内容正文:
课时分层作业(二) 时间 位移
题组一 时刻和时间间隔
1.下列关于甲、乙两图中计时数据的说法,正确的是( )
甲 乙
A.甲图中某运动员百米成绩“9.58”是指时刻
B.乙图中的列车到点“16:30”是指时间间隔
C.乙图中的列车“晚点1小时8分”是指时间间隔
D.甲、乙两图中所列计时数据均指时间间隔
2.如图所示的时间轴,下列关于时刻和时间的说法正确的是( )
A.t2表示时刻,称为第2 s末或第3 s初,也可以称为 2 s 内
B.t2~t3表示时间,称为第3 s内
C.t0~t2表示时间,称为最初2 s或第2 s内
D.tn-1~tn表示时间,称为第(n-1)s内
题组二 位置和位移 矢量和标量 直线运动的位移
3.对矢量和标量的理解,下列选项正确的是( )
A.矢量和标量的区别只是有无方向,运算法则是一样的
B.矢量和标量的区别不仅是有无方向,运算法则也不同
C.位移、时间都是矢量
D.只有大小没有方向的量是矢量,既有大小又有方向的量是标量
4.在某次铅球比赛中,某运动员以18.62 m的成绩获得金牌。这里记录的成绩是指( )
A.比赛中铅球发生的位移大小
B.比赛中铅球经过的路程
C.既是铅球发生的位移大小,又是铅球经过的路程
D.既不是铅球发生的位移大小,也不是铅球经过的路程
5.如图所示,物体沿两个半径为R的圆弧由A到C,则它的位移和路程分别为( )
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
题组三 位移—时间图像
6.一物体做直线运动,其位移—时间图像如图所示,设向右为正方向,则在前6 s 内( )
A.物体先向左运动,2 s后开始向右运动
B.在t=2 s时物体距出发点最远
C.前2 s内物体位于出发点的左方,后4 s内位于出发点的右方
D.在t=4 s时物体距出发点最远
7.甲、乙两物体沿同一直线运动的x-t 图像如图所示,由图可知( )
A.初始时刻甲、乙的位置相同
B.t1时刻甲、乙的位置相同
C.0~t1内,甲的位移大于乙的位移
D.0~t1内,甲的位移等于乙的位移
8.某一质点沿直线运动的位移x随时间t变化的图像如图所示,则( )
A.10 s时,质点所处的位置坐标为5 m
B.在10 s内,质点的位移为5 m
C.在20 s内,质点的位移为9 m
D.第5 s末和第15 s末,质点的运动方向相同
题组四 时间和位移的测量
9.(1)图甲是电火花计时器的示意图。电火花计时器和电磁打点计时器一样,工作时使用__________________________________________________(选填“交流”或“直流”)电源,当电源的频率是50 Hz 时,每隔__________s打一次点。电火花计时器使用时的基本步骤如下:
A.当纸带完全通过电火花计时器后,及时关闭电源
B.将电火花计时器电源插头插入相应的电源插座
C.将纸带从墨粉纸盘下面穿过电火花计时器
D.接通开关,听到放电声,立即拖动纸带运动
上述步骤正确的顺序是________。(按顺序填写步骤字母)
(2)如图乙所示的纸带是某同学练习使用电火花计时器时得到的,纸带的左端先通过电火花计时器,从点迹的分布情况可以断定纸带运动得________(选填“越来越快”或“越来越慢”)。若所用电源的频率为50 Hz,从打下A点到打下B点共14个点迹,历时________s。
甲 乙
10.做直线运动的甲、乙两物体的位移—时间图像如图所示,则下列说法不正确的是( )
A.乙开始运动时,两物体相距20 m
B.在0~10 s这段时间内,物体间的距离逐渐变大
C.在10~25 s这段时间内,物体间的距离逐渐变小
D.两物体在10 s时相距最远,在25 s时相遇
11.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.2R
C.2πR D.R
12.如图所示,一辆汽车在马路上行驶,t=0时,汽车在十字路口中心的左侧20 m处;过了2 s,汽车正好到达十字路口的中心;再过3 s,汽车行驶到了十字路口中心右侧30 m 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表中:
观测时刻
t=0
过2 s
再过3 s
位置坐标
x1=______
x2=______
x3=______
(2)前2 s内、后3 s内汽车的位移分别为多少?这5 s内的位移又是多少?
13.一位电脑动画爱好者设计了一个“猫捉老鼠”的动画,如图所示,在一个棱长为a的大正方体木箱的一个顶点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。若老鼠仅沿着棱边奔跑,猫没有离开箱面,聪明的猫选择了一条最短的路线奔向洞口,结果猫在洞口A再次捉到了老鼠。从老鼠逃出到再次被捉,问:
(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?
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课时分层作业(二)
1.C [题图甲中某运动员百米成绩“9.58”是指时间间隔,选项A错误;题图乙中的列车到点“16:30”是指时刻,选项B错误;题图乙中的列车“晚点1小时8分”是指时间间隔,即时间,选项C正确,D错误。]
2.B [t2表示时刻,称为第2 s末或第3 s初,而2 s内表示时间,A错误;t2~t3表示时间,称为第3 s内,是从第3 s初到第3 s末的时间间隔,B正确;t0~t2表示时间,称为最初2 s内,而第2 s内指t1~t2,C错误;tn-1~tn表示时间,称为第n s内,D错误。]
3.B [矢量是指既有大小又有方向的物理量,如位移、速度等,矢量相加减遵循平行四边形定则;标量是指只有大小没有方向的物理量,如时间,路程等,标量相加减遵循算术加减法,故B正确。]
4.D [铅球的运动轨迹如图中曲线所示,铅球的比赛成绩18.62 m是抛出点A在地面上的竖直投影点A′到落地点B的距离,而位移大小是有向线段的长度,路程是曲线AB的长度,故D正确。]
5.C [从A到C的直线距离l==R,所以位移为R,方向由A指向C;从A到C的路径长度为πR,所以路程为πR,故C正确。]
6.D [物体向右运动为正方向。由题图可知,物体从-5 m处向右运动至5 m处,然后返回至4 m处。物体在前4 s内向右运动,后2 s内向左运动,故A、C错误;在t=4 s时物体距出发点最远,B错误,D正确。]
7.C [由题图知,0时刻和t1时刻甲、乙的位置不同,甲在乙的前方。根据位移等于纵坐标的变化量,知0~t1内,甲的位移大于乙的位移,故C正确。]
8.A [题图反映质点位置随时间的变化关系,10 s时质点处在5 m的位置,A项正确;在10 s内,质点的初位置坐标为1 m,末位置坐标为5 m,位移大小为4 m,B项错误;在20 s内,质点的位移为Δx=x2-x1=0-1 m=-1 m,C项错误;5 s末质点沿正方向运动,15 s末质点沿负方向运动,D项错误。]
9.解析:(1)电火花计时器和电磁打点计时器都是使用交流电源的计时仪器,当电源的频率为50 Hz时,每隔0.02 s打一次点;实验步骤要遵循先安装器材后进行实验的原则,故正确的步骤顺序是CBDA。
(2)打点计时器所用电源频率为50 Hz时,每隔0.02 s 打一个点,从左往右,纸带上两点之间的距离越来越大,说明纸带运动得越来越快。从打下A点到打下B点共14个点迹,从A到B共有13个时间间隔,所以所用时间t=13×0.02 s=0.26 s。
答案:(1)交流 0.02 CBDA (2)越来越快 0.26
10.A [开始时,乙的位置坐标为零,甲从离坐标原点20 m处开始运动,当乙开始运动时,甲已经运动了10 s,因此二者之间的距离大于20 m,A错误;图像的斜率表示物体的速度,由题图可知,乙的瞬时速度要大于甲的速度,因此当乙开始运动时两者相距最远,所以在0~10 s这段时间内,物体间的距离逐渐变大,在10~25 s这段时间内,乙的瞬时速度要大于甲的速度,所以物体间的距离逐渐变小,在25 s时相遇,B、C、D正确。]
11.D [如图所示,气门芯由车轮的正上方第一次运动到车轮的正下方的过程中,设初、末位置之间的距离为x,则位移大小x==R,选项D正确。]
12.解析:(1)马路演化为坐标轴,因为向右为x轴的正方向,所以,在坐标轴上原点左侧的点的坐标为负值,原点右侧的点的坐标为正值,即:
x1=-20 m,x2=0,x3=30 m。
(2)前2 s内的位移
Δx1=x2-x1=0-(-20 m)=20 m,
后3 s内的位移
Δx2=x3-x2=30 m-0=30 m,
这5 s内的位移
Δx=x3-x1=30 m-(-20 m)=50 m。
上述位移Δx1、Δx2和Δx都是矢量,大小分别为20 m、30 m和50 m,方向都向右,即与x轴正方向相同。
答案:(1)-20 m 0 30 m
(2)20 m 30 m 50 m 方向都与x轴正方向相同
13.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(三条棱),位移大小为a。
(2)将立体图形展开,如图所示,当猫按照GA线走时,路程最短,则最短路程为=a,猫的位移大小也是a。
答案:(1)a 3a (2)a a
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