新人教版高中物理必修第一册第一章运动的描述2时间位移课后训练含解析

时间 位移

A组·基础达标

1．下列说法表示时刻的是(　　)

A．第5 s内 B．前5 s内

C．第5 s末 D．从第3 s末到第5 s末

【答案】C

【解析】第5 s内，在时间轴上对应一段距离，指的是时间，故A错误；前5 s内，在时间轴上对应一段距离，是从1 s初到5 s末之间，是时间，故B错误；第5 s末，在时间轴上对应时间点，是时刻，故C正确；从第3 s末到第5 s末，在时间轴上对应的是时间段，是时间间隔，故D错误．故选C.

2．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，若取向上为正方向，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分别是(　　)

A．7 m，－3 m B．5 m，－2 m

C．7 m,3 m D．5 m,2 m

【答案】A

【解析】当选取向上为正方向时，向下即为负方向，位移大小为初位置A到末位置B之间的距离，方向向下，故位移为－3 m，路程为轨迹的长度为7 m，故A正确．

3．以北京长安街为坐标轴x，向东为正方向，以天安门中心所对的长安街中心为坐标原点O，建立一维坐标，一辆汽车最初在原点以东2 km处，如果将坐标原点向西移5 km，则这辆汽车的最初位置和最终位置分别是(　　)

A．5 km,7 km B．2 km,5 km

C．2 km,7 km D．3 km,5 km

【答案】C

【解析】最初位置在原点的东方，距原点2 km；坐标原点向西移5 km后，最终位置还在原点以东，距离变为7 km，故C正确．

4．关于位移和路程，下列说法不正确的是 (　　 )

A．在某一段时间内物体运动的位移为零，则该物体一定是静止的

B．在某一段时间内物体运动的路程为零，则该物体一定是静止的

C．在直线运动中，物体的位移大小可能等于其路程

D．在曲线运动中，物体的位移大小一定小于路程

【答案】A

【解析】位移是从初位置到末位置的有向线段，在某段时间内质点运动的位移为零，初位置与末位置重合，但中间过程可能是运动的，故A错误；路程是轨迹的长度，在某段时间内质点运动的路程为零，说明物体一直静止不动，故B正确；在直线运动中，质点的路程可能大于等于位移的大小，如往返运动路程大于位移，单向直线路程等于位移，故C正确；在曲线运动中，质点运动的路程一定大于位移的大小，故D正确．综上所述，故选A.

5．(2020届新疆名校期中)在全国残运会上，浙江游泳选手王益楠获6金，成为浙江省夺冠王，赛场泳池长50米，则他在200米个人混合泳比赛中，所通过的位移和路程(将运动员看成质点)分别是 (　　 )

A．200 m,200 m B．50 m,200 m

C．200 m,0 D．0,200 m

【答案】D

【解析】赛场泳池长50米，200米个人混合泳，运动员最终回到出发点，位移为0，运动员游泳的轨迹长为路程，即路程等于200米．故选D.

6．(2020届南通名校调研)从高为2 m处以某一初速度竖直向下抛出一个小球，小球在与地面相碰后弹起，上升到高为3 m处被接住，则这一过程中(　　)

A．位移为1 m，方向竖直向上，路程为5 m

B．位移为5 m，方向竖直向上，路程为5 m

C．位移为1 m，方向竖直向下，路程为1 m

D．位移为5 m，方向竖直向下，路程为1 m

【答案】A

【解析】从高为2 m处以某一初速度竖直向下抛出一个小球，在与地面相碰后弹起，上升到高为3 m处被接住，首末位置的距离为－1 m，所以位移的大小等于1 m，方向竖直向上．运动轨迹的长度为3 m＋2 m＝5 m，所以路程等于5 m，选项A正确．

7．(2020届湖南名校期中)一小球从半径为R的四分之一圆弧面顶端沿圆弧滑至底端，如图所示．则物体在该运动过程中(　　 )

A．位移大小是R B．位移大小是R

C．路程是2R D．以上选项都不对

【答案】A

【解析】路程等于运动轨迹的长度，为l＝πR＝0.5πR，位移大小等于首末位置的距离，为x＝R，故选A.

8．以下计时数据指时间的是(　　)

A．从广州开往北京的T16次列车将于11时50分到站

B．中央电视台的新闻联播节目在19时开播

C．上午第一节课从7：50开始上课

D．在瑞士洛桑田径超级大奖赛上，刘翔以12秒88的成绩获得金牌，并打破了世界纪录

【答案】D

【解析】11点50分是指某一瞬间，即为时刻，故A错误；19时是指某一瞬间，即为时刻，故B错误；上午第一节课从7：50开始上课，这里的7：50是指时刻，故C错误；12秒88是指刘翔运动110米过程中所用的时间，即为时间间隔，故D正确．

9．质点沿半径为d的圆形轨道逆时针运动，每2 s移动圆周，初始位置在某处的A点，如图所示，分别求出下列各种情况下的路程和位移的大小，并在图上标出各位移矢量的方向．

 (1)从A点开始到第2 s末时．

(2)从A点开始到第4 s末时．

(3)从A点开始到第8 s末时．

【答案】见解析

【解析】(1)从A点开始经过2 s时间，移动了圆周到达B点，如图所示．

路程为πd；位移为d，方向A→B.

(2)从A点开始经过4 s时间，移动了圆周到达C点，如图所示．

路程为πd；位移为2d，方向A→C.

(3)从A点开始经过8 s时间，移动了1个圆周又回到A点，则路程为2πd，位移为零．

B组·能力提升

10．(2021届邢台名校月考)周末爷爷奶奶要来玩，小聪乘坐出租车从小区门口出发，到汽车站接到爷爷奶奶后立即乘坐同一辆出租车回家．出租车票据部分信息如图所示．下列说法正确的是(　　)

A．10：21指的是时间间隔

B．10：54指的是时刻

C．整个过程的路程为0

D．整个过程的位移大小为20.6 km

【答案】B

【解析】图中10：21是上车的时间点，表示时刻，故A错误；图中10：54是下车的时间点，表示时刻，故B正确；整个过程的路程为20.6 km，故C错误；由题意可知，出租车返回出发地，故位移为零，故D错误．

11．建筑工地上的起重机把一筐砖先竖直向上提升40 m，然后水平移动30 m，此过程中关于砖块及其路程和位移大小表述正确的是(　　 )

A．砖可视为质点，路程和位移都是70 m

B．砖不可视为质点，路程和位移都是50 m

C．砖可视为质点，路程为70 m，位移为50 m

D．砖不可视为质点，路程为50 m，位移为70 m

【答案】C

【解析】路程是运动轨迹的长度即竖直向上40 m加上水平移动的30 m所以路程为70 m，而位移是初位置指向末位置的有向线段，两段运动互相垂直，所以初位置到末位置的长度为 m＝50 m，而砖块本身的大小相对于路程和位移可以忽略不计，所以可以视为质点，C正确．

12．文学作品中往往蕴含着一些物理知识，下列诗句中涉及的长度可表示位移大小的是(　　)

A．飞流直下三千尺，疑是银河落九天

B．一身转战三千里，一剑曾当百万师

C．坐地日行八万里，巡天遥看一千河

D．三十功名尘与土，八千里路云和月

【答案】A

【解析】“飞流直下三千尺”，是从开始下落的点到落地点间的直线距离，是位移，A正确．“一身转战三千里”，是指一段轨迹，是路程，B错误．“坐地日行八万里”，是指路程，C错误．“八千里路”是指运动轨迹的长度，D错误．故选A.

13．在田径运动会上，甲、乙两名运动员均参加了400 m比赛，甲在第2跑道起跑，乙在第3跑道起跑，最后都通过终点线，则甲、乙通过的位移大小x甲、x乙和通过的路程x′甲、x′乙之间的关系是(　　)

A．x甲＞x乙；x′甲＜x′乙 B．x甲＞x乙；x′甲＞x′乙

C．x甲＜x乙；x′甲＝x′乙 D．x甲＜x乙；x′甲＜x′乙

【答案】C

【解析】跑道的起点不同，终点在同一条线上，路程是运动物体实际路径的长度，而位移的大小是起点到终点的线段长度，所以所跑的路程相同，位移却不同，故选C.

14．如图所示，在运动场的一条直线跑道上，每隔5 m远放置一个空瓶，运动员在进行折返跑训练时，从中间某一瓶子处出发，跑向出发点右侧最近的空瓶，将其扳倒后返回并扳倒出发点处的瓶子，之后再反向跑回并扳倒前面最近处的瓶子，这样，每扳倒一个瓶子后跑动方向就反方向改变一次，当他扳倒第6个空瓶时，他跑过的路程是多大？位移大小是多少？在这段时间内，运动员一共几次经过出发点？

80 m　10 m　4次

【解析】如图所示，设运动员从位置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，扳倒空瓶后再跑向位置b，依次进行下去，当他扳倒第6个空瓶时应在位置d处，因此可求出运动员跑过的总路程和位移．

由以上分析得路程s0＝2s1＋s2＋s3＋s4＋s5＝(2×5＋10＋15＋20＋25) m＝80 m，

位移大小s＝＝10 m，

往返过程中共经过出发点O处4次(不包括从出发点开始时)．

15．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．

(1)试将汽车在三个观测时刻的位置坐标填入下表.

(2)说出前2 s内、后3 s内汽车的位移分别为多少？这5 s内的位移又是多少？

【答案】(1)－20 m　0　30 m　(2)20 m　30 m　50 m　方向都与x轴正方向相同

【解析】(1)把马路抽象为坐标轴，因为向右为x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x1＝－20 m，x2＝0，x3＝30 m.

(2)前2 s内的位移Δx1＝x2－x1＝0－(－20 m)＝20 m，

后3 s内的位移Δx2＝x3－x2＝30 m－0＝30 m，

这5 s内的位移Δx＝x3－x1＝30 m－(－20 m)＝50 m，

上述位移Δx1、Δx2和Δx都是矢量，大小分别为20 m、30 m和50 m，方向都向右，即与x轴正方向相同．