内容正文:
2 位置 位移
课时作业·巩固提升
1.(多选)关于矢量和标量,下列说法中正确的是( AD )
A.矢量是既有大小又有方向的物理量
B.标量是既有大小又有方向的物理量
C.位移、时间是矢量
D.路程、质量是标量
解析:由矢量和标量的定义可知,选项A正确,B错误。质量、时间和路程都只有大小,没有方向,是标量;位移既有大小又有方向,是矢量,故选项C错误,D正确。
2.一个小球从距离地面4 m高处落下,被地面弹回,在距离地面1 m高处被接住。坐标原点选在抛出点下方2 m处,向下为坐标轴的正方向,则小球抛出点、接住点的位置和该过程的位移分别是( B )
A.2 m,-1 m,-3 m
B.-2 m,1 m,3 m
C.4 m,1 m,-3 m
D.-4 m,-1 m,3 m
解析:小球的运动过程可用如图表示,抛出点的坐标为 -2 m,接住点的坐标为1 m,位移大小为3 m,方向沿坐标轴正方向,选项A、C、D错误,B正确。
3.关于质点的位移和路程,下列说法正确的是( B )
A.位移是矢量,位移的方向即质点运动的方向
B.位移的大小不会比路程大
C.路程是标量,即位移的大小
D.当质点做直线运动时,路程等于位移的大小
解析:质点的运动方向是指某一时刻的速度方向,位移的方向是由初位置指向末位置。只有在单向直线运动中,路程才等于位移大小。
4.在标准赛道上,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( B )
A.这样做的目的是使参加比赛的同学位移大小相同
B.这样做的目的是使参加比赛的同学路程相同
C.这样做的目的是使参加比赛的同学所用时间相同
D.这样做其实是不公平的,明显对外侧跑道的同学有利
解析:因为跑道圆弧部分外圈半径大于里圈,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相同,B正确。
5.(多选)关于坐标系,下列说法正确的是( ABD )
A.建立坐标系是为了定量描述物体的位置和位置变化
B.坐标系与参考系都是为了研究物体的运动而引入的
C.物体做直线运动时必须建立平面直角坐标系
D.物体在平面内做曲线运动,需要用平面直角坐标系确定其位置
解析:建立坐标系是为了定量描述物体的位置和位置的变化,故选项A正确;坐标系与参考系都是为了研究物体的运动而引入的,选项B正确;物体做直线运动时,可建立直线坐标系,选项C错误;物体在平面内做曲线运动,为研究方便,需要用平面直角坐标系确定其位置,选项D正确。
6.(多选)如图所示为甲、乙两物体相对于同一参考系的xt图像。下列说法正确的是( ABD )
A.甲、乙两物体的出发点相距x0
B.甲物体比乙物体早出发的时间为t1
C.甲、乙两物体同向运动
D.甲、乙两物体在t2时刻相遇
解析:甲物体在t=0时刻出发,其运动方向与规定的正方向相反,出发点距原点的距离为x0;乙物体在t=t1时刻从原点出发,其运动方向沿规定的正方向,两物体运动方向相反,故A、B正确,C错误;甲、乙两物体在t2时刻处于同一位置,即相遇,故D正确。
7.质点运动的位移x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,质点位移由负值变到0,一直向一个方向运动,故A项错误;B项,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项错误;C项,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,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错误。
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x=
=R,选项D正确。
9.如图所示,物体沿两个半径为R的圆弧由A运动到C,则它的位移和路程分别为( C )
A.R,方向由A指向C;R
B.R,方向由A指向C;R
C.R,方向由A指向C;R
D.R,方向由C指向A;R
解析:物体的位移大小为线段AC的长度,根据几何关系可知xAC=
=R,方向由A指向C;路程为一个半圆周长和一个四分之三圆周长之和,即s=+×2πR=πR,故A、B、D 错误,C正确。
10.如图所示,一根长0.8 m的直杆竖直放置,今有一内径略大于杆直径的环,从杆的顶点A向下滑动,B点在O上方0.2 m处,规定向下为正方向。
(1)取杆的下端O为坐标原点,开始时环的位置是多少?从A到B的过程中,位置变化了多少?
(2)取A端为坐标原点,开始时环的位置是多少?环从A到B的过程中位置变化了多少?
(3)由(1)(2)可以看出,坐标原点