鲁科版 (2019)必修 第一册第1章 运动的描述第2节 质点和位移精品精练
展开考点1:质点
1.理想化模型
在物理学中,突出问题的主要因素,忽略次要因素,通过对事物的抽象,建立理想化的“物理模型”,并将其作为研究对象,是经常采用的一种科学研究方法.
2.质点的三个特点
(1)没有大小和形状.
(2)具有物体的全部质量.
(3)是一种理想化的物理模型,实际生活中并不存在.
【例1】 在图中,你认为哪些对象可以视为质点?
甲.绕太阳公转时的地球 乙.自行车运动员在直线冲刺
丙.因绕太阳公转而引起四季变化时的地球
【技巧与方法】
物体能否看作质点的判断方法
1 确定问题的性质,即题中关注的要素是什么,分析、求解的物理量是什么.
2 假设物体的形状、大小被忽略,思考要求解的物理量、关注的要素是否受影响.若不受影响,物体就能被看成质点;若受影响,则物体不能被看成质点.
【针对训练】
1.研究下列问题时,可以把研究对象看作质点的是( )
A.研究火车在平直轨道上运行时车轮的转动
B.乒乓球比赛中,研究运动员发出的旋转球的运动
C.研究航天员翟志刚在太空出舱挥动国旗的动作
D.用GPS确定打击海盗的“武汉舰”在大海中的位置
2.(多选)下列说法正确的是( )
A.不能把运转中的地球视为质点,而可以把原子核视为质点
B.计算公交车通过路旁的一根电线杆的时间时,可以把公交车视为质点
C.研究“神舟十号”绕地球运行周期时,可以把它视为质点.研究“神舟十号”与“天宫一号”交会对接过程,则不能把它视为质点
D.研究在平直的赛道上飞驰的F1赛车的速度时,可以把赛车视为质点
考点2:位移和路程
1.位移和路程的区别与联系
2.分析位移—时间图像可获取以下信息
(1)由图像上的坐标可知质点在某时刻的位置、在某一位置时的时刻.
(2)图像与s轴的交点的纵坐标值,表示零时刻的位置.
(3)图像与t轴的交点的横坐标值,表示位移为零的时刻.
(4)图像斜率表示质点运动的速度,斜率的大小表示速度的大小,斜率的正、负表示物体速度的方向.即:
①斜率为正表示物体向正方向运动.
②斜率为负表示物体向负方向运动.
(5)两图像的交点表示两物体同时处在同一位置(即相遇).
3.st图像的两点提醒
(1)st图像描述的是质点的位移随时间变化的规律,而不是质点运动的轨迹.
(2)st图像只能描述直线运动,而不能描述曲线运动.
【例2】 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.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?
【技巧与方法】
解决位移与路程问题的一般方法
1 以某物体为研究对象,选择一个研究过程.
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.
3 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.
【针对训练】
3.某人沿着半径为R的水平圆周跑道跑了1.75圈,下列关于他的路程和位移的说法正确的是( )
A.路程和位移的大小均为3.5πR
B.路程和位移的大小均为eq \r(2)R
C.路程为3.5πR、位移的大小为eq \r(2)R
D.路程为0.5πR、位移的大小为eq \r(2)R
4.(多选)如图所示是做直线运动的甲、乙物体的位移—时间图像,由图像可知( )
A.甲运动的时间比乙早t1秒
B.当t=t2时,两物体相遇
C.当t=t2时,两物体相距最远
D.当t=t3时,两物体相距s0米
考点达标
一、选择题
1.能将下列描述中的物体或人看成质点的是( )
A.研究从北京开往天津的一列高速列车的速率 B.研究绕月球运动的“嫦娥二号”的运行姿态
C.单杠比赛中的体操运动员 D.表演芭蕾舞的演员
2.(多选)为了提高枪械射击时的准确率,制造时会在枪膛上刻上螺旋形的槽.这样,当子弹在枪管中运动时,会按照旋转的方式前进,离开枪管后,子弹的高速旋转会降低空气密度、侧风等外部环境对子弹的影响,从而提高子弹飞行的稳定性.下列关于子弹运动的说法正确的是( )
A.当研究子弹的旋转对子弹飞行的影响时,可以把子弹看作质点
B.当研究子弹射击百米外的靶子所用的时间时,可以把子弹看作质点
C.无论研究什么问题都可以把子弹看作质点
D.能否将子弹看作质点,取决于我们所研究的具体问题
3.小英从家门口打车到车站接上同学后立即随车回到家,出租车票如图所示,则此过程中出租车的位移和行驶的路程分别是( )
eq \x(\a\al(车号:BP3663,上车:10:12,下车:10:42,里程:12.3 km,单价:1.5,金额:18.45元))
A.0,0 B.12.3 km,0 C.0,12.3 km D.12.3 km,12.3 km
4.某质点做直线运动的st图像如图所示,那么该质点在3 s内通过的位移为( )
A.1 m B.2 m
C.3 m D.5 m
5.一个皮球从5 m高的地方落下,在与地面相碰后弹起,上升到高为2 m处被接住,则这段过程中( )
A.皮球的位移为3 m,方向竖直向下,路程为7 m
B.皮球的位移为7 m,方向竖直向上,路程为7 m
C.皮球的位移为3 m,方向竖直向下,路程为3 m
D.皮球的位移为7 m,方向竖直向上,路程为3 m
6.如图所示为甲、乙在同一直线上运动时的st图像,以甲的出发点为原点,出发时间即为计时的起点,则下列说法中不正确的是( )
A.甲、乙同时出发
B.0~t3这段时间内,甲、乙位移相同
C.甲开始运动时,乙在甲的前面s0处
D.甲在途中停止了一段时间,而乙没有停止
二、非选择题
7.一个人晨练,按图所示走半径为R的中国古代的八卦图,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ABCOADCOA行进,当他走到D点时,求他通过的路程是多少?位移的大小为多少?位移的方向如何?
项目
位移
路程
区别
物理意义
描述质点的位置变化
描述质点实际运动轨迹的长度
定义
从初位置指向末位置的有向线段
物体运动轨迹的长度
标矢性
是矢量,既有大小,又有方向
是标量,只有大小,没有方向
大小
初、末位置之间的距离,由初、末位置决定,与路径无关
运动轨迹的长度,与路径有关
联系
(1)都是描述质点运动的物理量
(2)单位相同,在国际单位制中,都是“米”
(3)都是过程量
(4)位移的大小总小于或等于路程,只有在质点做单向直线运动时,位移的大小才等于路程
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