高中物理人教版必修1课后习题 第一章 1 质点　参考系和坐标系 Word版含解析

1.香港红磡体育馆是香港的综合室内多用途表演场馆,位于九龙尖旺区红磡畅运道9号、港铁红磡站平台上,是众多明星开演唱会的重要场地。下列说法正确的是(　　)
A.观看魔术师的魔术表演时,可把魔术师看作质点
B.聆听歌手优美的歌声时,可把歌手看作质点
C.欣赏武术表演时,可把表演者看作质点
D.研究舞蹈演员的舞蹈动作时,可把舞蹈演员看作质点
解析观看魔术、武术表演和舞蹈,都要看肢体动作,所以相关演员不能看作质点;而聆听歌手的歌声时,可以将其看作质点。
答案B
2.研究下列现象,涉及的物体可看作质点的是(　　)

A.研究地球绕太阳运动的轨迹
B.研究撬棒用力大小与支点位置关系
C.研究旋转的乒乓球旋转方向
D.研究旋转的电扇扇叶所受阻力大小的影响因素
解析研究地球绕太阳运动的轨迹时,由于地球的半径远小于日地之间距离,所以地球可看作质点;支点位置影响撬棒用力大小,撬棒不可以看作质点;研究乒乓球如何旋转,乒乓球不能看作质点;扇叶所受阻力与扇叶形状大小有关,扇叶不能看作质点,选A。
答案A
3.观察如图所示的漫画,图中司机说乘车人“你没动”,而路上的小女孩说他运动得“真快”。司机和小女孩在对乘车人运动状态的描述时,所选取的参考系应该分别为 (　　)

　　　　　　　　　　　　　　　　　
A.地面、地面 B.地面、汽车
C.汽车、地面 D.汽车、汽车
解析司机与乘车人相对车静止,司机说乘车人没动,是选取汽车为参考系,而路边小女孩说乘车人运动得快,是选地面为参考系,选项C正确。
答案C
4.下列有关运动的描述中,参考系的选取符合描述的是 (　　)
A.诗句“飞流直下三千尺”是以“飞流”作为参考系的
B.“钱塘观潮时,观众只觉得潮水扑面而来”是以“潮水”为参考系的
C.“桥流水不流”中的“桥流”是以水为参考系的
D.升国旗时,观察到国旗冉冉升起,观察者是以“国旗”为参考系的
解析A中是以地面作为参考系的,B中是以人本身为参考系的,C中是以水为参考系的,D中是以旗杆或地面为参考系的,只有选项C正确。
答案C
5.

(多选)甲、乙、丙三架观光电梯,甲中乘客看一高楼在向下运动;乙中乘客看甲在向下运动;丙中乘客看甲、乙都在向上运动。这三架电梯相对地面的运动情况可能是(　　)
A.甲向下、乙向下、丙向下
B.甲向下、乙向下、丙向上
C.甲向上、乙向上、丙向上
D.甲向上、乙向上、丙向下
解析甲中乘客看一高楼在向下运动,说明甲一定是向上运动;乙中乘客看甲在向下运动,说明乙也是向上运动,且比甲向上运动得快;丙中乘客看甲、乙都在向上运动,则丙可能向下运动,也可能向上运动,且比甲、乙向上运动得慢。选项C、D正确。
答案CD
6.(多选)下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一长直公路上某广场的中心。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位置坐标为xA=4 m,B位置坐标为xB=-2 m。下列说法正确的是(　　)

A.A点位于广场中心南边4 m处
B.A点位于广场中心北边4 m处
C.B点位于广场中心南边2 m处
D.B点位于广场中心北边2 m处
解析因向北为正方向,A点坐标为正值,表示A点位于广场中心北边4 m处,选项A错误,B正确;B点坐标为负值,表示B点位于广场中心南边2 m处,选项C正确,D错误。
答案BC
7.(多选)为了提高枪械射击时的准确率,制造时会在枪膛上刻上螺旋形的槽。这样,当子弹在枪管中运动时,会按照旋转的方式前进。离开枪管后,子弹的高速旋转会降低空气密度、侧风等外部环境对子弹的影响,从而提高子弹飞行的稳定性。下列关于子弹运动的说法正确的是(　　)
A.当研究子弹的旋转对子弹飞行的影响时可以把子弹看作质点
B.当研究子弹射击百米外的靶子所用的时间时可以把子弹看作质点
C.无论研究什么问题都可以把子弹看作质点
D.能否将子弹看作质点,取决于我们所研究的问题
解析在研究子弹的旋转对子弹飞行的影响时不能忽略子弹的大小和形状,因而不可以把子弹看作质点;但研究子弹射击百米外的靶子所用的时间时,其大小和形状可以忽略,可以看作质点,故选项B、D正确。
答案BD

8.某运动物体在平面内,由A点(3,1)出发,沿直线运动到B点(1,4),然后又由点B(1,4)沿直线运动到C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。
解析该物体的运动为平面内的运动,要描述其运动就要建立直角坐标系。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;单位都取为m。根据题目的描述就可画出物体的运动轨迹。

答案坐标系的建立及物体运动的轨迹如解析图所示(图中实线表示物体运动的轨迹)
能力提升
1.在下列情形中,可以将研究对象看作质点的是(　　)
A.地面上放一只木箱,在上面的箱角处用水平力推它,研究它是先滑动还是先翻转
B.田径比赛的110米栏决赛中,研究运动员的跨栏动作
C.研究嫦娥三号卫星在绕月球飞行的轨迹
D.研究嫦娥三号在轨道上飞行的姿态
解析当研究木箱是先滑动还是先翻转时,其大小、形状不能忽略,所以木箱不能看作质点;在研究运动员的跨栏动作时,不能忽略其肢体的动作,所以运动员不能看作质点;研究嫦娥三号绕月球飞行的轨迹时,其大小、形状均可忽略,嫦娥三号可看作质点,但研究它的飞行姿态时,嫦娥三号就不能看作质点,选项C正确。
答案C
2.如图所示,七架战机保持“固定队列”在上空飞过。下列说法正确的是(　　)

A.以某飞机为参考系,其他飞机是静止的
B.以飞行员为参考系,地面上的观众是静止的
C.以某飞行员为参考系,其他飞行员是运动的
D.以地面上的观众为参考系,飞机是竖直向上运动的
解析参考系是假定为不动的物体,因此以固定队列中的飞机(或飞机中的人)为参考系时,队列中的其他飞机和其他飞行员是静止的,地面上的观众是运动的;以地面上的人作为参考系时,飞机是水平运动的,故A正确。
答案A
3.湖中O点有一观察站,一小船从O点出发向东行驶4 km,又向北行驶3 km,则O点的观察员对小船位置的报告最为精确的是(　　)
A.小船的位置变化了7 km
B.小船向东北方向运动了7 km
C.小船向东北方向运动了5 km
D.小船的位置在东偏北37°方向,5 km处
解析如果取O点为坐标原点,东方为x轴正方向,北方为y轴正方向,则小船的位置坐标为(4 km,3 km)或x=4 km,y=3 km,小船虽然运动了7 km,但在O点的观察员看来,它离自己的距离是 km=5 km,方向要用角度表示,sin θ==0.6,因此θ=37°,如图所示,故选项D正确。

答案D
4.(多选)我国大型水路两栖飞机“鲲龙”AG600在广州珠海金湾机场成功完成了首飞。该飞机机身长37 m,在跑道上经过约3 600 m的加速滑行,机头昂起,直插云霄……在空中平稳飞行约46分钟。下列说法正确的是(　　)
A.当研究飞机在跑道上的运动轨迹时,可以把飞机看作质点
B.以周围同向加速滑行的其他飞机为参考系,“鲲龙”AG600可能向后运动
C.当需要确定飞机在空中的位置时,需要建立三维坐标系
D.当需要确定飞机在滑行途中的位置时,必须建立二维坐标系
解析飞机自身的长度远小于跑道长度,所以当研究飞机在跑道上的运动轨迹时,可以忽略飞机长度对其各个部分运动的影响而将飞机看作质点,选项A正确;若周围同向加速滑行的其他飞机的速度大于“鲲龙”AG600,则会出现“鲲龙”AG600向后运动的情景,选项B正确;飞机在空中运动时,不是在一个平面上运动,需要建立三维坐标系,选项C正确;飞机沿直线滑行时,只需建立直线坐标系,选项D错误。
答案ABC
5.

如图所示,一条绳子AB长1.5 m,放在高0.8 m的桌子上,有一部分悬在桌外,留在桌面上的部分长1.2 m,以地面上的一点O为坐标原点,竖直向上为y轴正方向,水平向右为x轴正方向,求绳的A、B端的坐标。
解析

由题意建立坐标系如图,AO'=1.2 m,悬在桌外的绳长为O'B=1.5 m-1.2 m=0.3 m,B点到O点的距离为OB=OO'-BO'=0.8 m-0.3 m=0.5 m,则B点的坐标为(0,0.5 m),A点的坐标为(-1.2 m,0.8 m)。
答案A(-1.2 m,0.8 m)、B(0,0.5 m)
6.一质点在x轴上运动,各个时刻的位置坐标如下表:
t/s 0 1 2 3 4 5
x/m 0 5 -4 -1 -7 1


(1)请在x轴上标出质点在各时刻的位置。
(2)质点在哪个时刻离坐标原点最远?此时刻它离坐标原点的距离为多大?
答案(1)如图所示。

(2)t=4 s时离坐标原点最远。距离为7 m。
7.如图所示,某人从学校的门口A处开始散步,先向南走了50 m到达B处,再向东走了100 m到达C处,最后又向北走了150 m到达D处,则A、B、C、D各点位置如何表示?

答案本题答案不唯一,当选取A点为坐标原点,向东为x轴正向,向北为y轴正向时,各点坐标分别为:A(0,0)、B(0,-50 m)、C(100 m,-50 m)、D(100 m,100 m)。