考试质点 参考系[核心素养·明目标]核心素养学习目标物理观念(1)了解质点的含义。(2)了解参考系的概念及其对描述物体运动的意义。科学思维(1)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。(2)结合实例，了解不同参考系中对同一运动的描述可能不同。科学探究(1)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。(2)通过对参考系的理解，体会运动的相对性和绝对性。科学态度与责任知道物理学研究的很多问题就在身边，对自然界有好奇心，具有探索的兴趣；认识物理模型在探索自然规律中的作用，明确物体的运动是否可以看作质点的方法，树立具体问题具体分析的科学态度。知识点一 物体和质点1．质点的定义：忽略物体的大小和形状，把物体简化为一个具有质量的点，这样的点称为质点。2．把物体看作质点的条件：物体的大小和形状对研究问题的影响可以忽略。3．理想化模型：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，是经常采用的一种科学研究方法． 质点是对实际物体的科学抽象，实际中并不存在，是一种理想化的模型。1：思考辨析(正确的打“√”，错误的打“×”)-11-/11
考试①②③(1)图①中研究投出的篮球运动路径时不能将篮球看成质点。(×)(2)图②中观众欣赏体操表演时不能将运动员看成质点。(√)(3)图③中研究正在吊起货物的起重机时可以将起重机看成质点。(×)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。这种用来作为参考的物体叫作参考系。2．参考系对观察结果的影响：参考系可以任意选择，但选择不同的参考系来观察同一个物体的运动，观察结果可能不同。“坐地日行八万里，巡天遥看一千河”所描述的运动各是以什么为参考系的？提示：人“坐地”而静止是以地面为参考系；“日行八万里”意思是坐在地上不动也会随地球绕地心转动八万里(地球赤道长约四万千米)，是以地心为参考系；“巡天遥看一千河”是指人在随地球绕太阳公转过程中，巡视宇宙中的万千星河，是以太阳为参考系。2：思考辨析(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)一个物体的运动情况与参考系的选取无关。(×)(2)我们说“旭日东升，日落西山”选取的参考系是地球。(√)(3)研究地面上物体的运动时，通常选地面为参考系。(√)考点1 对物体和质点的理解如图所示，雄鹰拍打着翅膀在空中翱翔，如果我们研究雄鹰从北方飞到南方的位置变化情况，雄鹰的大小和形状对所研究的问题有影响吗？能否把雄鹰当成一个点？研究雄鹰的翅膀是如何拍打时，能把雄鹰当成一个点吗？-11-/11
考试提示：研究雄鹰从北方飞到南方的位置变化，它的大小和形状对所研究问题的影响可以忽略，可以把雄鹰看成一个点来描述它的运动；研究雄鹰的翅膀如何拍打时，雄鹰的翅膀在运动过程中各点的运动情况不同，若把雄鹰当成一个点，我们无法研究雄鹰翅膀的运动情况，因此不能把雄鹰看成一个点。1．对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作质点的条件质点与几何中的“点”的区别质点是对实际物体进行科学抽象的模型，有质量，只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．理想化模型(1)“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。(2)“理想化模型”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“物理模型”。(3)“理想化模型”是在一定程度和X围内对客观存在的复杂事物的一种近似反映，是物理学中经常采用的一种研究方法。【典例1】 如图所示的物体或人，在各选项的研究情境中可以看成质点的是( )甲 乙 丙 丁A．甲图是高速列车，在研究进站列车的各节车厢停靠位置时B．乙图是绕地球运动的“北斗”导航卫星，在研究卫星运行周期时C．丙图是单杠比赛中的体操运动员，评委在评判他的技术动作时-11-/11
考试D．丁图是正在演出的芭蕾舞演员，观众在欣赏他们的舞蹈表演时思路点拨：判断物体能否看成质点，首先看题目研究的问题是什么，然后看物体的大小和形状对所研究的问题有无影响或影响是否可以忽略不计。B [研究进站列车的各节车厢停靠位置时，列车的大小不可以忽略，不能把列车看作质点，A错误；研究绕地球运动的“北斗”导航卫星的运行周期时，卫星的大小可以忽略不计，可以把卫星看作质点，B正确；研究体操运动员的动作时，运动员的形状、大小不能忽略，故不能看成质点，C错误；观众在欣赏芭蕾舞演员的舞蹈表演时，演员的形状、大小不能忽略，故不能看成质点，D错误。]假设法判断物体能否当作质点(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、大小被忽略，成了一个有质量的“点”。(3)思考所要研究的问题，所进行的观察是否受影响。若受影响，物体不能被当作质点；若不受影响，物体就能被当作质点。1．(2020·某某高级中学高一月考)如图所示为“神舟十一号”的发射过程图示。下列过程中，地面控制人员能够将“神舟十一号”看成质点的是( )A．太阳帆板展开过程B．与“天宫二号”对接的过程C．轨道修正过程D．测量“神舟十一号”与“天宫二号”对接后环绕地球飞行的周期D [在太阳帆板展开过程中，“神舟十一号”-11-/11
考试的大小和形状不能忽略，不能看成质点，A项错误；与“天宫二号”对接的过程中，“神舟十一号”的大小和形状不能忽略，不能看成质点，B项错误；在轨道修正的过程中，要考虑到飞船的形状，“神舟十一号”的大小和形状不能忽略，不能看成质点，C项错误；由于“神舟十一号”与“天宫二号”组合体与其环绕地球运动的轨迹而言长度可以忽略，因此测量“神舟十一号”与“天宫二号”对接后环绕地球飞行的周期时，可以将它们看成质点，D项正确。]考点2 参考系的确定和应用下雨天，地面观察者看到雨滴竖直下落，坐在匀速行驶的车厢里的乘客看到的雨滴却是斜向后方的(如图所示)。原因为何？请谈谈你的看法。提示：这是因为选取的参考系不同，以地面为参考系时，看到雨滴是竖直下落的；以匀速行驶的车厢为参考系时，看到的雨滴是斜向后方运动的。1．选取参考系的意义要描述一个物体的运动，首先必须选好参考系，只有选定参考系后，才能确定物体的位置、研究物体的运动。2．参考系的选取原则(1)参考系的选取是任意的。在实际问题中，参考系的选择应以观测方便和使运动的描述尽可能简单为基本原则。(2)研究地面上物体的运动时，一般情况下选择地面或地面上静止不动的物体为参考系，此时参考系可以省略不写。(3)要比较不同物体的运动情况时，必须选择同一个参考系。3．参考系的四性-11-/11
考试名师点睛：(1)物体一旦被选为参考系，就意味着你站在这个物体上去观察其他物体。(2)由于运动的相对性，凡是提到物体的运动，都应该明确它是相对于哪个参考系而言的。(3)不做特别说明的情况下，一般选取地面为参考系。 参考系的选取与应用【典例2】 (2020·某某眉山高一上期末)万众瞩目的庆祝中华人民某某国成立70周年阅兵式上，受阅方队军容严整、精神抖擞，依次通过天安门，接受祖国和人民的检阅，出色地完成了受阅任务。如图为战旗方队以同一速度通过天安门广场时的精彩场面，在此过程中，下列说法正确的是( )A．以战旗旗杆为参考系，战旗方队车辆是静止的B．以战旗方队车辆为参考系，天安门城楼是静止的C．以该方队的领队车辆为参考系，该方队的其他车辆是运动的D．以地面为参考系，战旗是静止的A [以战旗旗杆为参考系，战旗方队车辆是静止的，选项A正确；以战旗方队车辆为参考系，天安门城楼是运动的，选项B错误；以该方队的领队车辆为参考系，该方队的其他车辆是静止的，选项C错误；以地面为参考系，战旗是运动的，选项D错误。]-11-/11
考试判断参考系的两种方法 运动的相对性【典例3】 (多选)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，丙看到乙匀速下降。那么，从地面上看，甲、乙、丙三人的运动情况可能是( )A．甲、乙匀速下降，v乙>v甲，丙停在空中B．甲、乙匀速下降，v乙>v甲，丙匀速上升C．甲、乙匀速下降，v乙>v甲，丙匀速下降，且v丙>v乙D．甲、乙匀速下降，v乙>v甲，丙匀速下降，且v丙v甲。丙看到乙匀速下降，丙可能停在空中，也可能向上匀速运动，或者是丙也匀速下降，只不过下降速度小于乙的速度，故A、B、D正确。]2．下列有关运动的描述中，参考系的选取符合描述的是( )A．“地球的公转”是以“地球”为参考系的B．“太阳东升西落”是以“太阳”为参考系的C．“一江春水向东流”是以“春水”为参考系的D．升国旗时，观察到国旗冉冉升起，观察者是以“地面”为参考系的-11-/11
考试D [研究“地球的公转”，是以“太阳”为参考系的，A错误；“太阳的东升西落”，是以“地球”为参考系的，B错误；“一江春水向东流”是以“河岸”为参考系的，C错误；升国旗时，观察到国旗冉冉升起，观察者是以“地面”为参考系的，D正确。]3．钓鱼岛群岛自古以来就是中国领土，其附近海域是我国渔民祖祖辈辈传统的谋生渔场。9月16日12时休渔结束，我国派出海监编队到钓鱼岛海域护渔。如图，中国海监46船(甲)和中国海监49船(乙)在钓鱼岛领海内开展例行维权巡航。甲、乙两船并排行驶，甲船上的船员看见钓鱼岛向东移，乙船上的船员发现甲船没有动。如果以钓鱼岛为参照物，上述事实说明( )A．甲船向西运动，乙船不动B．乙船向西运动，甲船不动C．甲船向西运动，乙船向东运动D．甲、乙两船以相等的速度都向西运动D [甲船上的船员看见的鱼岛向东移，以钓鱼岛为参照物，甲船向西运动；乙船上的船员发现甲船没有动，则甲、乙两船的速度、行驶的方向应该是一样的，即甲、乙两船以相等的速度都向西运动，D正确。]1．(多选)如图所示为正在航拍的四旋翼无人飞机。下列过程中不能将无人飞机看作质点的是( )A．调节飞机旋翼的转速B．调整飞机在空中的姿态-11-/11
考试C．观察飞机在空中的位置D．调整飞机上摄像机镜头的方向ABD [调节飞机旋翼的转速时，飞机旋翼的大小和形状不能忽略不计，不能看作质点；调整飞机在空中的姿态，飞机各部分运动不同，不可以将飞机看作质点；观察飞机在空中的位置，飞机的大小可以忽略；调整飞机上摄像机镜头的方向时，飞机的大小不能忽略。故选A、B、D。]2．“神舟十一号”飞船与“天宫二号”空间实验室自动交会对接成功，如图所示。这标志着我国向建成空间站的目标又往前迈进了一大步，并为最终实现在2022年前后完成载人空间站的全部建设奠定了基础。根据以上信息，下列说法正确的是( )A．“神舟十一号”飞船与“天宫二号”实验室对接的过程，可将它们视为质点B．对接成功后，以“天宫二号”为参考系，“神舟十一号”飞船是运动的C．对接成功后，以地球为参考系，整个空间实验室是静止的D．载人空间站建成后，研究空间站绕地球飞行的时间时，可将空间站视为质点D [在交会对接的过程中，对“神舟十一号”和“天宫二号”的姿态调整，涉及转动，所以不能将“神舟十一号”和“天宫二号”看成质点，故A错误；对接成功后，“神舟十一号”与“天宫二号”运动情况相同，是相对静止的，故B错误；对接成功后，以地球为参考系，整个空间实验室绕地球转动，相对地球是运动的，故C错误；研究空间站绕地球飞行的时间时，空间站的形状和大小可以忽略，可视为质点，故D正确。]3．如图所示，从沿水平直线匀速飞行的飞机上落下一个物体，地面上的人看到物体是沿曲线下落的，飞机上的人看到物体是沿直线竖直下落的。关于上述观察结果所对应的参考系，下列说法正确的是( )-11-/11
考试A．二者都以飞机为参考系B．二者都以地面为参考系C．地面上的人以飞机为参考系，飞机上的人以地面为参考系D．地面上的人以地面为参考系，飞机上的人以飞机为参考系D [地面上的人看到物体是沿曲线下落的，是以地面为参考系的，飞机上的人看到物体是沿直线竖直下落的，是以飞机为参考系的，选项D正确。]4．情境：“歼20”战机的使用寿命成功地突破了10000小时的大关，反超了美军F22战斗机的使用寿命。问题：(1)在“歼20”战机超强度训练飞行使用寿命成功突破10000小时的过程中，举例说明“歼20”看作质点与不能看作质点的情况。(2)在多架“歼20”战机组成编队，保持队形进行飞行训练的过程中，其运动状态如何？[解析] (1)如果研究“歼20”的飞行路径和最大作战半径，其大小和形状可以忽略，此时可以看作质点；如果研究其飞行姿态，则不能看作质点。(2)以地面为参考系，“歼20”编队是运动的；以编队中任意一架“歼20”战机为参考系，其他战机是静止的。[答案] 见解析回归本节知识，自我完成以下问题：1．物体看成质点的条件是什么？-11-/11
考试提示：物体的大小和形状对研究问题的影响可以忽略。2．实际物体视为质点情况为哪几种？提示：(1)物体的大小，形状可以忽略时。(2)物体的转动在所研究的问题中不起主要作用时。(3)研究平动物体的运动情况时。(4)题目中有特殊说明的物体。3．参考系的选取有什么要求？判断能做为参考系有哪两种方法？提示：(1)①在实际问题中，以对研究对象的观测、描述及运算方便为原则选择参考系。②研究地面上物体的运动时，一般情况下选择地面或地面上静止不动的物体为参考系。③比较不同物体的运动情况时，必须选择同一参考系。(2)静物法和假设法。-11-/11
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