1.2时间 位移
1.知道时刻与时间间隔的区别,并能在具体的情境中识别时刻和时间间隔.
2.认识矢量和标量,理解位置、路程及位移,能说出它们的区别.
3.能在坐标系中定量描述物体的位置和位移,知道位移和时间的测量方法,理解位移
一、时刻和时间间隔
时刻:指某一瞬间.在时间轴上用点表示.
时间间隔:指某两个时刻之间的间隔.在时间轴上用一段线段表示.
时刻 时间间隔
在时间轴 上的表示 用点表示 用线段表示
时间轴表示方法
描述 关键词 “初”“末”“时”,如“第 1 s 末”, “第 2 s 初”,“3 s 时” 如“第 2 s 内”,“前 3 s 内”
联系 两个时刻的间隔为一段时间间隔,时间间隔能表示运动的一个过程,好比一 段录像;时刻可以显示运动的一瞬间,好比一张照片
特别提醒:
日常生活中的"时间",有时指"时刻",有时指"时间间隔",应根据具体情况判定.如"什么时间出发"指的是时刻,"出发多长时间了"指的是时间间隔.
(2024春 大连月考)日本福岛核事故已经过去了4549天,人们正在逐渐淡忘这场灾难时,新的危机却在逼近。2023年8月24日13时(北京时间12时)整,福岛第一核电站“经过处理”的核污染水启动排海,经过17分钟,核污染水就经海底隧道流进了太平洋。日本计划今年排放31200吨,整个排海工作预计持续30年。关于本消息中涉及的时间和时刻,属于时刻的是( )
A.4549天 B.8月24日13时整
C.17分钟 D.30年
(2023秋 锦州期末)关于时间、时刻,下列说法正确的是( )
①3s内与第3s内所指的时间是相同的
②3s末与第3s末所指的时刻是相同的
③手表上指针指的某一位置表示时间
A.①③都正确 B.②③都正确 C.只有②正确 D.①②③都正确
(2023秋 长寿区期末)杭州第19届亚运会开幕式于北京时间2023年9月23日20:00正式开始,主火炬于21时28分点燃,开幕式时长100分钟。根据以上信息,下列说法正确的是( )
A.“2023年9月23日20:00”指的是时间
B.“21时28分”指的是时刻
C.“开幕式时长100分钟”指的是时刻
D.以上说法都不对
二、位置和位移
1、坐标系:为了定量描述物体的位置,需要在参考系上建立适当的坐标系,这样才能应用数学工具来研究物体的运动.
2、路程:物体运动轨迹的长度.
3、位移:
(1)物理意义:表示物体(质点)位置变化的物理量. (2)定义:从初位置到末位置的一条有向线段.
4、坐标系的建立与比较
分类 项目 直线坐标系 平面坐标系 空间坐标系
适用运动 物体沿直线运动时 物体在某平面内做曲线运动时 物体在空间内做曲线运动时
建立方法 在直线上规定原点、正方向和单位长度,就建立了直线坐标系 在平面内画相互垂直的x轴与y轴,即可组成平面直角坐标系.物体的位置由一对坐标值确定 在空间画三个相互垂直的x轴、y轴和z轴,即可组成三维坐标系.物体的位置由三个坐标值来确定
应用实例 M点位置坐标:x=2 m N点位置坐标:x=3 m,y=4 m P点位置坐标:x=2 m,y=3 m,z=4 m
5、位移和路程的区别
(1)位移由物体的初、末位置决定,与路径无关,不管经历什么路径,只要初、末位置相同,位移就相同;而路程由物体的运动轨迹决定,与路径有关.
(2)路程是标量,无方向,其大小计算遵循算术运算法则(可以直接相加减);位移是矢量,有方向,其大小计算不能直接相加减(其运算方法第三章将学到).
(3)位移的大小不一定等于路程.只有在单向直线运动中,位移的大小等于路程.
6、直线运动的位移
(1)一维坐标系中物体的位置和位移
在一维坐标系中,坐标对应物体的位置,坐标的变化量对应物体运动位移,运动轨迹的长度则表示路程.
(2)直线运动中物体的位移
如图所示,做直线运动的物体,它的初位置为 x,末位置为 x2,则物体的位移是由 x1 指向 x2 的有向线段,其大小等于末位置与初位置的坐标之差x2-x1,记为△x=x2-x1 .△x 既表示位移的大小,又表示位移的方向.
(3)△x 的绝对值表示位移的大小.
(4)x 的正、负表示位移的方向——正表示位移△x 的方向与 x 轴的正方向相同,负表示位移△x 的方向与 x 轴的正方向相反
(2023秋 江阴市校级月考)物体做直线运动时可以用坐标轴上的坐标表示物体的位置,用坐标的变化量表示物体的位移。如图所示,一个物体从A运动到C的位移是( )
A.﹣1m B.﹣9m C.1m D.9m
(2022秋 陆良县期末)某人从A点出发,先向正东走了15m到B点,然后向正北又走了15m到C点,如果以正东方向和正北方向建立二维直角坐标系,如图所示,则最后到达的位置C(图中未画出)的坐标为( )
A.(3,2) B.(4,2) C.(3,3) D.(2,3)
(2023秋 海淀区期末)小明同学参加了学校组织的定向越野活动。他从如图中的O点出发,先向北走了3km,又向东走了4km到达了目的地。在此过程中,下列说法正确的是( )
A.小明同学的路程为4km
B.小明同学的路程为5km
C.小明同学的位移大小为5km
D.小明同学的位移大小为7km
(2023秋 广州期末)由天津去上海,可以乘列车,也可以乘轮船,还可以乘飞机,其中轮船的开船时间为早上8:00。如图所示,曲线ACB和虚线ADB分别表示天津到上海的铁路线和海上路线,线段AB表示天津到上海的直线距离,则下列说法中正确的是( )
A.由于列车车厢很长,故列车不能看成质点
B.早上8:00是指时间
C.乘列车与轮船发生的位移相等
D.乘列车与飞机发生的位移不相等
(2023秋 南开区期末)2019年5月17日23时48分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭,成功发射第45颗北斗导航卫星。该卫星属地球静止轨道卫星,是我国北斗二号工程的第4颗备份卫星,入轨并完成在轨测试后,将接入北斗卫星导航系统,为用户提供更可靠服务,并增强信号稳定性。下列说法正确的是( )
A.“2019年5月17日23时48分”指的是时间
B.北斗导航卫星绕地球运行一周,其路程和位移都是0
C.在观测北斗导航卫星绕地球运行的周期时,可将其看成质点
D.在描述北斗导航卫星绕地球的运行情况时,以月球为参考系为宜
(多选)(2024 重庆开学)在研究物体的直线运动时,可以用坐标轴上的坐标表示物体的位置,用坐标的变化表示物体的位移。如图所示,某质点先从A点沿坐标轴运动到C点,该过程中其位移x1=﹣3m﹣4m=﹣7m;然后该质点再从C点沿坐标轴运动到B点,该过程中其位移x2=1m﹣(﹣3)m=4m。下列说法错误的是( )
A.由于正数大于负数,故x2大于x1
B.由于位移的正负号只表示其方向,故x1大于x2
C.整个过程中,质点的位移为4m
D.整个过程中,质点通过的路程为3m
三、矢量和标量
矢量:既有大小又有方向的物理量,例如:位移等.
标量:只有大小没有方向的物理量,例如:时间、温度、质量、路程等.
运算法则:两个标量的加减遵从算术加减法的法则,矢量相加的法则与此不同(填“相同”或“不同”).
项目 比较 位移 路程
区别 物理 意义 描述质点的位置变化,是从初位置指向末位置的有向线段 描述质点实际运动轨迹的长度
矢标性 矢量,既有大小,又有方向 标量,只有大小,没有方向
相关 因素 由质点的初、末位置决定,与质点运动路径无关 既与质点的初、末位置有关,也与质点运动路径有关
联系 (1)都是描述质点运动的空间特征的物理量 (2)都是过程量 (3)位移的大小不大于相应的路程,只有质点做单向直线运动时,位移的大小才等于路程
四、直线运动的位移和位移-时间图像
研究直线运动时,在物体运动的直线上建立 x 轴.
物体的初、末位置:可用位置坐标 x1、x2 表示.
物体的位移等于两个位置的坐标变化,即:Δx=x2-x1.
位移-时间图像
物体在每一时刻的位置或每一时间间隔的位移可以用图像直观的表示。
(2024春 大连月考)物体甲的位移—时间图像和物体乙的位移—时间图像分别如图1、2所示,则这两个物体的运动情况是( )
A.甲在整个6s时间内做往返运动,位移为零
B.甲在整个6s时间内运动方向一直不变,位移大小为4m
C.乙在整个6s时间内位移为6m
D.乙在整个6s时间内运动方向一直不变,位移大小为4m
(2024春 大连月考)龟兔赛跑的故事中兔子和乌龟运动的位置坐标—时间图像如图所示。由图可知下列说法正确的是( )
A.兔子和乌龟同时同地出发
B.乌龟做直线运动,兔子做曲线运动
C.t4时刻前,兔子一直领先乌龟
D.若兔子在t4时刻开始以t2时刻的速度奔跑,兔子将赢得比赛
(2023秋 苏州期末)一辆汽车沿平直道路行驶,以x表示它相对于出发点的位移。如图近似描述了汽车在0~40s这段时间内的x﹣t图像。通过分析图像可以得出汽车( )
A.在10~20s时间内匀速行驶
B.在0~10s时间内匀加速驶离出发点
C.在0~20s时间内平均速度约为3m/s
D.在20~40s时间内驶向出发点
五、位移和时间的测量
电磁打点计时器是一种使用交变电流的计时仪器,工作电压为 4-6V,能够按照相同的时间间隔,在纸带上连续打点。当电源频率是 50Hz 时,每隔 0.02s 打一次点.
(2022秋 河西区校级期末)下列关于电火花计时器和电磁打点计时器的说法中,正确的是( )
①电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流电源
②两种打点计时器的打点频率与交流电源的频率一样
③电火花计时器在纸带上打点是靠振针和复写纸
④电磁打点计时器打点的是电火花和墨粉。
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
(2023秋 大鹏新区校级月考)打点计时器是高中物理实验中的重要仪器,如图甲、乙所示是高中物理实验中常用的两种,请回答下面的问题:
(1)我们国家生活用电交流电压是 V,频率50Hz,周期是 s;
(2)甲图是 打点计时器,使用的是 电源;
(3)乙图是 打点计时器,使用的是 电源。
(2023秋 越秀区期末)2017年7月7日清晨6时半,辽宁舰编队抵达香港海域,展开为期5天的访港行程,祝贺香港回归祖国20周年。下列说法正确的是( )
A.2017年7月7日清晨6时半是指时间
B.由于辽宁舰体积巨大,研究其运动时一定不能看成质点
C.辽宁舰上的观察员感觉海水向后退,他选择的参考系是辽宁舰
D.辽宁舰上的观察员感觉旁边的护卫舰没有动,则护卫舰一定是静止的
(2023秋 温州期末)如图所示,在温州龙舟运动中心进行的2023年杭州亚运会龙舟500m直道竞速赛中,中国队以129.152s的成绩获得冠军。下列有关龙舟比赛的说法正确的是( )
A.129.152s指的是时刻
B.比赛过程中的位移就是路程
C.以龙舟为参考系,岸上站立的观众是运动的
D.研究龙舟冲过终点线时,可将龙舟看成质点
(2023秋 无锡期末)杭州亚运会开幕式以“数实融合”为主题,不仅呈现了绚丽的烟花秀,还采用了数字化技术进行火炬点火。已知火炬手跨越钱塘江约花了30s,下列说法正确的是( )
A.研究数字火炬手跑动的姿态时,可以把数字火炬手视为质点
B.研究数字火炬手通过钱塘江的速度大小,可以把数字火炬手视为质点
C.以钱塘江面为参考系,数字火炬手是静止的
D.“30s”指的是时刻
(2023秋 西宁期末)学校田径场某跑道周长为400m,小明同学沿着该跑道跑了两圈。在这个过程中( )
A.小明运动的位移大小为800m
B.小明运动的位移大小为400m
C.小明运动的路程为800m
D.小明运动的路程为400m
(2023秋 兴庆区校级期末)经亚奥理事会执委会批准,第19届亚运会将于2023年9月23日至10月8日在杭州举行。有关运动项目的描述,下列说法正确的是( )
A.裁判员观看体操女子平衡木冠军管晨辰的比赛动作时,可将管晨辰视为质点
B.田径运动员通过一段路程其位移不可能为零,位移的大小一定不等于路程
C.“满眼风波多闪烁,看山恰似走来迎,仔细看山山不动,是船行。”其中“看山恰似走来迎”和“是船行”所选的参考系分别是河岸和流水
D.男子100米飞人大战,苏炳添以9秒83的成绩进入决赛。这里提到的“9秒83”指的是时间间隔
(2023秋 齐齐哈尔期末)某人沿着半径为R的水平圆周跑道跑了1.75圈时,他的( )
A.路程和位移的大小均为3.5πR
B.路程和位移的大小均为
C.路程为3.5πR、位移的大小为
D.路程为1.75πR、位移的大小为
(多选)(2024 七里河区校级开学)某质点沿x轴运动的位移—时间图像如图所示,则下列判断正确的是( )
A.第1s末运动方向发生改变
B.第2s末回到出发点
C.前3s的总位移为3m
D.第4s末物体的速度为零
(2023 福建学业考试)兴泉铁路于2023年1月全线开通,全长464.16公里,设计时速160公里,全程3小时30分钟左右。由江西省兴国站进入福建省境内,终至泉州站。已知兴国站到泉州站的直线距离约为302公里,正确的是( )
A.3小时30分钟表示时刻
B.302公里表示兴国站到泉州站的路程
C.464.16公里表示兴国站到泉州站的位移大小
D.研究列车行驶全程的所用的时间时,可将列车视为质点
(2022秋 新邵县期末)小芳从O点出发,运动了2min。第1min末,她位于O点正东50m的甲处;第2min末,她位于O点正北100m的乙处。则下图中能正确表示小芳在第2min内位移的是( )
A. B.
C. D.1.2时间 位移
1.知道时刻与时间间隔的区别,并能在具体的情境中识别时刻和时间间隔.
2.认识矢量和标量,理解位置、路程及位移,能说出它们的区别.
3.能在坐标系中定量描述物体的位置和位移,知道位移和时间的测量方法,理解位移
一、时刻和时间间隔
时刻:指某一瞬间.在时间轴上用点表示.
时间间隔:指某两个时刻之间的间隔.在时间轴上用一段线段表示.
时刻 时间间隔
在时间轴 上的表示 用点表示 用线段表示
时间轴表示方法
描述 关键词 “初”“末”“时”,如“第 1 s 末”, “第 2 s 初”,“3 s 时” 如“第 2 s 内”,“前 3 s 内”
联系 两个时刻的间隔为一段时间间隔,时间间隔能表示运动的一个过程,好比一 段录像;时刻可以显示运动的一瞬间,好比一张照片
特别提醒:
日常生活中的"时间",有时指"时刻",有时指"时间间隔",应根据具体情况判定.如"什么时间出发"指的是时刻,"出发多长时间了"指的是时间间隔.
(2024春 大连月考)日本福岛核事故已经过去了4549天,人们正在逐渐淡忘这场灾难时,新的危机却在逼近。2023年8月24日13时(北京时间12时)整,福岛第一核电站“经过处理”的核污染水启动排海,经过17分钟,核污染水就经海底隧道流进了太平洋。日本计划今年排放31200吨,整个排海工作预计持续30年。关于本消息中涉及的时间和时刻,属于时刻的是( )
A.4549天 B.8月24日13时整
C.17分钟 D.30年
【解答】解:4549天、17分钟、30年均为时间段,8月24日13时整为时刻,故ACD错误,B正确。
故选:B。
(2023秋 锦州期末)关于时间、时刻,下列说法正确的是( )
①3s内与第3s内所指的时间是相同的
②3s末与第3s末所指的时刻是相同的
③手表上指针指的某一位置表示时间
A.①③都正确 B.②③都正确 C.只有②正确 D.①②③都正确
【解答】解:时刻是指时间点,时间是指时间的长度,即时间的间隔。①3s内与第3s内所指的时间不相同的,前者是3s时间,而后者是1s时间;②3s末与第3s末所指的时刻是相同的;③手表上指针指的某一位置表示时刻;故ABD错误,C正确。
故选:C。
(2023秋 长寿区期末)杭州第19届亚运会开幕式于北京时间2023年9月23日20:00正式开始,主火炬于21时28分点燃,开幕式时长100分钟。根据以上信息,下列说法正确的是( )
A.“2023年9月23日20:00”指的是时间
B.“21时28分”指的是时刻
C.“开幕式时长100分钟”指的是时刻
D.以上说法都不对
【解答】解:A、“2023年9月23日20:00”在时间轴上对应的是一个点,这指的是时刻,故A错误;
BD、“21时2(8分)”在时间轴上对应的是一个点,这指的是时刻,故B正确,D错误;
C、“开幕式时长100分钟”,这个100分钟在时间轴上对应一段距离,指的是时间,故C错误;
故选:B。
二、位置和位移
1、坐标系:为了定量描述物体的位置,需要在参考系上建立适当的坐标系,这样才能应用数学工具来研究物体的运动.
2、路程:物体运动轨迹的长度.
3、位移:
(1)物理意义:表示物体(质点)位置变化的物理量. (2)定义:从初位置到末位置的一条有向线段.
4、坐标系的建立与比较
分类 项目 直线坐标系 平面坐标系 空间坐标系
适用运动 物体沿直线运动时 物体在某平面内做曲线运动时 物体在空间内做曲线运动时
建立方法 在直线上规定原点、正方向和单位长度,就建立了直线坐标系 在平面内画相互垂直的x轴与y轴,即可组成平面直角坐标系.物体的位置由一对坐标值确定 在空间画三个相互垂直的x轴、y轴和z轴,即可组成三维坐标系.物体的位置由三个坐标值来确定
应用实例 M点位置坐标:x=2 m N点位置坐标:x=3 m,y=4 m P点位置坐标:x=2 m,y=3 m,z=4 m
5、位移和路程的区别
(1)位移由物体的初、末位置决定,与路径无关,不管经历什么路径,只要初、末位置相同,位移就相同;而路程由物体的运动轨迹决定,与路径有关.
(2)路程是标量,无方向,其大小计算遵循算术运算法则(可以直接相加减);位移是矢量,有方向,其大小计算不能直接相加减(其运算方法第三章将学到).
(3)位移的大小不一定等于路程.只有在单向直线运动中,位移的大小等于路程.
6、直线运动的位移
(1)一维坐标系中物体的位置和位移
在一维坐标系中,坐标对应物体的位置,坐标的变化量对应物体运动位移,运动轨迹的长度则表示路程.
(2)直线运动中物体的位移
如图所示,做直线运动的物体,它的初位置为 x,末位置为 x2,则物体的位移是由 x1 指向 x2 的有向线段,其大小等于末位置与初位置的坐标之差x2-x1,记为△x=x2-x1 .△x 既表示位移的大小,又表示位移的方向.
(3)△x 的绝对值表示位移的大小.
(4)x 的正、负表示位移的方向——正表示位移△x 的方向与 x 轴的正方向相同,负表示位移△x 的方向与 x 轴的正方向相反
(2023秋 江阴市校级月考)物体做直线运动时可以用坐标轴上的坐标表示物体的位置,用坐标的变化量表示物体的位移。如图所示,一个物体从A运动到C的位移是( )
A.﹣1m B.﹣9m C.1m D.9m
【解答】解:一维坐标系中,位移为Δx=xC﹣xA=﹣4m﹣5m=﹣9m,所以ACD错误,B正确。
故选B。
(2022秋 陆良县期末)某人从A点出发,先向正东走了15m到B点,然后向正北又走了15m到C点,如果以正东方向和正北方向建立二维直角坐标系,如图所示,则最后到达的位置C(图中未画出)的坐标为( )
A.(3,2) B.(4,2) C.(3,3) D.(2,3)
【解答】解:由题可知,人从A点出发,先向正东走了15m到B点,x轴的单位长度代表5m,则B点的坐标为(3,0),然后向正北又走了15m到C点,y轴的单位长度也代表5m,则最后到达的位置C的坐标(3,3)。
故ABD错误,C正确。
故选:C。
(2023秋 海淀区期末)小明同学参加了学校组织的定向越野活动。他从如图中的O点出发,先向北走了3km,又向东走了4km到达了目的地。在此过程中,下列说法正确的是( )
A.小明同学的路程为4km
B.小明同学的路程为5km
C.小明同学的位移大小为5km
D.小明同学的位移大小为7km
【解答】解:小明同学的路程为:s=4km+3km=7km,位移大小为:,故ABD错误,C正确。
故选:C。
(2023秋 广州期末)由天津去上海,可以乘列车,也可以乘轮船,还可以乘飞机,其中轮船的开船时间为早上8:00。如图所示,曲线ACB和虚线ADB分别表示天津到上海的铁路线和海上路线,线段AB表示天津到上海的直线距离,则下列说法中正确的是( )
A.由于列车车厢很长,故列车不能看成质点
B.早上8:00是指时间
C.乘列车与轮船发生的位移相等
D.乘列车与飞机发生的位移不相等
【解答】解:A、对所研究的问题来说,列车的大小以及长度均可以忽略不计,故可以把火车看成质点,故A错误;
B、早上8:00是指时刻,故B错误;
CD、乘列车与轮船和飞机发生的初末位置相同,因此位移相等,故C正确,D错误。
故选:C。
(2023秋 南开区期末)2019年5月17日23时48分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭,成功发射第45颗北斗导航卫星。该卫星属地球静止轨道卫星,是我国北斗二号工程的第4颗备份卫星,入轨并完成在轨测试后,将接入北斗卫星导航系统,为用户提供更可靠服务,并增强信号稳定性。下列说法正确的是( )
A.“2019年5月17日23时48分”指的是时间
B.北斗导航卫星绕地球运行一周,其路程和位移都是0
C.在观测北斗导航卫星绕地球运行的周期时,可将其看成质点
D.在描述北斗导航卫星绕地球的运行情况时,以月球为参考系为宜
【解答】解:A.“2019年5月17日23时48分”是时间轴上的一个时间点,指时刻,故A错误;
B.位移是初位置到末位置的有向线段,北斗导航卫星绕地球运行一周,则位移是0,路程是运动轨迹的长度,则路程不为0,故B错误;
C.在观测北斗导航卫星绕地球运行的周期时,可以忽略北斗导航卫星的大小和形状,可将其看成质点,故C正确;
D.描述北斗导航卫星绕地球的运行情况时,以地球为参考系为宜,故D错误。
故选:C。
(多选)(2024 重庆开学)在研究物体的直线运动时,可以用坐标轴上的坐标表示物体的位置,用坐标的变化表示物体的位移。如图所示,某质点先从A点沿坐标轴运动到C点,该过程中其位移x1=﹣3m﹣4m=﹣7m;然后该质点再从C点沿坐标轴运动到B点,该过程中其位移x2=1m﹣(﹣3)m=4m。下列说法错误的是( )
A.由于正数大于负数,故x2大于x1
B.由于位移的正负号只表示其方向,故x1大于x2
C.整个过程中,质点的位移为4m
D.整个过程中,质点通过的路程为3m
【解答】解:AB、位移是矢量,其正负号仅表示方向,不表示大小,故x2小于x1,故A错误,B正确;
C、位移等于末位置坐标和初位置坐标之差,所以整个过程中,质点的位移为x=1m﹣4m=﹣3m,故C错误;
D、路程是运动轨迹的长度,所以整个过程中,质点通过的路程为s=7m+4m=11m,故D错误。
本题是选错误的,故选:ACD。
三、矢量和标量
矢量:既有大小又有方向的物理量,例如:位移等.
标量:只有大小没有方向的物理量,例如:时间、温度、质量、路程等.
运算法则:两个标量的加减遵从算术加减法的法则,矢量相加的法则与此不同(填“相同”或“不同”).
项目 比较 位移 路程
区别 物理 意义 描述质点的位置变化,是从初位置指向末位置的有向线段 描述质点实际运动轨迹的长度
矢标性 矢量,既有大小,又有方向 标量,只有大小,没有方向
相关 因素 由质点的初、末位置决定,与质点运动路径无关 既与质点的初、末位置有关,也与质点运动路径有关
联系 (1)都是描述质点运动的空间特征的物理量 (2)都是过程量 (3)位移的大小不大于相应的路程,只有质点做单向直线运动时,位移的大小才等于路程
四、直线运动的位移和位移-时间图像
研究直线运动时,在物体运动的直线上建立 x 轴.
物体的初、末位置:可用位置坐标 x1、x2 表示.
物体的位移等于两个位置的坐标变化,即:Δx=x2-x1.
位移-时间图像
物体在每一时刻的位置或每一时间间隔的位移可以用图像直观的表示。
(2024春 大连月考)物体甲的位移—时间图像和物体乙的位移—时间图像分别如图1、2所示,则这两个物体的运动情况是( )
A.甲在整个6s时间内做往返运动,位移为零
B.甲在整个6s时间内运动方向一直不变,位移大小为4m
C.乙在整个6s时间内位移为6m
D.乙在整个6s时间内运动方向一直不变,位移大小为4m
【解答】解:AB、由位移—时间图线的斜率表示速度,纵坐标的变化量表示位移,可知甲在整个t=6s时间内一直沿正方向运动,总位移为:Δx=2m﹣(﹣2m)=4m,故A错误,B正确;
CD、由x﹣t图线的斜率表示速度,斜率正负表示速度的方向,可知,乙在前3s内沿正向运动,后3s内沿负向运动,即做往返运动,总位移为:Δx′=0﹣0=0,故CD错误。
故选:B。
(2024春 大连月考)龟兔赛跑的故事中兔子和乌龟运动的位置坐标—时间图像如图所示。由图可知下列说法正确的是( )
A.兔子和乌龟同时同地出发
B.乌龟做直线运动,兔子做曲线运动
C.t4时刻前,兔子一直领先乌龟
D.若兔子在t4时刻开始以t2时刻的速度奔跑,兔子将赢得比赛
【解答】解:A、x﹣t图像反映物体的位置随时间的变化规律,根据x﹣t图像可知,兔子和乌龟同地出发,但兔子要比乌龟晚时间t1出发,故A错误;
B、位移—时间图像描述的是直线运动,可知乌龟与兔子均做直线运动,故B错误;
C、x﹣t图像的纵坐标表示乌龟和兔子的位置坐标,而两图线的交点表示二者相遇。由图可知,0~t2乌龟领先于兔子,t2~t4兔子领先于乌龟,t4~t6乌龟又领先于兔子,故C错误;
D、根据x﹣t图线的斜率表示速度,斜率越大,速度越大,可知t2时刻兔子的速度大于乌龟的速度,而t4时刻乌龟和兔子刚好相遇,即从t4时刻开始,兔子和乌龟从同一位置开始奔跑,可知,若兔子在t4时刻开始以t2时刻的速度奔跑,兔子将赢得比赛,故D正确。
故选:D。
(2023秋 苏州期末)一辆汽车沿平直道路行驶,以x表示它相对于出发点的位移。如图近似描述了汽车在0~40s这段时间内的x﹣t图像。通过分析图像可以得出汽车( )
A.在10~20s时间内匀速行驶
B.在0~10s时间内匀加速驶离出发点
C.在0~20s时间内平均速度约为3m/s
D.在20~40s时间内驶向出发点
【解答】解:ABD、根据x﹣t图像的斜率表示速度,可知汽车在0~10s时间内匀速驶离出发点,在10s~20s时间内处于静止状态,在20~40s时间内匀速驶向出发点,故AB错误,D正确;
C、汽车在0~20s时间内平均速度为
故C错误。
故选:D。
五、位移和时间的测量
电磁打点计时器是一种使用交变电流的计时仪器,工作电压为 4-6V,能够按照相同的时间间隔,在纸带上连续打点。当电源频率是 50Hz 时,每隔 0.02s 打一次点.
(2022秋 河西区校级期末)下列关于电火花计时器和电磁打点计时器的说法中,正确的是( )
①电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流电源
②两种打点计时器的打点频率与交流电源的频率一样
③电火花计时器在纸带上打点是靠振针和复写纸
④电磁打点计时器打点的是电火花和墨粉。
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
【解答】解:①、电磁打点计时器使用低压交流电,工作电压约为8V,不是低压直流电源;电火花计时器使用220V的交流电,故①正确。
②、两种打点计时器的打点频率与交流电源的频率一样;都等于交流电的频率;故②正确;
③、电火花计时器在纸带上打点时火花放电针和墨粉盘;故③错误;
④、电磁打点计时器打点的是靠振针和复写纸;故④错误;
综上所述,故A正确,BCD错误;
故选:A。
(2023秋 大鹏新区校级月考)打点计时器是高中物理实验中的重要仪器,如图甲、乙所示是高中物理实验中常用的两种,请回答下面的问题:
(1)我们国家生活用电交流电压是 V,频率50Hz,周期是 s;
(2)甲图是 打点计时器,使用的是 电源;
(3)乙图是 打点计时器,使用的是 电源。
【解答】解:(1)我国生活用电交流电压为220V,周期等于频率的倒数,即周期Ts=0.02s;
(2)甲图是电磁打点计时器,使用的是低压交流电源;
(3)乙图是电火花打点计时器,工作电压是220V交流电源。
故答案为:(1)220;0.02;(2)电磁;低压交流;(3)电火花;220V交流。
(2023秋 越秀区期末)2017年7月7日清晨6时半,辽宁舰编队抵达香港海域,展开为期5天的访港行程,祝贺香港回归祖国20周年。下列说法正确的是( )
A.2017年7月7日清晨6时半是指时间
B.由于辽宁舰体积巨大,研究其运动时一定不能看成质点
C.辽宁舰上的观察员感觉海水向后退,他选择的参考系是辽宁舰
D.辽宁舰上的观察员感觉旁边的护卫舰没有动,则护卫舰一定是静止的
【解答】解:A、2017年7月7日清晨6时半指的是时刻,故A错误;
B、若物体的形状、大小对所研究的问题没有影响就可把物体看成质点,与物体本身的体积大小无关,故B错误;
C、辽宁舰上的观察员感觉海水向后退,即其感觉海水相对辽宁舰后退,他选择的参考系是辽宁舰本身,故C正确;
D、辽宁舰上的观察员感觉旁边的护卫舰没有动,以辽宁舰本身为参考是静止的;若以海水为参考系,护卫舰不一定静止,故D错误。
故选:C。
(2023秋 温州期末)如图所示,在温州龙舟运动中心进行的2023年杭州亚运会龙舟500m直道竞速赛中,中国队以129.152s的成绩获得冠军。下列有关龙舟比赛的说法正确的是( )
A.129.152s指的是时刻
B.比赛过程中的位移就是路程
C.以龙舟为参考系,岸上站立的观众是运动的
D.研究龙舟冲过终点线时,可将龙舟看成质点
【解答】解:A.129.152s指的是龙舟走过500m所用的时间,是时间间隔,故A错误;
B.该比赛为男子龙舟500米直道竞速赛,所以位移的大小等于路程,但位移是有大小和方向的矢量,而路程是只有大小的标量,所以不能说位移就是路程,只能说位移的大小等于路程,故B错误;
C.以龙舟为参考系,岸上站立的观众与龙舟之间的相对位置发生了变化,所以观众是运动的,故C正确;
D.在龙舟冲过终点线时,需要观察是龙舟的哪个部位先越过终点,不能忽略龙舟的形状大小,因此不能将龙舟看成质点,故D错误。
故选:C。
(2023秋 无锡期末)杭州亚运会开幕式以“数实融合”为主题,不仅呈现了绚丽的烟花秀,还采用了数字化技术进行火炬点火。已知火炬手跨越钱塘江约花了30s,下列说法正确的是( )
A.研究数字火炬手跑动的姿态时,可以把数字火炬手视为质点
B.研究数字火炬手通过钱塘江的速度大小,可以把数字火炬手视为质点
C.以钱塘江面为参考系,数字火炬手是静止的
D.“30s”指的是时刻
【解答】解:A.研究数字火炬手跑动的姿态时,数字火炬手的形状、大小不可以忽略,不可以把数字火炬手视为质点,故A错误;
B.研究数字火炬手通过钱塘江的速度大小,由于运动员体积与钱塘江体积相差悬殊,数字火炬手的形状、大小可以忽略,可以把数字火炬手视为质点,故B正确;
C.以钱塘江面为参考系,数字火炬手是运动的,故C错误;
D.“30s”指的是时间(时间间隔),故D错误。
故选B。
(2023秋 西宁期末)学校田径场某跑道周长为400m,小明同学沿着该跑道跑了两圈。在这个过程中( )
A.小明运动的位移大小为800m
B.小明运动的位移大小为400m
C.小明运动的路程为800m
D.小明运动的路程为400m
【解答】解:位移是初位置到末位置的有向线段,路程为运动轨迹的长度,小明沿着周长为400m的跑道跑了两圈后,回到起始位置,则位移为0,路程为800m,故C正确,ABD错误。
故选:C。
(2023秋 兴庆区校级期末)经亚奥理事会执委会批准,第19届亚运会将于2023年9月23日至10月8日在杭州举行。有关运动项目的描述,下列说法正确的是( )
A.裁判员观看体操女子平衡木冠军管晨辰的比赛动作时,可将管晨辰视为质点
B.田径运动员通过一段路程其位移不可能为零,位移的大小一定不等于路程
C.“满眼风波多闪烁,看山恰似走来迎,仔细看山山不动,是船行。”其中“看山恰似走来迎”和“是船行”所选的参考系分别是河岸和流水
D.男子100米飞人大战,苏炳添以9秒83的成绩进入决赛。这里提到的“9秒83”指的是时间间隔
【解答】解:A、体操平衡木比赛中主要根据人的肢体动作评分,故不能忽略大小和形状,运动员不能看作质点,故A错误;
B、运动员通过一段路程后若回到出发点,则位移为零;位移的大小可能等于路程,如100m跑,故B错误;
C、“看山恰似走来迎”是山相对于人的运动,选择的参考系是人或船;“是船行”是船相对于地面的运动,所选的参考系是河岸,故C错误;
D、苏炳添以9秒83的成绩进入决赛。这里提到的“9秒83”对应100m的位移,指的时间间隔,故D正确。
故选:D。
(2023秋 齐齐哈尔期末)某人沿着半径为R的水平圆周跑道跑了1.75圈时,他的( )
A.路程和位移的大小均为3.5πR
B.路程和位移的大小均为
C.路程为3.5πR、位移的大小为
D.路程为1.75πR、位移的大小为
【解答】解:某人沿着半径为R的水平圆周跑道跑了1.75圈时,他的路程为1.75×2πR=3.5πR、位移的大小为。故ABD错误,C正确。
故选:C。
(多选)(2024 七里河区校级开学)某质点沿x轴运动的位移—时间图像如图所示,则下列判断正确的是( )
A.第1s末运动方向发生改变
B.第2s末回到出发点
C.前3s的总位移为3m
D.第4s末物体的速度为零
【解答】解:AD、x﹣t图像的斜率表示物体运动的速度,斜率正负表示速度方向,所以1s末速度从正值变为负值,质点的运动方向发生变化,第4s末物体的速度不为零,故A正确,D错误;
B、第2s末质点回到了原点,即第2s末回到出发点,故B正确;
C、前3s的总位移为Δx=x2﹣x1=﹣2m﹣0=﹣2m,故C错误。
故选:AB。
(2023 福建学业考试)兴泉铁路于2023年1月全线开通,全长464.16公里,设计时速160公里,全程3小时30分钟左右。由江西省兴国站进入福建省境内,终至泉州站。已知兴国站到泉州站的直线距离约为302公里,正确的是( )
A.3小时30分钟表示时刻
B.302公里表示兴国站到泉州站的路程
C.464.16公里表示兴国站到泉州站的位移大小
D.研究列车行驶全程的所用的时间时,可将列车视为质点
【解答】解:A.3小时30分钟是指火车行驶全程所用的时间,表示时间间隔,故A错误;
B.兴国站到泉州站的直线距离约为302公里,302公里表示兴国站到泉州站的有向线段的大小,即位移大小,故B错误;
C.464.16公里表示兴国站到泉州站的路径(运动轨迹)的长度,因此464.16公里表示路程大小,故C错误;
D.研究列车行驶全程的所用的时间时,列车的形状和大小的影响可以忽略,所以可将列车视为质点,故D正确。
故选:D。
(2022秋 新邵县期末)小芳从O点出发,运动了2min。第1min末,她位于O点正东50m的甲处;第2min末,她位于O点正北100m的乙处。则下图中能正确表示小芳在第2min内位移的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:位移为物体从初位置到末位置的有向线段,故在第2min内,初位置在位于O点正东50m的甲处,末位置为O点正北100m的乙处,故ABD错误,C正确;
故选:C