人教版高中物理必修第一册第一章 运动的描述 质点、参考系和坐标 同步练习

质点　参考系和坐标系题组一　质点1.关于质点,下列说法正确的是(　　)A.只有体积很小的物体才能看成质点B.研究飞行中的直升机上的螺旋桨,可把飞机看成质点C.宇航员在太空中进行飞船对接,可把飞船看成质点D.地面飞行指挥中心引导飞机返航,可把该飞机看成质点解析:能否看作一个质点与物体的体积大小无关,选项A错误;我们要研究螺旋桨的动作,所以不能看成质点,选项B错误;宇航员在太空中进行飞船对接时,需要看清飞船的尾部结构,所以不能看成质点,选项C错误;地面飞行指挥中心引导飞机返航,飞机的大小和形状对我们研究问题的影响不大,可把该飞机看成质点,选项D正确。答案:D2.(多选)在以下情况下可将物体看成质点的是(　　)A.研究某学生骑车回校的速度B.对某学生骑车姿势进行生理学分析C.研究火星探测器从地球到火星的飞行轨迹D.研究陀螺的旋转姿态解析:研究学生的骑车速度或探测器的飞行轨迹时,其大小和形状的影响可忽略不计,故它们可以看成质点;但当研究学生的骑车姿势时,学生的身躯和四肢就构成了研究的对象,故不能把学生看成质点;研究陀螺的旋转姿态,陀螺是转动的,它上面的各点运动状态都不同,此时不能将陀螺看成质点。答案:AC题组二　参考系3.(多选)以下说法正确的是(　　)A.参考系就是不动的物体B.任何情况下,只有地球才是最理想的参考系C.不选定参考系,就无法研究某一物体是怎样运动的D.同一物体的运动,对不同的参考系可能有不同的观察结果答案:CD4.某人坐在甲船中看到乙船在运动,那么相对河岸不可能的运动情况是(　　)A.甲船不动,乙船运动B.甲船运动,乙船不动C.甲、乙两船都在运动D.甲、乙两船以相同速度同向运动 解析:乙船相对于甲船在运动,故两者不可能以相同的速度同向运动,选项D错误;两船都在运动时,若运动的速度不相同,则两者依然有相对运动,故选项A、B、C三种情况都可能存在。本题的正确答案是D。答案:D5.公路上向左匀速行驶的小车如图甲所示。经过一棵果树附近时,恰有一颗果子从树上落下。地面上的观察者看到果子的运动轨迹是乙图中的　　　,车中人以车为参考系观察到果子的运动轨迹是乙图中的　　　　。(不计阻力) 解析:果子从树上落下相对地面是直线运动,地面上的人以地面为参考系看到果子竖直下落,故地面上的人看到的轨迹为C;车中人以车为参考系,看到果子下落的同时向后运动,看到的轨迹为B。答案:C　B题组三　坐标系6.一氢气球升高到离地面80m的高空时从上面掉落下一物体,物体又上升了10m后开始下落。若取向上方向为正,以物体刚开始掉落时的位置为坐标原点,则物体上升到最高点的位置坐标和物体落到地面上时的位置坐标分别为(　　)　　　　　　　　　　　　　A.90m,0B.10m,-80mC.10m,0D.90m,-80m解析:以物体刚开始掉落时的位置为坐标原点,物体掉落后又上升10m开始下落,则物体上升到最高点的位置坐标为10m,物体落到地面上时的位置坐标为-80m,选项B正确。答案:B7.桌面离地面的高度是0.8m,以地面为坐标系原点,向下为坐标轴的正方向,如图所示。桌面上的C点为AB中点,且AB距离为0.8m,则图中A、B的坐标分别为xA=　　　　m,xB=　　　　m。 解析:由题图中的数据知A点与地面之间的距离是1.2m,B点与地面之间的距离是0.4m,坐标原点选在地面,而坐标轴的方向向下,所以A、B两点的坐标分别为xA=-1.2m、xB=-0.4m。答案:-1.2　-0.48.一质点在x轴上运动,各个时刻的位置坐标如表:t/s012345 x/m05-4-1-71(1)请在图中的x轴上标出质点在各时刻的位置。(2)哪个时刻离开坐标原点最远?有多远?解析:(1)以运动路径所在的直线为x轴,标出各时刻质点的位置坐标如图所示。(2)由图可知第4s末质点离开坐标原点最远,有7m。答案:(1)见解析　(2)4s末　7m(建议用时:30分钟)1.(多选)以下关于质点和参考系的说法正确的是(　　)A.研究嫦娥三号卫星在绕月球飞行的轨迹时,卫星可以看成质点B.研究在平直公路上的汽车的行驶速度时,可以将汽车看成质点C.参考系是在描述物体运动时,用来作参考的物体,必须选静止的物体D.参考系可以任意选择,并且选择不同的物体作参考系来描述同一个物体的运动时,结果是相同的解析:嫦娥三号卫星在绕月球飞行时和汽车在平直公路上行驶时,其大小和形状对所研究问题的影响可忽略不计,所以可以看作质点,选项A、B正确;参考系的选取是任意的,可以选静止的物体也可以选运动的物体,选择的参考系不同运动结果可能也不同,选项C、D错误。答案:AB2.下列关于运动的描述中,参考系的选取符合描述的是(　　)A.诗句“飞流直下三千尺”,是以飞流为参考系的B.“钱塘观潮时,观众只觉得潮水扑面而来”,是以潮水为参考系的C.“两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山”,是以万重山为参考系的D.升国旗时,观察到国旗冉冉升起,观察者是以国旗为参考系的解析:选项A中的研究对象是“水”,流下三千尺,是以地面为参考系的,该选项错误;选项B中的研究对象是“潮水”,扑面而来,是以观察者为参考系的,该选项错误;选项C中的研究对象是“轻舟”,已过万重山,是以万重山为参考系的,该选项正确;选项D中的研究对象是“国旗”,是以地面为参考系的,该选项错误。答案:C3.(多选)关于坐标系,下列说法正确的是(　　)A.建立坐标系是为了定量描述物体的位置和位置变化B.坐标系与参考系都是为了研究物体的运动而引入的C.物体做直线运动时必须建立平面直角坐标系D.物体在平面内做曲线运动,需要用平面直角坐标系才能确定其位置 解析:坐标系是建立在参考系上的,是用来定量描述物体的位置及位置变化的,选项A、B正确;对做直线运动的物体的描述需要建立一维直线坐标系,物体在平面内做曲线运动时需建立平面直角坐标系,选项C错误,D正确。答案:ABD4.(多选)下列关于运动的说法,正确的是(　　)A.物体的位置没有变化就是静止B.两物体间的距离没有变化,两物体一定都是静止的C.自然界中没有静止的物体,运动是绝对的,静止是相对的D.为了研究物体的运动,必须先选择参考系,平常说的运动或静止是相对于地球而言的解析:物体的位置对某一参考系不变,但对另一参考系可能变化了,所以物体可能在运动,故选项A错误;两物体间的距离没有变化,二者可能静止,也可能以相同的速度运动,故选项B错误;由于参考系的选择是任意的,对于不同的参考系,同一物体可能静止,也可能运动,故选项C、D正确。答案:CD5.(多选)甲、乙、丙三架观光电梯,甲中乘客看一高楼在向下运动;乙中乘客看甲在向下运动;丙中乘客看到甲、乙都在向上运动。这三架电梯相对地面的运动情况可能是(　　)A.甲向上、乙向下、丙不动B.甲向上、乙向上、丙不动C.甲向上、乙向上、丙向下D.甲向上、乙向上、丙也向上,但比甲、乙都慢解析:一般情况下,我们以地面为参考系,甲中乘客看一高楼在向下运动,说明甲向上运动;而乙中乘客看甲在向下运动,甲本身向上运动,说明乙也向上运动,且比甲运动得更快;丙中乘客看到甲、乙都在向上运动,说明丙可能向上,但比甲、乙都慢,选项D正确,也可能不动,选项B正确,还可能向下运动,选项C也正确。答案:BCD6.在电视连续剧《西游记》中,常常有孙悟空“腾云驾雾”的镜头,这通常是采用“背景拍摄法”:让“孙悟空”站在平台上,做着飞行的动作,在他的背后展现出蓝天和急速飘动的白云,同时加上烟雾效果;摄影师把人物动作和飘动的白云及下面的烟雾等一起摄入镜头。放映时,观众就感觉到“孙悟空”在“腾云驾雾”。这时,观众所选的参考系是(　　)A.“孙悟空”　　　　　　B.平台C.飘动的云D.摄影师解析:白云相对“孙悟空”运动,把白云选为参考系,即认为白云静止,则“孙悟空”相对于白云运动,感觉是“孙悟空”在“腾云驾雾”。答案:C7.(多选)在平直公路上,甲乘汽车以10m/s的速度运动,乙骑自行车以5m/s的速度运动,则甲、乙(　　)A.同向运动时,甲观察到乙以5m/s的速度远离B.同向运动时,乙观察到甲以5m/s的速度靠近C.背离运动时,甲观察到乙以15m/s的速度远离 D.相向运动时,乙观察到甲以15m/s的速度靠近解析:同向运动时,若甲在前乙在后,甲观察到乙以5m/s的速度远离,乙观察到甲以5m/s的速度远离;若乙在前甲在后,甲观察到乙以5m/s的速度靠近;乙观察到甲以5m/s的速度靠近。可见观察结果与甲、乙的位置有关,故选项A、B都不对;背离运动时,两者相互远离,相对速度为15m/s;相向运动时,两者相互靠近,相对速度也为15m/s,故选项C、D正确。答案:CD8.一只蜜蜂和一辆汽车在平直公路上以同样大小的速度并列运动。如果这只蜜蜂眼睛盯着汽车车轮边缘上某一点,那么它看到的这一点的运动轨迹是下图中的(　　)解析:由于蜜蜂与汽车有共同的速度,车轮边缘上某点随车一起向前运动的同时,还绕车轴做圆周运动。若以蜜蜂为参考系,汽车静止,车轮边缘上某一点做匀速圆周运动,选项A正确。答案:A9.某人在河中划船逆流航行,经过某点时草帽落入水中,半小时后他才发觉,于是立即掉转船头追赶,在草帽落水点下游5.4km处追上,该船相对水流的速率v1不变,求水流速率v2。解析:该题如果取地面为参考系,运动过程复杂,易造成思维混乱而出错。这时我们不妨逆向思维,把流动的水看作是静止的,并取水为参考系,则船将相对于水和水中的草帽以速率v1先背离运动半小时后,立即返回到追上草帽时也只需半小时,所以从草帽落水到追上草帽共历时1小时,即水流速率为v2=m/s=1.5m/s。答案:1.5m/s10.在著作《尚书纬·都灵曜》中,谈到地球的运动时这样写道:“地恒不止而人不知,譬如人在大舟中,闭牖(即窗户)而坐,舟行不觉也。”这说明了什么物理道理?答案:这句话的意思是地球在不停地运动,而人却感觉不到,这就好比人坐在一艘大船里,关上所有的窗户,船在行驶而人是察觉不到的。这句话充分说明了运动与参考系的关系,要确定物体的运动必须要选参考系,人在地球表面上是以地球为参考系,人相对地面是静止的,人在船舱里以船舱为参考系,人相对于船舱是静止的,所以人感觉不到地球和船的运动。