人教版 (2019)必修 第一册第一章 运动的描述2 时间 位移课时作业

《1.2 时间和位移》同步练习

1．(双选)关于时间和时刻，下列说法中正确的是(　　)

A．第4 s末就是第5 s初，指的是时刻

B．物体在5 s时指的是物体在5 s初时，指的是时刻

C．物体在5 s内指的是物体在4 s末到5 s初这1 s的时间

D．物体在第5 s内指的是物体在4 s末到5 s末这1 s的时间

【解析】　根据时刻和时间的概念可解答本题．前一秒末和后一秒初是同一时刻，即第4 s末就是第5 s初.5 s时指的是6 s初这一时刻，5 s内指的是前5 s这一段时间．前5 s内指的是4 s末到5 s末这1 s的时间．故选AD.

【答案】　AD

2．(双选)关于位移和路程，以下说法正确的是(　　)

A．出租汽车按路程收费

B．出租汽车按位移的大小收费

C．在曲线运动中，同一运动过程的路程一定大于位移的绝对值(即大小)

D．在直线运动中，位移就是路程

【解析】　出租汽车按路程收费，曲线运动路程一定大于初、末位置间线段的长度，所以路程一定大于位移的大小，，所以A、C正确，B错误．只有在单向直线运动中，位移的大小才等于路程，而位移是矢量，路程是标量，任何情况下位移都不能是路程，所以D错误．

【答案】　AC

3．(双选)北京时间2010年1月17日0时12分，中国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭，将第三颗北斗导航卫星成功送入太空预定轨道．这标志着中国北斗卫星导航系统工程建设又迈出重要一步，北斗卫星导航系统将免费提供定位、测速和授时服务，定位精度10 m，测速精度0.2 m/s.以下说法正确的是(　　)

A．北斗导航卫星定位提供的是被测物体的位移

B．北斗导航卫星定位提供的是被测物体的位置

C．北斗导航卫星授时服务提供的是时间间隔

D．北斗导航卫星授时服务提供的是时刻

【解析】　由位置、位移、时间间隔、时刻的定义可知，北斗导航卫星定位提供的是一个点，是位置，不是位置的变化，A错、B对．北斗导航卫星授时服务提供的是时刻，C错，D对．

【答案】　BD

4．一人沿着半径是40 m的圆形喷水池边散步，当他走了3圈半时，他的位移大小和经过的路程是(　　)

A．879 m、879 m　　　　　　 B．80 m、879 m

C．80 m、80 m       D．879 m、80 m

【解析】　此人的位移大小等于圆形喷水池的直径80 m，他经过的路程是3.5×2×40×3.14 m＝879 m，故选项B正确．

【答案】　B

5．(双选)如图1－2－8所示，游泳池中有一人沿直线游泳，他以A点为起点，先经过B点，后至池对岸C点后返回至D点，则以下有关此人的位移和路程说法正确的是(　　)

图1－2－8

A．此人运动的位移为大小40 m，路程60 m

B．此人运动的位移大小为60 m，路程为60 m

C．此人从B运动到D的位移大小为20 m，路程40 m

D．此人从B经C到D的位移大小为20 m，路程为20 m

【解析】　位移是指运动物体从起始位置到终了位置的有向线段的长度．路程是运动物体经过的实际路径的长度．故正确答案为AC.

【答案】　AC

6．从水平匀速航行的飞机上抛出物体，地面上的观察者以地面作为参考系，观察被投下的物体的运动，如图1－2－9所示，则下列说法中正确的是(　　)

图1－2－9

A．物体是竖直下落的，其位移的大小等于飞机的高度

B．物体是沿着曲线下落的，其位移的大小等于飞机的高度

C．物体是沿着曲线下落的，其位移的大小等于路程

D．物体是沿着曲线下落的，其位移的大小小于路程

【解析】　地面观察者看到物体沿着曲线下落．从抛出点指向落点的线段为位移，而位移的大小小于其轨迹长度，由此知D正确．

【答案】　D

7．如图1－2－10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(　　)

图1－2－10

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

8．用时间轴可以表示不同的时刻和经过的时间．如图1－2－11所示，图中A点代表的时刻为________，A、B两点间代表的时间为________．图中C、D两点间代表的时间为________．

图1－2－11

【解析】　从时间轴上可读出A点代表的时刻为0.8 s末，B点代表的时刻为4.6 s末，A、B两点间代表的时间为4.6 s－0.8 s＝3.8 s，C、D两点间代表的时间为2.6分钟．

【答案】　0.8 s末　3.8 s　2.6 min

9．如图1－2－12甲所示，一根细长的轻弹簧系着一个小球，弹簧的另一端固定在天花板上，静止时，小球处于位置O，现手握小球把弹簧拉长，放手后小球便在竖直方向上来回运动，B，C为小球到达的最低点和最高点，从小球向上经过位置O时开始计时，其经过各点的时刻如图乙所示，若测得OB＝OC＝10 cm，AB＝3 cm，则自O时刻开始：

　 　             　甲　　　　　　　　乙

图1－2－12

(1)0.2 s内小球发生的位移大小是________，方向向________，经过的路程是________．

(2)0.5 s内小球发生的位移大小是________，方向向________，经过的路程是________．

(3)0.7 s内小球发生的位移大小是________，方向向________，经过的路程是________．

(4)0.8 s内小球发生的位移大小是________，经过的路程是________．

【解析】　从位移和路程的定义出发进行计算和判断即可．由题目所给条件，在0.2 s内，小球由O点向上运动到C点，位移的大小是10 cm，即0.1 m，方向向上，经过的路程是0.1 m；在0.5 s内，小球运动到C点后又返回，经过O点又向下运动到A点，小球的初位置在O点，末位置在A点，因此位移的大小是10 cm－3 cm＝7 cm，即0.07 m，方向向下，路程是(10×2＋7) cm＝27 cm，即0.27 m．按照小球的运动过程，同样可以分析0.7 s时小球的位移大小是0.07 m，方向向下，经过的路程是0.33 m；0.8 s时小球回到O点，不发生位移，经过的路程是0.4 m.

【答案】　(1)0.1 m　上　0.1 m　(2)0.07 m　下　0.27 m　(3)0.07 m　下　0.33 m　(4)0　0.4 m

10．如图1－2－13所示，高速铁路是指通过改造原有线路(直线化、轨距标准化)，使营运速率达到每小时200公里以上，或者专门修建新的“高速新线”，使营运速率达到每小时250公里以上的铁路系统．高速铁路除了列车在营运达到速度一定标准外，车辆、路轨、操作都需要配合提升．广义的高速铁路包含使用磁悬浮技术的高速轨道运输系统．

图1－2－13

我国铁路交通高速发展，已经数次提速．下表是某同学查询的某次空调特快列车的运动时刻表.

阅读上表，探究以下问题：

(1)上表中各“停车时间”及“开车时间”指的是时刻，还是时间间隔？

(2)能否了解到本次特快列车到达无锡站、离开无锡站的时间及停靠无锡站的时间？

(3)表中“144公里”表示什么物理意义？

【解析】　(1)表中各“停车时间”、“开车时间”分别表示到站的时刻和出站的时刻．

(2)本次特快列车于16∶26(时刻)到达无锡站，于16∶30(时刻)离开无锡站，中间停靠4 min(时间)．

(3)表中“144公里”应该表示列车从南京西站出发到达常州站的过程总路程(不是位移)为144公里．

【答案】　见解析

11．如图1－2－14所示，每层楼高度都相同，楼梯倾斜角度为45°，如图某人从大门走到3楼，他走的路程是位移的______倍，如图从大门走到房门口，路程又是位移的______倍．

图1－2－14

【解析】　设每层楼高为h.由数学知识可求出此人从大门走到3楼的位移为s＝2h，路程x＝2h，则＝；从大门口走到房门口路程x′＝2h＋h＝(2＋1)h，位移s′＝h，则＝

【答案】　　(2＋1)/

12．如图1－2－15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，试将汽车在三个观测时刻的位置坐标填入表中，并说出前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？

图1－2－15

【解析】　马路演化为坐标轴，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.

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Δx3＝x3－x1＝30 m－(－20) m＝50 m

上述位移Δx1、Δx2和Δx3都是矢量，大小分别为20 m、30 m和50 m，方向都向右，即沿x轴正方向．

【答案】　见解析