物理必修一课时练习 时间和位移

2.时间和位移
知识点一：时刻和时间间隔
1．以下的计时数据中指时间间隔的是
A．第十一届全运会在山东济南举行，共持续13天
B．第5届东亚运动会开幕式于2009年12月5日晚上8点开始在香港维多利亚港湾举行
C．刘翔在东亚运动会110米栏的比赛中跑出了13.66秒的好成绩，夺得该项目的冠军
D．在一场NBA篮球赛开赛8分钟时，姚明投中第三个球
2．下列说法中表示时刻的是
A．3 s末　　　　　　　　B．前3 s内
C．第3 s内 D．从3 s末到4 s末
3．2009年联全国气候变化大会于12月7日上午10点在丹麦首都哥本哈根的贝拉会议中心正式开幕，超过85个国家元首或政府首脑、192个国家的环境部长出席了会议，共同讨论全球气候变化的问题。大会持续了12天，于18日午夜结束，期间于12月13日休息了一天。有关上面提到的数据信息中
A．“12月7日上午10点” B．“持续了12天”
C．“18日午夜” D．“休息了一天”
表示时刻的是________，表示时间间隔的是________
知识点二：路程和位移
4．如图所示，一物体沿三条不同的路径由A运动到B，下列关于它们位移大小的比较正确的是
A．沿1较大 B．沿2较大
C．沿3较大 D．一样大
5．一物体沿半径为R的圆周运动一周，其位移的大小和路程分别是
A．2πR,0 B．0,2πR
C．2R,2πR D．0,2R
6．一个人从北京去重庆，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，如图所示，以下说法正确的是
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
7．出租车司机的收费标准一般是按________(填“路程”或“位移”)收费，也有个别是按________(填“时间间隔”或“时刻”)收费。
知识点三：矢量和标量
8．只有________没有________的物理量叫标量，标量的运算遵从________的法则；既有________又有________的物理量叫矢量，矢量的运算法则与标量的运算法则________(填“相同”或“不同”)。
9．关于矢量和标量，下列说法中正确的是
A．矢量是既有大小又有方向的物理量
B．标量是既有大小又有方向的物理量
C．位移 －10 m比5 m小
D．－10 ℃比5 ℃的温度低
知识点四：直线运动的位置和位移
10．如图所示，一个物体沿x轴从A点运动到B点，A点的位置坐标xA＝________ m, B点的位置坐标xB＝____ m，则这段时间内物体的位移ΔxAB＝____ m。
11．如图所示，一辆汽车在马路上行驶，t＝0时，汽车在十字路口中心的左侧20 m处；过了2 s，汽车正好到达十字路口的中心；再过3 s, 汽车行驶到了十字路口中心右侧30 m处。如果把这条马路抽象为一条坐标轴x，十字路口中心定为坐标轴的原点，向右为x轴的正方向。
试将汽车在三个观测时刻的位置坐标填入下表：
观测时间 t＝0时 过2 s 再过3 s
位置坐标 x1＝　　 x2＝　　 x3＝　　
能力点一：关于时刻和时间间隔的认识
12．下列计时数据，指时刻的是
A．高考数学考试的时间是2 h
B．第12届田径世锦赛于2009年8月15日在柏林开幕
C．人造卫星绕地球一圈的时间为1.4 h
D.由青岛开往通化的1406次列车在德州站停车3 min
13．如图所示的时间轴，下列关于时刻和时间的说法中正确的是
A.t2表示时刻，称为第2 s末或第3 s初，也可以称为2 s内
B．t2～t3表示时间，称为第3 s内
C．t0～t2表示时间，称为最初2 s内或第2 s内
D．tn－1～tn表示时间，称为第(n－1) s内
14．关于时间和时刻，下列说法正确的是
A．时刻表示时间短，时间表示时间长
B．1 min只能分成60个时刻
C．物体在5 s时指物体在5 s末时，指时刻
D．时刻对应物体的位置，时间对应物体的位移
15．在图中时间轴上标出第2 s末、第5 s末第2 s、第4 s，并说明它们表示的是时间还是时刻。
能力点二：关于路程和位移的比较
16．如图所示，小球从距地面5 m高处落下，被地面反向弹回后，在距地面2 m高处被接住，则小球从高处落下到被接住这一过程中通过的路程和位移的大小分别是
A．7 m,7 m B．5 m,2 m
C．5 m,3 m D．7 m,3 m
17．(2009浙江台州中学高一期中，5)如图所示是一位晨练者每天早晨进行锻炼时的行走路线，从A点出发，沿半径分别为3 m和5 m的半圆经B点到达C点，则他的位移和路程分别为
A．16 m，方向从A到C；16 m
B．8 m，方向从A到C；16 m
C．8πm，方向从A到C；16 m
D．16 m，方向从A到C；8π m
18．关于质点的位移和路程，下列说法中正确的是
A．位移是矢量，位移的方向就是质点运动的方向
B．路程是标量，即位移的大小
C．质点做直线运动时，路程等于位移的大小
D．位移的数值不会比路程大
19．垒球场的内场是一个边长为16.77 m的正方形，在它的四周分别设本垒和一、二、三垒，如图所示。一位击球员击球后，由本垒经一垒、二垒跑到三垒，他运动的位移大小是________ m，方向是________；路程是________ m。
20．如图所示，一辆轿车从超市出发，向东行驶了300 m到达电影院，继续行驶了150 m到达度假村，又向西行驶了50 m到达博物馆，最后回到超市，以超市所在的位置为原点，以向东的方向为正方向，用1个单位长度表示100 m，试求：
(1)在直线坐标系上表示出超市、电影院、度假村和博物馆的位置；
(2)轿车从电影院经度假村到博物馆的位移与路程分别为多少？
21．一位电脑动画爱好者设计了一个“猫捉老鼠”的动画游戏，如图所示，在一个边长为a的大正方体木箱的一个顶角G上，老鼠从猫的爪间逃出，沿着木箱的棱边奔向洞口，洞口在方木箱的另一顶角A处。若老鼠在奔跑中，并不重复地跑过任意一条棱边，也不再回G点，聪明的猫选择了一条最短的路线奔向洞口(设猫和老鼠同时从G点出发)结果猫再次在洞口A捉到了老鼠，问：
(1)老鼠的位移大小及最短路程是多少？
(2)猫的位移大小和路程是多少？
?答案与解析
基础巩固
1．AC　2.A
3．AC　BD
4．D　5.B　6.AD
7．答案：路程　时间间隔
8．答案：大小　方向　算术加法　大小　方向　不同
9．AD
10．答案：－2　3　5
11．答案：－20 m　0　30 m
能力提升
12．B
13．B　时刻和时间分别对应于时间轴上的一个点和一个线段。tn是时刻，可表述为第n s末或第(n＋1) s初； n s内是指从0～n s末共n s的时间；第n s内是指从(n－1) s末至n s末共1 s的时间，故A、C、D均错，B正确。
14．CD　时间在时间轴上对应一段长度，一定有长短，时刻在时间轴上对应某一点，1 min可以分成无数个时刻。物体在5 s时是5 s结束的这一瞬间，指时刻，因而A、B选项是错误的，C、D正确。
15．答案：见解析
解析：如图所示，第2 s末和第5 s末在时间轴上为一点，表示时刻，第2 s在时间轴上为一段线段，是指第1 s末到第2 s末之间的一段时间，即第二个1 s，表示时间。第4 s在时间轴上也为一段线段，是指第3 s末到第4 s末之间的一段时间，即第四个1 s，表示时间。
16．D　位移为由A指向B的有向线段，其大小为3 m，方向向下；路程为AO和OB长度之和，故路程为(5＋2) m＝7 m，本题选D。
17．D　位移是矢量，大小等于A、C之间的线段长度，即x＝＋＝2×3 m＋2×5 m＝16 m，方向由A指向C；路程是标量，等于两个半圆曲线的长度和，即l＝(3π＋5π) m＝8π m，故D正确。
18．D　位移是矢量，其大小为由初位置到末位置的直线距离，其方向为由初位置指向末位置的方向，与运动方向无关。而路程是实际运动路线的长度，是标量。一般位移大小都小于路程，只有在单方向直线运动中，位移大小才等于路程。
19．答案：16.77　由本垒指向三垒50.31
解析：击球员的位移x＝16. 77 m，方向由本垒指向三垒，路程s＝3×16.77 m＝ 50.31 m。
20．答案：(1)见解析　(2)800 m，向西1 100 m
解析：(1)如图所示
(2)轿车从电影院经度假村到博物馆的位移为x＝－500 m－300 m＝－800 m，负号表示其方向与规定的正方向相反，即方向向西。其路程为l＝150 m＋450 m＋500m＝1 100 m。
拓展延伸
21．答案：(1)a,3a　(2) a，a
解析：(1)经分析可知，老鼠从顶点G出发走过的路程为x＝3a。质点的位移总是从初位置指向末位置，即为立体图中的A、C两点间的距离，如图甲所示，AH＝BH＝a，AG＝＝a。
(2)猫选择的是最短路线，猫所走的必须是一条直线，为了找到这条直线，可将木箱的两个面展开，如图乙所示，则路程为AG的长度AG＝＝a。
猫与老鼠同时从G点沿不同路径到达同一点A，所以位移相同。