2018-2019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

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1、 第二節(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)別和聯(lián)系.2.知道位移與路程的區(qū)別和聯(lián)系.3.知道什么是矢量、標(biāo)量及其區(qū)別. 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變化. 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.判斷下列說法的正誤. (1)李明用15

2、 s跑完100 m,15 s指時(shí)間.(　√　) (2)兩個(gè)運(yùn)動(dòng)物體的位移大小相等，路程也一定相等.(　×　) (3)一個(gè)物體的位移為零，路程也一定為零.(　×　) 2.下列說法中指時(shí)刻的是 ，指時(shí)間的是 . (1)列車員說：“火車到站，停車.” (2)“您這么就來啦，等了很吧.” (3)“”“”“” 答案?、佗邰摺、冖堍茛? 一、時(shí)間與時(shí)刻 如圖1所示，在時(shí)間軸上標(biāo)出“第3 s初”、“第3 s末”、“第3 s內(nèi)”、“前3 s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3 s初”、“第3 s末”表示時(shí)刻 “第3

3、 s內(nèi)”、“前3 s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1 s末”，“第2 s初”，“3 s時(shí)” “內(nèi)”，如“第2 s內(nèi)”，“前3 s內(nèi)”，“1 s到3 s內(nèi)” 聯(lián)系 兩個(gè)時(shí)刻的間隔期為一段時(shí)間，時(shí)間能表示運(yùn)動(dòng)的一個(gè)過程，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)刻和時(shí)間的說法中正確的是(　　) 圖2 A.t2表示時(shí)刻，稱為第2 s末或第3 s初 B.t2～t3表示時(shí)間，稱

4、為第3 s內(nèi) C.t0～t2表示時(shí)間，稱為前2 s或第2 s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表示時(shí)間軸上的一個(gè)點(diǎn)，所以表示時(shí)刻，稱為第2 s末或第3 s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3 s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2 s，t1～t2稱為第2 s內(nèi)，C錯(cuò)誤；tn－1～tn表示時(shí)間，稱為第n s內(nèi)，D錯(cuò)誤. 【考點(diǎn)】時(shí)刻和時(shí)間 【題點(diǎn)】對(duì)時(shí)刻和時(shí)間的理解 例2　下列關(guān)于時(shí)間和時(shí)刻的說法正確的是(　　) A.第4 s末到第5 s初經(jīng)歷了1 s的時(shí)間 B.“早上第一節(jié)

5、課8∶00上課”，其中8∶00指的是時(shí)間 C.物體第3 s末的位置坐標(biāo)是(2 m,3 m)，其中第3 s末指的是時(shí)刻 D.物體第3 s內(nèi)運(yùn)動(dòng)了4 m，其中第3 s內(nèi)指的是時(shí)刻 答案　C 解析　第4 s末與第5 s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3 s末，指的是時(shí)刻，故C正確；時(shí)間是指時(shí)間的長(zhǎng)度，第3 s內(nèi)，指1 s的時(shí)間長(zhǎng)度，是時(shí)間，故D錯(cuò)誤. 【考點(diǎn)】時(shí)間和時(shí)刻 【題點(diǎn)】對(duì)時(shí)間和時(shí)刻的理解 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，甲乘高鐵直達(dá)，乙乘飛機(jī)直達(dá)，丙先

6、乘汽車到天津，再換乘輪船到上海，三者的路程是否相同？位移是否相同？ 圖3 (2)①一個(gè)袋子里有40 kg大米，再放入30 kg大米，袋子中大米的質(zhì)量是多少？ ②如果一位同學(xué)從操場(chǎng)中心A點(diǎn)出發(fā)向北走了40 m到達(dá)B點(diǎn)，然后又向西走了30 m到達(dá)C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)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袋子中大米的質(zhì)量是70 kg. ②如圖所示，路程是70 m，位移為從A點(diǎn)指向C點(diǎn)的有向線段，大小為50 m. ③質(zhì)量、路程是標(biāo)量，遵從算術(shù)加減

7、法的法則，可以直接相加減；位移是矢量，不能直接相加減，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.位移和路程的區(qū)別 (1)位移由物體的初、末位置決定，與路徑無關(guān)，不管經(jīng)歷什么路徑，只要初、末位置相同，位移就相同；而路程由物體的運(yùn)動(dòng)軌跡決定，與路徑有關(guān). (2)路程是標(biāo)量，無方向，其大小計(jì)算遵循算術(shù)運(yùn)算法則(可以直接相加減)；位移是矢量，有方向，其大小計(jì)算不能直接相加減(其運(yùn)算方法第三章將學(xué)到). (3)位移的大小不一定等于路程.只有在單向直線運(yùn)動(dòng)中，位移的大小等于路程. 2.矢量和標(biāo)量及其區(qū)別 (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

8、：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，但同一直線上的矢量，用“＋”、“－”號(hào)表示方向后，可簡(jiǎn)化為算術(shù)加減法. 例3　一個(gè)人晨練，按如圖4所示，走半徑為R的中國(guó)古代的八卦圖運(yùn)動(dòng)，中央的S部分是兩個(gè)直徑為R的半圓.他從A點(diǎn)出發(fā)沿曲線ABCOADC行進(jìn).求： 圖4 (1)他從A點(diǎn)第一次走到O點(diǎn)時(shí)的位移的大小和方向. (2)他從A點(diǎn)第一次走到D點(diǎn)時(shí)的位移和路程. 答案　(1)R　由北指向南 (2)R，方向?yàn)闁|偏南45°　2.5πR 解析

9、　(1)從A點(diǎn)第一次走到O點(diǎn)時(shí)的位移的大小等于線段AO的長(zhǎng)度，即s1＝R.位移的方向?yàn)橛杀敝赶蚰?(2)從A點(diǎn)第一次走到D點(diǎn)時(shí)的位移的大小等于線段AD的長(zhǎng)度，即s2＝R.位移的方向?yàn)闁|偏南45°.從A點(diǎn)第一次走到D點(diǎn)時(shí)的路程等于整個(gè)運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度，即l＝×2πR＋2π×＝2.5πR. 【考點(diǎn)】位移和路程 【題點(diǎn)】位移和路程的計(jì)算 例4　(多選)下列關(guān)于矢量(位移)和標(biāo)量(溫度)的說法正確的是(　　) A.兩個(gè)運(yùn)動(dòng)的物體位移大小均為20 m，這兩個(gè)位移一定相同 B.做直線運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)物體的位移s甲＝1 m，s乙＝－3 m，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

10、D.溫度計(jì)讀數(shù)時(shí)正的溫度一定大于負(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，方向不一定相同，所以這兩個(gè)位移不一定相同，A錯(cuò)誤；矢量比較大小時(shí)，比較絕對(duì)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，正的溫度一定高于負(fù)的溫度，C錯(cuò)誤，D正確. 【考點(diǎn)】矢量和標(biāo)量 【題點(diǎn)】矢量和標(biāo)量的理解 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)值的絕對(duì)值的大小，絕對(duì)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)

11、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. 1.(時(shí)刻和時(shí)間)(多選)下列計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)指時(shí)間的是(　　) A.《新聞聯(lián)播》每晚19點(diǎn)播出 B.太原開往北京的K962次列車于17時(shí)26分從太原東站發(fā)車 C.第六屆東亞運(yùn)動(dòng)會(huì)女子100米自由泳決賽中，中國(guó)選手唐奕以54秒66的成績(jī)奪得冠軍 D.“嫦娥三號(hào)”歷經(jīng)13天在月球表面虹灣區(qū)實(shí)現(xiàn)軟著陸 答案　CD 解析　每晚19點(diǎn)、17時(shí)26分都是指具體某一時(shí)刻，A、B錯(cuò)誤；自由泳決賽成績(jī)54秒66、13天指的都是一段時(shí)間，

12、C、D正確. 【考點(diǎn)】考點(diǎn)、時(shí)間和時(shí)刻 【題點(diǎn)】對(duì)時(shí)間和時(shí)刻的理解 2.(位移和路程)(多選)關(guān)于位移和路程，下列說法中正確的是(　　) A.沿直線運(yùn)動(dòng)的物體，位移和路程是相等的 B.質(zhì)點(diǎn)沿不同的路徑由A到B，其位移是相同的 C.質(zhì)點(diǎn)通過一段路程，其位移可能是零 D.質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的位移大小可能大于路程 答案　BC 解析　沿直線運(yùn)動(dòng)的物體，若沒有往復(fù)運(yùn)動(dòng)，也只能說位移的大小等于路程，而不能說位移等于路程，若有往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，則其大小不相等，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；在有往復(fù)的直線運(yùn)動(dòng)和曲線運(yùn)動(dòng)中，位移的大小是小于路程的，位移只取決于始、末位置，與路徑無關(guān)，而路程是與路徑有關(guān)的，故選項(xiàng)B、C正確，選項(xiàng)

13、D錯(cuò)誤. 【考點(diǎn)】位移和路程 【題點(diǎn)】位移和路程的理解 3.(位移和路程)如圖5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1 m，則全過程中小球通過的路程和位移大小分別為(　　) 圖5 A. m， m B. m， m C. m， m D. m,1 m 答案　C 解析　位移大小等于AC的直線距離，大小為＝ m.路程等于＋＝ m. 【考點(diǎn)】位移和路程 【題點(diǎn)】位移和路程的計(jì)算 4.(矢量和標(biāo)量)關(guān)于矢量和標(biāo)量，下列說法中不正確的是(　　) 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

14、方向 C.－10 m的位移比5 m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；－10 m的位移比5 m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. 【考點(diǎn)】矢量和標(biāo)量 【題點(diǎn)】矢量和標(biāo)量的理解 一、選擇題 考點(diǎn)一　時(shí)間和時(shí)刻 1.在圖1中所示的時(shí)間軸上標(biāo)出的是(　　) 圖1 A.第4 s初 B.第3 s末 C.第3 s D.前3 s 答案　D 【考點(diǎn)】時(shí)間和時(shí)刻 【題點(diǎn)

15、】對(duì)時(shí)間和時(shí)刻的理解 2.(多選)以下的計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)中指時(shí)間的是(　　) A.天津開往德州的625次列車于13點(diǎn)35分從天津發(fā)車 B.小明用40 s跑完400 m C.我們?cè)缟?∶00開始上第一節(jié)課 D.列車到站時(shí)間晚點(diǎn)5分鐘 答案　BD 【考點(diǎn)】時(shí)間和時(shí)刻 【題點(diǎn)】對(duì)時(shí)間和時(shí)刻的理解 3.下列描述時(shí)間的是(　　) A.百米賽跑的運(yùn)動(dòng)員11秒末達(dá)到終點(diǎn) B.1秒末物體速度為零 C.百米賽跑運(yùn)動(dòng)員的成績(jī)是11秒 D.第3秒初物體開始運(yùn)動(dòng) 答案　C 解析　運(yùn)動(dòng)員11秒末達(dá)到終點(diǎn)，11秒末是指一個(gè)時(shí)間點(diǎn)，所以是時(shí)刻，所以A錯(cuò)誤；1秒末物體速度為零，1秒末是指一個(gè)時(shí)間點(diǎn)，所以

16、是時(shí)刻，所以B錯(cuò)誤；運(yùn)動(dòng)員的成績(jī)是11秒，其中11秒是時(shí)間的長(zhǎng)度，所以是時(shí)間，所以C正確；第3秒初物體開始運(yùn)動(dòng)，其中第3秒初是指一個(gè)時(shí)間點(diǎn)，所以是時(shí)刻，所以D錯(cuò)誤. 【考點(diǎn)】時(shí)間和時(shí)刻 【題點(diǎn)】對(duì)時(shí)間和時(shí)刻的理解 4.(多選)關(guān)于時(shí)間和時(shí)刻，下列說法中正確的是(　　) A.第4 s末就是第5 s初，指的是時(shí)刻 B.物體在5 s初，指的是時(shí)刻 C.物體在5 s內(nèi)指的是物體在第4 s末到第5 s初這1 s的時(shí)間 D.物體在第5 s內(nèi)指的是物體在第4 s末到第5 s末這1 s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4 s末就是第5 s初；5 s初指的是時(shí)刻；第

17、5 s內(nèi)指的是第4 s末到第5 s末這1 s的時(shí)間.故正確答案為A、B、D. 【考點(diǎn)】時(shí)間和時(shí)刻 【題點(diǎn)】對(duì)時(shí)間和時(shí)刻的理解 考點(diǎn)二　路程和位移、矢量和標(biāo)量 5.(多選)關(guān)于位移和路程，以下說法正確的是(　　) 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)過程的路程一定大于位移的絕對(duì)值(即大小) 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)中路程一定大于初、末位置間線段的長(zhǎng)度，所以曲線運(yùn)動(dòng)中路程一定大于位移的大小，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

18、情況下位移都不能是路程，所以D錯(cuò)誤. 【考點(diǎn)】位移和路程 【題點(diǎn)】位移和路程的理解 6.400 m比賽中終點(diǎn)在同一直線上，但起點(diǎn)不在同一直線上，如圖2所示，關(guān)于這樣的做法，下列說法正確的是(　　) 圖2 A.這樣做目的是為了使參加比賽的同學(xué)位移大小相同 B.這樣做目的是為了使參加比賽的同學(xué)路程相同 C.這樣做目的是為了使參加比賽的同學(xué)所用時(shí)間相同 D.這樣做法其實(shí)是不公平的，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)在同一直線上時(shí)，起點(diǎn)就不在同一直線上，這樣做的目的是為了使參加比賽的同學(xué)路程相同，B正確. 【考點(diǎn)】位移和路程 【題點(diǎn)】

19、位移和路程的理解 7.如圖3所示為中國(guó)古代的太極圖，圖中大圓的半徑為R，圓心在O點(diǎn)(圖中未畫出)，AC是直徑，中央“S”形部分是兩個(gè)半徑均為的半圓.某人晨練時(shí)按此圖自A點(diǎn)出發(fā)，沿圖中箭頭所示路徑ABCOA進(jìn)行，第一次返回A點(diǎn)的過程中，他的路程和位移大小分別是(　　) 圖3 A.0,0 B.0,2πR C.2πR,0 D.2πR,2πR 答案　C 解析　位移由初位置指向末位置，人沿半徑為R的半圓運(yùn)動(dòng)，當(dāng)人由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)再返回A點(diǎn)，位移大小等于0，路程等于ABC的半個(gè)圓弧長(zhǎng)加上中央兩個(gè)小半圓弧長(zhǎng)之和，等于2πR.故C正確，A、B、D錯(cuò)誤. 【考點(diǎn)】位移和路程 【題點(diǎn)】

20、位移和路程的理解 8.我國(guó)著名籃球運(yùn)動(dòng)員姚明在原地拍球，球從1 m處拍下，又被地板彈回，在離地1.5 m處被接住.規(guī)定豎直向下為正方向，則球通過的路程和位移分別是(　　) A.2.5 m,2.5 m B.2.5 m,0.5 m C.1.5 m，－1 m D.2.5 m，－0.5 m 答案　D 解析　位移是指從初位置指向末位置的有向線段，所以此時(shí)球的位移的大小是：s＝1 m－1.5 m＝－0.5 m.路程是指物體所經(jīng)過的路徑的長(zhǎng)度，此時(shí)的路程為：s′＝1 m＋1.5 m＝2.5 m.故選D. 【考點(diǎn)】位移和路程 【題點(diǎn)】位移和路程的理解 9.(多選)關(guān)于矢量和標(biāo)量的說法中

21、正確的是(　　) A.甲、乙發(fā)生位移分別為5 m、－10 m，則乙的位移大 B.描述矢量既要說明大小，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)正的溫度一定高于負(fù)的溫度，正負(fù)不能代表方向 答案　ABD 解析　甲、乙發(fā)生位移分別為5 m、－10 m，位移的大小分別是5 m和10 m，則乙的位移大，A項(xiàng)正確；矢量既有大小，又有方向，描述矢量既要說明大小，又要指明方向，B項(xiàng)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)別，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，正的溫度一定高于負(fù)的溫度，D正確. 【考點(diǎn)】矢量和

22、標(biāo)量 【題點(diǎn)】矢量和標(biāo)量的理解 二、非選擇題 10.(位移和路程)如圖4所示，某同學(xué)沿平直路面由A點(diǎn)出發(fā)前進(jìn)了100 m到達(dá)斜坡底端的B點(diǎn)，又沿傾角為60°的斜面前進(jìn)了100 m到達(dá) C點(diǎn)，求此同學(xué)在這一過程中的位移和路程. 圖4 答案　173.2 m，方向由A指向C　200 m 解析　如圖所示，過C點(diǎn)作AB的垂線，交AB的延長(zhǎng)線于D點(diǎn).解得DC＝BCsin 60°＝100× m＝50 m BD＝BCcos 60°＝100× m＝50 m，顯然位移的大小為 s＝AC＝＝ m≈173.2 m 方向由A指向C 路程為AB＋BC＝100 m＋100 m＝200 m. 11