内容正文:
第二节 位置 位移
课时作业
1.下列物理量属于矢量的是( C )
A.路程 B.体积 C.位移 D.质量
解析:物理量按有无方向分为矢量和标量,标量是只有大小没有方向的物理量,路程、体积和质量都是没有方向的,都是标量,故A,B,D错误;矢量是既有大小又有方向的物理量,位移既有大小又有方向,是矢量,故C正确.
2.据2019年12月召开的第二届“浙江国际智慧交通产业博览会·未来交通大会”的消息,我国的高速磁浮列车研究取得了突破性进展.如果该列车投入运营,从杭州到上海的200 km车程仅需20 min.其中的“200 km”“20 min”分别属于( B )
A.路程、时刻
B.路程、时间间隔
C.位移、时刻
D.位移、时间间隔
解析:200 km是运动的轨迹的长度,为路程,20 min是列车运动的时间间隔,故A,C,D错误,B正确.
3.如图所示,在距墙1 m的A点,小球以某一速度冲向与墙壁固定的弹簧,将弹簧压缩到最短时到达距墙0.2 m的B点,然后又被弹回至距墙1.5 m的C点静止,则从A点到C点的过程中,小球的位移大小和路程分别是( D )
A.0.5 m、1.3 m
B.0.8 m、1.3 m
C.0.8 m、1.5 m
D.0.5 m、2.1 m
解析:位移的大小等于初、末位置的距离,可知位移的大小等于A、C的距离,即s=1.5 m-1 m=0.5 m;路程等于运动轨迹的长度,可知s路=1 m+1.5 m-2×0.2 m=2.1 m,故D正确,A,B,C错误.
4.国庆盛典上,游行的队伍和彩车依次从天安门前经过(如图),以北京长安街为坐标轴x,向西为正方向,以天安门中心所对的长安街中心为坐标原点O,建立一维坐标系,一辆彩车最初在原点以东3 km处,一段时间后行驶到原点以西2 km处.这辆彩车最初位置和最终位置分别是( B )
A.3 km 2 km
B.-3 km 2 km
C.3 km -2 km
D.-3 km -2 km
解析:坐标轴的正方向向西,则位置在原点以西为正,在原点以东为负,彩车最初在原点以东且距原点3 km外,所以最初位置是-3 km,同理最终位置是2 km,故B正确.
5.质点运动的位移s与时间t的关系如图所示,其中运动方向发生变化的是( C )
解析:A项中质点位移由负值变到0,一直向一个方向运动,故A运动方向没有发生变化;B项中质点位移由正值变到0再变到负值,一直向一个方向运动,故B运动方向没有发生变化;C项中质点位移由0增大再减小到0,故运动方向发生变化,故C项正确;D项中质点位移先由0增大后不变,故质点先朝一个方向运动后静止,故D运动方向没有发生变化.
6.(多选)如图所示是做直线运动的甲、乙两物体的st变化图像,下列说法中正确的是( CD )
A.两物体都是从坐标原点出发的
B.两物体是同时出发的
C.当t=t2时,两物体相遇
D.当t=t3时,两物体相距s1
解析:甲在零时刻从坐标为s1的位置出发,乙在t1时刻从坐标原点出发,故A,B错误;当t=t2时,两物体到达同一位置而相遇,故C正确;当t=t3时,甲位于s=0处,乙运动至s=s1处,所以此时两物体相距s1,故D正确.
7.某一质点做直线运动的位移s和时间t的关系图像如图所示,那么该质点在3 s内通过的路程和位移的大小分别为( D )
A.6 m和1 m
B.5 m和1 m
C.5 m和5 m
D.1 m和1 m
解析:由位移s和时间t的关系图像可知,0~1 s内,质点静止在s1=
3 m处,1~2 s内质点沿反方向运动,且t=2 s时,质点运动至s2=2 m处,并且最后1 s静止在该处,所以,整个过程中质点运动的路程和位移的大小相同,均为1 m,选项D正确.
8.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( D )
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s=
=R,选项D正确.
9.一个人晨练,按如图所示走半径为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ABCOADC行进,则当他走到D点时,求他的路程和位移的大小分别为多少?位移的方向如何?
解析:从A点出发沿曲线ABCOADC行进,当他走到D点时,路程s路=
πR+2π·+·R=2.5πR,
位移大小s==R,方向南偏东45°.
答案:他的路程:2.5πR 位移的大小:R,位移方向:南偏东45°
10.如图所示为一物体沿直线运动的位移—时间图像,根据图像,求:
(1)第2 s内的位移;
(2)第3 s内的位移;