1、专题11 质点参考系位移和路程培优练习解析版2019-2020学年高中物理人教版必修1知识点方法学与练专题1.1 质点、参考系、位移和路程（培优练习）一 选择题1关于质点的下列说法，正确的是( )A质点就是一个质量很小的物体 B只有很小的物体才能视为质点C质点是实际不存在的物体，是一种“理想化模型” D体积大的物体有时也可以视为质点【答案】CD【解析】我们研究的问题，物体的形状和大小对结果没有影响时，可忽略不计。这样一个带有质量的点叫做质点。质点的质量可大可小，形状、大小因为对结果没有影响，可任意，故A、B选项错误，D选项正确。质点实际是不存在的，它是一种理想化模型，满足概念，故C选项正确。2
2、. 在研究下述问题中，可以把研究对象当作质点的是（ ）A研究某学生骑自行车由学校回家的速度（自行车长度远小于家与学校的距离） B一枚硬币用力上抛，猜测它落地时正面朝上还是反面朝上C研究火星探测器从地球到火星的飞行轨迹 D研究火星探测器降落火星后如何探测火星的表面【答案】AC【解析】研究学生汽车速度，速度是由位移与时间的比值求得的。由于自行车的长度远远小于家与学校的距离，所以自行车的长度可忽略，可以把自行车当作质点，故A选项正确。硬币是正面还是反面，我们要观察硬币图案，如果把硬币当作质点，点里面是图案的，所以我们就观察不到正面反面，故B选项错误。火星探测器本身长度远远小于地球到火星的距离，所以火
3、星可看作质点，故C选项正确。研究火星探测器降落火星表面，注重降落动作，如果把火星探测器当作质点，我们就观察不到动作细节，所以此时不能把探测器当作质点，故D选项错误。3.在下述问题中，能够把研究对象当做质点的是( ) A研究地球绕太阳公转一周所需时间的多少 B研究地球绕太阳公转一周地球上不同区域季节的变化、昼夜长短的变化 C跳水运动员在跳水比赛中的跳水过程 D观察正在进行花样溜冰的运动员 【答案】A 【解析】地球公转时，因为地球的直径远远小于地球到太阳的距离，所以可以把地球看作质点，故A选项正确；季节、昼夜、跳水过程需要看到动作、花样溜冰，如果B、C、D的研究对象都看作质点，那么将看不到前面的动
4、作、景色，故BCD三个选项错误。4.下列情形中，物体可以被看作质点的是（ ） A欣赏舞者优美的舞姿 B测量旋转的铁饼飞出的距离 C观察乒乓球的旋转情况 D裁判员给跳水运动评成绩 【答案】B【解析】舞姿、乒乓球旋转、跳水运动员的成绩，这些都需要看到研究对象的动作细节，不能看作质点，故A、C、D选项错误；根据判断物体是否可看作质点的三种情况，物体有转动，但相对平动而言，可以忽略时，也可以将物体视为质点，例如地球自转不能视为质点，地球公转能视为质点。测量旋转的铁饼飞出的距离时，侧重的是测距离，次要的是旋转，所以旋转情况可以忽略，故B选项正确。5.甲乙两辆汽车在同一条平直的公路上向东行驶，已知甲车运动
5、的比乙车快，下列说法正确的是（ ） A以甲车为参考系，乙车在向东行驶 B以甲车为参考系，乙车在向西行驶 C以乙车为参考系，甲车在向东行驶 D以乙车为参考系，甲车在向西行驶【答案】BC【解析】我们做此类型题目，分两种情况。第一种，以甲车为参考系，由于乙车速度小于甲车速度，所以乙车一直在甲车后面，并且与甲车的距离越来越远，那么乙车相对于甲车而言，乙车在向甲车的后面运动，即向西行驶，故B选项正确，同理分析可知，C选项正确。6.下列说法正确的是（ ） A参考系就是不动的物体 B任何情况下，只有地球是最理想的参考系 C不选定参考系，就无法研究物体的运动 D同一物体的运动，对不同的参考系可能有不同的 【答
6、案】D【解析】根据“参考系本身可以是静止也可以是运动。但被选作参考系时，它就会被假定静止，并且它的选取是任意的，一般以地面为参考系。”我们可以知道A选项错误；判断理想参考系是根据研究对象决定的，选哪个参考系方便就可以选择那个，并不一定是地球，故B选项错误。如果没有选择参考系，我们就不知道研究对象是静止还是运动，故C选项错误；根据“一个物体可以说是静止也可以说在运动，这是选取不同参考系的结果”，D选项正确。7.敦煌曲子词中有这样的诗句：“满眼风波多闪烁，看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行。”其中“看山恰似走来迎”和“仔细看山山不动”所选的参考系分别是（ ）A船和地面 B地面和船 C船和山 D
7、河岸和流水【答案】C【解析】参考系是为了研究问题的方便而假定不动的物体。“看山恰似走来迎”的研究对象是山，那么它的参考系不会是它本身，因为这是作者看到的，作者在船上，所以参考系可能是作者本身或船或船上的任意一个静止不动的物体；“仔细看山山不动”，是船行，研究对象是船，参考系可以是山，综上，C选项正确。 8在电视连续剧西游记里，常常有孙悟空“腾云驾雾”的镜头.这通常是采用“背景拍摄法”：让“孙悟空”站在平台上，做着飞行的动作，在他的背景中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.放映时，观众就感觉到“孙悟空”在“腾云驾雾”.观众所选的参
8、考系是( )A“孙悟空” B.平台 C飘动的白云 D.烟雾【答案】C【解析】“孙悟空”在“腾云驾雾”，研究对象是孙悟空，判断他的动作，是腾云驾雾，然后判断他的位置相对于“腾云驾雾”这些词中哪个物体变化了。我们又发现，雾是弥漫整个画面的，如果把它当作参考系，那么孙悟空就一直在雾里，矛盾，所以是以云为参考系，一般云是几片，不会把整个电视画面都笼阔。故C选项正确。9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.甲向上、乙向下、丙不动 B.甲向上、乙向上、丙不动C.甲向上、乙向上、丙向下 D.甲向上
9、、乙向上、丙也向上，但比甲、乙都慢【答案】BCD【解析】一般情况下，我们以地面为参考系。甲中乘客看一高楼在向下运动，说明甲向上运动；而乙中乘客看甲在向下运动，而甲本身也在向上运动，说明乙的位置变化比甲更快，方向与甲相同，所以乙也向上运动；丙中乘客看到甲、乙都在向上运动，那么这要分情况讨论（丙是运动还是静止）：运动时，当方向向上，丙位置变化比甲、乙都慢，满足题意；当方向向下，丙的速度不管是多大多小，都满足题意。静止时，也满足题意。综上所述，选项BCD正确,10.两辆汽车在平直公路上匀速并排行驶，甲车内一个人看见窗外树木向东移动，乙车内一个人发现甲车没有动，如果以大地为参考系，上述事实说明（ ）
10、A.甲车向西运动，乙车不动 B.乙车向西运动，甲车不动 C.甲车向西运动，乙车向东运动 D.甲乙两车以相同的速度同时向西运动【答案】D【解析】甲车内一个人看见窗外树木向东移动，以大地为参考系，大地是静止的，所以甲车在向西运动；乙车内一个人发现甲车没有动，说明乙车相对于甲车的位置没有发生变化，因为甲车向西运动，所以乙车也在向西运动，并且两车速度相同，故D选项正确。11甲、乙、丙3人各乘一个热气球，甲看到楼房匀速上升，乙看到甲匀速上升，甲看到丙匀速上升，丙看到乙匀速下降.那么，从地面上看，甲、乙、丙的运动情况可能是( )A.甲、乙匀速下降，丙停在空中 B.甲、乙匀速下降，丙匀速下降，且C.甲、乙匀
11、速下降，丙匀速上升 D.以上说法均不对【答案】AC【解析】根据题意，以大地为参考系，甲看到楼房匀速上升，说明甲在匀速下降；乙看到甲匀速上升，说明乙在匀速下降，并且下降速度大于甲；丙看到乙匀速下降，而乙确实已经在下降，那么丙可能在静止，可能在匀速上升，可能也在匀速下降，但比乙的速度小。由于甲看到丙匀速上升，说明丙如果也在下降，那么丙的速度也需要小于甲。故A、C选项正确12第一次世界大战期间，一名法国飞行员在2000m高空飞行时，发现脸旁有一个小东西，他以为是一只小昆虫，便敏捷地把它一把抓了过来，令他吃惊的是，抓到的竟是一颗子弹.飞行员能抓到子弹，是因为( )A.飞行员的反应快 B.子弹相对于飞行
12、员是静止的C.子弹已经飞得没有劲了，快要落在地上了 D.飞行员的手有劲【答案】B【解析】在日常生活中，我们经常去拾起掉在地上的物品，或者去拿放在桌子上的物品，其实，地面上静止的物体(包括人)都在永不停息地随地球自转而运动，在地球赤道处，其速度大约为465m/s.正因为相对地面静止的物体都具有相同的速度，相互间保持相对静止状态，才使人们没有觉察到这一速度的存在.当飞行员的飞行速度与子弹飞行的速度相同时，子弹相对于飞行员是静止的，因此飞行员去抓子弹，就和我们去拿放在桌上的物品的感觉和道理一样。13.如图所示，某质点沿半径为r的半圆由a点运动到b点，则它通过的位移和路程分别是( )A.0；0 B.2
13、r，向东；rC.r，向东；r D.2r，向东；2r 【答案】B【解析】位移大小是ab间线段的长度，方向由a指向b；路程是实际运动轨迹的长度。14关于矢量和标量，下列说法中正确的是( ) A.矢量既有大小又有方向 B.标量是既有大小又有方向的物理量C.位移-10m比5m小 D.-10比5的温度低【答案】AD【解析】由矢量和标量的定义可知，A正确，B错误；-10m的位移比5m的位移大，负号不表示大小，仅表示方向与正方向相反，故C错误；温度是标量，-10比5的温度低，负号表示该温度比0低，正号表示该温度比0高，故D正确15.下列关于矢量(位移)和标量(温度)的说法中，正确的是( ) A两运动物体的位
14、移大小均为30 m，这两个位移一定相同 B做直线运动的两物体位移x甲3 m，x乙5 m，则x甲x乙 C温度计读数有正有负，其正负号表示方向 D温度计读数t13C，t25C，则t1t2【答案】D【解析】位移是矢量，有大小有方向，大小相同不代表方向相同，比如甲向左运动30m，乙向右运动30m，位移不同，A选项错误；甲位移大小为3m，乙位移大小为5m，乙位移大小大于甲位移，故B选项错误；温度计的正负表示，比0大为正，比0小为负，并不表示方向，故C选项错误；温度是标量，3-5，故D选项正确。16在我国东南部的某大城市，有一天下午，在该城市的中心广场行人拥挤，有人突然高喊：“楼要倒了!”其他人猛然抬头观
15、看也发现楼在慢慢倾倒，便纷纷狂奔逃生，引起交通混乱，但过了好久，高楼并没有倒塌.人们再仔细观望时，楼依然稳稳地矗立在那里.下列有关这一现象的原因的说法中正确的是( )A.是一种错觉，不可能发生 B.感觉楼要倾倒的原因是人在运动C.是因为选择了高空运动的云为参考系 D.是因为选择了旁边更高的楼为参考系【答案】C【解析】看到没有运动的楼在运动，应该是选择了运动的物体作参考系.高楼耸立在空中，是以开阔的天空为背景的高层建筑，它旁边没有别的固定的参考系，人在抬头观望时可能是选择了空中运动的云作参考系，如果天空的云在快速移动，人在突然抬头观望时，误将云看做是固定不动的，所以产生了楼在运动的错觉.这与“月
16、在云中行”道理相同。17.关于位移和路程，下列说法正确的是（ ） A.沿直线运动的物体，位移和路程是相等的 B.位移描述直线运动，路程描述曲线运动 C.质点通过一段路程，其位移可能等于零 D.质点运动的位移大小可能大于路程 【答案】C【解析】位移是矢量，路程是标量。只有在单项直线运动时，位移大小才等于路程，并且位移大小是小于等于路程，故A、D错误；位移描述的是初位置指向末位置，与直线、曲线运动没有关系，路程描述的是运动轨迹的长度，既可以是直线也可以是曲线，故B选项错误；当质点运动一段时间回到初始位置，位移为0，故C选项正确。18.一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
17、化量x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x14m5m9m；从C运动到B，它的位移为x21m(4m)5m。下列说法中正确的是()AC到B的位移大于A到C的位移，因为正数大于负数BA到C的位移大于C到B的位移，因为符号表示位移的方向，不表示大小C因为位移是矢量，所以这两个矢量的大小无法比较D物体由A到B的位移xx1x2【答案】BD【解析】位移是位置坐标的变化量，位移的符号仅表示方向，不表示大小，故B正确，A、C错误；位移为末位置与初位置之差，即B坐标减去A坐标，也就是末减去初，由位移公式可知D正确。19.某人从高5 m处以某一速度竖直向下抛出一小球，在与地面相碰后弹起，上升到
18、高2 m处被接住，若以抛出点为坐标原点，则在这段过程中( ) A小球的位移为3 m，方向竖直向下，路程为7 m B小球的位移为7 m，方向竖直向上，路程为7 mC小球的位移为3 m，方向竖直向下，路程为3 m D小球的位移为7 m，方向竖直向上，路程为3 m【答案】BD【解析】位移为末位置与初位置之差，即接住位置坐标减去坐标原点，也就是末减去初，2-5= -3，位移大小是3m，方向由坐标原点指向接住坐标；路程为运动轨迹长度，即5+2=7m，故A选项正确二非选择题20.公路上向左匀速行驶的小车如图甲所示、经过一棵果树附近时，恰有一颗果子从树上自由落下.地面上的观察者看到果子的运动轨迹是图乙中的_
19、，车中人以车为参考系观察到果子的运动轨迹是乙图中的_.(不计阻力)【答案】C，B【解析】地面上的人以地面为参考系，看到果子竖直下落，地面上人看到轨迹为C；车中人以车为参考系，看到果子下落的同时向后运动，看到的轨迹为B.21.人划船逆流而上，当船行到一座桥下时，船上一木箱落入水中立刻随水漂向下游，船继续前进.过了15min，船上的人才发现木箱丢了，于是立即返回追赶.求船从返回到追上木箱所花的时间(船对水速度大小不变，不计船掉头时间).【答案】15min【解析】解法一：设水速为V1，船速为V2，t分钟后追上木箱1 人发现木箱掉入水中时，木箱与船的距离为S1 = V115 +（V2V1）152 人返
20、回追木箱过程，（V2+V1） t = S1 + V1 t 联立，解得 t = 15min解法二：以水面为参考系，木箱掉入水中后，与水有共同速度，相对于水静止。那么此时木箱就相当于静止在掉入水的位置，那么15min后人发现木箱掉落并返回追木箱，因为船对水速度大小不变，所以返回追木箱所用时间也是一样，为15min。22.阅读下面的对话：甲：请问到市图书馆怎么走？乙：从你所在的市中心向南走400m到一个十字路口，再向东走300m就到了。甲：谢谢！乙：不客气。请你在下图上把甲要经过的路程及位移表示出来，并求出大小。【答案】甲的位移大小为500m，路程为700m【解析】甲的路程为400m300m700m
21、(图中虚线所示)甲的位移为xm500m(图中有向线段所示)路程与位移表示如下图所示。23.如图所示，一辆轿车从超市出发，向东行驶了300m到达电影院，继续行驶了150m到达度假村，又向西行驶了950m到达博物馆，最后回到超市。以超市所在的位置为原点，以向东的方向为正方向，用1个单位长度表示100m，试求：(1)在直线坐标系上表示出超市、电影院、度假村和博物馆的位置；(2)轿车从电影院经度假村到博物馆的位移与路程分别为多少？【答案】（1）见解析；（2）位移大小800m，方向向西，路程为1100m【解析】(1)如图：(2)轿车从电影院经度假村到博物馆的位移为x500m300m800m，负号表示其方
22、向与规定的正方向相反，即方向向西。路程为L150m450m500m1100m。24.一支长150m的队伍匀速前进，通信兵从队尾前进300m后赶到队首，传达命令后立即返回，当通信兵回到队尾时，队伍已前进了200m，则在此全过程中，通信兵的位移大小是多少，通过的路程是多少？【答案】位移大小是200m，路程为400m【解析】第一种解法：分析问题：求位移，只需找出初位置和末位置，求路程，找出通讯兵整个运动轨迹；求位移：初位置位移为0，通讯兵最后回到队尾为末位置，只要找到末位置的定量，就能求出位移。从题目中找到，回到队尾，队伍前进200m，方向没变，所以末位置为同一方向200m，故位移为200m。求路程
23、：由“通讯兵从队尾前进300m后赶到队前传达命令”得知这步过程路程S1=300m，通讯兵传达命令后返回，到达队尾，队伍已前进了200m，这步过程：通讯兵到队尾时（通讯兵距离=队伍长度返回过程队伍的前进距离，即返回时，通讯兵距离+队伍前进距离=队伍长度），关键求出返回时队伍前进的距离。我们已知返回前队伍前进的距离为（通讯兵的距离=队伍长度+这段过程队伍前进的距离）S2=300m-150m=150m，又因为“通讯兵回到队尾时，队伍已前进了200m”，所以整个过程队伍前进200m，则返回时队伍前进距离为为S3=200m-150m=50m,故返回时通讯兵距离为S4=150m-50m=100m.综上：通讯兵距离S= S1+ S4=300m+100m=400m。第二种解法：通信兵运动的路线如下图所示：根据题意在图中标出数据，选取通信兵所在队尾为参考点，即O点为参考点，通信兵运动轨迹可表示为从O点到A点再回到B点。因此通信兵的位移x，路程L。由图可知：200m，100m所以通信兵位移x200m，路程L300m100m400m。
