第二节质点和位移
(一)紧扣教材试题研究
例5.在下列各物体的运动中,可视作质点的物
体有 ( ) A 从北京开往广州的一列火车 B 研究转动的汽车轮胎
C 研究绕地球运动时的航天飞机 D 表演精彩的芭蕾舞演员 E 参加百米跑竞赛的运动员
F 在斜向下推力的作用下,沿水平面运动的箱子 解析:物体可简化为质点的条件时,在所研究的 问题中,物体的体积和形状应属于无关因素或次要因 素。运动的火车、绕地球运动的航天飞机、百米竞赛 的运动员这三个物体本身大小比起它的运动轨迹长度 属于次要因素,可以忽略其大小和形状,所以A、C、 E可看做质点。B中研究汽车轮胎的转动时,其大小 和形状不能忽略,故不能看做质点。D中芭蕾舞演员 的表演,有着不可忽略的旋转动作,身体各部形状 不能忽略,故不能看做质点。F中箱子沿水平面作 平动,也可看作质点, 大小和形状可以忽略, 也可看作质点。
答案:A C E F
例6. 如图2-2-2所示,某物体沿两个半径为R的圆弧由A经B到C。下列结论正确的是( )
图2-2-2 A 物体的位移等于4R,方向向东 B
物体的位移等于2R
C 物体的路程等于4R,方向向东 D,物体的路程等于2R
解析:物体的初位置是A点,末位置是C点,位移
由A沿AB连线指向C,所以位移等于4R,方向向东。
故A正确;路程是物体所走过的路径的长度,所以
路程等于2R。D是正确的。 答案:AD
例7.如图2-2-3为甲乙两质点做直线运动的位移—时间图 像,由图像可知 ( ) A 甲乙两质点在2秒末相遇
B 甲质点由距原点8m处向正方向运动。 C 乙质点5s内的位移为4m
D 乙质点在第4秒末开始反向运动 E 甲质点5s内的位移为8m
图2-2-3
解析:由图可知,甲质点的斜率为负,甲质点
由距原点8m处向负方向作匀速直线运动,故B错误;
甲质点初位置在距原点8m处,末位置到达原点,甲质
点5s内的位移为-8m,故E错误;乙质点初位置在
原点处,末位置又回到原点,乙质点5s内的位移为0m, 故C错误;乙质点在前2秒向正方向运动,2-4s静止, 第4秒末开始反向运动,故D正确。2秒末,甲乙两质点
同时到达4m处,所以在2秒末相遇是正确的,故选AD. 答案:选AD
(二)综合试题拔高研究
例8. 一个实心长方体小木块,体积是abc,如图2-2-4所示,有一质点自A点运动到B点,求: A (1)最短路程;
(2)质点位移的大小。
图2-2-4 解析:(1)路程是质点的运动轨迹的长度,将木块的
外侧面和上表面展开如图所示,则物体由A点 运动到B点的最短路程要先沿直线经过外侧面,
22
再沿直线经过上表面,所以最短路程是a(bc);
(2)位移的大小则取由初位置指向末位置的线段, 即为实心长方体的体对角线,图中AB间的距离:
sa2b2c2
22
答案:(1)a(bc)
(2)s
a2b2c2
例9、图2-2-5是A、B两物体的s一t图象,A、B两物体各做
匀速直线运动,A、B在A出发后_____________s,距坐标原点___________m相遇。5s末A的位移为__________m,B的位移为_________m, A、B 两物体出发点相距___m, 5s末A、B 两物体相距____m.
图2-2-5 解析:A物体0时刻出发,两图象的交点即为两物体的相遇点,所以,A、B在A出发后2.5s,距坐标原点1.5m相遇。5s末A位于原点,A的出发点距原点3m,且向负方向运动所以A的位移为-3m,B距原点-1m出发向正方向运动,5s末位于距原点4m处,B的位移为5m。由图可得,A的出发点距原点3m,B距原点-1m出发,A、B 两物体出发点相距4m;5s末A位于原点,5s末B位于距原点4m处,所以5s末A、B 两物体相距4m.
答案:2.5s;1.5m;-3m;5m;4m;4m
例10.如图2-2-6所示,某同学沿平直路面由A点出发前进了
0
200m到达斜坡底端的B点,又沿倾角为60的斜坡上行 200m到达C点,求此同学的位移和路程。
图2-2-6
解析:因为此同学的路径是由A-B-C,所以路程是 200m+200m=400m,位移是由初位置指向 末位置的有向线段,所以位移大小是线段AC,方向由 A指向C,如图所示,位移 s=2BCsin602200
答案:位移大小为s=2BCsin602200A指向C。路程为400m。
3m 2
m,方向由 2
题海轻舟
1 以下运动物体可以视为质点的是( ) A 裁判眼中正在体操比赛体操运动员
B 汽车从武汉开往北京,在计算其行车时间时 C 汽车通过某一站牌,计算所用时间时
D 绕地球公转的人造卫星,研究其周期时 2.关于位移和路程的下列说法,正确的是 (、 ) A、物体沿直线向某一方向运动,通过的路程就是位移
B 几个运动物体有相同位移时,它们的路程也一定相同 C 几个运动物体通过的路程不等,但它们的位移可能相同 D 物体通过的路程不为零, 其位移也一定不为零
3.下列所述情况中的物体,哪些可以当做质点处理 ( , A 放在地面上的木箱,在上面的箱角处用水平力推它,木 箱可绕下面箱角转动
B 放在地面上的木箱,在其箱高的中点处用水平力推它, 木箱在地面上滑动
C 在海面上空飞行的飞机搜索一艘舰艇 D 研究钟表的时针转动的情况
4、质点沿x轴负方向做直线运动,它的位置随时间变化的关系是s=5十8t(m),则t=3s时质点的位移是 ( )
A 19m B 29m C 一29m D 一2lm 5、关于做平动的物体,下列说法正确的是 ( ) A 一定沿着直线运动 B 一定沿着曲线运动
C 物体上各点的运动情况都相同
D 物体上各点的运动情况不一定相同
6、如图2-2-7所示一物体从O点开始由西向东做直线运动,第一个10s 末运动到了B点,到达B点后返回,第二个10s末运动到了A点,第三 个10s末返回到了O点,继续前进,第四个10s末到达C点后静止。已 OA=20m,AB=l0m,OC二20m,则
图2-2-7
(1)第一个l0s内发生的位移大小为___ m,方向为____,路程为___m; (2)第二个l0s内发生的位移大小为____m,方向____,路程为___m; (3)最前面20s内发生的位移大小为____m,方向____,路程为___m; (4)整个的40s内发生的位移大小为____m,方向___ ,路程为___m; 7、质点沿半径为R的圆周运动,其间最大位移的大小等于 ____,最小等于____ ;经过2.25周后位移的大小等于____,路程等于_____.
8、如图2-2-8所示是做直线运动的甲、乙
体的位移一时间图象,由图象可知 ( A 乙开始运动时,两物体相距20m
B 在0-10s这段时间内,物体间的距离逐渐变 大
C 在l0s—20s这段时间内,物体间的距离逐渐变 小
D 两物体在10s时相距最远,在25s时相遇
图2-2-8
9、 如图2-2-9所示,一根细长的轻弹簧系着一个小球,
弹簧的另一端固定在天花板上,静止时,小球处于位置0,现手 握小球把弹簧拉长,放手后小球便在竖直方向上下来回运动, B、C为小球到达的最低点和最高点,从小球向上经过位置O 时开始计时,其经过各点的时刻如图1-6所示,若测得OB=OC 10cm, AB=3cm,则自0时刻开始
:
图2-2-9
(1) 0.2s内小球发生的位移大小是____________,方向向_________,
经过的路程是___________,
(2) 0.5s内小球发生的位移大小是____________,方向向_________,
经过的路程是___________,
(3) 0.7s内小球发生的位移大小是____________,方向向_________,
经过的路程是___________;
(4) 0.8s内小球发生的位移大小是____________,经过的路程是___________; 10。如图2-2-10所示,为一物体做直线运动的s—t图象,问: (I)图中OA、AB、BC、CD各表示怎样的运动? (2)哪个过程运动最快?第4S内的位移多大?
(3)5S内物体的位移和路程分别为多少
?
图2-2-10 参考答案
1、答案:BD [ 解析]:物体平动时,各点运动情况完全相同,做平动的物体一般可以作为质点处理。
所以从武汉开往北京汽车可以看作质点,故B 正确;但是计算汽车通过某一站牌所用时间时大小不可忽略,故C错。 当物体有转动时,如果物体的形状和大小对所研究的问题影响极小,可以忽略。这个物体也可以作为质点来处理。绕地球公转的人造卫星,研究其周
期时可以看作质点,故D正确;但是裁判眼中正在体操比赛体操运动员形体是不可以忽略的,故A错。
答案:C
2、解析:路程是标量,位移是矢量,路程和位移是完全不同的物理量,物体沿直线向某一方向运动时,可以说位移的大小等于路程,不能说路程就是位移
,故A错, 几个运动物体严不同的路径同时由A地到达B地,运动位移相同,但路程各不相同,故B 错C对。物体通过的路程不为零时,例如物体沿圆周运动最终回到原位置,此时路程为零,故D错。
3、答案:BC
解析:A中木箱可绕下面箱角转动时,形状大小不能忽略,不能看作质点,故A错; B中木箱在地面上滑动属平动可看作质点,故B对;在海面上空飞行的飞机搜索舰艇时,舰艇可看作有质量的点,故C对;研究钟表的时针转动时,时针上的各点转动的线速度不同,故不能看作质点,D错。
4、答案:C
解析:因为前提是质点沿x轴负方向做直线运动,所以质点的位移为负值,A、B 错。 由关系式可得S=5+8329m,方向为负值,所以C是正确的。 5、答案:
解析:做平动的物体可以沿着直线运动,也可以沿着曲线运动,例如平直公路上行驶的汽车是直线,但汽车拐弯处也是平动作曲线运动。汽车拐弯时,汽车上各点的运动情况不相同,内侧物体的线速度小,外侧物体的线速度大。但物体被水平抛出时作曲线运动,各部分的运动情况是相同的。
6、答案:(1)30,东,30; (2)10,西,10; (3)20,东,40; (4)20,西,80。
解析:(1)第一个10s的初位置是O点,末位置运动到了B点,位移由O到B ,方向向东;因为OB=30m, 所以位移为30m。又因为物体做单方向的直线运动,所以路程为30m。(2) 第二个10s的初位置是B点,末位置运动到了A点,位移由B到A ,方向向西;因为BA=10m, 又因为物体在这10s内做单方向的直线运动,所以路程为10m。(3) 最前面20s内的初位置是O点,末位置运动到了A点,位移由O到A ,方向向东;因为OA=20m, 所以位移为20m。路程是OB+BA=40m,所以路程为40m。(4)整个的40s内初位置是O点,末位置运动到了C点,位移由O到C ,方向向西;因为OC=20m, 所以位移为20m。路程是OB+BO+OC=80m,所以路程为80m。
7、 答案:2R。 0;
2R;
9R. 2
解析:因为质点沿圆周运动,最大位移是圆的直径,所以为2R,最小位移是运动圆周的整数倍,所以是零。2.25周即2路程为2
1
周,作图可得位移的大小等于R2R22R, 4
192R R. 42
8、解析:(1)在0。2,内,小球由0点向上运动到C点,初位置是O,末位置是C,
位移的大小是l0cm=0.1m,方向由O到C,即向上;经过的路程是0。lm; (2)在0。5s内,小球运动到C点后又返回运动,经过0点又向下运动到A点,小球的初位置在0点,末位置在A点,因此位移的大小是l0cm一3cm=7cm=0。07m,路程是(I02十7)cm=27cm=0.27m。
(3)在0。7s内,小球运动到A点后又继续向下运动,到达B点后又返回运动,最后又到达A点。小球的初位置在0点,末位置在A点,因此位移的大小是l0cm一3cm=7cm= 0。07m,路程是O—C—O—B—A,路程=(I03十3)cm=33cm=0.33m。(4)在0。8s内,小球的初位置是O,最后又回到O点。小球的初位置在O点,末位置在O点,因此位移的大小是0,路程是O—C—O—B—O,路程=I04cm=40cm=0.4m。
课后习题答案
1.解答:A、D中的人可以被视为质点。
2.解答:收费标准中的"km"指的是路程。
3.解答:在进行100m短跑比赛时,运动员跑完
全程的路程和位移都是100m。如果他跑了两周,由
于初始位置与末位置在同一点,因此他的位移是0,
而路程却是800m。
4。解答:B。
解析:A 中如图D2-2-1所示:以向东为正方向,
图D2-2-1
物体沿同一直线运动,可以借助一维坐标来求解,设向东为坐标的正方向,开始运动点为坐标的原点,如图所示,全过程结束后,物体从原点运动到了12m,则位
移是由原点到4m处,位移大小为4m,方向向东。
(B)同上,借助一维坐标如图D2-2-2所示,初位置在原点,末位置在—6m处,
图D2-2-2
物体在全过程的位移为—6m。位移大小为6m,方向向西。
(C)如图D2-2-3所示,以物体运动的开始点为原点,建
立一个二维坐标系。
图D2-2-3
物体先运动4m到达A点,再运动3m到达B点,终点(B点)的坐标是(4m,-3m)。 物体全过程的位移是从原点0指向B点的有向线段,则位移的大小为5m;
(D)如图D2-2-4所示,
图D2-2-4
同理,物体的位移是从原点0指向D点的有向线段。终点(D点)的坐标是(3m,4m)。位移的大小为5m.
5. 解答:由图象可知,当t=2s时,s轴对应为6m,所以这辆小车在,t=2s时的位移为6m。在t=2s之前,由图象可知随t的增加而增加,且图象成一条直线,所以小车做匀速直线运动;在t=2s之后随着t的增大s不变,所以小车静止。
第二节质点和位移
(一)紧扣教材试题研究
例5.在下列各物体的运动中,可视作质点的物
体有 ( ) A 从北京开往广州的一列火车 B 研究转动的汽车轮胎
C 研究绕地球运动时的航天飞机 D 表演精彩的芭蕾舞演员 E 参加百米跑竞赛的运动员
F 在斜向下推力的作用下,沿水平面运动的箱子 解析:物体可简化为质点的条件时,在所研究的 问题中,物体的体积和形状应属于无关因素或次要因 素。运动的火车、绕地球运动的航天飞机、百米竞赛 的运动员这三个物体本身大小比起它的运动轨迹长度 属于次要因素,可以忽略其大小和形状,所以A、C、 E可看做质点。B中研究汽车轮胎的转动时,其大小 和形状不能忽略,故不能看做质点。D中芭蕾舞演员 的表演,有着不可忽略的旋转动作,身体各部形状 不能忽略,故不能看做质点。F中箱子沿水平面作 平动,也可看作质点, 大小和形状可以忽略, 也可看作质点。
答案:A C E F
例6. 如图2-2-2所示,某物体沿两个半径为R的圆弧由A经B到C。下列结论正确的是( )
图2-2-2 A 物体的位移等于4R,方向向东 B
物体的位移等于2R
C 物体的路程等于4R,方向向东 D,物体的路程等于2R
解析:物体的初位置是A点,末位置是C点,位移
由A沿AB连线指向C,所以位移等于4R,方向向东。
故A正确;路程是物体所走过的路径的长度,所以
路程等于2R。D是正确的。 答案:AD
例7.如图2-2-3为甲乙两质点做直线运动的位移—时间图 像,由图像可知 ( ) A 甲乙两质点在2秒末相遇
B 甲质点由距原点8m处向正方向运动。 C 乙质点5s内的位移为4m
D 乙质点在第4秒末开始反向运动 E 甲质点5s内的位移为8m
图2-2-3
解析:由图可知,甲质点的斜率为负,甲质点
由距原点8m处向负方向作匀速直线运动,故B错误;
甲质点初位置在距原点8m处,末位置到达原点,甲质
点5s内的位移为-8m,故E错误;乙质点初位置在
原点处,末位置又回到原点,乙质点5s内的位移为0m, 故C错误;乙质点在前2秒向正方向运动,2-4s静止, 第4秒末开始反向运动,故D正确。2秒末,甲乙两质点
同时到达4m处,所以在2秒末相遇是正确的,故选AD. 答案:选AD
(二)综合试题拔高研究
例8. 一个实心长方体小木块,体积是abc,如图2-2-4所示,有一质点自A点运动到B点,求: A (1)最短路程;
(2)质点位移的大小。
图2-2-4 解析:(1)路程是质点的运动轨迹的长度,将木块的
外侧面和上表面展开如图所示,则物体由A点 运动到B点的最短路程要先沿直线经过外侧面,
22
再沿直线经过上表面,所以最短路程是a(bc);
(2)位移的大小则取由初位置指向末位置的线段, 即为实心长方体的体对角线,图中AB间的距离:
sa2b2c2
22
答案:(1)a(bc)
(2)s
a2b2c2
例9、图2-2-5是A、B两物体的s一t图象,A、B两物体各做
匀速直线运动,A、B在A出发后_____________s,距坐标原点___________m相遇。5s末A的位移为__________m,B的位移为_________m, A、B 两物体出发点相距___m, 5s末A、B 两物体相距____m.
图2-2-5 解析:A物体0时刻出发,两图象的交点即为两物体的相遇点,所以,A、B在A出发后2.5s,距坐标原点1.5m相遇。5s末A位于原点,A的出发点距原点3m,且向负方向运动所以A的位移为-3m,B距原点-1m出发向正方向运动,5s末位于距原点4m处,B的位移为5m。由图可得,A的出发点距原点3m,B距原点-1m出发,A、B 两物体出发点相距4m;5s末A位于原点,5s末B位于距原点4m处,所以5s末A、B 两物体相距4m.
答案:2.5s;1.5m;-3m;5m;4m;4m
例10.如图2-2-6所示,某同学沿平直路面由A点出发前进了
0
200m到达斜坡底端的B点,又沿倾角为60的斜坡上行 200m到达C点,求此同学的位移和路程。
图2-2-6
解析:因为此同学的路径是由A-B-C,所以路程是 200m+200m=400m,位移是由初位置指向 末位置的有向线段,所以位移大小是线段AC,方向由 A指向C,如图所示,位移 s=2BCsin602200
答案:位移大小为s=2BCsin602200A指向C。路程为400m。
3m 2
m,方向由 2
题海轻舟
1 以下运动物体可以视为质点的是( ) A 裁判眼中正在体操比赛体操运动员
B 汽车从武汉开往北京,在计算其行车时间时 C 汽车通过某一站牌,计算所用时间时
D 绕地球公转的人造卫星,研究其周期时 2.关于位移和路程的下列说法,正确的是 (、 ) A、物体沿直线向某一方向运动,通过的路程就是位移
B 几个运动物体有相同位移时,它们的路程也一定相同 C 几个运动物体通过的路程不等,但它们的位移可能相同 D 物体通过的路程不为零, 其位移也一定不为零
3.下列所述情况中的物体,哪些可以当做质点处理 ( , A 放在地面上的木箱,在上面的箱角处用水平力推它,木 箱可绕下面箱角转动
B 放在地面上的木箱,在其箱高的中点处用水平力推它, 木箱在地面上滑动
C 在海面上空飞行的飞机搜索一艘舰艇 D 研究钟表的时针转动的情况
4、质点沿x轴负方向做直线运动,它的位置随时间变化的关系是s=5十8t(m),则t=3s时质点的位移是 ( )
A 19m B 29m C 一29m D 一2lm 5、关于做平动的物体,下列说法正确的是 ( ) A 一定沿着直线运动 B 一定沿着曲线运动
C 物体上各点的运动情况都相同
D 物体上各点的运动情况不一定相同
6、如图2-2-7所示一物体从O点开始由西向东做直线运动,第一个10s 末运动到了B点,到达B点后返回,第二个10s末运动到了A点,第三 个10s末返回到了O点,继续前进,第四个10s末到达C点后静止。已 OA=20m,AB=l0m,OC二20m,则
图2-2-7
(1)第一个l0s内发生的位移大小为___ m,方向为____,路程为___m; (2)第二个l0s内发生的位移大小为____m,方向____,路程为___m; (3)最前面20s内发生的位移大小为____m,方向____,路程为___m; (4)整个的40s内发生的位移大小为____m,方向___ ,路程为___m; 7、质点沿半径为R的圆周运动,其间最大位移的大小等于 ____,最小等于____ ;经过2.25周后位移的大小等于____,路程等于_____.
8、如图2-2-8所示是做直线运动的甲、乙
体的位移一时间图象,由图象可知 ( A 乙开始运动时,两物体相距20m
B 在0-10s这段时间内,物体间的距离逐渐变 大
C 在l0s—20s这段时间内,物体间的距离逐渐变 小
D 两物体在10s时相距最远,在25s时相遇
图2-2-8
9、 如图2-2-9所示,一根细长的轻弹簧系着一个小球,
弹簧的另一端固定在天花板上,静止时,小球处于位置0,现手 握小球把弹簧拉长,放手后小球便在竖直方向上下来回运动, B、C为小球到达的最低点和最高点,从小球向上经过位置O 时开始计时,其经过各点的时刻如图1-6所示,若测得OB=OC 10cm, AB=3cm,则自0时刻开始
:
图2-2-9
(1) 0.2s内小球发生的位移大小是____________,方向向_________,
经过的路程是___________,
(2) 0.5s内小球发生的位移大小是____________,方向向_________,
经过的路程是___________,
(3) 0.7s内小球发生的位移大小是____________,方向向_________,
经过的路程是___________;
(4) 0.8s内小球发生的位移大小是____________,经过的路程是___________; 10。如图2-2-10所示,为一物体做直线运动的s—t图象,问: (I)图中OA、AB、BC、CD各表示怎样的运动? (2)哪个过程运动最快?第4S内的位移多大?
(3)5S内物体的位移和路程分别为多少
?
图2-2-10 参考答案
1、答案:BD [ 解析]:物体平动时,各点运动情况完全相同,做平动的物体一般可以作为质点处理。
所以从武汉开往北京汽车可以看作质点,故B 正确;但是计算汽车通过某一站牌所用时间时大小不可忽略,故C错。 当物体有转动时,如果物体的形状和大小对所研究的问题影响极小,可以忽略。这个物体也可以作为质点来处理。绕地球公转的人造卫星,研究其周
期时可以看作质点,故D正确;但是裁判眼中正在体操比赛体操运动员形体是不可以忽略的,故A错。
答案:C
2、解析:路程是标量,位移是矢量,路程和位移是完全不同的物理量,物体沿直线向某一方向运动时,可以说位移的大小等于路程,不能说路程就是位移
,故A错, 几个运动物体严不同的路径同时由A地到达B地,运动位移相同,但路程各不相同,故B 错C对。物体通过的路程不为零时,例如物体沿圆周运动最终回到原位置,此时路程为零,故D错。
3、答案:BC
解析:A中木箱可绕下面箱角转动时,形状大小不能忽略,不能看作质点,故A错; B中木箱在地面上滑动属平动可看作质点,故B对;在海面上空飞行的飞机搜索舰艇时,舰艇可看作有质量的点,故C对;研究钟表的时针转动时,时针上的各点转动的线速度不同,故不能看作质点,D错。
4、答案:C
解析:因为前提是质点沿x轴负方向做直线运动,所以质点的位移为负值,A、B 错。 由关系式可得S=5+8329m,方向为负值,所以C是正确的。 5、答案:
解析:做平动的物体可以沿着直线运动,也可以沿着曲线运动,例如平直公路上行驶的汽车是直线,但汽车拐弯处也是平动作曲线运动。汽车拐弯时,汽车上各点的运动情况不相同,内侧物体的线速度小,外侧物体的线速度大。但物体被水平抛出时作曲线运动,各部分的运动情况是相同的。
6、答案:(1)30,东,30; (2)10,西,10; (3)20,东,40; (4)20,西,80。
解析:(1)第一个10s的初位置是O点,末位置运动到了B点,位移由O到B ,方向向东;因为OB=30m, 所以位移为30m。又因为物体做单方向的直线运动,所以路程为30m。(2) 第二个10s的初位置是B点,末位置运动到了A点,位移由B到A ,方向向西;因为BA=10m, 又因为物体在这10s内做单方向的直线运动,所以路程为10m。(3) 最前面20s内的初位置是O点,末位置运动到了A点,位移由O到A ,方向向东;因为OA=20m, 所以位移为20m。路程是OB+BA=40m,所以路程为40m。(4)整个的40s内初位置是O点,末位置运动到了C点,位移由O到C ,方向向西;因为OC=20m, 所以位移为20m。路程是OB+BO+OC=80m,所以路程为80m。
7、 答案:2R。 0;
2R;
9R. 2
解析:因为质点沿圆周运动,最大位移是圆的直径,所以为2R,最小位移是运动圆周的整数倍,所以是零。2.25周即2路程为2
1
周,作图可得位移的大小等于R2R22R, 4
192R R. 42
8、解析:(1)在0。2,内,小球由0点向上运动到C点,初位置是O,末位置是C,
位移的大小是l0cm=0.1m,方向由O到C,即向上;经过的路程是0。lm; (2)在0。5s内,小球运动到C点后又返回运动,经过0点又向下运动到A点,小球的初位置在0点,末位置在A点,因此位移的大小是l0cm一3cm=7cm=0。07m,路程是(I02十7)cm=27cm=0.27m。
(3)在0。7s内,小球运动到A点后又继续向下运动,到达B点后又返回运动,最后又到达A点。小球的初位置在0点,末位置在A点,因此位移的大小是l0cm一3cm=7cm= 0。07m,路程是O—C—O—B—A,路程=(I03十3)cm=33cm=0.33m。(4)在0。8s内,小球的初位置是O,最后又回到O点。小球的初位置在O点,末位置在O点,因此位移的大小是0,路程是O—C—O—B—O,路程=I04cm=40cm=0.4m。
课后习题答案
1.解答:A、D中的人可以被视为质点。
2.解答:收费标准中的"km"指的是路程。
3.解答:在进行100m短跑比赛时,运动员跑完
全程的路程和位移都是100m。如果他跑了两周,由
于初始位置与末位置在同一点,因此他的位移是0,
而路程却是800m。
4。解答:B。
解析:A 中如图D2-2-1所示:以向东为正方向,
图D2-2-1
物体沿同一直线运动,可以借助一维坐标来求解,设向东为坐标的正方向,开始运动点为坐标的原点,如图所示,全过程结束后,物体从原点运动到了12m,则位
移是由原点到4m处,位移大小为4m,方向向东。
(B)同上,借助一维坐标如图D2-2-2所示,初位置在原点,末位置在—6m处,
图D2-2-2
物体在全过程的位移为—6m。位移大小为6m,方向向西。
(C)如图D2-2-3所示,以物体运动的开始点为原点,建
立一个二维坐标系。
图D2-2-3
物体先运动4m到达A点,再运动3m到达B点,终点(B点)的坐标是(4m,-3m)。 物体全过程的位移是从原点0指向B点的有向线段,则位移的大小为5m;
(D)如图D2-2-4所示,
图D2-2-4
同理,物体的位移是从原点0指向D点的有向线段。终点(D点)的坐标是(3m,4m)。位移的大小为5m.
5. 解答:由图象可知,当t=2s时,s轴对应为6m,所以这辆小车在,t=2s时的位移为6m。在t=2s之前,由图象可知随t的增加而增加,且图象成一条直线,所以小车做匀速直线运动;在t=2s之后随着t的增大s不变,所以小车静止。