高中物理必修第一册同步练习：第一章 运动的描述 质点、参考系和坐标

2019-2020年高中物理第一章运动的描述1.1质点参考系和坐标系同步测试含解析新人教版必修(10分钟，10分)1．下列现象不属于机械运动的是(  )A．上海的磁悬浮列车正在高速行驶B．“神舟十号”与“天宫一号”交会对接C．煤炭正在熊熊燃烧D．学生正在进行篮球训练【答案】C【解析】机械运动是指物体空间位置随时间的变化，故A、B、D属于机械运动．2．在下述问题中，能够把研究对象当做质点的是(  )A．研究地球绕太阳公转一周所需时间的多少B．研究地球绕太阳公转一周地球上不同区域季节的变化、昼夜长短的变化C．跳水运动员在跳水比赛中D．田径运动员在万米长跑中【答案】AD【解析】研究地球绕太阳公转一周所需时间的多少，地球自身的大小和形状对公转一周的时间没有影响，所以能把地球视为质点，选项A正确；研究地球绕太阳公转一周地球上不同区域季节的变化、昼夜长短的变化，研究的是地球本身，地球自身的形状和大小不能忽略，不能视为质点，选项B错误；跳水比赛中运动员的技术动作及身体姿势对运动产生很大的影响，故运动员不能视为质点，选项C错误；在万米长跑中，田径运动员自身的大小对长跑这一事件没有影响，故能视为质点，选项D正确．3．某小说中有以下对话描写，宝云问奶公：“家乡有什么趣闻？”奶公说：“前几天刮了一阵大风，把咱们家的一口井忽然吹到墙外去了……”，“井在运动”的参考系是(  )A．井B．奶公C．墙D．风【答案】C【解析】井相对地面是不动的，那么井忽然被风吹到墙外是由于墙的位置发生了改变，所以井在运动是相对于墙而言的，是以墙为参考系的，选项C正确，选项ABD错误．4．某人在t＝0时开始从出发点向东沿直线运动，第1秒内走了1m以后，每秒比前一秒内多走1m，若以这一直线为x轴，出发点为坐标原点，向东方向为正方向，则第4秒末的位置坐标为x＝________m.【答案】10(20分钟，30分)知识点一 物体和质点1．在研究物体的运动时，力学中引入“质点”的概念，从科学方法上来说属于(  )A．极限分析物理问题的方法B．观察实验的方法C．建立理想物理模型的方法D．等效替代的方法【答案】C 【解析】质点的引入是忽略次要因素，抓住主要因素，是一种建立理想物理模型的方法．2．下列关于质点的说法正确的是(  )A．球体类的物体才能用质点来代替B．很小的物体可以用质点来代替C．无论大物体还是小物体，在运动快的时候可以看做质点，运动慢的时候不能看做质点D．质点是用来代替物体的有质量、没有大小的点【答案】D【解析】质点是用来代替物体的有质量但没有大小的点，选项D正确；一个物体能否看成质点，跟它体积的大小、质量的多少以及运动速度的快慢等因素均无关，只取决于物体自身体积的大小、形状对所研究的问题有无影响，有多大的影响，若没有影响或影响很小，则该物体可以视为质点，反之则不能，选项ABC均错误．3．观察下列的四幅图，对图中各运动物体的描述正确的是(  )     ①           ②     ③           ④   A．图①中研究投出的篮球运动路径时不能将篮球看成质点B．图②中观众欣赏体操表演时不能将运动员看成质点C．图③中研究地球绕太阳公转时不能将地球看成质点D．图④中研究子弹头射穿苹果的时间时可将子弹看成质点【答案】B【解析】在研究篮球的运动路径和地球绕太阳公转时篮球和地球的大小是次要因素，可以将其看成质点，观众在欣赏体操表演和研究子弹射穿苹果的时间时，运动员和子弹的大小、形状不能被忽略，不能看成质点，综上所述应选择B.4．在研究下列物体或人的运动时，不能看做质点的是(  )A．测量博尔特在xx年9月的布鲁塞尔站钻石联赛中百米赛跑的成绩B．测量旋转的铁饼飞出的距离C．用GPS定位系统确定正在南极冰盖考察的某科考队员的位置时，该队员可看做质点D．因为子弹的质量、体积都很小，所以在研究子弹穿过一张薄纸所需的时间时，可以把子弹看做质点【答案】D【解析】测量博尔特百米赛跑的成绩其实测量的是时间，博尔特自身的大小、形状对此没有影响，故能视为质点，选项A不符合题意；铁饼自身的大小、形状对要测量的距离没有影响，故能视为质点，选项B不符合题意；确定科考队员的具体位置时，队员自身的大小、形状对此没有影响，能视为质点，选项C不符合题意；物体能否视为质点与自身质量、体积的大小无关，尽管子弹的质量、体积都很小，但在研究子弹穿过一张薄纸所需的时间时，却不能将子弹视为质点，因为若将子弹视为质点，则其穿过薄纸的时间为0，无需研究，选项D符合题意．故选D. 5．小行星撞击地球的可能性尽管很小，但是人类不能掉以轻心．那么科学家在研究小行星撞击地球的时候(  )A．地球和小行星都可以看做质点B．地球可以看做质点，小行星不能看做质点C．小行星可以看做质点，地球不能看做质点D．地球和小行星都不可以看做质点【答案】D【解析】在研究小行星撞击地球时，要研究两者碰撞的位置及碰撞所产生的后果，此时两者的体积和大小均不能忽略，故选D.知识点二 参考系6．关于参考系，下列说法中正确的是(  )A．在研究和描述一个物体的运动时，必须选定参考系B．由于运动是绝对的，描述运动时，无需选定参考系C．如图所示，选取不同的参考系来观察同一个物体的运动，观察的结果一定是不同的D．研究地面上物体的运动时，必须选地球为参考系【答案】A【解析】对同一个物体的运动情况，选定不同的参考系，其运动形式一般是不一样的，故研究和描述一个物体的运动时，必须选定参考系，选项A正确，选项B错误；参考系的选取是任意的，一般本着使研究问题简单方便的原则，习惯上选取地球为参考系，选取不同的参考系来观察同一个物体的运动，观察的结果往往是不同的，但不是一定不同，选项CD错误．7．下列关于参考系的说法，正确的是(  )A．参考系是为了研究物体的运动而选取的B．看到从匀速飞行的飞机上落下的重物沿直线竖直下落，是地面上的人以地面做参考系观测到的结果C．只能选取静止不动的物体作为参考系D．同一个运动对不同的参考系，其观察结果一定是相同的【答案】A【解析】 参考系是为了描述物体的运动而事先选来作为标准的物体，故选项A正确；参考系的选取是任意的，以对物体运动的描述尽可能简单为基本原则，故选项C错误；看到从匀速飞行的飞机上落下的重物沿直线竖直下落，是飞机上的人以飞机或自身做参考系观测到的结果，若地面上的人以地面做参考系观测的结果是该物体做抛物线运动，故选项B错误；由选项B的分析可知，同一个运动对不同的参考系，其观察结果可能不同，故选项D错误．8．公路上一辆卡车紧急刹车，由于惯性，卡车上的货物相对车厢向前滑行了x＝15mm，为了测出这个距离x，我们选择的最合理的参考系应该是(  )A．树木B．卡车C．行人D．公路【答案】B【解析】滑行了15mm是相对于卡车车厢，测这个滑行距离，选卡车为参考系最为方便，B对．9．从2014年12月26日开始到2015年1月5日结束，历时十天的南极维多利亚地新站科考队再传捷报．某次，科考队员乘坐橡皮艇从某河流上游顺流而下，则下列说法正确的是(  )A．以科考队员为参考系，橡皮艇是运动的B．以岸边山石为参考系，河水是静止的C．以橡皮艇为参考系，河水是运动的D．以河水为参考系，科考队员是静止的【答案】D【解析】以科考队员为参考系，橡皮艇是静止的，选项A错误；以岸边山石为参考系，河水是运动的，选项B错误；因为橡皮艇从某河流上游顺流而下，所以以橡皮艇为参考系，河水是静止的，选项C错误；以河水为参考系，科考队员是静止的，选项D正确．10．如图所示是某新闻报道中的一幅图片，报道称在我国东南部的某大城市，有一天下午，在该城市的中心广场行人拥挤，有人突然高喊：“楼要倒了！”其他人猛然抬头观看也发现楼在慢慢倾倒，便纷纷狂奔逃生，引起交通混乱，但过了好久，高楼并没有倒塌．人们再仔细观望时，楼依然稳稳地矗立在那里．下列有关探究分析这一现象的原因的说法正确的是(  )A．是一种直觉，有可能发生B．是因为人在运动C．是因为选择了高空运动的云为参考系D．是因为选择了旁边更高的楼为参考系【答案】C【解析】矗立的高楼，旁边没有别的固定的参考系，人在抬头观望时无意中选择了空中运动的云做参考系，此时如果天空的云在移动，则人在突然抬头观望时，会误将云看成是固定不动的，则会产生高楼在倾倒的错觉，选项C正确．知识点三 坐标系11．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的变化B．坐标系都是建立在参考系上的C．坐标系的建立与参考系无关 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【答案】ABD【解析】研究物体的运动，必须选定参考系，坐标系都是建立在参考系上的，它可以定量描述物体的位置和位置的变化，选项A、B正确，C错误；物体在平面内做曲线运动，必须建立平面直角坐标系才能确定其位置，描述其位置变化，选项D正确．12．一个小球从距地面4m高处落下，被地面弹回，在距地面1m高处被接住．坐标原点定在抛出点正下方2m处，向下方向为坐标轴的正方向．则小球的抛出点、落地点、接住点的位置坐标分别是(  )A．2m，－2m，－1mB．－2m,2m,1mC．4m,0,1mD．－4m,0，－1m【答案】B【解析】根据题意建立如右图所示的坐标系，A点为抛出点，坐标为－2m，B点为坐标原点，D点为地面，坐标为2m，C点为接住点，坐标为1m，所以选项B正确．13．以北京长安街为坐标轴x，向东为正方向，以天安门中心所对的长安街中心为坐标原点O，建立一维坐标系．一辆汽车最初在原点以西3km处，几分钟后行驶到原点以东2km处．(1)这辆汽车的最初位置和最终位置分别是多少？(2)如果将坐标原点向西移5km，则这辆汽车的最初位置和最终位置分别是多少？【答案】(1)－3km 2km (2)2km 7km【解析】(1)坐标轴的正方向向东，则位置在原点以东为正，在原点以西为负，汽车最初在原点以西且距原点3km.所以，最初位置是－3km，同理最终位置是2km.(2)坐标原点西移5km后，最初位置在原点的东方，距原点2km.最终位置还在原点以东，距离变为7km.课后作业时间：45分钟  满分：80分班级________  姓名________  分数________          一、选择题1．关于质点，下列说法中正确的是(  )A．评委为体操运动员刘璇的“跳马”动作评分，可将刘璇看做质点B．质点是一个理想化模型，但现实中是存在的C．物理学中的“质点”跟几何学中的“点”没有区别D．如果物体的大小和形状在研究的问题中属于无关的或次要的因素，就可以把物体看做质点【答案】D【解析】当物体的形状、大小对我们所研究的问题影响不大，或者可以忽略时，物体可以看做一个有质量的点，选项D正确；评委需要根据体操运动员的动作情况打分，所以不能看做质点，选项A错误；质点是理想化的模型，现实中是不存在的，选项B错误；几何中的点没有质量，而质点是一个有质量的点，选项C错误． 2．在有云的夜晚，抬头望月，发现“月亮在白莲花般的云朵里穿行”，这时取的参考系是(  )A．月亮B．云C．地面D．观察者【答案】B【解析】人抬头望月时，月亮短时间内相对于地面并没有动，只是云在动，但若以云为参考系，这时我们就感觉月亮在运动．3．第31届奥运会将于xx年在里约热内卢召开，下列有关运动项目的说法正确的是(  )A．篮球比赛中的篮球不能看做质点B．羽毛球比赛中的羽毛球一定能看做质点C．乒乓球运动员在打出弧圈球时乒乓球不能看做质点D．铅球比赛中的铅球一定不能看做质点【答案】C【解析】在研究篮球比赛中的远距离投篮时，由于篮球直径比投篮距离小得多，可把篮球看做质点，选项A错误；当研究羽毛球比赛中的羽毛球时，若羽毛球在球网的两侧飞行，则可以把羽毛球看做质点，若研究羽毛球的自身旋转问题时，则不能把羽毛球看做质点，选项B错误；研究旋转多变的乒乓球的弧圈运动时，乒乓球的大小不能忽略，乒乓球不能看做质点，选项C正确；当研究铅球被掷出后在空中的飞行时间时，铅球能看做质点，当研究铅球脱手时的旋转情况时，铅球不能看做质点，选项D错误．4．下列有关质点的说法中，正确的是(  )A．研究哈雷彗星的公转时，哈雷彗星可看做质点B．花样滑冰运动员正在表演冰上舞蹈动作，此时该运动员可看做质点C．用GPS定位系统确定正在南极考察的某科考队员的位置时，该队员可看做质点D．因为子弹的质量、体积都很小，所以在研究子弹穿过一张薄纸所需的时间时，可以把子弹看做质点【答案】AC【解析】哈雷彗星的大小与公转轨道的半径相比可忽略，故能看做质点，A对；若把滑冰运动员看做质点，无法研究其动作，故B错；在确定科考队员的位置时，该队员可看做质点，故C对；研究子弹穿过一张纸的时间时，纸的厚度可忽略，而子弹的长度不能忽略，故D错．5．伦敦奥运会冠军、美国名将苏尔在美国室内撑竿跳比赛中，以5米02的成绩，打破了俄罗斯选手伊辛巴耶娃创造的5米01的世界纪录．撑竿跳高是一项非常刺激的体育运动项目，一般来说可以把撑竿跳高运动分为如下阶段：助跑、撑竿起跳、越过横杆．关于这一情景，下列说法正确的是(  )A．教练员针对训练录像纠正运动员的错误时，不能将运动员看成质点B．教练员在分析运动员的助跑速度时，不能将运动员看成质点C．裁判员在测量其所跳高度(判断其是否打破记录)时，不能将运动员看成质点D．其他运动员在学习研究名将苏尔的各项技术动作时，能将运动员看成质点【答案】A【解析】教练员在纠正错误动作时以及其他运动员在学习研究名将苏尔的各项技术动作时，不能忽略运动员的姿势及动作，也就是说不能忽略运动员的形状和大小，选项A正确，选项D错误；教练员在分析运动员的助跑速度时以及裁判员在测量其所跳高度时，姿势和动作对研究问题没有影响，可以忽略运动员的姿势及动作，选项BC错误．6．随着城市现代化的发展，电梯越来越多的出现在人们生活中，为大家带来了快捷和便利．而观光电梯是适应人们的进一步需求而产生的，乘坐人员可以观看电梯外面的景色，享受现代设备带来的视觉感受．正在乘坐电梯下楼的一位同学看到身旁的大楼拔地而起，大声惊叫：“楼不是静止的吗？怎么动起来了？”对于大楼的“运动”情况，下列说法正确的是(  )A．楼只能是静止的，不可能运动 B．楼实际在运动，不可能静止C．看到楼在运动是以乘坐的电梯为参考系D．看到楼静止是以地面(或地面上不动的物体)为参考系【答案】CD7．要描述在水平地面上爬行的蚂蚁的位置时，应选用的坐标系是(  )A．直线坐标系B．二维坐标系C．三维坐标系D．以上坐标系无法描述【答案】B【解析】由于蚂蚁在水平地面爬行时位置的变动是平面的，所以应选择平面直角坐标系(二维坐标系)描述其位置，选项B正确．8．一只猴子静止在悬挂于天花板的细棒上，现使悬挂棒的绳子断开，猴子和细棒一起向下运动，甲说此棒是静止的，乙说猴子是向下运动的，甲、乙两人所选的参考系分别是(  )A．甲选的参考系是地球，乙选的参考系也是地球B．甲选的参考系是地球，乙选的参考系是猴子C．甲选的参考系是猴子，乙选的参考系是地球D．甲选的参考系是猴子，乙选的参考系也是猴子【答案】C【解析】据题意知棒与猴子一起向下运动，即猴子相对棒处于静止状态．甲说此棒静止，他必然以猴子为参考系，乙说猴子向下运动，它以大地为参考系，故选项C是正确的．9．飞机着陆后还要在跑道上滑行一段距离，机舱内的乘客透过窗户看到树木向后移动，乘客选择的参考系是(  )A．停在机场的飞机B．候机大楼C．乘客乘坐的飞机D．飞机跑道【答案】C【解析】树木相对于地面静止，故以相对于地面静止的飞机、大楼、跑道为参考系，树木仍静止；以乘客乘坐的飞机为参考系，树木向后运动，选项C正确．10．如图是某次日全食时的美妙景象，那么下列说法正确的是(  )A．在观测日全食时可将月球看成质点B．在观测日全食时不能将月球看成质点C．月球绕地球转动，这是以太阳为参考系来描述的D．月球绕地球转动，这是以地球为参考系来描述的【答案】BD【解析】在物体的大小和形状对所研究问题的影响可以忽略不计的情况下，可以把物体看成质点，所以在观测日全食时不能将月球看成质点，选项A错误，选项B正确；月球绕地球做圆周运动，是以地球为参考系来描述的，选项C错误，选项D正确．二、非选择题11．研究火车的各种运动情况时：(1)研究火车进站的时间，火车________(选填“能”或“不能”)被视为质点；(2)研究火车从北京到重庆的时间，火车________(选填“能”或“不能”)被视为质点；(3)研究火车车轮上某点的运动情况时，火车________(选填“能”或“不能”)被视为质点．【答案】(1)不能 (2)能 (3)不能【解析】(1)火车进站时，火车的长度与站台相比不能被忽略，所以在研究火车进站的时间时，不能将火车看做质点；(2)火车的长度与从北京到重庆的距离相比，可以忽略不计，所以在研究火车从北京到重庆的时间时，可以将火车看做质点；(3)研究火车车轮上某点的运动情况时，不能将火车看做质点．12．如图所示，质点由西向东运动，从A点出发到达C点再返回B点静止．若AC＝100m，BC＝30m，以B点为原点，向东为正方向建立直线坐标系，则：出发点的位置为________m，B点位置为________m，C点的位置为________m，A到B位置变化为________m，方向________，C到B的位置变化为________m，方向________． 【答案】－70 0 ＋30 ＋70 向东 －30 向西【解析】以B点为原点，建立坐标系，如图所示，A(－70m)，B(0m)，C(＋30m)，A到B的位置变化为＋70m，方向向东；C到B的位置变化为－30m，方向向西．13.如图所示，一条绳子长1.5m，放在高0.8m的桌子上，有一部分悬在桌外，留在桌面上的部分长1.2m，以地面上的一点O为坐标原点，竖直向上为正方向，求绳的最低端的坐标．【答案】0.5m【解析】由题图可知，悬在桌外的绳长为：O′B＝1.5m－1.2m＝0.3m.B点到O点的距离为：OB＝OO′－BO′＝0.8m－0.3m＝0.5m，若以O点为坐标原点，以OO′为正方向，则B点的坐标为0.5m.14．如图所示为A、B、C三列火车在一个车站的情景，A车上的乘客看到B车向东运动，B车上的乘客看到C车和站台都向东运动，C车上的乘客看到A车向西运动．站台上的人看A、B、C三列火车各向什么方向运动？【答案】A车向西运动；B车向西运动；C车可能静止，可能向东运动，也可能向西运动但速度比A、B的速度都小．【解析】由B车上的乘客看到站台向东运动，可判断B车向西运动；由A车上的乘客看到B车向东运动，说明A车也向西运动且速度大于B车速度；C车上的乘客看到A车向西运动，则C车有三种运动情况，C车可能静止，可能向东运动，也可能向西运动但速度比A、B的速度都小．