内容正文:
第2节 时间 位移
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用点表示,如第2 s末、第8 s初均为时刻。
2.时间间隔:表示两个时刻之间的时间间隔。在表示时间的数轴上用线段表示,如前4 s内(0~4 s末)、第4 s内(3 s末~4 s末)均为时间间隔。
[典题例析]
【例1】 (2025·广东江门高一期中)时刻与物体所处的状态(或位置)相对应,而时间间隔指的则是两时刻的间隔,在时间轴上用线段来表示。仔细观察如图所示的时间轴,下列说法正确的是( )
A.第2 s内是指时间轴上的C点
B.第3 s内是指时间轴上AD段
C.前4 s内是指时间轴上DE段
D.第3 s初是指时间轴上的C点
【解析】 第2 s内是指时间轴上的BC段,故A错误;第3 s内是指时间轴上的CD段,故B错误;前4 s内是指时间轴上的AE段,故C错误;第3 s初是指时刻,指时间轴上的C点,故D正确。
【答案】 D
[对应训练]
1.(2025·河北保定高一期中)2024年10月30日4时27分,神舟十九号载人飞船顺利发射升空,约10分钟后,与火箭成功分离并成功进入预定轨道,2024年10月30日11时00分,神舟十九号载人飞船成功与空间站完成对接,历时约6.5小时,则下列说法正确的是( )
A.“6.5小时”指的是时刻
B.“4时27分”指的是时间间隔
C.载人飞船调整姿态与空间站对接时,可将空间站视为质点
D.研究空间站绕地球运动一周的时间时,可将空间站视为质点
知识点二 路程和位移
1.路程:表示物体运动轨迹的长度。
2.位移
(1)表示方法:由初位置指向末位置的有向线段。
(2)物理意义:描述物体(质点)的位置变化。
(3)大小:从初位置到末位置的有向线段的长度。
(4)方向:从初位置指向末位置。
知识点三 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,如路程、温度等。
3.运算法则:标量遵从算术法则,矢量不遵从算术法则。
[典题例析]
【例2】 某人晨练,所走路径如图所示,中央S部分是两个直径为R的半圆,BD、CA分别为西东、南北指向。他从A点出发沿曲线ABCOADC行进,则当他到D点时,他的路程和位移大小及位移的方向分别为( )
A.2π×R,R向西南
B.4πR,2R向东南
C.2.5πR,R向东南
D.3πR,R向西北
【解析】 位移的大小等于初末位置的直线距离,方向由初位置指向末位置,路程等于运动轨迹的长度。从A点出发沿曲线ABCOADC行进,当他走到D点时,路程为s=πR+2π+=2.5πR,位移大小为=R,方向为南偏东45°。故选C。
【答案】 C
[对应训练]
2.如图所示,在排球发球时,运动员在紧挨端线中点正上方高h处把球击出,刚好落在对方端线与边线的交点A处。已知端线总长为d,边线总长为L,则这个过程中排球的位移大小为( )
A. B.
C. D.
一、单项选择题
1.下列关于时间间隔和时刻的说法正确的是( )
A.第4 s末到第5 s初经历了1 s的时间间隔
B.“早上第一节课8:00上课”,其中8:00指的是时间间隔
C.物体第3 s末的位置坐标是(2 m,3 m),其中第3 s末指的是时刻
D.物体第3 s内运动了4 m,其中第3 s内指的是时刻
2.下列说法表示同一时刻的是( )
A.第2 s末和第3 s初
B.前3 s内和第3 s内
C.第3 s末和第2 s初
D.第1 s内和第1 s末
3.下列几组物理量中,全部为矢量的一组是( )
A.时间、位移 B.路程、时间
C.速度、位移 D.长度、路程
4.关于质点的位移和路程,下列说法正确的是( )
A.物体的路程越大,位移就越大
B.当质点做直线运动时,路程等于位移的大小
C.位移是从初位置指向末位置的有向线段,是矢量,路程是轨迹的长度,是标量
D.位移只和初末位置有关,和运动过程无关,路程和运动过程也无关
5.某运动员参加活动时表演停球绝技,足球从35 m高的地方落下,经运动员用脚“卸去力道”后,足球经地面反弹的高度只有0.5 m,此过程中,足球运动的路程和位移的大小分别为( )
A.35.5 m、34.5 m B.35.5 m,35.5 m
C.34.5 m,35.5 m D.34.5 m,34.5 m
6.(2025·山东德州检测)某运动员在男子200 m赛跑中的比赛成绩为19.19 s。若比赛的跑道示意图如图所示,则该运动员在本次200 m比赛中( )
A.位移大于200 m
B.路程小于200 m
C.成绩19.19 s指的是时间间隔
D.成绩19.19 s指的是时刻
7.打点计时器是一种常用的实验仪器,它使用的电源及其直接测量的物理量分别是( )
A.直流电,位移 B.直流电,时间
C.交流电,位移 D.交流电,时间
二、多项选择题
8.下列说法正确的是( )
A.“北京时间8点整”指的是时间间隔
B.第n s内就是(n-1)s末到n s末这1 s时间(n为任意数)
C.列车在济南停留15 min,指的是时间间隔
D.前5 s指的是时间间隔,第5 s指的是时刻
9.图甲为某天的G4次列车时刻表,图乙为本次列车的行驶路线图。则下列说法正确的是( )
A.15:00为时刻
B.G4次列车时刻表中的“18:28”指时间间隔
C.2分钟指“时刻”
D.G4次列车自南京南站到北京南站需3小时26分,其为时间间隔
10.某一质点沿一直线做往复运动,如图所示,OA=AB=OC=CD=1 m,O点为原点,且质点由A点出发沿x轴正方向运动至B点后返回,并沿x轴负方向运动。下列说法正确的是( )
A.质点从A到B再到C的位移为2 m,路程为4 m
B.质点从B到D的位移为-4 m,路程为4 m
C.当质点到达D点时,其位置可用D点的坐标-2 m表示
D.当质点到达D点时,相对于A点的位移为-3 m
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第2节 时间 位移
新课知识学习
对应训练
1.D “6.5小时”指的是时间间隔,故A错误;“4时27分”指的是时刻,故B错误;研究空间站绕地球运动一周的时间时,可将空间站视为质点,但载人飞船调整姿态与空间站对接时,要考虑空间站的形状、大小等因素,不可将空间站视为质点,故C错误,D正确。
2.D 根据位移的定义,初末位置的线段的长度为位移大小,即x=,故选D。
课时达标演练
1.C 第4 s末与第5 s初在时间轴上是同一个点,是指同一时刻,故A错误;早上第一节课8:00上课,这里的8:00指的是时刻,故B错误;第3 s末,指的是时刻,故C正确;时间间隔是指时间的长度,第3 s内,指1 s的时间长度,是时间间隔,故D错误。
2.A 同一时刻在时间轴对应同一个点,所以仅选项A正确。
3.C 矢量是既有大小又有方向的物理量,标量是只有大小没有方向的物理量。时间是标量,位移是矢量,A不符合题意;路程和时间都是标量,B不符合题意;速度和位移都是矢量,C符合题意;长度和路程都是标量,D不符合题意。
4.C 路程表示物体运动轨迹的长度,位移表示初末位置的距离,二者的大小没有直接的关系,故A错误;只有当物体做单向直线运动时,位移的大小与路程相等,故B错误;位移是从初位置指向末位置的有向线段,是矢量,路程是轨迹的长度,是标量,故C正确;位移只和初末位置有关,和运动过程无关,路程和运动过程的轨迹有关,故D错误。
5.A 足球路程为轨迹的长度,为35 m+0.5 m=35.5 m;位移的大小是足球初末位置的直线距离,为35 m-0.5 m=34.5 m,故A正确,B、C、D错误。
6.C 题图为环形轨道,运动员的位移一定小于200 m,他运动的路程为200 m,故A、B错误;运动员的成绩19.19 s指的是运动过程中从起点到终点的时间间隔,不是指时刻,故C正确,D错误。
7.D 打点计时器是一种计时仪器,其电源频率为50 Hz,常用的电磁打点计时器和电火花打点计时器使用的是交流电,它们是每隔0.02 s打一个点,则它直接测量的物理量是时间,故D正确。
8.BC 8点整指的是某一瞬间,是时刻,A错误;第n s内指第n个1 s,即从(n-1)s末到n s末,B正确;15 min指一段时间间隔,C正确;前5 s指0~5 s这一时间间隔,第5 s指从第5 s初至第5 s末这一时间间隔,D错误。
9.AD 时刻指某一瞬间,15:00为列车到南京南站的瞬间,为时刻,A正确;18:28为列车到北京南站的瞬间,为时刻,B错误;时间间隔为两时刻之间的一段间隔,停车2分钟是指从列车进站到列车出站这一过程,为一时间间隔,C错误;3小时26分为列车离开南京南站那一刻至列车进入北京南站那一刻之间的时间间隔,D正确。
10.BCD 质点在A→B→C的时间内,AC距离为2 m,位移方向为A到C,所以位移为-2 m,路程为4 m,A不符合题意;质点在B→D的时间内,经过的路程为4 m,位移方向由B指向D,与正方向相反,所以位移为-4 m,B符合题意;当质点到达D点时,位置在原点的左侧,坐标为-2 m,C符合题意;当质点到达D点时,在A点左侧3 m处,规定向右为正方向,所以相对于A点的位移为-3 m,D符合题意。所以B、C、D符合题意,A不符合题意。
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