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.(多选)关于质点的位移和路程,下列说法中不正确的是( ACD )
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:质点的位移是从初位置指向末位置的有向线段,是矢量,方向是从初位置指向末位置,但质点运动的方向是任意的,故A符合题意;路程为标量,是物体运动轨迹的长度,只有做单向直线运动时,路程等于位移的大小,其他情况位移大小小于路程,故B不符合题意,C,D符合题意.
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处,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.(多选)如图所示是一辆汽车做直线运动的xt图像.对相应的线段所表示的运动,下列说法正确的是( ACD )
A.AB段表示静止
B.BC段发生的位移大于CD段发生的位移
C.CD段运动方向和BC段运动方向相反
D.CD段的运动时间等于BC段的运动时间
解析:分析题图可知,AB段一直在x=4 m的位置,表示汽车静止;BC段表示1~3 s汽车向正方向运动,发生的位移为8 m,CD段表示3~5 s汽车向负方向运动,发生的位移为-12 m,比较位移的大小仅需比较绝对值.故选项A,C,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.
9.一位电脑动画爱好者设计了一个“猫捉老鼠”的动画,如图所示,在一个边长为a的大正方体木箱外侧的一个顶点G上,老鼠从猫的爪间逃出,沿着木箱的棱边奔向洞口,洞口在木箱的另一顶点A处,若老鼠不重复地跑过任意一条棱边,且不再回到G点,聪明的猫选择了一条最短的路线奔向洞口(设猫和老鼠同时从G点出发),结果猫在洞口A再次捉到了老鼠.则
(1)老鼠的位移大小及最短路程是多少?
(2)猫的位移大小和路程是多少?
解析:(1)由几何关系可知,老鼠从顶点G出发,走过的最短路程为3a