教科版高中物理必修第一册第一章描述运动的基本概念课时作业含答案
展开2 位置 位移
课时作业·巩固提升
1.(多选)关于矢量和标量,下列说法中正确的是( AD )
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、时间是矢量
D.路程、质量是标量
解析:由矢量和标量的定义可知,选项A正确,B错误。质量、时间和路程都只有大小,没有方向,是标量;位移既有大小又有方向,是矢量,故选项C错误,D正确。
2.一个小球从距离地面4 m高处落下,被地面弹回,在距离地面1 m高处被接住。坐标原点选在抛出点下方2 m处,向下为坐标轴的正方向,则小球抛出点、接住点的位置和该过程的位移分别是( B )
A.2 m,-1 m,-3 m B.-2 m,1 m,3 m
C.4 m,1 m,-3 m D.-4 m,-1 m,3 m
解析:小球的运动过程可用如图表示,抛出点的坐标为 -2 m,接住点的坐标为1 m,位移大小为3 m,方向沿坐标轴正方向,选项A,C,D错误,B正确。
3.关于质点的位移和路程,下列说法正确的是( B )
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
解析:质点的运动方向是指某一时刻的速度方向,位移的方向是由初位置指向末位置。只有在单向直线运动中,路程才等于位移大小。
4.如图所示,在距墙1 m的A点,小球以某一速度冲向与墙壁固定的弹簧,将弹簧压缩到最短时到达距墙0.2 m的B点,然后又被弹回至距墙1.5 m的C点静止,则从A点到C点的过程中,小球的位移大小和路程分别是( D )
A.0.5 m,1.3 m B.0.8 m,1.3 m
C.0.8 m,1.5 m D.0.5 m,2.1 m
解析:位移的大小等于初、末位置的距离,可知位移的大小等于A,C两点的距离,即x=1.5 m-1 m=0.5 m;路程等于运动轨迹的长度,可知s=
1 m+1.5 m-2×0.2 m=2.1 m,故D正确,A,B,C错误。
5.在标准赛道上,400 m比赛中终点在同一直线上,但起点不在同一直线上,如图所示。关于这样的做法,下列说法正确的是( B )
A.这样做的目的是使参加比赛的同学位移大小相同
B.这样做的目的是使参加比赛的同学路程相同
C.这样做的目的是使参加比赛的同学所用时间相同
D.这样做其实是不公平的,明显对外侧跑道的同学有利
解析:因为跑道圆弧部分外圈半径大于里圈,当终点在同一直线上时,起点就不在同一直线上,这样做的目的是使参加比赛的同学路程相同,B正确。
6.(多选)关于坐标系,下列说法正确的是( ABD )
A.建立坐标系是为了定量描述物体的位置和位置变化
B.坐标系与参考系都是为了研究物体的运动而引入的
C.物体做直线运动时必须建立平面直角坐标系
D.物体在平面内做曲线运动,需要用平面直角坐标系确定其位置
解析:建立坐标系是为了定量描述物体的位置和位置的变化,故选项A正确;坐标系与参考系都是为了研究物体的运动而引入的,选项B正确;物体做直线运动时,可建立直线坐标系,选项C错误;物体在平面内做曲线运动,为研究方便,需要用平面直角坐标系确定其位置,选项D正确。
7.质点运动的位移x与时间t的关系如图所示,其中运动方向发生变化的是( C )
解析:A项,质点位移由负值变到0,一直向一个方向运动,故A项错误;B项,质点位移由正值变到0再变到负值,一直向一个方向运动,故B项错误;C项,质点位移由0增大再减小到0,故运动方向发生变化,故C项正确;D项,质点位移先由0增大后不变,故质点先朝一个方向运动后静止,故D错误。
8.上体育课时,某同学沿着半径为R的水平圆周跑道跑了1.75圈时,他的( C )
A.路程和位移的大小均为3.5πR
B.路程和位移的大小均为 R
C.路程为3.5πR、位移的大小为 R
D.路程为0.5πR、位移的大小为 R
解析:该同学经过了1.75个圆周,如图所示,初始位置为A,末位置为B,经过的路程为s=1.75×2πR=3.5πR;位移的大小为x=R,选项C正确。
9.如图所示,自行车的车轮半径为R,车轮沿直线无滑动地滚动,当气门芯由轮子的正上方第一次运动到轮子的正下方时,气门芯位移的大小为( D )
A.πR B.2R
C.2πR D.R
解析:如图所示,气门芯由轮子的正上方第一次运动到轮子的正下方的过程中,初、末位置之间的距离,也就是位移大小为x==R,选项D正确。
10.如图所示,一根长0.8 m的直杆竖直放置,今有一内径略大于杆直径的环,从杆的顶点A向下滑动,B点在O上方0.2 m处,规定向下为正方向。
(1)取杆的下端O为坐标原点,开始时环的位置是多少?从A到B的过程中,位置变化了多少?
(2)取A端为坐标原点,开始时环的位置是多少?环从A到B的过程中位置变化了多少?
(3)由(1)、(2)可以看出,坐标原点的不同对位置与位置变化的描述有影响吗?
解析:(1)由于杆长0.8 m,OB为0.2 m,坐标系向下为正方向,以O点为坐标原点,开始时环在A点,其位置为xA=-0.8 m,A到B位置变化为xB-xA=-0.2 m-(-0.8 m)=0.6 m。
(2)以A为原点,开始时环的位置为xA=0 m,而xB=0.6 m,A到B位置变化为xB-xA=0.6 m-0 m=0.6 m。
(3)选取的坐标原点不同,某时刻的位置不同,但位置变化相同。
答案:(1)xA=-0.8 m 0.6 m (2)xA=0 0.6 m
(3)坐标原点不同,位置不同,位置变化相同
11.如图所示为一物体沿直线运动的位移—时间图像,根据图像,求:
(1)第2 s内的位移;
(2)第3 s内的位移;
(3)前5 s内的总路程和总位移。
解析:(1)第2 s内的位移是
x1=30 m-20 m=10 m,方向沿正方向。
(2)第3 s内的位移是x2=0。
(3)前5 s内的总路程s=20 m+30 m=50 m,
总位移x=0-10 m=-10 m,负号表示方向与正方向相反。
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
