鲁科版 (2019)必修 第一册第2节 质点和位移课后练习题

这是一份鲁科版 (2019)必修 第一册第2节 质点和位移课后练习题，共5页。试卷主要包含了选择题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、选择题(本题共4小题,每题4分,共16分)
1.关于质点的下列说法正确的是( )
A.研究地球公转时,由于地球很大,所以不能将地球看作质点
B.研究火车经过南京长江大桥所用的时间时,可以将火车看作质点
C.万吨巨轮在大海中航行,研究巨轮所处的地理位置时,巨轮可看作质点
D.研究短跑运动员的起跑姿势时,由于运动员是静止的,所以可以将运动员看作质点
【解析】选C。研究地球公转时,虽然地球很大,但公转半径比地球大得多,所以能将地球看作质点,所以A错误;研究火车经过南京长江大桥所用的时间时,火车的长度与大桥的长度相差不大,则不可以将火车看作质点,所以B错误;巨轮的大小和形状不影响它在海面的位置,所以可以看作质点,所以C正确;研究短跑运动员的起跑姿势时,虽然运动员是静止的,但要研究运动员的起跑姿势,此时不能看成质点,所以D错误。
2.下列说法中正确的是( )
A.参考系一定要选择地面
B.可以选择运动的物体作为参考系
C.由于太阳的体积过大,不能将其看作质点
D.在太空中进行飞船对接时,宇航员观察该飞船,可把飞船看作质点
【解析】选B。依据研究物体运动的需要,任何运动状态的物体都可以选取为参考系,故A错误,B正确;虽然太阳的体积很大,但在研究其他行星绕太阳转动时可以将其看作质点,故C错误;在太空中进行飞船对接时,宇航员观察这个飞船,飞船自身大小不可以忽略,故不可以看成质点,所以D错误。
3.某人在海滩骑自行车(如图甲),自行车的车轮(如图乙)半径为R,车轮沿直线无滑动地滚动,当气门芯由车轮的正上方第一次运动到车轮的正下方时,气门芯位移的大小为( )
A.πR B.2R
C.2πRD.R
【解析】选D。如图所示。
气门芯由车轮的正上方第一次运动到车轮的正下方的过程中,初、末位置之间的距离,也就是位移大小为x==R,则D正确,A、B、C错误。
4.如图所示为A、B两人在同一直线上运动的位移图像,图像表示( )
A.0～2 s内,A、B两人同向而行
B.0～2 s内,A的位移比B的位移大
C.整个6 s内,A走的路程比B走的路程多
D.整个6 s内,A走的位移比B走的位移大
【解析】选D。由图可知,0～2 s内A、B两人相向而行,则A错;通过计算0～2 s内A的位移为(8-12) m=-4 m,B的位移为(10-0) m=10 m故B错;全程A的路程为12 m,B的路程为20 m,则C错;全程A的位移等于-12 m,B的位移为0,D正确。
【加固训练】
A、B、C三个物体运动的位移—时间图像如图所示,则下列说法正确的是 ( )
A.三个物体在10 s内的位移相等
B.三个物体的运动方向相同
C.三个物体在10 s内的路程关系为lA>lC>lB
D.三个物体在10 s内的路程相等
【解析】选A。三个物体的初、末位置相同,三个物体的位移相同,选项A正确;A物体先向正方向运动,然后再沿负方向运动,B、C两物体一直沿正方向运动,选项B错误;三物体都做直线运动,A物体沿直线往返运动,B、C两物体做单方向直线运动,三物体的初、末位置相同,因此,路程大小关系为lA>lB=lC,选项C、D错误。
二、计算题(14分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位)
5.一质点由位置A向北运动了3 m,又转向东运动了2 m,到达B点,然后转向南运动了1 m,到达C点,在上面的过程中质点运动的路程是多少?运动的位移是多少?位移方向如何?
【解析】如图所示,整个过程质点运动的路程
L=3 m+2 m+1 m=6 m
整个过程质点运动的位移大小
x==2 m
由于tan θ==1,所以θ=45°,即位移方向为北偏东45°。
答案:6 m 2 m 方向为北偏东45°
【总结提升】 位移和路程的计算方法
(1)画出物体在运动过程中的运动轨迹示意图,则实际路径的总长度就是路程。
(2)找出研究过程的初位置和末位置,则由初位置指向末位置的有向线段就是位移。
(10分钟·20分)
6.(6分)(多选)如图所示是A、B两运动物体的位移-时间图像,则下列说法正确的是( )
A.两物体在沿同一方向运动
B.两物体在t2时刻相遇
C.两物体向相反的方向运动
D.如果以前方为正方向,则开始计时时,物体B在物体A的后方
【解析】选B、C。因图像是两物体的位移—时间图像,从图中可知A向正方向运动,B向负方向运动,所以A错,C对;交点代表两物体相遇,B对;物体B一开始在物体A的前方,D错。
7.(14分)如图所示,一辆汽车在公路上行驶,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)试将汽车在这三个观测时刻的位置的坐标填入表格内。
(2)前2 s内、后3 s内汽车的位移分别是多少?这5 s内的位移又是多少?
【解析】(1)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,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
x前2 s=x2-x1=0-(-20) m=20 m;
后3 s内的位移
x后3 s=x3-x2=30 m-0=30 m;
这5 s内的位移
x5 s=x3-x1=30 m-(-20 m)=50 m。
上述位移x前2 s、x后3 s和x5 s都是矢量,大小分别为20 m、30 m 和50 m,方向都向右,即与x轴正方向同向。
答案:(1)-20 m 0 30 m (2)20 m,方向向右
30 m,方向向右 50 m,方向向右
【加固训练】
八卦图衍生自中国古代的《河图》与《洛书》,伏羲根据燧人氏造设的这两幅星图所作。在早期道教发展的历程中,八卦是一个不可或缺的因素。传说,伏羲曾造出先天八卦流于后世。后来,姬昌演绎先天八卦,认为其中还有很多缺陷,做出了新的八卦图,人称后天八卦(如图甲)。一个人晨练,按如图乙所示走半径为R的中国古代八卦图,中央的S部分是两个直径为R的半圆,BD、CA分别为西东、南北指向。他从A点出发沿曲线ABCOADC行进,则当他走到D点时,求他的路程和位移的大小分别为多少?位移的方向如何?
【解析】路程是标量,等于半径为R与半径为
两圆周长之和减去半径为R的圆周长的,即2πR+2π×-×2πR=πR,位移是矢量,大小为AD线段长度,由直角三角形知识得AD=R,方向由A指向D,即东南方向。
答案:πR R 东南方向
观测时刻
t=0时
过2 s
再过3 s
位置坐标
x1=___
x2=___
x3=___