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第1节质点参考系

学习目标1.体会质点模型的建构过程，了解质点的含义，知道质点是一种理想化物理模型。2.知道把物体看作质点的条件。3.了解参考系选取的必要性，知道物体运动具有相对性，会根据实际情况选定参考系。

知识点一物体和质点

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？能否把雄鹰简化成一个点？研究雄鹰的翅膀是如何拍打时，能把雄鹰简化成一个点吗？

提示没有能不能

1.机械运动：物体的位置随时间的变化。

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质量的点，这样的点叫作质点。

3.把物体看成质点的条件：物体的大小和形状可以忽略或物体上任意一点的运动完全能反映整个物体的运动。

4.质点是一种理想化模型，它忽略了物体的大小和形状这种次要因素，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，实际中并不存在(选填“存在”或“并不存在”)。

【思考】

1.人类居住的地球绕太阳公转，同时又在自转。地球到太阳的距离达1.5×108km，而地球的直径只有1.3×104km。

(1)研究地球自转时，能否将地球看成质点？为什么？

(2)研究地球公转时，能否将地球看成质点？为什么？

(3)一个物体能否看成质点是由物体本身决定的，还是由研究的问题决定的？同一物体能否看成质点的依据是什么？

提示(1)不能；看成质点就没法研究了。

(2)可以；关注整体的运动，地球大小相比地球到太阳的距离小得多。

(3)由研究的问题决定；每一点的运动能否代替整体的运动。

2.判断正误

(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1两列具有完全知识产权的中国标准动车组“复兴号”，在京沪高铁两端的北京南站和上海虹桥站发车成功。“复兴号”高度从“和谐号”的3700mm增高到4050mm，单车长度伸展到25m。下列说法正确的是()

A.“复兴号”体积太大不能看成质点；内部乘客可看成质点，因为体积小

B.“复兴号”在运行时的任何情况下都不能看成质点，因为车轮在转动

C.研究“复兴号”在弯道处有无翻车危险时，可将它看成质点

D.计算“复兴号”从北京南站到上海虹桥站的运行时间，可将它看成质点

答案D

解析当物体的大小和形状对所研究的问题没有影响时可以看作质点，所以能不能看作质点和物体的大小无关，而是和要研究的问题有关，故A错误；“复兴号”在运行时若求某段时间内位置的变化，“复兴号”的大小和形状对研究的问题没有影响，那么可以把它看作质点，故B错误；研究“复兴号”在弯道处有无翻车危险时，“复兴号”列车的形状和大小是不能忽视的，所以不能看作质点，故C错误；计算“复兴号”从北京南站到上海虹桥站的运行时间，由于不需要考虑物体的形状和大小，所以可将它看成质点，故D正确。

对质点的理解

(1)物体能否被视为质点，不是取决于物体的大小，而是看物体的形状和大小对研究问题的影响是否可以忽略。

(2)同一物体在不同的问题情境中有的可被视为质点，有的则不能被视为质点。

训练1在如图所示的女排比赛中，下列情景中的研究对象可以被视为质点的是()

A.研究比赛中运动员扣球的动作时

B.确定运动员在球场上的位置时

C.研究比赛中运动员发出的旋转球时

D.确定落在边线处的排球是否在界内时

答案B

解析研究比赛中运动员扣球的动作时，运动员的肢体动作对研究结果影响不能忽略，因此运动员不可被视为质点，但研究运动员在球场上的位置时可将运动员视为质点，A错误，B正确；在研究运动员发出的旋转球和落在边线处的排球是否在界内时，球的大小对研究结果的影响不可忽略，因此不能将排球视为质点，C、D错误。

知识点二参考系

观察图中所展现的生活情景，完成下列问题。

(1)在汽车行驶过程中，小华和司机的相对位置________(选填“变化”或“没变”)，所以说小华相对于司机是__________(选填“运动”或“静止”)的。

(2)在汽车行驶过程中，小华和小明的相对位置________(选填“变化”或“没变”)，所以说小华相对于小明是__________(选填“运动”或“静止”)的。

提示(1)没变静止(2)变化运动

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运动中，绝对静止的物体是不存在的，即运动是绝对的。

(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，这种用来作为参考的物体叫作参考系。

(2)参考系对