第一章运动的描述第一节质点参考系课后练习—2021-2022学年高中物理人教版(2019)必修第一册
一、单选题(共10题)
1.如图所示为“歼-10”战斗机在空中加油的情景,以下列哪个物体为参考系,可以认为加油机是运动的( )
A.地面
B.“歼-10”战斗机
C.加油机里的油箱
D.“歼-10”战斗机里的飞行员
2.下列属于物理理想模型的是( )
A.?电场?????????????????????????????????B.?机械波?????????????????????????????????C.?点电荷?????????????????????????????????D.?元电荷
3.小明同学在五一假期旅行中,在高速行驶的大巴车上用手机拍摄了一张照片,照片中小车是静止的,而模糊的背景却是运动的,请问拍摄这张照片时小明选择的参考系是( )
A.大地
B.太阳
C.大巴车
D.路面上的树木
4.如图所示是我国第一艘航母上的官兵正在进行舰载机起降训练。下列情况中可将舰载机视为质点的是( )
A.?飞行员在舱内操作飞机???????????????????????????????????????B.?估算飞机起飞时的速度
C.?研究飞机滑离甲板时的仰角????????????????????????????????D.?飞机起飞后回收起落架的过程
5.下面关于质点的正确说法有( )
A.?蚂蚁很小,一定可以把蚂蚁看成质点
B.?研究地球绕太阳公转的周期时,可以把地球看成质点
C.?研究沿地面翻滚前进的体操运动员的动作时,可以把运动员看成质点
D.?在研究运动员如何才能踢出“香蕉球”时,可以把足球看成质点
6.用高速摄影机拍摄的四张照片如图所示,下列说法正确的是( )
??
A.研究甲图中猫在地板上行走的速度时,猫可视为质点
B.研究乙图中水珠形状形成的原因时,旋转球可视为质点
C.研究丙图中飞翔鸟儿能否停在树桩上时,鸟儿可视为质点
D.研究丁图中马术运动员和马能否跨越障碍物时,马可视为质点
7.理想化模型是简化物理研究的重要手段,它抓住问题的主要因素,忽略次要因素,促进了物理学的发展.下列关于理想化模型建立的表述正确的是(?)
A.?质点作为理想化模型忽略了物体的质量
B.?点电荷作为理想化模型忽略了物体所带的电荷量
C.?理想电压表忽略了电压表的内阻
D.?理想变压器没有能量损失
8.下列情景中,加下划线的对象可被视为质点的是(??)
A.?检查乘客是否正确佩戴口罩????????????????????????????????B.?追踪新冠感染者的行动轨迹
C.?检测新冠病毒是否发生变异
???????????????????????????????D.?给接种者注射新冠疫苗
9.在下列情景中,选项中的划线物体能够被视为质点的是(???)
A.?天文学家研究地球的自转
B.?用北斗导航确定火箭在空中的位置
C.?监控中心观测嫦娥五号上升器与轨道器和返回器的组合体交会对接
D.?教练员研究跳水运动员在比赛中的空中姿态
10.在物理学中突出问题的主要因素、忽略次要因素、建立理想化模型,是经常采用的一种科学研究方法,“质点”这一理想化模型就是这种方法的具体应用。用同样的方法建立的概念是(??)
A.?位移???????????????????????????????B.?弹力???????????????????????????????C.?自由落体运动???????????????????????????????D.?加速度
二、多选题(共5题)
11.关于“理想化模型”的说法中,正确的是(??)
A.?在物理学中,突出问题的主要方面,忽略次要因素,建立理想化的物理模型并将其作为研究对象,是经常采用的一种科学研究方法.
B.?“理想化模型”是为了使研究的问题得以简化或研究问题方便而进行的一种科学的抽象,实际并不存在.
C.?“理想化模型”是在一定程度和范围内对客观存在的复杂事物的一种近似反映,是物理学中经常采用的一种研究方法.
D.?“质点”是实际物体的一种“简化”,只是忽略了物体的大小和形状,是实际存在的
12.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车在向东运动,C车上的乘客看到A车向西运动,B车上的乘客看到C车和站台都在向东运动。站台上的人看到A、B、C三列火车的运动情况是(??)
A.?B车一定向西运动????????????????????????????????????????????????B.?C车不可能向东运动
C.?C车一定向西运动????????????????????????????????????????????????D.?A车一定向西运动,且比B车的速度大
13.2017年7月30日上午9时,庆祝中国人民解放军建军90周年阅兵,在位于内蒙古的朱日和训练基地举行.这是新中国成立后我军首次以庆祝建军节为主题的盛大阅兵,受阅官兵列阵沙场,以战斗姿态接受党和人民的检阅.右下图为空中标识部队组成“90”字样,编队保持队形不变.下列关于飞机运动情况的说法正确的是(??)
A.?地面上的人看到飞机飞过,是以地面为参考系
B.?飞行员看到观礼台向后掠过,是以飞机为参考系
C.?以编队中某一飞机为参考系,其他飞机是静止的
D.?以编队中某一飞机为参考系,其他飞机是运动的
14.甲、乙、丙三部电梯,甲中乘客看到一高楼在向下运动;乙中乘客看到甲在向下运动;丙中乘客看到甲、乙都在向上运动.这三部电梯相对地面的运动情况可能是(??)
A.?甲向上,乙向上,丙向下????????????????????????????????????B.?甲向下,乙向上,丙不动
C.?甲向上,乙向下,丙不动????????????????????????????????????D.?甲向上,乙向上,丙也向上,但比甲、乙都慢
15.每天早上附中校园里都响起琅琅的读书声,同学们通过诵读经典,尽享经典之美,感受诗词之趣,从古人的智慧和情怀中汲取营养,涵养心灵。下列说法正确的是(??)
A.?“两岸青山相对出,孤帆一片日边来。”诗中的“青山相对出”选择的参考系是孤帆
B.?“空手把锄头,步行骑水牛;人在桥上走,桥流水不流。”诗中“桥流水不流”中的“桥流”应理解成其选择的参考系是水
C.?“一江春水向东流”是以水为参考系来描述水的运动
D.?“迢迢牵牛星,皎皎河汉女。纤纤擢素手,札札弄机杼。”牛郎星、织女星之间的距离其实很远,在研究它们的相对运动时,可以视为质点
三、填空题(共4题)
16.我国是掌控了空中加油技术的少数国家之一.我国自行研制的第三代战斗机歼–10在空中加油时,若以歼–10战斗机为参考系,加油机是________,若以地面上的房屋为参考系,加油机是________.(填“静止”或“运动”)
17.树叶从高约5m处由静止开始下落,约8s落地。为估算树叶受到的空气阻力和落地速度,某同学经观察、分析将树叶下落过程视为匀速直线运动,这体现了________的物理方法和思想,主要依据是________。
18.质点与几何点唯一的区别是质点具有一定的________。一个物体能否看成质点,取决于所研究的问题的性质。在一些问题中,物体的大小、形状、和体积可以忽略不计,此时可以把物体看成________。研究物体的转动和姿势、姿态时,________(填能或不能)把物体看成质点。
19.如图所示,一辆汽车在马路上行驶,t=0时,汽车在十字路口中心的左侧20m处,过了2秒钟,汽车正好到达十字路口的中心,再过3秒钟,汽车行驶到了十字路口中心右侧30m处,如果把这条马路抽象为一条坐标轴x,十字路口中心定为坐标轴的原点,向右为x轴的正方向,试将汽车在三个观测时刻的位置坐标填入下表,并说出前2秒内、后3秒内汽车的位移分别为多少?这5秒内的位移又是多少?
观测时刻
t=0时
过2秒钟
再过3秒钟
位置坐标
x1=________
x2=________
x3=________
四、综合题(共1题)
20.一物体从O点出发,沿东偏北30°的方向运动10m至A点,然后又向正南方向运动5m至B点。(sin30°=0.5)
(1)建立适当坐标系,描述出该物体的运动轨迹;
(2)依据建立的坐标系,分别求出A、B两点的坐标
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】A
【解析】【解答】以“歼-10”战斗机、加油机里的油箱、“歼-10”战斗机里的飞行员为参考系,加油机都是静止的,以地面为参考系加油机是运动的。
故答案为:A。
【分析】相对于参照物位置变化的物体是运动的,位置不变的物体是静止的;本题研究的是加油机的运动情况,关键看它与所选参照物的位置是否变化,据此对各个选项逐一进行分析即可做出选择.
2.【答案】C
【解析】【解答】A.电场是客观存在的物质,不是理想物理模型,A不符合题意;
B.现实生活中,机械波是真实存在的,所以不是理想物理模型,B不符合题意;
C.点电荷是忽略了带电体的大小和形状,抽象成的带电的点,是理想物理模型,C符合题意;
D.元电荷是最小的电量的单位,不是理想物理模型,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】电场、机械波和元电荷是客观存在的物体,只有点电荷属于理想化模型。
3.【答案】C
【解析】【解答】在高速行驶的大巴车上用手机拍摄了一张照片,照片中小车是静止的,由于摄影者和小车以相同的速度运动,拍摄这张照片时小明选择的参考系是大巴车,所以背景相对大巴车是运动的,拍摄的小车是清晰的,背景是模糊的,ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】照片中小车是清晰的,所以小车相对小明是静止的;背景是模糊的,所以背景相对小明是运动的,故小明拍摄照片选择的参考系时自己所乘坐的大巴车。
4.【答案】B
【解析】【解答】A.飞行员在舱内操作飞机时,飞机的大小不能忽略,不能看做质点,A不符合题意;
B.估算飞机起飞时的速度时,飞机的大小可以忽略,能看做质点,B符合题意;
C.研究飞机滑离甲板时的仰角时,飞机的大小不能忽略,不能看做质点,C不符合题意;
D.研究飞机起飞后回收起落架的过程时,飞机的大小不能忽略,不能看做质点,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】研究飞行员在舱内操作时不能把飞机作为质点;研究飞机滑离甲板时的仰角时飞机的大小不能忽略不能作为质点;研究飞机起飞后收起落架的过程不能把飞机作为质点。
5.【答案】B
【解析】【解答】A.是否能看成质点,关键看本身大小、形状对所研究的问题是否有影响,如果在研究蚂蚁爬行动作时,就不能把蚂蚁看成质点,A不符合题意;
B.研究地球绕太阳公转的周期时,可以把地球看成质点,B符合题意;
C.研究沿地面翻滚前进的体操运动员的动作时,运动员的肢体动作对成绩是有影响的,不可以把运动员看成质点,C不符合题意;
D.在研究运动员如何才能踢出“香蕉球”时,运动员踢球的位置会影响效果,故不可以把足球看成质点,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】物体能否看做质点与物体的形状大小无关,与所研究的问题有关,当形状和大小对所研究的问题无影响时物体可看做质点。
6.【答案】A
【解析】【解答】物体能否作为质点主要看所研究的问题;对于ABCD,当研究甲图中猫在地板上行走的速度时,猫的大小对研究猫的速度没有影响,可将猫看做质点;当研究乙图中水珠形状形成的原因时,旋转球的大小和形状对水珠形状的形成有影响,所以旋转球不能看做质点;当研究图丙中飞翔鸟儿能否停在树桩上时,鸟儿的大小对能否停在树桩上有影响,所以不能将鸟儿看做质点;当研究丁图中马术运动员和马能否跨越障碍物时,马的大小对是否跨越障碍物有影响,所以不能把马看做质点,因此选项A正确;选项B、C、D错误。
故选A。
【分析】物体能否作为质点主要看物体本身的大小对所研究的问题有没有影响。
7.【答案】D
【解析】【解答】质点作为理想化模型忽略了物体的大小和形状.A不符合题意;点电荷作为理想化模型忽略了物体的大小和形状;B不符合题意;理想电压表认为电压表的内阻为无穷大,理想电流表忽略了电压表的内阻.C不符合题意;理想变压器忽略铁芯的磁损和线圈中的铜损,认为没有能量损失.D符合题意.
故答案为:D
【分析】质点作为理想化模型具备了质量的特性;点电荷知识忽略物体的大小和形状;理想电压表认为电压表的内阻无穷大。
8.【答案】B
【解析】【解答】A.检查乘客否正确佩戴口罩,乘客不能看成质点,否则不能确定是否带口罩,A不符合题意;
B.追踪新冠感染者的行动轨迹,研究的是轨迹,能否看成质点对轨迹没有影响,故可以看成质点,B符合题意;
C.检测新冠病毒是否发生变异,研究内部结构,不能看成质点,C不符合题意;
D.给接种者注射新冠疫苗,人不能看成质点,否则无法确定接种位置,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】物体能否作为质点主要看物体本身的形状和大小对所研究的问题有没有影响。
9.【答案】B
【解析】【解答】A.研究物体绕自身旋转时物体自身尺寸不能忽略,所以研究地球自转时地球自身不可以视为质点,A不符合题意;
B.?北斗系统给远洋海轮导航时,只需要确定远洋海轮在地图上的位置,可以把远洋海轮视为质点,B符合题意;
C.监控中心观测嫦娥五号上升器与轨道器和返回器的组合体交会对接,嫦娥五号上升器自身的大小和形状不能忽略,不能视为质点,C不符合题意;
D.教练员研究跳水运动员在比赛中的空中姿态,运动员自身的大小和形状不能忽略,不可以视为质点,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】物体能否作为质点主要看物体本身的大小和形状对所研究的问题有没有影响。
10.【答案】C
【解析】【解答】A.位移是描述物体移动的位置变化的物理量,没有忽略次要因素,不属于理想化模型,A不符合题意;
B.弹力是指发生形变的物体,由于要恢复原状,要对跟它接触的物体产生力的作用,不属于理想化模型,B不符合题意;
C.自由落体运动是一个真实不存在的描述物体的运动的模型,忽略了空气阻力,C符合题意;
D.加速度是描述速度变化快慢的物理量,没有忽略次要因素,不属于理想化模型,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】位移不属于理想化模型;弹力也不属于理想化模型,加速度也不属于理想化模型,只有自由落体运动属于理想化模型。
二、多选题
11.【答案】A,B,C
【解析】【解答】ABC.“理想化模型”的四个特点(1)“理想化模型”是为了研究问题得以简化或为研究问题方便而进行的一种科学的抽象,实际并不存在。(2)“理想化模型”是突出问题的主要因素,忽略次要因素而建立的“物理模型”。(3)“理想化模型”是在一定程度和范围内对客观存在的复杂事故的一种近似反映。(4)引入“理想化模型”可以使问题的处理大为简化而又不会产生大的偏差。
ABC符合题意;
D.“质点”是一种理想化模型,实际是不存在的,D不符合题意。
故答案为:ABC。
【分析】“理想化模型”的特点:(1)“理想化模型”是为了研究问题得以简化或为研究问题方便而进行的一种科学的抽象,实际并不存在;
(2)“理想化模型”是突出问题的主要因素,忽略次要因素而建立的“物理模型”;
(3)“理想化模型”是在一定程度和范围内对客观存在的复杂事故的一种近似反映;
(4)引入“理想化模型”可以使问题的处理大为简化而又不会产生大的偏差;
12.【答案】A,D
【解析】【解答】B车上的乘客看到C车和站台都向东运动,说明B车是向西运动的,A车上的乘客看到B车向东运动,说明A车也是往西运动的,并且车速比B车快。C车上的乘客看到A车向西运动,说明C车的运动状态可能是:①静止;②向东行驶;③向西行驶,但速度比B车小。
故答案为:AD。
【分析】在物理学中,为了能准确的描述物体的运动,引入了参考系,如果物体相对于参考系位置没有变化,那么物体就是静止的,如果物体相对于参考系位置发生了变化,那么物体就是运动的。
13.【答案】A,B,C
【解析】【解答】A.地面上的人看到飞机飞过,是以地面为参考系,A符合题意;
B.飞行员看到观礼台向后掠过,是以飞机为参考系,B符合题意;
CD.飞机编队保持队形不变,所以以编队中某一飞机为参考系,其他飞机是静止的,C符合题意D不符合题意.
故答案为:ABC
【分析】在物理学中,为了能准确的描述物体的运动,引入了参考系,如果物体相对于参考系位置没有变化,那么物体就是静止的,如果物体相对于参考系位置发生了变化,那么物体就是运动的。
14.【答案】A,D
【解析】【解答】甲中乘客看到高楼向下运动,说明甲电梯相对高楼向上运动;乙中乘客看到甲电梯向下运动,说明乙电梯相对甲电梯向上运动,相对高楼也向上运动,且比甲电梯运动的快;丙中乘客看到甲、乙两电梯都在向上运动,说明丙电梯相对于甲、乙两电梯在向下运动,则丙电梯相对地面的运动情况有三种可能:①静止不动,②向下运动,③向上运动,但比甲、乙两电梯都慢;
故答案为:AD
【分析】在物理学中,为了能准确的描述物体的运动,引入了参考系,如果物体相对于参考系位置没有变化,那么物体就是静止的,如果物体相对于参考系位置发生了变化,那么物体就是运动的。
15.【答案】A,B,D
【解析】【解答】A.研究对象应该是青山,以孤帆为参考系,青山和孤帆之间的位置发生了变化,故青山是运动的,A符合题意;
B.研究对象应该是桥,以水为参照物,桥的位置发生了变化,则桥是运动的,B符合题意;
C.研究对象应该是水,“一江春水向东流”是以河岸为参考系来描述江水的运动,C不符合题意;
D.牛郎星、织女星之间的距离其实很远,在研究它们的相对运动时,它们的大小和形状可以忽略,可以看作质点,D符合题意。
故答案为:ABD。
【分析】青山相对于孤帆是运动的;桥流相对的参考系是水;一江春水向东流是以河岸为参考系。
三、填空题
16.【答案】静止;运动
【解析】【解答】空中加油时,以歼-10战斗机为参考系,加油机和战斗机没有位置的相对变化,所以是静止的;若以地面上的房子为参考系,加油机和房子有位置的相对变化,所以加油机是运动的.
【分析】空中加油,其加油机和战斗机没有位置变化所以是相对静止,相对于房屋有位置变化所以是运动的。
17.【答案】建立物理模型;加速时间很短,可以忽略
【解析】【解答】将树叶下落过程视为匀速直线运动,研究某个物理过程,需要建立物理模型,所以这种做法体现了建立物理模型的物理方法和思想;树叶从高约5m处由静止开始下落,约8s落地。为估算树叶受到的空气阻力和落地速度,由于加速时间较短,所以可以忽略加速的时间,认为树叶在下落过程中做匀速直线运动。
【分析】物理学中用到的试验方法有很多,质点和点电荷是同一种思想方法,加速度、电场强度、电势都是采取比值法定义的物理量,重心、合力和分力、总电阻都体现了等效替换的思想。
18.【答案】质量;质点;不能
【解析】【解答】质点和几何点唯一的区别就是,质点有质量,几何点没有质量;物体能否看作质点,需要看物体的大小、形状是否影响所研究的问题,若不影响,物体的大小、形状就可以忽略,物体可看作质点。要是影响,物体不可看作质点。
【分析】质点区别于几何点的因素就是有质量;物体能作为质点需要本身的形状和大小对所研究的问题没有影响;研究物体的姿势和转动不能把物体作为质点。
19.【答案】20;30;50
【解析】【解答】马路演化为坐标轴,因为向右为x轴的正方向,所以,在坐标轴上原点左侧的点的坐标为负值,原点右侧的点的坐标为正值,即:x1=-20m,x2=0,x3=30m.
前2s内的位移△x1=x2-x1=0-(-20m)=20m
后3s内的位移△x2=x3-x2=30m-0=30m
这5s内的位移△x=x3-x1=30m-(-20m)=50m
【分析】利用坐标轴结合运动可以求出对应的位移大小。
四、综合题
20.【答案】(1)解:以出发点为坐标原点,向东为x轴正方向,向北为y轴正方向,建立直角坐标系,如图所示:物体先沿OA方向运动10m,后沿AB方向运动5m,到达B点
(2)解:根据几何关系得:,
,
而AB的距离恰好为5m,所以B点在x轴上,则A点的坐标为,B点坐标为
【解析】【分析】本题考查物体位置的确定方法。题中物体在平面内运动,可用平面直角坐标系确定物体位置。