人教版高中物理必修1复习-第一节

人教版高中物理复习第一期：质点、参考系、时间和位移温馨提示：若要删去答案给学生用，选择红色字体，Ctrl+F，替换为空白部分重点透析：质点①定义：用来代替物体的有质量的点．②物体看成质点的条件：物体的大小、形状对所研究问题的影响可以忽略不计时，可视物体为质点．如：地球很大，但地球绕太阳公转时，地球的大小就变成次要因素，我们完全可以把地球当作质点看待．当然，在研究地球自转时，就不能把地球看成质点了．研究火车从北京到上海的运动时可以把火车视为质点，但研究火车过桥的时间时就不能把火车看成质点了．当研究的问题不明确时，可遵循分析问题的习惯：一般来说当物体上各个点的运动情况都相同时，可用物体上—个点的运动代替整个物体的运动，研究其运动性质时，可将它视为质点；做转动的物体，当研究其细微特征时不能将其视为质点；但是当物体有转动，且因转动而引起的差异对研究问题的影响忽略时，物体也可视为质点．此外物体的大小不是判断物体能否作为质点的依据．③质点是一个理想模型，要区别于几何学中的点．【典型例题】1.关于质点，下列说法中正确的是（）A.

飞行的歼-20隐形战机做翻转技术动作时，飞机不能看成质点

B.

观察地球绕太阳公转周期时，由于地球个头大，不能看成质点

C.

乒乓球质量和体积都很小，分析弧旋球时，乒乓球能看成质点

D.

教练在观察跳高运动员跳高的过程，运动员能看成质点【答案】A【解析】A．飞行的歼-20隐形战机做翻转技术动作时，飞机不能看成质点，否则就没动作可言了，A符合题意；B．观察地球绕太阳公转周期时，地球的大小可忽略不计，可看做质点，B不符合题意；C．分析乒乓球弧旋球时，乒乓球不能看成质点，否则就没旋转了，C不符合题意；D．教练在观察跳高运动员跳高的过程，运动员不能看成质点，否则就没跳高动作了，D不符合题意。2.以下关于质点的说法正确的是（）A.

裁判员为正在参加吊环比赛的运动员评分时，可以把运动员看成质点

B.

研究“天问一号”着陆巡视器登陆火星姿态时，不能把“天问一号”看成质点

C.

一山路转弯处较狭窄，司机判断汽车是否能安全通过，可以把汽车看成一个质点

D.

研究自行车的运动时，因为车轮在转动，所以无论什么情况下，自行车都不能被看成质点【答案】B【解析】A．裁判员为正在参加吊环比赛的运动员评分时，不可以把运动员看成质点，否则就没有运动员的动作可言了，A不符合题意；B．研究“天问一号”着陆巡视器登陆火星姿态时，其大小和形状都不能忽略，不能把“天问一号”看成质点，B符合题意；C．一山路转弯处较狭窄，司机判断汽车是否能安全通过，汽车的大小不能忽略，不可以把汽车看成一个质点，C不符合题意；D．当研究自行车骑行几百米甚至几千米的时间时，自行车就可以看做质点，D不符合题意。3.质点是一种理想化模型。关于质点，下列说法中正确的是（

）A.

只有做匀速运动的物体才能看成质点

B.

只有做直线运动的物体才能看成质点

C.

做曲线运动的物体一定不能看成质点

D.

一个物体能否看成质点是由所要研究的问题决定的【答案】D【解析】当物体的大小和形状对所研究的问题无影响，或者有影响但是可以忽略不计时，可以将物体看成质点。物体能否看成质点是由所要研究的问题决定的，与物体做什么样的运动无关参考系①定义：在描述一个物体的运动时，选来作为标准的另外的某个物体叫参考系．②物体的运动都是相对参考系而言的，这是运动的相对性．一个物体是否运动，怎样运动，决定于它相对于所选的参考系的位置是否变化、怎样变化．同一物体，选取不同的参考系，其运动情况可能不同，如：路边的树木，若以地面为参考系是静止的，若以行驶的汽车为参考系，树木是运动的，这就是我们坐在车里前进时感到树木往后倒退的原因．“看山恰似走来迎”是以船为参考系，“仔细看山山不动”是以河岸为参考系．“坐地日行八万里”是以地心为参考系，因为人随地球自转，而地球周长约八万里．③参考系的选择是任意的，但应以观测方便和使运动的描述尽可能简单为原则．研究地面上物体的运动时，常选地面为参考系．【典型例题】1.下列关于运动的描述中，叙述正确的是（）A.

“明月松间照，清泉石上流”，是以山石为参考系的

B.

诗句“卧看满天云不动，不知云与我俱东”中“云与我俱东”是以船为参考系的

C.

“太阳东升西落”，是以太阳为参考系的

D.

物体运动的轨迹是直线还是曲线，与参考系的选取无关【答案】A【解析】A．清泉石上流是泉水在山石上运动，是以山石为参考系的，A符合题意；B．云与我俱东是以堤岸为参考系的，B不符合题意；C．太阳东升西落是以地球为参考系的，C不符合题意；D．物体运动的轨迹是直线还是曲线，与参考系的选取有关，比如从水平飞行的飞机上落下的物体从飞机上看，做直线运动，从地面上看做曲线运动，D不符合题意。2.如图所示，有两架歼-20隐形战斗机正在演习驱逐侵犯我国领空的敌机。我方飞机甲先是发出无线电警告，后近距离同步（与敌机速度相同）威慑驱赶敌机，我方飞机乙全程变距监控，预防意外。下列说法正确的是（

）

A.

以云为参照物，三架飞机都静止

B.

以飞机甲为参照物，敌机静止

C.

以飞机乙为参照物，敌机静止

D.

以敌机为参照物，我方飞机均静止【答案】B【解析】A．以云为参照物，三架飞机都是运动的，A不符合题意；B．飞机甲与敌机速度相同，以飞机甲为参照物，敌机静止，B符合题意；CD．飞机乙全程变距监控，所以以飞机乙为参照物，敌机是运动的，同理，以敌机为参照物，飞机乙是运动的，CD不符合题意。3.“嫦娥四号”探测器在月球背面成功着陆后，北京航天飞行控制中心通过“鹊桥”中继星向“嫦娥四号”发送指令，“玉兔二号”顺利从着陆器登陆到月球表面进行探月工作。利用着陆器可拍摄到“玉兔二号”在月球上的运动轨迹。在研究“玉兔二号”运动轨迹时选择的参考系是（

）A.

中继星

B.

太阳

C.

月球表面

D.

地球【答案】C【解析】参考系是被选作用来参考，假设静止不动的物体，在研究“玉兔二号”运动轨迹时，应该选择月球表面为参考系。时间间隔与时刻平常所说的“时间”，有时指时刻，有时指时间间隔，如前述三句话中前两个“时间”都是指时刻，第三个“时间”指时间间隔．特别注意:我们在日常生活中所说的时间可能是指时间间隔也可能指时刻．在物理中两者物理意义不同，必须严格区分，物理学中说的时间指的是时间间隔．【典型例题】1.据报道，北京时间2021年5月26日出现的月全食现象从16时46分开始，至21时51分结束，全部过程历时5小时零5分，其中本影食历时3小时零8分。下列说法正确的是（

）A.

“16时46分”是时间间隔

B.

“21时51分”是时刻

C.

“5小时零5分”是时刻

D.

“3小时零8分”是时刻【答案】B【解析】A．“16时46分”是时间点，指时刻，A不符合题意；B．“21时51分”是时间点，指时刻，B符合题意；CD．“5小时零5分”和“3小时零8分”均是一段时间，指时间间隔，CD不符合题意。2.下列关于时刻和时间的说法错误的（

）A.

上午第一节课从8：00到8：40共40分钟，这里的40分钟指时间间隔

B.

第2s末与第3s初指的不是同一时刻

C.

任何一段时间都有一个初时刻和一个末时刻

D.

第2s内所表示的时间为1s【答案】B【解析】A.上午第一节课从8：00到8：40共40分钟，这里的40分钟指时间间隔，A正确，不符合题意；B.第2s末与第3s初指的是同一时刻，B错误，符合题意；C.任何一段时间都有一个初时刻和一个末时刻，C正确，不符合题意；D.第2s内所表示的时间为1s，D正确，不符合题意。3.关于时间间隔和时刻，下列说法中正确的是（

）A.

1分钟只能分隔成60个时刻

B.

“前5秒”是指从4秒末到5秒末的秒时间

C.

时间间隔对应较长的过程，时刻对应较短的过程

D.

时间间隔对应质点的位移和路程，时刻对应质点的位置【答案】D【解析】A．时刻是一个时间点，则1分钟可以分成无数个时刻，A不符合题意；B．前5秒内指的是物体在0s到5秒末这5秒的时间间隔，B不符合题意；C．时刻是指时间点，时间是指时间的长度，即时间的间隔，C不符合题意；D．时刻对应质点的位置，时间对应质点的位移和路程，D符合题意。位移和路程①位移是描述质点位置变化的物理量，既有大小又有方向，是矢量，是从起点A指向终点B的有向线段，有向线段的长度表示位移的大小，有向线段的方向表示位移的方向，位移通常用字母“x”表示，它是一个与路径无关，仅由初、末位置决定的物理量．②路程是质点运动轨迹的长度，它是标量，只有大小，没有方向．路程的大小与质点的运动路径有关，但它不能描述质点位置的变化．例如，质点环绕一周又回到出发点时，它的路程不为零，但其位置没有改变，因而其位移为零．③由于位移是矢量，而路程是标量，所以位移不可能和路程相等；但位移的大小有可能和路程相等，只有质点做单向直线运动时，位移的大小才等于路程，否则，路程总是大于位移的大小．在任何情况下，路程都不可能小于位移的大小．④在规定正方向的情况下，与正方向相同的位移取正值，与正方向相反的位移取负值，位移的正负不表示大小，仅表示方向，比较两个位移大小时，只比较两个位移的绝对值．【典型例题】1.某同学清晨从家中出发步行去学校。他要先向东走300m，然后向北走300m，最后再向东走100m才能到达学校，如图所示。则他从家中到学校的整个步行过程的位移大小和路程分别为（

）A.

700m，700m

B.

700m，500m

C.

500m，700m

D.

500m，500m【答案】C【解析】【解答】由图可知，同学经过的轨迹长度为s=300+300+100=700m位移为x=＝500m2.如图所示，ABC为一圆轨道，O为其圆心，圆轨道的半径为R。一物体沿圆弧ABC从A点运动到C点，，此过程中通过的路程和位移大小分别为（

）A.

，

B.

，

C.

，

D.

，【答案】D【解析】【解答】物体沿圆弧ABC从A点运动到C点，则路程为位移

3.下列关于矢量和标量的说法正确的是（

）A.

甲、乙两物体位移分别为x甲=3m，x乙=﹣5m，则x甲＞x乙

B.

甲、乙两物体运动的位移大小均为50m，这两个物体的位移必定相同

C.

温度计读数有正有负，所以温度也是矢量

D.

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】解：A、甲、乙两物体位移分别为x甲=3m，x乙=﹣5m，乙的位移大小为5m，可知乙的位移大于甲的位移，故A错误．B、两运动物体的位移大小均为50m，由于方向关系未知，这两个位移不一定相同．故B错误．CD、温度计读数显示温度，温度是标量，正负号表示温度高低，不能说表示方向．故C错误，D正确．矢量与标量1.标量：只有大小没有方向的量．如：长度、质量、时间、路程、温度、能量等运算遵从算术法则．2.矢量：有大小也有方向，求和运算遵循平行四边形定则的量．如：力、速度等．运算法则和标量不同，我们在以后会学习到．3.矢量前的正、负号只表示方向，不表示大小，矢量大小的比较实际上是矢量绝对值的比较．如前一段时间位移为2m，后一段时间位移为-3m，则后一段时间物体的位移大．【典型例题】1.关于位移和路程，下列说法中正确的是（

）A.

位移和路程在大小上总相等，只是位移有方向，是矢量，路程无方向，是标量

B.

位移是用来描述直线运动，路程是用来描述曲线运动

C.

位移是矢量，它取决于物体的始末位置；路程是标量，它取决于物体实际通过的路线

D.

其实，位移和路程是一回事【答案】C【解析】A．路程没有方向，只有大小，是标量，位移是矢量，位移的方向由初位置指向末位置，路程是标量，是运动路径的长度，路程不是位移的大小，它们之间大小关系是位移大小小于或等于路程，A不符合题意；B．位移和路程均可以描述直线和曲线运动，B不符合题意；C．位移有大小和方向是矢量，位移取决于物体的始末位置，路程取决于物体实际通过的路线，C符合题意；D．位移和路程所描述的物理意义不同，不是同一个物理量，D不符合题意。2.一质点沿半径为R的圆周运动，下列说法中正确的是（

）A.

如果质点运动了整一周，则其位移大小是2πR

B.

如果质点运动了整一周，则其路程是2πR

C.

若质点运动了1.75周，则其位移大小为R

D.

若质点运动了1.75周，则其路程为R【答案】B,C【解析】A．位移是起点到终点的有向线段长，如果质点运动了整一周，位移为0，A不符合题意；B．路程是轨迹长，质点运动了整一周，则路程是2πR，B符合题意；C．若质点运动了1.75周，则位移C符合题意；D．若质点运动了1.75周，其路程D不符合题意。3.物体做直线运动时可以用一维坐标系来描绘物体的运动情况，坐标轴上的坐标表示物体的位置。物体在时刻t1处于“位置”x1，在时刻t2运动到“位置”x2，那么用坐标的变化量△x=x2－x1表示物体的位移。如图所示，一个物体从B运动到C，它的位移△x1=-4m-5m=-9m；从C运动到A，它的位移为△x2=2m-（-4m)=6m。下列说法中正确的是（

）A.

C到A的位移△x2大于B到C的位移，因为正数大于负数

B.

B到C的位移大于C到A的位移，因为符号只表示位移的方向，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B到A的位移△x=△x1+△x2【答案】B,D【解析】A．位移是矢量，“+”、“-”表示位移的方向，而不表示位移的大小，A不符合题意；B．从B到C的位移大于从C到A的位移，B符合题意；C．位移可以比较大小，比较大小时不考虑正负号，C不符合题意；D．从B到A的位移即，D符合题意。巩固练习：1.下面关于质点的正确说法是（

）A.

蚂蚁虽小，但不一定可以把蚂蚁看成质点

B.

研究地球自转时，可以把地球看成质点

C.

研究沿地面翻滚前进的体操运动员的动作时，可以把运动员看成质点

D.

在研究运动员如何才能踢出“香蕉球”时，可以把足球看成质点【答案】A【解析】A．蚂蚁虽小，但不一定可以把蚂蚁看成质点，比如研究蚂蚁的身体结构时，不能把其看成质点，但研究其爬行轨迹时，可以把蚂蚁看成质点，所以A符合题意；B．研究地球自转时，不可以把地球看成质点，因为各点的转动是有区别的，所以B不符合题意；C．研究沿地面翻滚前进的体操运动员的动作时，不可以把运动员看成质点，因为看成一个点就无法研究动作了，所以C不符合题意；D．在研究运动员如何才能踢出“香蕉球”时，不可以把足球看成质点，因为需要考虑踢球的位置，所以D不符合题意；2.下列物体中，可以看成质点的是（

）A.

人造地球卫星，在研究卫星绕地球的运动时

B.

乒乓球，在运动员准备发弧旋球时（提示：用球拍摩擦乒乓球的不同部位，球的旋转情况不同）

C.

体操运动员，正在单杠比赛中

D.

地球，研究它的自转时【答案】A【解析】A．人造地球卫星，在研究卫星绕地球的运动时，大小和形状可以忽略，可以看成质点，A符合题意；B．乒乓球，在运动员准备发弧旋球时，用球拍摩擦乒乓球的不同部位，大小和形状不可以忽略，不可以看成质点，B不符合题意；C．体操运动员，正在单杠比赛中，体操运动员大小和形状不可以忽略，不可以看成质点，C不符合题意；D．地球，研究它的自转时，地球大小和形状不可以忽略，不可以看成质点，D不符合题意。3.下列有关质点的说法正确的是（

）A.

只有细小的物体才能看成质点

B.

物体在任何情况下都能看成质点

C.

研究地球自转的规律时，可以把地球看成质点

D.

研究地球公转的规律时，可以把地球看成质点【答案】D【解析】A.一个物体能不能看成质点，要看物体的大小、形状对所研究的问题是否产生影响，地球的质量、体积很大，当对所分析研究的问题没有影响时，就可以看成质点，A不符合题意；BCD.研究地球绕太阳公转时，地球的大小相对于地球和太阳之间的距离来说太小了，完全可以忽略，此时可以看成质点；但在研究地球的自转时，不能看作质点，BC不符合题意，D符合题意。4.关于质点和参考系，下列说法正确的是（）A.

只有体积很小的物体才可以看作质点

B.

研究跳水运动员在空中做转体运动时，运动员不可看成质点

C.

诗句“飞流直下三千尺”是以“飞流”为参考系的

D.

我们常说“旭日东升”，是以太阳为参考系描述地球的运动【答案】B【解析】A．体积小的物体，其大小和形状不一定能够忽略，如在研究原子内部结构的时候是不能忽略原子体积的，A不符合题意；B．研究跳水运动员在空中做转体运动时，运动员不可看成质点，B符合题意；C．诗句“飞流直下三千尺”是以地面为参考系的，C不符合题意；D．生活中看到“旭日东升”，是以地面为参考系的，D不符合题意。5.如图所示，好莱坞影星尚格·云顿为某卡车做广告，在两辆高速并行的卡车之间气定神闲地摆出“一字马”姿势，下列说法正确的是（

）A.

以地面作为参考系，影星是静止的

B.

以卡车作为参考系，影星是运动的

C.

以影星作为参考系，卡车是运动的

D.

两辆卡车同时加速，影星仍可能保持该姿势【答案】D【解析】A．影星随卡车运动，相对于地面是运动的，A不符合题意；BC．影星随卡车运动，相对于卡车是静止的，BC不符合题意；D．若两辆卡车同时加速，两车之间的距离不变，影星仍可能保持该姿势，D符合题意。6.下列说法中正确的是（

）A.

小明在进行太极健身活动，在分析动作要领时，可以把他当做质点

B.

研究火车车轮转动时，可以把火车当做质点

C.

以下落的雨滴为参考系，地面是向上运动的

D.

由于月球到地球的距离不变，所以月球相对地球是静止的【答案】C【解析】AB．在物体的大小和形状不起作用，或者所起的作用并不显著而可以忽略不计时，我们近似地把该物体看作是一个只具有质量而其体积、形状可以忽略不计的理想物体，用来代替物体的有质量的点称为质点，而研究动作要领和车轮转动时对应的对象的大小和形状不能忽略，AB不符合题意；C．以下落的雨滴为参考系时可视雨滴不动，则地面向上运动，C符合题意；D．另外地球一天自转一周，月亮28天绕地球一周，所以月球相对地球是运动的，D不符合题意。7.小球从高地板5m高处自由落下，又被地板竖直弹起，在离地板2m高处被接住，则关于小球通过的位移和路程的说法中正确的是（

）A.

位移大小为3m，方向向下；路程为3m

B.

位移大小为2m，方向向上；路程为7m

C.

位移大小为3m，方向向下；路程为7m

D.

位移大小为7m，方向向下；路程为7m【答案】C【解析】设起始点为A，地面接触点为O，终点为B，位移大小，方向向下；路程大小为。

8.如图示，质点从N点沿半径为R的两个半圆形轨道运动到P点，质点的路程和位移大小分别为（

）A.

4R，0

B.

2πR，4R

C.

2πR，0

D.

2πR，2R【答案】B【解析】解：质点从N点沿半径均为R的两个半圆形轨道运动到P点，路程l=2πR，位移s=4R，位移是指从初位置到末位置的有向线段，位移是矢量，有大小也由方向；路程是指物体所经过的路径的长度，路程是标量，只有大小，没有方向．9.下列描述时间的是（

）A.

百米赛的运动员11秒末达到终点

B.

第8个1秒末物体速度为零

C.

百米赛运动员的成绩是11秒

D.

3秒初物体开始运动【答案】C【解析】A项：11秒末指的是一个时间点，是时刻，所以A不符合题意；B项：第8个1秒末指的是一个时间点，是时刻，所以B不符合题意；C项：11秒是所用的时间的长度，是指时间，所以C符合题意；D项：3秒初指的是一个时间点，是时刻，所以D不符合题意。10.杭州地铁6号线于2020年12月30日开通运营，停靠车站36个，线路全长58.8km，每日首班车6点02分发车，发车间隔4分30秒，最高时速可达100km/h，下列说法正确的是（

）A.

“6点02分”、“4分30秒”均指时间间隔

B.

100km/h是指平均速度

C.

考察地铁从起点站到终点站的时长，可以把列车看成质点

D.

地铁从起点到终点经过的总位移为58.8km【答案】C【解析】A．“6点02分”是时刻，A不符合题意；B．100km/h是瞬时速度，B不符合题意；C．考察地铁从起点站到终点站的时长，地铁的大小可以忽略不计，可以把列车看成质点，C符合题意；D．地铁从起点到终点经过的总路程为58.8km，D不符合题意。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；平均速度等于位移与时间的比值；一个物体能否看成质点，不是看物体的大小，而是看物体的大小和形状在所研究的问题中能否忽略；地铁从起点到终点为路程，即其实际轨迹长度.11.汽车向东行驶8km，再向西行驶6km，此过程中它的路程和位移大小分别为（）A.2km，14kmB.2km，2kmC.14km，2kmD.14km，10km【答案】C【解析】此过程中汽车的路程为8km+6km=14km；位移大小为8km-6km=2km。利用汽车的初末位置可以求出位移的大小；利用运动的轨迹长度可以求出路程的大小。12