内容正文:
第二讲 位置 位移
【学习目标】
1.理解坐标系概念,会用坐标系描述物体的位置和位移.
2.理解位移的概念,知道位置、位移、路程等概念的区别与联系.
3.知道矢量与标量的区别.
4.会用位移-时间图像描述物体的直线运动.
【基础知识】
一、位置
1.位置:运动质点某一时刻(填“时间”或“时刻”)在空间所处的地方.
2.坐标系
(1)建立目的:为了表示运动质点的位置.
(2)建立方法:首先选取一个参考系,然后在参考系上建立坐标系.
(3)常用坐标系
直线坐标系:表示物体做直线(填“平面”或“直线”)运动时的位置.平面直角坐标系:表示物体在某一平面内(填“平面内”或“直线上”)运动时的位置.
3.三种坐标系的比较
分类
项目
直线坐标系
平面坐标系
空间坐标系
适用运动
物体沿直线运动时
物体在某平面内做曲线运动时
物体在空间内做曲线运动时
建立方法
在直线上规定原点、正方向和单位长度,就建立了直线坐标系
在平面内画相互垂直的x轴与y轴,即可组成平面直角坐标系,物体的位置由一对坐标值确定
在空间画三个相互垂直的x轴、y轴和z轴,即可组成三维坐标系.物体的位置由三个坐标值来确定
应用实例
M点位置坐标:x=2 m
N点位置坐标:x=3 m,y=4 m
P点位置坐标:
x=2 m,
y=3 m,
z=4 m
二、位移
1.路程:物体运动轨迹的长度.
2.位移
(1)物理意义:表示质点的位置变化.
(2)定义:从物体运动的起始位置指向末位置的有向线段.
3.位移和路程的区别与联系
项目
比较
位移
路程
区别
物理意义
描述物体的位置变化,是由起始位置指向末位置的有向线段
描述物体运动轨迹的长度
标矢性
矢量
标量
相关因素
由物体的起始位置和末位置决定,与物体运动路径无关
既与物体的起始位置和末位置有关,也与物体运动路径有关
联系
(1)都是过程量
(2)位移的大小不大于相应的路程,只有物体做单向直线运动时,位移的大小才等于路程
三、位移-时间图像
以时间t为横坐标,以位移s为纵坐标,通过在坐标纸上描点作图得到的图像为位移-时间图像或s-t图像.
四、矢量和标量
1.矢量:既有大小又有方向的物理量.如位移.
2.标量:只有大小没有方向的物理量.如温度、质量、体积、长度、时间、路程等.
3.矢量和标量的算法遵从不同(填“相同”或“不同”)法则.
4.矢量和标量及其区别
(1)矢量既有大小又有方向,标量只有大小没有方向.
(2)矢量的表示方法:矢量可以用一根带箭头的线段(有向线段)表示,线段的长度表示矢量的大小,箭头的指向表示矢量的方向.
(3)运算方法的比较
①标量运算遵循算术运算法则.
②矢量运算的方法第三章会学到,但同一直线上的矢量,用“+”、“-”号表示方向后,可简化为算术加减法【考点剖析】
考点一:位置
例1.关于位移和路程,以下四位同学的说法正确的是( )
A.甲同学说:“位移是矢量,路程是标量”
B.乙同学说:“物体的位移是直线,而路程是曲线”
C.丙同学说:“在直线运动中,位移与路程相同”
D.丁同学说:“只有在质点做直线运动时,位移的大小才等于路程”
考点二:路程和位移
例2.丽水高铁开通后,从铁路售票网
查询到
次列车的信息如图所示,用电子地图测距工具测得丽水站到杭州东站的直线距离约为
,下列说法正确的是( )
A.图中
:
表示时间间隔
B.火车从丽水站运行到杭州东站,再返回丽水站,往返位移大小相同
C.
表示丽水站到杭州东站的路程
D.火车很长,测定火车从丽水站到杭州东站运行时间,不能将火车视为质点
考点三:矢量和标量
例3.下列对运动学的相关概念理解正确的是( )
A.很小的物体总可以看成质点,较大的物体有时也能看成质点
B.车站平行停靠着两列火车,甲火车上的人只能看到乙火车,当他看到乙火车动了,一定是乙火车开动了
C.2006年,刘翔以12秒88打破了世界纪录夺冠,“12秒88”指的是时刻
D.速度的变化量是矢量,温度是标量
【过关检测】
1.从地面高为1m处以某一速度竖直向下抛出一弹性小球,在与地面接触后弹起,上升到离地面高为2m处被接住,则这一过程中( )
A.小球的位移为2m,方向竖直向下,路程为3m
B.小球的位移为1m,方向竖直向下,路程为3m
C.小球的位移为3m,方向竖直向上,路程为1m
D.小球的位移为1m,方向竖直向上,路程为3m
2.下列物理量中属于矢量的是( )
A.线速度
B.周期
C.功
D.重力势能
3.下列物理量中属于标量的是( )
A.位移
B.质量
C.力
D.向心加速度
4.由于疫情原因,2020年东京奥运会将延期举行,关于奥运会比赛的论述,