高中物理-质点参考系坐标系练习题

高中物理-质点参考系坐标系练习题在高中物理的学习旅程中，运动学是我们接触的第一个重要模块，而“质点”、“参考系”和“坐标系”则是构建运动学知识体系的基石。能否准确理解和熟练运用这三个基本概念，直接关系到后续对速度、加速度等更复杂运动学问题的掌握。本次练习题旨在帮助同学们检验对这些基础概念的理解程度，并通过实际应用加深认识。一、核心概念回顾在开始练习之前，我们简要回顾一下这三个核心概念的关键点：*质点：在某些情况下，我们可以忽略物体的形状和大小，把它简化为一个具有质量的点，这个点就叫做质点。质点是一个理想化的物理模型，其目的是为了简化问题的研究。一个物体能否被看作质点，取决于所研究问题的性质，而非物体本身的大小。*参考系：描述物体的运动时，用来作为标准的另外的物体，叫做参考系。选择不同的参考系来观察同一个物体的运动，其结果可能是不同的。在研究地面上物体的运动时，通常选地面或相对于地面静止的物体作为参考系。*坐标系：为了定量地描述物体的位置及位置的变化，在参考系上建立适当的坐标系。常见的坐标系有直线坐标系（一维）、平面直角坐标系（二维）等。坐标系的建立使得我们对物体位置的描述从定性走向定量。二、练习题（一）质点概念辨析1.选择题（1）关于质点，下列说法正确的是（）A.体积很小的物体一定可以看作质点B.质量很小的物体一定可以看作质点C.研究地球绕太阳公转时，地球可以看作质点D.研究某学生骑车姿势是否优美时，该学生可以看作质点（2）在研究下列物体的运动时，能将物体看作质点的是（）A.研究乒乓球的旋转B.研究地球的自转C.研究从北京开往上海的一列火车的运行总时间D.研究体操运动员在空中的动作（3）下列情况中，不能将物体看作质点的是（）A.研究手榴弹被抛出后的运动轨迹B.研究远洋航行中巨轮的位置C.研究花样滑冰运动员的动作D.研究人造地球卫星绕地球飞行的周期（二）参考系与运动描述2.填空题（1）“小小竹排江中游，巍巍青山两岸走”。歌词中“竹排江中游”是以______为参考系的，“青山两岸走”是以______为参考系的。（2）坐在行驶的公共汽车里的乘客，以车厢为参考系，他是______的；以路边的树木为参考系，他是______的。3.选择题（3）甲、乙两辆汽车在同一条平直公路上行驶，甲车中的乘客观察到乙车向北运动，乙车中的乘客观察到路旁的树木向北运动。若以地面为参考系，则下列说法正确的是（）A.甲车一定向南运动，乙车一定向北运动B.甲车一定向北运动，乙车一定向南运动C.甲、乙两车可能都向南运动D.甲、乙两车可能都向北运动（三）坐标系与位置描述4.填空题（1）一个物体从数轴上的原点出发，先向右移动了3个单位长度，再向左移动了5个单位长度，此时它的位置坐标是______。（2）如图所示（为一维坐标系，原点为O，向右为正方向），物体A位于坐标+2m处，物体B位于坐标-3m处。则物体A相对于物体B的位置是在B的______方（填“左”或“右”），A、B两物体之间的距离是______m。5.计算题（3）一辆汽车在一条东西方向的平直公路上行驶。我们规定向东为正方向，建立一维坐标系。t=0时刻，汽车位于坐标x₁=-20m处。t=5s时，汽车位于坐标x₂=30m处。①汽车在这段时间内的位移是多少？方向如何？②若汽车在t=5s时开始向西行驶，经过3s后到达x₃位置，且这段时间内的位移大小为15m，则x₃为多少？三、参考答案与解析（一）质点概念辨析1.（1）C解析：物体能否看作质点，关键在于其形状和大小对所研究的问题是否有影响，而非体积或质量的绝对大小。A、B选项错误。研究地球绕太阳公转时，地球的大小远小于日地距离，地球的形状和大小对公转研究影响可忽略，故可看作质点，C正确。研究学生骑车姿势时，需要关注身体各部分的动作，不能忽略其形状，故D错误。（1）（2）C解析：研究乒乓球旋转时，球的旋转是关键，不能看作质点，A错误。研究地球自转时，地球上不同位置的运动情况不同，不能看作质点；研究公转时可以，B错误。研究火车从北京到上海的运行总时间，火车的长度远小于两地距离，可看作质点，C正确。研究体操运动员动作，身体姿态是研究核心，不能看作质点，D错误。（1）（3）C解析：研究手榴弹运动轨迹，其形状大小可忽略，A可看作质点。研究远洋巨轮位置，船的大小相对海洋可忽略，B可看作质点。研究花样滑冰运动员动作，姿态和动作细节是研究重点，C不能看作质点。研究卫星绕地球飞行周期，卫星大小远小于轨道半径，D可看作质点。（二）参考系与运动描述2.（1）河岸（或青山），竹排（或船上的人）解析：“竹排江中游”，竹排在动，是以相对竹排静止的河岸或青山为参考系。“青山两岸走”，青山在“走”，是因为观察者（竹排上的人）以自身或竹排为参考系，感觉青山在后退。2.（2）静止，运动解析：乘客相对车厢没有位置变化，故静止。相对路边树木有位置变化，故运动。3.（3）C解析：乙车中的乘客看到树木向北运动，说明乙车相对地面一定向南运动（因为树木相对地面静止）。甲车中的乘客看到乙车向北运动，说明甲车相对乙车在向南运动。由于乙车本身向南运动，所以甲车可能：①向南运动且速度比乙车快；②向北运动；③静止。但选项中没有①②的组合，D选项说都向北运动，若甲车向北，乙车向南，甲车看乙车确实向北，但乙车看树木是向北，符合。但C选项“可能都向南运动”也是正确的（甲车比乙车快）。所以正确答案是C。这里要注意“可能”二字，C选项是一种可能情况。（三）坐标系与位置描述4.（1）-2解析：从原点出发，向右3个单位到+3，再向左5个单位：+3-5=-2。4.（2）右，5解析：A在+2m，B在-3m。在数轴上，右边的点坐标值更大。A的坐标（+2）大于B的坐标（-3），所以A在B的右方。距离为两者坐标差的绝对值：|2-(-3)|=5m。5.（3）①位移Δx=x₂-x₁=30m-(-20m)=50m。方向向东（因为位移为正）。②汽车从x₂=30m处向西行驶，位移大小为15m。向西为负方向，所以这段时间的位移Δx'=-15m。则x₃=x₂+Δx'=30m+(-15m)=15m。四、总结与提示质点、参考系和坐标系是描述物体运动的基础。希望通过以上练习，同学们能更好地理解：质点是为简化问题而引入的理想模型；