1.2 时间和位移 讲义 -2022-2023学年高一上学期物理人教版(2019)必修第一册

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名称 1.2 时间和位移 讲义 -2022-2023学年高一上学期物理人教版(2019)必修第一册
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-07-05 05:09:29

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文档简介

时间和位移
知识点总结:
考点一、时刻和时间间隔:
1、时刻和时间间隔的区别与联系:
项目 时间间隔 时刻
概念 时间间隔是事物运动、发展、变化所经历的过程长短的量度 时刻是事物运动、发展、变化过程所经历的各个状态先后顺序的标志
意义 两个时刻之间的间隔,不同时间间隔的长短可不同 一段时间的始末,一瞬间有先后之分,无长短之别
对应 对应着过程量,如路程 对应着状态量,如位置
联系与区别 ①时间间隔是一系列连续时刻的积累过程。 ②时间间隔能展示运动的一个过程,好比是一段录像;时刻可以显示运动的一瞬间,好比是一张照片
时刻、时间间隔的表示方法
在表示时间的数轴上,时刻用点表示,时间间隔用线段表示。
①第n秒末与第(n+1)秒初是指同一个时刻,用t1、ち等表示时刻。
②“n秒内”是指n秒的时间,“第n秒内”是指1s的时间。
“1s内”和“第1s内”表达的意义相同,“2s内”和“第2s内”表达的意义不同。Δt表示两个时刻的时间间隔,则Δt=t2-t1
常用来表示时刻的关键词有“初”“末”“时”等;常用来表示时间间隔的关键词有“内”“经历”“历时”等。
考点二、路程与位移
路程:质点运动路径的长度,路程只有大小没有方向,其单位是长度单位。
位移:
定义:从初位置指向末位置的有向线段。
物理意义:表示物体位置变化。
大小:初、末位置间线段的长度。
方向:由初位置指向末位置。
位移与路程的区别:
4、①在任何情况下位移都不可能相同,因为一个是矢量一个是标量。
②如果某一时间内某一物体通过的路程为零,就表示这段时间体静止。如果某一时间内来一物体的位移为零,在这段时间内物体并不一定是静止的。
③物体的运动方向与位移方向并不一定相同。
④在任何情况下,位移的大小都不可能大于路程。
考点三、矢量和标量
1、标量:只有大小没有方向的量。如:长度、质量、时间、路程、温度、能量等。运算遵从算术法则。
2、矢量:有大小也有方向的量,求和运算遵循平行四边形定则。如:力、速度等。运算法则和标量不同。
3、对矢量概念的理解
(1)矢量可用带箭头的线段表示,线段的长短表示矢量的大小,箭头的指向表示矢量的方向。
(2)同一直线上的矢量,可在数值前加上正、负号表示矢量的方向,正号表示矢量方向与规定正方向相同,负号表示矢量方向与规定正方向相反,加上正、负号后,同一直线上的矢量运算可简化为代数运算。
矢量的正、负号只表示方向,不表示大小,矢量大小的比较实际上是矢量绝对值的比较。如前一段时间位移为2m,后一段时间位移为-3m,则后一段时间物体的位移大。
考点四、直线运动中的位移
直线运动中的位置可以用直线坐标系中的某点来表示。
直线运动中的位移可以用直线坐标系中初位置减去初位置坐标表示。在Δt=t2-t1这段时间内的位移记为Δx=x2-x1。可见物体位置变化可用位移表示。关于直线运动的位置和位移,我们可以归纳如下:
① x 为正时,位置在正半轴
②x为负时,位置在负半轴
③Δx为正时,位移是正方向
④Δx为负时,位移是负方向
考点及题型总结:
时刻和时间间隔:
1、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.t2表示时刻,其含义是第2s末或第3s初
B.t3表示时刻,其含义是第3s初或第4s末
C.t1~t2表示时间间隔,大小为2s
D.t0~t3表示时间间隔,大小为3s
2、关于时间和时刻,下列说法正确的是(   )
A.1s内、第1s都指的是时间
B.最后1s初、最后1s内都指的是时间
C.物体在5s内就是指物体在4s末到5s末的这1s时间.
D.物体在第5s内就是指物体在4s末到5s末的这1s的时间.
3、下列关于时间间隔和时刻的说法正确的是(  )
A.第4 s末到第5 s初经历了1 s的时间间隔
B.“早上第一节课8∶00上课”,其中8∶00指的是时刻
C.物体第3 s末的位置坐标是(2 m,3 m),其中第3 s末指的是时间间隔
D.物体第3 s内运动了4 m,其中第3 s内指的是时刻
4、如图所示的时间轴,下列关于时刻和时间的说法中正确的是(  )
A.表示时刻,称为第2s末或3s初
B.~表示时间,称为第3s内
C.~表示时间,称为前2s或第2s内
D.tn-1~tn表示时间,称为第(n-1)s内
路程与位移:
1、关于路程和位移,下列说法中正确的是( )
A .物体沿曲线运动时,位移的大小可以等于路程
B .对同一运动物体,位移和路程二者大小一定不相等
C .位移是标量,路程是矢量
D .路程为零时,位移一定为零
2、小球从 2m 高处落下,被地板弹回在 1m 高处被接住,小球通过的路程和位移的大小分别为 (  )
A . 3m , 3m B . 3m , 1m C . 3m , 2m D . 1m , 3m
3、2022 年北京冬奥会中国队获得 9 枚金牌,创造冬奥会历史最好成绩。下列选项中正确的是(  )
A .谷爱凌在自由式滑雪女子 U 型场地技巧决赛中可以将她看成质点
B .每局冰球比赛时间 10min ,指的是时刻
C .短道速滑男子 1000 米比赛中,中国选手任子威为中国代表团摘下本届冬奥会第二枚金牌在转弯过程中,以任子威的冰刀为参考系,他是静止的
D .越野滑雪中运动员的位移大小和路程相等
4、出租车载小明到车站接人后返回出发地,司机打出全程的发票如图所示,则在此过程中,出租车运动的路程和位移分别为( )
A . 4.3km 、 4.3km B . 4.3km 、 0
C . 0 、 4.3km D . 0 、 0
5、在六十周年国庆盛典上,游行的队伍和彩车依次从天安门经过,以北京长安街为坐标轴,向西为正方向,以长安街中心为原点 O ,建立一维坐标系.一辆彩车最初在原点以东 3km 处,一段时间后行驶到原点以西 2km 处.这辆彩车的最初位置和最终位置坐标分别是( )
A . 3km , 2km B . -3km , 2km
C . 3km , -2km D . -3km , -2km
6、港珠澳大桥全长 49.968 公里, 2018 年 10 月 24 日 9 点正式通车,这座大桥的开通使得香港到珠海和澳门车程仅需要 30 分钟。下列说法正确的是(  )
A . 30 分钟是指时刻 B . 24 日 9 点是指时间
C . 49.968 公里是指路程 D . 49.968 公里是指位移
7、如图所示,从高出地面 3 m 的位置竖直向上抛出一个小球,它上升 5 m 后回落,最后到达地面.以抛出点为原点建立坐标系,方向以向上为正,则全过程中的总位移和总路程分别是( )
A . -3 m , -3 m
B . -3 m , 13 m
C . 3 m , 13 m
D . 3 m , 3 m
8、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,当气门芯由车轮的正上方第一次运动到车轮的正下方时,气门芯位移的大小为()
A.πR B.2R C.R D.2πR
9、某人驾车于 11 点 04 分从甲地开往乙地,导航地图如图所示,则以下说法不正确的是(  )
A .研究汽车在导航图中的位置时,可以把汽车看作质点
B .行车的平均速度约为 9km/h
C .图中显示的 12 : 03 是指时刻
D .途中经过高架桥上的限速标志 80 指的是车辆行驶瞬时速度不能超过 80km/h
10、小明沿着半径为 R 的水平圆周跑道跑了 1.25 圈时,他的()
A .路程和位移大小均为 2.5πR
B .路程和位移的大小均为 R
C .路程为 2.5πR 、位移的大小为 R
D .路程为 0.5πR 、位移的大小为 R
11、一支队伍匀速前进,通讯员从队尾追赶到队前传达命令后又立即返回到队尾时,队伍已前进了 200m ,在整个过程中,通讯员共用时 80s ,比队伍多走了 80m 的路程,则全过程通讯员通过的路程是 _____m ,平均速度为 _____m/s 。
12、如图所示,一物体从 O 点开始由西向东做直线运动,在第一个 末运动到了 B 点,到达 B 点后返回,第二个 末运动到了 A 点,第三个 末返回到了 O 点,继续前进,第四个 末到达 C 点后静止,已知 ,则:
( 1 )第一个 内发生的位移大小为 ___________m ,方向向 ___________ ,路程为 ___________m 。
( 2 )第二个 内发生的位移大小为 ___________m ,方向向 ___________ ,路程为 ___________m 。
( 3 )最前面 内发生的位移大小为 ___________m ,方向向 ___________ ,路程为 ___________m 。
13、如图所示, abcd 是一个边长为 5m 的正方形,一质点从 a 点出发,沿正方形的边先后经 b 、 c 到达 d 点,它在这个运动过程中的路程大小是 ______m ,路程是 ______ 量(选填 “ 矢 ” 或 “ 标 ” );位移的大小 ______m ,方向向 ______ 。
14、将弹性小球从距地面 2 m 处的 A 点竖直向下抛出,小球落地后竖直反弹经过距地面 1.5 m 高的 B 点时,则此过程中 小球发生的位移大小为 ________m ,方向 _________
答 案
时刻和时间间隔:
1、【答案】AD
【解析】试题分析:时间是指时间的长度,在时间轴上对应时间段,时刻是指时间点,在时间轴上对应的是一个点.
表示时刻,称为第2秒末或第3秒初,A正确; 表示时刻,其含义是第4s初或第3s末,B错误; 表示时间间隔,大小为1s,C错误; 表示时间间隔,大小为3s,D正确.
2、【答案】
AD
【详解】
A.1s内、第1s都指的都是时间轴上数值为0到1之间的1秒时间间隔,故 A项符合题意;
B.最后1s初指的是时刻,而最后1s内指的是最后1秒时间间隔,故B项不符合题意;
C.5s内是指0到5s末这5s时间,故C项不符合题意;
D.物体在第5s内就是指物体在4s末到5s末的这1s的时间,故D项符合题意.
3、【答案】B
【解析】
A、第4 s末与第5 s初在时间轴上是同一个点,是指同一时刻,故A错误;
B、早上第一节课8∶00上课,这里的8∶00指的是时刻,故B正确;
C、第3 s末,指的是时刻,故C错误;
D、时间间隔是指时间的长度,第3 s内,指1 s的时间长度,是时间间隔,故D错误.
故选B
4、【答案】B
【详解】
A.t2表示时刻,称为第2秒末或第3秒初,故A错误;
B.t2~t3表示两个时刻之间,是时间,称为第3秒内,故B正确;
C.t0~t2表示时间,称为最初2秒内,不是第2s内,故C错误;
D.tn-1~tn表示时间,称为第n秒内,故D错误.
路程与位移:
1、【答案】D
【解析】
【详解】
A .物体沿曲线运动时,位移的大小小于路程,故 A 错误;
B .当物体做单向直线运动时,位移大小等于路程,故 B 错误;
C .位移是矢量,路程是标量,故 C 错误;
D .路程为零时,则物体没有运动,位移一定为零,故 D 正确。
故选 D 。
2、【答案】B
【解析】
【详解】
小球通过的路程为
小球通过的位移为
故选 B 。
3、【答案】C
【解析】
【详解】
A .谷爱凌在自由式滑雪女子 U 型场地技巧决赛中不可以将她看成质点, A 错误;
B .每局冰球比赛时间 10min ,指的是时间, B 错误;
C .短道速滑男子 1000 米比赛中,中国选手任子威为中国代表团摘下本届冬奥会第二枚金牌在转弯过程中,以任子威的冰刀为参考系,他是静止的, C 正确;
D .越野滑雪中是弯道,运动员的位移大小和路程不相等, D 错误。
故选 C 。
4、【答案】B
【解析】
【详解】
出租车发票上里程即其行驶的路程,即 4.3km ,因又返回出发地,位置变化为零,故位移为 0 ,故 B 正确.
5、【答案】B
【详解】
解:坐标轴的正方向向东,则位置在坐标原点以东为正,在坐标原点以西为负,汽车最初在原点以西且距原点 3 km 处,所以最初位置是﹣ 3 km ,同理最终位置是 2 km ,故 B 正确, ACD 错误.
故选 B .
【点评】本题主要考查了同学们建立坐标系的能力,能读懂题目的意思,注意坐标的正负,难度不大,属于基础题.
6、【答案】C
【详解】
A . 30 分钟是指时间,故 A 错误;
B . 24 日 9 点是指时刻,故 B 错误;
CD .位移表示为从初位置到末位置的有向线段,路程是质点运动轨迹的长短,港珠澳大桥全长 49.968 公里是指路程,故 C 正确, D 错误;
故选 C .
7、【答案】B
【详解】
位移是由初位置指向末位置的有向线段,球上升 5m ,又下降 8m ,故全过程的总路程是 ,全过程的位移是 .
A . -3 m , -3 m ,与结论不相符,选项 A 错误;
B . -3 m , 13 m ,与结论相符,选项 B 正确;
C . 3 m , 13 m ,与结论不相符,选项 C 错误;
D . 3 m , 3 m ,与结论不相符,选项 D 错误.
8、【答案】C
【解析】
【详解】
当气门芯由轮子的正上方第一次运动到轮子的正下方时,轮子向前运动了半个周长,气门芯的初位置与末位置如上图的直线 x ,由几何知识得气门芯得位移大小为
= R 。
A. πR 与上述计算结果 不相符,故 A 不符合题意;
B. 2 R 与上述计算结果 不相符,故 B 不符合题意;
C. R 与上述计算结果 相符,故 C 符合题意;
D. 2 πR 与上述计算结果 不相符,故 D 不符合题意。
9、【答案】B
【详解】
A .研究汽车在导航图中的位置时,可以汽车看做质点, A 不符合题意;
B .取时间为一小时,根据公式
计算出的是汽车的平均速率,因不知道位移因此平均速度无法计算, B 符合题意;
C .图中显示的 12 : 03 是指时刻, C 不符合题意;
D .途中经过高架桥上的限速标志 80 是指瞬时速度,指的是车辆行驶瞬时速度不能超过 80km/h , D 不符合题意。
故选 B 。
10、【答案】
C
【详解】
路程指的是物体运动轨迹的长度,小明运动了 1.25 圈,这里的路程是一圈加四分之一弧长,所以路程等于 2 πR +0.5 πR ,但是位移则是初位置指向末位置,如图蓝线部分,故位移大小为 R .
A.A 项与上述分析结论不相符,故 A 不符合题意;
B.B 项与上述分析结论不相符,故 B 不符合题意;
C.C 项与上述分析结论相符,故 C 符合题意;
D.D 项与上述分析结论不相符,故 D 不符合题意.
11、【答案】
280 2.5
【详解】
由题意可知,队伍前进了 200m ,而通讯员多走了 80m ,故全过程通讯员通过的路程为
而通讯员走过的位移为 200m ,故平均速度
12、【答案】
30 东 30 10 西 10 20 东 40
【详解】
(1) 第一个 从 O 到 B ,发生的位移大小为 30m ,方向向东,路程为 30m 。
(2) 第二个 从 B 到 A ,发生的位移大小为 10m ,方向向西,路程为 10m 。
(3) 最前面 从 O 到 B 到 A ,发生的位移大小为 20m ,方向向东,路程为 40m 。
13、【答案】
15 标量 5 向东
【详解】
( 1 ) abcd 是一个边长为 5m 的正方形。一质点从 a 点出发,沿正方形的边先后经 b 、 c 到达 d 点.它在这个运动过程中的路程大小是三个边长,即
( 2 ) 路程只有大小,没有方向, 路程是标量。
( 3 ) 位移的是起点到终点的有向线段长,即一个边长大小 5m 。
( 4 ) 方向向东。
14、【答案】
0.5 竖直向下
【解析】
【详解】
[1][2] 以地面为坐标原点,竖直向上为正方向建立坐标系,初位置为 ,末位置为 ,因此位移为
因此位移大小为 0.5m ,方向竖直向下。