质点和位移
课下检测
(满分60分 时间30分钟)
一、选择题(每小题5分,共40分)
1.关于矢量和标量,下列说法中正确的是( )
A.标量只有正值,矢量可以取负值
B.标量和矢量无根本区别
C.标量和矢量,一个有大小无方向、另一个有大小也有方向
D.当物体做单方向的直线运动时,标量路程和矢量位移是一回事
2.在广州运动会上,“飞人”刘翔以13秒09夺冠.关于刘翔的运动,下列说法正确的是( )
A.研究刘翔所用时间时,可以将刘翔看成质点
B.教练分析刘翔的动作要领时,可以将其看成质点
C.无论研究什么问题,均不能把刘翔看成质点 图3
D.能否将刘翔看成质点,决定于所研究的问题
3.关于位移和路程,下列说法中正确的是( )
A.沿直线运动的物体,位移和路程是相等的
B.质点沿不同的路径由A到B,其路程可能不同而位移相同
C.质点通过一段路程,其位移不可能是零
D.质点运动的位移大小可能大于路程
4.一个人从北京去重庆,可以乘火车,也可以乘飞机,还可以先乘火车到武汉,然后乘轮船沿长江到重庆,如图4所示,关于这几种情况,以下说法正确的是( )
图4
A.他的运动轨迹不一样
B.他走过的路程相同
C.他的位置变动是不同的
D.他的位移是相同的
5.如图5所示,一物体沿三条不同的路径由A运动到B,下列关于它们的位移的说法中正确的是( )
A.沿Ⅰ较大
B.沿Ⅱ较大 图5
C.沿Ⅲ较大
D.一样大
6.地面上的观察者以地面作为参考系,观察从水平匀速航行的飞机上被投下的物体的运动,如图6所示,则下列说法中正确的是( )
图6
A.物体是竖直下落的,其位移的大小等于飞机的高度
B.物体是沿着曲线下落的,其位移的大小等于飞机的高度
C.物体是沿着曲线下落的,其位移的大小等于路程
D.物体是沿着曲线下落的,其位移的大小小于路程
7.小明与方强家在同一条直街上,一天小明以一定的速率去方强家还书,坐了一会儿后,又以相同的速率沿原路返回,在图7所示的s-t图线中,可以粗略地表示小明的运动过程的是( )
图7
8.一个小孩从A点出发,沿半径分别为3 m和5 m的半圆到达B点,如图8所示,他的位移和路程分别为( )
A.16 m,方向从A指向B;16 m,方向从A指向B 图8
B.16 m;16 m
C.8π m,方向从A指向B;8π m,方向从A指向B
D.16 m,方向从A指向B;8π m
二、非选择题(共20分)
9.(10分)如图9所示为一物体沿直线运动的s-t图象,根据图象,求:
(1)第2 s内的位移;
(2)第3 s内的位移;
(3)前5 s的总路程和总位移. 图 9
10.(10分)在运动场一条直线的跑道上,每隔5 m放一个空瓶,运动员在做折返跑训练时,从中间某一个瓶子处出发,跑向最近的空瓶将其扳倒后返回再扳倒出发点处第一个瓶子,之后再折返扳倒前面的最近处的瓶子.依此下去当他扳倒第6个空瓶时,他跑过的路程是多大?位移是多大?在这段时间内他一共几次经过出发点?
详解答案:
1.选C 标量是只有大小而没有方向的物理量,标量的正、负表示大小.当温度低于零摄氏度时,它就是负值,如-10℃,-10℃比1℃低.矢量也有正、负,如一物体在一段时间内发生的位移是-20 m,负号表示位移的方向跟选定的正方向相反,即矢量的正、负表示方向,因此A、B错误;当物体做单方向的直线运动时,路程和位移的大小相等,但二者不是一回事,前者是标量,后者是矢量,D错误,C正确,故选C.
2.选AD 研究刘翔所用时间时,我们无需关注其跨栏动作的细节,可以将其看成质点,A正确;分析刘翔的动作要领时,如果将其看成质点,他的摆臂、跨栏等动作将被掩盖,B错误;能否将物体看成质点,关键是看物体自身因素对我们所研究问题的影响,而不能笼统地说行或不行,C错误,D正确.
3.选B 沿直线运动的物体,若没有往复运动,也只能说位移的大小等于路程,但不能说位移等于路程,因为路程是标量,位移是矢量.若有往复运动时,其大小也不相等.在有往复的直线运动和曲线运动中,位移的大小是小于路程的,位移只取决于始末位置,与路径无关,而路程是与路径有关的.
4.选AD 由于从北京去重庆途径不同所走的路程不同,实际轨迹不一样,但位置的变动都是从北京到重庆,故位置变动和位移一样,所以选项A、D正确.
5.选D 物体运动的起点和终点均相同,则沿三条不同路径的位移一样大.
6.选D 被投下的物体由于惯性具有和飞机相同的水平方向的速度,因此物体始终都在飞机的正下方,以地面作为参考系观察,物体是沿曲线下落的,其位移的大小小于路程.
7.选C 小明去和回都可以看做是匀速直线运动,只是二者的运动方向相反,因此正确答案为C.
8.选D 路程是标量,无方向,位移是矢量,有方向;路程是物体运动轨迹的长度,而位移是从初位置到末位置的有向线段的长度.故A、B、C错误,D正确.
9.解析:(1)第2 s内的位移是s2-s1=(30-20)m=10 m,方向沿正方向.
(2)第3 s内的位移是s3-s2=0.
(3)前5 s内的总路程是s5=(10+10+0+30) m=50 m,
总位移s总=s5-s0=(0-10) m=-10 m,方向与正方向相反.
答案:(1)10 m,方向沿正方向 (2)0 (3)50 m;-10 m,方向与正方向相反
10.解析:该题考查了路程和位移知识点.如图所示,运动员从位置O出发跑向位置a,扳倒空瓶后返回位置O,扳倒空瓶后又跑向位置c,依次进行下去,当他扳倒第6个空瓶时应在位置d,那么在这个过程中他跑过的路程
x=2x1+x2+x3+x4+x5
=(2×5+10+15+20+25) m=80 m
位移大小为Od间距离10 m,往返过程中共经过出发点4次.
答案:80 m 10 m 4