2021-2022年物理人教版(2019)必修第一册课时作业训练
课时1.2
时间
位移
一、单选题
1.下列计时数据指时间的是(
)
A.北京时间8月6日07:00巴西里约奥运会正式开幕;
B.2016年法国欧洲杯决赛于北京时间7月11日03:00开赛
C.国际田径室内赛纽约站男子60米比赛中,中国短跑名将苏炳添以6秒62夺得银牌
D.据新华社消息,6月12日23时30分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭,成功发射了第二十三颗北斗导航卫星
2.有一口井,水面距井口4m,现用水桶从井中提水(如图),水桶出井后又将其提升了1m.选井口处为坐标原点,以水桶竖直向上提升的路线为x轴,向上为正方向,则水桶在水面时的位置和最后的位置坐标分别是( )
A.4
m,1
m
B.﹣4
m,1
m
C.5
m,0
D.﹣5
m,1
m
3.下列关于矢量和标量的说法正确的是( )
A.选定正方向,做直线运动的甲、乙两物体的位移x甲=3m,x乙=-5m,则x甲>x乙
B.甲、乙两运动物体的位移大小均为50m,这两个物体的位移必定相同
C.温度计读数有正有负,所以温度是矢量
D.温度计读数的正负号表示温度高低,不表示方向,温度是标量
4.下列关于矢量和标量的说法正确的是( )
A.密度是矢量
B.重力有大小和方向,是矢量
C.位移-10m比位移5m小
D.温度计读数有正有负,所以温度也是矢量
5.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,位移的方向即质点运动的方向
B.位移的大小不会比路程大
C.路程是标量,即位移的大小
D.当质点做直线运动时,路程等于位移的大小
6.某学校田径运动场400
m标准跑道的示意图如图所示,100
m赛跑的起跑点在A点,终点在B点,400
m赛跑的起跑点和终点都在A点.在校运动会中,甲、乙两位同学分别参加了100
m、400
m项目的比赛,关于甲、乙运动的位移大小和路程的说法中正确的是(
)
A.甲、乙的位移大小相等
B.甲、乙的路程相等
C.甲的位移较大
D.甲的路程较大
7.煤矿安检员在一次巡检中,乘坐矿井电梯从A井竖直向下运动了120m到达井底,然后在井底又沿着水平隧道向东走了160m到达B井,最后从B井乘坐电梯竖直向上返回地面若A、B两个井口恰在同一水平面上,则此次巡检中安检员
A.发生的位移是200米,方向向东;通过的路程是160米
B.发生的位移是400米,方向向东;通过的路程是160米
C.发生的位移是160米,方向向东;通过的路程是400米
D.发生的位移是160米,方向向东;通过的路程是240米
8.物体做直线运动时可以用坐标轴上的坐标表示物体的位置,用坐标的变化量Δx表示物体的位移.如图所示,一个物体从A运动到C,它的位移Δx1=-4
m-5
m=-9
m;从C运动到B,它的位移为Δx2=1
m-(-4
m)=5
m。下列说法中正确的是( )
A.从C到B的位移大于从A到C的位移,因为正数大于负数
B.从A到C的位移大于从C到B的位移,因为正、负号表示位移的方向,不表示位移的大小
C.因为位移是矢量,所以这两个矢量的大小无法比较
D.物体从A到B的位移Δx=4
m
9.如图所示,物体沿两个半径为的圆弧由到,则它的位移和路程分别为(
)
A.,指向;
B.,指向;
C.,指向;
D.,指向;
10.2019年高考结束后,王浩坐高铁从杭州到南京,如图所示.原需经上海再到南京,路程为,位移为,杭宁(南京)高铁通车后,从杭州可直达南京,路程为,位移为.则(
)
A.,
B.,
C.,
D.,
二、多选题
11.下列说法正确的是( )
A.在第5秒末时,指的是时刻
B.在5秒内指的是在4秒末到5秒末这1秒的时间
C.在第5秒内指的是在第4秒末到第5秒末这1秒的时间
D.第4秒末就是第5秒初,指的是时刻
12.一物体做直线运动,在图中所示的坐标轴上O、x1、x2、…、xn-1、xn分别为物体在开始和第1s末、第2s末、…、第(n-1)s末、第ns末的位置,则下述说法中正确的是( )
A.x2为第2s内的位移,方向由O指向x2
B.xn-1为(n-1)s内的位移,方向由O指向xn-1
C.xn-x2为前2ns内的位移,方向由x2指向xn
D.xn-xn-1为第ns内的位移,方向由xn-1指向xn
13.如图所示是做直线运动的甲、乙两物体的x?t图像,下列说法中正确的是( )
A.甲启动的时刻比乙早t1
B.当t=t2时,两物体相遇
C.当t=t2时,两物体相距最远
D.当t=t3时,两物体相距x1
14.天津地铁3号线,是天津市快速轨道交通网中的南北骨干线,如图所示。从起点小淀站到终点天津南站全长33.7km,单程总时长约为59min。以下说法正确的是( )
A.“33.7km”指的是位移
B.总时长约为“59min”是时间间隔
C.估算地铁运行的时间,可以把地铁看成质点
D.在地图上画一条从小淀站到天津南站的有向线段,可以表示地铁单程运行的位移
三、解答题
15.已知一汽车在平直公路上运动,计时开始时汽车的位置记为0,则它的位移-时间图像如图甲所示。
(1)根据图像在图乙所示的位置坐标轴上标出A、B、C、D、E各点代表的汽车的位置;
(2)求出下列各段时间内汽车的路程和位移大小:①第1h内;②前6h内;③前8h内。
16.如图表示垒球场的内场,它是一个边长为的正方形,四角分别为本垒和一垒、二垒、三垒一位球员击球后由本垒经一垒、二垒跑到三垒,他的位移是多少?方向怎样?经过的路程是多少?
17.央视春晚《儿童节目》――“机器人总动员”中机器人(Robot)是自动执行工作的机器装置.它既可以接受人类指挥,又可以运行预先编排的程序,也可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动.它的任务是协助或取代人类的工作,例如:生产业、建筑业或是危险的工作.图a是某公司制作的一个机器人,现要执行一项任务,给它设定了如下动作程序:机器人在平面内,由点(0,0)出发,沿直线运动到点(3,1),然后又由点(3,1)沿直线运动到点(1,4),然后又由点(1,4)沿直线运动到点(5,5),然后又由点
(5,5)沿直线运动到点(2,2).
(1)说明怎样建立坐标系,并在合适的坐标系中,画出机器人的运动轨迹.
(2)计算整个过程中机器人的位移大小.
18.(1)如图所示,三位旅行者从北京到上海,甲乘坐高铁直达,乙乘坐飞机直达,丙先乘坐汽车,再乘坐轮船到上海,三者的路程是否相同?位移是否相同?
(2)①如果一位同学从操场中心A点出发向北走了40m到达B点,然后又向西走了30m到达C点,则他从A到C点的路程是多少?位移的大小是多少?
②路程和位移的计算方法相同吗?
19.一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,也不再回到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?
20.一辆汽车在教练场上沿平直道路行驶,以x表示它相对于出发点的位移。下图近似描写了汽车在0时刻到40s这段时间的图像。通过分析回答以下问题。
(1)汽车最远位置距离出发点约为多少米?
(2)汽车在哪段时间没有行驶?
(3)汽车在哪段时间驶离出发点,在哪段时间驶向出发点?
参考答案
1.C
【解析】ABD中的7:00、3:00、23时30分指的是时刻,国际田径室内赛纽约站男子60米比赛中,中国短跑名将苏炳添以6秒62夺得银牌,其中6秒62指的是时间
故选C。
2.B
【解析】选井口处为原点,向上为正;则水桶在水面时的在井口的下方,离进口的距离为4m,所以坐标值为-4m;出井后,离地面1m;方向向上,所以坐标值为1m,故B正确,ACD错误.
3.D
【解析】A.直线运动中位移的正负号表示方向,不表示大小,故选项A错误;
B.两个矢量大小相等、方向相同时,它们才相同,故选项B错误;
CD.温度是标量,温度的正负号表示温度的高低,不表示方向,故选项C错误,D正确;
故选D。
4.B
【解析】A.矢量是既有大小又有方向的物理量,密度只有大小,所以是标量,故A错误;
B.重力是既有方向又有大小的物理量,所以是矢量,故B正确;
C.矢量的大小与正负号无关,矢量中的正负号只表示方向与规定正方向相同还是相反,所以-10m比5m的位移大,故C错误。
D.温度计的正负表示温度的高低,不表示方向,所以温度是标量,故D错误;
故选B。
5.B
【解析】A.质点的位移是从初位置指向末位置的有向线段,是矢量,方向是从初位置指向末位置,不是质点运动的方向,故A错误;
B.路程是物体运动轨迹的长度,是标量,只有做单向直线运动时,路程等于位移的大小,其他情况位移大小小于路程,故B正确,CD错误.
6.C
【解析】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.
解:由题意可知,400m的比赛中,起点和终点相同,所以在400m的比赛中位移的大小是零,而在100m的比赛中,做的是直线运动,位移的大小就是100m,所以甲的位移为100m,乙的位移是零,所以甲的位移大;路程是指物体所经过的路径的长度,所以在100m、400m的比赛中,路程最大的是400m,故乙的路程大,故ABD错误,C正确;
故选C
7.C
【解析】位移大小为初末两点的直线距离,由题意可知,安检员的位移向东,大小为160m;而安检员的路程为;故ABD错误,C正确;故选C.
8.B
【解析】ABC.位移是矢量,正、负号表示位移的方向,而不表示位移的大小,从A到C的位移大于从C到B的位移,故B正确,AC错误;
D.物体从A到B的位移
Δx=1
m-5
m=-4
m
故D错误。
故选B。
9.C
【解析】路程等于路径的长度,则从A到C的路程为πR+πR=πR;物体的位移大小为AC的长度,根据几何关系可知:,故ABD错误,C正确.
10.D
【解析】走两条路线起点、终点都相同,位移相同,即;但是经上海再到南京时路程较长,即。
A.
,。故A错误;
B.
,。故B错误;
C.
,。故C错误;
D.
,。故D正确.
11.ACD
【解析】A.在第5秒末时,指的是时刻,故A正确;
B.在5秒内指的是在零时刻到5秒末这5秒的时间,故B错误;
C.在第5秒内指的是在4秒末到5秒末这1秒的时间,故C正确;
D.第4秒末就是第5秒初,指的是时刻,故D正确。
故选ACD。
12.BD
【解析】x2为前2s内的位移,xn-1为(n-1)s内的位移,xn-x2为从第2s末到第ns末的位移,xn-xn-1为第ns内的位移,方向均由初位置指向末位置。故B、D正确,A、C错误。
故选BD。
13.ABD
【解析】A.由图像可以看出,乙在t1时刻才开始运动,所以甲启动的时刻比乙早t1,故A正确;
BC.当t=t2时,两物体相遇,而不是相距最远,故B正确,C错误;
D.当t=t3时,两物体相距x1,D正确。
故选ABD。
14.BCD
【解析】A.“33.7km”是指路程,故A错误;
B.“59min”对应一个过程,是时间间隔,选项B正确;
C.估算地铁运行的时间,地铁的大小可以忽略不计,可看做质点,选项C正确;
D.从初位置到末位置的有向线段可以表示位移,故D正确。
故选BCD。
15.(1)图见解析;(2)①第1h内路程为40km,位移大小为40km;②前6h内路程为100km,位移大小为100km;③前8h内路程为200km,位移大小为0。
【解析】(1)位移-时间图像上任意一点的纵坐标的绝对值表示该时刻汽车的位置与初始位置的距离,据此可得
(2)由图甲知
①第1h内路程为
第1h内位移大小为
②前6h内路程为
位移大小为
③前8h内路程为
位移大小为
16.16.77m,方向由本垒指向三垒;50.31m
【解析】物体的初位置在本垒,末位置在三垒,位移是从初位置到末位置的有向线段,所以位移的大小是,方向由本垒指向三垒;路程是指物体所经过的路径的长度,从本垒经一垒、二垒直跑到三垒,总的路程是
17.
(1)
(2)
【解析】(1)根据动作程序画出运动轨迹,如图所示:
(2)由题意知机器人初位置坐标为(0,0),末位置坐标为(2.2),故位移为
18.(1)路程不同,位移相同;(2)①70m,50m;②不相同
【解析】(1)三者的路程不同,但都是从北京到上海,初位置、末位置一样,即位移相同.
(2)①如图所示,路程是70m,位移为从A点指向C点的有向线段,大小为50m
②不相同,路程是标量,遵从算术加法法则,可以直接相加减;位移是矢量,不能直接相加减,位移的大小等于初位置指向末位置的有向线段的长度。
19.(1)
(2)
【解析】(1)经过分析可知,老鼠从顶角G点出发到达洞口顶角A处,走过的最短路程
位移大小为GA的长度
(2)G到A的路线有无数种,由于猫只能在木箱表面运动,可将立体图形展开,如图所示
在同平面内连接G、A两点,当猫按照GA线路行走时,路程最短,则最短路程为
猫的位移大小为立体图中A、G间的距离,故位移大小是。
20.(1)30m;(2)10s~20s;(3)0~10s,20s~40s
【解析】(1)由图可知,汽车最远位置距离出发点30m;
(2)汽车在10s~20s时间内没有行驶;
(3)汽车在0~10s时间内驶离出发点,在20s~40s时间驶向出发点。