質點并不是一開始就有的，1666年，牛頓在計算地球對其附近物體吸引力時，不知道按照哪種方式計算，是按地球表面到物體的距離計算，還是按地球中心到物體的距離計算？他通過實驗驗證和計算發現，以地心到物體的距離計算與實驗數據最接近，“地球對其附近物體的引力恰如質量全部集中在地心時一樣”。

牛頓

胡克在給牛頓證明星行星沿橢圓軌道運動時。胡克在信中寫道“困難在于太陽和行星都是廣袤物體，然而在理論上不得不把它們的質量看作好像是集中在它們各自的中心點來處理”，可見牛頓和胡克研究物體運動時的處理方法是一緻的。1684年，在英國特地有人設立獎項來解決這一難題。1685年，牛頓證明了：兩個球之間的吸引力與假設每一個球的質量都集中于中心時是相同的，1686年，牛頓的著作《自然哲學的數學原理》發行，在書中牛頓提出了著名的萬有引力定律。至此，經過差不多20年時間，科學界引入了一個新的物理量——質點。

《自然哲學的數學原理》

質點是一個有質量的點，是物理學的一個理想化模型，實際上并不存在。在物體的大小和形狀不起作用，或者所起的作用可以忽略不計時，我們近似地把該物體看作是一個隻具有質量而其體積、形狀可以忽略不計的理想物體，用來代替物體的有質量的點稱為質點。

質點

物體看作質點:當物體的大小與所研究的問題中其他距離相比為極小時。一個物體各個部分的運動情況相同，它的任何一點的運動都可以代表整個物體的運動。

質點的判定

雄鷹拍打着翅膀在空中翺翔，足球在綠茵場上飛滾，雄鷹、足球都在做機械運動。為準确的描述其上個點的位置和及其随時間的變化，雄鷹有翅膀向前運動和上下運動，足球向前運動和滾動，運動不是單一的，這樣要研究物體的運動就變得複雜起來。物體有大小和形狀，運動的時候各點的運動情況不盡相同。引入質點的概念就會把問題簡單化，研究雄鷹向前運動的速度和足球向前的速度的時候就可以把雄鷹和足球看成質點，讓運動的研究變得簡單。

雄鷹在空中翺翔

地球看成質點的情況：研究地球的公轉的時候，地球的半徑才對研究公轉的影響幾乎忽略不計。地球到太陽的距離149597870.7公裡，地球中心到其表面（平均海平面）距離6371.4公裡，地球直徑12742.8公裡，地球的直徑還不到地球到太陽距離的萬分之一。在研究地球的公轉的時候，地球的大小引起的地球上各點的運動差異就很小，小到可以忽略不計，也就是研究地球的公轉的時候可以忽略地球的大小和形狀，把地球看成一個“質點”來計算。

地球公轉

地球不可以看成質點的情況：當研究地球的質點的時候地球不可以看成質點。地球自轉是地球繞着地軸自西向東旋轉的地理現象。從天球的北極點鳥瞰，地球自轉是逆時針旋轉；從南極點上空看是順時針旋轉。自轉的平均角速度為 7.292×10-5弧度/秒，在地球赤道上的自轉線速度為 465米/秒。地球的自傳形成晝夜交替現象。當研究地球表面的重力加速度時候，地球赤道附近的離自傳軸的距離最遠，所受到的向心力最大，假如同樣的距離，地球表面的物體受到同樣的萬有引力，那麼兩級受到的向心力幾乎為零，所以地球兩級的重力加速度最大，赤道附近最小。

這個時候研究地球的自傳的時候，地球半徑對地球自傳的影響就很大，大小和形狀就不能忽略不計，此時地球不能看成“質點”。

地球自轉

火車看成質點的情況：當火車在鐵軌上運動的時候，至研究火車水平運動速度的時候，隻關心整體的運動，就可以不考慮發動機、傳動機構及車輪的運動，火車車廂任意一點都和火車的運動情況相同，此時該點的運動情況和火車的運動情況相同，就可以把火車看成一個質點。但是火車比較特殊，它的運動情況還要根據具體情況來定，假如火車通過隧道和橋梁的時候，雖然火車上的一點和火車運動情況相同，但是火車較長，計算的時候應加上火車的長度。

火車的運動

火車不能看成質點的情況：當研究發動機、傳動機構及車輪的運動的時候，此時不能看成質點。傳動機構的運動較為複雜，包含轉動，受力也較為複雜，有切向加速度和法向加速度。在大學《理論力學》課程裡面有專門的研究。車輪的運動主要是轉動，轉動受到一個角速度，輪子中心的線速度為零，輪子外面的切向線速度和火車直線運行速度相同。所以此時研究車輪及傳動機構時不能看成質點，各點的運動情況是不一樣的。

火車輪子的轉動

在某些情況下，不考慮物體的大小和形狀，突出物體具有“質量”這一要素，把它簡化為一個有質量的點，稱為質點，對實際運動的描述就可以轉為對質點運動的描述。 一個物體是否可以看成質點是有條件的。研究地球公轉、火車整體運動、老鷹向前飛行、足球向前運動，此時物體可以看成“質點”；研究地球自傳、火車車輪轉動、老鷹翅膀上下拍打、足球翻滾時就不可以看成質點。

高中物理是質點運動的展開，從勻變速直線運動、圓周運動、平抛運動、萬有引力運動等都是基于質點的運動展開的，沒有研究除質點之外的運動。

質點的運動

運動方程：位移随時間變化規律。

運動軌迹：位移路徑變化規律的圖形。

速度：單位時間内位移變化量。

加速度：單位時間内速度變化量。

直線運動的參數計算

直線運動的參數計算公式

曲線運動的參數計算

曲線運動的參數計算公式

質點定義是基于經典物理提出來的，它隻考慮了物體的質量，不考慮物體的内在電荷，質點定義無法與電磁學，電動力學，狹義相對論及現代物理完全兼容。物體的最終物質組成都是電子、質子和中子等三種基本粒子組成，分子或物體多為電中性，但不容忽視其内部電荷組成。例如當研究運動的氫原子時，如果将氫原子抽象為質點，則隻能與經典力學相聯系。如果将其視為電子圍繞着原子核運動，則與電磁學，電動力學，原子物理，以及量子力學相聯系 。電子繞原子核運轉，是描述原子的内部情況，此時的大多與原子内部的各種運動有關，和量子力學相聯系（量子理論中電子不能同時測得位置和速度,覆蓋在原子核周圍的是一片電子雲,電子這個空間的所有地方,隻是概率大小問題），無法看成質點。

一個物體能不能看成質點要根據研究的具體情況而定，不考慮物體的大小和形狀，突出物體具有“質量”這一要素。在物體的大小和形狀不起作用，或者所起的作用可以忽略不計時，我們近似地把該物體看作是一個隻具有質量而其體積、形狀可以忽略不計的理想物體。

更多精彩资讯请关注tft每日頭條，我们将持续为您更新最新资讯!