高中物理人教版 (2019)必修 第一册第一章 运动的描述1 质点 参考系优秀练习

1.1                           质点 参考系和坐标系

夯实基础

一、选择题

1．下列关于质点的说法正确的是(　　)

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．体积很小的物体都可以看成质点，而体积较大的物体一定不能看成质点

C．只要物体运动不是很快，就可以把物体看成质点

D．物体的大小和形状对所研究问题的影响可以忽略时，可以将物体看成质点

【答案】D

【解析】选D　质点是理想化模型，实际上不存在，但在研究问题时可以把体积很庞大的物体看成一个点，这有利于问题的研究，故A错误；体积很小的物体不一定都可以看做质点，故B错误；物体能否看成质点主要是看物体的大小和形状对所研究问题的影响是否可以忽略，与物体的运动快慢没有关系，故C错误，D正确．

故选D

2．(2019·泰州名校月考)下列情况中的运动物体，不能被看成质点的是(　　)

A．研究飞往火星的宇宙飞船的最佳运行轨道

B．计算从北京开往上海的一列火车的运行时间

C．调整人造卫星的姿态，使卫星的照相窗口对准地面

D．研究各大行星绕太阳公转的周期

【答案】C

【解析】

研究飞往火星的宇宙飞船的最佳运行轨道时，飞船的形状对于轨道没有影响，可以忽略，能看成质点；计算从北京开往上海的一列火车的运行时间，火车的大小和形状可以忽略，能看成质点；调整人造卫星的姿态，卫星的形状和大小为研究的问题，不可以忽略，不能看成质点；研究各大行星绕太阳公转的周期时，行星的大小相对于运动的轨迹可以忽略不计，能看成质点．本题选不能看成质点的，

故选C．

3．(多选)下列几种比赛项目中的研究对象可视为质点的是(　　)

A．在撑竿跳高比赛中研究运动员手中的撑杆在地面支撑的过程中的转动情况时

B．帆船比赛中确定帆船在大海中的位置时

C．跆拳道比赛中研究运动员的动作时

D．铅球比赛中研究铅球掷出后在空中飞行的时间时

【答案】

【解析】

A、C选项中的研究对象的大小和形状忽略后，撑竿的转动情况、运动员的动作将无法研究，故不可视为质点；而B、D选项中的帆船、铅球的大小和形状忽略后，对所研究的问题不受影响，故帆船、铅球可视为质点．

故选BD

4．下列说法中正确的是(　　)

A．被选做参考系的物体是假定不动的

B．一乘客在车厢内走动的时候，他就说车是运动的

C．研究地面上物体的运动，必须选取地面为参考系

D．物体运动的轨迹是直线还是曲线，与参考系的选取无关

【答案】A

【解析】

自然界中的一切物体都处在永恒的运动中，被选做参考系的物体只是被假定不动，所以选项A正确；物体是运动还是静止，是相对于参考系而言的，在车厢内走动的人，在没有明确参考系之前就说车是运动的是错误的，所以选项B错误；研究物体的运动时，参考系是可以任意选取的(但不能选研究对象本身为参考系)，所以选项C错误；同一物体的运动，选择不同的参考系所观察到的轨迹可能不同，所以选项D错误．

故选A

5．下列说法中正确的是(　　)

A．参考系一定要选择地面

B．可以选择运动的物体作为参考系

C．由于太阳的体积过大，不能将其看做质点

D．在太空中进行飞船对接时，宇航员观察该飞船，可把飞船看做质点

【答案】B

【解析】

依据研究物体运动的需要，任何运动状态的物体都可以选取为参考系，故A错误，B正确；虽然太阳的体积很大，但在研究其他行星绕太阳转动时，可以将其看做质点，故C错误；宇航员在太空中观察进行对接的飞船时，飞船自身大小不可以忽略，故不可以看成质点，故D错误．

故选B

6．“坐在火车里的人看到窗外相邻轨道上的另一火车启动了，此时他感到自己坐的火车在后退，实际上，他坐的火车并没有动．”这句话的描述中，所选择的参考系有几个(　　)

A．1个  B．2个

C．3个  D．4个

【答案】C

【解析】

“坐在火车里的人看到窗外相邻轨道上的另一火车启动了”，另一火车在动是以乘客所乘火车为参考系；“他感到自己坐的火车在后退”是以另一火车为参考系；“他坐的火车并没有动”是以地面为参考系．故该题中描述的运动所选的参考系有3个，C对．

故选C

7．从高出地面2 m的位置竖直向上抛出一个球，它上升4 m后回落，最后小球到达地面，如图所示，分别以地面和抛出点为原点建立坐标系，方向均以向上为正，填写下表：

【答案】如表所示.

【解析】

本题比较灵活地考查了对坐标系的选取和理解．题中的物体沿直线运动，可以在该直线上建立直线坐标系来定量描述物体的位置，若以地面为原点，则出发点、最高点、落地点的坐标分别为：x1＝2 m，x2＝6 m，x3＝0；若以抛出点为原点，则x′1＝0，x′2＝4 m，x′3＝－2 m.

8．一物体从O点出发，沿东偏北30°的方向运动10 m至A点，然后又向正南方向运动5 m至B点．(sin 30°＝0.5)

(1)建立适当坐标系，描述出该物体的运动轨迹；

(2)根据建立的坐标系，分别求出A、B两点的坐标．

【答案】(1)见解析图　(2)A(5 m，5 m)　B(5 m，0)

【解析】

(1)以O为原点，正东方向为x轴正方向，正北方向为y轴正方向，建立坐标系，物体运动的轨迹如图．

(2)两点坐标分别为A(5 m,5 m)，B(5 m，0)．

提能增效

9．(2019·大庆名校期末)描述一个物体的运动时，关于运动与参考系，以下说法正确的是(　　)

A．诗句“满眼波光多闪烁，看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行”中，“看山恰似走来迎”和“是船行”所选的参考系分别是山和船

B．诗人陈与义写道：“飞花两岸照船红，百里榆堤半日风，卧看满天云不动，不知云与我俱东．”在这首诗当中，“云与我俱东”是以两岸的红花为参考系的

C．“坐地日行八万里，巡天遥看一千河．”这一句诗表明坐在地上的人是绝对静止的

D．在夜晚，发现“月亮在白莲花般的云朵里穿行”，这时选定的参考系是月亮

【答案】B

【解析】

“看山恰似走来迎”，山好像迎面而来，是以船为参考系；“是船行”，是以山为参考系，故A错误．“云与我俱东”，是以两岸或两岸的红花为参考系，故B正确．没有绝对静止的物体，静止是相对的，运动是绝对的，故C错误．在夜晚，发现“月亮在白莲花般的云朵里穿行”，这时选定的参考系是云朵，故D错误．

故选B

10．一只蜜蜂和一辆汽车在平直公路上以同样的速度并列运动．如果这只蜜蜂的眼睛紧盯着车轮边缘上某一点，那么它看到的这一点的运动轨迹应是下图中的(　　)

【答案】A

【解析】

蜜蜂、汽车车身向前具有相同的速度，它们是相对静止的，所以蜜蜂看不到轮子向前运动，只能看到轮子的转动，

故A正确．

11．Tomahawk四轮摩托跑车的时速可超过300 km/h，如图为摄影师利用“追拍”摄影法拍摄的Tomahawk四轮摩托跑车飞驰的照片，从照片上可以看出摄影师拍摄时选择的参考系是(　　)

A．大地  B．树木

C．四轮摩托跑车  D．公路

【答案】C

【解析】

“追拍法”是跟踪运动的物体，将运动的物体看做是静止的，该图片是运动的四轮摩托跑车被摄影师当做静止的，而用镜头跟踪，故参考系是四轮摩托跑车．

故选C

12．2016年10月19日凌晨，“神舟十一号”飞船与“天宫二号”空间实验室自动交会对接成功，如图所示．这标志着我国向建成国际空间站的目标又往前迈进了一大步，并为最终实现在2022年前后完成载人空间站的全部建设奠定了基础．根据以上信息，下列说法正确的是(　　)

A．“神舟十一号”飞船在与“天宫二号”实验室对接的过程，可将它们视为质点

B．对接成功后，以“天宫二号”为参考系，“神舟十一号”飞船是运动的

C．对接成功后，以地球为参考系，整个空间实验室是静止的

D．载人空间站建成后，研究空间站绕地球飞行的时间时，可将空间站视为质点

【答案】D

【解析】

在交会对接的过程中，对“神舟十一号”和“天宫二号”姿态调整，涉及形状、大小，所以不能将“神舟十一号”和“天宫二号”看成质点，故A错误；对接成功后，“神舟十一号”飞船与“天宫二号”运动情况相同，是相对静止的，故B错误；对接成功后，以地球为参考系，整个空间实验室绕地球转动，是运动的，故C错误；研究空间站绕地球飞行的时间时，形状和大小可以忽略，可将空间站视为质点，故D正确，

故选D.

13. (多选)在“金星凌日”的精彩天象中，观察到太阳表面上有颗小黑点缓慢走过，持续时间达六个半小时，那便是金星，这种天文现象称为“金星凌日”，如图所示，下面说法正确的是(　　)

A．地球在金星与太阳之间

B．观测“金星凌日”时可将太阳看成质点

C．以太阳为参考系，地球是运动的

D．以太阳为参考系，金星是运动的

【答案】CD

【解析】

金星通过太阳和地球之间时，我们才会看到金星没有被太阳照亮的一面呈黑色，选项A错误；因为太阳的大小对所研究问题的影响起着至关重要的作用，所以观测“金星凌日”时不能将太阳看成质点，选项B错误；以太阳为参考系，金星和地球都是运动的，选项C、D正确．

故选CD

14．热气球运动起源于18世纪的法国，随着球皮材料和致热燃料的普及，热气球已成为公众休闲观光和体育旅游项目．在一次观光游览中，甲、乙、丙三人各乘一个热气球，甲看到楼房匀速上升，乙看到甲匀速上升，甲看到丙匀速上升，丙看到乙匀速下降．那么，从地面上看，关于甲、乙、丙的运动情况说法可能正确的是(　　)

A．甲、乙匀速下降，v乙＜v甲，丙停在空中

B．甲、乙匀速下降，v乙＞v甲，丙匀速下降，且v丙＞v甲

C．甲、乙匀速下降，v乙＞v甲，丙匀速上升

D．以上说法均不对

【答案】C

【解析】

楼房和地面相当于同一参考系，所以，甲是匀速下降．乙看到甲匀速上升，说明乙也是匀速下降，且v乙＞v甲．甲看到丙匀速上升，有三种可能：丙静止；丙匀速上升；丙匀速下降，且v丙＜v甲．丙看到乙匀速下降，也有三种可能：丙静止；丙匀速上升；丙匀速下降，且v丙＜v乙．综上所述，C正确．

故选C

15．公路上向左匀速行驶的汽车如下图甲，经过一棵果树附近时，恰有一颗果子从上面自由落下，图乙是其运动的轨迹．则地面上的观察者看到的运动轨迹是____________，车中人以车为参考系看到的果子的运动轨迹是____________．(不计阻力)

【答案】C　B

【解析】

果子从树上自由下落相对地面是直线运动，故地面上的观察者将看到轨迹C.车内的乘客以车为参考系，果子下落的同时，将相对车向右运动，故其看到的轨迹应是B.

16.如图所示，一根长0.8 m的直杆竖直放置，今有一内径略大于杆直径的环，从杆的顶点A向下滑动，规定向下为正方向．

(1)取杆的下端O为坐标原点，图中A、B两点的坐标各是多少？环从A到B的过程中， 位置变化了多少(OB间距离为0.2 m)?

(2)取A端为坐标原点，A、B点的坐标又是多少？环从A到B的过程中位置变化了多少？

(3)由以上两问可以看出，坐标原点的不同对位置坐标还是位置变化有影响？

【答案】(1)xA＝－0.8 m　xB＝－0.2 m　0.6 m　(2)xA＝0　xB＝0.6 m　0.6 m　(3)位置坐标

【解析】

(1)由于杆长0.8 m，OB为0.2 m，题目给出坐标系向下为正方向，故以O点为坐标原点，A、B的坐标分别为xA＝－0.8 m，xB＝－0.2 m．

A到B位置变化为xB－xA＝－0.2 m－(－0.8)m＝0.6 m.

(2)由题意知，AB长为0.6 m，以A为原点，A、B两点的坐标分别为xA＝0 m，xB＝0.6 m．

A到B位置变化为xB－xA＝0.6 m－0 m＝0.6 m.

(3)选取的坐标原点不同，同一位置的坐标不同，但位置变化相同．