第1章 第2节 质点和位移（配套教参Word）-【步步高】2025-2026学年高一物理必修第一册学习笔记（鲁科版）

第2节　质点和位移

[学习目标]　1.知道质点的概念，知道质点是一种理想化的物理模型，知道把物体视为质点的条件(重点)。2.知道位移与路程的区别与联系，会分析实际问题中的位移和路程，会在一维坐标系中表示位置和位移(重难点)。3.知道矢量、标量及其区别。4.知道s-t图像的物理意义，并能根据s-t图像描述物体的位置和位移(重点)。

 一、质点

如图所示，雄鹰拍打着翅膀在空中翱翔，如果研究雄鹰从北方飞到南方的时间，是否要考虑雄鹰本身的大小和形状？如果研究雄鹰翅膀的上下振动需要考虑雄鹰本身的大小和形状吗？

答案　不需要　需要

1.质点的定义：用来代替物体的具有质量的点。质点不是(填“是”或“不是”)真实的物体，它是一种理想化的物理模型。

2.物体能视为质点的条件

(1)物体的大小、形状对研究结果没有影响或影响可以忽略时。

(2)运动的物体：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。

(3)当所研究物体的运动涉及的空间远大于物体的尺寸时。

3.质点是一种理想化模型，它忽略了物体的大小和形状等次要因素，突出了物体的质量这种主要因素，它是对实际物体的一种科学抽象。

1.当研究地球绕太阳公转时，可否把地球看成质点？研究地球的自转引起的昼夜交替等现象时，可否把地球看成质点？(已知地球直径约1.3×107 m，地球与太阳之间的距离约1.5×1011 m)

答案　可以　不可以

2.当研究运动员如何踢出“香蕉球”时，可否将足球看成质点？当研究足球在空中的运动轨迹时，可否将足球看成质点？

答案　不可以　可以

(1)只有体积很小的物体才可以看成质点，体积较大的物体不能看成质点。(　×　)

(2)质点和几何中心的点是相同的。(　×　)

(3)质量很大的物体在任何情况下都不能看成质点。(　×　)

例1　(多选)(来自教材)景海鹏和陈冬两名航天员乘坐“神舟十一号”飞船与“天宫二号”顺利完成对接，为中国航天史写下了辉煌的一页。下列几个过程中，可把“神舟十一号”飞船看成质点的是(　　)

A.飞船发射升空后，跟踪飞船运动轨迹时

B.分析飞船飞行速度时

C.与“天宫二号”对接前，调整飞船姿势时

D.控制飞船完成对接过程时

答案　AB

二、位移

如图所示，两位同学从A位置出发经相同路程分别到达B、C位置，两同学的位置变化相同吗？

答案　不相同。

1.路程：物体运动轨迹的长度。

2.位移：物理学中用来描述物体的位置变化。可以用一条从初位置指向末位置的有向线段表示。线段的长度表示位移的大小，箭头的方向表示位移的方向。

3.矢量和标量：标量只有大小，没有方向。矢量既有大小，又有方向。位移是矢量。

4.直线运动的物体可以用一维坐标系确定物体发生的位移，可用末位置坐标减去初位置坐标，即s=x2-x1。

(1)从北京到重庆与从重庆到北京的位移相同。(　×　)

(2)一个物体一段时间内的位移为零，路程也一定为零。(　×　)

(3)位移是描述直线运动的，路程是描述曲线运动的。(　×　)

(4)路程就是位移的大小。(　×　)

(5)在一维坐标系中，汽车A的位移为-3 m，汽车B的位移为2 m，则位移大小sB>sA。(　×　)

例2　如图所示，学校田径场跑道周长为400 m。校运会100 m短跑赛选用了跑道的直道部分，那么运动员们跑完全程的路程是多少？位移的大小是多少？进行800 m跑时，某运动员沿内道跑了2圈，他通过的路程是多少？位移大小是多少？

答案　见解析

解析　百米赛跑是单向直线运动，位移大小等于路程，所以均为100 m，800米比赛沿内道跑2圈，路程是800 m，位移大小是0。

例3　(2024·厦门市湖滨中学期中)某人站在楼房顶层从O点竖直向上抛出一个小球，上升的最大高度为5 m，然后落回到抛出点O下方5 m的B点，则小球在这一运动过程中通过的路程和位移分别为(规定竖直向上为正方向)(　　)

A.15 m、-5 m B.-5 m、15 m

C.5 m、-5 m D.5 m、5 m

答案　A

解析　小球上升5 m，又下降10 m到达O下方的B点，

路程为s=5 m+5 m+5 m=15 m

初位置到末位置的距离为5 m，方向竖直向下，所以位移为x=-5 m，故选A。