高中物理必修1同步讲义：第一章 运动的描述 第1节 质点 参考系和坐标系.pdf

第1节质点__参考系和坐标系

1.质点是指在研究问题时用来代替物体的有质量
的
点，是一种“理想化模型”。
2．把物体看成质点的条件：物体的大小和形状
对所研究问题的影响可以忽略。
3．参考系是为了描述物体的运动而假定为静止不
动的物体。参考系的选择是任意的。
4．坐标系可以定量地描述物体的位置及位置的变
化，可以分为一维、二维、三维坐标系。

一、物体和质点
1．机械运动
物体的空间位置随时间的变化称为机械运动。
2．质点
(1)定义：在某些情况下，可以忽略物体的大小和形状，而突出“物体具有质量”这个
要素，把它简化为一个有质量的物质点，这样的点称为质点。

图1-1-1
(2)把物体看成质点的条件
物体的大小和形状对所研究问题的影响可以忽略。
二、参考系
1．定义
在描述物体的运动时，用来做参考的物体称为参考系。

2．说明
参考系与初中阶段所学的参照物类似。
三、坐标系
1．建系目的
为了定量地描述物体的位置及其变化，需要在参考系上建立适当的坐标系。
2．建系方法

当物体沿直线运动时，往往以这条直线为x轴，在直线上规定原点、正方向和单位长
度，建立直线坐标系。
对于更复杂的运动需要建立平面坐标系或空间坐标系。

1．自主思考——判一判
(1)质点是一种对实际物体的科学抽象，是一种理想化的物理模型。(√)
(2)教室很大，一定不能看成质点。(×)
(3)参考系一定要选静止不动的物体。(×)
(4)一个物体的运动情况与参考系的选择无关。(×)
(5)选择的坐标原点不同，各点的坐标也不同。(√)
2．合作探究——议一议
(1)地球很大，乒乓球很小，是不是地球一定不能看成质点，而乒乓球一定能看成质点？
提示：都不一定，在研究地球的公转时，地球可看成质点，而研究地球的自转时，地球不
能看成质点；在研究乒乓球的轨迹时乒乓球可看成质点，而研究其旋转时不能看成质点。
(2)要比较两个物体的运动情况，是否可以选择不同的参考系？
提示：同一物体的运动，选择的参考系不同，观察的结果可能不同。要比较两个物体
的运动情况，必须选择同一参考系，选择不同的参考系研究两个物体的运动，没有意义。
(3)请分别把下面的直线坐标系、平面坐标系和空间坐标系补充完整。

图1-1-2

提示：直线坐标系未标出原点，平面直角坐标系y轴缺少单位，空间直角坐标系未画
出正方向。

对质点的理解

1．质点是用来代替物体的有质量的点，与几何中的“点”有本质的区别。
2．质点是一种理想化的物理模型，实际中并不存在，为研究问题方便，抓住主要因素
——质量，忽略次要因素——大小和形状，把物体抽象为一个点。
3．能否把物体看成质点，取决于物体的大小和形状对研究问题的影响能否忽略，而不
是物体本身的大小和形状，简而言之，取决于问题而不是物体。

1．下列关于质点的说法中，正确的是()
A．质点是一个理想化模型，实际上并不存在，所以，引入这个概念没有多大意义
B．只有体积很小的物体才能看成质点
C．凡是轻小的物体，皆可看成质点
D．如果物体的形状和大小对所研究的问题属于无关或次要因素时，即可把物体看成质点
解析：选D当物体的大小和形状对所研究的问题是次要因素时，其大小形状可以忽
略，此时可把物体看成质点。在实际中质点并不存在，它是一个理想化的模型，但引入质
点后描述物体的运动会更方便，有重要意义，故A错误，D正确。一个物体能否被看成质
点，与物体本身的大小及轻重无关，故B、C均错误。
2．(多选)关于质点，下列说法中正确的是()
A．地球不能看成质点，而原子核可以看成质点
B．研究火车通过路旁一根电线杆的时间时，火车可看成质点
C．研究乒乓球中的弧圈球时，不能把乒乓球看成质点
D．研究跳水运动员的跳水动作时，不能把运动员看成质点
解析：选CD研究地球的公转时，由于地球直径远比地球与太阳之间的距离小，可以
把地球看成质点。研究原子核的内部结构时，其形状和大小不能忽略，不能看成质点，故A
错误。研究火车通过路旁的电线杆的时间时，火车的长度不能忽略，不能看成质点，故B
错误。研究弧圈球时，乒乓球各点的运动情况不同，且不能忽略，乒乓球不能看成质点，
故C正确。运动员跳水时，若研究其完成转体和翻滚等高难度动作，则不能将运动员看成
质点，故D正确。
3．2015年9月世界斯诺克上海大师赛中，丁俊晖又有出色发挥。下列关于台球的说法
中正确的有()
A．因为台球比较小，所以一定可以把它看成质点
B．丁俊晖在击球时可以把台球看成质点
C．解说员在解说进球路线时可以把台球看成质点
D．丁俊晖在分析进球路线时可以把台球看成质点
解析：选C物体能否看成质点，要看物体的大小和形状在所研究的问题中起主要作
用还是起次要作用，故A错；丁俊晖在击球时，需要考虑球的旋转