1.2 时间位移 学案——高中物理人教版（2019）必修第一册

2．时间　位移
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1．在时间轴上，时刻和时间间隔分别用什么表示？
__________________。
2．思考：时刻与时间间隔有什么联系？
3．位移和路程在矢量性上的区别是__________________。
4．思考：x t图像实质是位置—时间图像，在什么情况下，可以转换成位移—时间图像？
5．以下说法中，你认为正确的有__________。
①第4 s末就是第5 s初，指的是同一个时刻。
②体积、质量、位移都是标量。
③在直线运动中，位移的大小等于路程。
④位置坐标x为负值，表明此时物体在x轴负半轴。
⑤电磁打点计时器使用的是8 V左右的直流电源。
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1．(多选)下列说法正确的是(　　)
A．“北京时间8点整”指的是时间间隔
B．第n s内就是(n－1) s末到n s末这1 s时间间隔(n为任意正整数)
C．列车在南京站停15分钟，指的是时间间隔
D．不管是前5 s还是第5 s，都是指时间间隔
2．如图所示为某学校田径运动场跑道的示意图，其中A点是所有跑步项目的终点，也是400 m、800 m赛跑的起跑点，B点是100 m赛跑的起跑点。在一次校运动会中，甲、乙、丙三位同学分别参加了100 m、400 m和800 m赛跑，则从比赛开始到比赛结束(　　)
A．甲的位移最大 B．乙的位移最大
C．丙的位移最大 D．乙、丙的路程相等
3．打点计时器振针打点的周期，取决于(　　)
A．交流电压的高低
B．交流电的频率
C．永久磁铁的磁性强弱
D．振针与复写纸的距离
4．一个小球从2 m高处落下，被地面弹回，在1 m高处被接住，则小球在这一过程中(　　)
A．位移大小是3 m B．位移大小是1 m
C．位移大小是2 m D．路程是2 m
5．为了定量研究物体的位置变化，我们可以用坐标轴(x轴)来表达。现在以某广场中心为坐标原点，沿东西方向建立坐标轴，规定向西为正方向。优优小朋友在游玩时，坐标轴上标明了她在不同时刻的坐标值，如图所示，上午九时在A位置，九时十分在B位置。下列判断正确的是(　　)
A．九时，优优在广场中心东边2 m处
B．九时，优优在广场中心西边4 m处
C．九时十分，优优在广场中心东边4 m处
D．九时十分，优优在广场中心西边2 m处
6．(多选)某物体的位移—时间图像如图所示，则下列叙述正确的是(　　)
A.物体运动的轨迹是抛物线
B．物体运动的时间为8 s
C．物体运动所能达到的最大位移为80 m
D．物体做往返运动
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7．关于时刻和时间间隔，下列说法正确的是(　　)
A．老师说：“明天早上8点钟上课，上课时长45分钟。”其中“8点钟”指的是时刻，“45分钟”指的是时间间隔
B．中国运动员在东京奥运会男子100米预赛中，跑出9秒83的好成绩，其中“9秒83”指的是时刻
C．某场足球赛15 min时甲队攻入一球，其中“15 min时”指的是时间间隔
D．老师说：“希望你下次一定要在7点50分之前到校。”其中“7点50分”指的是时间间隔
8．(多选)某一运动质点沿一直线做往复运动，如图所示，OA＝AB＝OC＝CD＝1 m，O点为原点，且质点由A点出发沿x轴正方向运动至B点后返回，继续沿x轴负方向运动。下列说法正确的是(　　)
A.质点从A到B再到C的位移为2 m，路程为4 m
B．质点从B到D的位移为－4 m，路程为4 m
C．当质点到达D点时，其位置可用D点的坐标－2 m表示
D．当质点到达D点时，相对于A点的位移为－3 m
9．一人晨练，按图所示走半径为R的中国古代八卦图，中央S部分是两个直径为R的半圆，BD、CA分别为西东、南北指向。他从A点出发沿曲线ABCOADC行进，则当他到D点时，他的路程和位移大小分别为(　　)
A．2πR、R B．2.5πR、R
C．πR、R D．3πR、R
10．明明同学讲了一个龟兔赛跑的故事，按照明明讲的故事情节，聪聪画出了如图所示的兔子和乌龟的位移—时间图像，请依照图像并结合物理学规律判断下列描述正确的是(　　)
A．兔子和乌龟是同时从同地出发的
B．兔子和乌龟在比赛途中相遇过一次
C．乌龟做的是直线运动，兔子是沿着折线跑的
D．乌龟先通过预定位置到达终点
11.在很多情况下，矢量的方向很重要，例如，仅知道从起点到目的地的位移大小而不知道位移的方向，那还不能完全确定目的地的位置(如图)。在一望无际的沙漠里，正当你饥渴难耐时，有人告诉你在离你500 m的地方有一水源，你能快速地找到它吗？如果告诉你在离你500 m的东北方向有一水源呢？
2．时间　位移
必备知识 落实 INCLUDEPICTURE "../箭头.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../箭头.TIF" \* MERGEFORMAT
1．在时间轴上，时刻用点表示；时间间隔用线段表示
2．两个时刻的间隔即为一段时间间隔，时间间隔是一系列连续时刻的积累过程。
3．位移是矢量，路程是标量
4．如果将物体运动的初始位置选作位置坐标原点O，则位置与位移大小相等，位置—时间图像就成为位移—时间图像。
5．①④
知能素养 进阶 INCLUDEPICTURE "../箭头.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../箭头.TIF" \* MERGEFORMAT
1.　8点整指的是某一瞬间，是时刻，A错误；第n s内指的是(n－1) s末到n s末这段时间间隔，B正确；停站15分钟，指一段时间，是时间间隔，C正确；前5 s指0到5 s末的时间间隔，第5 s指的是第5 s初至第5 s末这1 s的时间间隔，都是指时间间隔，D正确。
2.　由题意可知，400 m、800 m赛跑的比赛中，起点和终点相同，所以在400 m、800 m赛跑的比赛中位移的大小是零，而在100 m赛跑的比赛中，位移的大小是100 m，所以甲的位移最大，乙和丙的位移是零，所以选项A正确，选项B、C错误；路程是指物体运动轨迹的长度，所以路程最大的是丙，所以选项D错误。
3.　当电流变化一个周期时，振片在竖直方向上振动一个周期，所以打一次点，即在交流电的一个周期内打点一次，即每两个点间的时间间隔等于交流电的周期，而交流电的周期又等于电源的频率的倒数，故选B。
4.　小球从2 m高处落下，被地面弹回，在1 m高处被接住，首末位置的距离为1 m，位移的方向由初位置指向末位置，所以位移的大小为1 m，方向竖直向下。路程表示运动轨迹的长度，s＝3 m，没有方向。故B正确，A、C、D错误。
5.　由位置坐标的意义可知，A点在原点的西边4 m处，故A错误，B正确；由位置坐标的意义可知，B点在原点的东边2 m处，故C、D错误。
6.　x t图像描述的是物体做直线运动的位移随时间的变化关系，虽然图像是抛物线，但运动轨迹是直线，A错误；从图像可以看出，图像描述的是物体在0～8 s内的位移随时间的变化情况，所以运动时间为8 s，最大位移为80 m，B、C正确；物体先远离出发点，后回到出发点，故物体做往返运动，D正确。
7.　时间间隔是指时间的长度，在时间轴上对应一段距离；时刻是指时间点，在时间轴上对应的是一个点。老师说：“明天早上8点钟上课，上课时长45分钟。”其中“8点钟”指的是时刻，“45分钟”指的是时间间隔，故A正确；“9秒83”的成绩对应的是一段时间间隔，故B错误；15 min时甲队攻入一球，其中“15 min时”在时间轴上是一个点，指的是时刻，故C错误； 老师说：“希望你下次一定要在7点50分之前到校。”其中“7点50分”指的是时刻，故D错误。
8.　位移是矢量，A→B→C的位移为－2 m，路程为4 m，A错误；质点从B到D的位移为－2 m－2 m＝－4 m，路程为4 m，B正确；质点到达D点时，其位置可用D点的坐标－2 m表示，此时质点相对于A点的位移为－2 m－1 m＝－3 m，C、D正确。
9.　从A点出发沿曲线ABCOADC行进，当他走到D点时，路程为s＝πR＋2π＋＝πR，位移大小为x＝＝R，故B正确。
10.　由题图读出，兔子和乌龟是从同地在不同时刻出发的，兔子在乌龟出发后t1时间出发，故A错误；在t2和t4两个时刻，兔子和乌龟位移相同，两者相遇，说明兔子和乌龟在比赛途中相遇过两次，故B错误；乌龟做的是直线运动，兔子先做直线运动，在t3～t5时间内静止，t5时刻以后又沿原方向做直线运动，兔子不是沿着折线跑的，故C错误；由题图看出，t6时刻乌龟到达终点，而兔子还没有到达终点，说明乌龟先通过预定位置到达终点，故D正确。
11．【解析】只告诉水源在离你500 m的地方，那水源可能在离你500 m的圆周上任意位置，很难直接找到；如果再告诉你在东北方向，就相当于知道了位移大小和方向，那么水源位置也就确定了。
答案：见解析
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