-2021-2022学年高一上学期物理人教版(2019)必修第一册1.1质点 参考系 坐标系 同步练习(word版含答案)

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名称 -2021-2022学年高一上学期物理人教版(2019)必修第一册1.1质点 参考系 坐标系 同步练习(word版含答案)
格式 docx
文件大小 227.9KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2021-12-24 21:09:11

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文档简介

高中物理人教版(2019)必修一【1.1质点 参考系 坐标系】同步练习
一、单选题(共10题)
1.一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
2.原本定于2020年举办的夏季奥运会因故改为2021年在日本东京举办,下列决赛中可把研究对象看成质点的是( )
A. 研究女子标枪冠军刘诗颖掷出的标枪枪尖的轨迹 B. 研究乒乓球男子单打冠军马龙的发球动作
C. 研究女子10米跳台冠军全红禅的跳水动作 D. 研究苏炳添在百米跑决赛时的起跑技术
3.如图所示是体育摄影中“追拍法”的成功之作,摄影师眼中清晰的运动员是静止的,而模糊的背景是运动的,摄影师用自己的方式表达了运动的美.请问摄影师选择的参考系是( )
A. 大地 B. 太阳 C. 运动员 D. 步行的人
4.下列情况中,能把研究对象视为质点的是(  )
A. 研究国产大飞机“C919”转弯时机翼的倾斜角度
B. 用“抖音”拍摄、研究自由体操运动员在空中翻滚的动作
C. 研究高铁从昆明到大理的运行时间
D. 研究陀螺的转动
5.在庆祝新中国成立70周年阅兵式上,作为飞机编队领头的预警指挥机飞过天安门广场,下列说法正确的是( )
A. 因为飞机很大,所以不能把飞机看作质点
B. 研究飞机在空中的动作时可以把飞机看作质点
C. 研究飞机从出发到返回所用的时间时可以把飞机看作质点
D. 研究飞机通过某一个标志杆所用的时间时可以把飞机看作质点
6.在下列情况的研究过程中,可以将被研究物体看作质点的是( )
A. 研究一列火车从广安开往成都的轨迹 B. 研究街舞比赛中某参赛者的动作
C. 研究子弹穿过一张薄纸所需的时间 D. 研究小木块的翻倒过程
7.关于质点,下列说法正确的是( )
A. 只有质量和体积很小的物体才能被视为质点
B. 只要物体的运动不是很快,就可把它视为质点
C. 研究地球绕太阳公转的时间,可将地球视为质点
D. 研究子弹射穿一张薄纸所需的时间,可以将子弹看作质点
8.在研究下列哪些问题时,可把物体看成质点.( )
A. 求行驶着的汽车轮缘上某一点对地速度 B. 比赛时,运动员分析乒乓球的运动
C. 只有体积很小的物体才能看成质点 D. 求在平直公路上行驶的自行车的速度
9.甲物体以乙物体为参考系是静止的,甲物体以丙物体为参考系是运动的;若丙物体以乙物体为参考系,则丙物体 ( )
A. 一定是静止的 B. 一定是运动的 C. 有可能是静止的,也有可能运动的 D. 运动情况无法判断
10.太阳从东边升起,西边落下,是地球上的自然现象,但在某些条件下,在纬度较高地区上空飞行的飞机上,旅客可以看到太阳从西边升起的奇妙现象,这些条件是( )
A. 时间必须是清晨,飞机正在由东向西飞行,飞机的速度必须较大 B. 时间必须是清晨,飞机正在由西向东飞行,飞机的速度必须较大
C. 时间必须是傍晚,飞机正在由东向西飞行,飞机的速度必须较大 D. 时间必须是傍晚,飞机正在由西向东飞行,飞机的速度不能太大
二、多选题(共4题)
11.在下列物体的运动中,可视作质点的物体有( )
A. 从北京开往广州的一列火车 B. 研究转动的汽车轮胎
C. 研究绕地球运动时的航天飞机 D. 表演精彩芭蕾舞的演员
12.下列说法正确的是( )
A. 力学中为了研究方便,任何物体任何时候都可以看成质点,质点是理想化模型
B. 在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,再把各小段位移相加,这里运用了假设法
C. 用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例,例如,加速度 和速度 都是采用比值法定义的
D. 根据速度定义式v= ,当Δt非常小时, 就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,这里运用了极限思维法
13.如图是为了定量研究物体的位置变化作出的坐标轴(x轴).在画该坐标轴时规定原点在某长直公路上(汽车可调头)某广场的中心,公路为南北走向,规定向北为正方向.坐标轴上有两点A和B,A的位置坐标为 ,B的位置坐标为 .下面说法中正确的是( )
A. A点位于广场中心南边5m处 B. A点位于广场中心北边5m处
C. 由A到B位移为8m D. 汽车在这条公路上行驶,路程与位移大小不一定相等
14.第31届夏季奥林匹克运动会,于2016年8月5日﹣21日在巴西的里约热内卢举行,中国代表团最终以26枚金牌、18枚银牌、26枚铜牌,位居奖牌榜第三.比赛期间裁判员在裁定下列运动员的比赛成绩时,运动员不能被视为质点的是( )
A. 跳水 B. 击剑
C. 体操 D. 马拉松
三、填空题(共3题)
15.如果物体沿直线运动,为了定量描述物体的位置及变化,可以以这条直线为x轴,在直线上规定 、 和 , 建立直线坐标系,如图,若物体运动到A点,此时它的位置坐标xA= , 若它运动到B点,则此时它的位置坐标xB= .
16.人坐在运动的火车中,以窗外树木为参考系,人是 的.以车厢为参考系,人是 的。
17.如图所示,桌面离地面的高度为0.8m,若将坐标系原点定在水平桌面上,取竖直向上的方向为坐标轴的正方向,通过测量A、B两点距离桌面的距离都为0.2m.则A点的坐标为 , B点的坐标为 .
四、综合题(共6题)
18.在月球上能看到地球的地方,以月球为参照系时:
(1)地球有无绕月球的公转?若有公转,周期大约是多少?
(2)地球有无自转?若有自转,周期大约是多少?
(3)在月球上观察,地球有无圆缺变化?若有圆缺变化,周期大约是多少?
19.如图所示,一根长0.8 m的杆竖直放置,今有一内径略大于杆直径的环从杆的顶端A向下滑动,以向下为正方向.
(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 (O、B间距离为0.2 m)
(2)取A端为坐标原点,A、B两点的坐标又是多少 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,坐标原点的不同是对位置坐标有影响还是对位置变化有影响
20.一物体从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。(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
21.如图所示,一根长0.8m的杆,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,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0.2m)
(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?
22.汽车原来以4m/s的速度沿平直公路行驶,刹车后获得的加速度大小为0.4m/s2 , 则:
(1)汽车12s内通过的位移是多少?
(2)汽车停止前1s内滑行的距离为多少?
23.小明从学校回到家有800米的路程,要确定小明家相对学校的位置,请思考:
(1)如果小明家和学校均在同一条笔直的街道上,如何描述?
(2)如果小明家在另一条与学校所在街道相互垂直的街道上,如何描述?
(3)如果小明家还在某高层公寓的32层上,如何描述?
(4)仅用小明家离校800米能够确定其位置吗?
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 C
【解析】【解答】解:在本题中,绳子断后,棒静止是以猴子为参考系的,猴子向下运动是以地面为参考系的.故ABD错误;C正确
故选:C
【分析】参考系,是指研究物体运动时所选定的参照物体或彼此不作相对运动的物体系;参考系的选取是任意的,如何选择参照系,必须从具体情况来考虑,一般情况下我们以地面或地面上的物体作为参考系.
2.【答案】 A
【解析】【解答】A.研究女子标枪冠军刘诗颖掷出的标枪枪尖的轨迹时,可忽略标枪的大小和形状,可看成质点,A符合题意;
B.研究发球动作时,不能忽略运动员的大小和形状,不可看成质点,B不符合题意;
C.研究跳水动作时,不能忽略运动员的大小和形状,不可看成质点,C不符合题意;
D.研究百米起跑技术时,不能忽略运动员的大小和形状,不可看成质点,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】研究对象能否作为质点主要看所研究的问题。
3.【答案】 C
【解析】【分析】由于运动员和摄影记者以相同的速度运动,故以运动员作为参考系,记者是静止的,故运动员的图片是清晰的,但由于背景相对于运动员是运动的所以背景相对于摄像机是运动的,所以拍摄的背景是模糊的.故在“追拍法”中摄影师选择的参考系是运动员,故C正确。
【点评】由于在“追拍法”中运动员和摄影记者以相同的速度运动,故运动员的图片是清晰的.背景相对于运动员是运动的,所以拍摄的背景是模糊的。
4.【答案】 C
【解析】【解答】A.研究国产大飞机“C919”转弯时机翼的倾斜角度时,飞机的大小不能忽略,不能看做质点,A不符合题意;
B.用“抖音”拍摄、研究自由体操运动员在空中翻滚的动作时,不能把体操运动员看做质点,否则就没有动作可言了,B不符合题意;
C.研究高铁从昆明到大理的运行时间时,高铁列车的大小可以忽略不计,可看做质点,C符合题意;
D.研究陀螺的转动时,不能把陀螺看做质点,否则就没转动可言了,D不符合题意。
故答案为:C。
【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。
5.【答案】 C
【解析】【解答】A.物体能否视为质点条件:在研究的问题中物体的大小、体积是次要因素,可忽略物体大小体积时物体能视为质点,否则不能视为质点。与物体实际大小、体积无关,A不符合题意;
B.研究飞机在空中的动作时,若把飞机视为质点就不能体现飞机的动作,说明此时不能把飞机看作质点,B不符合题意;
C.研究飞机从出发到返回所用的时间时,飞机的体积可忽略,可以把飞机看作质点,C符合题意;
D.研究飞机通过某一个标志杆所用的时间时必须考虑飞机自身的大小,说明此时不能把飞机看作质点,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】物体能否作为质点主要看物体本身的形状、体积对所研究的问题有无影响。
6.【答案】 A
【解析】【解答】解:A、火车有一定的大小和形状,但与广安到成都的距离相比较可忽略不计,可以把火车看作质点.故A正确.
B、研究街舞比赛中某参赛者的动作时,要看参赛者的动作,不能看作质点.故B错误.
C、研究子弹穿过一张薄纸所需的时间时,子弹的长度不能忽略.所以不能看作质点.故C错误.
D、研究小木块的翻倒过程时,小木块的大小和形状对翻倒影响很大,不能看作质点.故D错误.
故BCD不符合题意,A符合题意;
故答案为:A
【分析】一个物体能不能看做质点是看它的形状与大小对研究问题是否有影响,没有影响就可以看做质点。
7.【答案】 C
【解析】【解答】解:A、体积很大的物体也可以看成质点,这要看分析的是什么问题,比如在研究地球绕太阳的运动的时候,地球就可以看成质点,所以A错误;
B、当物体的形状、大小对所研究的问题没有影响时,我们就可以把它看成质点,与运动快慢没有关系,所以B错误;
C、研究地球饶太阳的公转,地球的大小和形状可以忽略,可以把地球看作质点,所以C正确;
D、研究子弹射穿一张薄纸所需的时间时,子弹的大小相对于纸的厚度不可以忽略,不能看成质点,所以D错误.
故选:C.
【分析】当物体的形状、大小对所研究的问题没有影响时,我们就可以把它看成质点,根据把物体看成质点的条件来判断即可.
8.【答案】 D
【解析】【解答】解:A、研究汽车车轮轮缘上某点的运动时,不能把汽车看作质点,否则无法研究,故A错误;
B、研究乒乓球的运动时,要考虑乒乓球的转动的情况,不能看成质点,故B错误;
C、能不能看做质点是由所研究的问题的性质决定的,与体积大小无直接关系,故C错误;
D、计算在平直马路上行驶的自行车的行驶速度时,自行车的大小和形状可以忽略,可以把自行车看作质点,故D正确;
故选:D
【分析】质点是在物体的形状和大小对所研究的问题可以忽略不计时的理想化物理模型,能不能看做质点是由问题的性质决定的,可据此对应做出判断.
9.【答案】 B
【解析】【解答】甲物体以乙物体为参考系是静止的,说明甲相对于乙的位置没有改变。甲物体以丙物体为参考系是运动的,说明甲相对于丙的位置是改变的,则以乙物体为参考系,丙物体的位置一定是改变的,即丙物体一定是运动的。
故答案为:B
【分析】丙相对于乙物体一定位置发生改变所以相对于乙物体,丙物体一定是运动的。
10.【答案】 C
【解析】【解答】飞机在顺着地球自转方向运动称为东,逆着地球自转方向运动称为西,由于旅客看到太阳从西边升起,因此必须是傍晚时分,选太阳为参考系,若飞机相对地球静止,则相对太阳的速度向东,逐渐变成傍晚,若飞机以较大的速度相对地球向西飞行,则可以相对太阳向西飞行,去追赶太阳,从而看到太阳从西边升起.
故答案为:C
【分析】本题考查学生根据参考系分析物体运动情况的能力。参考系是在分析物体运动时选作参考标准看作不动的物体,当研究对象相对于参考系位置发生了变化则物体是运动的。题中旅客要看到太阳从西边升起必须飞机以较大的速度相对地球向西飞行,相对太阳向西飞行追赶太阳,就可看到太阳从西边升起。
二、多选题
11.【答案】 A,C
【解析】【解答】解:A、从北京开往广州的一列火车,火车的大小与北京与广州的距离比较,可以忽略,能看成质点.故A正确.
B、转动的汽车轮胎上各点的运动情况不同,不能用一个点去代替整个轮胎.故B错误.
C、航天飞机跟与地球间的距离比较可以忽略,能看成质点.故C正确.
D、演员身体上各个点运动情况不同,不能用一个点代替运动员.故D错误.
故选AC.
【分析】物体能不能看成质点,看物体在所研究的问题中形状大小能不能忽略.
12.【答案】 C,D
【解析】【解答】质点采用的是理想化的物理模型;只有当物体的线度和大小与所研究的问题相比可忽略不计时,即可看做质点,A不符合题意;在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,再把各小段位移相加,这里运用了微元法,B不符合题意;用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例,例如,加速度a= 和速度v= 都是采用比值法定义的,C符合题意;根据速度定义式v= ,当Δt非常小时, 就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,这里运用了极限思维法,D符合题意;
故答案为:CD.
【分析】只有物体的形状和大小对所研究的问题没有影响时物体才可以作为质点;推导匀变速的位移公式使用了微元法。
13.【答案】 B,C,D
【解析】【解答】AB.由位置坐标的意义可知,A点在原点的正方向5m处,即在广场中心北方5m处,A不符合题意,B符合题意;
C.位移是从起点指向终点的有向线段,所以由A到B位移大为
C符合题意;
D.由于汽车可调头,当在某过程中汽车调头行驶,则汽车的位移大小与路程不相等,D符合题意。
故答案为:BCD
【分析】利用坐标可以判别质点的位置;利用初末坐标可以求出位移的大小;由于往返运动所以路程不一定等于位移的大小。
14.【答案】 A,B,C
【解析】【解答】解:A、武术比赛中要考虑运动员的姿态,运动员的形状不能忽略,所以不能看成质点,故A正确;
B、蹦床比赛时要考虑运动员的姿态动作,故不能看作质点;故B正确;
C、体操要考虑运动员的姿态,故不能看成质点,故C正确;
C、马拉松比赛中运动员的大小和体积可以忽略不计,可以简化为质点,故D错误;
本题选择不能看作质点的,故选:ABC.
【分析】明确物体看作质点的条件,知道当物体的形状和大小在所研究的物体中能忽略时,物体可以看成质点.
三、填空题
15.【答案】 原点;正方向;单位长度;3m;﹣2m
【解析】【解答】如果物体沿直线运动,为了定量描述物体的位置变化,可以以这条直线为x轴,在直线上规定原点、正方向和单位长度,建立直线坐标系.
建立直线坐标系,如图,若物体运动到A点,此时它的位置坐标xA=3m,若它运动到B点,则此时它的位置坐标xB=﹣2m.
【分析】如果物体沿直线运动,为了定量描述物体的位置变化,可以以这条直线为x轴,在直线上规定原点、正方向和单位长度,建立直线坐标系.
建立直线坐标系之后,物体的位置与坐标系上的数值对应.
16.【答案】 运动;静止
【解析】【解答】乘客坐在行驶的火车上,以路旁的树木为参照物,乘客的位置不断变化,因此乘客是运动的,而以火车为参照物,人的位置没有发生变化,因此乘客是静止的;
故答案为:运动;静止.
【分析】要解决此题,要掌握运动和静止的相对性.物体的运动和静止都是相对于参照物而言的.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.此题关键是看人相对于火车和路旁的树木位置是否发生了变化.
17.【答案】 0.2m;﹣0.2m
【解析】【解答】A点在坐标原点的正方向上,距离原点的距离为0.2m,所以A点的坐标为0.2m.
B点在坐标原点的负方向上,距离原点的距离为0.2m,所以B点的坐标为﹣0.2m.
【分析】坐标系的三要素是原点,正方向和单位长度,找出该点以原点为零点,是在正方向上还是在负方向上,从而确定坐标的正负.
四、综合题
18.【答案】 (1)没有,1个月
(2)有,24小时
(3)有,约30天
【解析】【解答】(1)由题意知,在地球上我们总是只能看到月球的一面,是因为月球绕地球公转的周期与自转的周期相等,也就是说,以月球上的某一点为参照物,整个地球相对于月球的位置没有发生变化,所以是静止的,即看不出地球绕月球的转动.(2)又因为地球的整个位置虽然与月球之间保持不变,但地球自身在发生转动,即总是变换着朝向月球的一面.故登上月球的航天员在月球上看地球,将看到地球只有自转.在月球上看到的地球的自转周期与在地球上看到的地球的自转是相同的,即约24小时.(3)虽然在月球上看不出地球绕月球的转动,但是随着二者相对于太阳的位移的变化,在月球上会看到地球被照亮的一面不断发生变化,即有圆缺的变化.由于月球绕地球一周的时间约30天,所以在月球上看到的地球圆缺的变化也是30天左右.
故答案为:(1)没有,1个月;(2)有,24小时;(3)有,约30天.
【分析】物体的运动和静止是相对的,判断物体的运动情况要看物体相对于参照物之间的位置是否发生改变.根据地球与月球的位置关系及自转、公转情况,结合运动和静止的相对性可做出判断.
19.【答案】 (1)解:取下端O为原点,则A点坐标为: ,B点坐标为 ; 位置变化量为:
(2)解:取A端为原点,则A点坐标为0;B点坐标为: ,
坐标的变化量为
(3)解:由以上结果可知,坐标原点的不同位置对位置变化没有影响
【解析】【分析】本题考查物体位置的确定方法。题中环沿直杆运动,可用直线坐标系确定其位置和位置的变化:环的位置坐标大小等于环离开坐标原点的距离大小,当环处于原点正方向时坐标为正,处于原点负方向时坐标为负;位置的变化等于位置坐标之差。
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。
21.【答案】 (1)取下端O为原点,则A点坐标为:0.8m;B点坐标为0.2m;位置变化量为:0.8﹣0.2=0.6m
(2)取A端为原点,则A点坐标为0;B点坐标为:0.8﹣0.2=0.6m;坐标的变化量为0.6
(3)坐标原点的选择对位置变化没有影响.
【解析】【解答】(1)取下端O为原点,则A点坐标为:0.8m;B点坐标为0.2m;位置变化量为:0.8﹣0.2=0.6m;(2)取A端为原点,则A点坐标为0;B点坐标为:0.8﹣0.2=0.6m;坐标的变化量为0.6;(3)由以上结果可知,坐标原点的不同位置对位置变化没有影响;
【分析】根据坐标轴的原点的不同,可以确定物体位置的坐标;再由坐标的变化可确定出位置变化量.
22.【答案】 (1)解:汽车速度减为零的时间 ,
则汽车12s内的位移等于10s内的位移,x=
(2)解:采用逆向思维,汽车停止前1s内的位移
【解析】【分析】根据匀变速直线运动的速度时间公式求出汽车速度减为零的时间,判断汽车是否停止,再结合位移公式求出刹车后的位移.
采用逆向思维,结合位移时间公式求出汽车停止前1s内滑行的距离.
23.【答案】 (1)建立一维坐标,以学校为原点
(2)建立直角坐标,以学校为原点分别沿与两条街道平行方向建立坐标轴
(3)必须建立三维坐标
(4)不能,还得有方向.
【解析】【解答】(1)如果小明家和学校均在同一条笔直的街道上,建立一维坐标,以学校为原点;(2)如果小明家在另一条与学校所在街道相互垂直的街道上,建立直角坐标,以学校为原点分别沿与两条街道平行方向建立坐标轴;(3)如果小明家还在某高层公寓的32层上,必须建立三维坐标;(4)仅用小明家离校800米不能确定其位置,还得有方向.
【分析】 确定物体的位置需借助于坐标系.对于直线运动的物体,只需建立一维坐标系即可;在平面上运动的物体,需建立二维坐标系才能完整描述;如果物体做立体运动,则需建立三维空间坐标系.仅用物体的运动路程是不足以描述物体的空间位置的.