内容正文:
第2讲时间、位移和路程
小明同学每天早晨6:35起床,整理被褥、洗漱用了5分钟,吃早饭用了20分钟,7:00出发乘公交车去学校,用时25分钟,7:25到达教室上早读课。请问上述过程中哪些表示时刻?哪些表示时间间隔?
提示:“6:35”“7:00”“7:25”表示时刻;“5分钟”“20分钟”“25分钟”表示时间间隔。
知识点一 时刻和时间间隔
1.时刻:表示某一瞬间,在表示时间的数轴上,时刻用点表示。
2.时间间隔:表示两个时刻之间的间隔,在表示时间的数轴上,时间间隔用线段表示。
知识点二 位置和位移
1.坐标系
(1)建立坐标系的物理意义:定量描述物体的位置。
(2)三要素:原点、正方向、单位长度。
(3)种类:
①一维坐标系(或直线坐标系):描述做直线运动的物体的位置及运动。
②二维坐标系(或平面直角坐标系):描述物体在某平面内的位置及运动。
③三维坐标系(或空间直角坐标系):描述物体在某空间内的位置及运动。
2.路程和位移
(1)路程:物体运动轨迹的长度。
(2)位移
①物理意义:描述物体位置变化的物理量。
②定义:从初位置指向末位置的有向线段。
③大小:初、末位置间有向线段的长度。
④方向:由初位置指向末位置。
3.矢量和标量
(1)矢量:既有大小又有方向的物理量。如位移、力等。
(2)标量:只有大小、没有方向的物理量。如质量、时间、路程等。
例题1. 以下各种关于时间和时刻的说法中正确的是( )
A.列车员说“火车8点42分到站”指的是时间间隔
B.轮船船务员说“本班轮船离港时间为17点25分”指的是时间间隔
C.“前3秒”“最后3秒”“第3秒内”指的都是时间间隔
D.“第1秒末”“最后1秒”指的都是时刻
【答案】C
【解析】
列车员说“火车8点42分到站”指的是时刻,A错;轮船船务员说“本班轮船离港时间为17点25分”指的是时刻,B错;“前3秒”“最后3秒”“第3秒内”指的都是时间间隔,C对;“第1秒末”指的是时刻,“最后1秒”指的是时间间隔,D错.
对点训练1. 如图所示,为有力支援武汉“抗疫”,空军在2020年2月2日凌晨出动8架大型运输机,分别从沈阳、兰州、广州、南京起飞,向武汉紧急空运795名军队支援湖北医疗队队员和58吨物资,上午9时30分全部抵达武汉天河机场.对以上描述下列说法正确的是( )
A.计算运输机飞行时间时,运输机不能看成质点
B.在分析运输机着陆动作时,运输机可以看成质点
C.“上午9时30分”指的是最后一架运输机的飞行时间
D.“上午9时30分”指的是最后一架运输机抵达武汉的时刻
【答案】D
【解析】计算运输机飞行时间时,与运输机的大小和形状无关,所以可以将运输机看成质点,A错误;在分析运输机着陆动作时,不能忽略运输机的大小和形状,运输机不能看成质点,B错误;“上午9时30分”指的是最后一架运输机抵达武汉的时刻,D正确,C错误.
例题2. 如图所示,某人沿半径R=50 m的圆形跑道跑步,从A点出发逆时针跑过圆周到达B点,试求由A到B的过程中,此人运动的路程和位移(取π=3.14,=1.414).
【答案】235.5 m 70.7 m,方向由A指向B
【解析】此人运动的路程等于所对应的弧长,即路程s=×2πR=235.5 m.此人从A点运动到B点的位移大小等于由A指向B的有向线段的长度,即位移大小x=R=70.7 m,位移的方向由A指向B.
对点训练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Δx表示物体的位移.如图所示,一个物体从A运动到C,它的位移Δx1=-4 m-5 m=-9 m;从C运动到B,它的位移为Δx2=1 m-(-4 m)=5 m.下列说法中正确的是( )
A.从C到B的位移大于从A到C的位移,因为正数大于负数
B.从A到C的位移大于从C到B的位移,因为正、负号表示位移的方向,不表示位移的大小
C.因为位移是矢量,所以这两个矢量的大小无法比较
D.物体从A到B的位移Δx=4 m
【答案】B
【解析】位移是矢量,正、负号表示位移的方向,而不表示位移的大小,从A到C的位移大于从C到B的位移,选项A、C错误,B正确;物体从A到B的位移Δx=1 m-5 m=-4 m,故选项D错误.
一、时刻和时间间隔
时刻与时间间隔的比较
时刻
时间间隔
在时间轴
上的表示
用点表示
用线段表示
描述关键词
“初”“末”“时”,如“第1 s末”“第2 s初”“3 s时”
“内”,如“第2 s内”“前3 s内”
联系
两个时刻之间为一段时间间隔,时间间隔能表示运动的一个过程,好比一段录像;时刻可以显示运动的一瞬间,好比一张照片
例题3. 下列关于甲、乙两图中计时数据的说法,正确的是( )
A.图甲中博尔特百米夺冠成绩“9.58”是指时刻