电子课本B1101, 那个高中物理必修一里头, 第一章是运动的描述, 第一章的第1节是质点, 第1节还有参考系。
（“B1”所代表是必修一, “1”代表第一章, “01”代表第1节, 也就意味着“101”代表的乃是第一章第1节, 此为B1101说明）
第一章
运动的描述
于我们周边, 处处能够瞧见物体处于运动状态: 汽车于公路之上行进, 巨轮在海面进行航行, 飞机于那天空之中施行飞行, 树叶在进行摇动, 鸟儿于空中开展飞翔……甚至就连我们脚下的地球, 也在持续不断地进行自转、公转。
自然界当中, 物体随时间变化的空间位置, 呈现出简单且基本的一种运动形态, 被称作机械运动（）, 而在物理学范畴里, 针对物体做机械运动规律展开研究的分支, 被叫做力学（), 于力学的研究进程中, 人们不但认识了物体做机械运动的规律, 还创立了科学研究的基本方法。
这一章，我们学习机械运动的描述。
不了解运动，就不了解自然。
——亚里士多德·
第1节 质点 参考系
问题〕
生活中随处可见运动的物体，例如玩耍的孩
面对童、行驶着的汽车、翱翔着的雄鹰这般运动着的物体, 我们到底该怎样极其精准地去描述它们的运动情况呢?
物体和质点〕
当雄鹰在空中翱翔, 拍打着翅膀时, 其身体正朝着前方运动, 然而它的翅膀在朝着前方运动之际, 还在进行上下运动；当足球在绿茵场上滚动时, 它朝着前方运动之时, 仍旧在转动……由此可见, 要确切地描述物体的运动, 事实上并不是一件轻而易举的事情。
出现困难与麻烦的地方在哪里? 稍微去做一下分析便能够晓得, 这是源于任何的物体都具备一定的大小以及形状, 物体各个部分的运动状况正常情况下并非是相同的。然而, 我们有的时候着重于物体各个部分的运动, 有的时候着重于物体整体的运动。所以, 怎样去描述物体的运动得看我们所关注的问题究竟是什么。举例而言, 要是想要探究雄鹰究竟是怎样飞行的, 它翅膀的运动方式是相当重要的；可是, 要是我们仅仅在乎雄鹰从哪里挪动到了哪里, 那就不用太刻意去留意它的形状, 将它看作一个点去描述它的运动就会比较容易了。
下面我们来分析一些具体的实例，看看什么样的问题
请注意, 这里提到的亚里士多德, 也就是公元前384年诞生至公元前322年离世的那位, 是古希腊相当杰出的哲学家以及科学家, 还是形式逻辑学的开创者。在物理学范畴内, 亚里士多德觉得自然之中所有对象都持续处于运动以及变化状态。他率先给出了时间的定义, 并且认定既然运动是永恒的, 那么时间同样也是永恒的。
如下进行改写: 我们生活着的那个客观世界是具备物质属性的, 物质乃是由分子、原子等构建而成的, 我们所目睹的那些物体通通都是物质呈现出的聚集状态, 旨在阐释物质的机械的运动, 就需要去详尽描述物体的位置随着时间推移而产生变化的具体规律。
可以把物体看成一个点，什么样的问题不能把物体看成一个点。
地球是供人类居住的星球, 它围绕着太阳进行公转, 不仅如此, 它自身还在进行自转。所以, 地球各个部分到太阳的距离持续不断在发生变化。然而, 要是把地球的直径考虑进来, 其直径大约是1.3x10^4km, 这个数值还不到地球到太阳距离的万分之一, 而地球到太阳的距离约是1.5x10^8km。在针对地球公转所引发的位置变化问题做研究时, 因为地球大小而产生的运动差异极小, 所以, 能够将地球的大小以及形状忽略掉, 进而把它当作一个点来对待。
存在一些物体, 这些物体上各个点的运动差异即便不算小, 然而, 要是我们不去研究各点本身的运动差异, 而是仅仅着重关注物体整体的运动状况, 那么同样能够将该物体视作一个点。举例来说, 有列车在平直轨道上行驶着（见图1.1-1）, 尽管列车它自身的传动机构以及车轮的运动是极为复杂的, 可是高中物理所有课本贝语网校，当我们仅仅是关心列车整体的运动状况的时候, 就能够不去考虑上述各部分的运动差异这一问题, 而是用一个点所处的运动来替代整列列车的运动情况。
解析1〕于物理学里, 着重呈现其中问题的关键要素, 而不去考虑非关键要素来设立一种体现理想化的物理模式物体并赋予其成为探讨研究的对象, 这是常常会采用上的科学界研究办法呀具体运用。质点这个堪称这样理想化表征物件体示例范例就是这种办法手段的具体表现实践呀。
图1.1-1〕什么情况下列车可以视为一个点？
似乎, 于某些特定情形下, 的确能够将物体的大小以及形状予以忽略, 进而把它简化成一个具备质量的点, 这类点被称作质点, 那便是具有质量的点。另外存在一种状况, 纵使无法忽略物体的大小与形状, 然而, 物体上各个点的运动情形全然相同。从用于描述运动的视角来看, 物体上随便一点的运动完全能够体现整个物体的运动, 所以, 整个物体的运动同样能够简化为一个点的运动, 把物体的质量给予这个点, 它也就变成了一个质点。
在高中物理课里, 我们主要针对那些能够被简化成质点的物体的运动情况展开研究。正因为如此, 所以常常不存在对于“物体”以及“质点”这两个词进行区分的情况。
从先前的探讨能够明晰, 一个物体能不能被看成质点是由所要探究的问题来决定的。同一物体, 鉴于所要探究的问题存在差异, 有时能够被看成质点，有时则不可以被看成质点。
思考与讨论〕
当运动员踢足球的不同部位时, 会致使球产生不一样的运动。足球运动里常常提到的“香蕉球”, 是球于空中进行旋转, 并且整体运动径迹呈现为类似香蕉形弧线的一种运动（图1.1-2）。在对怎样才能够踢出“香蕉球”展开研究时, 是否能够把足球看成质点? 研究何种问题的时候可以把足球当作质点?
图1.1-2〕“香蕉球”示意图
参考系〕
要对物体的运动予以描述, 一般得先判定它究竟是处于运动状态还是静止状态；要是物体处于运动状态, 随后进而依需阐明其是以怎样的方式进行运动的。我们讲房屋、树木处于静止状态, 这大概率是无误的。然而, 房屋、树木正伴随地球一同运动, 这同样也是不争的事实。再举例而言, 行驶着的列车当中的乘务员与旅客在相互交流, 列车外部的人觉得他们是随列车一块儿运动的, 可他们彼此观视对方却呈现出静止之感。何以人们的认知会存在差异呢?
地球上的所有物体都处在不停的运动里, 完全静止的物体是没有的。从这个意思来讲高中物理所有课本，我们讲运动是绝对的。然而, 表述某个物体的位置依照时间改变, 却又一直是针对其他物体来说的。这就是运动的相对性。
情况是这样的, 若要对一个物体的运动予以描述的化嘛, 一开始就得挑选其他某个物体当作参考才行, 得去留意物体的位置相对于这个所谓的“其他物体”是不是会随着时间而产生变化, 以及会怎样发生变。像这种被用来当作参考的物体就被称作参考系（frame）。
当描述一个物体运动之际, 参考系能够随意去选择。然而, 选取不一样的参考系用以观察同一物体的运动, 其最终结果会存在差异。要是参考系选得恰当, 会让问题的研究变得简洁且方便。当然啦, 但凡提及运动, 都应当搞清楚是相对于哪一个参考系来说的。一般情形下, 在探讨地面上物体的运动之时, 都是以地面作为参考系的。
练习与应用〕
1.有两个处于运动状态的物体, 其中一个是被采用球拍进行击打因而产生运动的乒乓球, 另一个是当前正处于飞行过程当中的歼 - 20隐形战斗机。
请你为乒乓球, 创设这样两个问题, 一个问题里能把乒乓球看成是相关的事物, 再为战斗机, 也创设两个问题, 其中一个问题可将战斗机看成是特定的对象。
质点；另一个问题中不能把它看成质点。
2.平日里所讲的“一江春水向东流”, 是说江水相对于什么在运动, “地球的公转”, 是说地球相对于什么参考系在运动, “钟表的时针在转动”, 是说时针相对于哪一个参考系在运动, “太阳东升西落”, 是说太阳相对于什么参考系在做这样的运动?
3.往前推大概1000年的时候, 身为宋代诗人的陈与义, 在风和日丽的春日里, 坐着小船外出游玩之际, 创作了一首诗, 诗的内容是飞花两岸照船呈红色, 百里榆堤享受半日风行, 躺卧观看满天云好似静止未动, 却不知云跟自己全都在往东走在（图1.13那儿）.诗人富有艺术性地抒发了他对于运动相对性那个方面的理解意识思维, 诗里边描述了什么样物体处于运动状态呢, 它们分别是依据以。
当作参考系的是哪种物体? 对于诗人所讲的“榆堤”“云”以及“我”, 我对其运动与静止的说法, 你有没有不一样的看法?
图1.1-3〕
这个电子版本课本存在的目的, 在于给讲授物理学科的教师以及其他相关人员, 供应那种能够方便地随身携带的物理课本。
“练习与应用”参考答案
