衔接点01 质点与参考系（解析版）

衔接点01质点与参考系课程标准初中知道机械运动，能用实例说明机械运动的相对性。高中1.了解质点的含义；知道将物体抽象为质点的条件。2.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，认识物理模型在探索自然规律中的作用。3.了解参考系的概念及其对描述物体运动的意义。初中物理知识储备1．机械运动：物体的空间位置随时间的变化，是自然界中最简单、最基本的运动形态。2．物质和物体：物质由分子、原子等组成；物体是物质的聚集状态。3.参照物的概念（1）要描述一个物体是运动的还是静止的，要看选定哪个物体作为标准,被选择标准的物体叫做参照物.（2）同一个物体是运动还是静止，取决于所选的参照物．这也说明了物体的运动和静止是相对的。4.参照物的选择：（1）参照物的选定可以是任意的，运动和静止的物体都可以作为参照物，物体本身不能做参照物.判断物体是运动还是静止，有两个步骤，一看选哪个物体作为参照物，二看被判断物体与参照物之间是否发生位置变化。如果位置变化了，是运动的；如果位置没有变化，是静止的。（2）被选作参照物的物体，就假定该物体是静止的。（3）一般选地面或地面上静止的物体作为参照物。生活中一般以地面为参照物时，往往不说明。（4）描述同一物体的运动时，选择的参照物不同，结论一般不同。高中物理新知识、新模型知识点一质点1．质点：用来代替物体的有质量的点。2．把物体看成质点的条件：当物体的大小和形状对研究问题的影响可以忽略时，可以把物体看成质点。知识点二参考系1．定义：在描述物体的运动时，被选定作为参考，假定不动的物体叫作参考系。2．选取原则：描述一个物体的运动时，参考系可以任意选择。通常情况下，在讨论地面上物体的运动时，都以地面作为参考系。3．静止的相对性：自然界的一切物体都处于永恒的运动中，运动是绝对的，静止是相对的。初、高中物理衔接点1.高中物理的参考系可以简单的看成初中物理学习的参照物。同一物体的运动用不同参考系来描述存在差异。要描述物体的运动，首先就要确定参考系。另外，用不同参考系，分析物体的运动难易不同，要体会到，参考系选取得当，可以使描述的动变得简洁，易于研究。高中学生要进一步体会到运动的相对性及参考系选取对描述物体运动的重要性。2.质点是一种理想化模型。这也是步入高中的学生第一次用理想化模型的观点来思考问题，是高中物理学习需要具备的基本核心素养。3.质点概念的建立是本节的难点。质点是一个理想模型，步入高中的学生要提升建构模型的能力。质点概念的建立就是学生在高中第一次经历针对实际问题抓住主要因素忽略次要因素的科学思维方式，抽象概括出的理想化模型。4.质点概念比较抽象，同学们可以通过实例分析，在感性认识的基础上，通过实例分析，归纳结论，辨析应用，逐步理解质点的概念并掌握判断物体是否可视为质点的条件。例如：雄鹰飞翔时各部分运动情况不完全相同，因此描述它的运动十分复杂，但如果我们只关注它的整体移动情况，比如研究一段时间内雄鹰从哪里移动到了哪里，就可以把它看成一个点来研究。1.在研究“复兴号”列车由北京开往广州所用时间时，能否把列车看成质点？如果研究列车通过一座隧道的时间，能否把列车看成质点？提示在研究“复兴号”列车由北京开往广州所用时间时，不用考虑列车的长度及大小，能把列车看成质点；如果研究列车通过一座隧道的时间，需要考虑列车的长度，不能把列车看成质点。2.观察图中所展现的生活情景，回答下列问题。(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。答案(1)没变静止(2)变化运动例题1.2020年11月10日，我国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底，坐底深度10909m。“奋斗者”号照片如图所示，下列情况中“奋斗者”号一定可视为质点的是()A.估算下降总时间时B.用推进器使其转弯时C.在海沟中穿越窄缝时D.科学家在其舱内进行实验时答案A解析物体能否视为质点的条件是其大小、形状在具体的问题中能否忽略，潜水器在转弯、穿越窄缝以及科学家在其舱内进行实验时，均不能视为质点，故B、C、D错误；在估算下降总时间时，下降深度远大于潜水器的大小，潜水器可视为质点，故A正确。例题2.在平直公路上，甲以10m/s速度向东运动，甲相对自己以7m/s的速度水平向后抛出物体乙。则物体乙被抛出瞬间以下说法正确的是()A.以甲为参考系，乙以3m/s的速度远离B.以乙为参考系，甲以3m/s的速度靠近C.以地面为参考系，乙以3m/s的速度向东运动D.以地面为参考系，乙以17m/s的速度向西运动答案C解析由于甲相对自己以7m/s的速度水平向后抛出物体乙，则以甲为参考系，乙以7m/s的速度远离，以乙为参考系，甲以7m/s的速度远离，故A、B错误；由于甲以10m/s的速度向东运动，以地面为参考系，则乙以3m/s的速度向东运动，故C正确，D错误。一、单选题1．在下列体育比赛项目中，能将运动员看作质点的项目是（）A．

马拉松 B．

跳水C．

击剑 D．

体操【答案】A【解析】A．马拉松比赛中，运动员自身大小和体形对运动轨迹的影响可忽略不计，因此可以看成质点，故A正确；BCD．在跳水、击剑和体操比赛中，运动员肢体的形状和大小不能够忽略，不能看成质点，故BCD错误。故选A。2．关于参考系的选取，下列说法中错误的是（）A．描述一个物体的运动情况时，参考系是可以任意选取的B．同一物体的运动，选不同的参考系可能有不同的观察结果C．实际选取参考系时，应本着便于观测和使对运动的描述尽可能简单的原则来进行，如研究地面上的运动时，常取地面或相对于地面静止的其他物体做参考系D．参考系必须选取地面或相对于地面不动的其他物体【答案】D【解析】AD．研究一个物体的运动，必须选定参考系，但参考系是可以任意选取的（不包括本身），不一定要选取地面或相对于地面不动的其它物体，A正确，D错误；B．同一物体的运动，选不同的参考系，相对位置变化情况可能不同，故可能有不同的观察结果，B正确；C．实际选取参考系时，应本着便于观测和使对运动的描述尽可能简单的原则来进行，如在研究地面上的运动时，常取地面或相对于地面静止的其他物体做参考系，C正确。本题选择错误的，故选D。3．如图所示的瓢虫，其身上的星数（斑点数）显示了它的种类，在下列研究瓢虫的具体情形中，可将瓢虫视为质点的是（）A．研究瓢虫的转身动作 B．研究瓢虫的飞行路线C．观察瓢虫的翅膀扇动 D．记录瓢虫身上的星数【答案】B【解析】研究瓢虫的转身动作、观察瓢虫的翅膀扇动、记录瓢虫身上的星数都与瓢虫的大小形状有关，不能视为质点，研究瓢虫的飞行路线时可以将瓢虫视为质点。故选B。4．有一个“形影不离”的成语，意思是人的身体和影子分不开，形容关系密切，经常在一起。在晴天的早上，某同学在操场上跑步，下列说法正确的是（）A．以地面为参考系，影子是静止的B．以人为参考系，影子是静止的C．以人为参考系，影子是运动的D．无论以人还是地面为参考系，影子都是运动的【答案】B【解析】人和影子相对静止，所以取人为参考系，影子是静止的；取地面为参考系，人和影子都是运动的。故选B。5．飞热气球运动起源于18世纪的法国，随着球皮材料和致热燃料的普及，热气球已成为公众休闲观光和体育旅游项目。在一次观光游览中，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，甲看到丙匀速上升，丙看到乙匀速下降。那么，从地面上看，甲、乙、丙的运动情况说法正确的是（）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甲D．以上说法均不对【答案】B【解析】甲看到楼房匀速上升，说明甲相对于地匀速下降。乙看到甲匀速上升，说明乙匀速下降，而且v乙＞v甲甲看到丙匀速上升，丙看到乙匀速下降，丙可能停在空中，也可能匀速上升。甲看到丙匀速上升，丙看到乙匀速下降，丙也可能匀速下降，且v丙＜v甲故ACD错误，B正确。故选B。6．为了提高枪械射击时的准确率，制造时会在枪膛上刻上螺旋形的槽。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不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】D【解析】A．当研究子弹的旋转对子弹飞行的影响时，子弹的形状与体积对所研究的问题的影响不能忽略，此时子弹不能看做质点，A错误；B．当研究子弹射击百米外的靶子所用的时间时，子弹的形状与体积对所研究的问题的影响能够忽略，此时子弹可以看做质点，B错误；C．当子弹的形状与体积对所研究的问题的影响能够忽略，此时子弹可以看做质点，当弹的形状与体积对所研究的问题的影响不能忽略，此时子弹不能看做质点，C错误；D．根据上述可知，能否将子弹看做质点，取决于我们所研究的问题，D正确。故选D。7．2019年9月23日第七届世界军人运动会圣火在陆军英雄部队“开国大典红一师”传递。本站主题是“传承红色基因、维护世界和平”，共有20名来自陆军的火炬手参与传递。观察图中的旗帜和甲、乙两火炬手所传递的圣火火焰，关于甲、乙两火炬手相对于静止旗杆的运动情况，下列说法正确的是（旗杆和甲、乙火炬手在同一地区）（）A．甲、乙两火炬手一定向左运动B．甲、乙两火炬手一定向右运动C．甲火炬手可能运动，乙火炬手向右运动D．甲火炬手可能静止，乙火炬手向左运动【答案】D【解析】由静止旗杆上旗帜的展向可知，此地区风向即空气相对地面流动方向向左。火焰的偏向是空气相对火焰即火炬手的流动方向。甲的火焰向左，说明空气相对火焰向左流动，取向左为正方向，有解得可见要保证由于则当即甲火炬手向右运动，当即甲火炬手静止不动，或，即甲火炬手向左运动但向左运动的速度小于风速。同理，乙的火焰向右，说明空气相对火焰乙向右流动则只有即乙一定向左运动，且向左运动的速度大于风速时乙的火焰才能向右，可知甲火炬手可能向左运动，可能向右运动，也可能静止，乙火炬手一定向左运动。故选D。8．在“金星凌日”的精彩天象中，观察到太阳表面上有颗小黑影缓慢走过，持续时间达六个半小时，那便是金星，这种天文现象称为“金星凌日”，如图所示。下面说法正确的是（）A．地球在金星与太阳之间B．观测“金星凌日”时可将太阳看成质点C．以太阳为参考系，金星绕太阳一周位移不为零D．以太阳为参考系，可以认为金星是运动的【答案】D【解析】A．“金星凌日”现象的成因是光沿直线传播，当金星转到太阳和地球之间且三者在一条直线上时，金星挡住了沿直线传播的太阳光，人们看到太阳上的黑影实际上是金星，由此可知发生“金星凌日”现象时，金星在地球和太阳之间，故A错误；B．观测“金星凌日”时，如果将太阳看成质点，无法看到此现象，故B错误；C．以太阳为参考系，金星绕太阳一周起点和终点重合，位移为0，故C错误；D．以太阳为参考系，金星和太阳的位置是变化的，则可以认为金星是运动的，故D正确。故选D。二、多选题9．如图所示，热气球已成为公众休闲观光和体育旅游项目。在一次观光游览中，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，甲看到丙匀速上升，丙看到乙匀速下降。那么，从地面上看，关于甲、乙、丙的运动情况说法正确的是（）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，丙匀速下降，且v丙>v甲C．甲、乙匀速下降，v乙>v甲，丙匀速上升D．甲、乙匀速下降，v乙>v甲，丙静止【答案】CD【解析】A．甲、乙匀速下降，v乙<v甲，乙看甲是匀速下降的，A不符合题意，；B．甲、丙匀速下降，且v丙>v甲，甲看丙是匀速下降的，B不符合题意；C．甲、乙匀速下降，v乙>v甲，乙看甲匀速上升；甲匀速下降，丙匀速上升，甲看丙匀速上升；甲匀速下降，楼房静止，甲看楼房匀速上升，C符合题意；D．甲匀速下降，丙和楼房都静止，甲看楼房都匀速上升；甲、乙匀速下降，v乙>v甲，乙看甲匀速上升，D符合题意。故选CD。10．甲、乙、丙三个人各坐在一个热气球上，三个热气球或静止或沿竖直方向运动。已知甲乘坐的气球正在上升，乙看见甲静止不动，丙看见甲正在上升，则以下说法中正确的是（）A．甲将会看见地面向他扑面而来B．甲将会看见地面正在离他而去C．乙乘坐的气球正在空中静止不动D．丙乘坐的气球可能在空中静止不动【答案】BD【解析】AB．甲乘坐的气球正在上升，甲将会看见地面远他而去，故A错误，B正确；C．甲乘坐的气球正在上升，乙看见甲静止不动，甲与乙相对静止，乙与甲相同速度上升，故C错误；D．甲乘坐的气球正在上升，丙看见甲正在上升，丙乘坐的气球可能在空中静止不动可能向下运动也可能向上运动但不如甲运动的速度大，故D正确。故选BD。11．如图所示为正在航拍的四旋翼无人机。下列操作过程中不能将无人机看成质点的是（）A．调节无人机旋翼的转速 B．调整无人机在空中的姿态C．观察无人机在空中的位置 D．调整无人机上摄像机镜头的方向【答案】ABD【解析】A．调节无人机旋翼的转速时，无人机旋翼的大小和形状不能忽略不计，无人机不能看成质点，故A项错误，符合题意；B．调整无人机在空中的姿态，无人机各部分运动不同，不可以将无人机看成质点，故B项错误，符合题意；C．观察无人机在空中的位置，无人机的大小可以忽略，可以将其看成质点，故C项正确，不符合题意；D．调整无人机上摄像机镜头的方向时，无人机的大小不能忽略，不可以将其看成质点，故D项错误，符合题意。故选ABD。12．云台山是全球首批世界地质公园，青龙峡景点有“中原第一峡谷”美誉，这里气候独特，水源丰富，植被原始完整，是生态旅游的好去处，乘坐索道缆车观赏怡人的风景以外，还能感觉悬挂在高空的刺激感。对于正在乘坐索道缆车观光的某游客来说，以下说法正确的是（）A．以自己为参考系，看