人教版 (2019)必修 第一册第一章 运动的描述2 时间 位移同步练习题

2　时间　位移

课后篇巩固提升

合格考达标练

1.下列物理量属于矢量的是(　　)

A.路程 B.温度 

C.位移 D.时间

解析路程、温度、时间都只有大小,没有方向,是标量;位移既有大小,又有方向,是矢量,所以选项C正确,A、B、D错误。

答案C

2.以下的计时数据,指时间间隔的是(　　)

A.学校每天7:30准时上课

B.每节课45 min

C.数学考试9:40结束

D.2020年6月23日9时43分我国成功发射北斗系统第55颗导航卫星

解析学校每天7:30准时上课,7:30是时间点,因此为时刻,故A错误;每节课45 min中的45 min指的是一个时间段,因此为时间间隔,故B正确;数学考试9:40结束,9:40是个时间点,是时刻,故C错误;2020年6月23日9时43分是一个时间点,指时刻,故D错误。

答案B

3.如图所示,时间数轴上标注的线段和点分别指下列哪些时间或时刻(　　)

A.1 s、5 s 

B.1 s、第5 s末

C.第2 s、第6 s初 

D.第3 s、第5 s末

解析时间数轴上的一段线段表示时间,图示线段指第3 s内;时间数轴上的点表示时刻,图中点指的是第5 s末或者第6 s初,D正确。

答案D

4.(2021上海金山区高一期末)某人沿着某正三角形花坛的一个顶点开始紧绕着花坛散步,速度大小恒为1 m/s,花坛边长为4 m,经过8 s,他的位移大小和路程分别为              (　　)

A.4 m,4 m B.8 m,4 m

C.4 m,8 m D.8 m,8 m

解析位移大小等于从初位置指向末位置的有向线段的长度,经过8 s,他刚好走过8 m,即路程为8 m,此时刚好位于正三角形花坛的另一个顶点,则位移大小为4 m。

答案C

5.(2021北京高一期末)如图所示,在距离地面1.8 m高的位置竖直向上抛出一枚网球,观测到网球上升3.2 m后回落,最后落回地面。空气阻力忽略不计,规定竖直向上为正方向。以抛出点为坐标原点建立一维坐标系,下列说法正确的是(　　)

A.最高点的位置坐标为3.2 m,落地点的位置坐标为1.8 m

B.网球从抛出点到最高点的位移为5.0 m

C.网球从抛出点到落地点的路程为8.2 m

D.网球从最高点到落地点的位移为5.0 m

解析以抛出点为坐标原点建立坐标系,竖直向上为正方向,从高出地面1.8 m的位置开始抛出小球,所以落地点的坐标为-1.8 m,网球上升3.2 m后回落,则最高点的坐标为3.2 m,故A错误;网球上升3.2 m后回落,则上升过程的位移为3.2 m,故B错误;网球上升过程的路程为3.2 m,下落过程的路程为5 m,则网球从抛出点到落地点的路程为8.2 m,故C正确;网球在最高点的坐标为3.2 m,落地点的坐标为-1.8 m,所以网球从最高点到落地点的位移为-5.0 m,故D错误。

答案C

6.如图所示是物体沿直线运动的位移—时间图像,则在0~4 s内物体通过的路程s为(　　)

A.s=2 m B.s=4 m

C.s=10 m D.s>10 m

解析由图可知,物体在x轴上运动,物体的位移等于末位置与初位置坐标之差,即Δx=x2-x1,物体在前2 s内的位移是4 m,后2 s内的位移是-6 m,所以在0~4 s内物体通过的路程s=10 m,故选C。

答案C

7.已知一电动三轮车在平直公路上运动,它的位移—时间图像如图甲所示。请根据图像在图乙所示的位置坐标轴上标出O、A、B、C、D、E各点代表的电动三轮车的位置。

解析由位移—时间图像的纵坐标表示电动三轮车在某一时刻相对于坐标原点的位置,即可在坐标轴上标出O、A、B、C、D、E各点代表的电动三轮车的位置,如图所示。

答案见解析

8.如图所示,一辆汽车沿着马路由A地出发经B、C两地到达D地。已知tan 53°=,D与A、C两地恰好在一条直线上,汽车行驶的路程是多少?位移又是多少?方向如何?

解析小车从A点出发,向北行驶了600 m,到达B点,又向东行驶了800 m到达C点,最后由C到D行驶800 m,则路程s=600 m+800 m+800 m=2 200 m。位移的大小x= m+800 m=1 800 m。方向由A→D。tan θ=,即θ=53°,即北偏东53°或东偏北37°。

答案2 200 m　1 800 m　方向为北偏东53°或东偏北37°

等级考提升练

9.一质点从坐标系的原点O开始,沿x轴正方向运动到x=3 m处后,又沿x轴负方向运动到坐标为x=-3 m的A点,则质点从O到A的过程中(　　)

A.运动的路程是6 m 

B.运动的位移大小是3 m

C.运动的位移大小是9 m 

D.位移方向沿x轴正方向

解析质点从坐标系的原点O开始,沿x轴正方向运动到3 m处后,又沿x轴负方向运动到坐标为x=-3 m的A点,则质点从O到A的过程中的路程为:s=3 m+6 m=9 m;位移的大小为3 m,方向沿x轴负方向。选项B正确,选项A、C、D错误。

答案B

10.如图所示,小明操作机器人由点(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),接着由点(1,4)沿直线运动到点(5,5),最后由点(5,5)沿直线运动到点(2,2)。平面坐标系横、纵坐标轴的单位长度为1 cm,则(　　)

A.机器人的运动轨迹是一条直线

B.机器人不会两次通过同一点

C.整个过程中机器人的位移大小为22 cm

D.整个过程中机器人的位移与由点(5,5)运动到点(2,2)的位移方向相反

解析根据题图可知,机器人的运动轨迹不是一条直线,故A错误;图中有交点,说明机器人可能会两次通过同一点,故B错误;整个过程的初位置坐标为(0,0),末位置坐标为(2,2),故位移为x= m=2 m,故C错误;整个过程中机器人的位移与由点(5,5)运动到点(2,2)的位移方向相反,与x轴成45°角,故D正确。

答案D

11.

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(　　)

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,因此选项D正确,其他选项均错误。

答案D

12.(多选)天舟一号货运飞船已在文昌航天发射中心由长征七号遥二运载火箭成功发射升空,并成功完成与天宫二号空间实验室交会对接、首次推进剂在轨补加试验,天舟一号货运飞船与天宫二号分离后独立飞行了3个月。则下列说法正确的是(　　)

A.“3个月”表示时间间隔

B.天舟一号绕地球飞行一圈,它的位移和路程都是零

C.天舟一号与天宫二号对接过程,可以把天舟一号看作质点

D.天舟一号绕地球飞行一圈过程中的最大位移小于最大路程

解析“3个月”是指飞船运动过程所用时间间隔,选项A正确;飞船绕地球飞行一圈,回到初位置,位移为零,但路程为轨迹圆的周长,选项B错误;对接过程,需调整飞船的姿态,飞船不能看作质点,选项C错误;飞船绕地球飞行一圈,最大位移等于轨迹圆的直径,最大路程等于轨迹圆的周长,选项D正确。

答案AD

13.

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,规定向下为正方向。

(1)取杆的下端O为坐标原点,图中A、B两点的坐标各是多少?环从A到B的过程中,位置变化了多少(OB间距离为0.2 m)?

(2)取A端为坐标原点,A、B点的坐标又是多少?环从A到B的过程中位置变化了多少?

(3)由以上两问可以看出,坐标原点的不同对位置坐标和位置变化是否有影响?

解析(1)由于杆长0.8 m,OB长为0.2 m,坐标系向下为正方向,故以O点为坐标原点,A、B的坐标分别为xA=-0.8 m,xB=-0.2 m,从A到B位置变化为xB-xA=0.6 m。

(2)由题意知,AB长为0.6 m,以A为坐标原点,A、B两点的坐标分别为xA=0,xB=0.6 m。从A到B位置变化为xB-xA=0.6 m。

(3)选取的坐标原点不同,同一位置的坐标不同,但两点间的位置变化相同。

答案(1)-0.8 m　-0.2 m　0.6 m　(2)0　0.6 m　0.6 m　(3)见解析

14.

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的大正立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处捉到了老鼠,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?

解析(1)经分析可知,老鼠从顶点G出发走过的最短路程为x=3a。老鼠的位移总是从初位置指向末位置,即为立体图中的AG两点间的距离。如图甲所示,AH=BG=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,大小为a。

答案(1)a　3a　(2)a　a