专题 01 质点模型模型界定本模型中只针对研究对象为质点的问题或需要通过从对象中提取或简化而使问题获得解决的方法模型破解1
质点---理想模型 理想模型是为了便于研究而建立的一种高度抽象的理想客体.实际的物体都是具有多种属性的,例如固体具有一定的形状、体积和内部结构,具有一定的质量等.但是,当我们针对某种目的,从某种角度对某一物体进行研究时,有许多对研究问题没有直接关系的属性和作用却可以忽略不计.对于具有一定质量的物体,我们假设其质量集中在物体的质量中心,便抽象出质点模型.2
实际物体可以抽象为质点的条件 (i)物体的大小和形状对研究问题的影响很小,可以忽略,这时即使实际尺寸很大的物体如星球也可当质点处理,但并不是实际尺寸小就一定可以看作质点,如在研究地球对地面上物体的万有引力时可将物体看作是质点,再如乒乓球虽然小,在研究它的旋转对运动的影响时,却不能看成质点
(ii)物体上的各点运动情况都相同的,所以研究它上面某一点运动规律就可以代替整体运动情况,这种情况下物体也可当质点处理,不过是取该物体上的一点来研究,并不一定是不计物体大小,如火车过桥
(iii)转动的物体只要不要研究它的转动,也可以看成质点
例如一个乒乓球运动员发出一个弧圈球,如果另一个运动员要确定回球时拍子触球位置就不能把乒乓球看成质点,但是如果研究它在空中运动的时间仍可以把它质点
当研究物体的转动和变形运动时,虽然不能将物体整体简化为一个质点,但是,质点模型仍可发挥作用
例如,我们可将整个物体分割成许多微小部分,小到每一部分的转动和变形运动都可以忽略,因此,这一微小部分可视为质点
这样,物体就可以当作许多质点的集合体处理
这种做法的实质就是将复杂的事物分解成为若干个比较简单的事物
非质点问题中质点模型的建立(i)
提取质点若物体各部分的运动情况相同,则可在物体上适当位置取一质点,将物体的运动转化为该质点的