高中物理必修一人教旧版时间和位移教师版文档格式.docx
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题干解析:
解;
物体沿两个半径为R的半圆弧由A到C,运动轨迹的长度s=2πR,则路程为2πR,首末位置的距离为4R,则位移大小为4R,方向向东.故D正确,A、B、C错误.
例2.如图所示,物体沿边长为x的正方形ABCD由A点沿箭头所示的路径运动到D点,则在这个过程中,它的位移大小和路分别为是()
A.3x、3x
B.3x、x
C.x、3x
D.x、4x
【答案】C
路程表示运动轨迹的长度,所以路程等于3x,位移的大小等于初末位置的距离,为x,方向向上.故C正确,A、B、D错误.
例3.一辆汽车在沿平直公路运动,设想我们以公路为x轴建立直线坐标系,时刻t1汽车处于x1点,坐标是x1=8m,一段时间之后,时刻t2汽车处于x2点,坐标是x2=-8m,则这段时间汽车位移△x为()
A.0
B.16m
C.8m
D.-16m
位移在坐标轴上等于初末两点间的坐标的差值,故x=-8-8=-16m;
故D正确ABC错误.
例4.从高出地面3m的位置竖直向上抛出一个小球,它上升5m后回落,最后到达地面.以抛出点为坐标原点,规定竖直向上为正方向,则小球运动的全过程中通过的路程和位移分别为()
A.-13m,-3m
B.13m,-3m
C.-13m,3m
D.13m,3m
【答案】B
以抛出点为原点建立坐标系,以向上为正方向,抛出点的坐标为0,最高点的坐标为5m,落地点的坐标为-3m,则全过程的位移x=-3-0m=-3m;
路程为运动的轨迹的长度,为:
5m+5m+3m=13m.故B正确,A、C、D错误.
矢量和标量
矢量:
既有大小又有方向,如:
位移、力、速度等
标量:
只有大小,没有方向,如:
路程、质量、时间、长度等
时间与时刻
1.时刻:
指某一瞬间;
在时间轴上,时刻用点来表示.
2.时间间隔:
指某两个时刻之间的间隔.在时间轴上,时间间隔用线段来表示.
人们在日常生活中所说的时间有时指时刻,有时指时间间隔.在物理学中两者物理意义不同,必须严格区分,物理学上说的时间指的是时间间隔.
例1.以下的计时数据指时刻的是()
A.同步卫星绕地球的周期是24小时
B.火车通过铁桥的时间是20s
C.中央电视台新闻联播的时间是30分钟
D.每天上午12:
00放学
A、24h是指卫星转动一周的时间,故A错误;
B、火车通过桥梁的时间为20s,不是时刻;
故B错误;
C、30分钟是新闻联播的时间;
故C错误;
D、12:
00是放学的时刻;
故D正确;
例2.2016年里约奥运会中国选手孙杨在男子200米自由泳决赛中以1分44秒65的成绩夺金,这两个物理量分别是()
A.路程,时刻
B.路程,时间
C.位移,时刻
D.位移,时间
“200米”是指选手从起点到终点走过的路程,1分44秒65是通过这段路程需要的时间,故B正确,ACD错误.
例3.下列说法中表示的时间是1s的是()
A.第3s内
B.第3s末
C.前3s内
D.第2s初到第3s末
【答案】A
A、第3s内是指第3个1s的时间,故表示1s;
故A正确;
B、第3s末表示一个瞬间,故为一个时刻;
C、前3s内是指3s的时间;
D、第2s初到第3s末是指2s的时间;
故D错误;
例4.下列计时数据指时间间隔的是()
A.某中学下午14:
10上第五节课
B.中央电视台的新闻联播19:
00点开播
C.某校班级篮球赛于近段时间每周日上午8:
00开始
D.刘翔在第28届奥运会上,以12.91s的成绩获得ll0m栏冠军
A、A、下午14:
10上第五节课开始的时刻,故A错误;
B、19:
00点是新闻联播开始的时刻,故B错误;
C、8:
00是篮球赛开始的时刻,故C错误;
D、12.91s是指刘翔在第28届奥运会上,跑完110m所用的时间,故D正确;
当堂练习
单选题
练习1.下列计时数据表示时刻的是()
A.从教室到图书馆大约走3分钟
B.物理考试用时90分钟
C.学校中午11时30分放学
D.课间休息10分钟
A、从教室到图书馆大约走3分钟对应的是一段距离,故为时间,故A错误;
B、90分钟是考试的时间,故B错误;
C、中午11:
30放学,是放学的时刻,故C正确;
D、10分钟是休息经历的时间,故D错误;
练习2.以下的计时数据指时间的是()
A.中央电视台新闻联播节目19:
B.某人用15s跑完100m
C.一名高中生早上6:
00起床
D.一辆从泰州开往南京的客车与06:
30从泰州南站开车
时间指的是时间的长度,时刻指的是时间点.A、新闻联播节目19:
00开播,很显然这是一个时间点,所以指的是时刻.所以A错误.B、某人用15s跑完100m,15s指的是时间的长度,是指时间,所以B正确.C、早上6:
00起床,这是一个时间点,所以指的是时刻.所以C错误.D、06:
30从泰州南站开车,这是一个时间点,所以指的是时刻,故D错误.
练习3.下列计时数据指时间间隔的是()
练习4.两同学从公园西门出发前往东门,甲步行,乙骑自行车,路线如图,甲乙两人的()
A.路程不同,位移相同
B.路程相同,位移不同
C.路程和位移均相同
D.路程和位移均不同
由图看出,甲乙两人起点都在西门,终点都在东门,位移相同,路程为经过的路线的长度,由图象知甲图的路程小,故A正确,BCD错误;
练习5.如图所示,坐高铁从杭州到南京,原需经上海再到南京,其路程为s1,位移为x1.杭宁高铁通车后,从杭州可直达南京.其路程为s2,位移为x2,则()
A.s1>
s2,x1>
x2
B.s1>
s2,x12
C.s1>
s2,x1=x2
D.s1=s2,x1=x2
由图可知,两次运动的起点与终点相同,故位移相同;
经上海到达南京的轨迹明显大于直达南京的轨迹;
故s1>
s2;
练习6.关于位移和路程,下列说法中正确的是()
A.出租车是按位移的大小来计费的
B.出租车是按路程的大小来计费的
C.在田径场1500m长跑比赛中,跑完全程的运动员的位移大小为1500m
D.高速公路路牌上显示“上海100km”,表示该处到上海的位移大小为100km
出租车中里程表记录的是车通过的路程,因此是按路程收费的,故A错误,B正确;
在田径场1500m长跑比赛中,轨迹并非为直道,而是弯道,故位移不是1500m,故C错误;
高速公路路牌上显示“上海100km”,表示的是该处到上海的路程,故D错误.
练习7.如图,物体沿两个半径为R的半圆弧由A到C,则它的位移和路程分别是()
练习8.从高出地面3m的位置竖直向上抛出一个小球,它上升5m后回落,最后到达地面.以抛出点为坐标原点,规定竖直向上为正方向,则小球运动的全过程中通过的路程和位移分别为()
练习9.如图所示,物体沿边长为x的正方形ABCD由A点沿箭头所示的路径运动到D点,则在这个过程中,它的位移大小和路分别为是()
练习10.一辆汽车在沿平直公路运动,设想我们以公路为x轴建立直线坐标系,时刻t1汽车处于x1点,坐标是x1=8m,一段时间之后,时刻t2汽车处于x2点,坐标是x2=-8m,则这段时间汽车位移△x为()
练习11.
下列关于位移和路程的说法,正确的是( )
A.位移和路程的大小总相等,但位移是矢量,路程是标量
B.位移描述的是直线运动,路程描述的是曲线运动
C.位移取决于始、末位置,路程取决于实际运动路径
D.运动物体的路程总大于位移
A、位移是矢量,路程是标量,路程的大小大于等于位移的大小.故A错误.
B、位移和路程都可以描述直线运动和曲线运动.故B错误.
C、位移由初位置指向末位置,路程为运动轨迹的长度.故C正确.
D、路程的大小大于等于位移的大小,当做单向直线运动时,位移的大小等于路程.故D错误.
练习12.
关于位移和路程,下列说法正确的是( )
①出租汽车按路程收费
②出租汽车按位移的大小收费
③在曲线运动中,同一运动过程的路程一定大于位移的绝对值(即大小)
④在直线运动中,位移就是路程.
A.①③
B.②③
C.①④
D.②④
①出租汽车按路程的大小收费.故①正确,②错误;
③位移是矢量,位移的方向由初位置指向末位置,而路程是运动路径的长度,所以在曲线运动中,同一运动过程的路程一定大于位移的绝对值.故③正确;
④当质点做直线运动时,位移的大小不一定等于路程,只有当质点做单向直线运动时,位移的大小一定等于路程,但也不能说位移就是路程.故④错误.
故A正确,BCD错误.
练习13.
对位移和路程理解正确的是( )
A.路程是个标量,表示位移的大小
B.路程是物体实际运动轨迹的长度,它有方向
C.位移是个矢量,是由初始位置指向终止位置的有向线段
D.当物体作直线运动时,位移和路程是相同的物理量
A、路程是指物体所经过的路径的长度,路程是标量,位移是指从初位置到末位置的有向线段,位移是矢量,路程不是位移的大小,故A错误;
B、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,故B错误;
C、位移是指从初位置到末位置的有向线段,位移是矢量,故C正确;
D、位移是矢量,路程是标量,只有当物体做单向直线运动时,位移的大小等于路程,故D错误.
练习14.
关于路程和位移,下列说法正确的是( )
A.同学甲:
位移和路程在大小上总是相等,只是位移是矢量,而路程是标量
B.同学乙:
位移用来描述直线运动,而路程用来描述曲线运动
C.同学丙:
位移是矢量,取决于初末两位置;
路程是标量,取决于物体运动的实际路径
D.同学丁:
只要质点做直线运动,路程和位移的大小相等
A、位移是矢量,路程是标量,当物体做单向直线运动时,位移的大小才等于路程,故A错误;
B、位移与路程均可描述直线与曲线运动.故B错误;
C、位移是矢量,它取决于物体的始未位置;
路程是标量,它取决于物体实际通过的路线,故C正确;
D、只有当物体做单向直线运动时,位移的大小才等于路程.故D错误.
练习15.
小明同学沿400m的跑道跑了一圈后回到起点,此过程的路程和位移大小分别是( )
A.400m,0
B.400m,400m
C.0,400m
D.0,0
小明同学沿跑道跑完一周,路程等于跑道的周长,即s=400m,位移等于首末位置的距离,即x=0.故A正确,BCD错误.
练习16.
下列四种运动中,位移最大的是( )
A.物体向东运动了4m
B.物体向西运动了3m
C.物体先向东运动了2m,然后向西运动了3m
D.物体先向东运动了4m,然后向西运动了5m
A中物体先向东运动4m,则物体经过的位移大小为4m;
B中物体的位移大小为3m;
C中位移大小为3-2=1m;
D中位移大小为5-4=1m;
故位移最大的为A;
练习17.
李明驾车到车站接人后返回原处,往返过程中一共行驶了5.8km,李明在此过程中的路程和位移大小分别是( )
A.5.8km,0
B.0,5.8km
C.0,0
D.5.8km,5.8km
李明返回原处,所以位移的大小为零,路程为路径长度,为5.8km,所以A正确;
练习18.
若规定向东方向为位移的正方向,今有一个皮球停在水平面上某处,轻轻踢它一脚,使它向东做直线运动,经5m与墙相碰后又向西做直线运动,经7m后停下.则上述过程中皮球通过的路程和位移分别是( )
A.12m;
2m
B.12m;
-2m
C.-2m;
D.2m;
皮球向东运动,经过5m,与墙相碰后又向西运动,经7m后停下,所以总的路程为12m;
位移是指从初位置到末位置的有向线段,皮球的总的运动过程是向西运动了2m,所以位移为-2m,所以B正确.
练习19.
湖中O点有一观察站,一小船从O点出发向东行驶4km,又向北行驶3km.则O点的观察员对小船位置的报告最为精确的是( )
A.小船的位置变化了7km
B.小船向东北方向运动了7km
C.小船向东北方向运动了5km
D.小船的位置在东偏北37°
方向,5km处
一小船从O点出发向东行驶4km,又向北行驶3km.则位移大小为x=
=5km,θ=37°
,所以小船的位置在东偏北37°
方向,5km处.