质点

质点（particle，point mass）是一个理想化的模型，用于描述具有一定质量但忽略其形状和大小影响的物体。质点的特点是“具有质量”和“占有位置”，但没有大小，它的质量就是它所代替的物体的质量。

在物理学中，质点是一个理想化的模型，用于描述具有一定质量但忽略其形状和大小影响的物体。质点是经典力学中一个从实体中抽象出来的力学简化模型，在客观世界中质点是不存在的。在一个力学问题中，一个物体看作一个质点，取决于物体的尺寸和那些对于所研究的问题具有最重要意义的空间尺度（运动区域的大小）相比是否足够小；同时还取决于所研究的运动特性。同一物体在一个力学问题中可以当作质点，而在另一个力学问题中却不能。例如地球，在研究它绕太阳的运动时，由于地球的半径比它和太阳之间的距离小得多，可以把它看成质点。但在研究地球的自转时，就不能再把它看成质点。

质点是牛顿在研究万有引力定律时首先使用的。1666年，英国物理学家、数学家牛顿（Isaac Newton）在计算地球对其附近一个小物体的引力时，不知道如何确定这一物体与地球之间的距离。是物体离地面的高度，还是物体离地心的距离，还是物体离某一个别的点的距离。牛顿当时选用了物体离地心的距离进行计算，发现他计算出的理论值与实验中的实际值相当接近。但是，他给友人的信中说，他尚不敢断言，地球对一物体的吸引恰如它的质量全部集中在中心点一样。这也是牛顿当时虽已得出了万有引力公式而不敢公开发表的主要原因之一。1679年，英国科学家胡克（Robert Hooke）在给牛顿的信中问及怎样证明行星是沿椭圆形轨道运动时，写道，困难在于太阳和行星都是广袤物体，然而在理论上却不得不把它们的质量看作好像是集中在它们各自的中心点来处理。1684年，在英国曾有人特为解决这一难题而设立奖金悬赏。1685年，牛顿证明了这样一个定理：两个球体之间的吸引力和假设每一个球的质量都集中在各自的中心点是相同的，即假设物体的质量都集中在物体的中心点，才能建立起研究物体之间引力和行星运动规律最为合适的数学模型，于是牛顿创立了质点模型，1686 年，牛顿正式公布他所发现的万有引力定律。

罗伯特·胡克

物体总有一定的大小和形状，它在运动时各部分的运动可能不一样。实际的运动往往是复杂的，有整体的运动，也有其内部各部分之间的相对运动。实际物体在下列两种情况下可简化为质点：一是物体的大小和形状对所研究问题的影响可忽略不计。二是物体上的各点运动情况都是相同的，所以它上面某一点的运动可以代表它的整体运动。

质点是描述具有一定质量但忽略其形状和大小影响的物体。这种简化使得无法考虑物体的形状和大小对其运动的影响，如在研究飞轮的转动，弹簧的拉伸和压缩等运动时，物体的形状和大小不能被忽略；而且质点忽略了物体转动对平动的影响。

质点运动学研究物体在运动过程中位置随时间而变的规律。运动学是力学的一个重要分支学科，它是运用几何学的方法来研究物体的运动，通常不考虑力和质量等因素的影响，运动学在发展的初期从属于动力学，随着动力学的发展，在古代，人们通过对地面物体和天体运动的观察，逐渐形成了物体在空间中位置变化和时间变化的概念，中国战国时期，《墨经》中已有关于运动和时间先后的描述，古希腊时期，亚里士多德在《物理学》中讨论了落体运动和圆运动，已有了速度的概念。质点运动学用几何方法描述物体的运动时，要先确定一个参考系，因为任何运动的描述都是相对的，通过将有关运动学的一些基本概念代入，来描述质点运动的物理量，如速度、加速度，并讨论平面上的圆周运动等曲线运动和相对运动。

质点的相对运动

质点动力学研究物体的运动与物体相互作用之间的内在联系。质点动力学涉及到动量定理、动能定理、动量矩定理等基本概念和定律。其中动量定理描述了物体（包括质点）机械运动强弱的物理量，它与物体的质量和物体中各质点的速度有关。动量矩定理反映了质点在受到力的作用时，其动量和转动效应的变化规律。动能定理描述了质点动能变化与外力做功之间关系的定理，它建立了质点的动能与作用力的功的关系，表明了在机械运动中功与功能相互转化的关系：即力作正功，质点动能增加；力作负功，质点动能减小。

当物体不能被看作质点时，可把整个物体看成是由许多质点组成的系统，包含两个或两个以上质点的力学系统称为质点系。质点系可以包含多种类型的质点，如固体、刚体、流体等，用于研究多个物体或同一物体各部分之间的相对运动。在质点系中，每个质点的运动状态可能不同，因此需要考虑每个质点的动能变化量。质点系的动能定理表述为：所有外力和内力对质点系所做的总功等于质点系总动能的增量。

研究地球绕太阳的公转运动时，由于地球的直径大约是地球至太阳的距离的万分之一，地球上各点绕太阳的运动可看成基本上一样，不必考虑地球的大小和形状，即把地球当作质点。

太阳与地球质点简化

研究人造地球卫星的轨道问题时，由于卫星的尺寸比起卫星轨道的尺寸小得多，可将卫星简化为质点。

刚体做平移运动时，因其上各点的运动完全相同，可将刚体简化为位于质心的质点。