新课标人教版高中物理必修1第一章第1节《质点 参考系和坐标系》同步练习.doc

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人教版物理高一必修1第一章
第一节质点参考系和坐标系同步练习
一．选择题（共15小题）
1．下列对物体运动的描述，不是以地面为参考系的是（　　）
A、大江东去 B、轻舟已过万重山
C、夕阳西下 D、飞花两岸照船红
答案：D
知识点： 质点、参考系、坐标系
解析：
解答：A、大江东去是以地面为参考系得出的；
B、轻舟已过万重山是相对山来说的，故参考系是地面及地面上的高山；
C、夕阳西下是指太阳相对地面的位置变化；故以地面为参考系；
D、飞花两岸照船红是指花相对于船的运动，故不是以地面为参考系；
本题要求选不是以地面为参考系的，故选：D．
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．“看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行．”句子中“船行”选择的参考系是（　　）
A、山 B、船 C、船上的人 D、船上的物体
答案：A
知识点：质点、参考系、坐标系
解析：
解答：“船行”是相对于河岸及河两边的山来说的；故在研究船的运动时选择的参考系是山；
分析：选取不同的参考系，物体的运动是不相同的，若相对于山来说，船是运动的；若相对于船来说，山是运动的．
3．寓言“刻舟求剑”中的主人翁找不到掉入水中的剑，是因为他选择的参考系是（　　）
A、乘坐的小船 B、岸边的树木 C、流动的河水 D、 掉入水中的剑
答案：A
知识点：质点、参考系、坐标系
解析：
解答：楚人记下的是剑相对船的下落位置；故是以船为参考系；
分析：运动和静止是相对的，判断物体的运动和静止，首先确定一个参照物，如果被研究的物体和参照物之间没有发生位置的改变，被研究的物体是静止的，否则是运动的．
4．关于质点的概念，下列说法正确的是（　　）
　 A． 任何细小的物体都可以看作质点
　 B． 任何静止的物体都可以看作质点
　 C． 一个物体是否可以看作质点，要看所研究问题的具体情况而定
　 D． 一个物体在某种情况下可看作质点，那么在任何情况下都可看作质点
答案：C
知识点：质点、参考系、坐标系
解析：
解答： 质点并不是体积很小，就能看成质点，而是物体自身大小对所研究的问题没有影响，我们就可以把它看成质点．故C正确．
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．
5．第二届夏季青年奥林匹克运动会将于2014年8月在南京举行，青奥会比赛将在“三大场馆区”的15个不同竞赛场馆进行26个项目比赛，将向世界奉献一届精彩的青奥会．在考察下列运动员的比赛成绩时，可视为质点的是（　　）
A． 马拉松 B． 跳水 C． 击剑 D． 体操
答案：A
知识点：质点、参考系、坐标系
解析：
解答： A、马拉松比赛时，由于长路程，运动员的大小形状可以忽略，可以看成质点，故A正确；
B、跳水时，人们要关注人的动作，故人的大小形状不能忽略，不能看作质点，故B错误；
C、击剑时要注意人的肢体动作，不能看作质点；故C错误；
D、体操中主要根据人的肢体动作评分，故不能忽略大小和形状，故不能看作质点；故D错误；
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．
6．第18届省运会于：2014年9月19 26日在徐州、淮安两市顺利举行．以下比赛项目中 可将运动员视为质点的是（　　）
A． 跳床技巧 B． 跳水
C． 自行车4公里追逐赛 D． 花样游泳
答案：C
知识点：质点、参考系、坐标系
解析：
解答：A、跳床比赛中运动员的动作是不能忽略的，不能看作质点；故A错误；
B、跳水比赛中运动员的动作是不能忽略的，不能看作质点；故AB错误；
C、自行车比赛中运动员相对于跑道来说可以忽略；故可以看作质点；故C正确；
D、花样游泳比赛中运动员的动作是不能忽略的，不能看作质点；故D错误；
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．
7、高速铁路的快速发展正改变着我们的生活，高速列车使我们的出行更加舒适、便捷．下列情况中，可将高速列车视为质点的是（　　）
A． 测量列车的长度
B． 计算列车在两城市间运行的平均速度
C． 分析列车形状对所受阻力的影响
D． 研究列车车轮的转动
答案： B
知识点：质点、参考系、坐标系
解析：
解答：A、在测量列车的长度时，当然不能把列出看成质点，否则的话列车就没有长度了，所以A错误；
B、计算列车在两城市间运行的平均速度时，列车的长度是可以忽略的，此时能看成质点，所以B正确；
C、分析列车形状对所受阻力的影响时，列车不能看成质点，此时看的就是列车的形状如何，所以不能看成质点，所以C错误；
D、研究列车车轮的转动情况时，列车不能看成质点，此时研究的是列车的一部分，看成质点的话就没有车轮的运动的情况了，所以D错误．
故选B．
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、对于同一个运动物体，在不同参考系观察时，下列说法错误的是（　　）
A． 运动速度大小可能不同
B． 运动方向可能不同
C． 在某参考系其运动轨迹可能为直线，而在另一参考系则可能为曲线
D． 运动的加速度一定相同
答案：D
知识点：质点、参考系、坐标系
解析：
解答：AB、对于同一个运动物体，在不同的参考系观察时，观察到的结果往往不同．设该物体相对于地球运动的速度为v1，被选作参考系的物体相对于地球的速度为v2．
若被选作参考系的物体运动方向和研究对象的运动方向相同，且v1=v2，则观察到的速度为v1﹣v2=0；若被选作参考系的物体运动方向和研究对象的运动方向相同，且v1＞v2，则观察到的速度为v1﹣v2＞0，方向与该物体相对于地球运动的方向相同．若被选作参考系的物体运动方向和研究对象的运动方向相同，且v1＜v2，则观察到的速度为v1﹣v2＜0即表示物体相对于参考系向后运动；显然v2不同，故我们观察到的速度大小不同．故AB正确．
CD、我们观察到的物体运动的轨迹与参考系的选择有关，在匀加速运动的火车上从窗口由静止释放的物体坐在窗口不动的乘客以火车作为参考系他观察到该物体做初速度为0的匀加速直线运动，轨迹是直线；而站在地面的人以地球作为参考系观察到该物体做平抛运动，物体运动的轨迹是曲线．故C正确而D错误．
本题选错误答案，故选：D．
分析：对于同一个运动物体，在不同的参考系观察时，观察到的结果往往不同，既可以速度大小不同，也可以运动方向不同，还可以运动的轨迹不同．这种不同是参考系运动的方向和运动速度的大小决定的．
9、在研究下列哪些运动时，指定的物体可以看作质点（　　）
A． 从广州到北京运行中的火车
B． 研究车轮自转情况时的车轮
C． 研究月球自转运动时的月球
D． 研究地球自转运动时的地球
答案： A
知识点：质点、参考系、坐标系
解析：
解答： A、从广州到北京运行中的火车，尽管火车有一定的长度和形状，但相对于从广州到北京的距离可忽略不计，故火车可看作质点．故A正确．
B、研究的是车轮自身的旋转情况，转动的物体研究自身转动时，物体自身尺寸不能忽略，所以不可以看作质点，所以B错误．
C、研究月球的自转时，月球有大小和形状不能忽略，不能看作质点，否则就无法分辨月球的转动．故D错误．
D、研究地球的自转时，地球有大小和形状不能忽略，不能看作质点，否则就无法分辨地球的转动．故D错误．
故选A．
分析：物体可以看成质点的条件是看物体的大小体积对所研究的问题是否产生影响，同一个物体在不同的时候，有时可以看成质点，有时不行，要看研究的是什么问题．
10、北京时间2013年12月15日4时35分，嫦娥三号着陆器与巡视器分离，“玉兔号”巡视器顺利驶抵月球表面，在此过程中，下列说法正确的是（　　）
A． 以月球为参考系，着陆器是运动的
B． 以地球为参考系，着陆器是静止的
C． 以着陆器为参考系，巡视器是运动的
D． 地面科研人员研究分离技术，可以将巡视器视为质点
答案： C
知识点：质点、参考系、坐标系
解析：
解答：A、在月球表面上静止的“玉兔号”巡视器，相对月球是静止的．故A错误；
B、在月球表面上静止的“玉兔号”巡视器相对地球的位置发生了改变，因此时运动的，故B错误；
C、以着陆器为参考系，巡视器是运动的．故C正确；
D、地面科研人员研究分离技术，巡视器的大小与形状是不能忽略的，所以不能将巡视器视为质点．故D错误．
故选：C
分析：判断一个物体的运动和静止，首先确定一个参照物，被研究的物体和参照物之间发生了位置的改变，被研究的物体是运动的．否则是静止的．
11、下列对物体运动的描述中，有关参考系的说法正确的是（　　）
A． “一江春水向东流”以水面上的船为参考系
B． “地球绕太阳的公转”以地球为参考系
C． “钟表的时针在转动”以表盘为参考系
D． “火车行驶出站台”以该列车上的乘客为参考系
答案： C
知识点：质点、参考系、坐标系
解析：
解答：A、“一江春水向东流”以是以地面为参考系得出的；故A错误；
B、“地球绕太阳的公转”以太阳为参考系．故B错误；
C、“钟表的时针在转动”以表盘为参考系；故C正确；
D、“火车行驶出站台”以站台为参考系；故D错误．
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．
12、在下列运动员中，可以看成质点的是（　　）
A．百米冲刺时的运动员 B． 在高台跳水的运动员
C．马拉松长跑的运动员 D． 表演艺术体操的运动员
答案：C
知识点：质点、参考系、坐标系
解答：A、百米冲刺时的运动员不能看成质点，在最后的冲线的时刻，要看谁的身体的部位先到终点线，所以A错误；
B、在高台跳水的运动员，看的就是运动员的动作如何，所以不能看成质点，所以B错误；
C、马拉松长跑的运动员，人的大小相对于全程来说是很小的，可以忽略，能够看成质点，所以C正确；
D、表演艺术体操的运动员，看的就是运动员的动作如何，所以不能看成质点，所以D错误；
故选C．
分析：物体可以看成质点的条件是物体的大小体积对所研究的问题是否产生影响，同一个物体在不同的时候，有时可以看成质点，有时不行，要看研究的是什么问题．
13、下列情况中的运动物体，不能被看成质点的是（　　）
A． 研究绕地球飞行时航天飞机的轨道
B． 研究飞行中直升飞机上的螺旋桨的转动情况
C． 计算从北京开往上海的一列火车的运行时间
D． 计算在传送带上输送的工件数量
答案：B
知识点：质点、参考系、坐标系
解析：
解答：A、研究绕地球飞行的航天飞机的轨道时，航天飞机大小与轨道半径相比可以忽略不计，可以看成质点；
B、研究飞行中的直升机的螺旋桨的转动情况，要考虑其长度，故不能简化为质点；
C、研究从北京开往上海的一列火车，火车长度与位移相比很小，可以忽略不计，故可以简化为质点；
D、计算在传送带上输送的工件数量时，工件的形状和大小可以忽略不计，故可以简化为质点，
本题选不能被看成质点的，故选：B．
分析：根据物体看成质点的条件：物体的大小和形状对所研究的问题没有影响或影响可忽略不计进行判断．
14、下列说法中正确的是（　　）
A．研究从北京开往上海的一列火车的运动时间时，可把火车看成是质点
B． 转动着的物体是不可以看成质点的
C． 说“太阳从东方升起”是以太阳为参考系的
D． 学校作息时间表上的数字均表示时间
答案：A
知识点：质点、参考系、坐标系
解析：
解答：A、火车相对于从北京到上海的距离很小，对时间的影响可忽略，可以把火车看作质点处理．故A正确。
B、转动着的物体一定条件下也可以看成质点的，例如地球，研究地球的公转，能把地球看作质点。故B错误。
C、说“太阳从东方升起”是以地球为参考系的。故C错误。
D、学校作息时间表上的数字均表示时刻，不是时间。故D错误。
故选A
分析：当物体的大小和形状对所研究的问题没有影响或影响可以忽略不计时物体能被看作质点处理。说“太阳从东方升起”是以地球为参考系的。学校作息时间表上的数字均表示时刻。
15、在下列各运动的物体中，通常不可视为质点的是（　　）
A．运行中的人造卫星 B． 航行中的远洋巨轮
C．做花样溜冰的运动员 D． 从斜面上滑下来的木块
答案：C
知识点：质点、参考系、坐标系
解析：
解答：A、研究人造地球卫星绕地球做圆周运动，人造地球卫星能看成质点，故A错误；
B、研究航行中的远洋巨轮时，巨轮形状和大小可以忽略，能看成质点，故B错误；
C、做花样滑冰的运动员，运动员形状和大小不能忽略，不能看成质点，故C正确．
D、研究从斜面上滑下来的木块时，木块形状和大小可以忽略，能看成质点，故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．
二．填空题（共6小题）
16、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=　 　．
答案：原点 、 正方向 、 单位长度、 3m 、 ﹣2m
知识点：质点、参考系、坐标系
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．
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　 　．
答案： 0.2m、﹣0.2m
知识点：质点、参考系、坐标系
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．
18、质点由西向东运动，从A点出发到达C点再返回B点静止．如图所示，若AC=100m，BC=30m，以B点为原点，向东为正方向建立直线坐标，则：出发点A的位置为　 　m，B点位置是　 　m，C点位置为　 　m，A到B位置变化为　 　m，方向　 　，C到B位置变化为　 　m，方向　 　．
答案：﹣70，0，30m，70，由西向东，﹣30，由东向西
知识点：质点、参考系、坐标系
解析：
解答：质点由西向东运动，从A点出发到达C点再返回B点静止．如图所示，若AC=100m，BC=30m，以B点为原点，向东为正方向建立直线坐标，则：出发点A的位置为﹣70m，B点位置是0m，C点位置为30m，A到B位置变化为70m，方向 由西向东，C到B位置变化为﹣30m，方向由东向西．
分析： 坐标系建立以后也就知道了正方向，在正方向上的点位置为正值，在负方向上的点的位置为负值，位置的变化有方向．
19、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。
答案：运动；静止
知识点：质点、参考系、坐标系
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．
20、坐在美丽的校园里学习毛泽东的诗句“坐地日行八万里，巡天遥看一千河”时，我们感觉是静止的，这是因为选取　 　作为参考系的缘故，而“坐地日行八万里”是选取　 　作为参考系．
答案：地面；地心
知识点：质点、参考系、坐标系
解析：
解答：我们感觉自己是静止的，是因为我们选择了相对我们静止的地面为参考系；
毛泽东的诗句中日行八万里是因为选取地心作为参考系；
故答案为：地面；地心．
分析：参考系的选取是任意的，同样的运动选择不同的参考系我们的观察结果是不相同的；根据题意可知我们所研究的问题中所选择的参考系．
21、列车从北京开往上海，求运行时间的时候，列车的长度　 　忽略；若求列车经过一根电线杆所用的时间，列车的长度　 　忽略．（选填“可以”或者“不可以”）
答案：可以，不可以
知识点：质点、参考系、坐标系
解析：
解答：列车从北京开往上海，求运行时间的时候，是用北京到上海的路程比火车速度，故此时火车长度可以忽略不计；
若求列车经过一根电线杆所用的时间，是用火车的长度比火车的速度，故此时列车的长度不能忽略．
故答案为：可以，不可以．
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．
三．解答题（共4小题）　
22、甲虫和蚂蚁在铁丝上爬行，沿铁丝建立一个坐标系，甲虫和蚂蚁在某一时刻的位置，如图所示，问甲虫和蚂蚁的位置坐标各是多少？
答案：甲虫的位置坐标是4m，蚂蚁的位置坐标是1m
知识点：质点、参考系、坐标系
解析：
解答：对于该坐标系，甲虫的位置坐标是4m，蚂蚁的位置坐标是1m．
分析：研究和描述一个物体的运动时，必须选定参照物；可以利用坐标系来定量描述物体的位置和位置的变化．
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：（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．
知识点：质点、参考系、坐标系
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．
24、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？
答案： （1）没有，1个月；（2）有，24小时；（3）有，约30天
知识点：质点、参考系、坐标系
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．
25、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？
答案：（1）坐标分别为：0.8m，0.2m；位置变化了0.6m；
（2）坐标分别为0，0.6m；位置变化为0.6m；
（3）坐标原点的选择对位置变化没有影响．
知识点：质点、参考系、坐标系
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．
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