第一章 | 运动的描述
第2节 时间 位移
核心素养点击
物理观念 (1)知道时刻与时间间隔的含义及在数轴上的表示方法 (2)了解位置、位移等概念的含义 (3)了解矢量、标量的含义，理解位移的矢量性 (4)了解位移—时间图像的物理意义
科学思维 (1)会在具体问题中辨析、识别时刻与时间间隔 (2)会在实际问题中正确分析位置、位移等 (3)会在一维坐标系中表示物体做直线运动的位置、位移等物理量
科学探究 能根据位移—时间图像分析物体在一段时间内的位移
一、时刻和时间间隔
1．填一填
(1)时刻：表示某一瞬间，在时间轴上用点表示。
(2)时间间隔：表示某一过程，在时间轴上用线段表示。
(3)二者辨析：平时我们说的“时间”，有时指的是时刻，有时指的是时间间隔，要根据上下文来辨析。
2．判一判
(1)时刻指较短的一段时间，而时间间隔指较长的一段时间。 (×)
(2)“北京时间12点整”中的时间指时刻。 (√)
(3)1分钟可分为60个时刻。 (×)
3．想一想
小华同学每天早晨6：30起床，整理被褥、洗漱用了10分钟，吃早饭用了15分钟，7：00出发乘公交车去学校，用时25分钟，7：25到达教室上早读课。
请思考上述过程中：
(1)哪些时间表示时刻？
提示：“6：30”“7：00”“7：25”表示时刻。
(2)哪些时间表示时间间隔？
提示：“10分钟”“15分钟”“25分钟”表示时间间隔。
二、位置和位移
1．填一填
(1)坐标系。
①作用：定量描述物体的位置。
②三要素：原点、正方向、单位长度。
③种类：
a．一维坐标系(或直线坐标系)：描述做直线运动的物体的位置及运动。
b．二维坐标系(或平面直角坐标系)：描述物体在某平面内的位置及运动。
c．三维坐标系(或空间直角坐标系)：描述物体在某空间内的位置及运动。
(2)路程：物体运动轨迹的长度。
(3)位移。
①物理意义：描述物体位置变化的物理量。
②定义：由初位置指向末位置的有向线段。
③大小：初、末位置间有向线段的长度。
④方向：由初位置指向末位置。
(4)矢量和标量。
①矢量：既有大小又有方向的物理量。
②标量：只有大小没有方向的物理量。
2．判一判
(1)长度、质量、路程都是标量。 (√)
(2)如果物体的位移为零，物体的路程也一定为零。 (×)
(3)汽车里程表上显示的数字表示位移大小。 (×)
3．选一选
(1)下列物理量中是矢量的是 ( )
A．质量 B．路程
C．位移 D．时间
答案：C
(2)某同学在学校操场400 m的跑道上跑步锻炼，如图所示，他从跑道上A点开始沿着跑道跑完一圈回到出发点，此过程中他通过的路程和位移大小分别是 ( )
A．0,400 m B．400 m,0
C．0,0 D．400 m,400 m
答案：B
三、直线运动的位移和位移—时间图像
1．填一填
(1)直线运动的位移。
研究直线运动时，在物体运动的直线上建立x轴，如图所示。
①物体的位置表示：用位置坐标表示。如图所示，x1表示初 位置A；x2表示末位置B。
②物体的位移表示：
a．大小：末位置与初位置的坐标之差：Δx＝x2－x1。
b．方向：初位置指向末位置。Δx＞0，表示位移的方向指向x轴的正方向；Δx＜0，表示位移的方向指向x轴的负方向。
(2)位移—时间图像。
①图像的建立：
a．以时刻t为横轴，以位置x为纵轴，描出物体在各个时刻的位置，用 平滑的曲线连接各点，就得到位置—时间图像。
b．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(x＝Δx)，位置—时间图像就成为位移—时间图像，即：x-t图像。
②图像物理意义：表示物体的位移随时间变化的规律。
2．判一判
(1)在一维坐标系中，物体的位移等于其位置坐标。 (×)
(2)Δx的正负表示物体位移的方向。 (√)
(3)在x-t图像中，可以求出物体在某段时间内的位移。 (√)
3．想一想
以电梯底端为坐标原点，沿电梯向上为正方向建立直线坐标系，思考以下问题：
(1)在所建立的坐标系的基础上，如何表示电梯内乘客的位移？
提示：电梯的位置坐标即表示电梯内乘客的位移。
(2)电梯内正在上行的乘客的位移是正值还是负值？下行的乘客呢？乘客运动的路程可以是负值吗？
提示：电梯内乘客在上行和下行过程中均在x轴正半轴，位移均为正值，路程不可能为负值。
主题探究 一 对时刻和时间间隔的理解
[问题驱动]
(1)甲同志起床后外出晨练，在公园遇到乙同志。
甲：“您这么早！锻炼多长时间了？”。乙：“十五分钟左右吧，现在是什么时间？”。
甲：“大约六点”。
对话中的两个“时间”，哪个是指“时间间隔”，哪个是指“时刻”？对话中的“十五分钟”与“六点”，哪个是“时间间隔”，哪个是“时刻”？
提示：①“锻炼多长时间了”中的“时间”是指时间间隔；“现在是什么时间”中的“时间”是指时刻。②“十五分钟”是指时间间隔；“六点”是指时刻。
(2)如图所示，在所给的时间轴上，怎样标出：第2 s末，2 s末，2 s内，第2 s内？
提示：“第2 s末”和“2 s末”都与时间轴上t＝2 s那一点相对应；“2 s内”是从计时开始时刻到2 s末的时间间隔，时间间隔为2 s；“第2 s内”是第1 s末或者说第2 s初到第2 s末的时间间隔，时间间隔为1 s(如图所示)。
【重难释解】
1．时刻与时间间隔的比较
比较项目 时刻 时间间隔
物理意义 指某一瞬间 指两个时刻的间隔
描述对象 某一状态 某一过程
时间轴上 对应时间轴上的一个点 对应时间轴上的一段线段
描述 关键词 “第n s初”“第n s末”等 “n s”“第n s内”“前n s”“后n s内”等
联系 (1)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 (2)时间间隔能展示运动的一个过程，好比一段录像；时刻可以显示运动的一状态，好比一张照片
2.时刻、时间间隔的时间轴表示实例
[特别提醒] (1)第n s与n s的意义不同：前者指时间间隔为1 s；后者指时间间隔为n s。
(2)第n s末与第(n＋1)s初是同一时刻。
典例1 (多选)根据如图所示的时间坐标轴，下列有关时刻与时间间隔的叙述正确的是 ( )
A．t2表示时刻，称为第2 s末或第3 s内，也可以称为2 s 时
B．0～t2表示时间间隔，称为最初2 s内或第2 s内
C．t2～t3表示时间间隔，称为第3 s内
D．tn－1～tn表示时间间隔，称为第n s内
[解析] t2表示时刻，称为第2 s末或第3 s初，故A错误；0～t2表示时间间隔，称为前2 s内或最初2 s内，第2 s 内表示1 s末到2 s末这1 s的时间间隔，故B错误；t2～t3表示时间间隔，称为第3 s内，故C正确；tn－1～tn表示时间间隔，称为第n s 内，故D正确。
[答案] CD
判断时刻与时间间隔的两种方法
(1)根据上下文判断：分析题干，根据题意去体会和判断。时刻对应的是某一状态，时间间隔对应的是某一过程。
(2)利用时间轴判断：画出时间轴，把所给的时刻和时间间隔表示出来，对应一个点的是时刻，对应一段线段的是时间间隔。
【素养训练】
1．下列关于时刻和时间间隔的说法正确的是 ( )
A．上午8：30上第一节课表示的是时间间隔
B．时钟的指针所指的某一位置表示的是时刻
C．3 s内与第3 s内指的是同一段时间间隔
D．第2 s指的是从第2 s末到第3 s初
答案：B
2．在如图所示的时间轴上标出的是 ( )
A．第4 s初 B．第6 s末 C．第3 s内 D．前3 s
答案：D
主题探究 二) 位移与路程的比较
[问题驱动]
1．如图所示，某旅行者想从北京去上海，他有三种路线方案：甲方案是乘高铁直达；乙方案是乘飞机直达；丙方案是先乘汽车到天津，再换乘轮船到上海，三种路线方案的路程是否相同？位移是否相同？
提示：三种路线方案的路程不同，位移相同。
2．(1)如果一位同学从操场中心A点出发向北走了40 m到达B点，然后又向西走了30 m到达C点，则他从A到C点的路程是多大？位移是多大？
提示：如图所示，路程是70 m，位移为从A点指向C点的有向线段，大小为50 m。
(2)路程和位移的计算方法相同吗？
提示：路程是标量，遵从算术运算法则，可以直接相加减；位移是矢量，不能直接相加减，位移的大小等于初位置指向末位置的有向线段的长度。
【重难释解】
位移和路程的区别与联系
项目 位移 路程
区 别 物理 意义 描述物体的位置变化 描述物体实际运动轨迹的长度
定义 从初位置指向末位置的有向线段 物体运动轨迹的长度
标矢性 是矢量，有大小和方向 是标量，只有大小，没有方向
大小 初、末位置之间的距离，由初、末位置决定，与路径无关 运动轨迹的长度，与路径有关
联系 (1)都是过程量，描述质点运动的空间特征
(2)位移的大小不大于相应的路程，只有质点做单方向直线运动时，位移的大小才等于路程
典例2 如图所示，一个人晨练，沿着半径为R的中国古代的八卦图行走，中央的S部分是两个直径为R的半圆。他从A点出发沿曲线ABCOAD行走，求该过程中：
(1)他的路程。
(2)他的位移。
[解析] (1)路程是标量，他沿ABCOAD路径走过的路程s应等于半径为R大圆的圆周长与半径为一个圆周长之和，即s＝2πR·＋2π·＝πR。
(2)位移是矢量，大小为AD线段长度，由几何知识得位移x＝AD＝R，方向由A→D，即东南方向。
[答案] (1)πR (2)R 东南方向
[迁移·发散]
如图所示，物体沿两个半径为R的圆弧由A经B到C，则它的位移和路程分别为 ( )
A.R，方向由A指向C；R
B.R，方向由A指向C；R
C.R，方向由A指向C；R
D.R，方向由C指向A；R
解析：选C 从A到C的直线距离l＝＝R，所以位移大小为R，方向由A指向C；从A到C的路径长度为πR，所以路程为πR。
确定物体位移和路程的方法
(1)确。
(2)找出该过程中物体的初位置和末位置，则由初位置指向末位置的有向线段就是位移。线段的长度表示位移的大小，方向表示位移的方向。
(3)建立位置坐标系，画出物体的实际运动轨迹示意图，轨迹的长度就是路程。
【素养训练】
1．下列说法正确的是 ( )
A．由于路程没有方向而位移有方向，因此路程和位移的大小不可能相等
B．由于位移用有向线段来表示，因此位移只能描述直线运动不能描述曲线运动
C．如果质点的轨迹为直线，则质点的位移在数值上一定等于路程
D．位移取决于物体的初、末位置，路程取决于物体实际运动的路径
答案：D
2．煤矿安检员在一次巡检中，乘坐矿井电梯从A井竖直向下运动了 120 m到达井底，然后在井底又沿着水平隧道向东走了 160 m到达B井，最后从B井乘坐电梯竖直向上返回地面。若A、B两个井口恰在同一水平面上，则此次巡检中安检员( )
A．发生的位移是 200 m，方向向东；通过的路程是 160 m
B．发生的位移是 400 m，方向向东；通过的路程是 160 m
C．发生的位移是 160 m，方向向东；通过的路程是 400 m
D．发生的位移是 160 m，方向向东；通过的路程是 240 m
答案：C
主题探究 三 矢量和直线运动的位移表示
【重难释解】
典例3 (多选)物体做直线运动时，可以用坐标轴上的坐标表示其位置，用坐标的变化量表示其位移。如图所示，一个物体沿直线从A运动到C，然后又从C运动到B，物体的位移分别是ΔxAC＝－4 m－5 m＝－9 m；ΔxCB＝1 m－(－4 m)＝5 m。下列说法正确的是
( )
A．C到B的位移大于A到C的位移，因为正数大于负数
B．A到C的位移大于C到B的位移，因为符号表示位移的方向，不表示大小
C．因为位移是矢量，所以这两个矢量的大小无法比较
D．物体由A运动到B的位移ΔxAB＝ΔxAC＋ΔxCB
[解析] 位移是矢量，比较两位移的大小时，只需比较数值，符号表示方向，选项A、C错误，B正确；因ΔxAC＝xC－xA，ΔxCB＝xB－xC，则ΔxAC＋ΔxCB＝xC－xA＋xB－xC＝xB－xA＝ΔxAB，即ΔxAB＝ΔxAC＋ΔxCB，选项D正确。
[答案] BD
直线运动的位置和位移的“正、负”的理解
(1)位置用坐标x表示
(2)位移Δx＝x2－x1
【素养训练】
1．(多选)关于矢量和标量，下列说法正确的是 ( )
A．矢量是既有大小又有方向的物理量
B．标量是既有大小又有方向的物理量
C．位移－10 m比5 m小
D．－10 ℃比5 ℃的温度低
答案：AD
2.(选自粤教版教材课后练习)一辆汽车向西行驶了4 km，接着向北行驶了3 km，然后停下来。图中点O为汽车的起始位置。
(1)请在图中标出汽车停车的位置。
(2)求出汽车通过的路程。
(3)求出汽车位移的大小和方向。
解析：(1)汽车停车位置如图中B点所示。
(2)汽车通过的路程为OA长度加AB长度，即7 km。
(3)汽车的位移大小为O到B的长度，故结合勾股定理知汽车位移大小为5 km，方向为北偏西，与正西方向的夹角的正切值为。
答案：(1)见解析图 (2)7 km (3)5 km，方向为北偏西，与正西方向的夹角的正切值为
主题探究 四 位移—时间 x-t 图像的初步认识
【重难释解】
1．应用x-t图像能获得的七个信息
(1)任意时间内质点运动的位移。
(2)质点发生某段位移所用的时间。
(3)判断质点是静止的还是运动的。若图线与t轴平行，表示质点静止；若图线是一条倾斜的直线，表示质点在相等时间内位移相等，质点做匀速直线运动。
(4)判断质点运动的快慢。运动的快慢由图线的斜率直观表示，斜率越大，质点运动得越快。
(5)判断质点运动过程中离出发点越来越远，还是越来越近。
(6)图像不过原点，说明开始计时时质点的位移不为零，或经过一段时间才开始运动。
(7)两图线相交，表示两质点在这一时刻位于同一位置(相遇)。
2．常见的三种x-t图像的比较
图像 物理意义
①、②都表示物体处于静止状态，但静止的位置不同
③表示物体从x1处沿正方向做匀速直线运动 ④表示物体从x＝0处沿正方向做匀速直线运动 ⑤表示物体从x2处沿负方向做匀速直线运动
⑥表示物体做变速直线运动，且运动得越来越慢
典例4 某一做直线运动的物体的x-t图像如图所示，根据图像，求：
(1)物体距出发点的最远距离；
(2)前4 s内物体的位移；
(3)前4 s内物体通过的路程。
[解析] (1)物体距出发点最远的距离xm＝4 m。
(2)前4 s内物体的位移
x＝x2－x1＝(－2 m)－0＝－2 m。
(3)前4 s内物体通过的路程
s＝s1＋s2＋s3＝4 m＋4 m＋2 m＝10 m。
[答案] (1)4 m (2)－2 m (3)10 m
【素养训练】
1．如图所示是一辆汽车做直线运动的x-t图像，关于线段OA、AB、BC、CD所表示的运动，下列说法正确的是 ( )
A．OA段汽车运动最快
B．AB段汽车静止
C．CD段表示汽车的运动方向与初始运动方向相同
D．0～4 h内，汽车的位移大小为30 km
答案：B
2．(2025年1月·八省联考陕晋宁青卷)2024年8月，我国运动员获得第33届奥运会男子100 m自由泳冠军。比赛所用标准泳池的长度为50 m，下列与该运动员实际运动过程最接近的位移－时间(x t)图像是( )
解析：选C 标准泳池的长度为50 m，在100 m自由泳比赛中，运动员的位移先增大后减小，最后回到出发点，位移方向不变，离出发点最远处的位移大小为50 m，故选C。
一、培养创新意识和创新思维
1．空间和时间的尺度[选自鲁科版教材“科学书屋”]
科学技术的发展极大地拓展了人们对空间和时间的认识范围。目前，人类观测到的空间，最远可至1026 m的宇宙深处，最小约为10－15 m的微观世界；认识到的时间，最久可至1017 s以前的宇宙大爆炸(根据宇宙大爆炸理论测算的宇宙年龄)，最短约为10－25 s(一种微观粒子的寿命)。一些事件的时间数量级如下：
请你以秒为单位，估算自己从出生到现在已度过了多长时间。对比以上某个事件的时间数量级，说说珍惜时间的意义。
提示：假如你15周岁，从出生到现在的时间为15×365×24×3 600 s＝4.7×108 s，相当于地球绕太阳公转15圈的时间，但相对于地球上人类出现的时间1014 s，这4.7×108 s又是那么短暂，真是昙花一现，稍纵即逝，所以同学们一定要珍惜时间、珍惜青春，去做更多有意义的事情。
2．位移的方向很重要
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？
提示：只告诉水源在离你500 m的地方，那么水源可能在离你500 m的圆周上各个位置，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。
二、注重学以致用和思维建模
1.某乘客搭乘出租车到车站接人后返回出发地，司机打出全程的发票如图所示，则下列说法中正确的是 ( )
A．14：46指的是时刻，15：24指的是时间间隔
B．14：46指的是时间间隔，15：24指的是时刻
C．出租车行驶的位移是34.3 km
D．出租车行驶的路程是34.3 km
解析：选D 14：46和15：24都指 的是时刻，A、B错误；出租车发票上里程即其行驶的路程，即34.3 km，C错误，D正确。
2．(多选)甲、乙、丙三辆电动汽车运动的位移—时间(x t)图像如图所示，下列说法中正确的是( )
A．电动汽车丙做曲线运动
B．电动汽车甲做曲线运动
C．三辆电动汽车在0～t0时间内的位移相同
D．电动汽车乙和丙在0～t0时间内的路程相等
解析：选CD x t图像只能描述物体做直线运动，选项A、B错误；三辆电动汽车在0～t0时间内的位移相同，故C正确；电动汽车乙和丙的运动方向不变，都做单向直线运动，其位移的大小等于路程，故D正确。第一章 | 运动的描述
第2节 时间 位移
[课时跟踪检测]
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．某高中早上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
2．(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3 m，乙的位移为－5 m，则－5 m小于3 m
B．甲、乙两物体的位移大小均为50 m，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
3.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1 s末或第2 s初
B．t3表示时刻，其含义是第2 s末或第3 s初
C．t1～t2表示时间间隔，其含义是2 s内
D．t0～t3表示时间间隔，其含义是2 s内
4.某学校在400 m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．400 m跑比赛，外跑道上的运动员的路程大
B．400 m跑比赛，不同跑道上的运动员的位移相同
C．200 m跑比赛，不同跑道上的运动员的位移相同
D．100 m跑比赛在直道上进行，运动员的位移大小与路程相等
5．如图所示，在距墙 1 m的A点，小球以某一速度冲向固定于墙壁的弹簧，将弹簧压缩至最短时到达距墙 0.2 m的B点处，然后又被弹回至距墙1.5 m的C点静止，则从A点到C点的过程中，小球的位移大小和路程分别是( )
A．0.5 m,1.3 m B．0.8 m,1.3 m
C．0.8 m,1.5 m D．0.5 m,2.1 m
6．一质点在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/s 0 1 2 3 4 5 6 7 8
x/m 5 3 1 －3 －5 －3 1 3 5
A.第1 s内 B．前4 s内
C．8 s内 D．第4 s内
7.沿同一直线运动的A、B两物体，相对同一参考系的x t图像如图所示，下列说法正确的是( )
A．前5 s内，A、B的位移均为10 m
B．两物体由同一位置开始运动，物体A比B迟3 s才开始运动
C．在前5 s内两物体的位移相同，5 s末A、B相遇
D．从3 s末开始，两物体运动方向相同，且A比B运动得快
8．(多选)如图所示为A、B两人在同一直线上运动的位移图像，下列关于图像的分析正确的是( )
A．0～2 s内，A、B两人同向而行
B．0～2 s内，A、B两人相遇一次
C．0～5 s内，A走的路程比B走的路程多
D．0～5 s内，A的位移比B的位移大
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3 m，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)
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．2R
C．2πR D．R
11．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20 m处；过了2 s，汽车正好到达十字路口的中心；再过3 s，汽车行驶到了十字路口中心右侧30 m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2 s 再过3 s
位置坐标 x1＝_____ x2＝_____ x3＝_____
(2)前2 s内、后3 s内汽车的位移分别是多少？这5 s内的位移又是多少？
参考答案
1.答案：C
2.答案：CD
3.答案：A
4.答案：D
5.答案：D
6.解析：选B 根据直线运动中位移与位置的关系可以判断第1 s内的位移为－2 m，前4 s内的位移为－10 m，8 s内的位移为0，第4 s内的位移为－2 m，所以前4 s内位移最大，B正确。
7.解析：选D 5 s末A、B到达同一位置，两者相遇，在前5 s内，A通过的位移为10 m，B通过的位移为5 m，A、C错误；A从原点出发，而B从正方向上距原点5 m处出发，A在B运动3 s后开始运动，B错误；在x t图像中图线的斜率表示运动的快慢和方向，从第3 s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.解析：选BD 0～2 s内，A的位移不断减小，B的位移不断增大，A、B的运动方向相反，故A错误；x t图线的交点表示两者相遇，根据图像可得出A、B在0～2 s内相遇一次，故B正确；在前 5 s内，B正向运动 60 m，静止 2 s时间后又负向运动 30 m，即B走的总路程为 90 m，A走的路程为60 m，故A走的路程比B走的路程少，故C错误；在前 5 s内，A的位移大小为xA＝60 m－0＝60 m，B的位移大小为xB＝30 m－0＝30 m，故D正确。
9.解析：由题图可知，折线为某同学的运动轨迹，每个斜梯长为1.5 m，路程l＝4×1.5 m＝6 m≈8.485 m。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＝6 m。
答案：6 m 8.485 m
10.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＝＝R，故D正确。
11.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＝－20 m，x2＝0，x3＝30 m。
(2)前2 s内的位移Δx1＝x2－x1＝0－(－20 m)＝20 m
后3 s内的位移Δx2＝x3－x2＝30 m－0＝30 m
这5 s内的位移Δx3＝x3－x1＝30 m－(－20 m)＝50 m
上述位移Δx1、Δx2和Δx3都是矢量，大小分别为20 m、30 m和50 m，方向都向右，即与x轴正方向相同。
答案：(1)－20 m 0 30 m (2)20 m，方向向右 30 m，方向向右 50 m，方向向右
