2.时间和位移(一)重点知识回眸要点一、时刻和时间1.时刻时刻指的是某一瞬间,在时间坐标轴上用一个点表示.如“3秒末”、“4秒初”.2.时间时间间隔是两个时刻的间隔,也是时间坐标轴上两个不同的时刻之差,它是变化过程长短的一-种量度,在吋间坐标轴上用一段线段表示,物理学中简称吋间.3.时间和时刻的关系(1)如果用一条坐标轴来表示时间轴,如图1—2—1所示,时间轴上的点表示时刻,某一段线段则表示时间间隔.与时刻对应的物理量是状态量,与时间间隔对应的物理暈是过程暈(关于状态量、过程暈的概念以后会学到).时刻012345/678时承3s内第4s内第§$末图1一2—1(2)时刻与物体在运动过程中的某一个位置相对应,而时间与物体在运动过程中的路程(或本节要学习的位移)相对应.要点二、路程和位移路程和位移的比较路程位移区别描述质点实际运动轨迹的长度.描述质点位置的变化.有大小,无方向.既有大小,又有方向.与质点的运动路径有关.与质点的运动路径无关,只由初、末位置决定.联系都是描述质点运动的空间特征.都是与一段时间相关,是过程量.一般来说,位移的大小不等于路程,只有质点作单向直线运动时,位移的大小才等于路程•因此,质点运动过程中的位移大小总是小于或等于路程.要点三、矢量和标量1•标量:只有大小而没有方向的物理量.如:长度、质量、时间、路程、温度、功、能量等,其运算遵从算术法则.
2.矢量:有大小和方向的物理量,如位移、力、速度等,其运算法则不同于标量,将在后面学习.3.矢量的表示:(1)矢量的图示:用带箭头的线段表示,线段的反短表示矢量的大小,箭头的指向表示矢量的方向.(2)在同一直线上的矢量,可先建立直线坐标系,可以在数值前面加上正负号表示矢量的方向,正号表示与坐标系规定的正方向相同,负号则相反.选择题一、选择题:本题共8小题。将正确答案填写在题干后面的括号里。1.下列计时数据指时间的是()A.北京时间8月6日07:00巴西里约奥运会正式开幕B.2016年法国欧洲杯决赛于北京时间7月11H03:00开赛C.国际田径室内赛纽约站男子60米比赛屮,屮国短跑名将苏炳添以6秒62夺得银牌D.据新华社消息,6月12日23时30分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭,成功发射了第二十三颗北斗导航卫星【答案】C【解析】6秒62是指事物运动过程,指的是时间间隔,07:00正式开幕、03:00开赛和23时30分是指时刻,C正确。2.下列关于时间或时刻的两种说法意义相同的是()A.第2s末和第3s初B.前3s内和第3s内C.第3s末和笫2s初D.第1s内和第1s末
【答案】A【解析】第2s末#嗥3s初是指同一时刻,在时间轴上对应同一个点,A正确:前3s内和第3s内都是指时间间隔,但前3s内是从起始到3s末结束的一段时间3第3$内指第九初至3$末之间的1s时间,B错误;第3$末和第2s初都是指时刻,但不杲同一时刻,C错误,第"内指“的时间,第“末指时刻,D错误。1.下列各组物理量中,是矢量的是()A.位移、时间B.速度、速率C.速度、位移D.路程、时间【答案】C【解析】位移、速度既有大小,又有方向,是矢量;而时间、路程和速率只有大小,没有方向,是标量,故C正确。2.如图所示,物体沿1、2、3三条不同路径从弭运动到G以下说法中正确的是()A.经1从〃运动到Q的位移最小B.经2从畀运动到C的位移是曲线C.经3从〃运动到Q的位移最大D.无论从哪条路径运动,位移都相同【答案】D【解析】三条路径的初、末位置均为M和C,故其位移相同,都是由/指向C的有向线段,D正确。3.如图所示的时间轴,下列关于时刻和时间间隔的说法中正确的是()fo2"勺如1£0123〃一1A.广2表示时刻,称为第2s末或第3s初,也可以称为2S内B.广2〜广3表示时间间隔,称为第3s内C.十0〜广2表示时I'可I'可隔,称为最初2S内或笫2S内D.如I〜禹表示时间间隔,称为第(/?-1)s内
【答案】B【解析】时刻和时间间隔分别对应于时间轴上的一个点和一条线段。址是时刻,可表述为第恥末或第®+1)s初;ns内不等于第恥内,ns內是指从0〜?!s末共ns的时间间隔;第恥內是指从①一1)$末至n$末共Is的时间间隔,故A、C、D均错,B正确。1.下列关于矢量和标量的说法正确的是()A.甲、乙两物体位移分别为/甲=3m,xi=—5m,则x甲>/乙B.甲、乙两物体运动的位移大小均为50m,这两个物体的位移必定相同C.温度计读数有正有负,所以温度也是矢量D.温度计读数的正负号表示温度高低,不表示方向,温度是标量【答案】D【解析】直线运动位移的正负号表示方向,不表示大小,A错误;两个矢量大小相等、方向相同时,它们才相同,B错误;温度是标量,温度的正负号表示温度的高低,C错误,D正确。2.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Ar表示物体的位移。如图所示,一个物体从/运动到C,它的位移A%i=—4m—5m=—9m;从C运动到B,它的位移为△&=1m—(—4m)=5m。下列说法屮正确的是()g°”4,,-6-4-20246x/mA.C到〃的位移大于畀到C的位移,因为正数大于负数B.力到Q的位移大于Q到〃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到〃的位移Ax=A加+A上=—4m【答案】BD【解析】位移是矢量,正负号表示方向,比较犬小时,只要看绝对值即可,A、C错误,B正确;物体由上到丧的位移Ax=Axi+Ax2=—9m+5m=—4m。3.如图所示,自行车的车轮半径为斤,车轮沿直线无滑动地滚动,当气门芯由车轮的正上方第一次运动到车轮的正下方时,气门芯位移的大小为()
C.2jt*【答案】DD.斤丁4+龙2【解析】如图所示。气门芯由车轮的正上方第一次运动到车轮的正下方的过程屮,初、末位置Z间的距离就是位移大小为尸J(2/?)2+S/?)2二心/4+兀2,因此选项D正确。
第II部分非选择题二、非选择题:本题4个小题。将符合题意的内容填写在题目中的横线上,或按题目要求作答。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。1.某同学的家到学校的直线距离为1000m,但他从家出发步行到学校,要先向东走400m,然后再向北走600m,最后再向东走400m才能到达学校,如图所示。则他从家到学校的位移大小为m,走过的路程为mo【答案】10001400【解析】位移是矢量,是指从初位置指向末位置的有向线段,由题知家到学校的直线距离为7(400+400)2+(600)2m=l000in,即为位移大小;路程是实际走过的轨迹,故路程为400m+600m+400m=l400nio2.在如图所示的时间轴上标出:①3s内;②第3s内;③第3s初;④第2s末。同时判断它们是时刻还是时间,并说明理由。6~~1~~2~~3__4__5__J/S【答案】见解析【解析】①3s内指从0时刻开始的长度为3s的时间乍殳二②第3s内指从0时刻起梯3个长助1s的时间"段二③第3s初指从0时刻起的第3个长助1s的时间乍扩的起始盲二④第2s末指从0时刻起的第2个长度为X的时间猥啲终止皆二如團所示,其中③与④指的是同一时刻。3.如图所示,一辆汽车在马路上行驶,Z=0时,汽车在十字路口中心的左侧20m处;过了2s,汽车正好到达十字路口的中心;再过3s,汽车行驶到了十字路口屮心右侧30m处。如果把这条马路抽象为
一条坐标轴十字路口中心定为坐标轴的原点,向右为/轴的正方向。左llllllllll右41=cgc1llllllllll0A(1)试将汽车在这三个观测时刻的位置坐标填入表格内:观测时刻to时过2s再过3s位置坐标%2=x?=———(2)前2s内、后3s内汽车的位移分别是多少?这5s内的位移又是多少?【答案】(1)一20m030m(2)20m,方向向右30m,方向向右50m,方向向右【解析】〔1)把日路抽象为坐标轴,因为向右为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:Xi=-20m,X2=