新教材2023_2024学年高中物理第1章运动的描述第2节质点和位移分层作业鲁科版必修第一册

第2节　质点和位移

A级 必备知识基础练

1.(2023浙江杭州高一期末)关于质点,下列说法正确的是(　　)

A.图甲中研究如何才能踢出香蕉球时,可以把足球看作质点

B.图乙中研究列车从杭州到北京的路程时,可以把列车看作质点

C.图丙中研究雄鹰为什么能在空中翱翔时,可以把雄鹰看作质点

D.图丁中研究运动员起跑动作时,可以把运动员看作质点

2.(多选)关于位移和路程,下列说法正确的是(　　)

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,物体的位移大小等于其路程

D.在曲线运动中,物体的位移大小小于其路程

3.(2023天津红桥高一期末)从高出地面3 m的位置竖直向上抛出一个小球,它上升5 m后回落,最后到达地面。如图所示,分别以地面和抛出点为原点建立一维直线坐标系,方向均以向上为正,则竖直向上抛出小球的坐标和位移是(　　)

A.以地面为坐标原点,从抛出点到落地点的位移是3 m

B.以地面为坐标原点,从抛出点到最高点的位移是8 m

C.以抛出点为坐标原点,从抛出点到落地点的位移是3 m

D.以抛出点为坐标原点,从抛出点到落地点的位移是-3 m

4.王芳同学晨跑时从A点出发,其运动轨迹如图所示,其中BC为一半圆,A、B、C三点在一条直线上,当其到达C点时,其运动的路程和位移大小分别为(　　)

A.500 m　500 m B.500 m　0

C.500 m　314 m D.614 m　500 m

5.400 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(　　)

A.这样做目的是使参加比赛的同学的位移大小相同

B.这样做目的是使参加比赛的同学的路程大小相同

C.这样做目的是使参加比赛的同学所用时间相同

D.这种做法其实是不公平的,明显对外侧跑道的同学有利

6.(2023陕西西安高一期末)质点由西向东运动,从A点出发到达C点返回,到B静止,如图所示,若lAC=100 m,lBC=40 m,则质点通过的路程是　　　 m,位移大小是　　　 m,方向　　　　　　。 

7.某测绘规划技术人员在一次对某学校进行测量时,从操场上某点A处开始,先向南走了30 m 到达B处,再向东走了40 m到达C处,最后又向北走了60 m到达D处。

(1)该技术人员步行的总路程和位移的大小各是多少?

(2)要比较确切地表示该技术人员的位置变化,应该用位移还是路程?

B级 关键能力提升练

8.(2023云南高一期末 )仙女蜂体长只有200 μm,它主要以其他昆虫的卵作为食物,投放仙女蜂是一种常被人们用作生物防治蓟马属害虫的有效方式。下列关于仙女蜂的说法正确的是(　　)

A.仙女蜂的体积很小,在任何时候都可以把它看成质点

B.观察仙女蜂的飞行动作时,可以把它看成质点

C.追踪仙女蜂的远距离飞行轨迹时,可以把它看成质点

D.飞得快的仙女蜂不能看成质点,飞得慢的仙女蜂可以看成质点

9.(2023山东滨州模拟)一自行车在水平地面上做匀速直线运动如图所示。车轮外边缘半径为R,气门芯距轮心的距离为r,自行车行驶过程中轮胎不打滑,初始时刻气门芯在最高点,不考虑车轮的形变。气门芯从初始时刻到第一次运动至最低点过程位移的大小为(　　)

A. 

B.

C. 

D.

10.(多选)一物体沿直线运动的s-t图像如图所示,其中s表示物体相对于原点的位移,t表示时间。根据图像可知(　　)

A.物体从原点出发

B.前2 s内物体的位移为30 m

C.2~3 s内物体静止不动

D.3~5 s内物体朝着原点运动

11.(多选)甲、乙两物体在同一直线上运动的s-t图像如图所示,以甲的出发点作为原点,以甲的出发时间作为计时起点,则(　　)

A.甲、乙同时出发

B.甲、乙从同一地点出发

C.甲开始运动时,乙在甲前面s0处

D.甲在中途停了一段时间,乙始终静止

12.如图所示,某同学沿平直路面由A点出发前进了100 m到达斜坡底端的B点,又沿倾角为60°的斜面前进了100 m 到达C点。

(1)求此同学的位移和路程。

(2)如果该同学沿不同路径行进,由A点到达C点,他的位移和路程将如何变化?

第2节　质点和位移

1.B　研究如何才能踢出香蕉球时,足球的形状、大小不可忽略,不可以把足球看作质点,故A错误;研究列车从杭州到北京的路程时,列车的形状、大小对所研究的问题影响很小,可以忽略不计,可以把列车看作质点,故B正确;研究雄鹰为什么能在空中翱翔时,雄鹰的形状不可忽略,不可以把雄鹰看作质点,故C错误;研究运动员起跑动作时,运动员的形状不可忽略,不可以把运动员看作质点,故D错误。

2.BD　物体沿着圆周运动一周,位移为零,选项A错误;因路程为物体运动路径的长度,若路程为零,则物体必定静止,选项B正确;如果物体在一直线上做往复运动,其位移大小小于路程,选项C错误;物体做曲线运动,位移大小必定小于路程,故选项D正确。

3.D　以地面为坐标原点,从抛出点到落地点的位移是-3m,从抛出点到最高点的位移是5m,A、B错误;以抛出点为坐标原点,从抛出点到落地点的位移是-3m,C错误,D正确。

4.D　位移是从初位置指向末位置的有向线段,大小为线段AC的长度,即为500m;路程表示线段AB和弧 BC的长度之和,故为614m。所以D正确。

5.B　因为跑道外圈半径大于里圈,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大小相同,B正确。

6.解析 路程是质点运动轨迹的长度,则质点通过的路程为l=lAC+lBC=140m;位移是由初位置指向末位置的有向线段,指向为位移方向,线段长度为位移的大小,则位移大小为s=lAC-lBC=60m,方向由A指向B。

答案 140　60　由A指向B

7.解析 (1)如图所示,三角形AED为直角三角形,AE=40m,DE=30m,所以AD==50m,A、D分别为起点和终点,所以位移的大小是50m。

他走过的路程为30m+40m+60m=130m。

(2)为了确切描述此人的位置变化,应该用位移,这样既能表示他相对出发点的距离,又能表示他相对出发点的方向。

答案 (1)130 m　50 m　(2)位移

8.C　物体能否看作质点,取决于物体的大小和形状对所研究的问题是否有影响,不能只看体积或者运动状态,故A、D错误;观察仙女蜂的飞行动作时,不能将它看成质点,故B错误;追踪仙女蜂的远距离飞行轨迹时,可以忽略仙女蜂的大小和形状,能将它看成质点,故C正确。

9.D　当气门芯由最高点第一次运动到最低点时,轮子向前运动半个周长,气门芯的初位置与末位置如图所示

由几何知识得,气门芯的位移大小为s=,故选D。

10.CD　由题图可知,物体出发时距原点10m,选项A错误;前2s内,由10m运动到30m,位移s=20m,选项B错误;2~3s内物体的位移始终等于30m,即物体静止不动,选项C正确;3~5s内,物体的位移为正方向且大小随时间在减小,即物体朝着原点运动,选项D正确。

11.CD　由题图可知,乙的位移始终等于s0,即乙静止在离甲的出发点s0处,选项A、B错误,C、D正确。

12.解析 (1)画出该同学的位移矢量图如图所示,该同学的位移为AC,方向由A指向C

由直角三角形知识知

BD=BCcos60°=100×m=50m

CD=BCsin60°=100×m=50m

所以AC=m=100m=173m,方向由A指向C,路程s=AB+BC=200m。

(2)位移是不变的,路程可能变大、变小或不变。

答案 (1)173 m,方向由A指向C　200 m

(2)位移不变,路程可能变大、变小或不变