鲁科版 (2019)必修 第一册第1章 运动的描述第2节 质点和位移精品当堂达标检测题

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第2节 质点和位移


课后篇巩固提升


基础巩固





1.研究下列现象,涉及的物体可看成质点的是( )





A.研究地球绕太阳运动的轨迹


B.研究撬棒受力大小与支点位置关系


C.研究旋转的乒乓球旋转方向


D.研究旋转的电扇扇叶所受阻力大小的影响因素


解析研究地球绕太阳运动的轨迹时,由于地球的半径远小于日地之间距离,所以地球可看成质点;支点位置影响撬棒受力大小,撬棒不可以看成质点;研究乒乓球如何旋转,乒乓球不能看成质点;扇叶所受阻力与扇叶形状大小有关,扇叶不能看成质点,选A。


答案A


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


解析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。


答案BD


3.在下列情形中,可以将研究对象看成质点的是( )


A.地面上放一只木箱,在上面的箱角处用水平力推它,研究它是先滑动还是先翻转


B.田径比赛的110米栏决赛中,研究运动员的跨栏动作


C.研究“嫦娥三号”卫星绕月球飞行的轨迹


D.研究“嫦娥三号”在轨道上飞行的姿态


解析当研究木箱是先滑动还是先翻转时,其大小、形状不能忽略,所以木箱不能看成质点;在研究运动员的跨栏动作时,不能忽略其肢体的动作,所以运动员不能看成质点;研究“嫦娥三号”绕月球飞行的轨迹时,其大小、形状均可忽略,“嫦娥三号”可看成质点,但研究它的飞行姿态时,“嫦娥三号”就不能看成质点,选项C正确。


答案C


4.从高为1 m处以某一初速度竖直向下抛出一个篮球,篮球与地面相碰后弹起,上升到高为2 m处被接住,则篮球在运动过程中( )


A.位移为1 m,方向竖直向上;路程为3 m


B.位移为3 m,方向竖直向上;路程为3 m


C.位移为1 m,方向竖直向下;路程为1 m


D.位移为3 m,方向竖直向下;路程为1 m


解析由题意作出篮球运动轨迹图,如图所示,位移的大小即篮球初、末位置高度差,为1 m,因末位置在初位置上方,故位移方向竖直向上,路程指物体运动轨迹的长度,即篮球运动路程为3 m,选项A正确。





答案A


5.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 mB.500 m 0


C.500 m 314 mD.614 m 500 m


解析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500 m,路程表示线段AB和弧 BC的长度之和,故为614 m,所以D正确。


答案D


6.400 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


解析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。


答案B


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,则:


(1)这人步行的总路程和位移的大小各是多少?


(2)要比较确切地表示此人的位置变化,应该用位移还是路程?


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





他走过的路程为30 m+40 m+60 m=130 m。


(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


能力提升


1.(多选)2018年8月19日,在雅加达亚运会女子200米仰泳决赛中,中国选手柳雅欣发挥出色,以2分07秒65的成绩夺冠(国际标准游泳池长50米)。下列说法正确的是( )


A.在研究柳雅欣的技术动作时,可以把柳雅欣看成质点


B.柳雅欣200米自由泳的路程为200 m


C.柳雅欣200米自由泳的位移为200 m


D.“2分07秒65”指的是时间间隔


解析质点是理想化的物理模型,物体的大小、形状对所研究的问题没有影响或影响很小时,物体才可以看成质点,所以研究柳雅欣的技术动作时,柳雅欣的形状不能忽略,即柳雅欣不能看成质点,故A错误;200米游泳比赛是从起点出发,经过四个50 m,到达起点(即终点),路程为200 m,位移是0,选项B正确,C错误;时间间隔指一段时间,对应一过程,柳雅欣游泳200米,是一过程,故2分07秒65为时间间隔,故D正确。


答案BD


2.若规定向东方向为位移正方向,现有一个皮球停在坐标原点处,轻轻踢它一脚,使它向东做直线运动,经过5 m时与墙相碰后又向西做直线运动,经过了7 m停下,则上述过程皮球通过的路程和位移分别是( )


A.12 m,2 mB.12 m,-2 m


C.-2 m,-2 mD.2 m,2 m


解析路程为(5+7) m=12 m,位移为[5+(-7)] m=-2 m,负号说明方向向西,B正确。


答案B


3.





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.πRB.2R


C.2πRD.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s==R,因此选项D正确,其他选项均错误。





答案D


4.(多选)下图为一物体沿直线运动的s-t图像,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


解析由题图可知,物体出发时距原点10 m,选项A错误;前2 s内,由10 m运动到30 m,位移s=20 m,选项B错误;2~3 s内物体的位移始终等于30 m,即物体静止不动,选项C正确;3~5 s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。


答案CD


5.(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


解析由题图可知,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。


答案CD


6.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?


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=BCcs 60°=100× m=50 m


CD=BCsin 60°=100× m=50 m


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


(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