1.1质点 参考系 分层同步作业-2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

《质点　参考系》　分层同步作业 人教版·高中物理必修第一册　第一章　第1节　 班级：____________　　姓名：____________　　得分：____________ 第一部分　简单基础题 1．关于质点，下列说法正确的是（　　） A．质点是体积很小的物体 B．质点是实际存在的有质量的点 C．质点是一种理想化模型，实际上并不存在 D．任何情况下物体都可以看作质点 2．关于参考系，下列说法正确的是（　　） A．参考系必须是静止不动的物体 B．参考系可以是运动的物体，也可以是静止的物体 C．只有地球才能作为参考系 D．选择不同的参考系描述同一物体的运动，结果一定相同 3．下列比赛情景中，能把研究对象看作质点的是（　　） A．研究跳水运动员的入水动作 B．研究体操运动员在平衡木上的旋转姿态 C．研究马拉松运动员跑完全程所用的时间 D．研究标枪出手后在空中翻转的姿态 4．“刻舟求剑”的故事中，剑从行驶的船上落入水中，船继续前进，而船上的人却在船舷上刻下记号，认为“剑就在此处”。“舟已行矣，而剑不行”这句话所选的参考系是（　　） A．舟 B．舟上的人 C．河岸 D．流动的河水 5．在离地面 3 m 高的 A 点，把一个小球竖直向上抛出，小球上升 5 m 到达最高点 B，然后下落，最后落回地面上的 C 点。以 C 点为坐标原点，竖直向上为正方向建立坐标轴。 （1）A 点的坐标为________m，B 点的坐标为________m。 （2）小球从 A 点运动到 B 点的过程中，位置坐标由________变为________，坐标的变化量为________m。 （3）若改以 A 点为坐标原点，竖直向上为正方向，则 C 点的坐标为________m。 第二部分　中档拔高题 6．关于质点模型的建立与适用条件，下列说法正确的是（　　） A．篮球的体积比乒乓球大，所以篮球一定不能看作质点 B．自行车起步时速度很小，所以不能把自行车看作质点 C．羽毛球飞行时受到的空气阻力较大，所以不能把羽毛球看作质点 D．研究乒乓球的旋转对其运动轨迹的影响时，不能把乒乓球看作质点 7．在平直轨道上向东匀速行驶的列车，速度大小 v1＝20 m/s。车厢内一名乘客以相对车厢 1 m/s 的速率向车尾走去。 （1）以列车为参考系，乘客向________（填“车头”或“车尾”）运动，速度大小为________m/s。 （2）以地面为参考系，乘客的速度大小为________m/s，方向________。 （3）若乘客改以相同的速率向车头走去，以地面为参考系，他的速度大小为________m/s。 8．甲、乙两辆汽车在同一条平直公路上行驶。甲车内的同学看到前方的乙车向东运动；此时乙车内的同学看到路旁的树木向西移动。若以地面为参考系，下列说法正确的是（　　） A．甲车一定向东运动，且比乙车快 B．甲车一定向西运动 C．乙车一定向东运动，甲车可能静止 D．甲、乙两车一定都向东运动 9．某同学从家（A 点）出发去学校（D 点）：先向南走 300 m 到达 B 点，再向东走 400 m 到达 C 点，最后向北走 200 m 到达 D 点。 （1）以 A 点为坐标原点，向东为 x 轴正方向、向北为 y 轴正方向，写出 B、C、D 三点的坐标。 （2）求该同学全程的路程和位移的大小，并说明位移的方向。 10．一列长 L＝200 m 的火车以 v＝36 km/h 的速度匀速通过一座长 s＝1600 m 的大桥。 （1）求火车全部通过大桥所用的时间；这一过程中能否把火车看作质点？请说明理由。 （2）以坐在火车上的乘客为参考系，大桥向哪个方向运动？速度大小为多少？ 第三部分　高档进阶题 11．甲、乙、丙三列火车分别停在三条平行的轨道上。甲车中的乘客看到站牌向东运动，乙车中的乘客看到甲车向东运动，丙车中的乘客看到甲、乙两车都向西运动。以地面为参考系，关于三列火车的运动，下列判断可能正确的是（　　） A．甲向西、乙向西、丙向东 B．甲向东、乙向西、丙静止 C．甲向西、乙向东、丙向西 D．甲向东、乙向东、丙向东 12．（多选）甲、乙、丙三架观光电梯正在竖直方向运动。甲中乘客看到高楼向下运动，乙中乘客看到甲向下运动，丙中乘客看到甲、乙都在向上运动。以地面为参考系，这三架电梯的运动情况可能是（　　） A．甲向上、乙向下、丙静止 B．甲向上、乙向上、丙静止 C．甲向上、乙向上、丙向下 D．甲向上、乙向上、丙也向上，但比甲、乙都慢 13．深秋，路旁的银杏树叶随风竖直下落。骑自行车的甲以 5 m/s 的速度向北行驶，他看到银杏树叶竖直下落；站在路边的乙看到银杏树叶（　　） A．竖直下落 B．向北下落 C．向南下落 D．沿水平方向向北运动 14．宋代诗人陈与义在《襄邑道中》写道：“飞花两岸照船红，百里榆堤半日风。卧看满天云不动，不知云与我俱东。”另有一句古诗说“桥流水不流”。 （1）“卧看满天云不动”是以什么为参考系？“云与我俱东”又是以什么为参考系？ （2）“桥流水不流”中，说“桥流”是选什么为参考系？为什么同一座桥会得出“流”与“不流”两种相反的描述？ 15．古典小说《镜花缘》中有“去年一阵大风，把我院内一口井忽然吹到篱笆外去”的说法。 （1）从物理学的角度分析，大风实际吹动的是什么？ （2）为什么会产生“井被吹到篱笆外”的说法？ （3）若以地面为参考系，井和篱笆各是怎样运动的？ 参考答案与详解 1．C 解析：质点是忽略物体的大小和形状、用来代替物体的有质量的点，是理想化模型，实际上并不存在，A、B 错误，C 正确；物体能否看作质点由所研究的问题决定，与物体本身体积大小无关，D 错误。 2．B 解析：参考系的选取具有任意性，静止的物体和运动的物体都可以被选作参考系，A、C 错误，B 正确；同一物体在不同参考系中的运动描述一般不同，这正是运动的相对性，D 错误。 3．C 解析：判断依据是物体的大小和形状对所研究问题的影响能否忽略。研究动作、姿态时，身体的形状和大小正是被研究的内容，A、B、D 均不能视为质点；研究跑完全程所用的时间时，运动员的大小可忽略，C 正确。 4．C 解析：“舟已行”指船相对河岸的位置改变，“剑不行”指剑落水后相对河岸的位置不变，两句话都以河岸（地面）为参考系。若以舟为参考系，剑是向后运动的。 5．（1）3　8　（2）3 m　8 m　＋5　（3）－3 解析：建立坐标轴后，物体的位置用坐标表示。以 C 为原点、向上为正，A 在原点上方 3 m 处，坐标 xA＝3 m；B 在 A 上方 5 m 处，坐标 xB＝8 m。坐标变化量 Δx＝xB－xA＝8 m－3 m＝＋5 m，正号表示位置沿正方向移动。改以 A 为原点，C 在 A 下方 3 m 处，坐标为－3 m。 6．D 解析：能否把物体看作质点取决于所研究的问题，与物体体积大小（A）、运动快慢（B）无关；空气阻力是作用在物体上的外力，研究羽毛球质心的运动时仍可把它看作质点，C 错误；研究乒乓球的旋转时，必须考虑球的大小、形状和各点的运动差异，不能看作质点，D 正确。 7．（1）车尾　1　（2）19　向东　（3）21 解析：以列车为参考系，乘客相对车厢向车尾（即向西）运动，速度大小为 1 m/s。以地面为参考系时，两个速度同向相加、反向相减：乘客向车尾走时，速度 v＝20 m/s－1 m/s＝19 m/s，方向仍向东；向车头走时，v′＝20 m/s＋1 m/s＝21 m/s。 8．C 解析：乙车内的同学看到树木向西移动，说明乙车相对地面向东运动。甲车内的同学看到乙车向东运动，说明甲车相对乙车向西运动，即甲车向东的速度小于乙车，甲车也可能静止或向西运动。因此只有 C 正确。 9．（1）B（0，－300 m）、C（400 m，－300 m）、D（400 m，－100 m）　（2）路程 900 m；位移大小 100 m（约 412 m），方向东偏北约 14° 解析：向南 300 m 使 y 坐标变为－300 m；再向东 400 m 使 x 坐标变为 400 m，y 不变；最后向北 200 m 使 y 变为－100 m。路程为各段轨迹长度之和 s＝300 m＋400 m＋200 m＝900 m。位移是由 A 指向 D 的有向线段，Δx＝400 m、Δy＝100 m，故位移大小 x＝ m＝100 m≈412 m；设与正东方向的夹角为 θ，tan θ＝100/400＝0.25，θ≈14°，即东偏北约 14°。 10．（1）180 s；不能看作质点　（2）向后（与车行方向相反）运动，速度大小为 10 m/s 解析：v＝36 km/h＝10 m/s。火车“全部通过大桥”指车头上桥到车尾离桥，通过的路程为桥长与车长之和 s＝1600 m＋200 m＝1800 m，所用时间 t＝s/v＝1800 m÷10 m/s＝180 s。车长相对桥长不能忽略，且直接影响通过时间，故不能把火车看作质点。以乘客为参考系，大桥与火车发生相对运动，方向与车行方向相反，速度大小等于车速 10 m/s。 11．A 解析：站牌固定在地面上，甲车乘客看到站牌向东运动，说明甲车向西运动；乙车乘客看到甲车向东运动，说明乙车也向西运动且比甲车快；丙车乘客看到甲、乙两车都向西运动，说明丙车相对甲、乙向东，丙车可能静止、可能向东运动，也可能向西运动但比甲、乙都慢。A 中“丙向东”符合上述可能，B、C、D 中甲车或乙车的运动方向均与题意矛盾。 12．BCD 解析：甲中乘客看到高楼向下运动，说明甲相对地面向上运动；乙中乘客看到甲向下运动，说明乙也向上运动且比甲快；丙中乘客看到甲、乙都向上运动，说明丙相对甲、乙向下，丙可能静止、可能向下运动，也可能向上运动但比甲、乙都慢。若乙向下运动，则乙看到甲应向上运动，与题意矛盾，故 A 错误，B、C、D 正确。 13．B 解析：甲看到树叶竖直下落，说明树叶的水平速度与甲相同，即树叶相对地面有 5 m/s 向北的水平速度；树叶同时向下落，故以地面为参考系的乙看到树叶向北下落。A 错误；C、D 与树叶的水平速度方向不符。 14．（1）“云不动”以船（诗人自己）为参考系，“云与我俱东”以河岸（地面）为参考系　（2）“桥流”以流水为参考系；见解析 解析：（1）云与船同速东行，以船为参考系云的位置不变，所以“云不动”；而“云与我俱东”考察的是云、船相对河岸的位置变化，参考系是河岸。（2）以流水为参考系，桥相对水的位置不断改变，故说“桥流”；以河岸为参考系，桥的位置不变，故说“桥不流”。同一物体选择不同参考系，运动描述可以完全相反，说明运动是相对的，静止也是相对的。 15．（1）风实际吹动的是篱笆　（2）以篱笆为参考系，井相对篱笆的位置发生了改变　（3）以地面为参考系，井静止，篱笆被风吹动而改变了位置 解析：井固定在地面上，风不可能把它吹走，真正被吹动的是篱笆，篱笆整体偏离了原位。说话的人以篱笆为参考系，井相对篱笆由“院内”变到“院外”，于是产生了“井被吹到篱笆外”的说法。这说明选择不同的参考系，对同一物体运动的描述可以不同。 第 1 页 学科网（北京）股份有限公司 $