高一物理人教版必修1（第1.1 质点参考系和坐标系 课时同步附解析

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人教版必修1
第一章运动的描述
1．质点参考系和坐标系
第Ⅰ部分选择题
一、选择题：本题共8小题。将正确答案填写在题干后面的括号里。
1.下列关于质点的说法中，正确的是(　　)
A．地球很大，一定不能看做质点
B．原子核很小，一定能看做质点
C．同一物体在不同的情况中，有时可看做质点，有时则不可看做质点
D．质点是一种理想化模型，无实际意义
2．2016年又是中国传统猴年，每到此时《西游记》再次成为热门话题，在电视连续剧中，常常有孙悟空“腾云驾雾”的镜头。这通常是采用“背景拍摄法”，即让“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，如图所示。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．飘动的白云D．烟雾
3．一个小球从距地面4
m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2
m处，坐标轴的正方向设为向下，则小球的抛出点、落地点、接住点的位置坐标分别是(　　)
A．2
m，－2
m，－1
m
B．－2
m，2
m，1m
C．4
m，0，1
m
D．－4
m，0，－1m
4．如图所示为天宇上演“金星凌日”的精彩天象。此时可观察到日面上有颗小黑点缓慢走过，持续时间达六个半小时。那小黑点便是金星，这种天文现象称为“金星凌日”。如图所示，下面说法正确的是(　　)
A．地球在金星与太阳之间
B．观测“金星凌日”时可将太阳看成质点
C．以太阳为参考系，金星是静止的
D．以太阳为参考系，金星是运动的
5．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
6．在平直公路上，甲乘汽车以10
m/s的速率运动，乙骑自行车以5
m/s的速率运动，则甲、乙(　　)
A．同向运动时，甲一定观察到乙以5
m/s的速率远离
B．同向运动时，乙一定观察到甲以5
m/s的速率靠近
C．背离运动时，甲观察到乙以15
m/s的速率远离
D．相向运动时，乙观察到甲以15
m/s的速率靠近
7．我国每隔十年在国庆节举行大规模的大阅兵，气势恢宏的场面，极大地激发了全国人民的爱国热情和建设好现代化祖国的信心，下列说法中正确的是(　　)
A．观赏正在列队通过天安门的女子方队的队形时，可以把队员看成质点
B．研究从天安门上空飞过的歼11飞机的机群数量时，可以把飞机看成质点
C．欣赏我国首批战斗机女飞行员驾驶的飞机通过天安门的壮观场面时，飞机可以看成质点
D．研究女兵方队从东华表起正步通过天安门到达西华表的时间时，不能把女兵方队看成质点
8．如图所示，由于风的缘故，河岸上的旗帜向右飘，在河面上的两条船上的旗帜分别向右和向左飘，两条船的运动状态是(　　)
A．A船肯定是向左运动的
B．A船肯定是静止的
C．B船肯定是向右运动的
D．B船可能是静止的
第Ⅱ部分非选择题
二、非选择题：本题4个小题。将符合题意的内容填写在题目中的横线上，或按题目要求作答。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
9．火车向东行驶，相对于下列参考系，坐在火车中的人是运动的(指出运动方向)还是静止的
(1)相对于地面上的房屋是　；
(2)相对于车厢内的行李架；
(3)相对于旁边的一列同向同速行驶的列车是　；
(4)相对于旁边的一列同向行驶且速度比他乘坐的列车快的列车是____________。
10．（★☆☆）（坐标系）天安门广场上的国旗杆临长安街而立，长安街为东西方向。一辆轿车沿长安街自西向东行驶，开始时距离国旗杆1
000
m，1
min后，距离国旗杆400
m，2
min后距离国旗杆600
m。若坐标原点定在国旗杆的位置，以自西向东方向为正方向建立坐标轴，则开始时，轿车的位置坐标为　　　　　　，1
min后位置坐标为　　　　　。在研究轿车运动的过程中，将车视为了　　　　。
11．某运动物体在平面内，由点(3，1)出发，沿直线运动到点(1，4)，然后又由点(1，4)沿直线运动到点(5，5)。试在图中完成坐标系的建立并画出物体的运动轨迹。(单位：m)
12．在伦敦奥运会上，中国游泳运动员孙杨以3分40秒14的成绩摘得400米自由泳金牌，改写了中国男子泳坛奥运无金的历史，并打破奥运会纪录。
讨论并思考以下几种情况下，孙杨能不能被看成质点，从中体会质点模型的建立过程。
(1)裁判员对孙杨在游泳过程中是否违规裁定时；
(2)教练员根据比赛录像纠正他的错误时；
(3)测量他的400
m自由泳成绩时。
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第一章运动的描述
1.质点参考系和坐标系
参考答案与解析
1．【答案】C
【解析】一个物体能否看做质点不是以其大小而论，而是看物体的大小和形状对所研究的问题有无影响，如无影响或影响可忽略，则该物体可以视为质点，否则不能视为质点，选项A、B错误，C正确；质点作为一种理想化模型，对物理研究非常有意义，选项D错误。
2．【答案】C
【解析】观众感觉到“孙悟空”在“腾云驾雾”，即认为“孙悟空”是运动的，“白云”是静止的，只有选项C正确。
3．【答案】B　
【解析】根据题意建立如图所示的坐标系，A点为抛出点，坐标为－2
m，B点为坐标原点，D点为地面，坐标为2
m，C点为接住点，坐标为1
m，故只有选项B正确。
4．【答案】D　
【解析】“金星凌日”现象的成因是光的直线传播，当金星转到太阳与地球中间且三者在一条直线上时，金星挡住了沿直线传播的太阳光，人们看到太阳上的黑点实际上是金星，由此可知发生金星凌日现象时，金星位于地球和太阳之间，选项A错误；观测“金星凌日”时，如果将太阳看成质点，无法观察到“金星凌日”现象，选项B错误；以太阳为参考系，金星近似绕太阳做圆周运动，金星是运动的，选项C错误，D正确。
5．【答案】ABD
【解析】坐标系是建立在参考系上用来定量描述物体的位置及位置变化的，选项A、B正确；描述做直线运动的物体时需要建立一维直线坐标系，研究平面上曲线运动时需建立平面直角坐标系，选项C错误，D正确。
6．【答案】CD
【解析】同向运动时，若甲在前乙在后，甲观察到乙以5
m/s的速率远离，乙观察到甲以5
m/s的速率远离；若乙在前甲在后，甲观察到乙以5
m/s的速率靠近，乙观察到甲以5
m/s的速率靠近；可见观察结果与甲、乙的位置有关，选项A、B均错误；背离运动时，两者相互远离，相对速率为15
m/s；相向运动时，两者相互靠近，相对速率也为15
m/s，选项C、D正确。
7.
【答案】BD
【解析】观赏女子方队的队形时，队员的体形不能忽略，因此不能把队员看成质点，故选项A错误；研究从天安门上空飞过的歼11飞机的机群数量时，完全可以忽略飞机的大小和形状，因此可以把飞机看成质点，故选项B正确；欣赏飞机的飞行表演时不能把飞机看成质点，故选项C错误；研究女兵方队从东华表起正步通过天安门到达西华表的时间时，需要考虑队列的长度，因此不能把女兵方队看成质点，故选项D正确。
8.
【答案】C
【解析】从河岸上的旗帜的运动方向，可以判断风向右吹，由此可以知B船一定向右运动且比风速快，选项C正确，D错误；A船可能静止，也可能向左运动，还有可能向右运动，但是比风速慢，选项A、B错误。
9．【答案】(1)向东运动　(2)静止　(3)静止　(4)向西运动
【解析】同一个运动在不同的参考系中有不同的描述。(1)把人和车看做一体，以地面上的房屋作为参考系，把地面和房屋看成一体，人向东运动；(2)车、人、行李架可以看成一体，相对于行李架，人当然静止；(3)相对于同向同速行驶的列车，火车是静止的，人也是静止的；(4)相对于比自己快的同向列车，火车向西运动，所以人也向西运动。
10．【答案】－1
000
m　400
m或－400
m　质点
【解析】轿车在长安街行驶时，它距离国旗杆的距离先减小后增大，说明轿车先朝向国旗杆运动，经过国旗杆后，朝远离国旗杆的方向运动。由于轿车是自西向东行驶的，所以轿车最开始时在国旗杆的西侧，最后在国旗杆的东侧，但在计时开始的1
min后，距离国旗杆400
m处则可能在国旗杆的西侧，也可能在国旗杆的东侧。
11．【答案】见解析　
【解析】该物体的运动为平面内的平动，要描述其运动就要建立直角坐标系。题给图中已建立，并有原点、标度和正方向。此时，只需再定义两坐标轴的名称和单位，标上各处标度的大小，即可对运动进行描述。
取水平坐标线为x轴，竖直坐标线为y轴，单位都取m，根据题目的描述就可画出物体的运动轨迹。坐标系的建立及物体运动的轨迹如图所示(图中实线表示物体运动的轨迹)。
12．【答案】(1)不能看成质点　(2)不能看成质点(3)可以看成质点
【解析】(1)(2)两种情况中，裁判员在裁定孙杨是否违规及教练员根据比赛录像纠正他的错误时都要根据孙杨的游泳动作判断，所以都不能看成质点。(3)由于孙杨的大小相对于400
m来说，可以忽略不计，所以可以看成质点。