内容正文:
第1章
运动的描述
第1讲 描述运动的基本概念
第2节 质点和位移
基础过关练
第1讲 描述运动的基本概念
题组一 质点
1.[2026河北保定部分高中联考]在物理学中,突出问题的主要因素,忽略次要因素,建立理想化的物理模
型,并将其作为研究对象,这是经常采用的一种科学研究方法——理想化模型法。质点就是这样一种理
想化模型。关于质点,下列说法正确的是 ( )
A.体积和质量极小的物体一定可以看作质点
B.研究地球自转的规律时,可以把地球看成质点
C.在战斗机飞行训练中,研究战斗机的空中翻滚动作时,战斗机可以看作质点
D.帆船比赛中,确定帆船在大海中的位置时,帆船可以看作质点
D
第1讲 描述运动的基本概念
解析 物体能否看作质点,要看在研究的问题中物体的大小和形状是否可忽略不计,而非看物体本身的
大小(破题关键),例如电子的体积和质量极小,但在研究电子自旋时,电子不可视为质点,A错误;研究地
球自转时,需考虑地球各部分的运动差异(如赤道与极点的速度不同),此时地球不能简化为质点,B错误;
研究战斗机翻滚动作时,需分析其姿态变化,必须考虑大小和形状,不能看成质点,C错误;确定帆船位置
时,只需关注其整体位置,不需要考虑大小和形状,帆船可看成质点,D正确。
第1讲 描述运动的基本概念
2.[2025北京第一七一中学期中]北京时间2023年7月20日21时40分,神舟十六号航天员景海鹏、朱杨
柱、桂海潮密切协同,在空间站机械臂支持下,圆满完成出舱活动全部既定任务,其中包括核心舱全景
相机B在轨支架安装及抬升等(如图)。下列说法正确的是 ( )
A.研究航天员景海鹏“太空漫步”的动作时,景海鹏可看成质点
B.机械臂在工作时可看成质点
C.全景相机B通过调整角度拍摄地球全景时,全景相机不能看成质点
D.研究空间站绕地球运动时,空间站不能看成质点
C
第1讲 描述运动的基本概念
解析 研究航天员景海鹏“太空漫步”动作时,要考虑其动作,则不能看成质点,故A错误;机械臂在工
作时,要考虑机械臂的形状和大小,不能看成质点,故B错误;全景相机拍摄地球全景时,必须考虑全景相
机的拍摄角度,不能看成质点,故C正确;研究空间站绕地球运动时,可以忽略其形状和大小,能看成质点,
故D错误。
第1讲 描述运动的基本概念
题组二 路程和位移
3.[2026安徽淮南月考]关于路程和位移,下列说法中正确的是 ( )
A.在曲线运动中,物体的位移大小一定等于其路程
B.在直线运动中,物体的位移大小可能大于其路程
C.在某段时间内物体运动的位移为零,该物体可能是运动的
D.运动员投掷铅球成绩为4.50 m,指的是铅球曲线轨迹的长度为4.50 m
C
第1讲 描述运动的基本概念
解析 位移大小是初位置指向末位置的有向线段的长度,路程是物体运动轨迹的长度(破题关键),所以
在曲线运动中物体的位移大小一定小于其路程,故A错误。物体做单向直线运动时,物体的位移大小等
于其路程;物体沿直线往返运动时,物体的位移大小小于其路程,故在直线运动中,物体的位移大小小于
或等于其路程,不可能大于其路程,B错误。在某段时间内物体运动的位移为零时,该物体有可能在运动
后返回到起始位置,故C正确。运动员投掷铅球成绩为4.50 m,指的是铅球的水平位移大小,故D错误。
第1讲 描述运动的基本概念
4.[2025广东珠海金砖四校期中]如图所示,A、B、C三点的坐标分别为2 m、4 m、-3 m,某质点先从A点
沿坐标轴运动到B点,该过程质点的位移为x1;然后质点从B点沿坐标轴运动到C点,该过程质点的位移为
x2。下列说法正确的是 ( )
A.x1与x2的方向相反
B.x1大于x2
C.整个过程,质点的位移大小为5 m,方向指向x轴正方向
D.整个过程,质点通过的路程为3 m
A
第1讲 描述运动的基本概念
解析 由题意可知x1=4 m-2 m=2 m,x2=-3 m-4 m=-7 m,故x1与x2的方向相反;位移是矢量,比较大小用绝对
值,故x1小于x2,A正确,B错误。整个过程,质点的位移为Δx=-3 m-2 m=-5 m,故质点的位移大小为5 m,方向
指向x轴负方向,C错误;整个过程,质点通过的路程为s=|x1|+|x2|=2 m+7 m=9 m,故D错误。
第1讲 描述运动的基本概念
5.[2025江苏盐城月考]如图所示,一遥控玩具小车在xOy平面内运动,它从坐标原点O出发,先以4 m/s的
速度沿x轴正方向运动100 s,接着以3 m/s的速度沿y轴正方向运动200 s,最后以2 m/s的速度沿x轴正方向
运动200 s,则遥控玩具小车在整个运动过程中的位移大小和路程分别为 ( )
A.1 000 m,1 000 m B.1 400 m,1 400 m
C.1 000 m,1 400 m D.1 400 m,1 000 m
C
第1讲 描述运动的基本概念
解析 由匀速直线运动规律可知,遥控玩具小车在各个时间段内的位移大小分别为x1=4×100 m=400 m,
x2=3×200 m=600 m,x3=2×200 m=400 m
位移是矢量,是指从初位置指向末位置的有向线段,则总位移大小为
x= m=1 000 m
路程是实际走过的轨迹长度,故路程为
s=400 m+400 m+600 m=1 400 m
故选C。
第1讲 描述运动的基本概念
6.[多选题]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,如图是汽车在0时刻
到50 s这段时间的x-t图像,则下列说法正确的是 ( )
A.汽车离出发点最远的距离为50 m
B.汽车在0~40 s内一直远离出发点
C.汽车在40~50 s内靠近出发点
D.汽车在20~30 s内的位移是20 m
AC
第1讲 描述运动的基本概念
解析 汽车在0~20 s内和30~40 s内相对于出发点的位移越来越大,离出发点越来越远,t=40 s时,汽车离
出发点的距离最远,为50 m,A正确;汽车在20~30 s内相对于出发点的位移没有发生变化,处于静止状态,
故20~30 s内的位移是0,B、D错误;汽车在40~50 s内相对于出发点的位移越来越小,离出发点越来越近,
汽车在50 s末回到出发点,C正确。
第1讲 描述运动的基本概念
第2节 质点和位移
能力提升练
第1讲 描述运动的基本概念
题组一 矢量和标量
1.[2026浙江六校联盟联考]关于矢量与标量的叙述,下列说法中正确的是 ( )
A.温度计读数t1=3 ℃,t2=-5 ℃,表明温度t1比温度t2高
B.做直线运动的甲、乙两物体的位移x甲=3 m,x乙=-5 m,表明甲的位移x甲大于乙的位移x乙
C.矢量既有大小又有方向,标量只有大小没有方向
D.有大小和方向的物理量叫矢量,只有大小没有方向的物理量叫标量
A
第1讲 描述运动的基本概念
解析 温度是标量,其正负表示温度是零上或零下,温度计读数t1=3 ℃,t2=-5 ℃,表明温度t1比温度t2高,A
正确。位移是矢量,其中的符号只代表方向,不代表大小,则甲的位移x甲=3 m小于乙的位移x乙=-5 m,B错
误。像位移这样,既有大小又有方向、合成时满足平行四边形定则的物理量是矢量(具体第三章学习);
标量有大小,也可能有方向,但合成时遵从算术法则,例如电流,C、D错误。
第1讲 描述运动的基本概念
题组二 质点
2.[2026江苏泰州靖江高级中学月考]如图甲、乙、丙、丁四张图片,在下列情境中可以看成质点的是
( )
A.图甲,研究机器狗行走时四条腿的协调性
B.图乙,研究复兴号列车从杭州东站到北京南站的路程
B
C.图丙,裁判员给跳水运动员的跳水动作评分
D.图丁,教练观察跳高运动员的过杆动作
第1讲 描述运动的基本概念
解析 题图甲中,研究机器狗行走时四条腿的协调性时,机器狗的形状不可忽略,不能看成质点,A不符
合题意;题图乙中,研究复兴号列车从杭州东站到北京南站的路程,列车的长度相对于杭州东站到北京
南站的路程来说很小,可以忽略,列车可以看作质点,B符合题意;题图丙中,裁判员给跳水运动员的跳水
动作评分时,运动员身体各部分的运动差异不可忽略,跳水运动员不能看成质点,C不符合题意;题图丁
中,教练观察跳高运动员的过杆动作时,运动员的肢体动作不可忽略,跳高运动员不能看成质点,D不符
合题意。
第1讲 描述运动的基本概念
题组三 路程和位移
C.机器人的位移大小为22 m
D.机器人的位移与由点(5 m,5 m)运动到点(2 m,2 m)的位移方向相反
3.[2026福建平和正兴学校月考]如图所示,在机器人大赛中,某机器人在平面内由点(0,0)出发,沿直线运
动到点(3 m,1 m),然后又由点(3 m,1 m)沿直线运动到点(1 m,4 m),然后又由点(1 m,4 m)沿直线运动到点
(5 m,5 m),最后又由点(5 m,5 m)沿直线运动到点(2 m,2 m),平面直角坐标系横、纵坐标轴的单位长度为
1 m。整个过程中机器人所用时间是2 s,则整个运动过程中,下列说法正确的是 ( )
A.机器人的运动轨迹是一条直线
B.机器人不会两次通过同一点
D
第1讲 描述运动的基本概念
解析 由题图可知整个过程中机器人的运动轨迹不是直线,图线的交点表示机器人两次通过同一点,故
A、B错误;整个过程中机器人的位移为从点(0,0)到点(2 m,2 m)的有向线段,大小为2 m,故C错误;(0,
0)、(2 m,2 m)、(5 m,5 m)三个坐标点在一条直线上,所以整个过程中机器人的位移与由点(5 m,5 m)到
点(2 m,2 m)的位移方向相反,故D正确。
第1讲 描述运动的基本概念
4.[2026江苏南京十校联考]如图所示,一实心圆柱体的轴截面为矩形ABCD,底面直径AB=5 cm,高BC=12
cm。若有一蚂蚁沿圆柱体表面从A点爬到C点,要想全程沿最短路径爬行,下列说法正确的是 ( )
A.位移大小为13 cm B.位移大小为17 cm
C.路程约为13 cm D.路程约为17 cm
A
第1讲 描述运动的基本概念
关键点拨 遇到曲面(圆柱、圆锥等)上的最短路径问题,核心方法是将曲面展开为平面图形,即将三维
立体图转换成二维平面图,再利用“平面内两点之间线段最短”求解,如图:
第1讲 描述运动的基本概念
解析 从A点爬到C点,位移大小为x= = cm=13 cm,A正确,B错误;将圆柱表面沿AD剪
开后展开,矩形ABCD的顶点A、C连线长度为最小路程(点拨:两点之间线段最短),则路程为s=
cm≈14.3 cm,C、D错误。
第1讲 描述运动的基本概念
创新题型
创新点 铁环运动(涉及平动和转动)中的位移与路程计算
5.[2026吉林长春第八中学月考]水平面上A处放置有一半径为r的铁环,铁环的最高点为a,在A处的右侧B
处有一竖直墙面,墙面上固定有一磁铁(厚度不计),如图所示。现给铁环一水平速度,在水平面上滚动了
三圈半后恰好被磁铁吸住,则 ( )
A.研究铁环上a点的运动时,可以将铁环看成质点
B.铁环运动过程中,铁环上的a点相对于圆心静止
C.A、B间的距离等于7πr+r
D.铁环从A处滚动到B处的过程中,a点发生的位移大小为r
C
第1讲 描述运动的基本概念
思路导引 铁环的运动过程草图:
第1讲 描述运动的基本概念
解析 研究铁环上a点的运动时,铁环的形状、大小不能忽略,故不可将铁环看成质点,A错误;铁环运动
过程中,铁环上的a点相对于圆心转动,不是处于静止状态,B错误;铁环滚动了三圈半后被磁铁吸住,
则A、B间的距离d=3.5×2πr+r=7πr+r(点拨:易忽略铁环半径r),C正确;铁环从A处滚动到B处的过程中,a
点从最高点转到最低点,则a点发生的位移大小为x= =r ,D错误。
第1讲 描述运动的基本概念
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