人教版 (2019)必修 第一册2 时间 位移综合训练题

2.时间　位移

必备知识基础练

1.下列物理量属于矢量的是(　　)

A.路程 B.温度 C.位移 D.时间

2.以下的计时数据,指时间间隔的是(　　)

A.学校每天7:30准时上课

B.每节课45 min

C.数学考试9:40结束

D.2021年10月16日0时23分我国成功发射神舟十三号载人飞船

3.如图所示,时间数轴上标注的线段和点分别指下列哪些时间间隔或时刻(　　)

A.1 s、5 s B.1 s、第5 s末

C.第2 s内、第6 s初 D.第3 s内、第5 s末

4.(2022浙江湖州高一检测)下列图像记录了某质点沿x轴做直线运动时位置随时间变化的情况,若用带箭头的线段表示该质点从t1到t2时间内的位移,其中正确的是(　　)

5.(2021北京高一期末)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,观测到网球上升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路程为8.2 m

D.网球从最高点到落地点的位移为5.0 m

6.如图所示是物体沿直线运动的位移—时间图像,则在0~4 s内物体通过的路程为(　　)

A.2 m B.4 m C.10 m D.6 m

7.已知一电动三轮车在平直公路上运动,它的位移—时间图像如图甲所示。请根据图像在图乙所示的位置坐标轴上标出A、B、C、D、E各点代表的电动三轮车的位置。

8.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。已知tan 53°=,D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?

关键能力提升练

9.(多选)小明一家人开车去景区游玩,他打开手机导航,搜索了从家驾车去景区的路线,导航显示常规路线距离95 km,需用时78 min,距离较短路线则有76 km,需用时123 min,如果走高速则有98 km,需用时90 min,则下列说法正确的是(　　)

A.常规路线的95 km是指的位移

B.距离较短是指位移最小

C.小明从家到景点的位移大小不超过76 km

D.各条路线的位移大小是相等的

10.如图所示,小明操作机器人由点(0,0)出发,沿直线运动到点(3,1),然后又由点(3,1)沿直线运动到点(1,4),接着由点(1,4)沿直线运动到点(5,5),最后由点(5,5)沿直线运动到点(2,2)。则(　　)

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

C.整个过程中机器人的位移大小为22 cm

D.整个过程中机器人的位移与由点(5,5)运动到点(2,2)的位移方向相反

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,当气门芯由轮子的正上方第一次运动到轮子的正下方时,气门芯位移的大小为              (　　)

A.πR B.2R

C.2πR D.R

12.(多选)天舟一号货运飞船已在文昌航天发射中心由长征七号遥二运载火箭成功发射升空,并成功完成与天宫二号空间实验室交会对接、首次推进剂在轨补加试验,天舟一号货运飞船与天宫二号分离后独立飞行了3个月。则下列说法正确的是(　　)

A.“3个月”表示时间间隔

B.天舟一号绕地球飞行一圈,它的位移和路程都是零

C.天舟一号与天宫二号对接过程,可以把天舟一号看作质点

D.天舟一号绕地球飞行一圈过程中的最大位移小于最大路程

13.如图所示,一根长0.8 m的直杆竖直放置,有一内径略大于杆直径的环,从杆的顶点A向下滑动,A、B间距离为0.6 m,规定向下为正方向。

(1)取杆的下端O为坐标原点,图中A、B两点的坐标各是多少?环从A到B的过程中,位置变化了多少?

(2)取A端为坐标原点,A、B点的坐标又是多少?环从A到B的过程中位置变化了多少?

(3)由以上两问可以看出,坐标原点的不同对位置坐标和位置变化是否有影响?

14.一位电脑动画爱好者设计了一个“猫捉老鼠”的动画游戏,如图所示,在一个边长为a的立方体木箱的一个顶角G上,老鼠从猫的爪间逃出,沿着木箱的棱边奔向洞口,洞口在方木箱的另一顶角A处。若老鼠在奔跑中,并不重复地跑过任意一条棱边,也不再回到G点,聪明的猫选择一条最短的路线奔向洞口(设猫和老鼠同时从G点出发)。结果猫再次在洞口A处捉到了老鼠,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?

2.时间　位移

1.C　路程、温度、时间都只有大小,没有方向,是标量;位移既有大小,又有方向,是矢量,所以选项C正确,A、B、D错误。

2.B　学校每天7:30准时上课,7:30是时间点,因此为时刻,故A错误;每节课45 min中的45 min指的是一个时间段,因此为时间间隔,故B正确;数学考试9:40结束,9:40是个时间点,是时刻,故C错误;2021年10月16日0时23分是一个时间点,指时刻,故D错误。

3.D　时间数轴上的一段线段表示时间间隔,图示线段指第3 s内;时间数轴上的点表示时刻,图中点指的是第5 s末或者第6 s初,D正确。

4.D　位移时间图像不是运动轨迹,故选项A、B错误;选项C中线段表示一段时间,故选项C错误;选项D中线段表示t1到t2时间内初、末位置的坐标差,即位移,选项D正确。

5.C　以抛出点为坐标原点建立坐标系,竖直向上为正方向,从高出地面1.8 m的位置开始抛出小球,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,故A错误;网球上升3.2 m后回落,则上升过程的位移为3.2 m,故B错误;网球上升过程的路程为3.2 m,下落过程的路程为5 m,则网球从抛出点到落地点的路程为8.2 m,故C正确;网球在最高点的坐标为3.2 m,落地点的坐标为-1.8 m,所以网球从最高点到落地点的位移为-5.0 m,故D错误。

6.C　由题图可知,物体在x轴上运动,物体的位移等于末位置与初位置坐标之差,即Δx=x2-x1,物体在前2 s内的位移是4 m,后2 s内的位移是-6 m,所以在0~4 s内物体通过的路程s=10 m,故选C。

7.解析 由位移—时间图像的纵坐标表示电动三轮车在某一时刻相对于坐标原点的位置,即可在坐标轴上标出A、B、C、D、E各点代表的电动三轮车的位置,如图所示。

答案 见解析

8.解析 汽车从A点出发,向北行驶了600 m,到达B点,又向东行驶了800 m到达C点,最后由C到D行驶800 m,则路程s=600 m+800 m+800 m=2 200 m。位移的大小x= m+800 m=1 800 m。方向由A→D,tan θ=,则θ=53°,即北偏东53°。

答案 2 200 m　1 800 m　方向为北偏东53°

9.CD　常规路线的95 km指的是路程,选项A错误;三种路线的始末位置相同,则位移都相同,距离较短是指路程最小,选项B错误,D正确;因路程不小于位移大小,则小明从家到景点的位移大小不超过76 km,选项C正确。

10.D　根据题图可知,机器人的运动轨迹不是一条直线,故A错误;图中有交点,说明机器人有两次通过同一点,故B错误;整个过程的初位置坐标为(0,0),末位置坐标为(2,2),故位移为x= m=2 m,故C错误;整个过程中机器人的位移与由点(5,5)运动到点(2,2)的位移方向相反,故D正确。

11.D　如图所示,气门芯由轮子的正上方第一次运动到轮子的正下方的过程中,初末位置之间的距离,也就是位移大小为x==R,因此选项D正确。

12.AD　“3个月”是指飞船运动过程所用的时间,是时间间隔,选项A正确;飞船绕地球飞行一圈,回到初位置,位移为零,但路程为轨迹圆的周长,选项B错误;对接过程,需调整飞船的姿态,飞船不能看作质点,选项C错误;飞船绕地球飞行一圈过程中,最大位移等于轨迹圆的直径,最大路程等于轨迹圆的周长,选项D正确。

13.解析 (1)由于杆长0.8 m,A、B间距离为0.6 m,因此OB长为0.2 m,坐标系向下为正方向,故以O点为坐标原点,A、B的坐标分别为xA=-0.8 m,xB=-0.2 m,从A到B位置变化为xB-xA=0.6 m。

(2)由题意知,AB长为0.6 m,以A为坐标原点,A、B两点的坐标分别为xA=0,xB=0.6 m。从A到B位置变化为xB-xA=0.6 m。

(3)选取的坐标原点不同,同一位置的坐标不同,但两点间的位置变化相同。

答案 (1)-0.8 m　-0.2 m　0.6 m　(2)0　0.6 m　0.6 m　(3)见解析

14.解析 (1)经分析可知,老鼠从顶点G出发走过的最短路程为x=3a。老鼠的位移总是从初位置指向末位置,即为立体图中的AG两点间的距离。如图甲所示,lAH=a,lAG=a。

(2)猫选择的是最短路线,猫所走的必须是一条直线,为了找到这条直线,可将木箱的两个面展开,如图乙所示,则路程为AG的长度。lAG=a。猫与老鼠同时从G点沿不同路径到达同一点A,所以位移相同,大小为a。

答案 (1)a　3a　(2)a　a