5. 如图,小球从台球桌面ABCO上的点P(0,1)出发,撞击桌边发生反弹(反射角等于入射角).若小球以每秒$\sqrt{2}$个单位长度的速度沿图中箭头方向运动,则第50秒的小球所在位置的坐标为 (
A.(2,3)
B.(3,4)
C.(3,2)
D.(0,1)

(第5题图)
(第7题图)
(第8题图)
A
)A.(2,3)
B.(3,4)
C.(3,2)
D.(0,1)
(第5题图)
(第7题图)
(第8题图)
答案
5.A
解析
【分析】
首先先明确小球的运动速度对应的移动距离:小正方形的对角线长度为$\sqrt{1^2+1^2}=\sqrt{2}$,刚好等于小球的运动速度,因此小球每秒斜向走1个小正方形的对角线。接下来逐段梳理小球碰到边界反弹后的路径,找到运动的周期规律,再用总时间除以周期得到余数,对应周期内的位置即可得到结果。
【解析】
1. 计算单位时间移动距离:单个小正方形的对角线长为$\sqrt{1^2+1^2}=\sqrt{2}$,已知小球速度为每秒$\sqrt{2}$个单位长度,因此小球每秒斜向走1个小格的对角线。
2. 寻找运动周期:
初始(第0秒):位置为$P(0,1)$
沿右上方向运动,第2秒时位置为$(2,3)$
第3秒走到$(3,4)$,碰到上边界$y=4$反弹,运动方向变为右下
第4秒走到$(4,3)$,碰到右边界$x=4$反弹,运动方向变为左下
第7秒走到$(1,0)$,碰到下边界$y=0$反弹,运动方向变为左上
第8秒回到初始位置$(0,1)$
由此可知小球的运动周期为8秒。
3. 计算第50秒的位置:
$50÷8=6······2$,即经过6个完整周期(48秒)后,再运动2秒,对应的位置和第2秒的位置相同,为$(2,3)$。
【答案】
A
【知识点】
平面直角坐标系,点的坐标规律,周期问题
【点评】
本题结合反射规律考查平面直角坐标系中点的坐标变化,解题核心是先梳理出小球运动的循环周期,再通过余数快速定位对应位置,能够避免逐秒推算的繁琐。
【难度系数】
0.6
首先先明确小球的运动速度对应的移动距离:小正方形的对角线长度为$\sqrt{1^2+1^2}=\sqrt{2}$,刚好等于小球的运动速度,因此小球每秒斜向走1个小正方形的对角线。接下来逐段梳理小球碰到边界反弹后的路径,找到运动的周期规律,再用总时间除以周期得到余数,对应周期内的位置即可得到结果。
【解析】
1. 计算单位时间移动距离:单个小正方形的对角线长为$\sqrt{1^2+1^2}=\sqrt{2}$,已知小球速度为每秒$\sqrt{2}$个单位长度,因此小球每秒斜向走1个小格的对角线。
2. 寻找运动周期:
初始(第0秒):位置为$P(0,1)$
沿右上方向运动,第2秒时位置为$(2,3)$
第3秒走到$(3,4)$,碰到上边界$y=4$反弹,运动方向变为右下
第4秒走到$(4,3)$,碰到右边界$x=4$反弹,运动方向变为左下
第7秒走到$(1,0)$,碰到下边界$y=0$反弹,运动方向变为左上
第8秒回到初始位置$(0,1)$
由此可知小球的运动周期为8秒。
3. 计算第50秒的位置:
$50÷8=6······2$,即经过6个完整周期(48秒)后,再运动2秒,对应的位置和第2秒的位置相同,为$(2,3)$。
【答案】
A
【知识点】
平面直角坐标系,点的坐标规律,周期问题
【点评】
本题结合反射规律考查平面直角坐标系中点的坐标变化,解题核心是先梳理出小球运动的循环周期,再通过余数快速定位对应位置,能够避免逐秒推算的繁琐。
【难度系数】
0.6
6.已知$\sqrt{a - 8} + |b + 24| = 0$,则$(a,b)$先向上平移3个单位长度,再向右平移7个单位长度后的坐标是
(15,-21)
。答案
6.(15,-21)
解析
【分析】
解题时首先利用非负数的性质求出a、b的值,得到原坐标,再根据平面直角坐标系中点的平移规律计算平移后的坐标:①算术平方根和绝对值都为非负数,两个非负数的和为0时,每个非负数都等于0,据此列方程求出a、b;②点平移时,横坐标遵循“右加左减”,纵坐标遵循“上加下减”,代入计算即可。
【解析】
解:
∵$\sqrt{a - 8} ≥ 0$,$|b + 24| ≥ 0$,且$\sqrt{a - 8} + |b + 24| = 0$
∴$\begin{cases}a - 8 = 0 \\ b + 24 = 0\end{cases}$
解得$\begin{cases}a = 8 \\ b = -24\end{cases}$
即原坐标为$(8,-24)$
将点向上平移3个单位长度,纵坐标变为:$-24 + 3 = -21$
再向右平移7个单位长度,横坐标变为:$8 + 7 = 15$
∴平移后的坐标为$(15,-21)$
【答案】
$(15,-21)$
【知识点】
非负数的性质,坐标平移规律
【点评】
本题是基础常考题型,将非负数的性质和坐标平移结合考查,难度不大,解题的关键是牢记非负项和为0时每一项均为0,以及平移时“右加左减、上加下减”的规则,计算时注意符号不要出错。
【难度系数】
0.8
解题时首先利用非负数的性质求出a、b的值,得到原坐标,再根据平面直角坐标系中点的平移规律计算平移后的坐标:①算术平方根和绝对值都为非负数,两个非负数的和为0时,每个非负数都等于0,据此列方程求出a、b;②点平移时,横坐标遵循“右加左减”,纵坐标遵循“上加下减”,代入计算即可。
【解析】
解:
∵$\sqrt{a - 8} ≥ 0$,$|b + 24| ≥ 0$,且$\sqrt{a - 8} + |b + 24| = 0$
∴$\begin{cases}a - 8 = 0 \\ b + 24 = 0\end{cases}$
解得$\begin{cases}a = 8 \\ b = -24\end{cases}$
即原坐标为$(8,-24)$
将点向上平移3个单位长度,纵坐标变为:$-24 + 3 = -21$
再向右平移7个单位长度,横坐标变为:$8 + 7 = 15$
∴平移后的坐标为$(15,-21)$
【答案】
$(15,-21)$
【知识点】
非负数的性质,坐标平移规律
【点评】
本题是基础常考题型,将非负数的性质和坐标平移结合考查,难度不大,解题的关键是牢记非负项和为0时每一项均为0,以及平移时“右加左减、上加下减”的规则,计算时注意符号不要出错。
【难度系数】
0.8
7. 如图,在平面直角坐标系中,将三角形$ABC$平移至三角形$A_1B_1C_1$,点$P(a,b)$是三角形$ABC$内一点,经平移后得到三角形$A_1B_1C_1$内对应点$P_1(a+8,b-5)$.若点$A_1$的坐标为$(5,-1)$,则点$A$的坐标为________.

答案
7.(-3,4)
解析
【分析】
本题考查平面直角坐标系中点的平移规律,首先根据已知的对应点P和P₁的坐标变化,确定整个三角形的平移规则:横坐标加8,纵坐标减5,即图形向右平移8个单位,向下平移5个单位。已知平移后点A₁的坐标,要求原点点A的坐标,只需逆向运用平移规律:将A₁的横坐标减8,纵坐标加5即可得到A的坐标。
【解析】
解:
∵ 三角形ABC内的点P(a,b)平移后对应点为P₁(a+8,b-5),
∴ 平移的规律为:所有点的横坐标加8,纵坐标减5,即三角形ABC向右平移8个单位长度,再向下平移5个单位长度得到三角形A₁B₁C₁。
设点A的坐标为(x,y),根据平移规律可得:
$x + 8 = 5$,$y -5 = -1$
解得:$x = 5 - 8 = -3$,$y = -1 +5 =4$
∴ 点A的坐标为(-3,4)。
【答案】
(-3,4)
【知识点】
平移的性质;点的坐标平移规律
【点评】
本题属于基础题,解题的核心是根据对应点的坐标变化确定平移规则,再逆向推导原点点坐标,熟练掌握平移时坐标的变化规律是解题的关键。
【难度系数】
0.8
本题考查平面直角坐标系中点的平移规律,首先根据已知的对应点P和P₁的坐标变化,确定整个三角形的平移规则:横坐标加8,纵坐标减5,即图形向右平移8个单位,向下平移5个单位。已知平移后点A₁的坐标,要求原点点A的坐标,只需逆向运用平移规律:将A₁的横坐标减8,纵坐标加5即可得到A的坐标。
【解析】
解:
∵ 三角形ABC内的点P(a,b)平移后对应点为P₁(a+8,b-5),
∴ 平移的规律为:所有点的横坐标加8,纵坐标减5,即三角形ABC向右平移8个单位长度,再向下平移5个单位长度得到三角形A₁B₁C₁。
设点A的坐标为(x,y),根据平移规律可得:
$x + 8 = 5$,$y -5 = -1$
解得:$x = 5 - 8 = -3$,$y = -1 +5 =4$
∴ 点A的坐标为(-3,4)。
【答案】
(-3,4)
【知识点】
平移的性质;点的坐标平移规律
【点评】
本题属于基础题,解题的核心是根据对应点的坐标变化确定平移规则,再逆向推导原点点坐标,熟练掌握平移时坐标的变化规律是解题的关键。
【难度系数】
0.8
8.如图,点A,B的坐标分别为(2,0),(0,1).若将线段AB平移至$A_1B_1$的位置,则$a+b$的值是

2
.答案
8.2
解析
【分析】
解题时需要运用平移的性质:线段平移时,线段上所有对应点的横坐标变化量相等、纵坐标变化量也相等。首先通过已知对应点的坐标差确定平移的方向和距离:先看点A从(2,0)平移到A₁(3,b),横坐标增加了3-2=1,说明线段向右平移1个单位;再看点B从(0,1)平移到B₁(a,2),纵坐标增加了2-1=1,说明线段向上平移1个单位。再根据平移规律计算a、b的值,最后求和即可。
【解析】
根据平移的性质,平移前后对应点的横、纵坐标变化量分别相等:
1. 计算平移的横坐标变化量:点A(2,0)平移到A₁(3,b),横坐标变化为$3-2=1$,即平移后所有点的横坐标都加1;
2. 计算平移的纵坐标变化量:点B(0,1)平移到B₁(a,2),纵坐标变化为$2-1=1$,即平移后所有点的纵坐标都加1;
3. 求a的值:B点横坐标加1得到B₁的横坐标,即$a=0+1=1$;
4. 求b的值:A点纵坐标加1得到A₁的纵坐标,即$b=0+1=1$;
5. 计算a+b:$a+b=1+1=2$。
【答案】
2
【知识点】
坐标与图形变化-平移
【点评】
本题核心考查平移的坐标变化规律,解题的关键是抓住平移前后对应点坐标变化量一致的特点,只要熟练掌握平移规律就能快速解答。
【难度系数】
0.8
解题时需要运用平移的性质:线段平移时,线段上所有对应点的横坐标变化量相等、纵坐标变化量也相等。首先通过已知对应点的坐标差确定平移的方向和距离:先看点A从(2,0)平移到A₁(3,b),横坐标增加了3-2=1,说明线段向右平移1个单位;再看点B从(0,1)平移到B₁(a,2),纵坐标增加了2-1=1,说明线段向上平移1个单位。再根据平移规律计算a、b的值,最后求和即可。
【解析】
根据平移的性质,平移前后对应点的横、纵坐标变化量分别相等:
1. 计算平移的横坐标变化量:点A(2,0)平移到A₁(3,b),横坐标变化为$3-2=1$,即平移后所有点的横坐标都加1;
2. 计算平移的纵坐标变化量:点B(0,1)平移到B₁(a,2),纵坐标变化为$2-1=1$,即平移后所有点的纵坐标都加1;
3. 求a的值:B点横坐标加1得到B₁的横坐标,即$a=0+1=1$;
4. 求b的值:A点纵坐标加1得到A₁的纵坐标,即$b=0+1=1$;
5. 计算a+b:$a+b=1+1=2$。
【答案】
2
【知识点】
坐标与图形变化-平移
【点评】
本题核心考查平移的坐标变化规律,解题的关键是抓住平移前后对应点坐标变化量一致的特点,只要熟练掌握平移规律就能快速解答。
【难度系数】
0.8
9. 根据指令$[s,α](s≥0,0°≤α<360°)$机器人在平面上能完成如下动作:先在原地顺时针旋转角度$α$,再朝其面对的方向沿直线行走距离$s$. 已知机器人在平面直角坐标系的原点处,且面对$y$轴的负方向,为使其移动到点$(-3,0)$,应下的指令是
[3,90°]
.答案
9.[3,90°]
解析
【分析】
解题时先明确机器人的初始状态:位于原点,面朝y轴负方向,目标是移动到点(-3,0)。首先思考目标点的位置:(-3,0)在x轴负半轴,距离原点的距离就是行走距离s;再思考需要旋转的角度:要从初始朝向y轴负方向,顺时针旋转到面朝x轴负方向,结合顺时针旋转的方向规律就能算出旋转角度α,最终组合得到指令。
【解析】
1. 计算行走距离s:点(-3,0)到原点的距离为$\left|-3\right|=3$,因此$s=3$。
2. 计算旋转角度α:机器人初始面朝y轴负方向(对应钟表6点的朝向),顺时针旋转方向和钟表指针转动方向一致,顺时针旋转90°后,朝向变为x轴负方向(对应钟表9点的朝向),刚好对准目标点所在的方向,因此$α=90°$。
综上,应下的指令是$[3,90°]$。
【答案】
$[3,90°]$
【知识点】
平面直角坐标系,旋转的认识,点到原点的距离
【点评】
本题结合机器人运动的趣味场景,考察对坐标位置和旋转方向的理解,解题核心是理清初始朝向和目标朝向的关系,准确判断旋转角度和行走距离,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.7
解题时先明确机器人的初始状态:位于原点,面朝y轴负方向,目标是移动到点(-3,0)。首先思考目标点的位置:(-3,0)在x轴负半轴,距离原点的距离就是行走距离s;再思考需要旋转的角度:要从初始朝向y轴负方向,顺时针旋转到面朝x轴负方向,结合顺时针旋转的方向规律就能算出旋转角度α,最终组合得到指令。
【解析】
1. 计算行走距离s:点(-3,0)到原点的距离为$\left|-3\right|=3$,因此$s=3$。
2. 计算旋转角度α:机器人初始面朝y轴负方向(对应钟表6点的朝向),顺时针旋转方向和钟表指针转动方向一致,顺时针旋转90°后,朝向变为x轴负方向(对应钟表9点的朝向),刚好对准目标点所在的方向,因此$α=90°$。
综上,应下的指令是$[3,90°]$。
【答案】
$[3,90°]$
【知识点】
平面直角坐标系,旋转的认识,点到原点的距离
【点评】
本题结合机器人运动的趣味场景,考察对坐标位置和旋转方向的理解,解题核心是理清初始朝向和目标朝向的关系,准确判断旋转角度和行走距离,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.7
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