内容正文:
高中物理人教版必修第一册
1.2 时间 位移 同步练
【基础训练:对点层练】
知识点一 时间
1.时刻:钟表指针指示的一个示数对应着某一瞬间,也就是时刻。
2.时间:两个时刻之间的间隔称为时间。
3.在时间轴上的表示:时间轴上的一个点表示的是某一时刻,时间轴上的一条线段表示的是一段时间。(均选填“一个点”或“一条线段”)
4.时间与时刻的关系:两个时刻之间的时间Δt=t2-t1(用t1、t2表示,t1、t2分别表示先后两个时刻)。
针对训练 关于时间和时刻,以下说法正确的是( )
A.列车员说:“火车8点42分到站,停车8分”,8点42分和8分均指时刻
B.第2 s末和第3 s初是同一时刻
C.某同学从家中出发到学校需要8分钟,这里的8分钟指时刻
D.物体在5 s内指的是物体在4 s末到5 s末这1 s的时间
知识点二 位移
1.路程:物体运动轨迹的长度,只有大小没有方向。
2.位移
(1)物理意义:表示质点的位置变化。
(2)定义:从物体运动的起始位置指向末位置的有向线段。
(3)位移既有大小又有方向,位移与运动路径无关,只与始、末位置有关。
3.直线运动的位移
(1)物体的起始位置、末位置:可用位置坐标x0、x表示,如图。
(2)物体的位移大小等于末位置与起始位置的坐标之差,即:Δx=x-x0。
①若Δx为正,则位移的方向与x轴正方向相同;
②若Δx为负,则位移的方向与x轴正方向相反。
针对训练 煤矿安检员在一次巡检中,乘坐矿井电梯从A井竖直向下运动了120 m到达井底,然后在井底又沿着水平隧道向东走了160 m到达B井,最后从B井乘坐电梯竖直向上返回地面。若A、B两个井口恰在同一水平面上,则此次巡检中安检员( )
A.发生的位移是200 m,方向向东;通过的路程是160 m
B.发生的位移是400 m,方向向东;通过的路程是160 m
C.发生的位移是160 m,方向向东;通过的路程是400 m
D.发生的位移是160 m,方向向东;通过的路程是240 m
【能力提升:同步检测】
考试时间: 75分钟 试卷分值:100分
姓名: 班级: 考号: 成绩:
一、单项选择题(共计10题,每小题5分,共计50分)
1.下列说法中正确的是( )
A.表示做事得过且过时说“做一天和尚,撞一天钟”,“一天”指时间间隔
B.形容做事没有持久性时说“三分钟热度”,“三分钟”指时刻
C.形容事情不是一蹴而就时说“冰冻三尺,非一日之寒”,“一日”指时刻
D.进行交通安全教育时说“宁停三分,不抢一秒”,“三分”和“一秒”均指时刻
2.如图所示,甲、乙两只蚂蚁分别同时从水平桌面上的P、M点出发,它们的爬行轨迹如图中实线所示,10 s后它们分别到达图中的Q、N点,若=,下列说法正确的是( )
A.它们的路程相同
B.甲的位移较大
C.乙的位移较大
D.它们的位移方向相互垂直
3.关于时刻和时间间隔,下列说法正确的是 ( )
A.2021年10月16日6时56分,“神州十三号”与“天和核心舱”成功对接,这里的“2021年10月16日6时56分”指的是时间间隔
B.第1 s末与第2 s初指的是同一时刻
C.第1 s末是指一段时间,第1 s内是指时刻
D.某校运动会100 m赛跑的最好成绩是12.8 s,这里指的是时刻
4.对如图所示的时间轴,下列说法正确的是( )
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表示时间间隔,称为第3 s内
C.t0~t2表示时间间隔,称为最初2 s内或第2 s内
D.tn-1~tn表示时间,称为第(n-1)s内
5.如图所示,A、B是静止在球台桌面上的两个球,相距1.1 m,台球运动员将球A击向球台侧壁C点,球A碰壁后反弹与球B相碰,已知C点与球A、球B原来位置的距离分别为0.6 m和0.9 m。关于球A从开始被击到撞到球B的全过程中,下列判断正确的是( )
A.球A通过的路程是1.5 m
B.球A通过的路程是1.1 m
C.球A通过的位移大小是0.9 m
D.球A通过的位移大小是0.6 m
6.一质点的x-t图像如图所示,它在前2 s内和前4 s内的位移分别为( )
A.5 m 10 m
B.-5 m -10 m
C.2.5 m 5 m
D. -2.5 m -5 m
7.小芳从O点出发,运动了2 min。第1 min末,她位于O点正东50 m的甲处;第2 min末,她位于O点正北100 m的乙处。则下图中能正确表示小芳在第2 min内位移的是( )
8.如图是在同一条直线上运动的A、B两质点的s t图像,由图可知( )
A.t=0时,A在B后面
B.B质点在t2秒末追上A并在此后跑在A的前面
C.在0~t1时间内B的运动速度比A大
D.A质点在0~t1时间内速度越来越大,之后做匀速运动
9.如图所示,在距墙1.0 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离墙壁0.2 m远的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( )
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
10.科研人员开发出一种纳米探针,这种新型纳米探针由一个光致发光纳米晶体和附着在其表面的吖啶衍生物分子组成,可以精准地向病变组织递送药物,有效治疗癌症等疾病。若纳米控针沿着正六边形状、边长为200 nm的晶格从A到B再到C(如图所示),则它通过路程和位移大小分别为( )
A.400 nm 200 nm
B.200 nm 400 nm
C.200 nm 200 nm
D.200 nm 100 nm
二、多项选择题(共计3题,每小题5分,选对但不全得3分,错选不得分,共计15分)
11.下列关于位移与路程的说法中正确的是( )
A.出租车收费标准为2.00元/km,“km”指的是位移
B.一个标准操场是400 m,“400 m”指的是路程
C.从学校到家约2 km的行程,“2 km”指的是路程
D.田径比赛中的200 m比赛,“200 m”指的是位移
12.如图所示为甲、乙两物体相对于同一参考系的st图像.下面说法正确的是( )
A.甲、乙两物体的出发点相距x0
B.甲、乙两物体都做匀速直线运动
C.甲物体比乙物体早出发的时间为t1
D.甲、乙两物体向同方向运动
13.如图为根据龟兔赛跑故事画出的位移—时间图像,下列说法正确的是( )
A.乌龟和兔子赛跑不是从同一地点出发的
B.乌龟和兔子赛跑不是同时出发的
C.乌龟中途落后,但最终比兔子先到达终点
D.在0~t1时间内,乌龟和兔子的位移不同,但曾经相遇过一次
三、填空题(共计2题,第14题4分,第15题4分,共计8分)
14.在“用DIS测定位移和速度”实验中,得到小车运动的st关系如图所示.由图可以确定,小车在5~7 s内做____________运动,在t=3.5 s时的速度为____________m/s.
15.如图所示,物体做直线运动的初位置为x1,末位置为x2,则物体的位移记为Δx=x2-x1。
(1)若Δx>0,则位移的方向指向x轴的 方向;
(2)若Δx<0,则位移的方向指向x轴的 方向。
四、解答题(共计3题,第16题9分,第17题9分,第18题9分,共计27分)
16.如图所示,一个物体在x轴上运动,零时刻在坐标原点,1 s末的位置在A点,2 s末的位置在B点。
(1)分别写出第1 s末和第2 s末的位置坐标;
(2)求物体在第2 s内和前2 s内的位移。
17.如图所示为400 m的操场跑道,直道部分AB、CD长度均为120 m,弯道部分BC、DA是圆弧,长度为80 m。求运动员从A点开始经B、C点到达D点所经过的路程和位移大小。(结果保留一位小数)
18.某班级的教室在3楼,每天同学们都要从1楼爬到3楼上课.如图所示,若每层楼的高度都是3 m,楼梯的倾角为45°,某同学从楼梯沿折线从大门走到3楼教室门口,他走过的位移大小是多少?路程是多少(把某同学爬楼过程等效为物体沿坡滑行)?
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高中物理人教版必修第一册
1.2 时间 位移 同步练(解析版)
【基础训练:对点层练】
知识点一 时间
1.时刻:钟表指针指示的一个示数对应着某一瞬间,也就是时刻。
2.时间:两个时刻之间的间隔称为时间。
3.在时间轴上的表示:时间轴上的一个点表示的是某一时刻,时间轴上的一条线段表示的是一段时间。(均选填“一个点”或“一条线段”)
4.时间与时刻的关系:两个时刻之间的时间Δt=t2-t1(用t1、t2表示,t1、t2分别表示先后两个时刻)。
针对训练 关于时间和时刻,以下说法正确的是( )
A.列车员说:“火车8点42分到站,停车8分”,8点42分和8分均指时刻
B.第2 s末和第3 s初是同一时刻
C.某同学从家中出发到学校需要8分钟,这里的8分钟指时刻
D.物体在5 s内指的是物体在4 s末到5 s末这1 s的时间
答案 B
解析 列车员说:“火车8点42分到站,停车8分”,8点42分指时刻,8分指时间,故A错误;第2 s末和第3 s初是同一时刻,故B正确;“8分钟”指时间,故C错误;物体在5 s内指的是物体在0到5 s末这5 s的时间,故D错误。
知识点二 位移
1.路程:物体运动轨迹的长度,只有大小没有方向。
2.位移
(1)物理意义:表示质点的位置变化。
(2)定义:从物体运动的起始位置指向末位置的有向线段。
(3)位移既有大小又有方向,位移与运动路径无关,只与始、末位置有关。
3.直线运动的位移
(1)物体的起始位置、末位置:可用位置坐标x0、x表示,如图。
(2)物体的位移大小等于末位置与起始位置的坐标之差,即:Δx=x-x0。
①若Δx为正,则位移的方向与x轴正方向相同;
②若Δx为负,则位移的方向与x轴正方向相反。
针对训练 煤矿安检员在一次巡检中,乘坐矿井电梯从A井竖直向下运动了120 m到达井底,然后在井底又沿着水平隧道向东走了160 m到达B井,最后从B井乘坐电梯竖直向上返回地面。若A、B两个井口恰在同一水平面上,则此次巡检中安检员( )
A.发生的位移是200 m,方向向东;通过的路程是160 m
B.发生的位移是400 m,方向向东;通过的路程是160 m
C.发生的位移是160 m,方向向东;通过的路程是400 m
D.发生的位移是160 m,方向向东;通过的路程是240 m
答案 C
【能力提升:同步检测】
一、单项选择题(共计10题,每小题5分,共计50分)
1.下列说法中正确的是( )
A.表示做事得过且过时说“做一天和尚,撞一天钟”,“一天”指时间间隔
B.形容做事没有持久性时说“三分钟热度”,“三分钟”指时刻
C.形容事情不是一蹴而就时说“冰冻三尺,非一日之寒”,“一日”指时刻
D.进行交通安全教育时说“宁停三分,不抢一秒”,“三分”和“一秒”均指时刻
[答案] A
2.如图所示,甲、乙两只蚂蚁分别同时从水平桌面上的P、M点出发,它们的爬行轨迹如图中实线所示,10 s后它们分别到达图中的Q、N点,若=,下列说法正确的是( )
A.它们的路程相同
B.甲的位移较大
C.乙的位移较大
D.它们的位移方向相互垂直
D [因为=,所以甲、乙两只蚂蚁的位移大小相等,选项B、C错误;甲的路程大于乙的路程,选项A错误;甲的位移方向由P指向Q,乙的位移方向由M指向N,相互垂直,故选项D正确.]
3.关于时刻和时间间隔,下列说法正确的是 ( )
A.2021年10月16日6时56分,“神州十三号”与“天和核心舱”成功对接,这里的“2021年10月16日6时56分”指的是时间间隔
B.第1 s末与第2 s初指的是同一时刻
C.第1 s末是指一段时间,第1 s内是指时刻
D.某校运动会100 m赛跑的最好成绩是12.8 s,这里指的是时刻
B [“2021年10月16日6时56分”,对应时间轴上的一个点,是时刻,A错误;第1 s末就是第2 s初,在时间轴上是同一个点,指的是时刻,B正确;第1 s末是时刻,第1 s内是时间轴上1 s的时间间隔,C错误;100 m赛跑的最好成绩是12.8 s,这里指的是时间间隔,D错误.]
4.对如图所示的时间轴,下列说法正确的是( )
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表示时间间隔,称为第3 s内
C.t0~t2表示时间间隔,称为最初2 s内或第2 s内
D.tn-1~tn表示时间,称为第(n-1)s内
B [时刻和时间间隔分别对应于时间轴上的一个
点和一段线段.tn是时刻,可表述为第n s末或第(n+1)s初;n s内不等于第n s内,n s内是指从0~n s末共n s的时间;第n s内是指从第(n-1)s末至第n s末共1 s的时间,故选项A、C、D错误,选项B正确.]
5.如图所示,A、B是静止在球台桌面上的两个球,相距1.1 m,台球运动员将球A击向球台侧壁C点,球A碰壁后反弹与球B相碰,已知C点与球A、球B原来位置的距离分别为0.6 m和0.9 m。关于球A从开始被击到撞到球B的全过程中,下列判断正确的是( )
A.球A通过的路程是1.5 m
B.球A通过的路程是1.1 m
C.球A通过的位移大小是0.9 m
D.球A通过的位移大小是0.6 m
解析:A 路程为运动轨迹的长度,即s=0.6 m+0.9 m=1.5 m,故A正确,B错误;位移大小是初末位置的距离,即x=1.1 m,故C、D错误。
6.一质点的x-t图像如图所示,它在前2 s内和前4 s内的位移分别为( )
A.5 m 10 m
B.-5 m -10 m
C.2.5 m 5 m
D. -2.5 m -5 m
解析:B 前2 s内的位移x=x2-x1=0-5 m=-5 m,前4 s内的位移x'=x3-x1=-5 m-5 m=-10 m,故B正确。
7.小芳从O点出发,运动了2 min。第1 min末,她位于O点正东50 m的甲处;第2 min末,她位于O点正北100 m的乙处。则下图中能正确表示小芳在第2 min内位移的是( )
解析:C 第2 min内指的是1~2 min,由题意知第1 min末小芳在甲处、第2 min末小芳在乙处,则小芳在第2 min内的位移由甲指向乙,故选C。
8.如图是在同一条直线上运动的A、B两质点的s t图像,由图可知( )
A.t=0时,A在B后面
B.B质点在t2秒末追上A并在此后跑在A的前面
C.在0~t1时间内B的运动速度比A大
D.A质点在0~t1时间内速度越来越大,之后做匀速运动
B [由图像可知,t=0时,B在A后面,故A错误;B质点在t2秒末追上A并在此后跑在A的前面,B正确;在0~t1时间内B的斜率小于A,故B的运动速度比A小,C错误;A质点在0~t1时间内做匀速运动,之后处于静止状态,故D错误.]
9.如图所示,在距墙1.0 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离墙壁0.2 m远的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( )
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:D 位移的大小等于初、末位置的距离,则小球的位移大小等于A、C之间的距离,即为1.5 m-1.0 m=0.5 m;路程等于运动轨迹的长度,则小球的路程s=(1.0-0.2)m+(1.5-0.2)m=2.1 m。故D正确。
10.科研人员开发出一种纳米探针,这种新型纳米探针由一个光致发光纳米晶体和附着在其表面的吖啶衍生物分子组成,可以精准地向病变组织递送药物,有效治疗癌症等疾病。若纳米控针沿着正六边形状、边长为200 nm的晶格从A到B再到C(如图所示),则它通过路程和位移大小分别为( )
A.400 nm 200 nm
B.200 nm 400 nm
C.200 nm 200 nm
D.200 nm 100 nm
解析 从A到B再到C的路程为s=AB+BC=200 nm+200 nm=400 nm,从A到B再到C位移大小为x=AC=2ABsin 60°=200 nm,故A正确。
答案 A
二、多项选择题(共计3题,每小题5分,选对但不全得3分,错选不得分,共计15分)
11.下列关于位移与路程的说法中正确的是( )
A.出租车收费标准为2.00元/km,“km”指的是位移
B.一个标准操场是400 m,“400 m”指的是路程
C.从学校到家约2 km的行程,“2 km”指的是路程
D.田径比赛中的200 m比赛,“200 m”指的是位移
BC [题中所述的均指路程,不是指位移,故B、C正确.]
12.如图所示为甲、乙两物体相对于同一参考系的st图像.下面说法正确的是( )
A.甲、乙两物体的出发点相距x0
B.甲、乙两物体都做匀速直线运动
C.甲物体比乙物体早出发的时间为t1
D.甲、乙两物体向同方向运动
[答案] ABC
13.如图为根据龟兔赛跑故事画出的位移—时间图像,下列说法正确的是( )
A.乌龟和兔子赛跑不是从同一地点出发的
B.乌龟和兔子赛跑不是同时出发的
C.乌龟中途落后,但最终比兔子先到达终点
D.在0~t1时间内,乌龟和兔子的位移不同,但曾经相遇过一次
解析 由图像可知,乌龟和兔子是从同一地点出发的,但兔子比乌龟出发得晚,A错误,B正确;从图像中看出,在t1时刻兔子的位移大于乌龟的位移,但是最后乌龟到达终点时,兔子还没有到达,C正确;由图像可知,0~t1时间内,兔子的位移比乌龟的位移大,图像的交点表示相遇,根据图像可知,在0~t1时间内,兔子和乌龟相遇过一次,D正确。
答案 BCD
三、填空题(共计2题,第14题4分,第15题4分,共计8分)
14.在“用DIS测定位移和速度”实验中,得到小车运动的st关系如图所示.由图可以确定,小车在5~7 s内做____________运动,在t=3.5 s时的速度为____________m/s.
减速 2
[st图像的斜率表示速度,在5~7 s内图像斜率减小,则小车在5~7 s内做减速运动.由图知,小车在3~4 s内做匀速运动,所以小车在t=3.5 s时的速度 v==m/s=2 m/s.]
15.如图所示,物体做直线运动的初位置为x1,末位置为x2,则物体的位移记为Δx=x2-x1。
(1)若Δx>0,则位移的方向指向x轴的 方向;
(2)若Δx<0,则位移的方向指向x轴的 方向。
答案:正 负
四、解答题(共计3题,第16题9分,第17题9分,第18题9分,共计27分)
16.如图所示,一个物体在x轴上运动,零时刻在坐标原点,1 s末的位置在A点,2 s末的位置在B点。
(1)分别写出第1 s末和第2 s末的位置坐标;
(2)求物体在第2 s内和前2 s内的位移。
解析:(1)第1 s末物体在A点,其位置坐标x1=3 m;第2 s末物体在B点,其位置坐标x2=-2 m。
(2)物体在一段时间间隔内的位移是这段时间的初时刻位置指向末时刻位置的有向线段。第2 s的初时刻坐标x1=3 m,末时刻坐标x2=-2 m,故第2 s内的位移Δx=x2-x1=-5 m,即位移大小为5 m,方向与规定的正方向相反。前2 s的初时刻坐标x1'=0,末时刻坐标x2=-2 m,故前2 s内的位移Δx'=x2-x1'=-2 m,即位移大小为2 m,方向与规定的正方向相反。
答案:(1)3 m -2 m (2)5 m,方向与规定的正方向相反 2 m,方向与规定的正方向相反
17.如图所示为400 m的操场跑道,直道部分AB、CD长度均为120 m,弯道部分BC、DA是圆弧,长度为80 m。求运动员从A点开始经B、C点到达D点所经过的路程和位移大小。(结果保留一位小数)
解析:运动员从A点开始经B、C点到达D点所经过的路程为
s=120 m+120 m+80 m=320 m,
80 m长的弯道部分BC、DA是圆弧,对应的半径r= m
运动员从A点开始经B、C点到达D点所经过的位移为x=2r= m≈51.0 m。
答案:320 m 51.0 m
18.某班级的教室在3楼,每天同学们都要从1楼爬到3楼上课.如图所示,若每层楼的高度都是3 m,楼梯的倾角为45°,某同学从楼梯沿折线从大门走到3楼教室门口,他走过的位移大小是多少?路程是多少(把某同学爬楼过程等效为物体沿坡滑行)?
[解析] 如题图所示,折线为某同学的运动轨迹,
每个斜梯长为1.5 m,
路程l=4×1.5 m=6 m≈8.485 m.
初位置在大门口,末位置在教室门口,
从初位置到末位置的有向线段为位移,
所以位移大小为x=2h=6 m.
[答案] 6 m 8.485 m
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