2024-2025學(xué)年高中物理第一章運(yùn)動(dòng)的描述第二節(jié)時(shí)間位移學(xué)案粵教版必修1

PAGEPAGE11其次節(jié)時(shí)間位移[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.知道時(shí)刻和時(shí)間的區(qū)分和聯(lián)系.2.知道位移與路程的區(qū)分和聯(lián)系.3.知道矢量、標(biāo)量及其區(qū)分．一、時(shí)間與時(shí)刻1．時(shí)刻：鐘表指示的一個(gè)讀數(shù)對(duì)應(yīng)著某一瞬間，就是時(shí)刻．2．時(shí)間：兩個(gè)時(shí)刻之間的間隔稱為時(shí)間．二、路程與位移1．路程：物體運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度叫做路程．2．位移：從物體運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)指向運(yùn)動(dòng)的終點(diǎn)的有向線段叫做位移．位移表示的是物體位置的改變．3．標(biāo)量：物理學(xué)中，只有大小的物理量稱為標(biāo)量．如路程、長(zhǎng)度、時(shí)間等．4．矢量：既有大小又有方向的物理量稱為矢量．如位移、速度等．1．推斷下列說(shuō)法的正誤．(1)時(shí)刻就是一瞬間，即一段很短很短的時(shí)間．(×)(2)上午第一節(jié)課8點(diǎn)上課，這里的8點(diǎn)指時(shí)刻．(√)(3)在800m競(jìng)賽中，李明以2分01秒46的成果獲得冠軍，其中的2分01秒46指的是時(shí)間，800m指位移．(×)(4)物體在一條直線上運(yùn)動(dòng)時(shí)，路程和位移的大小相等，且位移是矢量，路程是標(biāo)量．(×)(5)一個(gè)物體的位移為零，路程也肯定為零．(×)2．釣魚島自古以來(lái)就是我國(guó)的領(lǐng)土，它到溫州的直線距離為356km.若某天我國(guó)海監(jiān)船為維時(shí)20分到達(dá)釣魚島，該海監(jiān)船的位移大小為________，路程為________．答案356km480km一、時(shí)間與時(shí)刻如圖1所示，在時(shí)間軸上標(biāo)出“第3s初”、“第3s末”、“第3s內(nèi)”、“前3s內(nèi)”．然后指出哪些表示時(shí)刻，哪些表示時(shí)間．圖1答案“第3s初”、“第3s末”表示時(shí)刻．“第3s內(nèi)”、“前3s內(nèi)”表示時(shí)間．時(shí)刻與時(shí)間的比較時(shí)刻時(shí)間在時(shí)間軸上的表示用點(diǎn)表示用線段表示對(duì)應(yīng)的廣義描述位置位移描述關(guān)鍵字“初”“末”“時(shí)”，如“第1s末”，“第2s初”，“3s時(shí)”“內(nèi)”，如“第2s內(nèi)”，“前3s內(nèi)”，“1s到3s內(nèi)”聯(lián)系兩個(gè)時(shí)刻之間的間隔為一段時(shí)間，時(shí)間能表示運(yùn)動(dòng)的一個(gè)過(guò)程，好比一段錄像；時(shí)刻可以顯示運(yùn)動(dòng)的一瞬間，好比一張照片例1(多選)如圖2所示的時(shí)間軸中，下列關(guān)于時(shí)間和時(shí)刻的說(shuō)法中正確的是()圖2A．t2表示時(shí)刻，稱為第2s末或第3s初B．t2～t3表示時(shí)間，稱為第3s內(nèi)C．t0～t2表示時(shí)間，稱為前2s或第2s內(nèi)D．tn－1～tn表示時(shí)間，稱為第(n－1)s內(nèi)答案AB解析t2是時(shí)間軸上的一個(gè)點(diǎn)，所以表示時(shí)刻，稱為第2s末或第3s初，A正確；t2～t3表示時(shí)間軸上的一段線段，所以為時(shí)間，稱為第3s內(nèi)，B正確；t0～t2表示時(shí)間軸上的一段線段，所以為時(shí)間，稱為前2s，t1～t2稱為第2s內(nèi)，C錯(cuò)誤；tn－1～tn表示時(shí)間，稱為第ns內(nèi)，D錯(cuò)誤．例2下列關(guān)于時(shí)間和時(shí)刻的說(shuō)法正確的是()A．第4s末到第5s初經(jīng)驗(yàn)了1s的時(shí)間B．“早上第一節(jié)課8：00上課”，其中8：00指的是時(shí)間C．物體第3s末的位置坐標(biāo)是(2m,3m)，其中第3s末指的是時(shí)刻D．物體第3s內(nèi)運(yùn)動(dòng)了4m，其中第3s內(nèi)指的是時(shí)刻答案C解析第4s末與第5s初在時(shí)間軸上是同一個(gè)點(diǎn)，是指同一時(shí)刻，故A錯(cuò)誤；早上第一節(jié)課8：00上課，這里的8：00指的是時(shí)刻，故B錯(cuò)誤；第3s末，指的是時(shí)刻，故C正確；時(shí)間是指時(shí)間的長(zhǎng)度，第3s內(nèi)，指1s的時(shí)間長(zhǎng)度，是時(shí)間，故D錯(cuò)誤.二、路程和位移矢量和標(biāo)量1．如圖3所示，三位旅行者從北京到上海，甲乘坐高鐵直達(dá)，乙乘坐飛機(jī)直達(dá)，丙先乘坐汽車到天津，再乘坐輪船到上海，三者的路程是否相同？位移是否相同？圖3答案三者的路程不同，但結(jié)果是一樣的，即都是從北京到上海，初位置、末位置一樣，即位移相同．2．(1)一個(gè)袋子里有40kg大米，再放入30kg大米，袋子中大米的質(zhì)量是多少？點(diǎn)，則他從A到C點(diǎn)的路程是多大？位移是多大？(3)質(zhì)量、路程和位移的計(jì)算方法相同嗎？答案(1)袋子中大米的質(zhì)量是70kg.(2)如圖所示，路程是70m，位移為從A點(diǎn)指向C點(diǎn)的有向線段，大小為50m.(3)質(zhì)量、路程是標(biāo)量，遵從算術(shù)加減法的法則，可以干脆相加減；位移是矢量，不能干脆相加減，位移的大小等于初位置指向末位置的有向線段的長(zhǎng)度．1．矢量和標(biāo)量及其區(qū)分(1)矢量既有大小又有方向，標(biāo)量只有大小沒有方向．(2)矢量的表示方法：矢量可以用一根帶箭頭的線段(有向線段)表示，線段的長(zhǎng)度表示矢量的大小，箭頭的指向表示矢量的方向．(3)運(yùn)算方法的比較①標(biāo)量運(yùn)算遵循算術(shù)運(yùn)算法則．②矢量運(yùn)算的方法第三章會(huì)學(xué)到，但同始終線上的矢量，用“＋”、“－”號(hào)表示方向后，可簡(jiǎn)化為算術(shù)加減法．2．位移和路程的區(qū)分與聯(lián)系項(xiàng)目比較位移路程區(qū)分物理意義描述物體的位置改變，是從初位置指向末位置的有向線段描述物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度矢標(biāo)性矢量，既有大小，又有方向標(biāo)量，只有大小，沒有方向相關(guān)因素由物體的初、末位置確定，與物體運(yùn)動(dòng)路徑無(wú)關(guān)既與物體的初、末位置有關(guān)，也與物體運(yùn)動(dòng)路徑有關(guān)聯(lián)系(1)都是描述物體運(yùn)動(dòng)的空間特征的物理量(2)都是過(guò)程量(3)位移的大小不大于相應(yīng)的路程，只有物體做單向直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，位移的大小才等于路程例3如圖4所示，某人沿半徑R＝50m的圓形跑道跑步，從A點(diǎn)動(dòng)身逆時(shí)針跑過(guò)eq\f(3,4)圓周到達(dá)B點(diǎn)，試求由A到B的過(guò)程中，此人運(yùn)動(dòng)的路程和位移(取π＝3.14，eq\r(2)＝1.414)．圖4答案235.5m70.7m，方向由A指向B解析此人運(yùn)動(dòng)的路程等于所對(duì)應(yīng)的弧長(zhǎng)，即路程s＝eq\f(3,4)×2πR＝235.5m．此人從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的位移大小等于由A指向B的有向線段的長(zhǎng)度，即位移大小x＝eq\r(2)R＝70.7m，位移的方向由A指向B.針對(duì)訓(xùn)練(2024·招遠(yuǎn)一中月考)煤礦安檢員在一次巡檢中，乘坐礦井電梯從A井豎直向下運(yùn)動(dòng)了120m到達(dá)井底，然后在井底又沿著水平隧道向東走了160m到達(dá)B井，最終從B井乘坐電梯豎直向上返回地面．若A、B兩個(gè)井口恰在同一水平地面上，則此次巡檢中安檢員()A．發(fā)生的位移是200米，方向向東；通過(guò)的路程是160米B．發(fā)生的位移是400米，方向向東；通過(guò)的路程是160米C．發(fā)生的位移是160米，方向向東；通過(guò)的路程是400米D．發(fā)生的位移是160米，方向向東；通過(guò)的路程是240米答案C例4(多選)下列關(guān)于矢量(位移)和標(biāo)量(溫度)的說(shuō)法正確的是()A．兩個(gè)運(yùn)動(dòng)的物體位移大小均為20m，這兩個(gè)位移肯定相同B．做直線運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)物體的位移s甲＝1m，s乙＝－3m，則s甲＜s乙C．溫度計(jì)讀數(shù)有正負(fù)，其正、負(fù)號(hào)表示溫度的方向D．溫度計(jì)讀數(shù)時(shí)正的溫度肯定大于負(fù)的溫度，正、負(fù)不能代表方向答案BD解析位移是矢量，大小相同，方向不肯定相同，所以這兩個(gè)位移不肯定相同，A錯(cuò)誤；矢量比較大小時(shí)，比較肯定值，B正確；溫度是標(biāo)量，只有大小，沒有方向，正號(hào)表示比零攝氏度高，負(fù)號(hào)表示比零攝氏度低，正的溫度肯定高于負(fù)的溫度，C錯(cuò)誤，D正確．1．矢量：(1)只有當(dāng)兩個(gè)矢量的大小相等、方向也相同時(shí)，這兩個(gè)矢量才相同．(2)矢量的“＋”、“－”號(hào)表示其方向，所以矢量大小的比較要看其數(shù)值的肯定值的大小，肯定值大的矢量就大．2．標(biāo)量：標(biāo)量也可以有正、負(fù)，但標(biāo)量的正、負(fù)號(hào)與矢量的正、負(fù)號(hào)意義是不同的，它不表示方向，對(duì)于不同的標(biāo)量，正、負(fù)號(hào)的意義也是不同的，如：溫度的正、負(fù)表示比零攝氏度高還是低，電荷量的正、負(fù)表示是正電荷還是負(fù)電荷．年6月26日11時(shí)05分，從北京南站發(fā)車沿京滬高鐵至上海虹橋站，整個(gè)行程用時(shí)4.5h，總行程1315km.在“復(fù)興號(hào)”動(dòng)車組這一運(yùn)行過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()圖5A．“復(fù)興號(hào)”動(dòng)車組運(yùn)行的路程是1315kmB．“復(fù)興號(hào)”動(dòng)車組運(yùn)行的位移是1315kmC．運(yùn)行時(shí)間4.5h指的是時(shí)刻D．2024年6月26日11時(shí)05分指的是時(shí)刻答案AD2．(位移和路程)(2024·宜昌市部分示范中學(xué)協(xié)作體高一上學(xué)期期末)從高為5m處豎直向下拋出一個(gè)小球，小球在與地面相碰后彈起，上升到高為2m處被接住，則整個(gè)過(guò)程中()A．小球的位移大小為3m，方向豎直向下，路程為7mB．小球的位移大小為7m，方向豎直向上，路程為7mC．小球的位移大小為3m，方向豎直向下，路程為3mD．小球的位移大小為7m，方向豎直向上，路程為3m答案A3．(位移和路程)一個(gè)小孩從A點(diǎn)動(dòng)身，沿半徑分別為3m和5m的半圓到達(dá)B點(diǎn)，如圖6所示，他的位移和路程分別為()圖6A．16m，方向從A向B；16m，方向從A到BB．16m；16mC．8πm，方向從A向B；8πm，方向從A向BD．16m，方向從A向B；8πm答案D解析路程是標(biāo)量，無(wú)方向，位移是矢量，有方向．路程是物體運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度，而位移是從運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)指向運(yùn)動(dòng)的終點(diǎn)的有向線段，故A、B、C錯(cuò)誤，D正確．4．(矢量和標(biāo)量)關(guān)于矢量和標(biāo)量，下列說(shuō)法中不正確的是()A．矢量是既有大小又有方向的物理量B．標(biāo)量只有大小沒有方向C．－10m的位移比5m的位移小D．－10℃的溫度比5℃的溫度低答案C解析由矢量和標(biāo)量的定義可知A、B項(xiàng)正確；－10m的位移比5m的位移大，負(fù)號(hào)不表示大小，僅表示方向與正方向相反，故C錯(cuò)誤；溫度是標(biāo)量，負(fù)號(hào)表示該溫度比0℃低，正號(hào)表示該溫度比0℃高，故－10℃的溫度比5℃的溫度低，D正確．一、選擇題考點(diǎn)一時(shí)間和時(shí)刻1．(多選)以下的計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)指時(shí)刻的是()A．“我真的還想再活五百年”B．某人用15s跑完100mC．李明同學(xué)每天早上6：00起床D．由北京開往上海的某次列車于19：28從北京站開出答案CD解析“五百年”指的是時(shí)間，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；某人用15s跑完100m，“15s”指的是時(shí)間，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；李明同學(xué)每天早上6：00起床，“6：00”指的是時(shí)刻，選項(xiàng)C正確；由北京開往上海的某次列車于19：28從北京站開出，“19：28”指的是時(shí)刻，選項(xiàng)D正確．2．(多選)關(guān)于時(shí)間和時(shí)刻，下列說(shuō)法中正確的是()A．第4s末就是第5s初，指的是時(shí)刻B．物體在5s初，指的是時(shí)刻C．物體在5s內(nèi)指的是物體在第4s末到第5s初這1s的時(shí)間D．物體在第5s內(nèi)指的是物體在第4s末到第5s末這1s的時(shí)間答案ABD解析前一秒末和后一秒初是同一時(shí)刻，即第4s末就是第5s初；5s初指的是時(shí)刻；第5s內(nèi)指的是第4s末到第5s末這1s的時(shí)間．故正確答案為A、B、D.3．目前從鄭州乘坐高鐵到北京最快只需用時(shí)2小時(shí)25分鐘，G588次列車10時(shí)17分從鄭州東站發(fā)車，12時(shí)42分到達(dá)北京西站．關(guān)于G588次列車的相關(guān)描述，下列說(shuō)法正確的是()A．“2小時(shí)25分鐘”指的是時(shí)刻B．“10時(shí)17分”指的是時(shí)間C．探討列車通過(guò)某一電線桿所用時(shí)間，可將列車看做質(zhì)點(diǎn)D．探討列車從鄭州到北京所用時(shí)間，可將列車看做質(zhì)點(diǎn)答案D解析“2小時(shí)25分鐘”指的是時(shí)間，故A錯(cuò)誤；“10時(shí)17分”指的是時(shí)刻，故B錯(cuò)誤；探討列車通過(guò)某一電線桿所用時(shí)間，列車的形態(tài)和大小不行以忽視，不能將列車看做質(zhì)點(diǎn)，故C錯(cuò)誤；探討列車從鄭州到北京所用時(shí)間，列車的形態(tài)、大小對(duì)所用時(shí)間的影響可忽視不計(jì)，可以將列車看做質(zhì)點(diǎn)，故D正確．考點(diǎn)二路程和位移、矢量和標(biāo)量4．(多選)關(guān)于位移和路程，以下說(shuō)法正確的是()A．出租車按路程收費(fèi)B．出租車按位移的大小收費(fèi)C．在曲線運(yùn)動(dòng)中，同一運(yùn)動(dòng)過(guò)程的路程肯定大于位移的大小D．在直線運(yùn)動(dòng)中，位移就是路程答案AC解析出租車按路程收費(fèi)，曲線運(yùn)動(dòng)中路程肯定大于初、末位置間線段的長(zhǎng)度，所以曲線運(yùn)動(dòng)中路程肯定大于位移的大小，所以A、C正確，B錯(cuò)誤．只有在單向直線運(yùn)動(dòng)中，位移的大小才等于路程，而位移是矢量，路程是標(biāo)量，任何狀況下位移都不能是路程，所以D錯(cuò)誤．5.400m競(jìng)賽中終點(diǎn)在同始終線上，但起點(diǎn)不在同始終線上，如圖1所示，關(guān)于這樣的做法，下列說(shuō)法正確的是()圖1A．這樣做目的是使參與競(jìng)賽的同學(xué)位移大小相同B．這樣做目的是使參與競(jìng)賽的同學(xué)路程相同C．這樣做目的是使參與競(jìng)賽的同學(xué)所用時(shí)間相同D．這樣的做法其實(shí)是不公允的，明顯對(duì)外側(cè)跑道的同學(xué)有利答案B解析因?yàn)榕艿劳馊Π霃酱笥诶锶?，?dāng)終點(diǎn)在同始終線上時(shí)，起點(diǎn)就不在同始終線上，這樣做的目的是使參與競(jìng)賽的同學(xué)路程相同，B正確．6．(多選)2024年1月12日7時(shí)18分，我國(guó)在西昌衛(wèi)星放射中心，用“長(zhǎng)征三號(hào)乙”運(yùn)載火箭，以“一箭雙星”方式勝利放射第26、27顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星．導(dǎo)航精度從原來(lái)的10米提升米；授時(shí)精度單向10納秒．以下說(shuō)法中正確的是()A．北斗導(dǎo)航衛(wèi)星定位供應(yīng)的是被測(cè)物體的位移B．北斗導(dǎo)航衛(wèi)星定位供應(yīng)的是被測(cè)物體的位置C．北斗導(dǎo)航衛(wèi)星授時(shí)服務(wù)供應(yīng)的是時(shí)間D．北斗導(dǎo)航衛(wèi)星授時(shí)服務(wù)供應(yīng)的是時(shí)刻答案BD解析由位置、位移、時(shí)間、時(shí)刻的定義可知，北斗導(dǎo)航衛(wèi)星定位供應(yīng)的是位置，不是位置的改變，A錯(cuò)誤，B正確．北斗導(dǎo)航衛(wèi)星授時(shí)服務(wù)供應(yīng)的是時(shí)刻，C錯(cuò)誤，D正確．7．若規(guī)定向東方向?yàn)槲灰频恼较?，今有一個(gè)皮球停在水平面上某處，輕輕踢它一腳，使它向東做直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)5m時(shí)與墻相碰后又向西做直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)7m后停下．上述過(guò)程中皮球通過(guò)的路程和位移分別是()A．12m,2m B．12m，－2mC．－2m,2m D．2m,2m答案B解析如圖所示，設(shè)皮球起先時(shí)停在A點(diǎn)，與墻壁碰撞反彈后停在B點(diǎn)，則皮球通過(guò)的路程為5m＋7m＝12m；位移為從A到B的有向線段，長(zhǎng)度為2m，方向向西，故位移為－2m，故選B.8．在某次鉛球競(jìng)賽中，某運(yùn)動(dòng)員以18.62m的成果獲得金牌．這里記錄的成果是指()A．競(jìng)賽中鉛球發(fā)生的位移大小B．競(jìng)賽中鉛球經(jīng)過(guò)的路程C．既是鉛球發(fā)生的位移大小，又是鉛球經(jīng)過(guò)的路程D．既不是鉛球發(fā)生的位移大小，也不是鉛球經(jīng)過(guò)的路程答案D解析鉛球的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖曲線所示，鉛球的競(jìng)賽成果18.62m是拋出點(diǎn)A在地面上的豎直投影點(diǎn)A′到落地點(diǎn)B的距離，而位移大小是有向線段eq\o(AB,\s\up6(→))的長(zhǎng)度，路程是AB曲線的長(zhǎng)度，故D正確．9．如圖2所示，一小球在光滑的V形槽中由A點(diǎn)釋放，經(jīng)B點(diǎn)(與B點(diǎn)碰撞所用時(shí)間不計(jì))到達(dá)與A點(diǎn)等高的C點(diǎn)，設(shè)A點(diǎn)的高度為1m，則全過(guò)程中小球通過(guò)的路程和位移大小分別為()圖2A.eq\f(2,3)eq\r(3)m，eq\f(2,3)eq\r(3)m B.eq\f(2,3)eq\r(3)m，eq\f(4,3)eq\r(3)mC.eq\f(4,3)eq\r(3)m，eq\f(2,3)eq\r(3)m D.eq\f(4,3)eq\r(3)m,1m答案Cm.10.如圖3所示，物體沿兩個(gè)半徑為R的圓弧由A運(yùn)動(dòng)到C，則它的位移和路程分別為()圖3A.eq\f(5π,2)R，方向由A指向C；eq\r(10)RB.eq\f(5π,2)R，方向由A指向C；eq\f(5π,2)RC.eq\r(10)R，方向由A指向C；eq\f(5π,2)RD.eq\r(10)R，方向由C指向A；eq\f(5π,2)R答案C解析物體的位移大小為AC的長(zhǎng)度，依據(jù)幾何關(guān)系可知：xAC＝eq\r(R2＋3R2)＝eq\r(10)R，方向由A指向C.路程為一個(gè)半圓周長(zhǎng)和一個(gè)四分之三圓周長(zhǎng)之和，即s＝eq\f(2πR,2)＋eq\f(3,4)×2πR＝eq\f(5,2)πR，故A、B、D錯(cuò)誤，C正確．11．(多選)關(guān)于矢量和標(biāo)量的說(shuō)法中正確的是()A．甲、乙發(fā)生的位移分別為5m、－10m，則乙的位移大B．描述矢量既要說(shuō)明大小，又要指明方向C．矢量的大小就是標(biāo)量D．溫度計(jì)讀數(shù)時(shí)正的溫度肯定高于負(fù)的溫度，正負(fù)不能代表方向答案ABD解析甲、乙發(fā)生的位移分別為5m、－10m，位移的大小分別是5m和10m，則乙的位移大，A正確；矢量既有大小，又有方向，描述矢量既要說(shuō)明大小，又要指明方向，B正確；既有大小，又有方向的物理量是矢量，而只有大小，沒有方向的物理量是標(biāo)量，兩者有嚴(yán)格的區(qū)分，故C錯(cuò)誤；溫度的正號(hào)表示比零攝氏度高，負(fù)號(hào)表示比零攝氏度低，正的溫度肯定高于負(fù)的溫度，D正確．二、非選擇題12.如圖4所示，一輛汽車(可視為質(zhì)點(diǎn))在一條平直的公路上行駛，t＝0時(shí)，汽車在十字路口中心左側(cè)20m處；過(guò)