2.2质点和位移同步练习题2021-2022学年鲁科版高中必修一物理
一、单选题
下列情况说法正确的是
A. 研究轨道上正在与“神州号”对接的“天宫号”飞船时可以看做质点
B. 在某一段时间内物体的位移为零,则该物体一定是静止的
C. 加速度、速度的变化量、速度都是矢量
D. 在直线运动中,物体位移的大小一定等于其路程
下列说法正确的是
A. 位移、速度、力都是矢量
B. 选择不同的参考系对同一运动的描述是相同的
C. 描述物体运动时,只有体积小的物体才能可视为质点,体积大的物体不能视为质点
D. 单向直线运动中,运动物体的位移就是路程
下列说法正确的是
A. 高速公路上限速牌上的速度值指瞬时速度大小
B. 背越式跳高比赛中研究运动员过杆的技术要领时,可把运动员当成“质点”来处理
C. 某运动员的链球成绩为,其是指链球从离开手到落地的位移大小
D. 在比赛中,处于第跑道的丁丁同学正好跑了完整一圈,他的成绩为,则他在整个过程的平均速度为
在中国海军护航编队“巢湖”舰、“千岛湖”舰护送下,“河北锦绣”“银河”等艘货轮历时小时顺利抵达亚丁湾西部预定海域。此次护航总航程海里海里米。假设所有船只运动速度都相同,则下列说法正确的是
A. 以“千岛湖”舰为参考系,“巢湖”舰一定是静止的
B. 研究舰队的行驶路程时不可将“千岛湖”舰看作质点
C. 根据本题给出的条件可以求出此次航行过程中的位移
D. 根据本题给出的条件可以求出此次航行过程中的平均速度
如图所示,哈大高铁运营里程为公里,设计时速为公里某列车到达大连北站时刹车做匀减速直线运动,开始刹车后第内的位移是,第内的位移是,已知第末列车还未停止运动,则下列说法正确的是
A. 在研究列车从哈尔滨到大连所用时间时不能把列车看成质点
B. 公里是指位移
C. 列车做匀减速直线运动时的加速度大小为
D. 列车在开始刹车时的速度为
北京时间月日,年里约奥运会女子米仰泳决赛,来自中国浙江的选手傅园慧以秒的成绩荣获铜牌,打破了亚洲记录,已知标准泳池长为,下列说法正确的是
A. 米指的是位移
B. 秒指的是时间间隔
C. 傅园慧米仰泳决赛中的平均速度大小约为
D. 在研究傅园慧的游泳姿势时,可把她视为质点
人们越来越多地使用手机进行导航,如图所示是某人从杭州市民中心驾车去武林广场的手机导航的截屏画面,该地图提供了、、三种驾车线路规划方案及相对应的数据,实际行驶中导航提示:“前方有测速,限速千米”下列说法不正确的是
A. 三条线路方案的位移相等
B. 研究汽车在地图上的实时位置时,汽车可以被看成质点
C. 图中显示分钟和公里分别指的是时间间隔和路程
D. 导航提示的“限速千米”指的是限制汽车的平均速度不超过
年是中国共产党百年诞辰,为了参观中国共产党诞生地,小强在参观完上海会址后将乘车前往嘉兴南湖瞻仰红船。他从百度地图上发现如果从上午:出发,将经历小时左右到达南湖,全程近公里,下列说法正确的是
A. “:”是时间间隔
B. 公里是位移
C. 在路途中研究小强自驾汽车的轨迹时可以将汽车看成质点
D. 汽车行驶的平均速度肯定大于
如图所示是小李周末回家时导航截图,图中有关信息及相关说法正确的是
A. “:到达”指的是此次运动时间
B. “公里”指的是此次运动过程位移的大小
C. 研究汽车经过红绿灯路口的过程时可视汽车为质点
D. 此段运动过程的平均速度小于
以下说法中,你认为正确的有
A. 把物体抽象为质点后,物体自身的大小和质量均可以忽略不计
B. 当质点做直线运动时,路程一定等于位移的大小
C. 时间和时刻的区别在于长短不同,长的为时间,短的为时刻
D. 平均速度,当充分小时,该式可以表示时刻的瞬时速度
下列说法正确的一项是
A. 质点就是没有质量的点,体积大的物体不能看成质点
B. 质点沿着某一方向做单向直线运动时,其路程就是它的位移
C. 早上:开始上课,说的是时间
D. 汽车速度计上显示的数值是指汽车的速率
年里约奥运会田径比赛在米决赛中,飞人博尔特以秒的成绩夺得冠军,下列说法正确的是
A. 米指的是位移 B. 秒指的是时间
C. 博尔特撞线时可看成质点 D. 博尔特夺冠是因为他的加速度大
二、填空题
一质点在轴上运动,各个时刻的位置坐标如表:
则此质点开始运动后,第______秒内位移最大,大小是______,第______秒内平均速度最小,大小是______.
如图为某汽车途经高速时乘客看到的路边交通标志经化简,甲为路线指示标志,乙为限速标志.其中的数字具有确定的含义:甲中数字指______选填“路程”或“位移”;在不违反交通规则的情况下,车辆从该处到上海至少需要______ 小时.
如图所示,质点从点出发逆时针绕半径为的圆周运动了一圈,其位移的大小为______ ,路程是______ 若质点运动周,则其位移大小为______ ,路程是______ ,在此运动过程中质点的最大位移是______ ,最大路程是______ .
三、实验题
一小球在桌面上从静止开始做匀加速运动,现用高速摄影机在同一底片上多次曝光,记录下小球每次曝光的位置,并将小球的位置编号.如图所示,位置恰为小球刚开始运动的瞬间,摄影机连续两次曝光的时间间隔均为则小球在位置的瞬时速度约为_________,小球从位置到位置的运动过程中平均速度为_______,在该过程中的加速度大约为_______结果保留两为有效数字
四、综合题
如图所示,一辆汽车在马路上行驶,时,汽车在十字路口中心的左侧处;过了,汽车正好到达十字路口的中心;再过,汽车行驶到了十字路口中心右侧处。如果把这条马路抽象为一条坐标轴,十字路口中心定为坐标轴的原点,向右为轴的正方向。
试将汽车在这三个观测时刻的位置的坐标填入表格内。
观测时刻 时 过 再过
位置坐标 ________ ________ ________
求前内、后内汽车的位移分别是多少?这内的位移又是多少?
填空题
一人先向南走米,又向东走米,则此人在整个过程中的位移大小为________米;路程为________米。
图示是某根弹簧的伸长量与所受拉力之间的关系图,则该弹簧的劲度系数为________。
如图,质量为的某人站在自动扶梯上,与扶梯一起加速上升,加速度大小为。扶梯斜面的倾角为,则扶梯对人的摩擦力大小为________,扶梯对人的支持力大小________。
有一种测值的方法叫“对称自由下落法”:如图,将真空长直管沿竖直方向放置,自点竖直向上抛出一小球又落至点的时间为,在小球运动过程中经过比点高的点,小球离开点至又回到点所用的时间为,测得、和,可求得等于________。
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【分析】
质点就是有质量但不存在体积与形状的点。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具有质量,大小和形状可以忽略不计的理想物体,称为质点。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.只有当物体做单向直线运动时,位移大小才等于路程.
解决的关键要掌握力学基础知识,了解物理量的矢标性,位移和路程的关系等等.
【解答】
A.研究轨道上正在与“神州号”对接的“天宫号”飞船时可以看做质点,飞船的形状和大小不能忽略,不能看成质点。故A错误;
B.位移代表初末位置有向线段,路程表示路径长度。位移与路程么有必然联系,位移为零,路程可以不是零。如物体做圆周运动一周,回到出发点,此时位移为零,而物体不是静止的,故B错误;
C.加速度、速度的变化量和速度都是矢量,故C正确。
D.在直线运动中,物体的位移大小不一定等于路程,若物体做往复直线运动,位移大小小于路程;只有当物体做单向直线运动时,位移大小才等于路程。故D错误。
故选C。
2.【答案】
【解析】
【分析】
既有大小,又有方向的物理量是矢量;同一运动选择不同的参考系,观察到的结果往往不同。看做质点的条件是物体的形状和大小可以忽略不计;位移和路程是两个不同的物理量;该题考查直线运动的相关的物理量的内涵和外延,要求对这部分的概念有准确的理解和掌握。
【解答】
A.位移、速度和力都是既有大小,又有方向的物理量,都是矢量。故A正确;
B.研究一个物体的运动时,总要选取一个参考系;同一运动选择不同的参考系,观察到的结果往往不同。故B错误;
C.当物体的大小和形状对所研究的问题中没有影响或影响不计时,可以把物体当成质点处理,与体积的大小和质量的大小无关。故C错误;
D.位移是从起点到终点的有向线段,路程是物体运动的轨迹的长度,它们是两个不同的物理量;物体做单向直线运动的过程中的位移大小等于路程,但不能说单向直线运动中,运动物体的位移就是路程。故D错误。
故选A。
3.【答案】
【解析】解:
A、限速牌上的速度限制的是每一时刻的速度;故为瞬时速度;故A正确;
B、背越式跳高比赛中研究运动员过杆的技术要领时,不可以将运动员视为质点,否则就没有姿势了,故B错误;
C、运动员的链球成绩测量的是水平位移,不能说是位移大小;故C错误;
D、运动员跑一圈,位移为零,平均速度为零;故D错误;
故选:。
本题考查质点、平均速度和瞬时速度、位移以及参考系,要注意明确各物理量的性质,能准确把握物理量的意义。明确平均速度和瞬时速度的区别;知道物体看成质点的条件;并明确铅球比赛中的成绩测量方法;知道参考系的意义,明确同一物体相对于不同的参考系,运动性质不同。
4.【答案】
【解析】
【分析】
由参考系的特点判断舰船的相对运动情况、由物体可看做质点的条件得解、由平均速度的定义判断得解。
解题的关键是对于这些概念一定要深入理解其定义,尤其是加强理解位移、平均速度等矢量概念的含义。
【解答】
A.因为所有船只运动速度都相同,则以“千岛湖”舰为参照物,“巢湖”舰是静止,故A正确;
B.研究舰队的行驶路程时,“千岛湖”舰的大小和形状可以忽略不计,可将“千岛湖”舰看做质点,故B错误;
护航总航程海里为行驶轨迹,是路程不是位移,无法求出位移,由于不知运动位移和时间,因此不能求出此次航行的平均速度,故CD错误。
故选A。
5.【答案】
【解析】
【分析】
能否把物体看做质点关键是看大小或形状是否影响所研究的问题,位移是指初位置到末位置的有向线段,根据相邻相等时间内位移之差等于常数即可求得加速度,根据运动学公式求减速时的初速度。
本题主要考查了运动学公式及位移、质点的内容,属于基础知识,灵活运用即可。
【解答】
因列车的长度远小于哈尔滨到大连的距离,故研究列车从哈尔滨到大连所用时间时可以把列车视为质点,A错误
B.由位移与路程的意义知,公里是指路程,B错误
C.由位移差公式,解得加速度,即加速度大小为,C错误
D.匀变速直线运动中平均速度等于中间时刻的瞬时速度,则第末列车速度为,由速度公式可得开始刹车时的速度,D正确.
故选:。
6.【答案】
【解析】
【分析】
解决本题的关键是掌握位移和路程、时间与时刻、平均速度与平均速率的区别。
【解答】
A、已知标准泳池长为,米仰泳,游泳指的是路程。游泳的位移是,故A错误;
B、秒指的是游完的时间,是时间间隔,故B正确;
C、傅园慧米仰泳决赛中的位移是,平均速度大小为,故C错误;
D、研究游泳的姿势的时候不能把她看成质点,否则就没有姿势了。故D错误。
故选B。
7.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查位移与路程、质点、瞬时速度和平均速度等,对于物理学中相近知识点要注意准确理解,掌握它们的区别和联系。明确位移和路程的定义,明确位移为起点到终点的有向线段,而路程是指实际轨迹的长度;当物体的大小和形状在所研究的问题中可以忽略时可以看作质点;明确时间和时刻的定义,知道时间间隔对应一个过程,而时刻对应一个瞬间;理解平均速度和瞬时速度的定义,知道限速限制的是瞬时速度。
【解答】
A、三条线路起点和终点相同,故三条线路方案的位移相等,故A正确;
B、在研究汽车在地图上的实时位置时,汽车大小可以忽略,故汽车可以看成质点,故B正确;
C、图中显示 分钟和公里分别指的是时间间隔和路程,故C正确;
D、导航提示的“限速千米”指的是限制汽车的瞬时速度,故D错误。
本题选不正确的,故选D。
8.【答案】
【解析】
【分析】
位移是从起点到终点的有向线段。时刻是指某一瞬时,时间间隔是两个时刻之间的间隔。路程是物体运动轨迹的长度。当物体的大小和形状在研究的问题中能够忽略,物体可以看成质点。结合相关知识分析。
本题要正确区分路程与位移、时间与时刻,知道一个物体能否看成质点,关键看物体的大小和形状在研究的问题中能否忽略。
【解答】
解:“:”是时刻,故A错误;
B.公里是路程,故B错误;
C.在路途中研究小强自驾汽车的轨迹时可以将汽车的大小忽略看成质点,故C正确;
D.位移未知,所以不能求出平均速度,为汽车行驶的平均速率,平均速度肯定小于,故D正确。
故选C。
9.【答案】
【解析】
【分析】
明确时间和时刻的定义,知道时间间隔对应一个过程,而时刻对应一个瞬间;
明确位移和路程的定义,明确位移为起点到终点的有向线段,而路程是指实际轨迹的长度;
当物体的大小和形状在所研究的问题中可以忽略时可以看作质点。
【解答】
A.“:到达”指的是到达的时刻,故A错误;
B.“公里”指的是此次运动过程路程的大小,故B错误;
C.研究汽车经过红绿灯路口的过程时,汽车的大小和形状不能忽略,故不能看成质点,故C错误;
D.此段运动过程的平均速度,,位移小于,故平均速度小于,故D正确。
10.【答案】
【解析】
【分析】
时间间隔不论大小,都是时间;质点是用来代替物体的有质量而不考虑形状和大小的点,是一个理想的模型;只有在单向直线运动中路程与位移的大小相等,其它情况时,路程大于位移的大小;瞬时速度为某一时刻的速度,当很小时,即为该时刻的瞬时速度。
本题关键明确质点、时间和时刻、路程和位移及瞬时速度和平均速度的概念,不难。
【解答】
A.把物体抽象为质点后,物体自身的大小可以忽略不计,但质量不能忽略,故A错误;
B.当质点做单方向的直线运动时,路程一定等于位移的大小;若是有往复的直线运动,路程大于位移,故B错误;
C.时间是指时间的长度,在时间轴上对应时间段,时刻是指时间点,在时间轴上对应的是一个点,故C错误;
D.平均速度,当充分小时,该式可以近似表示时刻的瞬时速度,故D正确;
故选D。
11.【答案】
【解析】
【分析】
明确以下几个知识点是解题的关键:
当物体的体积和形状对所研究的问题没有影响,或者影响可以忽略不计时,我们可以将物体看做质点,质点是有质量的;
位移是矢量,有大小和方向,路程只有大小,位移和路程不能等价;
时刻在时间轴上是一个时间点,时间是一个时段;
汽车速度计上显示的是汽车的速率。
【解答】
A.当物体的体积和形状对所研究的问题没有影响,或者影响可以忽略不计时,我们可以将物体看做一个有质量的点,这个点叫质点,故A错误;
B.位移有大小和方向,而路程只有大小,故不能说路程就是位移,故B错误;
C.早上:在时间轴上是一个时刻,故C错误;
D.汽车速度计上显示的数值是汽车的速率,故D正确。
故选D。
12.【答案】
【解析】
【分析】
物体可以看成质点的条件是看物体的大小体积对所研究的问题是否产生影响,同一个物体在不同的时候,有时可以看成质点,有时不行,要看研究的是什么问题.
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.
本题涉及到的概念比较多,考查了学生对于基础知识的理解,掌握好基础是关键,注意是运动轨迹的长度,若是比赛则表示位移大小.
【解答】
A、米是运动轨迹的长度,是路程,故A错误;
B、秒对应一段位移,是指时间间隔,故B正确;
C、因比赛时是按身体的有效部位先到达终点计算成绩的,故博尔特冲线时不可视为质点,故C错误;
D、博尔特夺冠是因为他的平均速率最大,不是因为加速度最大,故D错误.
故选B。
13.【答案】;;;
【解析】
【分析】
位移等于末位置的坐标减去初位置的坐标,即,根据该公式判断哪一段时间位移最大.路程等于运动轨迹的长度.根据,判断哪一段时间内的平均速度最小.
解决本题的关键会在坐标系上求物体的位移,位移等于末位置的坐标减去初位置的坐标,即,负号表示位移的方向.
【解答】
在第内,物体的位移最大,负号表示方向.所以该时间段内位移大小是,方向沿轴负方向.
根据,知在第内的位移最小,为,所以平均速度最小,为.
故答案为:,,,
14.【答案】路程;。
【解析】
【分析】
位移表示位置变化,其大小等于初末位置之间的有向线段长度,路程表示路径长短,即运动轨迹长度。
本题考查了对路程和位移的理解应用,解答本题应明确路线指示标志限制是汽车每一时刻的速度,难度不大,属于基础题。
【解答】
图中甲所标是该点到上海的路程,是汽车实际运动过程中的轨迹长度,故是路程;
而是限速,限速是指汽车的速度在每一瞬间都不能超过的数值,故限的是瞬时速度;
最小时间。
故答案为:路程;。
15.【答案】;;,;,;;
【解析】解:一质点由点开始绕半径为的圆圈逆时针运动了一周,首末位置重合,所以位移为,路程等于运动轨迹的长度,等于.
质点逆时针运动了周,首末位置的距离为,所以位移大小为路程表示运动轨迹的长度,当两物体位置相隔最远时,位移最大,所以最大位移为最大路程为运动轨迹的最大长度,为.
故答案为:,,,,,.
解答本题应掌握:路程表示运动轨迹的长度,位移的大小等于物体首末位置的距离.
解决本题的关键知道路程和位移的区别,理解路程和位移的定义,并能正确求解位移和路程的大小.
16.【答案】【答案】
; ;
【解析】
【分析】
该题处理方法类似于打点计时器的问题求解方法,对于运动学方面的一些推论或结论,往往给我们提供了一些解题方法,在今后的学习过程当中要注意积累,并能灵活的运用。
小球做的匀加速直线运动,中间时刻的速度等于该段时间内的中点时刻的速度求解瞬时速度,利用位移与时间的比值可以求出过程中的平均速度,根据高速摄影机在同一底片上多次曝光的时间间隔相同,由匀变速直线运动的规律求解加速度。
【解答】
解:小球做的匀加速直线运动,由于时间的间隔相同,所以点瞬时速度的大小为和之间的平均速度的大小,因此有:
;
小球从位置到位置的运动过程中的平均速度为:
;
从第个球开始,设每两球之间的距离分别为:、、、,根据匀变速直线运动的规律得:
,
,
;
故答案为:; ; 。
17.【答案】解: ;; ;
前 内的位移 ,方向向右;
后 内的位移 ,方向向右;
这 内的位移 ,方向向右;
答:,,;
前内、后内汽车的位移分别为、,这内的位移又是,方向均向右。
【解析】
【分析】
本题考查位移和位置变化的关系,属于基础题.求路程的关键是确定物体的运动轨迹,确定物体位置变化的关键是找出物体的初末位置。
马路演化为坐标轴,确定正方向,即可明确各点坐标;
根据汽车在三个位置的坐标,通过求出各段时间内的位移。
【解答】
马路演化为坐标轴,因为向右为轴的正方向,所以,在坐标轴上原点左侧的点的坐标为负值,原点右侧的点的坐标为正值,即: ,, ;
18.【答案】
【解析】
【分析】
位移的大小等于由初位置指向末位置的有向线段的长度,路程等于运动轨迹的长度。
解决本题的关键知道位移的大小等于由初位置指向末位置的有向线段的长度,路程等于运动轨迹的长度。
【解答】
先向南走米,又向东走米,则此人在整个过程中的位移大小:
路程是运动的轨迹的长度,所以是:
故填
【分析】
根据胡克定律,结合图线的斜率求出弹簧的劲度系数。
解决本题的关键掌握胡克定律,注意在中,表示形变量,不是弹簧的长度.知道图线的斜率表示劲度系数。
【解答】
根据知,图线的斜率表示劲度系数,则
故填 。
【分析】
动扶梯上的人随扶梯斜向上做加速运动,人的加速度斜向上,将加速度分解到水平和竖直方向,根据牛顿第二定律即可求解。
解决本题时可以把加速度进行分解,结合牛顿第二定律求解,难度适中。
【解答】
人的加速度斜向上,将加速度分解到水平和竖直方向得:
,方向水平向右;
,方向竖直向上,
水平方向受静摩擦力作用,,水平向右,
竖直方向受重力和支持力,,所以
故选
【分析】
解决本题的关键是将竖直上抛运动分解成向上的匀减速运动和向下的匀加速,所以从最高点落到点的时间为,落到点的时间为,
可以求出和,根据之间可得可求出。
对称自由落体法实际上利用了竖直上抛运动的对称性,所以解决本题的关键是将整个运动分解成向上的匀减速运动和向下匀加速运动,利用下降阶段即自由落体运动阶段解题.另外本题用到了利用平均速度求解位移的方法。
【解答】
将小球的运动分解为竖直向上的匀减速直线运动和竖直向下的自由落体运动,
根据
则从最高点下落到点所用时间为,故
从最高点下落到点所用时间为,则
则从点下落到点的过程中的平均速度为
从点下落到点的时间为
根据可得
解得
故填:
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