课时跟踪检测 （二） 时间 位移

课时跟踪检测（二）时间位移A组—重基础·体现综合1．以下计时数指时间间隔的是 ()A．中央电视台新闻联播每晚19：00开播B．北京八十中高中部早上7：30开始上第一节课C．老师上物理课超时了，课上了47分钟D．我得早出发，去赶6：00的头班车答案：C2．(多选)关于矢量和标量的说法正确的是 ()A．取定正方向，做直线运动的甲、乙两物体，甲的位移为3m，乙的位移为－5m，则－5m小于3mB．甲、乙两物体的位移大小均为50m，这两个物体的位移必定相同C．电流虽有正负，但是标量D．温度计度数的正负号表示温度高低，不表示方向，温度是标量答案：CD3.关于图示时间轴上的时刻和时间间隔，下列说法正确的是()A．t1表示时刻，其含义是第1s末或第2s初B．t3表示时刻，其含义是第2s末或第3s初C．t1～t2表示时间间隔，其含义是2s内D．t0～t3表示时间间隔，其含义是2s内答案：A4.(2021·郑州高一检测)某学校在400m标准田径场的跑道上进行跑步比赛，如图所示为运动员在不同跑道上进行比赛，下列说法正确的是 ()A．400m跑比赛，外跑道上的运动员的路程大B．400m跑比赛，不同跑道上的运动员的位移相同C．200m跑比赛，不同跑道上的运动员的位移相同D．100m跑比赛在直道上进行，运动员的位移大小与路程相等答案：D5．某校操场的国旗平台离地面的高度是0.5m，将坐标系的原点定在平台上，取旗杆所在直线向上为坐标轴的正方向，旗杆上固定国旗的A、B两点离地面的距离分别为10.9m和9.4m，那么A、B两点的坐标分别是 ()A．10.9m,9.4m B．11.4m,9.9mC．10.4m,8.9m D．10.9m，－9.4m答案：C6．一质点在x轴上运动(以向右为正方向)，各个时刻的位置坐标如下表所示，则位移最大的时间是 ()t/s012345678x/m531－3－5－3135A.第1s内 B．前4s内C．8s内 D．第4s内解析：选B根据直线运动中位移与位置的关系可以判断第1s内的位移为－2m，前4s内的位移为－10m，8s内的位移为0，第4s内的位移为－2m，所以前4s内位移最大，B正确。7.沿同一直线运动的A、B两物体，相对同一参考系的x­t图像如图所示，下列说法正确的是()A．前5s内，A、B的位移均为10mB．两物体由同一位置开始运动，物体A比B迟3s才开始运动C．在前5s内两物体的位移相同，5s末A、B相遇D．从3s末开始，两物体运动方向相同，且A比B运动得快解析：选D5s末A、B到达同一位置，两者相遇，在前5s内，A通过的位移为10m，B通过的位移为5m，A、C错误；A从原点出发，而B从正方向上距原点5m处出发，A在B运动3s后开始运动，B错误；在x­t图像中图线的斜率表示运动的快慢和方向，从第3s末开始，两图线的斜率均为正值，说明均沿正方向运动，A的斜率比B的斜率大，说明A运动得比B快，D正确。8.(多选)甲、乙两物体零时刻开始从同一地点向同一方向做直线运动，位移—时间图像如图所示，则在0～t1时间内()A．甲运动得总比乙快B．甲、乙位移相同C．甲经过的路程比乙小D．甲、乙的运动方向始终相同解析：选BD在x­t图像中，图线的斜率表示物体运动的快慢，由图可知，在0～t1时间内，甲图线的斜率不变，即甲做匀速运动，乙图线的斜率先小于甲图线的斜率，在某一时刻等于甲图线的斜率，之后大于甲图线的斜率，因此乙运动得先比甲慢，后比甲快，选项A错误；甲、乙从同一地点出发做单向直线运动，在t1时刻位于同一位置，因此0～t1时间内甲、乙的路程和位移都相等，选项B正确，C错误；甲、乙图线的斜率都始终为正，因此甲、乙的运动方向始终相同，都沿正方向运动，选项D正确。9.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3m，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：由题图可知，折线为某同学的运动轨迹，每个斜梯长为1.5eq\r(2)m，路程l＝4×1.5eq\r(2)m＝6eq\r(2)m≈8.485m。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＝6m。答案：6m8.485mB组—重应用·体现创新10．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．2RC．2πR D．Req\r(4＋π2)解析：选D当气门芯由轮子的正上方第一次运动到轮子的正下方时，轮子向前运动半个周长，气门芯的初位置与末位置如图所示，由几何知识得，气门芯的位移大小x＝eq\r(2R2＋πR2)＝Req\r(4＋π2)，故D正确。11．(2021·烟台高一检测)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20m处；过了2s，汽车正好到达十字路口的中心；再过3s，汽车行驶到了十字路口中心右侧30m处。如果把这条马路抽象为一个坐标轴x，十字路口中心定为坐标轴的原点，向右为x轴的正方向。(1)试将汽车在这三个观测时刻的位置的坐标填入表格内。观测时刻t＝0时过2s再过3s位置坐标x1＝_____x2＝_____x3＝_____(2)前2s内、后3s内汽车的位移分别是多少？这5s内的位移又是多少？解析：(1)把马路抽象为坐标轴x，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，右侧的点的坐标为正值，即x1＝－20m，x2＝0，x3＝30m。(2)前2s内的位移Δx1＝x2－x1＝0－(－20m)＝20m后3s内的位移Δx2＝x3－x2＝30m－0＝30m这5s内的位移Δx3＝x3－x1＝30m－(－20m)＝50m上述位移Δx1、Δx2和Δx3都是矢量，大小分别为20m、30m和50m，方向都向右，即与x轴正方向相同。答案：(1)－20m030m(2)20m，方向向右30m，方向向右50m，方向向右第一章综合提升物理思想方法1．理想化模型在物理学研究中，研究对象受许多因素的影响，如果同时考虑这诸多因素，那就无法使用数学知识达到定量研究的目的．在一定条件下我们把：非本质的次要因素找出来，加以剔除，抓住其主要因素和本质特征并进行抽象概括、研究，这种研究方法称为物理学中的理想化方法，用这种方法将研究对象(物体、过程等)简化成抽象模型，我们称之为物理学中的理想化模型．质点这一理想化模型就是这种方法的具体应用．除质点外，在学习中还会接触到很多的理想化模型，像在初中学过“匀速运动”，这是典型的过程模型．例1如图所示比赛项目中，可将运动员视为质点的是()2．极限思想数学极限思想是分析解决物理问题的重要数学方法，物理中的一些物理量常常需要表达“间隔”“段”的思想，而一些物理量需要表达“位置”“点”的思想，这是截然不同的两种思想，但两种思想的转化就是极限思想的运用，比如瞬时速度，为了使描述更精确些，将一小段位移转化到一个位置(点)，这就是极限思想．物体拖动纸带运动，研究纸带上的点迹来分析物体运动的规律，首先要明确两相邻计数点的时间间隔，然后在纸带上选取两个计数点，测出位移x，读出相应的时间t，xt就是这段时间内的平均速度，如果t很短，就可以用这个平均速度来代替中间某时刻的瞬时速度，并且x越小，t越短，此在以后的学习中，瞬时加速度、瞬时功率、瞬时感应电动势都会涉及极限思想，而且除了物理概念，在公式推导、变力做功、物理实验等诸多方面都应用了极限思想．3．图像法图像可以描述质点的运动，x-t图像可以反映物体位移的变化，图像的斜率表示速度的大小和方向；v-t图像可以反映速度的变化规律，图像的斜率表示加速度的大小和方向．4．比值定义法(1)比值定义法是指用两个基本物理量来定义—个新的物理量的方法，是物理学中常用的方法，基本特点是被定义的物理量往往反映物质的最本质的属性，不随定义所用的物理量的改变而改变．(2)在本章中，速度、加速度均是运用比值定义法引入的，速度v描述物体的位移变化的快慢，位移Δx与发生这段位移所用的时间Δt的比值反映了物体运动的快慢，用公式表示为v＝ΔxΔt.加速度a用来描述速度变化的快慢，速度变化量Δv与完成这一速度变化所用的时间Δt的比值反映速度变化的快慢，用公式表示为a＝Δv核心素养提升新高考命题改革的方向是将理论联系生活、生产、体育、科技等领域的实际案例，我们要尤其重视以鲜活素材设置问题情境，将实际问题抽象为物理模型，通过从图、表格、文字等给出的大量信息中提炼有用信息，分析物理过程及相应的物理规律求解，最终提升物理核心素养．情境1利用光电门测瞬时速度——实验探究实验装置如图所示，使一辆小车从一端垫高的木板上滑下，木板旁装有光电门，其中A管发出光线，B管接收光线．当固定在车上的遮光板通过光电门时，光线被阻挡，从记录仪上可以直接读出光线被阻挡的时间．这段时间就是遮光板通过光电门的时间．根据遮光板的宽度Δx和测出的时间Δt，就可以算出遮光板通过光电门的平均速度v=ΔxΔt例2用如图所示的计时装置可以近似测出气垫导轨上滑块的瞬时速度．已知固定在滑块上的遮光条的宽度为4mm，遮光条经过光电门的遮光时间为0.04s.(1)则滑块经过光电门位置时的速度大小为________．(2)为使ΔxΔtA．换用宽度更窄的遮光条B．换用宽度更宽的遮光条C．提高测量遮光条宽度的精确度D．使滑块的释放点更靠近光电门情境2利用位移传感器测速——实验探究例3[2023·湖南长沙调研](多选)如图是利用位移传感器测量速度的示意图，这个系统由发射器甲和接收器乙组成，发射器甲能发射红外线和超声波信号，接收器乙可以接收红外线和超声波信号，甲开始运动时，同时向乙发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲，乙接收到红外线脉冲开始计时，经过t1时间乙接收到超声波脉冲，终止计时．经过时间t，传感器和计算机系统进行第二次测量，经过t2时间乙接收到超声波脉冲．若声速为v，则下列说法正确的是()A．甲第一次发射信号时距乙的距离为vt1B．t时间内，甲运动的位移为vt2C．t时间内，甲运动的平均速度一定为vtD．甲运动的加速度一定为2情境3歼-15舰载机起飞——科学态度与责任(科技强国)例4[2023·浙江舟山期末]中国海军服役的歼-15舰载机在航母甲板上加速起飞过程中，某段时间内战斗机的位移—时间(x-t)图像如图所示，则()A．由图可知，舰载机起飞的运动轨迹是曲线B．在0～3s内，舰载机的平均速度大于12m/sC．在M点对应的位置，舰载机的速度大于20m/sD．在N点对应的时刻，舰载机的速度为7.5m/s第一章综合提升物理思想方法[例1]解析：蹦床比赛中运动员的动作是不能忽略的，不能视为质点，故A错误；跳水比赛中运动员的动作是不能忽略的，不能视为质点，故B错误；自行车比赛中运动员相对于跑道来说可以忽略，可以视为质点，故C正确；花样游泳比赛中运动员的动作是不能忽略的，不能视为质点，故D错误．答案：C核心素养提升[例2]解析：(1)v＝dΔt＝4(2)瞬时速度表示运动物体在某一时刻(或经过某一位置时)的速度，当Δt→0时，ΔxΔt可看成物体的瞬时速度，Δx越小，Δt也就越小，A项正确，B项错误；提高测量遮光条宽度的精确度，不能减小Δt答案：(1)0.1m/s(2)A[例3]解析：红外线的传播速度远大于超声波的传播速度，则红外线的传播时间可忽略不计，则甲第一次发射信号时距乙的距离为vt1，A正确；t时间内，甲运动的位移为x＝vt2－vt1，B错误；t时间内，甲运动的平均速度为v甲＝xt＝vt2答案：AC[例4]解析：x­t图像只能表示直线运动的规律，可知舰载机起飞的运动轨迹是直线，A错误；在0～3s内，舰载机通过的位移为