内容正文:
第2节 时间 位移
一、时刻和时间间隔
1.时刻:表示某一时间点,即瞬间,在时间轴上用点来表示。
2.时间间隔:表示某一时间段,在时间轴上用线段来表示。
3.时间轴上的时刻和时间间隔
1.时刻
2.时间间隔
【例1】下列说法正确的是( )
A.2020年“双十一”,在零点1分36秒时天猫成交额破100亿元人民币,其中1分36秒指的是时间间隔
B.第ns内就是末到ns末这1s时间间隔(n为任意正整数)
C.列车在广州停15分钟,指的是时间间隔
D.不管是前5s还是第5s,都是指时间间隔
【答案】BCD
【详解】A.选零点1分36秒指的是某一瞬间,是时刻,故A错误;
B.第ns内就是末到ns末这1s时间间隔,故B正确;
CD.15分钟指一段时间间隔,前5s指5s这一段时间间隔,第5s指的是第5s初至第5s末这1s的时间间隔,故CD正确。故选BCD。
【针对训练1】如图所示的时间轴,下列关于时刻和时间的说法中正确的是( )
A.t2表示时刻,称为第2 s末或第3 s初,也可以称为2 s内
B.t2~t3表示时间,称为第3 s内
C.t0~t2表示时间,称为最初2 s内或第2 s内
D.tn-1~tn表示时间,称为第(n-1)s内
【答案】B
【详解】A.表示时刻,称为第2秒末或第3秒初,但不能称为2s内,2s内表示时间,故A错误;
B.表示两个时刻之间,是时间,称为第3秒内,故B正确;
C.表示时间,称为最初2秒内,或2s内,不是第2s内,故C错误;
D.表示时间,称为第秒内,故D错误。故选B。
二、位置和位移
1.路程:物体运动轨迹的长度。
2.位移:是描述物体位置变化的物理量,大小为从初位置到末位置的有向线段长度,方向由初位置指向末
4.矢量和标量:既有大小,又有方向的物理量为矢量,只有大小,没有方向的物理量为标量。
位移
路程
区别
物理意义
表示物体的位置变化
表示物体运动轨迹的长度
大小
等于初位置到末位置的距离,与运动轨迹无关
按运动轨迹计算的实际长度
标矢性
有方向,是矢量
无方向,是标量
联系
同一运动过程中路程不小于位移大小,在单向直线运动中,位移大小等于路程
5.直线运动的位移
研究直线运动时,在物体运动的直线上建立x轴,如图所示。
(1)物体的位移:Δx=x2-x1。
(2)Δx的绝对值表示位移的大小,Δx的正、负表示位移的方向,正值表示与x轴的正方向相同,负值表示与x轴的正方向相反,与坐标原点的选取无关。
【例2】某人沿着半径为R的水平圆周跑了1.75圈时,他的( )
A.路程和位移的大小均为3.5R
B.路程为3.5R,位移的大小为R
C.路程和位移的大小均为R
D.路程为0.5R,位移的大小为R
【答案】B
【详解】沿着半径为R的水平圆周跑了1.75圈,即圈,路程为位移大小为初末位置的直线距离,即,B正确。故选B。
【针对训练2】下列哪个运动过程位移最大( )
A.从O运动到A
B.从O运动到B再回到A
C.从O运动到D
D.从O运动到D再回到O
【答案】C
【详解】从O运动到A,则位移的大小是1m;从O运动到B再回到A,位移的大小也是1 m;从O运动到D,则位移的大小是2 m,但方向与选定的正方向相反;从O运动到D再回到O,位移大小为0。由以上的分析可知,从O运动到D,位移的大小是2 m,是四个选项中最大的。故C正确,ABD错误。故选C。
三、位移—时间图像
1.x-t图像的物理意义:x-t图像反映了物体的位移随时间的变化关系,图像上的某一点表示运动物体在某时刻所处的位置或相对于规定位置的位移,而不是物体运动的轨迹。
2.x-t图像的应用:可求(1)任一时刻所对应的位置;(2)任一段时间内的位移;(3)发生一段位移所用的时间。
【例3】某物体的位移—时间图像如图所示,则下列叙述正确的是( )
A.物体运动的轨迹是抛物线
B.物体运动的时间为8 s
C.物体运动所能达到的最大位移为80 m
D.物体做往返运动
【答案】BCD
【详解】A.位移—时间图像描述的是做直线运动物体的位移随时间变化关系,虽然图线是抛物线,但运动轨迹是直线,故A错误;
BC.从图像可以看出,图像描述的物体在0~8s内的位移随时间的变化情况,所以物体运动时间为8s,最大位移为80m,故BC正确;
D.物体先远离出发点,后回到出发点,故物体做往返运动,故D正确。故选BCD。
【针对训练3】如图所示为A、B两物体运动的位移—时间图像,则下列说法正确的是( )
A.A、B两物体同时开始运动
B.两物体在第末相遇
C.A物体在末离出发点最远
D.内,两物体的位移不同
【答案】B
【详解】A.由图知,B在A运动2s后开始运动,故A错误;
BD.5s末A、B到达同一位置,位移相同,两者相遇,