为：A。 【分析】当物体的形状和大小对所研究的问题没有影响或影响可忽略时，物体可视为质点。对每个选项，分析研究的问题（路线设计，动作呈现 ）与机器人形状、大小的关联，判断是否满足质点条件。 【变式训练2】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 【答案】C 【解析】【解答】质点是用来代替物体的具有质量的点，因而其突出特点是“具有质量”和“占有位置”，但没有大小，它的质量就是它所代替的物体的质量。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，需要关注机器人本身的变化情况，因此不可以看作质点，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，可以视为质点。 故选C。 【分析】质点指的是当运动物体的大小、形状对我们研究的问题影响很小时，我们就可以把物体看成一个只有质量的点，这个点就叫做质点。参考系指的是当要描述一个物体的运动时，用来参考、假定不动的物体。 例题二：参考系的选择 【典型例题1】明代诗人曾写过这样一首诗：“空手把锄头，步行骑水牛；人在桥上走，桥流水不流。”其中“桥流水不流”中的“桥流”是以下列哪个物体作为参考系的（　　） A．水 B．桥 C．人 D．河岸 【答案】A 【解析】【解答】“桥流水不流”可以理解为“桥动水不动”，意思就是说桥在运动，研究对象是桥。 A．以水为参照物，桥的位置发生了变化，则桥是运动的，与题意相符，A符合题意； B．以桥为参照物，则桥是静止的，而水与桥的位置发生了变化，则水是运动的，与题意不符，B不符合题意； C．以人为参照物，因为人在桥上走，人与桥的位置发生了变化，桥是运动的，而水与人的位置也发生了变化，所以水也是运动的，与题意不符，C不符合题意； D．以河岸为参照物，河岸与桥的位置没有发生变化，桥是静止的，水与地面的位置发生了变化，所以水也是运动的，D不符合题意。 故答案为：A。 【分析】桥流代表桥在运动，是以水为参考系；以桥本身、河岸为参考系桥是静止的，水不流则不能以人为参考系。 【变式训练1】（多选）9月3号纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利70周年阅兵式在北京天安门广场举行 参加此次阅兵的轰油 空中加油机是中国自主研制的第一款空中加油机 图为加受油机梯队保持在预对接状态，飞越天安门接受检阅 下列说法中正确的是 A．选地面为参考系，受油机是静止的 B．选加油机为参考系，受油机是静止的 C．参考系必须选静止不动的物体 D．任何物体都可以作为参考系 【答案】B,D 【解析】【解答】选地面为参考系，受油机是运动的，A不符合题意；选加油机为参考系，受油机相对于加油机是静止的，B符合题意；参考系可以任意选取，可以是静止的物体，也可以是运动的物体，任何物体都可以被选为参考系，C不符合题意，D符合题意． 故答案为：BD 【分析】参考系可以任意选取，运动的物体也可以作为参考系，但不能选被研究物体本身，参考系的选择情况不同，物体的运动和静止情况也不同，这是运动和静止的相对性． 【变式训练2】某人坐在甲船上看到乙船在运动，那么相对河岸不可能的是（　　） A．甲船不动，乙船在运动 B．甲、乙两船以相同的速度运动 C．甲、乙两船都在运动 D．甲船运动，乙船不动 【答案】B 【解析】【解答】解：A、若甲船不动，乙船运动，则人坐在甲船中看到乙船是在运动； B、若甲、乙两船以相同速度同向运动，则人坐在甲船中看到乙船是静止的；这是不可能的． C、若甲、乙两船都在运动，速度不同时，则人坐在甲船中看到乙船也是在运动； D、若甲船运动，乙船不动，则人坐在甲船中看到乙船是在运动； 本题选择不可能的，故选：B 【分析】由题，人坐在甲船中看到乙船在运动，说明乙船相对于甲船的位置发生改变，两者速度一定不同，再进行分析判断． 巩固练习 一、单项选择题 1．下列说法错误的是（　　） A．质点是一种理想化模型，实际上并不存在 B．参考系的选取是任意的，但选择不同的参考系同一物体运动的状态可能不同 C．平常所说的运动或静止都是相对参考系而言的 D．体积太大、质量很大的物体一定不能看作质点 【答案】D 【解析】【解答】A．质点是忽略了物体的形状和大小，把物体看成一个具有质量的点，这是为了研究问题方便而建立的理想化模型，实际不存在，A正确，不符合题意； B．参考系的选取是任意的，但选择不同的参考系同一物体运动的状态可能不同，B正确，不符合题意； C．平常所说的运动或静止都是相对参考系而言的，C正确，不符合题意； D．体积很大、质量很大的物体也能看作质点，例如：研究地球绕太阳公转的相关规律时，地球就可以看成质点，D错误，符合题意。 故答案为：D。 【分析】当物体的大小和形状对问题的研究没有影响时该物体可看做质点，参考系的选择具有任意性，结合题意进行分析判断。 2．野蜂身形很小，很难直接追踪，寻蜂爱好者根据蜂的习性，发现用白色羽毛套住蜂腰，就可以追踪野蜂，找到蜂巢。下列关于野蜂的说法正确的是（　　） A．野蜂身形体积很小，可以把它看作质点 B．观察野蜂采花时，可以把它看作质点 C．追踪野蜂回巢踪迹时可以把它看作质点 D．飞得很快的野蜂不能看作质点，飞得慢的野蜂可以看成质点 【答案】C 【解析】【解答】AD．能否看作质点，取决于物体的大小和形状对所研究的问题是否有影响，不能只看体积或者运动状态，AD不符合题意； B．观察野蜂采花时，要看到采花的动作，不能看作质点，B不符合题意； C．追踪野蜂回巢踪迹时，野蜂自身的大小和形状可以忽略，可以看成质点，C符合题意。 故答案为：C。 【分析】当物体的大小和形状对问题的研究没有影响时该物体可看做质点。 3．从一千多年前的唐代流传下来一首词：“满眼风波多闪灼，看山恰似山来迎，仔细看山山不动，是船行．”作者会有“山迎”、“船行”两种不同感觉是因为参考系分别是（　　） A．山、山 B．山、船 C．船、船 D．船、山 【答案】D 【解析】【解答】选择的参考系是自己或者船与船上静止不动的物体，山的位置发生改变，所以山是运动的；所谓是“船行”选择的参考系是河岸、山或者地球上相对地球静止不动的其它物体。故ABC不符合题意，D符合题。 故选D． 【分析】利用研究对象与参考系的位置关系可以判别研究对象是否运动。 4．第13届全国运动会于2017年8月5日~21日在天津举行。运动会包括射箭、体操、田径、击剑等39个比赛项目。下列关于运动项目的描述正确的是（　　） A．在评判击剑运动员的比赛成绩时，运动员可视为质点 B．在双人同步跳水运动中，评判比赛成绩时，可将运动员视为质点 C．研究马拉松运动员跑步的过程，评判比赛成绩时，可将运动员视为质点 D．研究体操运动员的体操动作时，可将其视为质点 【答案】C 【解析】【解答】A．评判击剑成绩时，需要关注运动员的剑尖是否击中有效部位，以及身体动作是否合规。运动员的姿势、手臂动作等是关键，不能忽略形状和大小， 不可把运动员视为质点，A错误； BD．评判双人跳水成绩时，需要关注两名运动员的动作一致性、身体姿态、入水角度等。运动员的身体形状、动作细节是关键，不能忽略，也不可将其视为质点，BD错误； C．评判马拉松成绩时，主要关注运动员的完成时间和跑步路径。运动员的身体形状和动作细节对跑步路径和成绩无影响，可以忽略，故评判比赛成绩时，可将运动员视为质点，C正确。 故选C。 【分析】质点是一个理想化的模型，指物体的大小、形状和内部结构对所研究的问题没有影响或影响可以忽略不计时，就可以把物体简化为一个具有质量的点。 当研究物体的运动轨迹或位置变化时，如果物体的形状和大小不影响结果，可以视为质点。当研究物体的旋转、姿态或动作细节时，不能视为质点（因为形状和大小是关键因素）研究运动轨迹或路径（如马拉松）→ 可视为质点。研究动作或姿态（如体操、跳水）→ 不可视为质点。击剑和跳水虽然涉及运动，但成绩评判依赖具体动作细节，不能简化。 5．用物理视角来解读诗句：“飞花两岸照船红，百里榆堤半日风。卧看满天云不动，不知云与我俱东。”下列说法正确的是（　　） A．“卧看满天云不动”，以诗人为参考系，云是运动的 B．“卧看满天云不动”，以诗人为参考系，云是不动的 C．无论选择哪个参考系来观察“云”，“云”都是运动的 D．无论选择哪个参考系来观察“云”，“云”都是静止的 【答案】B 【解析】【解答】AB．“卧看满天云不动”，指的是云静止，是相对于人为参考系而言，所以A错误，B正确； CD．选用不同的参考系观察同一个物体的运动状态是不同的，故CD错误。 故选B。 【分析】本题主要考查参考系，参考系的选取是任意的，但参考系选取不同，物体的运动状态会不同。 6．如图所示，老鹰从空中加速扑向蹲地休息的小鸡，则（　　） A．研究老鹰飞行的姿态时，可将老䳸视为质点 B．研究老鹰飞行的轨迹时，可将老鹰视为质点 C．以老鹰为参考系，小鸡是静止的 D．以地面为参考系，老鹰是静止的 【答案】B 【解析】【解答】A．研究老鹰飞行的姿态时，由于需要考察翅膀拍打、身体转动等细节动作，必须考虑老鹰的实际大小和形状特征，因此不能简化为质点模型 ，故A错误； B．研究老鹰飞行的轨迹时，只需关注飞行路径的空间位置变化，老鹰的尺寸相比飞行距离可以忽略不计，此时可将其视为质点处理 ，故B正确； C．以老鹰为参照物时小鸡的位置持续发生变化，表现出明显的相对运动 ，故C错误； D． 以地面为参照时：老鹰的位置随时间不断改变，呈现典型的运动状态 ，故D错误。 故选B。 【分析】1、质点是指当研究物体的运动时，如果物体的大小和形状对所研究的问题没有影响，就可以将其简化为一个有质量的点。不能视为质点的情况：当研究的问题涉及物体的转动、姿态变化或形变等与大小、形状有关的特性时。 2、参考系是描述物体运动时作为参照的物体或系统。运动的相对性指的是同一物体的运动状态在不同参考系下可能不同。 7．当地时间2022年7月12日，美国国家航空航天局（NASA）正式公布了詹姆斯•韦布空间望远镜拍摄的一批全彩色照片.如图所示是史蒂芬五重星系，它是一个由4个星系组成的星系群，距离地球约3亿光年。照片中还包含着银河系内恒星，更小星点是在上百亿光年外的星系，查阅信息知太阳到银河系中心的距离约为2.6万光年。下列说法正确的是（　　） A．恒星很大，任何情况下都不能把恒星视为质点 B．在研究太阳系绕银河系中心运动时，不可以将太阳系视为质点 C．在研究星系的内部结构时，可以把星系视为质点 D．在研究史蒂芬五重星系的内部结构时，不可以将其视为质点 【答案】D 【解析】【解答】A．能不能看作质点，关键看所研究的问题与物体的大小、形状、体积有没有关系及影响程度，若有关系就不能看作质点，若没有关系就可以看着质点，所以要具体问题具体分析，恒星是可以自发光的星体和太阳，在研究地球绕太阳运动时，地球可以看作质点，A不符合题意； B．在研究太阳系绕银河系中心运动时，可以将太阳系视为质点，B不符合题意； C．在研究星系的内部结构时，星系的大小、体积、形状等在研究内部结构时是不能忽略的，所以不可以把星系视为质点，C不符合题意； D．在研究史蒂芬五重星系的内部结构时，星系的大小、体积、形状等在研究内部结构时是不能忽略的，所以不可以将其视为质点，D符合题意。 故答案为：D。 【分析】当物体的大小和形状对问题的研究没有影响时该物体可看做质点。 8．搭乘神舟十四号飞船到天宫空间站出差的刘洋等宇航员每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．核心舱和神舟载人飞船进行对接动作时，可将两者视作质点 D．观察刘洋太空授课所做的物理演示实验时，可将她视作质点 【答案】B 【解析】【解答】A．太阳“东升西落”是以地球为参考系，A不符合题意； B．太阳“东升西落”是相对于地球的运动，说明运动是相对的，B符合题意； C．核心舱和神舟载人飞船进行对接动作时，不可以将两者视作质点，因为要研究核心舱和飞船的动作，所以不能将两者看成质点，C不符合题意； D．观察刘洋太空授课所做的物理演示实验时，不可以将她视作质点，因为要观察刘洋的动作，所以不能将刘洋看成质点，D不符合题意。 故答案为：B。 【分析】太阳东升西落是以地球为参考系；核心舱与载人飞船对接时，不能把两者作为质点；观察刘洋太空实验时不能把刘洋作为质点。 二、多项选择题 9．下列有关运动的描述中，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”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”为参考系的 D．升国旗时，观察到国旗冉冉升起，观察者是以“旗杆”为参考系的 【答案】C,D 【解析】【解答】A．“飞流”是相对于山在动，故参考系是山，A不符合题意； B．“钱塘观潮时，观众只觉得潮水扑面而来”，是指潮水相对于观潮者本身来说的，故是以观潮者为参考系的，B不符合题意； C．“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符合题意； D．升国旗时，观察到国旗冉冉升起，观察者是以“旗杆”为参考系的，D符合题意。 故答案为：CD。 【分析】参考系的选择具有任意性，研究的物体相对参考系位置发生了变化。 10． 观察图中的烟和小旗，关于甲、乙两车相对于房子的运动情况，下列说法正确的是（　　） A．甲乙两车一定向左运动 B．甲乙两车一定向右运动 C．甲车可能向右运动，乙车向左运动 D．甲车可能静止，乙车向左运动 【答案】C,D 【解析】【解答】由烟飘的方向可以判断，风相对地面是向左刮的，甲车上的小旗与房子上的烟飘的方向一致，可知甲车可能静止或向右运动；而乙车上的小旗与房子上的烟飘的方向相反，可知乙车一定是向左运动的，而且运动速度大于风速，AB不符合题意，CD符合题意。 故答案为：CD。 【分析】由参考系的概念，根据烟飘的方向判断出风速方向，再根据小旗飘的方向判断小车的运动方向。 11．为了提高枪械射击时的准确率，制造时会在枪膛内壁刻有螺旋形的槽．这样，当子弹在枪管中运动时，会按照旋转的方式前进．离开枪管后，子弹的高速旋转会降低空气密度、侧风等外部环境对子弹的影响，从而提高子弹飞行的稳定性．下列关于子弹运动的说法中正确的是（　　） A．当研究子弹的旋转对子弹飞行的影响时可以把子弹看做质点 B．当研究子弹射击百米外的靶子所用的时间时可以把子弹看做质点 C．无论研究什么问题都可以把子弹看做质点 D．能否将子弹看做质点，取决于我们所研究的问题 【答案】B,D 【解析】【解答】在研究子弹的旋转对飞行的影响时不能忽略子弹的大小和形状，因此不可以把子弹看做质点，A不符合题意；研究子弹射击百米外的靶子所用的时间时，其大小和形状可忽略，可以把子弹看做质点，B符合题意；能否将子弹看做质点，取决于所研究的问题，只要其大小和形状对所研究问题的影响可以忽略，就可以看成质点，C不符合题意，D符合题意． 故答案为：BD 【分析】子弹能否作为质点主要看所研究的问题，如研究子弹的运动时间可以把子弹作为质点。 12．甲、乙、丙三部电梯，甲中乘客看到一高楼在向下运动；乙中乘客看到甲在向下运动；丙中乘客看到甲、乙都在向上运动．这三部电梯相对地面的运动情况可能是（　　） A．甲向上，乙向上，丙向下 B．甲向下，乙向上，丙不动 C．甲向上，乙向下，丙不动 D．甲向上，乙向上，丙也向上，但比甲、乙都慢 【答案】A,D 【解析】【解答】甲中乘客看到高楼向下运动，说明甲电梯相对高楼向上运动；乙中乘客看到甲电梯向下运动，说明乙电梯相对甲电梯向上运动，相对高楼也向上运动，且比甲电梯运动的快；丙中乘客看到甲、乙两电梯都在向上运动，说明丙电梯相对于甲、乙两电梯在向下运动，则丙电梯相对地面的运动情况有三种可能：①静止不动，②向下运动，③向上运动，但比甲、乙两电梯都慢； 故答案为：AD 【分析】在物理学中，为了能准确的描述物体的运动，引入了参考系，如果物体相对于参考系位置没有变化，那么物体就是静止的，如果物体相对于参考系位置发生了变化，那么物体就是运动的。 三、解答题 13．撑竿跳高是一项非常刺激的体育运动项目。如图表示撑竿跳高运动的几个阶段：助跑、撑竿起跳、越横杆。讨论并回答下列问题，体会质点模型的建立过程。 （1）教练员针对训练录像纠正运动员的错误动作时，能否将运动员看成质点？ （2）分析运动员的助跑速度时，能否将其看成质点？ （3）分析运动员越横杆的动作时，能否将其看成质点？ 【答案】（1）不能；（2）能；（3）不能 【分析】当物体的形状、大小对所研究的问题没有影响时，我们就可以把它看成质点，根据把物体看成质点的条件来判断即可。 【解答】解：（1）教练员针对训练录像纠正运动员的错误时，不能将运动员看成质点，否则无法分析其动作； （2）分析运动员的助跑速度时，能将其看成质点，人的形状对速度无影响； （3）研究运动员的越杆动作时，不能将运动员看成质点，否则无法分析其动作。 第 1 页 共 14 页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025-2026学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册 第1讲 质点 参考系 （思维导图+知识梳理+例题讲解+巩固练习） 思维导图 知识梳理 知识点一、质点 1.定义：忽略物体的形状和大小，把物体简化为一个具有质量的点，这个点叫做质点（mass point）。 （1）说明： 质点是一种理想化的物理模型，是对实际物体的科学抽象。 2.物体可以看作质点的条件： （1）核心原则： 物体的形状和大小对所研究的问题的影响可以忽略不计时，该物体可以看作质点。 （2）具体情形（帮助理解）： ①研究物体的平动（各部分运动情况完全相同）时： 如沿斜面下滑的木块，平直公路上行驶的汽车（研究其整体的位置变化时）。 ②物体的大小远小于所研究的距离或范围时： 如研究地球绕太阳公转时的地球；研究从北京到上海的火车的运行时间时的火车。 ③研究物体的转动或姿态变化时，一般不能看作质点： 如研究地球自转、研究乒乓球的旋转、研究运动员的动作要领时。 （3）反例： ①研究百米运动员的起跑动作时，运动员不能看作质点。 ②研究火车通过一座桥梁的时间时，火车的长度不能忽略，不能看作质点。 ③研究原子核的内部结构时，原子核不能看作质点。 3.质点概念的意义：简化问题，抓住主要矛盾，方便研究。物理学中常采用这种“理想化模型”的方法（如后面会学到的点电荷、理想气体等）。 4.对质点的进一步理解： （1）理想化： 质点是抽象出来的，现实中不存在。 （2）相对性： 同一个物体，在不同的研究问题中，有时可以看作质点，有时不能。关键看研究的问题是什么。 （3）质量： 质点保留了物体的质量属性。 知识点二、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。这个被选作参考的物体（或物体系）叫做参考系（reference frame）。 （1）说明： 参考系是假定为不动的。 2.为什么要选择参考系？ （1）运动是绝对的，但运动的描述是相对的。自然界中一切物体都在运动，没有绝对静止的物体。要描述一个物体的运动，必须选择另一个物体作为标准。 （2）不选择参考系，就无法确定物体的位置和运动情况。 3.选择参考系的意义：确定物体的运动状态（静止或运动，如何运动）。 4.参考系的选择原则： （1）任意性： 参考系的选择是任意的，可以选择地面、树木、行驶的汽车、甚至我们自己等。 （2）方便性： 实际问题中，选择参考系时，应以观测方便和使运动的描述尽可能简单为原则。通常情况下，在没有特别说明时，默认选择地面或相对地面静止的物体作为参考系。例如，我们说“太阳东升西落”，是以地面为参考系。 5.对参考系的进一步理解： （1）运动的相对性： 选择不同的参考系观察同一个物体的运动，观察结果可能不同。 （2）举例： ①坐在行驶的汽车里的乘客，以汽车为参考系是静止的，以地面为参考系是运动的。 ②路边的树木，以地面为参考系是静止的，以行驶的汽车为参考系是向后运动的。 ③同步卫星相对于地球是静止的（定点），相对于太阳是运动的。 （3）同一参考系下： 描述不同物体的运动时，应使用同一参考系，否则会造成混乱。 （4）“假定不动”： 参考系一旦选定，就认为它是静止的，用来判断其他物体的运动。 知识小结 概念 定义核心 关键点/条件 意义/作用 质点 忽略形状和大小，有质量的点 物体的形状和大小对研究问题的影响可忽略不计（取决于研究的问题） 简化问题，理想化模型 参考系 描述物体运动时，被选作参考的假定不动的物体或物体系 任意性（原则），方便性（实际选择）；运动描述的相对性 确定物体运动状态的标准，解决运动描述的相对性问题 例题讲解 例题一：质点的理解和判断 【典型例题1】下列关于质点的说法中，正确的是（　　） A．质点是一个理想化的模型，实际上并不存在，所以，引入这个概念没有多大的意义 B．体积很小、质量很小的物体都可以看成质点 C．不论物体的质量多大，只要物体的形状和大小对所研究的问题没有影响或影响可以忽略不计，就可以看成质点 D．只有低速运动的物体才可以看成质点，高速运动的物体不可看作质点 【变式训练1】在2025年的春晚上，有一场超炫的表演火遍了全世界。一群穿着大花袄的机器人排着队走出来，手里挥着红手绢，跳着东北秧歌。下列情况可将机器人看成质点的是（　　） A．设计行走路线时 B．进行跳舞时 C．进行抛手帕时 D．进行谢幕鞠躬时 【变式训练2】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 例题二：参考系的选择 【典型例题1】明代诗人曾写过这样一首诗：“空手把锄头，步行骑水牛；人在桥上走，桥流水不流。”其中“桥流水不流”中的“桥流”是以下列哪个物体作为参考系的（　　） A．水 B．桥 C．人 D．河岸 【变式训练1】（多选）9月3号纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利70周年阅兵式在北京天安门广场举行 参加此次阅兵的轰油 空中加油机是中国自主研制的第一款空中加油机 图为加受油机梯队保持在预对接状态，飞越天安门接受检阅 下列说法中正确的是 A．选地面为参考系，受油机是静止的 B．选加油机为参考系，受油机是静止的 C．参考系必须选静止不动的物体 D．任何物体都可以作为参考系 【变式训练2】某人坐在甲船上看到乙船在运动，那么相对河岸不可能的是（　　） A．甲船不动，乙船在运动 B．甲、乙两船以相同的速度运动 C．甲、乙两船都在运动 D．甲船运动，乙船不动 巩固练习 一、单项选择题 1．下列说法错误的是（　　） A．质点是一种理想化模型，实际上并不存在 B．参考系的选取是任意的，但选择不同的参考系同一物体运动的状态可能不同 C．平常所说的运动或静止都是相对参考系而言的 D．体积太大、质量很大的物体一定不能看作质点 2．野蜂身形很小，很难直接追踪，寻蜂爱好者根据蜂的习性，发现用白色羽毛套住蜂腰，就可以追踪野蜂，找到蜂巢。下列关于野蜂的说法正确的是（　　） A．野蜂身形体积很小，可以把它看作质点 B．观察野蜂采花时，可以把它看作质点 C．追踪野蜂回巢踪迹时可以把它看作质点 D．飞得很快的野蜂不能看作质点，飞得慢的野蜂可以看成质点 3．从一千多年前的唐代流传下来一首词：“满眼风波多闪灼，看山恰似山来迎，仔细看山山不动，是船行．”作者会有“山迎”、“船行”两种不同感觉是因为参考系分别是（　　） A．山、山 B．山、船 C．船、船 D．船、山 4．第13届全国运动会于2017年8月5日~21日在天津举行。运动会包括射箭、体操、田径、击剑等39个比赛项目。下列关于运动项目的描述正确的是（　　） A．在评判击剑运动员的比赛成绩时，运动员可视为质点 B．在双人同步跳水运动中，评判比赛成绩时，可将运动员视为质点 C．研究马拉松运动员跑步的过程，评判比赛成绩时，可将运动员视为质点 D．研究体操运动员的体操动作时，可将其视为质点 5．用物理视角来解读诗句：“飞花两岸照船红，百里榆堤半日风。卧看满天云不动，不知云与我俱东。”下列说法正确的是（　　） A．“卧看满天云不动”，以诗人为参考系，云是运动的 B．“卧看满天云不动”，以诗人为参考系，云是不动的 C．无论选择哪个参考系来观察“云”，“云”都是运动的 D．无论选择哪个参考系来观察“云”，“云”都是静止的 6．如图所示，老鹰从空中加速扑向蹲地休息的小鸡，则（　　） A．研究老鹰飞行的姿态时，可将老䳸视为质点 B．研究老鹰飞行的轨迹时，可将老鹰视为质点 C．以老鹰为参考系，小鸡是静止的 D．以地面为参考系，老鹰是静止的 7．当地时间2022年7月12日，美国国家航空航天局（NASA）正式公布了詹姆斯•韦布空间望远镜拍摄的一批全彩色照片.如图所示是史蒂芬五重星系，它是一个由4个星系组成的星系群，距离地球约3亿光年。照片中还包含着银河系内恒星，更小星点是在上百亿光年外的星系，查阅信息知太阳到银河系中心的距离约为2.6万光年。下列说法正确的是（　　） A．恒星很大，任何情况下都不能把恒星视为质点 B．在研究太阳系绕银河系中心运动时，不可以将太阳系视为质点 C．在研究星系的内部结构时，可以把星系视为质点 D．在研究史蒂芬五重星系的内部结构时，不可以将其视为质点 8．搭乘神舟十四号飞船到天宫空间站出差的刘洋等宇航员每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．核心舱和神舟载人飞船进行对接动作时，可将两者视作质点 D．观察刘洋太空授课所做的物理演示实验时，可将她视作质点 二、多项选择题 9．下列有关运动的描述中，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”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”为参考系的 D．升国旗时，观察到国旗冉冉升起，观察者是以“旗杆”为参考系的 10． 观察图中的烟和小旗，关于甲、乙两车相对于房子的运动情况，下列说法正确的是（　　） A．甲乙两车一定向左运动 B．甲乙两车一定向右运动 C．甲车可能向右运动，乙车向左运动 D．甲车可能静止，乙车向左运动 11．为了提高枪械射击时的准确率，制造时会在枪膛内壁刻有螺旋形的槽．这样，当子弹在枪管中运动时，会按照旋转的方式前进．离开枪管后，子弹的高速旋转会降低空气密度、侧风等外部环境对子弹的影响，从而提高子弹飞行的稳定性．下列关于子弹运动的说法中正确的是（　　） A．当研究子弹的旋转对子弹飞行的影响时可以把子弹看做质点 B．当研究子弹射击百米外的靶子所用的时间时可以把子弹看做质点 C．无论研究什么问题都可以把子弹看做质点 D．能否将子弹看做质点，取决于我们所研究的问题 12．甲、乙、丙三部电梯，甲中乘客看到一高楼在向下运动；乙中乘客看到甲在向下运动；丙中乘客看到甲、乙都在向上运动．这三部电梯相对地面的运动情况可能是（　　） A．甲向上，乙向上，丙向下 B．甲向下，乙向上，丙不动 C．甲向上，乙向下，丙不动 D．甲向上，乙向上，丙也向上，但比甲、乙都慢 三、解答题 13．撑竿跳高是一项非常刺激的体育运动项目。如图表示撑竿跳高运动的几个阶段：助跑、撑竿起跳、越横杆。讨论并回答下列问题，体会质点模型的建立过程。 （1）教练员针对训练录像纠正运动员的错误动作时，能否将运动员看成质点？ （2）分析运动员的助跑速度时，能否将其看成质点？ （3）分析运动员越横杆的动作时，能否将其看成质点？ 第 1 页 共 14 页 学科网（北京）股份有限公司 $$