高一物理 机械运动、位移典型例题

用心 爱心 专心 机械运动 位移典型例题机械运动 位移典型例题 例例 1 甲 乙 丙三架观光电梯 甲中乘客看一高楼在向下运动 乙中乘客看甲 在向下运动 丙中乘客看甲 乙都在向上运动 这三架电梯相对地面的运动情况是 A 甲向上 乙向下 丙不动 B 甲向上 乙向上 丙不动 C 甲向上 乙向上 丙向下 D 甲向上 乙向上 丙也向上 但比甲 乙都慢 分析分析 电梯中的乘客观看其他物体的运动情况时 是以自己所乘的电梯为参照物 甲中乘客看高楼向下运动 说明甲相对于地面一定在向上运动 同理 乙相对甲在向上 运动 说明乙对地面也是向上运动 且运动得比甲更快 丙电梯无论是静止 还是在向 下运动 或以比甲 乙都慢的速度在向上运动 丙中乘客看甲 乙两电梯都会感到是 在向上运动 答答 B C D 例例 2 下列关于质点的说法中 正确的是 A 体积很小的物体都可看成质点 B 质量很小的物体都可看成质点 C 不论物体的质量多大 只要物体的尺寸跟物体间距相比甚小时 就可以看成质 点 D 只有低速运动的物体才可看成质点 高速运动的物体不可看作质点 分析分析 一个实际物体能否看成质点 跟它体积的绝对大小 质量的多少以及运动 速度的高低无关 决定于物体的尺寸与物体间距相比的相对大小 例如 地球可称得上 是个庞然大物 其直径约为 1 28 107 m 质量达到 6 1024kg 在太空中绕太阳运动的 速度每秒几百米 由于其直径与地球离太阳的距离 约 1 5 1011m 相比甚小 因此在 研究地球的公转运动时 完全可以忽略地球的形状 大小及地球自身的运动 把它看 成一个质点 答答 C 例例 3 下列各种情况 可以把研究对象 黑体者 看作质点的是 用心 爱心 专心 A 研究小木块小木块的翻倒过程 B 讨论地球地球的公转 C 解释微粒微粒的布朗运动 D 计算整列列车整列列车通过某一路标的时间 误解一 小木块体积小 远看可视为一点 作布朗运动的微粒体积极小 当然是 质点 故选 A C 误解二 列车作平动 车上各点运动规律相同 可视为质点 故选 D 正确解答 讨论地球的公转时 地球的直径 约 1 3 104km 和公转的轨道半径 约 1 5 108km 相比要小得多 因而地球上各点相对于太阳的运动差别极小 即地 球的大小和形状可以忽略不计 可把地球视为质点 故选 B 错因分析与解题指导 物理研究中常建立起一些理想化的模型 它是物理学对实 际问题的简化 也叫科学抽象 它撇开与当前观察无关的因素和对当前考察影响很小 的次要因素 抓住与考察有关的主要因素进行研究 分析 解决问题 质点就是一个 理想化的模型 误解一 以为质点是指一个很小的点 但在小木块的翻倒过程中 木 块各点绕一固定点转动 各点运动情况不同 不可看作质点 至于作布朗运动的粒子 尽管体积极小 仍受到来自各个方向上的液体分子 具有更小体积 的撞击 正是这 种撞击作用的不平衡性使之作无规则运动 也不可把布朗运动粒子视为质点 误解二 以为火车在铁道上的运动为平动 可视为质点 而本题实际考察的是经过某路标的时 间 就不能不考察它的长度 在这情况中不能视其为质点 例例 4 关于质点的位移和路程的下列说法中正确的是 A 位移是矢量 位移的方向即质点运动的方向 B 路程是标量 即位移的大小 C 质点沿直线向某一方向运动 通过的路程等于位移的大小 D 物体通过的路程不等 位移可能相同 误解 选 A B 正确解答 选 C D 用心 爱心 专心 错因分析与解题指导错因分析与解题指导 位移是表示物体位置变化的物理量 它是矢量 其方向由 质点初位置指向末位置 其大小是连接质点始 末位置线段的长度 路程是指质点所 通过的实际轨迹的长度 它只有大小 没有方向 是标量 例如 质点原来在 A 点 经过一段时间沿轨迹 ACB 运动到 B 点 有 在曲线运动中 位移大小不等于路程 即使在直线运动中 位移的大小也不一定 等于路程 如图 2 所示 物体从初位置 A 经过 B 运动到 C 而路程是 AC CB 事实上 只有做直线运动的质点始终向着同一个方向运动时 位移的大小才等于路程 位移的方向是由质点的始位置指向末位置的特定方向 通常它不是质点的运动方 向 图 3 表示质点由始位置 A 分别沿折线 ACB 和曲线 位置 D 时 的运动方向 以及作折线运动时的运动方向均如图中所示 它 同路径由 A 运动到 B 质点的位移是相同的 例例 5 5 一个质点沿两个半径为 R 的半圆弧由 A 运动到 C 如图 1 则它的位移和 路程分别为 用心 爱心 专心 A 4R 2 R B 4R 向东 2 R 向东 C 4 R 向东 4R D 4R 向东 2 R 分析分析 位移大小等于 AC 方向由 A 指向 C 路程等于沿两个半圆计算的弧长 无 方向 答答 D 说明说明 质点作直线运动时 位移 s 可以用末位置的坐标 x 和初位置的坐标 x0 表示 S x x0 如图 2 所示 取向右方向