2017-2018学年高一物理同步精品课堂(讲练测):专题1.2 时间和位移(提升版)(新人教版必修1)

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名称 2017-2018学年高一物理同步精品课堂(讲练测):专题1.2 时间和位移(提升版)(新人教版必修1)
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文件大小 1.2MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 物理
更新时间 2017-09-06 09:39:52

文档简介

★新课标要求
(一)知识与技能
1.知道时间和时刻的区别和联系。
2.理解位移的概念,了解路程与位移的区别。
3.知道标量和矢量,知道位移是矢量,时间、时刻和路程是标量。
4.能用数轴或一维直线坐标表示时刻和时间、位置和位移。
5.知道时刻与位置、时间与位移的对应关系。
6.初步了解矢量与标量不同的运算法则。
(二)过程与方法
1.通过具体问题引出时间、时刻、位移、路程等概念,要使学生学会将抽象问题形象化的处理方法。
2.会用坐标表示时刻与时间、位置和位移及相关方向。
3.会用矢量表示和计算质点的位移,用标量表示路程。
(三)情感态度与价值观
1.通过时间位移的学习,要让学生了解生活与物理的关系,同时学会用科学的思维看待事实。
2.养成良好的思考表述习惯和科学的价值观。
★知识点
※知识点一、时刻和时间间隔
※知识点二、路程和位移
1.路程:路程指的是物体运动时经过的轨迹的长度,没有方向,是标量。
2.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。
(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。
※知识点三、矢量和标量
1.矢量:既有大小又有方向的量,如位移、力。
2.标量:只有大小没有方向的量,如质量、温度、时间等。
3.运算方法:标量的运算法则为算术法,即以前所学的加、减、乘、除、乘方和开方等运算方法;矢量的运算法则为平行四边形法则。
※知识点四、直线运动的位置和位移
1.直线坐标系中物体的位置
物体在直线坐标系中某点的坐标表示该点的位置.
2.直线运动的位置与位移的关系
如图所示,一个物体沿直线从A点运动到B点,若A、B两
点的位置坐标分别为xA和xB,则物体的位移为Δx=xB-xA
若图中的单位长度为1
m,则xA=3m,xB=2m,Δx=-5m.
3.直线运动中位移的方向
在直线运动中,位移的方向可以用正、负号表示,正号表示位移与规定正方向相同,负号表示相反.
★重难点一、对时刻和时间间隔的理解★
1.时刻和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.如图所示,0~3
s表示3
s的时间间隔,即前3
s;4~5
s表示第5
s内,是1
s的时间间隔.1所对应的刻度线记为第1
s末,也为第2
s初,是时刻.
2.时刻和时间间隔的区别与联系
【特别提醒】 区别时刻和时间间隔的方法
(1)利用上下文判断:分析所给的说法,根据题意去体会.时刻指一瞬间,对应某一位置,时间间隔指两时刻之间的时间,对应一段过程.
(2)利用时间轴判断:画出时间轴,把所给的时刻或时间间隔标出来,时刻对应一个点,时间间隔对应一条线段.
【典型例题】关于时间和时刻,下列说法正确的是(

A.时间很长,时刻很短
B.“第2s内”和“2s”是指同一段时间间隔
C.时光不能倒流,因此时间是矢量
D.“北京时间12点整”其实指的是时刻
【答案】D
【名师点睛】时刻具有瞬时性的特点,是运动变化中的某一瞬时,通常与物体的状态相对应;时间间隔具有连续性的特点,与某一过程相对应。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。
【针对训练】下列关于时间和时刻的说法中,正确是:(

A.时间和时刻的区别在于长短不同,长的是时间,短的是时刻;
B.两个时刻之间的间隔是一段时间;
C.第3秒末和第4秒初是两个不同的时刻;
D.第3秒内和第4秒内经历的时间不一样。
【答案】B
【名师点睛】此题考查了时间和时刻;要知道时间是指时间的长度,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;时刻具有瞬时性的特点,是变化中的某一瞬间;时间间隔具有连续性的特点,与某一过程相对应.
★重难点二、位移和路程的区别与联系★
1、位移和路程的区别与联系
2、平面内路程和位移的计算方法
物体在一条直线上运动,可以用坐标的变化表示位移,当物体在平面内运动或在空间内运动时,要作出运动过程的示意图,利用数学中两点间的距离来计算位移的大小,位移的方向是从初位置指向末位置,不一定和运动方向在同一条直线上.
(1)任何情况下,位移的大小都不可能大于路程,因为两点间线段最短.
(2)路程的计算:路程是物体运动的轨迹的长度,总的路程等于物体在各个阶段运动的路程之和.
(3)位移的计算:位移只取决于初、末位置,与所经历的过程无关,若运动又回到了初位置,则对应的位移为零.
【要点归纳】
1.位置对应坐标,坐标为正时,位置在坐标轴的正半轴;坐标为负时,位置在坐标轴的负半轴;坐标的数值越大,位置离坐标原点越远.
2.位移对应坐标变化量,位移的方向从初位置指向末位置,位移的大小等于坐标变化量的数值.
3.位移的表示方法
(1)物体做直线运动,位移可用一维坐标表示即Δx
=x2-x1,其中x2表示末位置,x1表示初位置,Δx表示位移.
(2)物体在同一平面上运动,位移可以用平面坐标(二维坐标)表示.
特别提醒:
(1)如果某段时间内某物体通过的路程为零,则这段时间内物体一定静止,位移也一定为零。
(2)如果某段时间内物体的位移为零,则这段时间内物体不一定静止,可能是运动又回到了出发点,路程也不一定为零。
【典型例题】一个皮球从4m高的位置由静止开始竖直下落,碰地后第一次反弹跳起至1m处,它所通过的路程是
m,位移的大小是
m;若该皮球最终停在地面上,则在整个过程中皮球的位移是
m.
【答案】5m
3m
4m
【名师点睛】路程是轨迹的长度,是标量,位移只注意初位置和末位置是矢量
【针对训练】关于位移和路程的关系,下列说法中不正确的是(

A、物体沿直线向某一方向运动时,通过的路程就是位移
B、物体沿直线向某一方向运动时,通过的路程等于位移的大小
C、位移只取决于初、末位置,而路程还与实际运动的路径有关
D、物体通过的路程不为零,但位移可能为零
【答案】A
【解析】位移是从初位置到末位置的有向线段,是矢量;路程是运动轨迹的长度,是标量;所以不能说通过的路程就是位移,故A错误;质点的位移是矢量,路程是标量;质点做直线运动且运动方向始终不变时,那么它通过的路程等于位移大小,故B正确;位移只取决于初、末位置,而路程还与实际运动的路径有关,故选项C正确;质点通过的路程不为零,但位移可能是零,如绕着圆周运动一圈,位移为零,路程不为零,故D正确。
【名师点睛】解决本题的关键知道位移和路程的区别,知道位移是矢量,大小等于首末位置的距离,路程是标量,等于运动轨迹的长度。
★重难点三、对矢量和标量的理解★
1.矢量的表示
(1)矢量的图示: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)矢量的正负:在同一直线上的矢量,可先建立直线坐标系,可以在数值前面加上正负号表示矢量的方向,正号表示与坐标系规定的正方向相同,负号则相反。
2.大小的比较:标量大小的比较只看其自身数值大小,而矢量大小的比较要看其数值的绝对值大小,绝对值大的矢量大。
如两位移x1=2m,x2=-3m,则两位移的大小关系为x1特别提醒:
(1)求某一矢量时,除求出其大小外,还要指出它的方向。
(2)矢量的“+”、“-”号仅仅表示方向,不表示矢量的大小。一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分。在每小题给出的四个选项中.
1~6题只有一项符合题目要求;7~8题有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
1.甲、乙两运动员分别参加了在主体育场的400m标准跑道上举行的400m和100m田径决赛,且两人都是在最内侧跑道完成了比赛,则两人在各自的比赛过程中通过的位移大小X甲、X乙和通过的路程大小S甲、S乙之间的关系是(

A、X甲>X乙,S甲B、X甲S乙
C、X甲>X乙,S甲>S乙
D、X甲【答案】B
【名师点睛】本题就是对位移和路程的考查,位移是指从初位置到末位置的有向线段,位移是矢量,有大小也由方向;路程是指物体所经过的路径的长度,路程是标量,只有大小,没有方向;注意在实际问题中理解和比较所学概念,从而加深对基本概念的理解.
2.如图所示,物体沿边长为x的正方形由A如箭头所示的方向运动到D,则它的位移和路程分别是(

A.
0,0?
B.
3x,向下,3x向下
C.
x,向上,3x?
D.
0,3x向上
【答案】C
【解析】物体的初位置在A,末位置在D,位移是从初位置到末位置的有向线段,所以位移的大小是x,方向向上;路程是指物体所经过的路径的长度,从A经BC到D,总的路程是3x,所以C正确。
【名师点睛】本题是对位移和路程的考查,解答本题关键是要掌握位移和路程的基本概念.位移是指从初位置到末位置的有向线段,位移是矢量,有大小也有方向;路程是指物体所经过的路径的长度,路程是标量,只有大小,没有方向.
3.关于时间和时刻,下列说法正确的是(

A.时间很长,时刻很短
B.“第2s内”和“2s”是指同一段时间间隔
C.时光不能倒流,因此时间是矢量
D.“北京时间12点整”其实指的是时刻
【答案】D
【名师点睛】时刻具有瞬时性的特点,是运动变化中的某一瞬时,通常与物体的状态相对应;时间间隔具有连续性的特点,与某一过程相对应。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。
4.一列火车从上海开往北京,下列叙述中,表示时间的是
A.早上6时10分从上海发车
B.列车预计在18时11分到达北京
C.列车在9时45分到达途中南京站
D.列车在南京站停车10分钟
【答案】D
【解析】
时间表示一段过程,在时间轴上表示一段距离,而时刻表示一瞬间,在时间轴上表示一个点,6时10分从上海发车,表示那一瞬间车开始运动,为时刻,A错误;列车预计在18时11分到达北京,表示列车在那一刻开始达到北京,为时刻,B错误;列车在9时45分到达途中南京站,表示达到南京站的瞬间的时间,故为时刻,C错误;停车10分钟,是一个过程,是时间,故D正确
【名师点睛】做本题的关键是知道时间即时间间隔对应于个过程,时刻对于某个位置或者某一瞬间,
5.下列关于时间和时刻的说法中,正确是:(

A.时间和时刻的区别在于长短不同,长的是时间,短的是时刻;
B.两个时刻之间的间隔是一段时间;
C.第3秒末和第4秒初是两个不同的时刻;
D.第3秒内和第4秒内经历的时间不一样。
【答案】B
【解析】
时间和时刻的区别不是在于长短的不同,时间是指时间的长度,时刻是指时间点,所以A错误;两个不同时刻之间的间隔是时间的长度,是一段时间,所以B正确;第3s末和第4s初是同一时刻,所以C错误;第3秒内和第4秒内经历的时间都是1秒,是一样的,选项D错误;故选B;故选B
【名师点睛】此题考查了时间和时刻;要知道时间是指时间的长度,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;时刻具有瞬时性的特点,是变化中的某一瞬间;时间间隔具有连续性的特点,与某一过程相对应.
6.一质点在x轴上运动,各时刻位置坐标如下表,若物体从第2秒初到第3秒末发生位移的大小为x1,在第4秒内发生位移大小为x2,则对这两段时间内的位移大小和方向描述正确的是(

t秒末
0
1
2
3
4
x(米)
0
4
8
-1
-2
A.
x1>x2,方向相同
B.
x1C.
x1D.
x1>x2,方向相反
【答案】A
【名师点睛】此题考查了学生对位移和时间的理解;主要是对时间的区分,只要知道第几秒对应初末时刻,就可以找到对应坐标,进而由坐标变化表示位移,其次要知道位移是从起点指向终点的有向线段长度,其正负表示方向.
7.我国第三颗月球探测器“嫦娥三号”经过约8天的绕月飞行,从近月点开始动力下降。北京时间2013年12月14日21时11分,成功着陆在月球西经19.51度、北纬44.12度的虹湾以东区域,标志着我国已成为美国和前苏联之后,世界上第三个实现地外天体软着陆的国家。下列说法正确的是(

A.“嫦娥三号”绕月球做椭圆运动,是以地球为参考系来描述的
B.在观测“嫦娥三号”绕月运行周期时可将其看成质点
C.8天是时刻,21时11分是时间
D.西经19.51度、北纬44.12度表示位置
【答案】BD
【解析】
“嫦娥三号”绕月球做椭圆运动,是以月球为参考系的,选项A错误;在观测“嫦娥三号”绕月运行周期时探测器的形状和大小是次要因素,可以忽略,能看做一个质点,选项B正确;8天表示探测器绕着月球飞行的时间,为一段过程,所以为时间,21时11分表示探测器着陆的那一瞬间,为时刻,选项C错误;西经19.51度、北纬44.12度表示位置,选项D正确;
8.下列物理量是标量的是(  )
A.温度
B.路程
C.位移
D.时间
【答案】ABD
【解析】
同时由大小和方向才能完全确定的物理量,叫矢量。位移的大小是初位置到末位置的线段长度,方向从初位置指向末位置,故选ABD。
【名师点睛】在物理量中,有的同时要由大小和方向才能完全确定,叫矢量;有的只有大小就能确定,叫标量;在学习中,每引入新的物理量都要明确它的标矢性,这样才能正确认识这个量的物理意义。
二、非选择题(本大题共2小题,每题10分,共20分)
9.“神舟十号”飞船是我国的“神舟”系列飞船之一,它是我国的第五艘载人飞船.“神舟十号”飞船于2013年6月11日17时38分搭载三位航天员飞向太空,随后与“天宫一号”目标飞行器进行对接,航天员进入“天宫一号”进行科学实验,并首次开展我国航天员太空授课活动。假设“神舟十号”飞船运行的轨迹为一个半径为R的圆,则飞船绕地球运行1圈的路程为________,位移大小为________;飞船绕地球运行1圈的路程为________,位移大小为________.
【答案】2πR
0
πR
R
【名师点睛】位移是物体位置的变化,是矢量,大小是初位置到末位置的线段长度,方向从初位置指向末位置,位移只与物体运动的始末位置有关,而与运动的轨迹无关;路程是物体运动经过的实际路径的长度,是标量,没有方向;位移与路程是两个不同的物理量。在直线运动中,路程是直线轨迹的长度;在曲线运动中,路程是曲线轨迹的长度。当物体在运动过程中经过一段时间后回到原处,路程不为零,位移则等于零。一般情况下路程大于位移的大小,只有在单方向直线运动中位移的大小才等于路程。
10.如图所示,一辆汽车沿着马路由A地出发经B、C地到达D地.A、C、D恰好在一条直线上.汽车行驶的路程是多少?位移又是多少?方向如何?
【答案】 2200
m 1800
m 东偏北37°或北偏东53°
【解析】 汽车路程为:s=++=2200
m
位移的大小是始、末位置间的直线距离.1.下列关于时间和时刻的说法中正确的是:


A.刘翔110米栏最好成绩是12.88秒,指的是时刻
B.某中学上午第一节课上课时间是7点30分,指的是时间
C.晚间新闻联播开始的时间是7点整,指的是时刻
D.列车在广州停了15分钟,指的是时刻
【答案】C
【名师点睛】此题是考查了时间和时刻的概念;首先要理解“时间”和“时刻”的不同,如果“时间”是一条线的话,“时刻”就是一个点,“时间”是两个“时刻”之间的间隔;此题是基础题,意在考查学生对基本概念的理解和掌握程度.
2.某人在t=0时,开始从出发点向东沿直线行走,在第1s内走1m,以后每一秒内比前一秒多走1m,则:


A.第3s末,人距出发点6m
B.第4s初,人距出发点10m
C.第3s内,人通过的路程为6m
D.第4s内,人通过的路程为10m
【答案】A
【解析】
在第1s内走1m,第2s走2m,第3s走3m,则第3s末,人距出发点6m,即第4s初,人距出发点6m,选项A正确,B错误;第3s内,人通过的路程为3m,选项C错误;第4s内,人通过的路程为4m,选项D错误;故选A.
【名师点睛】此题考查了学生对路程和位移的理解;要知道路程是路径的长度,是标量;而位移是从起点指向终点的有效线段的长度,是矢量;题目中注意“第3s末”和“第4s处”是相同的时刻;此题是基础题,意在考查学生对基础知识的理解.
3.
北京时间2007年11月6日11时21分34秒,嫦娥一号卫星成功实施了第2次近月制动,进入周期为3.5小时的月球椭圆轨道。下列说法正确的是:


A.11时21分34秒是时间
B.3.5小时是时刻
C.在观测卫星绕月运行周期时可将其看成质点
D.卫星绕月球做椭圆运动,这是以地球为参考系来描述的
【答案】C
【解析】
11时21分34秒是时刻,而3.5小时是时间,选项AB错误;在观测卫星绕月运行周期时可将其看成质点,选项C正确;卫星绕月球做椭圆运动,这是以月球为参考系来描述的,选项D错误;故选C.
【名师点睛】此题考查了时间和时刻、质点以及参照物的概念;关键是理解概念的意义:如果说时刻是一个点的话,时间就是一条线;如果一个物体的线度和大小对所研究的问题相比和忽略不计时,就可以把这个物体看作质点对待;要研究物体的运动必须要有参照系.
4.对于体育比赛的论述,下列说法正确的是:


A.运动员铅球成绩为4.50m,指的是位移大小为4.50m
B.足球比赛挑边时,上抛的硬币落回地面猜测正反面,该硬币可以看做质点
C.某场篮球比赛打了二个加时赛,共需10min,指的是时刻
D.运动员跑完800m比赛,指的是路程大小为800m
【答案】D
【名师点睛】当物体的形状和大小对我们所研究的问题影响不大可以忽略时,物体可以看做质点,时间对应的一段过程,在时间轴上表示一段距离,时刻对于一瞬间,在坐标轴上表示一个点,位移指的是由初始位置指向末位置的有向线段的长度,路程指的是实际运动轨迹的长度
5.关于质点的位移和路程下列说法中正确的是:


A.位移是矢量,位移的方向即质点运动的方向
B.路程是标量,即位移的大小
C.质点沿单向直线运动,通过的路程等于位移
D.物体通过的路程不等,位移可能相同
【答案】D
【解析】
位移既有大小又有方向,为矢量,位移的方向是从初始位置指向末位置,不一定是质点运动的方向,A错误;路程只有大小没有方向,为标量,表示轨迹的实际长度,不一定等于位移的大小,只有质点做单向直线运动时,路程才等于位移大小,由于路程只有大小没有方向,只能说路程等于位移大小,不能说路程等于位移,BC错误;比如从北京到上海,乘坐火车和飞机两种方式,路程不同,但是位移相同,D正确
【名师点睛】位移是矢量,位移的方向由初位置指向末位置,位移的大小不大于路程.路程是标量,是运动路径的长度.当质点做单向直线运动时,位移的大小一定等于路程,位移与路程是描述运动常用的物理量,它们之间大小关系是位移大小≤路程
6.关于位移和路程的关系,下列说法中正确的是:


A.
物体沿直线向某一方向运动时,通过的路程大于位移
B.
物体沿直线向某一方向运动时,通过的路程就是位移
C.
物体通过的两段路程不等,但位移可能相等
D.
物体通过的路程为零,但位移可能不为零
【答案】C
【名师点睛】本题主要考查了位移和路程的关系。位移是矢量,路程是标量,这两个概念高一学生很容易搞混淆,要记住:位移只与决于初、末位置有关,而与具体轨迹无关;路程是与具体路径长度,可以画一个运动示意图来分析。
7.(多选)以下各种关于时间和时刻的说法中不正确的是:


A.列车员说“火车8点42分到站”指的是时间
B.“前3秒钟”“最后3秒钟”“第3秒钟”指的都是时间
C.“第1秒末”“最后1秒”指的都是时刻
D.轮船船务员说本班轮离港时间为17点25分指的是时间
【答案】ACD
【解析】
列车员说“火车8点42分到站”指的是时刻,A错;“前3秒钟”“最后3秒钟”“第3秒钟”指的都是时间,B对;“第1秒末”时时刻,“最后1秒”指的都是时间,C错;轮船船务员说本班轮离港时间为17点25分指的是时刻,D错。
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=1m,O点为x轴的原点,且质点由A点出发沿x轴正方向运动至B点后返回,并沿x轴负方向运动,下列说法正确的是:


A.质点从A→B→C的位移为2m,路程为4m
B.质点从B→D的位移为-4m,路程为4m.
C.当质点到达D点时,其位置可用D点的坐标-2m表示
D.当质点到达D点时,相对于A点的位移为-3m
【答案】BCD
【名师点睛】位移是物体位置的变化,是矢量,大小是初位置到末位置的线段长度,方向从初位置指向末位置,位移只与物体运动的始末位置有关,而与运动的轨迹无关;路程是物体运动经过的实际路径的长度,是标量,没有方向;位移与路程是两个不同的物理量。在直线运动中,路程是直线轨迹的长度;在曲线运动中,路程是曲线轨迹的长度。当物体在运动过程中经过一段时间后回到原处,路程不为零,位移则等于零。一般情况下路程大于位移的大小,只有在单方向直线运动中位移的大小才等于路程。
9.
根据表中的数据,求列车从广州到长沙、武昌、郑州和北京西站分别需要多长时间?
列车时刻表
T15
站名
T16
18?19
北京西
14?58
00?3500?41
郑州
08?4208?36
05?4905?57
武昌
03?2803?20
09?1509?21
长沙
23?5923?51
16?25
广州
16?52
【答案】 见解析
【解析】 从广州到长沙需要t1=6小时59分
从广州到武昌需要t2=10小时28分
从广州到郑州需要t3=15小时44分
从广州到北京西站需要t4=22小时6分.
10.图为400
m的标准跑道,直道部分AB、CD的长度均为100
m,弯道部分BC、DA是半圆弧,其长度也为100
m.A点为200
m赛跑的起点,经B点到终点C.求:
(1)200
m赛跑的路程和位移;
(2)跑至弯道BC的中点P时的路程和位移.(结果保留一位小数)
【答案】 (1)200
m 118.6
m,方向由A指向C
(2)150
m 135.6
m,方向由A指向P.