1.1质点 参考系 讲义-2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

本高中物理讲义聚焦“质点、参考系”核心知识点，从机械运动的描述需求出发，通过机器人跑步姿势与比赛时间的情景对比，建立质点理想化模型，明确其条件与意义，再引入参考系概念，阐述运动描述的标准与相对性，构建运动描述的基础学习支架。 资料以情景化导入和实例分析为特色，如用地球公转自转辨析质点条件，结合全运会、阅兵飞机编队及“两岸猿声”诗句理解参考系，渗透科学思维中的模型建构与物理观念中的运动相对性。课中助力教师突破难点，课后通过分层例题与高考真题，帮助学生巩固知识，查漏补缺。

第一章 运动的描述 1.1 质点、参考系 · 导入 物理学的创立从研究运动开始，描述物体的运动—运动学，研究力和运动的关系—动力学，必修一主要研究这两大板块。那么什么是机械运动？ 生活中随处可见运动的物体，例如玩耍的孩童、行驶的汽车、翱翔的雄鹰……对于这些运动的物体，我们如何准确地描述它们的运动呢？ · 知识点对点 知识一 质点☆☆ 项目 内容 情景举例 任何物体都有一定的大小和形状，物体各部分的运动情况一般说来并不一样。直线运动，平面运动，空间运动。不过有时候我们关注的是部分运动，有时候关注的是整体运动。 机器人可以跑马拉松了，研究机器人跑步姿势动作时，机器人的形状大小会有影响吗？测算机器人马拉松比赛的时间时，机器人的形状大小会有影响吗？ 答：前者有影响，后者无影响，那么后者可看作“点”的运动。 图1.1-1 定义 把物体简化为一个具有质量的点，这样的点叫作质点（mass point）。 条件 （1）当物体的大小与形状在研究的问题中可忽略不计时，可看成质点。 （2）物体上各点的运动情况完全相同，也可看成质点。 理解 是否可以看做质点与物体本身体积大小，质量多少和运动快慢无关 意义 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。 练习 研究地球公转时可不可以看成质点，研究地球自转时呢？ 答：研究地球公转时，地球本身的大小和形状是次要因素可忽略。可看成质点。 研究地球自转时，地球本身的大小和形状不可忽略。不能看成质点。 注意 （1）我们生活的客观世界是物质的，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。研究机械运动，需要描述物体位置随时间变化的规律。 （2）高中物理课中，我们主要研究哪些能够简化为质点的物体的运动，所以常常不区分“物体”和“质点”两个词。 · 例题 考点：机械运动 1．（2025秋•揭阳期末）·【易】下列不属于机械运动的是（　　） A．蚂蚁在树叶上爬行 B．煤燃烧的过程 C．划龙舟比赛 D．流星划过夜空 考点：质点（共2小题） 2．（2025秋•汕尾期末）·【较易】第十五届全国运动会于2025年11月9日在广州隆重开幕，体育运动中蕴含丰富的物理知识，关于其中的质点模型，下列说法正确的是（　　） A．与乒乓球相比，篮球不能被当作质点 B．自行车起步时速度较小，不能将其当作质点 C．羽毛球飞行时空气阻力影响较大，不能将其当作质点 D．研究乒乓球的旋转对其运动轨迹的影响时，不能将其当作质点 知识二 参考系☆ 项目 内容 情景举例 要描述物体的运动时，通常要判断它是运动的还是静止的，例如描述一颗大树是运动的还是静止的，甲同学说大树是静止的，乙同学说大树是随着地球一起运动的，为什么会看法不同？角度不同，看到的世界不同，这是因为选择参照的标准不同，我们知道，自然界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，也就是说运动时绝对的，静止是相对的。于是为了描述物体的运动我们还要引入一个新物理量。 定义 首先要选定某个其他物体作为参考，这种用来作为参考的物体叫作参考系（reference frame）。 选择原则 参考系的选择是任意的。为研究和描述简便为原则，通常以地面为参考系。 惯性参考系 指以地面或相对地面静止或相对地面做匀速运动的物体为参照的参考系。 注意 选取不同参考系对同一运动的描述一般是不同的。 在比较两个物体的运动时，应选同一参考系。 不可选研究对象本身作为参考系。 · 例题 考点：参考系及其选取原则（共2小题） 3．（2025秋•汕头期末）·【易】下列关于质点和参考系的说法正确的是（　　） A．研究运动员跳水时的动作细节时，运动员可以看成质点 B．研究地球绕太阳公转的周期时，地球可以看成质点 C．参考系必须选择静止不动的物体 D．选择不同的参考系，同一物体的运动状态描述一定不同 4．（2025秋•信宜市月考）·【易】关于参考系的选择，以下说法中正确的是（　　） A．参考系必须选择静止不动的物体 B．任何物体都可以被选作参考系 C．参考系就是不动的物体 D．参考系必须是和地面连在一起的物体 考点：根据运动的描述判断所选取的参考系（共2小题） 5．（2025秋•南海区校级月考）·【易】下列关于质点和参考系的说法中，一定正确的是（　　） A．警察利用人工智能技术通过识别人走路的姿态来判断某人是否为需要找的犯罪嫌疑人时，可以把人当作质点考虑 B．学校领导在教室外通过表面观察发现某同学正在打瞌睡时，该同学被当作质点；领导记录下该同学的位置并通报给班主任时，该同学也被当作质点 C．某同学在下班高峰期的公交车上，突然发现汽车正在后退（溜车），但当他慌忙提醒司机时，司机却告诉他车辆在正常向前行驶，该同学是以地面为参考系发现汽车在后退的 D．某同学在雨中（当时完全没有刮风）沿一条笔直的公路狂奔，发现雨滴的轨迹是倾斜的，他是以自己为参考系得到的结果 6．（2025•广东学业考试）·【较易】李白的诗句：“两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山。”描述轻舟运动所选择的参考系是（　　） A．万重山 B．轻舟 C．轻舟上的人 考点：根据选取的参考系判断物体的运动（共2小题） 7．（2025秋•广州月考）·【易】2025年9月3日，纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年大会在北京隆重举行。图为中国人民解放军空军航空兵八一飞行表演队一架歼﹣10SY表演机、6架歼﹣10C表演机组成的教练机梯队飞过天坛上空，梯队飞过天安门上空时，梯队编队队形不变，下列说法正确的是（　　） A．以歼﹣10SY为参考系，歼﹣10C是运动的 B．以歼﹣10C的某一架表演机为参考系，歼﹣10SY是运动的 C．以天安门为参考系，歼﹣10C是运动的 D．以天安门上的观众为参考系，歼﹣10SY是静止的 8．（2025秋•增城区期中）·【易】2025年9月3日，纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年大会在北京隆重举行。阅兵式中，中国飞机梯队精彩亮相，展现了中国空军的强大实力。在某次彩排中，甲、乙两架飞机以相同的速度由东向西飞行。若以甲飞机驾驶员为参考系，则（　　） A．甲飞机是运动的 B．乙飞机上的驾驶员是静止的 C．观礼台是静止的 D．乙飞机是运动的 小结 · 1.1质点 参考系 · 一、质点 · 1.定义：把物体简化为一个具有质量的点，这样的点叫作质点（mass point）。 · 2.条件： · （1）当物体的大小与形状在研究的问题中可忽略不计。 · （2）物体上各点的运动情况完全相同。 · 3.意义 · 二、参考系 · 1.定义：首先要选定某个其他物体作为参考，这种用来作为参考的物体叫作参考系（reference frame）。 · 2.选取原则：任意的，通常以地面为参考系。 · 近三年高考真题 考点：质点（共4小题） 1．（2026•广西）·【易】下列情况中，平陆运河中的船可以忽略大小与形状看作质点的是（　　） A．过船闸口时 B．掉转船头时 C．以10km/h的平均速率行驶时 D．躲避暗礁时 2．（2026•浙江）·【较易】下列问题中，图示物体可看成质点的是（　　） A．研究图甲中“四川舰”的航行路径 B．研究图乙中“歼﹣35”战斗机的飞行姿态 C．研究图丙中“神舟二十二号”载人飞船与空间站的对接方式 D．研究图丁中“蛟龙号”潜水器完成任务出水后调整方位回舱过程 3．（2025•浙江）·【较易】我国水下载缆机器人如图所示，具有“搜寻一挖沟一敷埋”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 4．（2024•浙江）·【易】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（　　） 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 第 2 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 第一章 运动的描述 1.1 质点、参考系 · 导入 物理学的创立从研究运动开始，描述物体的运动—运动学，研究力和运动的关系—动力学，必修一主要研究这两大板块。那么什么是机械运动？ 答：物体的空间位置随时间的变化，是自然界最基本，最简单的运动形式叫做机械运动。 生活中随处可见运动的物体，例如玩耍的孩童、行驶的汽车、翱翔的雄鹰……对于这些运动的物体，我们如何准确地描述它们的运动呢？ 答：先明确研究对象，再具体分析。 · 知识点对点 知识一 质点☆☆ 项目 内容 情景举例 任何物体都有一定的大小和形状，物体各部分的运动情况一般说来并不一样。直线运动，平面运动，空间运动。不过有时候我们关注的是部分运动，有时候关注的是整体运动。 机器人可以跑马拉松了，研究机器人跑步姿势动作时，机器人的形状大小会有影响吗？测算机器人马拉松比赛的时间时，机器人的形状大小会有影响吗？ 答：前者有影响，后者无影响，那么后者可看作“点”的运动。 图1.1-1 定义 把物体简化为一个具有质量的点，这样的点叫作质点（mass point）。 条件 （1）当物体的大小与形状在研究的问题中可忽略不计时，可看成质点。 （2）物体上各点的运动情况完全相同，也可看成质点。 理解 是否可以看做质点与物体本身体积大小，质量多少和运动快慢无关 意义 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。 练习 研究地球公转时可不可以看成质点，研究地球自转时呢？ 答：研究地球公转时，地球本身的大小和形状是次要因素可忽略。可看成质点。 研究地球自转时，地球本身的大小和形状不可忽略。不能看成质点。 注意 （1）我们生活的客观世界是物质的，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。研究机械运动，需要描述物体位置随时间变化的规律。 （2）高中物理课中，我们主要研究哪些能够简化为质点的物体的运动，所以常常不区分“物体”和“质点”两个词。 · 例题 考点：机械运动 1．（2025秋•揭阳期末）·【易】下列不属于机械运动的是（　　） A．蚂蚁在树叶上爬行 B．煤燃烧的过程 C．划龙舟比赛 D．流星划过夜空 【答案】B 【解答】解：A．蚂蚁的爬行，蚂蚁的位置在发生变化，所以蚂蚁的爬行属于机械运动，故A错误； B．煤燃烧的过程是化学转化为内能的过程，不涉及物体位置的变化，不是机械运动，故B正确； C．划龙舟比赛，龙舟的位置在发生变化，所以划龙舟比赛属于机械运动，故C错误； D．流星划过夜空，是流星相对于地球位置发生了变化，是宏观物体相对于地球做机械运动，故D错误。 故选：B。 考点：质点 2．（2025秋•汕尾期末）·【较易】第十五届全国运动会于2025年11月9日在广州隆重开幕，体育运动中蕴含丰富的物理知识，关于其中的质点模型，下列说法正确的是（　　） A．与乒乓球相比，篮球不能被当作质点 B．自行车起步时速度较小，不能将其当作质点 C．羽毛球飞行时空气阻力影响较大，不能将其当作质点 D．研究乒乓球的旋转对其运动轨迹的影响时，不能将其当作质点 【答案】D 【解答】解：A.物体能否视为质点，取决于研究的问题，而非物体本身的大小，例如，研究篮球从球场一端到另一端的运动轨迹时，篮球可以被视为质点，故A错误； B.物体能否视为质点，与速度大小无关。例如，研究自行车在公路上的运动轨迹时，自行车可以被视为质点，故B错误； C.物体能否视为质点，与空气阻力的影响大小无关。例如，研究羽毛球从球场一端到另一端的运动轨迹时，羽毛球可以被视为质点，故C错误； D.研究乒乓球的旋转对其运动轨迹的影响时，乒乓球的大小和形状是关键因素，不能忽略，因此不能将其当作质点，故D正确。 故选：D。 知识二 参考系☆ 项目 内容 情景举例 要描述物体的运动时，通常要判断它是运动的还是静止的，例如描述一颗大树是运动的还是静止的，甲同学说大树是静止的，乙同学说大树是随着地球一起运动的，为什么会看法不同？角度不同，看到的世界不同，这是因为选择参照的标准不同，我们知道，自然界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，也就是说运动时绝对的，静止是相对的。于是为了描述物体的运动我们还要引入一个新物理量。 定义 首先要选定某个其他物体作为参考，这种用来作为参考的物体叫作参考系（reference frame）。 选择原则 参考系的选择是任意的。为研究和描述简便为原则，通常以地面为参考系。 惯性参考系 指以地面或相对地面静止或相对地面做匀速运动的物体为参照的参考系。 注意 选取不同参考系对同一运动的描述一般是不同的。 在比较两个物体的运动时，应选同一参考系。 不可选研究对象本身作为参考系。 · 例题 考点：参考系及其选取原则（共2小题） 3．（2025秋•汕头期末）·【易】下列关于质点和参考系的说法正确的是（　　） A．研究运动员跳水时的动作细节时，运动员可以看成质点 B．研究地球绕太阳公转的周期时，地球可以看成质点 C．参考系必须选择静止不动的物体 D．选择不同的参考系，同一物体的运动状态描述一定不同 【答案】B 【解答】解：A．研究运动员跳水时的动作细节时，需要仔细观察各种动作，不能看作质点，故A错误； B．研究地球绕太阳公转的周期时，不需要考虑地球本身的大小和形状，所以地球可以看成质点，故B正确； C．参考系的选择是任意的，既可以是静止的物体，也可以是运动的物体，故C错误； D．选择不同的参考系，同一物体的运动状态描述可能相同，故D错误。 故选：B。 4．（2025秋•信宜市月考）·【易】关于参考系的选择，以下说法中正确的是（　　） A．参考系必须选择静止不动的物体 B．任何物体都可以被选作参考系 C．参考系就是不动的物体 D．参考系必须是和地面连在一起的物体 【答案】B 【解答】解：参考系是在描述物体的运动时，被选定作为参考、假定为不动的其他物体。被选为参考系的物体可以是静止的也可以是运动的，所以B正确。 故选：B。 考点：根据运动的描述判断所选取的参考系（共2小题） 5．（2025秋•南海区校级月考）·【易】下列关于质点和参考系的说法中，一定正确的是（　　） A．警察利用人工智能技术通过识别人走路的姿态来判断某人是否为需要找的犯罪嫌疑人时，可以把人当作质点考虑 B．学校领导在教室外通过表面观察发现某同学正在打瞌睡时，该同学被当作质点；领导记录下该同学的位置并通报给班主任时，该同学也被当作质点 C．某同学在下班高峰期的公交车上，突然发现汽车正在后退（溜车），但当他慌忙提醒司机时，司机却告诉他车辆在正常向前行驶，该同学是以地面为参考系发现汽车在后退的 D．某同学在雨中（当时完全没有刮风）沿一条笔直的公路狂奔，发现雨滴的轨迹是倾斜的，他是以自己为参考系得到的结果 【答案】D 【解答】解：A．当物体的形状和大小对于所研究的问题可忽略不计时，可把物体看作质点；警察识别人走路的姿态需分析身体各部位动作（如手臂摆动、腿部运动），此时人的形状和动作细节不可忽略，不能视为质点，故A错误； B．观察打瞌睡需关注身体姿态（如低头、闭眼等细节），此时同学不能被当作质点，而记录位置时只需位置信息，可视为质点，故B错误； C．若同学以地面为参考系，车辆实际向前行驶时，他不会认为车在后退。他感觉“溜车”可能是以周围移动的车辆或物体为参考系（如旁边车辆前进导致相对后退），而非地面，故C错误； D．无风时，以地面为参考系，雨滴竖直下落，同学奔跑时以自己为参考系，雨滴会因相对运动呈现倾斜轨迹（如向前跑时雨滴轨迹向后倾斜），故D正确。 故选：D。 6．（2025•广东学业考试）·【较易】李白的诗句：“两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山。”描述轻舟运动所选择的参考系是（　　） A．万重山 B．轻舟 C．轻舟上的人 【答案】A 【解答】解：根据诗句可知轻舟相对万重山运动，描述轻舟运动所选择的参考系是万重山，故A正确，BCD错误。 故选：A。 考点：根据选取的参考系判断物体的运动（共2小题） 7．（2025秋•广州月考）·【易】2025年9月3日，纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年大会在北京隆重举行。图为中国人民解放军空军航空兵八一飞行表演队一架歼﹣10SY表演机、6架歼﹣10C表演机组成的教练机梯队飞过天坛上空，梯队飞过天安门上空时，梯队编队队形不变，下列说法正确的是（　　） A．以歼﹣10SY为参考系，歼﹣10C是运动的 B．以歼﹣10C的某一架表演机为参考系，歼﹣10SY是运动的 C．以天安门为参考系，歼﹣10C是运动的 D．以天安门上的观众为参考系，歼﹣10SY是静止的 【答案】C 【解答】解：AB．歼﹣10SY与歼﹣10C组成的梯队飞过天安门上空时，梯队编队队形不变，说明歼﹣10SY与歼﹣10C的速度相同，则歼﹣10SY与歼﹣10C之间是相对静止的，故AB错误； CD．以天安门或者天安门上的观众为参考系，歼﹣10C、歼﹣10SY都是运动的，故C正确，D错误。 故选：C。 8．（2025秋•增城区期中）·【易】2025年9月3日，纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年大会在北京隆重举行。阅兵式中，中国飞机梯队精彩亮相，展现了中国空军的强大实力。在某次彩排中，甲、乙两架飞机以相同的速度由东向西飞行。若以甲飞机驾驶员为参考系，则（　　） A．甲飞机是运动的 B．乙飞机上的驾驶员是静止的 C．观礼台是静止的 D．乙飞机是运动的 【答案】B 【解答】解：A．以甲飞机驾驶员为参考系，甲飞机是静止的，故A错误； BD．因为甲、乙两架飞机以相同的速度由东向西飞行，以甲飞机驾驶员为参考系，乙飞机及乙飞机上的驾驶员均是静止的，故B正确，D错误； C．因为甲、乙两架飞机以相同的速度由东向西飞行，以甲飞机驾驶员为参考系，观礼台是向东运动的，故C错误。 故选：B。 小结 · 1.1质点 参考系 · 一、质点 · 1.定义：把物体简化为一个具有质量的点，这样的点叫作质点（mass point）。 · 2.条件： · （1）当物体的大小与形状在研究的问题中可忽略不计。 · （2）物体上各点的运动情况完全相同。 · 3.意义 · 二、参考系 · 1.定义：首先要选定某个其他物体作为参考，这种用来作为参考的物体叫作参考系（reference frame）。 · 2.选取原则：任意的，通常以地面为参考系。 · 近三年高考真题 考点：质点（共4小题） 1．（2026•广西）·【易】下列情况中，平陆运河中的船可以忽略大小与形状看作质点的是（　　） A．过船闸口时 B．掉转船头时 C．以10km/h的平均速率行驶时 D．躲避暗礁时 【答案】C 【解答】解：A、过船闸口时，需考虑船的长度、宽度与闸口的匹配关系，船的大小形状不可忽略，故A错误； B、掉转船头时，研究的是船的姿态转动，船的形状、大小不可忽略，故B错误； C、研究船以10km/h的平均速率行驶时，船的形状、大小对平均速率没有影响，可以忽略，故C正确； D、躲避暗礁时，需考虑船的大小、各部位位置以避免触礁，大小形状不可忽略，故D错误。 故选：C。 2．（2026•浙江）·【较易】下列问题中，图示物体可看成质点的是（　　） A．研究图甲中“四川舰”的航行路径 B．研究图乙中“歼﹣35”战斗机的飞行姿态 C．研究图丙中“神舟二十二号”载人飞船与空间站的对接方式 D．研究图丁中“蛟龙号”潜水器完成任务出水后调整方位回舱过程 【答案】A 【解答】解：A、研究图甲中“四川舰”的航行路径时，舰艇的大小对于航行路径来说可以忽略不记，因此可以看成质点，故A正确； B、研究图乙中“歼﹣35”战斗机的飞行姿态时，不能看成质点，若看成质点，就没有姿态了，故B错误； C、研究图丙中“神舟二十二号”载人飞船与空间站的对接方式时，需要调整相对位置和姿态，形状和大小均不能忽略，因此不能看成质点，故C错误； D、研究图丁中“蛟龙号”潜水器完成任务出水后调整方位回舱过程时，需要调整潜水器方位使其回舱，这时形状和大小均不能忽略，因此不能看成质点，故D错误。 故选：A。 3．（2025•浙江）·【较易】我国水下载缆机器人如图所示，具有“搜寻一挖沟一敷埋”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 【解答】解：ABD：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，故ABD错误 C：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C正确。 故选：C。 4．（2024•浙江）·【易】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（　　） 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 【答案】C 【解答】解：A．研究入水动作时，运动员的形状和体积对所研究问题的影响不能够忽略，此时运动员不能够看为质点，故A错误； B．研究空中转体姿态时，运动员的形状和体积对所研究问题的影响不能够忽略，此时运动员不能够看为质点，故B错误； C．研究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，此时运动员能够看为质点，故C正确； D．研究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，此时运动员不能够看为质点，故D错误。 故选：C。 第 2 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 $