高一物理寒假作业同步练习题质点参考系坐标系矢量与标量力学单位制含解析

质点、参考系、坐标系、矢量与标量、力学单位制

质点、参考系、坐标系

力学单位制

1.机械运动:一个物体相对于另一个物体的_________叫做机械运动，简称运动.为了研究物体的运动需要选定________（即假定为不动的物体），对同一个物体的运动，所选择的参照物不同，对它的运动的描述就会_______，通常以地球为参照物来研究物体的运动.

 2.质点:用来代替物体的只有质量没有________的点，它是一个_______的物理模型.仅凭物体的大小不能做视为质点的依据。

3. 矢量：既有______又有_________的物理量，如________________________

4. 标量：只有______没有_________的物理量，如________________________

5. 国际单位制：在力学中，属于国际单位的物理量及其单位分别是_________________________________

1.位置的改变；参考系；不同、

2.形状和大小；理想化

3.大小；方向；加速度、力、位移、速度

4. 大小；方向；时间、路程、速率、质量

5.质量（kg）、长度（m）、时间（s）

一、单选题（本大题共15小题）

1.在不需要考虑物体本身的大小和形状时，可以把物体简化为一个有质量的点，即质点。物理学中，把这种在实际原型的基础上，突出问题的主要方面，忽略次要因素，经过科学抽象而建立起来的客体称为

A. 理想模型 B. 科学假说 C. 等效替代 D. 控制变量

【答案】A

【解析】

这四种处理问题的方法，是我们常用到的，根据每种方法含义可以做出判断。 
知道各种方法的确切含义，再来判断就很容易了，理想模型是我们高中经常遇到的，如质点，点电荷等都是理想模型。

【解析】

A.突出主要因素，忽略次要因素，将实际问题简化为物理模型，是研究物理学问题的基本思维方法之一，这种思维方法叫理想化方法．质点就是利用这种思维方法建立的一个理想化物理模型，故A正确；
B.所谓科学假说，是指认识主体在已知的有限的科学事实和科学原理的基础之上，运用科学思维方法，对未知自然现象的本质及其规律所做出的推测性的解释和说明，是自然科学理论思维的一种重要形式．故B错误。
C.等效替代法是科学研究中常用的方法之一，是在保证某种效果特性和关系相同的前提下，将实际的、复杂的物理问题和物理过程转化为等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程来研究和处理的方法。物理学中有许多运用这种方法的实例，如在电路中以一个电阻来等效代替多个电阻，以便于分析电路；在研究二力合成的问题上，将两个力与等效的一个力作对比，故C错误；
D.物理学中对于多因素多变量的问题，常常采用控制因素变量的方法，把多因素的问题变成多个单因素的问题，而只改变其中的某一个因素，从而研究这个因素对事物影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法．它是科学探究中的重要思想方法，广泛地运用在各种科学探索和科学实验研究之中，故D错误； 
 

2.下列关于质点的说法中，正确的是

A. 质点就是质量很小的物体
B. 质点就是体积很小的物体
C. 体积大的物体一定不是质点
D. 如果物体的大小和形状对所研究的问题是无关紧要的因素时，即可把物体看成质点

【答案】D

【解析】

解：A、质量很小的物体它的体积不一定能够忽略，不一定能看成质点，如原子的质量很小，在研究原子内部结构的时候是不能看成质点的，所以A错误。
B、物体能否看作质点，关键在于在所研究的问题中大小和形状能否忽略；并不是体积小的物体才能看作质点；故B错误；
C、体积大的物体一样可以看作质点；如研究地球的公转时地球可以看作质点；故C错误；
D、只要物体的大小和形状对所研究的问题是无关紧要的因素时，物体就可以看成质点；故D正确；
故选：D。
质点是只计质量、不计大小、形状的一个几何点，是实际物体在一定条件的科学抽象，能否看作质点物体本身无关，要看所研究问题的性质，看物体的形状和大小在所研究的问题中是否可以忽略．
对于质点的理解，关键在于明确是在所研究的问题中物体的大小和形状能否忽略．
 

3.下列研究中，加下划线标示的研究对象可视为质点的是

A. 研究体操运动员在表演时的手部动作
B. 研究赛车通过弯道时的车头方向
C. 研究运动员花样滑冰时旋转的速度
D. 研究射击比赛中运动员射出的子弹轨迹

【答案】D

【解析】

质点是只计质量、不计大小、形状的一个几何点，是实际物体在一定条件的科学抽象，能否看作质点与物体本身无关，要看所研究问题的性质，看物体的形状和大小在所研究的问题中是否可以忽略。
本题是对质点的基本概念的一个考查，只要牢记质点的条件即可解答。
【解答】
A.研究体操运动员在表演时的手部动作，要考虑运动员的手部，故不能将运动员看作质点，故A错误；
B.研究赛车通过弯道时的车头方向，赛车的大小和形状不能忽略，故不能看作质点，故B错误；
C.研究运动员花样滑冰时旋转的速度，要看运动员的动作，故不可以看作质点，故C错误；
D.研究射击时子弹的轨迹，子弹的大小和形状可以忽略，故能看作质点，故D正确。
故选D。
 

4.下列关于物体是否可以看成质点的说法，正确的是

A. 研究蜜蜂飞行过程中翅膀的振动特点时，蜜蜂可以看成质点
B. 研究直升机飞行时其螺旋桨的转动情况时，直升机可以看成质点
C. 观察航空母舰上的舰载飞机起飞时，可以把航空母舰看成质点
D. 在作战地图上确定航空母舰的准确位置时，可以把航空母舰看成质点

【答案】D

【解析】

解：A、研究蜜蜂飞行时翅膀的振动特点时，蜜蜂大小、形状不能忽略，不能看成质点，故A错误；
B、研究飞行中直升机上的螺旋桨的转动情况时，螺旋桨的形状是不能忽略的，故不能看作质点，故B错误；
C、观察航空母舰上的舰载飞机起飞时，航空母舰的大小不能忽略，所以不能看作质点，故C正确；
D、在作战地图上确定航空母舰的准确位置时，可以把航空母舰看做质点，故D正确。
故选：D。
解决本题要正确理解质点的概念：质点是只计质量不计大小、形状的一个几何点，是实际物体在一定条件的科学抽象，能否看作质点与物体本身无关，要看所研究问题的性质，看物体的形状和大小在所研究的问题中是否可以忽略。
本题就是考查学生对质点概念的理解，关键是知道物体能看成质点时的条件，看物体的大小体积对所研究的问题是否产生影响，物体的大小体积能否忽略。
 

5.桌面离地面的高度是，坐标系的原点定在桌面上，向上方向为坐标轴的正方向，有A、B两点离地面的距离分别为和那么A、B的坐标分别是

A.  ， B.  ，
C.  ， D.   ，

【答案】C

【解析】

根据已知条件，确定A、B两点距离桌面的距离，定出坐标的数值。坐标原点定在桌面上，A的坐标为正，B点的坐标为负。
本题考查对坐标系的理解和应用。坐标由两部分组成，一是数值，二是正负号，根据该点的位置在原点的上方还是下方确定正负号。

【解答】

据题，A、B两点离地面的距离分别为和，桌面离地面的高度是，坐标系的原点定在桌面上，则A点在原点上方1m处，坐标为，B点在原点下方，坐标为，故C正确，ABD错误。  
故选C。  

6.如图是特技跳伞运动员的空中造型图。当运动员保持该造型向下落时，下列说法正确的

A. 某运动员以对面运动员为参考系，自己向下运动
B. 某运动员以自己为参考系，对面运动员向上运动
C. 某运动员以地面为参考系，自己是静止
D. 某运动员以对面运动员为参考系，地面向上运动

【答案】D

【解析】

解：A、运动员保持该造型向下落时各运动员的运动是相同的，所以某运动员以对面运动员为参考系，自己是静止的，故A错误；
B、运动员保持该造型向下落时各运动员的运动是相同的，所以某运动员以自己为参考系，对面运动员是静止的，故B错误；
C、运动员以地面为参考系，运动员相对于地面向下运动，他自己是运动的，故C错误；
D、运动员相对于地面向下运动，则运动员以对面运动员为参考系时，地面向上运动，故D正确。
故选：D。
研究物体的运动情况时，首先要选取一个物体作为标准，这个被选作标准的物体叫做参照物。此题的关键是参照物的选择。
首先要明确特技跳伞运动员在做空中造型表演，其次是参照物的选择。一个物体的运动状态的确定，关键取决于所选取的参照物。所选取的参照物不同，得到的结论也不一定相同。这就是运动和静止的相对性。
 

7.两辆汽车在平直的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，以大地为参照物，上述事实说明

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】

参考系是描述运动时，假设不动的物体．甲车内人看到乙没有动，则甲和乙的运动情况一样，乙车中的人看到路旁的树木向西运动，说明乙向东运动。 
掌握参考系的概念是解决此类题目的关键，本题中乙车内的同学看见路旁的树木向西移动，说明该同学是以自己作为参考系。

【解答】

因为乙车内的人看到甲车没有动，则甲和乙的运动情况一致，而甲车的人看到路旁的树木向东运动，说明甲车相对路旁的树木向西运动，则如果以大地为参考系则甲向西运动，因为甲车和乙车运动状态一致，故甲、乙两车以相同的速度向西运动．故D正确、ABC错误。  
故选D 。
 

8.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. “一江春水向东流”是以水为参考系来描述江水的运动
D. 我们常说“太阳东升西落”，是以太阳为参考系描述地球的运动

【答案】B

【解析】

解：A、只有当物体的形状和大小对研究问题没有影响或者影响可以忽略不计时物体才能可做质点，故物体能否看做质点与物体的大小无直接的关系，即小的物体不一定能看做质点，故A错误．
B、研究跳水运动员在空中做转体运动时，要研究运动员肢体的动作，不可看成质点，故B正确．
C、“一江春水向东流”，是说水相对于地面向东运动，故参考系是地球．故C错误．
D、我们常说“太阳东升西落”，是以地球为参考系描述太阳的运动．故D错误．
故选：B．
只有当物体的形状和大小对研究问题没有影响或者影响可以忽略不计时物体才能可做质点．参考系是假定静止不动的物体．“一江春水向东流”，是说水相对于地面向东运动，故参考系是地球，我们常说“太阳东升西落”，是以地球为参考系描述太阳的运动．
掌握了质点和参考系的定义就能解决此类题目，故要加强概念的学习．解决本题的关键知道参考系是选作当成不动的物体，不需一定选择静止的物体．
 

9.宋代诗人陈与义的诗句“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”艺术性地表达了运动的相对性，下列理解不正确的是

A. “卧看满天云不动”是以小船为参考系的
B. “云与我俱东”是以地面为参考系的
C. 不论选取谁为参考系，“百里榆堤”总是不动的
D. 即使选取不同的参考系，“榆堤”和“我”的运动情况也是不相同的

【答案】C

【解析】

解：参考系是为了研究问题方便而假定静止不动的物体。故只要研究对象与参考系的相对位置不发生变化，则观察到的结果是物体静止不动。
A、本题中船是向东高速行驶，而“卧看满天云不动”是指“云与我”保持相对静止，以船为参考系，故A正确；
B、“云与我俱东”即“云与我”以相同的速度相对于地面向东运动。所以“云与我俱东”所选择的参考系是地面或地球上相对于地球保持静止不动的物体，故B正确；
C、若选择船为参考系，则“百里榆堤”也是运动的，故C错误；
D、选择的参考系不同，则“榆堤”和“我”的运动情况也是不相同的，故D正确。
本题选择不正确的
故选：C。
参考系是为了研究问题方便而假定静止不动的物体．故只要研究对象与参考系的相对位置不发生变化，则观察到的结果是物体静止不动．卧看满天云不动”是指“云与我”保持相对静止即以相同的速度相对于地球向东运动．
真正理解了参考系的概念即可顺利解决此类题目，而要理解这一概念就必需多看课本，多认真处理此类题目．
 

10.下列各组物理量中，全部是标量的是

A. 位移、时间、速度、加速度 B. 质量、路程、速率、平均速度
C. 速度、平均速度、位移、加速度 D. 质量、路程、时间、平均速率

【答案】D

【解析】

解：A、位移、速度、加速度既有大小又有方向，都是矢量，时间只有大小为标量，故A错误；
B、平均速度是矢量，故B错误；
C、速度、平均速度、位移、加速度都既有大小又有方向，都是矢量，故C错误；
D、质量、路程、时间、平均速率均只有大小，没有方向，为标量，故D正确。
故选：D。
矢量是既有大小又有方向，满足平行四边形定则运算的物理量，标量是只有大小没有方向的物理量。
本题考查矢量和标量的性质，关键就是看学生对矢量和标量的掌握，明确矢量既有大小又有方向，而标量只有大小没有方向。
 

11.下列各组物理量中全部是矢量的是

A. 位移、加速度、速率 B. 速度、路程、加速度
C. 力、速率、加速度 D. 速度、加速度、力

【答案】D

【解析】

解：A、矢量既有大小又有方向，标量只有大小没有方向，速率没有方向，是标量，位移和加速度是矢量，故A错误；
B、路程没有方向，是标量，速度和加速度是矢量，故B错误；
C、速率是标量，力和加速度是矢量，故C错误．
D、速度和加速度、力均有大小和方向，都是矢量，故D正确；
故选：D．
矢量是既有大小，又有方向的物理量，标量是只有大小，没有方向的物理量．
本题考查了矢量和标量的概念，意在考查考生的识记能力．对于矢量与标量，要抓住两大区别：一是矢量有方向，标量没有方向；二是运算法则不同，矢量运算遵守平行四边形定则，标量运算遵守代数加减法则．
 

12.如图甲、乙所示，汽车在做直线运动过程中，原来的速度是，经过一小段时间以后，速度变为，则关于甲、乙图下列说法正确的是
 

A. 图中a是矢量，是标量
B. 图中a是标量，是矢量
C. 图中a、均是矢量
D. 图甲中速度改变量的方向与加速度a的方向相反，图乙中速度改变量的方向与加速度a的方向相同

【答案】C

【解析】

速度、速度的变化量、加速度都是矢量，速度的变化量，用从矢量的箭头到矢量的箭头的有向线段表示，加速度的方向与速度变化量的方向相同。

本题考查矢量，知道速度、速度变化量以及加速度均是矢量是求解的关键。

【解答】
速度、速度变化量以及加速度均是矢量，故AB错误，C正确；
D.图甲中速度改变量的方向与加速度a的方向相同，图乙中速度改变量的方向与加速度a的方向相反，D错误；
故选C。
 

13.高铁在运行过程中要受到很大的空气阻力，空气阻力的大小与高铁运行的速度大小间满足关系式，k为比例常数，则k的单位用国际单位制的基本单位可表示为

A.  B.  C.  D.

【答案】A

【解析】

解：力f的单位是N，，
速度v的单位是，
由可知，
则，即k的单位是，故A正确，BCD错误。
故选：A。
力的单位是N，速度的单位是，根据关系式推导出k的单位。
物理学公式一方面确定了个物理量间的数量关系，同时也决定了各物理量间的单位关系，知道力与速度的单位应用关系式即可解题。
 

14.下面哪一组单位属于国际单位制的基本单位

A. 米、牛顿、千克 B. 千克、焦耳、秒
C. 米、千克、秒 D. 米秒、千克、牛顿

【答案】C

【解析】

国际单位制中力学的基本单位为米、千克、秒；牛顿，米秒都是导出单位。

本题主要考查了力学单位制，要求学生熟悉常用的基本单位和导出单位。

【解答】
A.“牛顿”是导出单位，不是基本单位，故A错；

B.“焦耳”是导出单位，不是基本单位，故B错；

C.米、千克、秒都是基本单位，故 C正确；

D.“米秒”与“牛顿”是导出单位，不是基本单位，故D错。
故选C。

15.量纲分析是物理学中的一种很重要的研究方法。例如，任何两个物体之间都存在相互作用的引力，引力的大小与这两个物体的质量的乘积成正比，与这两个物体之间的距离的平方成反比，其表达式可写为，式中G为万有引力常量。你可能不知道G的具体单位，但是你可以结合单位换算量纲分析对其做出推断。则根据你的推断，下列关于G的具体单位，表述正确的是

A.  B.  C.  D.

【答案】B

【解析】

解：根据万有引力定律的表达式可得：，力的单位为牛顿，距离的单位为米，质量的单位为千克，可得G的单位为，故B正确，ACD错误；
故选：B。
在力学中，质量、长度及时间作为基本物理量，其单位作为基本单位，而由这三个量推出的单位称导出单位；基本单位和导出单位组成单位制；而在国际单位制中，我们取长度单位米，质量单位千克，时间单位秒作为基本单位；而由这些基本单位根据物理公式推导得出的单位为导出单位．
由选定的一组基本单位和由定义方程式与比例因数确定的导出单位组成的一系列完整的单位体制．基本单位是可以任意选定的，由于基本单位选取的不同，组成的单位制也就不同，如现存的单位有：市制、英制、米制、国际单位制等．
 

二、多选题（本大题共3小题）

16.至2019年底，中国高速铁路营业总里程达到万千米，居世界第一。如图所示，高速行驶中的甲、乙两列高铁迎面交会的过程中，下列说法正确的是

A. 以甲车为参考系，乙车是静止的
B. 以乙车为参考系，铁轨是静止的
C. 以乙车为参考系，铁轨是运动的
D. 以乙车上坐着的乘客为参考系，乙车是静止的

【答案】CD

【解析】

A、以甲车为参考系，乙车是运动的。故A错误。
BC、以乙车为参考系，铁轨是运动的。故B错误，C正确。
D、以乙车上坐着的乘客为参考系，乙车是静止的。故D正确。
故选：CD。
掌握参考系的概念，注意选做参考系的物体，先假定不动，再来分析。
难度不大，学生掌握参考系的概念，就能求解。
 

17.如图所示，跳伞运动员从一架匀速飞行的飞机上跳下．飞行员看见跳伞运动员在竖直向下做加速运动，地面观察员看见跳伞运动员在做曲线运动，下列说法正确的是

A. 飞行员以跳伞运动员为参考系，保持静止
B. 飞行员以跳伞运动员为参考系，竖直向上做匀速直线运动
C. 飞行员以跳伞运动员为参考系，竖直向上做加速直线运动
D. 以跳伞运动员为参考系，地面观察员做曲线运动

【答案】CD

【解析】

参考系的选取不同，观察的结果是不同的，物体在飞机上自由下落时，由于惯性具有和飞机相同的水平速度，因此物体相对于地面做平抛运动，平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，据此可正确解答。
解决本题的关键是掌握平抛运动的处理方法，平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，同时理解运动的相对性，参考系的选择不同，观察结果不同。
【解答】
A.跳伞运动员从一架匀速飞行的飞机上跳下，由于飞机的速度与运动员水平方向上的速度相同，故运动员始终在飞机的正下方，且相对飞机的竖直速度越来越大。故C正确，AB错误。
D.以跳伞运动员为参考系，地面观察员做曲线运动，故D正确。
故选CD。
 

18.关于力学单位制，下列说法正确的是

A. kg、、N是导出单位
B. kg、m、s是基本单位
C. 在国际单位制中，质量的单位可以是kg，也可以是g
D. 只有在国际单位制中，牛顿第二定律的表达式才是

【答案】BD

【解析】

在力学中，质量、长度及时间作为基本物理量，其单位作为基本单位，而由这三个量推出的单位称导出单位；基本单位和导出单位组成单位制；而在国际单位制中，我们取长度单位米，质量单位千克，时间单位秒作为基本单位；而由这些基本单位根据物理公式推导得出的单位为导出单位。
由选定的一组基本单位和由定义方程式与比例因数确定的导出单位组成的一系列完整的单位体制．基本单位是可以任意选定的，由于基本单位选取的不同，组成的单位制也就不同，如现存的单位有：市制、英制、米制、国际单位制等。

【解答】

A.千克是质量的单位，是基本单位；故A错误； 
B.kg、m、s是基本单位，故B正确； 
C.在国际单位制中，质量的基本单位是kg，不可以是g，故C错误；
D.在国际单位制中，力的单位是根据牛顿第二定律定义的，在国际单位制中，牛顿第二定律的表达式是，故 D正确。
故选BD。
 

三、简答题（本大题共3小题）

19.小刚在课余制作中需要计算圆锥的体积，他从一本书中查得圆锥体积的计算公式为小红说：“从单位关系上看，这个公式肯定是错误的。”她的根据是什么？

【答案】

解：体积的单位是，在公式中，没有单位，R的单位是m，h的单位也是m，所以公式对应的单位是，所以从单位关系上看，这个公式肯定是错误的。
答：公式对应的单位是，体积的单位是，所以该公式是错误的。

【解析】根据与体积有关的公式，分析其中物理量的单位，即可得出是否正确的结论。
该题考查量纲的应用，解答的关键是正确理解单位制的应用的方法。
 

20.一场班级间的篮球比赛结束后，同学们对篮球能否被看成质点进行了讨论。讨论的话题如下：

研究投篮过程中篮球能否进入篮筐时，篮球能否被看成质点

研究篮球被抛出后在空中运动的轨迹时，篮球能否被看成质点请提出你的观点，并说明理由。

【答案】不能，要想看能否进球，就和篮球的旋转有关，不可忽略篮球的大小和形状

能，研究篮球被抛出后在空中运动的轨迹时，可以忽略篮球的大小和形状

【解析】

当物体的形状、大小对所研究的问题没有影响时，我们就可以把它看成质点，因此能否看作质点要看具有研究问题或者研究过程，据此可正确解答本题。

考查学生对质点这个概念的理解，关键是知道物体能看成质点时的条件，看物体的大小体积对所研究的问题是否产生影响，物体的大小体积能否忽略。

【解答】

研究投篮过程中篮球能否进入篮筐时，篮球的大小不可以忽略，此时不能看作质点；

研究篮球被抛出后的运动轨迹时，篮球的大小可以忽略，可以看作质点。

21.撑竿跳高是一项非常刺激的体育运动项目，如下图表示撑竿跳高运动的几个阶段：助跑、撑竿、越横竿。讨论并回答下列问题，体会质点模型的建立过程。

教练员针对训练录像纠正运动员的错误动作时，能否将运动员看成质点？

分析运动员的助跑速度时，能否将其看成质点？

测量其所跳高度判定其是否打破世界纪录时，能否将其看成质点？

【答案】不能；能；能。

【解析】

由能否将运动员视为质点的条件进行分析即可。
掌握将物体视为质点的条件是求解的关键。
【解答】
不能，纠正错误动作时不能忽略运动员的姿势及动作即运动员的形状及大小能，分析运动员助跑速度时，可以忽略其姿势及动作即运动员的形状及大小能，测量其所跳高度时，可以忽略其姿势及动作即运动员的形状及大小。