内容正文:
课时作业(二) 时间 位移
(建议用时:40分钟)
(见学生用书P123)
[基础题组练]
题组一 时间间隔和时刻
1.如图所示,北京时间2023年10月26日19时34分,神舟十七号航天员乘组与神舟十六号航天员乘组胜利会师.此后六名航天员共同在空间站工作生活4天,完成各项既定工作.下列说法正确的是( )
A.题中“4天”是时刻
B.题中“10月26日19时34分”是时间间隔
C.研究空间站绕地球运动一圈的时间,空间站可看成质点
D.航天员合影时,以空间站为参考系,航天员是运动的
答案 C
解析 题中“4天”是时间间隔,“10月26日19时34分”是时刻,选项A、B错误;研究空间站绕地球运动一圈的时间,空间站的大小可忽略,空间站可看成质点,选项C正确;航天员合影时,以空间站为参考系,航天员是静止的,选项D错误.
2.下列关于民间俗语中所说的时间,理解正确的是( )
A.用“做一天和尚,撞一天钟”表示做事得过且过,“一天”指时间间隔
B.用“三分钟热度”形容做事没有持久性,“三分钟”指时刻
C.用“冰冻三尺非一日之寒”形容做事情不能一蹴而就,“一日”指时刻
D.用“宁停三分,不抢一秒”进行交通安全教育,“三分”和“一秒”均指时刻
答案 A
解析 “一天”表示一个过程,是持续的时间,为时间间隔,选项A正确;“三分钟”表示持续的时间,为时间间隔,选项B错误;“一日”表示寒冷持续的过程,是持续的时间,为时间间隔,选项C错误;“三分”对应一个过程,“一秒”对应一个过程,均是持续的时间,均为时间间隔,选项D错误.
题组二 位移和路程
3.若规定向东方向为位移的正方向,今有一个皮球停在水平面上某处,轻轻踢它一脚,使它向东做直线运动,经5 m时与墙相碰后又向西做直线运动,经7 m后停下.上述过程中皮球通过的路程和位移分别是( )
A.12 m,2 m B.12 m,-2 m
C.-2 m,2 m D.2 m,2 m
答案 B
解析 如图所示,设皮球开始时停在A点,与墙壁碰撞反弹后最终停在B点,则皮球通过的路程为5 m+7 m=12 m;位移为从A到B的有向线段,长度为2 m,方向向西,故位移为-2 m,选项B正确.
4.如图所示,“天舟二号”货运飞船与“天和号”空间站在交会对接之前,分别沿半径为r、R的圆形轨道运动.某时刻“天舟二号”货运飞船和“天和号”空间站分别从B、A点开始运动,下列说法正确的是( )
A.空间站运行一周的位移大小为2πR
B.“天舟二号”运行周的路程为2r
C.“天舟二号”运行周的位移大小为r
D.二者各自运行一周,其路程相等
答案 C
解析 空间站运行一周的位移为0,选项A错误;“天舟二号”运行周的路程为πr,选项B错误;“天舟二号”运行周的位移大小为r,选项C正确;“天舟二号”和空间站各自运行一周,其路程分别为2πr和2πR,路程不相等,选项D错误.
5.如图所示,在距离地面1.8 m高的位置竖直向上抛出一枚网球,观察到网球上升3.2 m后回落,最后落回地面.空气阻力忽略不计,规定竖直向上为正方向.以抛出点为坐标原点建立一维坐标系,下列说法正确的是( )
A.最高点的位置坐标为3.2 m,落地点的位置坐标为1.8 m
B.网球从抛出点到最高点的位移为5.0 m
C.网球从抛出点到落地点的位移为-1.8 m
D.网球从最高点到落地点的位移为5.0 m
答案 C
解析 以抛出点为坐标原点建立一维坐标系,规定方向竖直向上为正方向,从高出地面1.8 m的位置开始抛出网球,所以落地点的坐标为-1.8 m,网球上升3.2 m后回落,则最高点的坐标为3.2 m,则上升过程的位移为3.2 m,选项A、B错误;落地点的坐标为-1.8 m,网球从抛出点到落地点的位移为-1.8 m,选项C正确;网球从最高点到落地点的位移为-5.0 m,选项D错误.
题组三 对位移—时间图像的理解
6.一辆汽车在教练场上沿着平直道路行驶,在t=0到t=40 s的时间内的x-t图像如图所示,则这40 s内汽车( )
A.在前10 s内向负方向运动
B.在10~20 s内没有行驶
C.离出发点最远距离为750 m
D.在20~40 s内驶离出发点
答案 B
解析 由题图可知,0~10 s内汽车的位移逐渐增大,向正方向运动,选项A错误;在10~20 s内汽车停在x=30 m处,汽车没有行驶,选项B正确;汽车在20~40 s内向出发点行驶,离出发点最远距离为30 m,选项C、D错误.
7.沿同一直线运动的A、B两物体,相对同一参考系的x-t图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.前5 s内,A、B的位移均为10 m
B.两物体由同一位置开始运动,物体A比B迟3 s才开始运动
C.在前5 s内两物体的位移相同,5 s末A、B相遇
D.从第3 s末开始,两物体的运动方向相同
答案 D
解析 5 s末A、B到达同一位置,两者相遇,在前5 s内,A通过的位移为10 m,B通过的位移为5 m,选项A、C错误;A从原点出发,而B从正方向上距原点5 m处出发,A在B运动3 s后开始运动,选项B错误;从题图中可知,前3 s内,A静止,从第3 s末开始,两物体的位移越来越大,且均为正值,故两物体均沿正方向运动,运动方向相同,选项D正确.
题组四 打点计时器的工作原理及使用
8.打点计时器是用来分析物体运动情况的常用仪器.在使用打点计时器来分析物体运动情况的实验中,有如下基本步骤:
A.把打点计时器固定在桌子上
B.安装纸带
C.松开纸带让物体带着纸带运动
D.接通低压交流电源
E.取下纸带
F.断开开关
这些步骤正确的排列顺序为 .
解析 在使用打点计时器分析物体运动情况的实验中,其步骤依次为:固定打点计时器,安装纸带,通电后松开纸带让物体带着纸带运动,然后断电取下纸带,故正确的排序为A、B、D、C、F、E.
答案 ABDCFE
9.如图所示是一条打上点的纸带,则O到E点之间的距离= cm,tOE= s;E点到G点之间的距离= cm,tEG= s.(电源频率为50 Hz)
解析 由题图可知OE=4.82 cm,OG=9.40 cm,则EG=OG-OE=4.58 cm;由题图可以看出,O、E之间还有A、B、C、D四个点,则tOE=5×0.02 s=0.1 s,E、G之间只有一个F点,则tEG=2×0.02 s=0.04 s.
答案 4.82 0.1 4.58 0.04
[能力提升练]
10.科研人员开发出一种纳米(nm)探针,这种新型纳米探针由一个光致发光纳米晶体和吖啶衍生物分子组成,可以精准地向病变组织递送药物,有效治疗心血管疾病、癌症等疾病.若纳米探针沿着边长为200 nm的正六边形晶格从A到B再到C(如图所示),则它通过路程和位移大小为( )
A.400 nm200 nm
B.200 nm400 nm
C.400 nm200 nm
D.200 nm100 nm
答案 A
解析 根据路程的定义可知,从A到B再到C的路程为s=AB+BC=200 nm+200 nm=400 nm,根据位移的定义可知,从A到B再到C位移大小为x=AC=2ABsin 60°=200 nm,选项B、C、D错误,A正确.
11.如图所示,半径为R的地球仪上,P点为赤道与0°经线的交点,Q点为赤道与东经90°经线的交点.一只蚂蚁从P点沿0°经线向北爬行到北极点,然后又沿东经90°经线向南爬行到Q点,则蚂蚁从P点运动到Q点的整个过程中的路程和位移大小分别为( )
A.路程为2πR,位移大小为2R
B.路程为πR,位移大小为R
C.路程为πR,位移大小为R
D.路程为2πR,位移大小为R
答案 C
解析 从P点沿0°经线向北爬行到北极点,路程为s1=×2πR=πR,然后又沿东经90°经线向南爬行到Q点,路程为s2=×2πR=πR,整个过程中的路程为s=s1+s2=πR,从P点运动到Q点的整个过程位移大小等于P、Q两点间距离,由几何关系知x=R,选项C正确.
12.为了推行绿色出行,小明选择骑车外出,物理知识学习让小明对车轮位移计算产生了兴趣.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,当气门芯由车轮的正上方第一次运动到车轮的正下方时,气门芯位移的大小为( )
A.πR B. R
C.2πR D.2R
答案 B
解析 气门芯的位移l===R,选项B正确.
13.一辆汽车在教练场上沿平直道路行驶,以x表示它相对于出发点的位移.图中近似描写了汽车在0时刻到50 s这段时间的x-t图像.通过分析回答下列问题.
(1)汽车最远位置距离出发点多少米?
(2)汽车在哪段时间没有行驶?
(3)汽车在哪段时间驶离出发点,在哪段时间驶向出发点?
(4)汽车在30~40 s内和40~50 s内位移的关系.
解析 (1)汽车最远位置距离出发点30 m.
(2)汽车在10~20 s内没有行驶.
(3)0~10 s驶离出发点;40~50 s驶离出发点;20~40 s驶向出发点.
(4)两段时间内汽车位移大小相等,方向相同.
答案 见解析
学科网(北京)股份有限公司
$$