1.2 时间 位移 课时跟练-2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册
2025-08-21
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内容正文:
2025-2026学年度人教版必修一第一章运动的描述第二节时间位移课时跟练(原卷版)
一、填空题
1.坐标系:为了定量地描述物体的位置,需要在参考系上建立适当的坐标系。
坐标系构成要素: 、 、 。
2.路程:物体 的长度。
3.位移
(1)定义:由从 指向 的 线段。
(2)物理意义:描述物体(质点) 的物理量。
(3)大小:初、末位置间线段的长度。
(4)方向: 指向 。
4.矢量:在物理学中,像位移这样的物理量叫作矢量,它 。
标量:在物理学中,像温度、路程这样的物理量叫作标量,它们只有 ,没有 。
5.一辆小车沿一条直线运动,车上放着盛水的滴漏,滴漏距离地面很近,每隔2.0s滴一滴水,水在车行驶的路面上留下水滴的痕迹如图所示,用刻度尺测量各水滴间的距离,如图所示,其零刻度线与O点对齐,若从滴下水滴O开始计时,则当滴下水滴G时,小车运动的时间为 s,从滴下水滴O到滴下水滴E,小车行驶的位移大小为 m。
6.如图所示,一边长为20cm的实心立方体木块,一只蚂蚁沿木块表面从A点爬到G点。则蚂蚁的位移大小为 cm;蚂蚁的爬行轨迹有若干种可能性,其中最短路程 cm。
7.如图所示,在距离地面1.8m高的位置竖直向上抛出一个网球,观测到网球上升3.2m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,从抛出点到最高点的位移是 m;从抛出到落地,网球的位移是 m,网球的路程是 m。
8.质点由南向北运动,从A点出发到达C点再返回B点后静止。如图,若AC=100m,BC=30m,以B点为原点,向北为正方向建立直线坐标系,则出发点的位置为 m,B点的位置为 m,A到B点的位置变化为 m,方向 。C点到B点位置变化为 m,方向 。
9.如图所示,一辆汽车在一条平直的马路上行驶,t=0时,汽车在十字路口中心左侧20m处;过了2s,汽车正好到达十字路口的中心;再过3s,汽车行驶到了十字路口中心右侧30m处。如果把这条马路抽象为一条坐标轴(x轴),十字路口中心定为坐标轴的原点,向右为x轴的正方向。
(1)试将汽车在三个观测时刻的位置坐标填入下表:
观测时刻
t=0
过2s
再过3s
位置坐标
x1=
x2=
x3=
(2)说出前2s内后3s内汽车的位移分别为多少 、 ?这5s内的位移又是多少 ?
二、单选题
10.2024年8月1日,潘展乐在长50m的标准泳池中以46秒40的成绩获得巴黎奥运会男子100米自由泳冠军,为中国游泳首夺该项目奥运会金牌,并打破世界纪录,则( )
A.研究潘展乐的技术动作时可以将他看成质点
B.“46秒40”指的是时间间隔
C.在游泳过程中,以泳池里的水为参考系,潘展乐是静止的
D.潘展乐在此次比赛中的位移为100m
11.中国高铁是中国呈现给世界的一张靓丽的“名片”。在南京旅游的小帅决定乘高铁回上海,于是查到了如图所示的列车时刻表。他起初觉得G139次列车蛮好的,18∶21出发,历时刚好一个半小时到达上海虹桥。但考虑到去南京南车站时间有点紧,遂选择了G141次列车。关于G141次列车的相关信息,下列说法正确的是( )
G139
过南京南
终上海虹桥
18:21
19:51
01:30
当日到达
G215
过南京南
终上海虹桥
18:31
20:02
01:31
当日到达
G575
过南京南
终上海虹桥
18:34
20:08
01:34
当日到达
G141
过南京南
终上海虹桥
18:41
20:13
01:32
当日到达
A.“18:41”指时间间隔 B.“20:13”指时间间隔
C.“01:32”指时间间隔 D.“01:32”指时刻
12.如图,在某海域内两艘船正在同一方向匀速行驶,某段时间内,A船突然以恒定加速度做匀变速直线运动,B船则保持匀速直线运动。则该段时间内( )
A.以A船为参考系,B船做匀速直线运动
B.以B船为参考系,A做匀变速直线运动
C.描述两船在海面上的位置仅需要一维坐标系
D.研究船在海面航行轨迹时,船不可视为质点
13.如图所示,一只小鸟停在一根电线杆上点,现从点飞到另一根电线杆上点。对此过程,下列说法正确的是( )
A.研究小鸟飞行姿态时可将其视为质点 B.只要小鸟沿直线飞行,时间一定最短
C.无论小鸟怎么飞,小鸟的位移都相同 D.沿直线飞行,小鸟做匀速直线运动
14.2024年9月25日8时44分,中国人民解放军火箭军向太平洋相关公海海域,成功发射1发携载训练模拟弹头的洲际弹道导弹,准确落入预定海域。该导弹射程约12000千米。以下说法正确的是( )
A.射程12000千米指的是导弹的位移大小
B.研究弹头分离过程时,可以将导弹看成质点
C.8时44分指的是导弹在空中飞行的时间
D.研究弹头在空中的运动轨迹时,弹头可以看成质点
15.独轮小推车是古代运输粮食等物品的重要工具,如图所示,车轮外半径为R,车轮沿直线无滑动地滚动。当轮上最高处的一个点,第一次运动到与地面接触时,该点位移大小为( )
A.πR B.2R C.2πR D.
三、多选题
16.如图为400 m的标准跑道,直道部分AB、CD的长度均为100m,弯道部分BC、DA是半圆弧,其长度也为100 m,P点为半圆弧BC中点。B点为 200m 赛跑的起点,经C点到终点D,下列说法正确的是( )
A.运动员由B点运动到D点的位移大小为200m
B.运动员由B点运动到D点的路程为200m
C.运动员由C到D的直线运动阶段,位移就是路程
D.由P到D的路程为150m
17.如图所示为棱长为L的立方体,两只老鼠(视为质点)同时从a点出发沿立方体的表面运动,老鼠甲沿棱由a经b、b'到c',老鼠乙选择了最短的路径到c',结果两只老鼠同时到达c'。则甲、乙两老鼠在整个运动过程中,下列说法正确的是( )
A.老鼠甲和老鼠乙的位移大小之比为3:
B.老鼠甲和老鼠乙的位移大小之比为1:1
C.老鼠甲和老鼠乙的路程之比为3:
D.老鼠甲和老鼠乙的路程之比为1:1
18.2022年9月2日0时33分,经过约6小时的出舱活动,神舟十四号航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲密切协同,完成出舱活动期间全部既定任务,陈冬、刘洋已安全返回天问实验舱,出舱活动取得圆满成功。下列与上述出舱任务相关的情景描述正确的是( )
A.文中2022年9月2日0时33分是指时间
B.以天问实验舱为参考系,神舟十四号飞船是静止的
C.图中,研究宇航员在舱外的活动姿态时,宇航员可以视为质点
D.研究神舟十四号飞船绕地球运行的周期时,飞船可以视为质点
四、解答题
19.如图所示,一辆汽车沿着马路由A地出发经B、C两地到达D地。D地与A、C两地恰好在一条直线上,汽车行驶的路程是多少?位移又是多少?方向如何?(sin53°=0.8,cos53°=0.6)
20.如图所示,今有一底面直径和高都为的圆柱形纸筒(上下底面开口),在下底部边沿A点有一只小蚂蚁,小蚂蚁最终爬到上部边沿处的B点,试求:
(1)小蚂蚁爬行的最短路程;
(2)整个过程中的位移。
试卷第1页,共3页
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2025-2026学年度人教版必修一第一章运动的描述第二节时间位移课时跟练(解析版)
一、填空题
1.坐标系:为了定量地描述物体的位置,需要在参考系上建立适当的坐标系。
坐标系构成要素: 、 、 。
2.路程:物体 的长度。
3.位移
(1)定义:由从 指向 的 线段。
(2)物理意义:描述物体(质点) 的物理量。
(3)大小:初、末位置间线段的长度。
(4)方向: 指向 。
4.矢量:在物理学中,像位移这样的物理量叫作矢量,它 。
标量:在物理学中,像温度、路程这样的物理量叫作标量,它们只有 ,没有 。
【答案】1. 原点 正方向 单位长度 2.运动轨迹 3. 初位置 末位置 有向 位置变化 初位置 末位置 4. 既有大小又有方向 大小 方向
【知识点】坐标系、标量与矢量、位移的定义、路程与位移
【解析】1.[1][2][3]坐标系构成要素为原点、正方向、单位长度。
2.路程是指物体运动轨迹的长度。
3.(1)[1][2][3]位移是由从初位置指向末位置的有向线段。
(2)[4]物理意义是描述物体(质点)位置变化的物理量。
(4)[5][6]方向是从初位置指向末位置。
4.[1]在物理学中,像位移这样的物理量叫作矢量,它既有大小又有方向。
[2][3]像温度、路程这样的物理量叫作标量,它们只有大小,没有方向。
5.一辆小车沿一条直线运动,车上放着盛水的滴漏,滴漏距离地面很近,每隔2.0s滴一滴水,水在车行驶的路面上留下水滴的痕迹如图所示,用刻度尺测量各水滴间的距离,如图所示,其零刻度线与O点对齐,若从滴下水滴O开始计时,则当滴下水滴G时,小车运动的时间为 s,从滴下水滴O到滴下水滴E,小车行驶的位移大小为 m。
【答案】 14.0 16.0
【知识点】位移的定义、路程与位移
【详解】[1]从滴下水滴O到滴下水滴G共经历7个时间间隔,间隔的时间为2.0s,则当滴下水滴G时,小车运动的时间为14.0s;
[2]由题图可知,从滴下水滴O到滴下水滴E,小车行驶的位移大小为16.0m。
6.如图所示,一边长为20cm的实心立方体木块,一只蚂蚁沿木块表面从A点爬到G点。则蚂蚁的位移大小为 cm;蚂蚁的爬行轨迹有若干种可能性,其中最短路程 cm。
【答案】
【知识点】路程和位移的计算
【详解】[1]蚂蚁沿木块表面从A点爬到G点的位移大小为
[2]最短路程
7.如图所示,在距离地面1.8m高的位置竖直向上抛出一个网球,观测到网球上升3.2m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,从抛出点到最高点的位移是 m;从抛出到落地,网球的位移是 m,网球的路程是 m。
【答案】 3.2 8.2
【知识点】路程和位移的计算
【详解】[1]以抛出点为坐标原点,方向竖直向上为正方向,网球上升3.2m后回落,则从抛出点到最高点的位移是3.2m;
[2]以抛出点为坐标原点建立坐标系,落地点的坐标为,网球从抛出点到落地点的位移为;
[3]路程是实际运动轨迹的长度,则网球的路程为
8.质点由南向北运动,从A点出发到达C点再返回B点后静止。如图,若AC=100m,BC=30m,以B点为原点,向北为正方向建立直线坐标系,则出发点的位置为 m,B点的位置为 m,A到B点的位置变化为 m,方向 。C点到B点位置变化为 m,方向 。
【答案】 x=-70 x=0 70 向北 -30 向南
【知识点】坐标系
【详解】[1][2][3][4]出发点的位置为x=-70m,B点的位置为x=0 m,A到B点的位置变化为70m,方向向北。
[5][6]C点到B点位置变化为-30 m,方向向南。
9.如图所示,一辆汽车在一条平直的马路上行驶,t=0时,汽车在十字路口中心左侧20m处;过了2s,汽车正好到达十字路口的中心;再过3s,汽车行驶到了十字路口中心右侧30m处。如果把这条马路抽象为一条坐标轴(x轴),十字路口中心定为坐标轴的原点,向右为x轴的正方向。
(1)试将汽车在三个观测时刻的位置坐标填入下表:
观测时刻
t=0
过2s
再过3s
位置坐标
x1=
x2=
x3=
(2)说出前2s内后3s内汽车的位移分别为多少 、 ?这5s内的位移又是多少 ?
【答案】(1) -20m 0
(2) 20m,方向为x轴正方向 30m,方向为x轴正方向 50m,方向为x轴正方向
【知识点】路程和位移的计算
【详解】(1)[1][2][3]十字路口中心定为坐标轴的原点,向右为x轴的正方向,t=0时,汽车在十字路口中心的左侧20m处,所以t=0时,汽车的位置坐标为
过了2s,汽车正好到达十字路口的中心,所以t=2s时,汽车的位置坐标为
再过3s,汽车行驶到了十字路口中心右侧30m处,所以再过3s,汽车的位置坐标为
(2)[1][2][3]前2s内的位移
方向为x轴正方向,后3s内的位移
方向为x轴正方向,这5s内的位移
方向为x轴正方向。
二、单选题
10.2024年8月1日,潘展乐在长50m的标准泳池中以46秒40的成绩获得巴黎奥运会男子100米自由泳冠军,为中国游泳首夺该项目奥运会金牌,并打破世界纪录,则( )
A.研究潘展乐的技术动作时可以将他看成质点
B.“46秒40”指的是时间间隔
C.在游泳过程中,以泳池里的水为参考系,潘展乐是静止的
D.潘展乐在此次比赛中的位移为100m
【答案】B
【知识点】质点、时间、已知参考系判断物体运动情况、位移的定义、路程与位移
【详解】A.研究技术动作时需关注身体各部分的运动,不能忽略形状和大小,故A错误;
B.“46秒40”是完成比赛所用的总时间,属于时间间隔,故B正确;
C.潘展乐游泳时相对于池水的位置不断变化,以池水为参考系他是运动的,故C错误;
D.100米是路程,而位移为起点到终点的直线距离(比赛在50m泳池往返,位移为0),故D错误。
故选B。
11.中国高铁是中国呈现给世界的一张靓丽的“名片”。在南京旅游的小帅决定乘高铁回上海,于是查到了如图所示的列车时刻表。他起初觉得G139次列车蛮好的,18∶21出发,历时刚好一个半小时到达上海虹桥。但考虑到去南京南车站时间有点紧,遂选择了G141次列车。关于G141次列车的相关信息,下列说法正确的是( )
G139
过南京南
终上海虹桥
18:21
19:51
01:30
当日到达
G215
过南京南
终上海虹桥
18:31
20:02
01:31
当日到达
G575
过南京南
终上海虹桥
18:34
20:08
01:34
当日到达
G141
过南京南
终上海虹桥
18:41
20:13
01:32
当日到达
A.“18:41”指时间间隔 B.“20:13”指时间间隔
C.“01:32”指时间间隔 D.“01:32”指时刻
【答案】C
【知识点】时间
【详解】A.“18:41”是列车经过南京南的具体时间点,描述的是一个瞬间状态,属于时刻,故A错误;
B.“20:13”是列车到达上海虹桥的具体时间点,同样描述的是一个瞬间状态,属于时刻,故B错误;
C.“01:32”是列车从南京南到上海虹桥的行驶总时长,描述的是一个过程,属于时间间隔,故C正确;
D.“01:32”并非某一具体时间点,而是时间间隔,故D错误。
故选C。
12.如图,在某海域内两艘船正在同一方向匀速行驶,某段时间内,A船突然以恒定加速度做匀变速直线运动,B船则保持匀速直线运动。则该段时间内( )
A.以A船为参考系,B船做匀速直线运动
B.以B船为参考系,A做匀变速直线运动
C.描述两船在海面上的位置仅需要一维坐标系
D.研究船在海面航行轨迹时,船不可视为质点
【答案】B
【知识点】质点、坐标系、已知参考系判断物体运动情况
【详解】A.以A船为参考系,B船是作变速运动的,选项A错误;
B.以B为参考系,A具有加速度,所以A一定做匀变速直线运动,选项B正确;
C.描述两船在海平面上的位置需要二维坐标系,选项C错误;
D.研究船在海面航行轨迹时,其大小和形状可忽略不计,可视为质点,选项D错误。
故选B。
13.如图所示,一只小鸟停在一根电线杆上点,现从点飞到另一根电线杆上点。对此过程,下列说法正确的是( )
A.研究小鸟飞行姿态时可将其视为质点 B.只要小鸟沿直线飞行,时间一定最短
C.无论小鸟怎么飞,小鸟的位移都相同 D.沿直线飞行,小鸟做匀速直线运动
【答案】C
【知识点】质点、时间、位移的定义、路程与位移
【详解】A.研究小鸟飞行姿态时,需要研究小鸟翅膀的细节,不能将其视为质点,故A错误;
B.飞行时间不仅与路程有关,还与速度有关,故B错误;
C.位移只与初末位置有关,故C正确;
D.沿直线飞行,小鸟不一定做匀速直线运动,故D错误。
故选C。
14.2024年9月25日8时44分,中国人民解放军火箭军向太平洋相关公海海域,成功发射1发携载训练模拟弹头的洲际弹道导弹,准确落入预定海域。该导弹射程约12000千米。以下说法正确的是( )
A.射程12000千米指的是导弹的位移大小
B.研究弹头分离过程时,可以将导弹看成质点
C.8时44分指的是导弹在空中飞行的时间
D.研究弹头在空中的运动轨迹时,弹头可以看成质点
【答案】D
【知识点】质点、时间、位移的定义、路程与位移
【详解】A.导弹射程指的是导弹从发射点到命中目标的最大距离,该距离是沿地球表面的长度,不符合位移的定义,故A错误;
B.在分离过程中,弹头的形状和大小不可忽略,不可将弹头看成质点,故B错误;
C.结合题述可知,8时44分指的是导弹发射的时刻,故C错误;
D.分析弹头在空中的运动轨迹时,弹头的大小和形状可以忽略,故其可以作为质点,故D正确。
故选D。
15.独轮小推车是古代运输粮食等物品的重要工具,如图所示,车轮外半径为R,车轮沿直线无滑动地滚动。当轮上最高处的一个点,第一次运动到与地面接触时,该点位移大小为( )
A.πR B.2R C.2πR D.
【答案】D
【知识点】路程和位移的计算
【详解】当气门芯由轮子的正上方第一次运动到轮子正下方时轮子向前运动半个周长,气门芯在水平方向上移动的距离为,在竖直方向上移动的距离为,由勾股定理可知,气门芯位移的大小为
故选D。
三、多选题
16.如图为400 m的标准跑道,直道部分AB、CD的长度均为100m,弯道部分BC、DA是半圆弧,其长度也为100 m,P点为半圆弧BC中点。B点为 200m 赛跑的起点,经C点到终点D,下列说法正确的是( )
A.运动员由B点运动到D点的位移大小为200m
B.运动员由B点运动到D点的路程为200m
C.运动员由C到D的直线运动阶段,位移就是路程
D.由P到D的路程为150m
【答案】BD
【知识点】路程和位移的计算
【详解】A.运动员由B点运动到D点的位移大小为
故A错误;
B.运动员由B点运动到D点的路程为B到C的长度100m与C到D的长度100m之和,则路程为200m,故B正确;
C.运动员由C到D的直线运动阶段,位移的大小就是路程,故C错误;
D.由P到D的路程为
故D正确。
故选BD。
17.如图所示为棱长为L的立方体,两只老鼠(视为质点)同时从a点出发沿立方体的表面运动,老鼠甲沿棱由a经b、b'到c',老鼠乙选择了最短的路径到c',结果两只老鼠同时到达c'。则甲、乙两老鼠在整个运动过程中,下列说法正确的是( )
A.老鼠甲和老鼠乙的位移大小之比为3:
B.老鼠甲和老鼠乙的位移大小之比为1:1
C.老鼠甲和老鼠乙的路程之比为3:
D.老鼠甲和老鼠乙的路程之比为1:1
【答案】BC
【知识点】路程和位移的计算
【详解】AB.由题意可知,两只老鼠的位移相同,则位移大小之比为1:1,故A错误,B正确;
CD.老鼠甲的路程为
s甲=3L
老鼠乙的路程为
则老鼠甲和老鼠乙的路程之比为,故C正确,D错误。
故选BC。
18.2022年9月2日0时33分,经过约6小时的出舱活动,神舟十四号航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲密切协同,完成出舱活动期间全部既定任务,陈冬、刘洋已安全返回天问实验舱,出舱活动取得圆满成功。下列与上述出舱任务相关的情景描述正确的是( )
A.文中2022年9月2日0时33分是指时间
B.以天问实验舱为参考系,神舟十四号飞船是静止的
C.图中,研究宇航员在舱外的活动姿态时,宇航员可以视为质点
D.研究神舟十四号飞船绕地球运行的周期时,飞船可以视为质点
【答案】BD
【知识点】质点、时间、已知参考系判断物体运动情况
【详解】A.文中2022年9月2日0时33分是指时刻,故A错误;
B.以天问实验舱为参考系,神舟十四号飞船是静止的,故B正确;
C.研究宇航员在舱外的活动姿态时,宇航员不可以视为质点,故C错误;
D.研究神舟十四号飞船绕地球运行的周期时,飞船可以视为质点,故D正确。
故选BD。
四、解答题
19.如图所示,一辆汽车沿着马路由A地出发经B、C两地到达D地。D地与A、C两地恰好在一条直线上,汽车行驶的路程是多少?位移又是多少?方向如何?(sin53°=0.8,cos53°=0.6)
【答案】2200m;1800m;北偏东53°或东偏北37°
【知识点】路程和位移的计算
【详解】路程
s=600m+800m+800m=2200m
位移大小
x=m+800m=1800m
方向:设位移与正北方向的夹角为θ
tanθ=
θ=53°
故位移方向为北偏东53°或东偏北37°。
20.如图所示,今有一底面直径和高都为的圆柱形纸筒(上下底面开口),在下底部边沿A点有一只小蚂蚁,小蚂蚁最终爬到上部边沿处的B点,试求:
(1)小蚂蚁爬行的最短路程;
(2)整个过程中的位移。
【答案】(1)
(2),方向由A指向B
【知识点】位移的定义、路程与位移
【详解】(1)两点之间线段最短,为了找到在圆柱形纸筒的表面上A、B两点之间的最短路径,可以把纸筒沿侧壁剪开,如图所示
展开成平面后,连接AB,则线段AB的长度即为小蚂蚁爬行的最短路程。由勾股定理可知
(2)整个过程中的位移大小等于题图A、B两点的连线的长度,由勾股定理可知
方向由A指向B。
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