人教版高一物理必修1同步题型训练卷：质点、参考系和坐标系 时间和位移

/24地面上的人看到飞机飞过，是以地面为参考系飞行员看到观礼台向后掠过，是以飞机为参考系以编队中某一飞机为参考系，其他飞机是运动的以编队中某一飞机为参考系，其他飞机是静止的【思路点拨】①选择不同的参考系时，对物体运动的描述一般是不同的.②物体的运动具有相对性.【答案】C【解析】飞机相对地面及地面上的建筑物向前飞行，而地面上的建筑物相对飞机向后运动．可见，地面上的人看到飞机飞过是以地面为参考系，飞行员看到观礼台向后掠过是以飞机为参考系，A、B正确；由于飞机编队队形保持不变，所以以编队中某一飞机为参考系，其他飞机均是静止的，C错误，D正确.【题后反思】判定参考系的两种方法静物法：明确观察到的现象中，什么物体是运动的，什么物体是静止的，静止的物体可能就是参考系．假设法：假设以某物体为参考系，看对物体运动的描述是否与观察到的结果一致．若一致，该物体可能就是参考系．【同类练习】1.我国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭，成功发射了第二十三颗北斗导航卫星，它是地球静止轨道卫星，可以定点在赤道上空的某一点．则关于该颗卫星下列说法正确的是()以地面为参考系，北斗导航卫星是静止的以太阳为参考系，北斗导航卫星是静止的北斗导航卫星在高空一定是运动的北斗导航卫星相对地面上静止的物体是运动的【答案】A【解析】该北斗导航卫星是地球同步卫星，相对地面是静止的，选项A正确，D错误；若以太阳为参考系，该北斗导航卫星是运动的，选项B错误；选项C没有选定参考系，不能确定该北斗导航卫星的运动情况，选项C错误．2.在平直公路上，甲以10m/s的速度运动，乙以5m/s的速度运动，甲、乙从同一点出发，贝9()同向运动时，甲观察到乙以5m/s的速度远离同向运动时，乙观察到甲以5m/s的速度靠近反向运动时，甲观察到乙以15m/s的速度远离反向运动时，乙观察到甲以15m/s的速度靠近【答案】AC【解析】同向运动时，甲观察到乙时是以甲为参考系，此时乙以5m/s的速度远离，故A正确；同向运动时，乙观察到甲时是以乙为参考系，此时甲以5m/s的速度远离，故B不正确；反向运动时，甲观察到乙时是以甲为参考系，此时乙以15m/s的速度远离，故C正确；反向运动时，乙观察到甲时是以乙为参考系，此时甲以15m/s的速度远离，故D不正确题型三、关于坐标系的理解【例3】一个小球从距地面4m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2m处，向下方向为坐标轴的正方向.小球的抛出点、落地点、接住点的位置坐标分别是()A．2m，－2m，－1mB．－2m,2m,1mC.4m,0,1mD.－4m,0，－1m【思路点拨】：①4m和1m都是小球到地面的距离.抛出点在坐标原点上方2m处.注意所选坐标轴的正方向及坐标的正负.【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，坐标为一2m,B点为坐标原点，D点为地面，坐标为2m，C点为接住点，坐标为1m,所以选项B正确.]拓展延申】上例中，若选择抛出点为坐标原点，向下的方向为坐标轴的正方向，则抛出点、落地点、接住点的位置坐标分别是多少？抛出点与接住点之间的距离是多少？此距离与坐标原点的位置有无关系？【解析】(1)改变坐标原点后三点的位置坐标分别是0，4m，3m.(2)抛出点与接住点之间的距离为x=3m—0=3m.此距离与坐标原点的位置无关.【题后反思】坐标系的建立及坐标值的正负判断建立何种坐标系由物体的运动特点确定，建立坐标系的原则是能够方便、准确地描述物体的位置及位置变化物体在坐标系中的坐标值是正值还是负值，与正方向的规定和原点的位置有关.【同类练习】1•如图所示，某人从学校的门口A处开始散步，先向南走了50m到达B处，再向东走了100m到达C处，最后又向北走了150m到达D处，则A、B、C、D各点位置如何表示？【答案】A(0,0),B(0，—50m)，C(100m，—50m)，D(100m,100m)【解析】选取A点为坐标原点建立平面直角坐标系，以正东方向为x轴正向，以正北方向为y轴正向，则各点坐标分别为：A(0,0)、B(0，—50m)、C(100m，—50m)、D(100m,100m).2•如果操场上国旗平台离地面的高度是0.5m，将坐标系的原点定在平台上，取旗杆所在直线向上方向为坐标轴的正方向，旗杆上固定国旗的A、B两点离地面的距离分别为10.9m和9.4m,那么A、B两点的坐标分别是()A．10.9m,9.4mB．11.4m,9.9mC．10.4m,8.9mD．10.9m,－9.4m【答案】C【解析】A、B两点离平台的距离分别为10.9m-0.5m=10.4m和9.4m—0.5m=8.9m,以平台为坐标轴原点，向上方向为正方向，则A、B两点坐标值为10.4m和8.9m,选项C正确.题型四、关于时刻与时间间隔的理解【例4】以下的计时数据指时间间隔的是()从北京开往广州的火车预计10时到站1997年7月1日零时中国对香港恢复行使主权某人百米跑的成绩是13s某场足球赛开赛了15min时甲队攻入一球【答案】C【解析】火车到站的时间，并没有起止时刻；1997年7月1日零时，它是一个激动人心的时刻；百米跑是一个运动过程；足球赛开赛15min时，甲队攻入一球，事情发生在一瞬间.【题后反思】时刻和时间间隔既有区别也有联系，区分二者的方法有：(2)利用上下文判断：分析所给的说法，根据题意去体会.(2)利用时间轴判断：画出时间轴，把所给的时刻或时间间隔标出来，时刻对应一个点，时间间隔对应一条线段.【同类练习】1.2018年12月12日16时45分，嫦娥四号探测器经过约110小时的奔月飞行后到达月球附近，于2019年1月3日上午10点26分，降落在了月球表面.其中12月12日16时45分，110小时和1月3日上午10点26分，分别指的是()时间时间时刻B.时刻时刻时间C.时间时刻时间D.时亥I」时间时刻【答案】D【解析】时刻表示一个时间点，时间间隔表示一段时间，12月12日16时45分和1月3日上午10点26分表示时刻，110小时表示时间间隔，即时间.2．在如图所示的时间轴上标出的是()r,丨，.-j0~~1234~~56A.第4s初B.第6s末C.第3s内D.前3s【答案】D【解析】时间是指时间的长度，在时间轴上对应一段距离，时刻是指时间点，在时间轴上对应的是一个点.从时间轴中来看表示的是从0到3s的一段时间，表示的是时间间隔，即前3s的时间，所以D正确，选项A、B、C错误.题型五、关于路程与位移的理解【例5】一个人晨练，按如图所示做半径为R的中国古代的八卦图运动，中央的“S”部分是两个直径为R的半圆.他从A点出发沿曲线ABCOADC行进.求：他从A点第一次走到O点时的位移的大小和方向；他从A点第一次走到D点时的位移和路程.【思路点拨】：①路程是运动轨迹的长度，而位移为始末位置间的有向线段.②求位移时要求出位移的大小和方向.【答案】(1)R由北指向南⑵迈R，方向为东偏南45°2.5nR【解析】(1)从A点第一次走到O点时的位移的大小等于线段AO的长度，即X=R.位移的方向为由北指向南.(2)从A点第一次走到D点时的位移的大小等于线段AD的长度，即x2='./2r.位移的方向为东偏南45°.从A点第一次走3R到D点时的路程等于整个运动轨迹的长度，即s=4x2nR+2nx2=2.5nR.题后反思】位移的两种计算方法几何法：根据位移的定义先画出有向线段，再根据几何知识计算．坐标法：写出初末位置坐标，位移即为末位置坐标减初位置坐标，结果中的正负号表示位移方向．【同类练习】(多选)同学们都喜欢上体育课，一年一度的学校运动会同学们更是期待很大．如图所示为某学校田径运动场跑道的示意图，其中A点是所有跑步项目的终点，也是400m、800m赛跑的起跑点，B点是100m赛跑的起跑点.在一次校运动会中，甲、乙、丙三位同学分别参加了100m、400m和800m赛跑，则从开始比赛到比赛结束时()甲的位移最大B.丙的位移最大C.乙、丙的路程相等D.丙的路程最大【答案】AD【解析】甲同学的初、末位置直线距离为100m，位移大小为100m,路程也是100m；乙同学路程为400m，但初、末位置重合，位移大小为零；丙同学路程为800m，初、末位置重合，位移大小也为零，所以甲的位移最大，丙的路程最大，A、D正确.下列关于位移与路程的说法中正确的是()A.出租车收费标准为2.00元/km，“km”指的是位移B•—个标准操场是400m,“400m”指的是路程从学校到家约2km的行程，“2km”指的是路程田径比赛中的200m比赛，“200m”指的是位移【答案】BC【解析】出租车收费标准是按路程制定的，A错误；一个标准操场是400m,“400m”指最内侧跑道的周长，指路程，田径比赛中的200m比赛跑道是弯曲的，“200m”指的是路程，B正确，D错误；从学校到家的行程指的是路径的长度，“2km”指的是路程，C正确.题型六、直线运动的位置和位移直线运动位移的计算物体做直线运动时，它的位移可通过初、末位置的坐标值计算.如图所示，在t］〜t2时间内，物体从位置XA移动到位置xD，发生的位移Ax=xD—x4.对于甲图，Ax=3m；对于乙图，Ax=—5m.BBAI-~|h—|-1012345-1012345|||||||I|B||||対sr/m弼執甲乙直线运动位移的方向在直线运动中，位移的方向一般用正负号来表示.如图甲所示，Ax>0,表示位移的方向沿x轴正方向；如图乙所示，Ax<0，表示位移的方向沿x轴负方向.这样就可以用一个带正负号的数值，把直线运动中位移矢量的大小和方向表示出来了.【例6】一质点在x轴上运动，各个时刻的位置坐标如下表：时刻/s012345位置坐标/m20—4—1—76TOC\o"1-5"\h\z该质点前2s的位移的大小是，方向.该质点第3s内的位移的大小是，方向.该质点前5s的总位移的大小是，方向.【思路点拨】①位置坐标与时刻对应，而位移与时间间隔对应.②某段时间内的位移等于这段时间初、末位置间的有向线段.【答案】(1)6m沿x轴负方向(2)3m沿x轴正方向(3)4m沿x轴正方向【解析】(1)前2s的位移Ax1=x2—xQ=—4m—2m=—6m,即位移的大小为6m,方向沿x轴负方向.⑵第3s内的位移Ax2=x3—x2=—1m—(—4)m=3m,即位移的大小为3m,方向沿x轴正方向.⑶前5s的总位移Ax3=x5—x0=6m—2m=4m,即位移的大小为4m,方向沿x轴正方向.【题后反思】直线运动中物体位移的计算技巧(1)在直线运动中，坐标对应物体的位置，坐标的变化量对应物体的位移．(2)无论初、末位置的坐标大小关系如何，坐标值正负如何，Ax=x—x,总是成立的.末初【同类练习】(多选)某一运动质点沿一直线做往返运动，如图所示，xOA=xAB=xCo=xDC=1m,O点为x轴上的原点，且质点由A点出发，向x轴的正方向运动至B点再返回沿x轴的负方向运动，以下说法正确的是()C0ABk/ui质点在AfB—C的时间内发生的位移为2m,方向沿x轴正方向，路程为4m质点在B—D的时间内发生的位移为一4m,方向沿x轴负方向，路程为4m当质点到达D点时，其位置可用D点的坐标一2m表示当质点到达D点时，相对于A点的位移为一3m【答案】BCD【解析】由于xC=—2m,因此质点在AfB—C的时间内，位移大小为2m,位移方向为A到C,沿x轴负方向，所以位移为一2m,路程为4m,A错误；在B—D的时间内，质点经过的路程为4m,位移方向由B指向D,与正方向相反，沿x轴负方向，所以位移为一4m,路程为4m,B正确；当质点到达D点时，位置在原点的左侧，坐标为一2m,C正确；当质点到达D点时，在A点左侧3m处，规定向右为正方向，所以相对于A点的位移为一3m，D正确.物体做直线运动时可以用坐标轴上的坐标表示物体的位置，用坐标的变化量Ax表示物体的位移•如图所示,一个物体从A运动到C,它的位移心］=一4m—5m=-9m,从C运动到B,它的位移为Ax2=1m-(-4m)=5m.下列说法中正确的是()TOC\o"1-5"\h\zC0BA-6-4-20246z/mA到C的位移大于C到B的位移，因为负号表示位移的方向，不表示大小C到B的位移大于A到C的位移，因为正数大于负数因为位移是矢量，所以这两个矢量的大小无法比较物体由A到B的合位移Ax=Axx+Ax2【答案】AD【解析】位移是矢量，比较位移的大小时，只需比较数值，不要带正负号，选项B、C错误，A正确；因Ax1=x—x，Ax2=x—x，所以物体由A到B的合位移Ax=x—x=Ax+Ax2，选项D正确.CABCBA题型七、矢量和标量【例7】下列关于矢量和标量的说法中正确的是()选定正方向，做直线运动的甲、乙两物体的位移x=3m，x=一5m,则x>x甲乙甲乙甲、乙两运动物体的位移大小均为50m,这两个物体的位移必定相同温度计读数有正有负，所以温度是矢量温度计读数的正负号表示温度高低，不表示方向，温度是标量【答案】D【解析】直线运动中位移的正负号表示方向，不表示大小，故选项A错误；两个矢量大小相等、方向相同时,它们才相同，故选项B错误；温度是标量，温度的正负号表示温度的高低，故选项C错误，D正确.【题后反思】矢量、标量的大小比较矢量的正、负只表示方向，不代表大小，比较矢量大小时只看其绝对值.比较两个标量大小时，有的比较绝对值，如电荷量，有的比较代数值，如温度.【成果巩固训练】在考察下列运动员的比赛成绩时，可将运动员看作质点的是()马拉松B.跳水C.击剑D.体操【答案】A【解析】跳水、击剑、体操的比赛成绩，都与运动员的动作有重要的关联，其形状不能忽略，所以不能视为质点，对马拉松比赛只关心从起点到终点的时间，与运动员的形状无关.所以，马拉松运动员可以视为质点.故选A.以下几种关于质点的说法，你认为正确的是()只有体积很小或质量很小的物体才可以看作质点只要物体运动得不是很快，物体就可以看作质点质点是一种特殊的实际物体物体的大小和形状在所研究的问题中起的作用很小，可以忽略不计时，可把它看作质点【答案】D【解析】质点是一种“理想化模型”，与物体的体积和质量没有关系，选项A、C错误；能否将物体看成质点，与物体的运动状态无关，选项B错误；物体的大小和形状在所研究的问题中起的作用很小，可以忽略不计时，可把它看作质点，选项D正确.3．如图所示，某飞行员跳伞后飞机上的甲和地面上的乙观察跳伞飞行员的运动后，引发了两人对跳伞飞行员运动情况的争论，下列说法正确的是()甲、乙两人的说法中必有一个是错误的选择的参考系只能是相对于地面静止的物体研究物体运动时不一定要选择参考系他们的争论是由于选择的参考系不同而引起的【答案】D【解析】甲、乙两人的说法分别是以飞机和地面做参考系研究运动的，说法都是正确的，他们的争论是由于选择的参考系不同而引起的，选项A错误，D正确；参考系的选择是任意的，一般情况下我们选择相对于地面静止的物体为参考系，选项B错误；研究物体运动时一定要选择参考系，否则物体的运动性质无法确定，选项C错误.湖中O点有一观察站，一小船从O点出发向东行驶4km，又向北行驶3km，则O点的观察员对小船位置的报告最为精确的是()小船的位置变化了7km小船向东北方向运动了7km小船向东北方向运动了5km小船的位置在东偏北37。，距离为5km处【答案】D【解析】如图所示，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(4km,3km)，小船虽然运动了7km,但在O点的观察员看来，它离自己的距离是5km,且有sin0=0.6,因此3=37°，选项D正确.关于高铁从铜仁开往贵阳的下列叙述中指“时间”的是()上午9时10分，高铁从铜仁站出发高铁在10时整车头到达某信号灯标高铁在10时22分到达贵阳站高铁在凯里站停车3分钟【答案】D【解析】“上午9时10分”是指开车出发的时刻，选项A错误；“10时整”是指车头到达某信号灯标的时刻，选项B错误；“10时22分”是指高铁到达贵阳站的时刻，选项C错误；“3分钟”是指高铁在凯里站停车的时间，选项D正确.(多选)下列有关矢量、标量的说法正确的是()位移、时间都是标量位移是矢量，时间是标量物体先向东运动3m,再向北运动2m,物体的总位移是5m

D.物体先向东运动3s,再向北运动2s,物体的总运动时间是5s【答案】BD【解析】位移是矢量，时间是标量，故A错误，B正确•物体先向东运动3m,再向北运动2m,根据三角形定则或平行四边形定则可得，物体的总位移是x=\/32+2m=“、/13m,