第一章1.2 时间 位移-2025-2026学年高一上学期高中物理(人教版2019)必修一
2025-09-04
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2份
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53页
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普通
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理人教版必修 第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 2. 时间 位移 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 7.59 MB |
| 发布时间 | 2025-09-04 |
| 更新时间 | 2025-09-04 |
| 作者 | 物李提分加速器工作室 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-09-03 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53742630.html |
| 价格 | 2.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
1.2 时间 位移
学习目标
1.知道时刻和时间间隔的含义和区别(重点)。
2.知道位移与路程的含义与区别,会区分矢量和标量(重点)。
3.知道x-t图像的物理意义,并能根据x-t图像描述物体的位置和位移(重点)。
4.了解两种打点计时器的结构和工作原理,并学会安装和使用(重点)。
5.会用打上点的纸带计算物体运动的位移和时间(重点)。
考点梳理
一、时间 位移
1.位移和路程
(1)定义:位移表示质点位置的变化,它是质点由初位置指向末位置的有向线段;路程等于质点运动轨迹的长度。
(2)区别:位移是矢量,方向由初位置指向末位置;路程是标量,没有方向。
(3)联系:在单向直线运动中,位移的大小等于路程;其他情况下,位移的大小小于路程。
知识点梳理1:时间和时间间隔
1.时刻:指某一瞬间.在时间轴上用点表示.
2.时间间隔:指某两个时刻之间的间隔.在时间轴上用一段线段表示.
时刻
时间间隔
在时间轴上的表示
用点表示
用线段表示
时间轴表示方法
描述
关键词
“初”“末”“时”,如“第 1 s 末”,
“第 2 s 初”,“3 s 时”
如“第 2 s 内”,“前 3 s 内”
联系
两个时刻的间隔为一段时间间隔,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
特别提醒:
日常生活中的"时间",有时指"时刻",有时指"时间间隔",应根据具体情况判定.如"什么时间出发"指的是时刻,"出发多长时间了"指的是时间间隔.
例题精讲:
【例1】(2025•沧州二模)2024年6月2日早上6时23分,嫦娥六号着陆器和上升器组合体成功着陆在月球背面的南极——艾特肯盆地预选着陆区。后续按计划开展约2天的月背采样工作,采集月壤样品和月表岩石。下列说法正确的是
A.“2024年6月2日早上6时23分”指的是时间间隔
B.“后续按计划开展约2天的月背采样工作”中的2天指的是时刻
C.嫦娥六号调整着陆姿态时,不能被看作质点
D.嫦娥六号从地球飞往月球的过程中,不能被看作质点
【答案】
【分析】时刻是指某一瞬时,时间间隔是指两个时刻之间的间隔;当物体的大小和形状在所研究的问题中,可以忽略不计时,物体可以看成质点。根据这些知识分析。
【解答】解:、“2024年6月2日早上6时23分”指的是时刻,“后续按计划开展约2天的月背采样工作”中的2天指的是时间间隔,故错误;
、嫦娥六号调整着陆姿态时,嫦娥六号的大小、形状不能忽略,因而不能被看作质点,故正确;
、嫦娥六号从地球飞往月球的过程中,嫦娥六号的大小、形状可以忽略,能被看作质点,故错误。
故选:。
【例2】(2024秋•岳麓区校级月考)关于时间和时刻,下列数字说法中正确的是
A.第一节课分开始上课,指的是时间
B.中央电视台每晚的新闻联播于开播至结束,指的是时间
C.车次为的动车于分到达福州站,指的是时刻
D.人造地球卫星绕地球运行的最小周期约为,指的是时刻
【答案】
【分析】时间间隔是指时间的长度,在时间轴上对应时间段,时刻是指时间点,在时间轴上对应的是一个点。
【解答】解:、第一节课分开始上课,是时间点,指的是时刻,故错误;
、中央电视台每晚的新闻联播于开播至结束,是时间点,两个都是指时刻,故错误;
、车次为的动车于分到达福州站,指的是时刻,故正确;
、人造地球卫星绕地球运行的最小周期约为,指的是时间间隔,故错误。
故选:。
【例3】(2024•陕西模拟)2022年5月4日上午8点30分,高二(1)班举行“五四”青年节纪念活动,班主任讲了10分钟,团支书讲了30分钟,9点10分结束。则下列说法正确的是
A.10分钟是时刻 B.上午8点30分是时刻
C.30分钟是时刻 D.上午9点10分是时间间隔
【答案】
【分析】时间间隔是指时间的长度,在时间轴上对应一段距离,对应物体的位移或路程,时刻是指时间点,在时间轴上对应的是一个点,对应物体的位置。
【解答】解:、10分钟是时间间隔不是时刻,故错误;
、上午8点3(0分)是时刻,故正确;
、30分钟是时间间隔,故错误;
、上午9点(10分)是时刻,故错误,
故选:。
【例4】(2024秋•红河州月考)青云学校的学子们充满朝气、勤奋刻苦,很多同学早上起床哨一响就快速起床,洗漱花了20分钟,到食堂就餐花了30分钟,准时踏入教室开启一天的学习,比早读时间早了半个小时,为这些勤奋的追梦人点赞。关于上述文段中的时间、时刻说法正确的是
A.早上起床是时间 B.洗漱花了20分钟是时间
C.就餐花了30分钟是时刻 D.早了半个小时是时刻
【答案】
【分析】时刻是指某一瞬时,时间是指两个时刻之间的间隔。根据时间与时刻的概念去分析选择。
【解答】解:.指的是起床的时间点,是时刻,故错误;
.洗漱花了20分钟,对应一个过程,对应时间轴上的一段,是时间,故正确;
.就餐花了30分钟,对应时间轴上的一段,是时间,故错误;
.早了半个小时,对应时间轴上的一段,是时间,故错误。
故选:。
【例5】(2024秋•潍坊期中)2024年10月30日4时27分,神舟十九号载人飞船在酒泉卫星发射中心点火发射,约10分钟后飞船与火箭成功分离,进入预定轨道。在火箭上升过程中,下列说法正确的是
A.10分钟指的是时刻
B.10月30日4时27分指的是时间间隔
C.以发射塔为参考系,航天员是静止的
D.以飞船为参考系,航天员是静止的
【答案】
【分析】根据时间、时刻,参考系等概念进行分析判断。
【解答】解:分钟指的是火箭从点火发射到飞船与火箭成功分离所经过的时间长度,这是一个时间间隔,而不是时刻。时刻是指某一瞬时,在时间轴上对应的是一个点,而时间间隔是指两个时刻之间的间隔,在时间轴上对应一段距离。故错误;
月30日4时27分指的是神舟十九号载人飞船点火发射的具体时刻,而不是时间间隔。故错误;
以发射塔为参考系,航天员是随着火箭一起上升的,所以航天员相对于发射塔是运动的,而不是静止的。故错误;
以飞船为参考系,航天员是处于飞船内部的,相对于飞船的位置没有发生变化,所以航天员相对于飞船是静止的。故正确。
故选:。
知识点梳理2:位置和位移
1.坐标系:为了定量描述物体的位置,需要在参考系上建立适当的坐标系,这样才能应用数学工具来研究物体的运动.
2.路程:物体运动轨迹的长度.
3.位移:
(1)物理意义:表示物体(质点)位置变化的物理量. (2)定义:从初位置到末位置的一条有向线段.
4.坐标系的建立与比较
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
5.位移和路程的区别
(1)位移由物体的初、末位置决定,与路径无关,不管经历什么路径,只要初、末位置相同,位移就相同;而路程由物体的运动轨迹决定,与路径有关.
(2)路程是标量,无方向,其大小计算遵循算术运算法则(可以直接相加减);位移是矢量,有方向,其大小计算不能直接相加减(其运算方法第三章将学到).
(3)位移的大小不一定等于路程.只有在单向直线运动中,位移的大小等于路程.
6.直线运动的位移
(1)一维坐标系中物体的位置和位移
在一维坐标系中,坐标对应物体的位置,坐标的变化量对应物体运动位移,运动轨迹的长度则表示路程.
(2)直线运动中物体的位移
如图所示,做直线运动的物体,它的初位置为 x,末位置为 x2,则物体的位移是由 x1 指向 x2 的有向线段,其大小等于末位置与初位置的坐标之差x2-x1,记为△x=x2-x1 .△x 既表示位移的大小,又表示位移的方向.
(3)△x 的绝对值表示位移的大小.
(4)x 的正、负表示位移的方向——正表示位移△x 的方向与 x 轴的正方向相同,负表示位移△x 的方向与 x 轴的正方向相反
例题精讲:
【例6】(2024秋•沙依巴克区校级期末)做直线运动的物体由运动到,下列说法正确的是
A.是数轴上的一个点,表示初位移
B.是数轴上的一个点,表示末位移
C.物体由运动到,△为正,位移的方向指向轴正方向
D.物体由运动到,△为负,位移的方向指向轴负方向
【答案】
【分析】位移由起点指向终点的有向线段,有大小也有方向,是矢量。
【解答】解:、是数轴上的一个点,表示初位置,是数轴上的一个点,表示末位置,故错误;
、物体由运动到,△为正,位移的方向指向轴正方向,故正确;
、物体由运动到,△为正,位移的方向指向轴正方向,故错误。
故选:。
【例7】(2024秋•盐城期末)小丽同学于2025年1月1日11时45分,乘坐出租车从家出发,目的地为盐城站,如图所示为某地图软件推荐的行车路线。下列说法正确的是
A.“11时45分”指的是时间间隔
B.出租车是按车行驶的位移来计费的
C.地图推荐路线中显示的“9.2公里”指的是路程
D.求出租车整个运动过程的平均速度时,不可以把它视为质点
【答案】
【分析】明确物体看作质点的条件,知道只要物体的大小和形状可以忽略物体即可以看作质点;知道时间和时刻的区别;平均速率等于路程与时间的比值;明确路程与位移的区别;惯性的大小仅仅与质量有关。
【解答】解:、“11时45分”指的是时刻,故错误;
、出租车是按车行驶的路程来计费的,故错误;
、地图推荐路线中显示的“9.2公里”指的是路程,故正确;
、研究此平均速率时出租车的大小可以忽略,可以把出租车看作质点,故错误。
故选:。
【例8】(2024秋•天津期末)中国人民解放军南部战区于2024年9月30日至10月1日组织舰艇编队在南海有关海域进行了战备巡航。如图所示,我国某海警船上午从点出发先向正东行驶一段距离到达点,然后向正北行驶一段距离于到达点,历时2小时57分。下列说法中正确的是
A.2小时57分是指时刻
B.海警船航行的总路程大于位移
C.和均是指时间间隔
D.海警船在海上航行过程中,确定其位置时不可以看成质点
【答案】
【分析】时间间隔即时间段,可以用时间轴上的线段表示,时刻即瞬间,可以用时间轴上的点表示;
位移是表示位置变化的物理量,路程是表示运动轨迹长度的物理量;
当物体的大小与形状对所研究的问题来说是无关或次要因素时物体可以看作质点。
【解答】解:、2小时57分是时间段,是时间间隔,不是时刻,故错误;
、线段与的长度之和是海警船的路程,线段的长度是海警船的位移大小,海警船航行的总路程大于位移大小,故正确;
、和都是瞬间,两者都是时刻,不是时间间隔,故错误;
、海警船在海上航行过程中,确定其位置时海警船的大小与形状可以忽略不计,可以看作质点,故错误。
故选:。
【例9】(2024秋•增城区期中)2023年5月28日,国产大飞机的首个商业航班于上午10时32分从上海虹桥机场起飞,历时2小时25分钟的飞行,平安降落在北京首都国际机场,下列说法正确的是
A.题目中的“10时32分”指的是时间,“2小时25分钟”指的是时刻
B.飞机的航程可能小于飞机位移的大小
C.飞机的航程等于飞机位移的大小
D.研究飞机从上海到北京的位置变化时可以把飞机看成质点
【答案】
【分析】根据时间、时刻,位移和路程,质点的概念进行分析判断。
【解答】解:.题目中的“10时32分”指的是时刻,“2小时25分钟”指的是时间,故错误;
.飞机做曲线运动,则飞机的航程不可能小于飞机位移的大小,故错误;
.研究飞机从上海到北京的位置变化时飞机的大小和形状可以忽略不计,可以把飞机看成质点,故正确。
故选:。
【例10】(2024春•杭州期中)如图所示,从地图上查到从桐庐中学到萧山中学的两条驾车线路的参考用时分别为1小时4分(线路和1小时6分(线路,两条线路分别为86公里和88公里,线路1预计到达目的地。下列说法正确的是
A.图中指的是时刻
B.沿线路1和线路2运动的路程相等
C.图中86公里、88公里均指位移大小
D.图中1小时4分、1小时6分均指时刻
【答案】
【分析】路程是物体运动的轨迹的长度,是标量,位移是由起点指向终点的有向线段,是矢量。
时刻是指时间轴上的一个点,表示的是某一瞬间或瞬时,时间间隔则是两个时刻之间的长度,表示一段持续的时间。
【解答】解:.指的是时刻。故正确;
.86公里、88公里均指路程,两条线路的路程分别为86公里和88公里,不相等,故错误;
.图中1小时4分、1小时6分是分别走两条路线所需要的时间,均指时间间隔,故错误。
故选:。
知识点梳理3:位移时间图像
1.位置—时间图像:在直角坐标系中选时刻t为横轴,选位置x为纵轴,其上的图线就是位置—时间图像,是反映物体在任意时刻的位置的图像。
2.位移—时间图像(x-t图像):将物体运动的初始位置选作位置坐标原点O,则位置与位移大小相等(x=Δx),位置—时间图像就成为位移—时间图像。
3.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物体在某时刻所处的位置。
4.由x-t图像可求:
(1)任一时刻所对应的位置;
(2)任意一段时间内的位移;
(3)发生一段位移所用的时间。
5.x-t图像只能描述直线运动,不能描述曲线运动。
例题精讲:
【例11】(2025春•重庆校级月考)“迎面接力”项目中,甲、乙两队各使用长的两条平行直跑道中的一条,两队的1号队员拿着接力棒同时出发由跑道端冲向跑道端,到端将棒交给下一位队员,队员接到棒后再跑向跑道端将棒交给接下来的队员,所有队员率先完成的队伍获胜。比赛开始后的一段时间内,两队在跑道上的队员运动的图如图所示,则
A.时刻甲队完成交接棒 B.时刻乙队完成交接棒
C.时刻两队成绩相同 D.时刻乙队领先
【答案】
【分析】图像表示的是物体的位移(位置)随时间变化的关系,结合题意,比赛时运动员在往返跑,完成交接后运动员运动方向改变。
【解答】解:.时刻甲队恰好到达处,故此时甲队完成交接棒,故正确;
.由两队在跑道上的队员运动的图像可知时刻乙队未到达处,故时刻乙队未完成交接棒,故错误;
.由两队在跑道上的队员运动的图像可知,甲队先完成第一次交接棒,时刻乙队还未完成第一次交接棒,故甲队领先,故错误;
.由图像可知,甲队先完成第一次交接棒,故时刻甲队领先,故错误。
故选:。
【例12】(2024秋•大连期末)某物体做直线运动的位移—时间关系图像如图所示。关于该物体的运动,下列说法正确的是
A.第内,物体通过的路程大于
B.第内,物体做正向的匀速直线运动
C.第内,物体做负向的加速直线运动
D.第内,物体的平均速度大于
【答案】
【分析】图象反映了各个时刻物体的位置情况,图线的斜率表示速度,位移等于纵坐标的变化量,路程等于各段位移大小之和。
【解答】解:第内,物体通过的路程等于,故错误;
第内,物体做静止不动,故错误;
图线的斜率表示速度,第内,物体做负向的加速直线运动,故正确;
第内,物体的平均速度等于,故错误。
故选:。
【例13】(2025•厦门模拟)小厦同学参加折返跑比赛,从静止开始由起点出发跑到距起点30米处的折返点,再跑回起点,则该同学运动过程中位移与时间的关系图像可能是
A. B.
C. D.
【答案】
【分析】位移图像的特点:①位移图像的斜率等于物体的速度;②位移图像的纵坐标表示物体在某时刻的位置。
【解答】解:从静止开始由起点出发跑到距起点30米处的折返点,再跑回起点,那么运动过程中先加速后减速,最后可能一直加速,结合位移图像的斜率等于物体的速度以及位移图像的纵坐标表示物体在某时刻的位置可知正确,错误。
故选:。
【例14】(2025•惠农区校级一模)一只无人机做直线运动的位移时间图像如图所示,关于无人机的运动,下列说法正确的是
A.内的位移为 B.内处于静止状态
C.内速度大小为 D.距离出发点的最远距离为
【答案】
【分析】位移图像纵坐标表示物体的位置,纵坐标的变化量等于物体的位移,图像的斜率等于速度,由此分析即可。
【解答】解:.内的位移为△,故错误;
.内无人机的位置不变,处于静止状态,故正确;
.图像的斜率等于速度,由无人机做直线运动的位移—时间图像可知内速度大小为,故错误;
.无人机距离出发点的最远距离为,故错误。
故选:。
【例15】(2025•鄞州区校级开学)某一物体做直线运动的位移—时间图像如图所示,根据图像可知,以下说法错误的
A.时物体距离出发点最远
B.前4秒内物体的位移为
C.前内物体的平均速度为
D.前4秒内物体通过的路程
【答案】
【分析】根据位移—时间图像分析质点的运动情况,确定何时离出发点最远。图线的斜率表示物体的速度,由图直接读出质点的位移,进而求解路程。
【解答】解:.由物体做直线运动的位移—时间图像可知时物体距离出发点最远为,故正确;
.前4秒内物体的位移为,故错误;
.前内物体的位移为零,则平均速度为,故正确;
.前4秒内物体通过的路程,故正确。
此题选错误的,故选:。
知识点梳理4:位移和时间的测量
1.打点计时器的结构和工作原理
打点计时器的作用:打点计时器是一种使用交变电源的计时仪器,当电源频率为50 Hz时,它每隔0.02 s打一次点,打点计时器和纸带配合,可以记录物体运动的时间及在一段时间内的位移,这就为研究物体的运动提供了可能。
(1)电磁打点计时器(如图)
工作电压:8 V交变电源;
工作原理:接通交变电源后,在线圈和永久磁体的作用下,振片便振动起来,带动其上的振针上下振动。这时,如果纸带运动,振针就通过复写纸在纸带上留下一行小点。
(2)电火花计时器(如图)
工作电压:220 V交变电源;
工作原理:当启动电源,按下脉冲输出开关时,计时器发生的脉冲电流经放电针、墨粉纸盘到纸盘轴,产生火花放电,于是在运动的纸带上就打出一行点迹。
2.操作步骤
(1)了解打点计时器的构造,然后把它固定好。
(2)安装纸带。
(3)启动电源,用手水平拉动纸带,纸带上就打出一行小点,随后关闭电源。
(4)取下纸带,从能够看清的某个点开始(起始点),往后数出若干个点,例如数出n个点,算出纸带从起始点到第n个点的运动时间t。
(5)用刻度尺测量出从起始点到第n个点的位移x。
(6)设计表格,用来记录时间及位移,并将测量结果填入表格中。
3.注意事项
(1)打点时,应先启动电源,待打点计时器打点稳定后再拉动纸带。
(2)打点计时器不能连续工作太长时间,打点之后应立即关闭电源。
(3)为减小实验误差,1、2、3、4、…不一定是连续的计时点,可以每5个点(或间隔4个点)取一个计数点,若电源频率为50 Hz,此时两计数点间的时间间隔T=0.10 s。
(4)对纸带进行测量时,不要分段测量各段的位移,正确的做法是一次测量完毕,即统一测量出各个计数点到起始点之间的距离。
例题精讲:
【例16】(2025春•余姚市校级期中)电火花计时器是图中的 (选填“”或“” ,该计时器使用的电源是 (选填“干电池组”或“交流电源” 。
【答案】,交流电源。
【分析】根据两类打点计时器和使用电源要求进行分析解答。
【解答】解:电火花计时器是图中的,该计时器使用的电源是交流电源。
故答案为:,交流电源。
【例17】(2024秋•南京月考)关于电磁打点计时器,下列说法正确的是
A.是一种使用直流电源的计时仪器
B.工作电压约为,能够按照相同的时间间隔,在纸带上连续打点
C.当电源频率是时,每隔打一次点
D.如果把纸带和运动的物体连在一起,纸带上各点之间的距离就表示相应时间间隔中物体的位移大小
【答案】
【分析】根据电磁打点计时器的使用方法判断其是交流电源约电压,每隔打一次点。
【解答】解:、电磁打点计时器是使用交流电源的计时仪器,故错误;
、电磁打点计时器的工作电压约为,故错误;
、电源频率是时,每隔打一次点,故错误;
、纸带和运动的物体连在一起,纸带上各点之间的距离就表示相应时间间隔中物体的位移大小,故正确。
故选:。
【例18】(2024秋•金坛区校级月考)打点计时器是中学研究物体运动时常用的实验器材,常见的有电磁打点计时器和电火花计时器两种。关于电磁打点计时器和电火花计时器的比较,下列说法正确的是
A.电磁打点计时器使用直流电源,电火花计时器使用交流电源
B.它们都是使用以下的交流电源
C.如果纸带上从点到点共有6个点,则从打点到打点经历的时间为(设打点计时器所接电源的频率为
D.电火花计时器工作时,纸带运动受到的阻力较小,所以实验误差也较小
【答案】
【分析】根据打点计时器的种类和使用的电源、电压的要求进行分析判断;
根据纸带上点的间隔数计算时间间隔;
根据两类打点计时器的优缺点进行分析比较。
【解答】解:电磁打点计时器和电火花计时器都使用交流电源,且前者使用约的交流电源,后者使用交流电源,故错误;
纸带上从到共6个点,则对应的时间间隔是,故错误;
电火花计时器工作时,因为纸带运动的阻力相比电磁打点计时器较小,故实验误差较小,故正确。
故选:。
【例19】(2024•合肥校级学业考试)在做“练习使用打点计时器”的实验时,某同学得到一条用打点计时器打下的纸带,如图所示,其中、、、、、、是打点计时器依次打出的7个点,相邻两个点之间的时间间隔均为。
(1)电磁打点计时器是一种使用 (选填“交流”或“直流” 电源的仪器。
(2)接通打点计时器电源和让纸带开始运动,这两个操作之间的时间顺序关系是 。
先接通电源,后让纸带运动
先让纸带运动,再接通电源
让纸带运动的同时接通电源
先让纸带运动或先接通电源都可以
(3)打下点时纸带的速度为 (选填“”或“” 。
【答案】(1)交流;(2);(3)。
【分析】(1)根据电磁打点计时器的工作电压判断;
(2)根据有效利用纸带分析判断;
(3)根据平均速度计算。
【解答】解:(1)电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器。
(2)为了打点稳定并且有效利用纸带,在实验时应先接通电源,打点稳定后再让纸带运动。故正确,错误。
故选:。
(3)时间很短时,可用平均速度代替瞬时速度,时间越短,平均速度越接近瞬时速度,所以打下点时纸带的速度为:。
故答案为:(1)交流;(2);(3)。
【例20】(2024秋•滨海新区期中)如图所示为实验室常用的两种计时器。
(1)图乙是 (填“电磁打点计时器”或“电火花打点计时器” ,其电源采用的是 (填“交流约”或“交流” 。
(2)关于打点计时器的使用,下列说法正确的是 。
在测量物体速度时,应先让物体运动,后接通打点计时器的电源
电磁打点计时器和电火花打点计时器可以使用同样的电源
使用的电源频率越低,打点的时间间隔就越大
纸带上打的点越密,说明物体运动得越快
【答案】(1)电火花打点计时器,交流;(2)。
【分析】(1)根据图片分析,根据电火花打点计时器和电磁打点计时器的工作电压分析;
(2)在纸带的使用上,要尽量在纸带上打下较多的点;电磁打点计时器和电火花打点计时器的工作电压不同;根据打点的时间间隔和频率的关系分析;根据在相等时间内通过的距离分析。
【解答】(1)根据图片外形可以知道图乙是电火花打点计时器,其工作电压是交流。
(2)、在测量物体时,为了在纸带上多打一些点,应该先接通电源,后让物体运动,故错误;
、电磁打点计时器的工作电压是约的交流电,电火花打点计时器使用的是交流,故错误;
、使用的电源频率越低,根据可知,打点的时间间隔就越长,故正确;
、纸带上打的点越密,说明在相等时间间隔内通过的距离越小,说明物体运动的越慢,故错误。
故选:。
故答案为:(1)电火花打点计时器,交流;(2)。
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课后提优练习
一.选择题(共17小题)
1.(2025•太原校级开学)2024年6月25日14时7分,嫦娥六号返回器携带来自月背的月球样品安全着陆。如图为某次嫦娥六号为躲避陨石坑的一段飞行路线,下列说法中正确的是( )
A.2024年6月25日14时7分指的是时间间隔
B.研究嫦娥六号在躲避过程中的姿态调整时,可以把它简化成质点
C.研究嫦娥六号月背起飞上升时可以把它简化成质点
D.嫦娥六号由图中O点运动到B点,位移大于等于路程
【解答】解:A、2024年6月25日14时7分指的是一个瞬间,是时刻而不是时间间隔,故A错误;
B、研究嫦娥六号在躲避过程中的姿态调整时,其大小和形状不能忽略,因此不能简化成质点,故B错误;
C、研究嫦娥六号月背起飞上升时,不需要考虑它的姿态,可以简化成质点,故C正确;
D、嫦娥六号由图中O点运动到B做曲线运动,位移小于路程,故D错误。
故选:C。
2.(2024秋•上城区校级期末)下列各组物理量中,都是矢量的是( )
A.路程、位置、位移
B.速度、平均速度、平均速率
C.速度、速度变化量、加速度
D.力、加速度、速率
【解答】解:A、位移既有大小又有方向,运算时遵守平行四边形定则,是矢量。路程、位置只有大小没有方向,是标量,故A错误;
B、速度、平均速度既有大小又有方向,运算时遵守平行四边形定则,是矢量。平均速率只有大小没有方向,是标量,故B错误;
C、速度、速度变化量、加速度既有大小又有方向,运算时遵守平行四边形定则,都是矢量,故C正确;
D、力、加速度既有大小又有方向,运算时遵守平行四边形定则,是矢量。速率只有大小没有方向,是标量,故D错误。
故选:C。
3.(2025•娄底模拟)中国高铁是中国呈现给世界的一张靓丽的“名片”。在南京旅游的小帅决定乘高铁回上海,于是查到了如图所示的列车时刻表。他起初觉得G139次列车蛮好的,18:21出发,历时刚好一个半小时到达上海虹桥。但考虑到去南京南车站时间有点紧,遂选择了G141次列车。关于G141次列车的相关信息,下列说法正确的是( )
A.“18:41”指时间间隔 B.“20:13”指时间间隔
C.“01:32”指时间间隔 D.“01:32”指时刻
【解答】解:A.“18:41”是指经过南京南的时间点,可知,“18:41”指时刻,故A错误;
B.“20:13”指经过上海虹桥的时间点,描述的是一个状态,可知,“20:13”指时刻,故B错误;
CD.“01:32”指从南京南到上海虹桥的时间,描述的是一个过程,可知,“01:32”指时间间隔,故C正确,D错误。
故选:C。
4.(2025•镇海区校级模拟)从学校运动会到国际奥运会,体育运动提高了个人的身体素质也凝聚了民族的精神气魄,下列关于运动项目中物理知识说法正确的是( )
A.奥运会开幕式中升国旗时,观察到国旗冉冉升起,观察者是以“国旗”为参考系的
B.羽毛球比赛中运动员击球的最大速度是指瞬时速度
C.研究短跑运动员的终点冲刺动作时,裁判们可以把运动员看作质点
D.我国选手潘展乐在巴黎奥运会男子100米自由泳决赛以46.40s的成绩夺得冠军,并打破世界纪录,这里的“46.40s”指的是时刻
【解答】解:A.奥运会开幕式中升国旗时,观察到国旗冉冉升起,观察者是以地面为参考系的,故A错误;
B.根据瞬时速度的概念可知,羽毛球比赛中运动员击球的最大速度是指瞬时速度,故B正确;
C.研究短跑运动员的终点冲刺动作时,运动员的大小和体积不能忽略,不能把运动员看作质点,故C错误;
D.我国选手潘展乐在巴黎奥运会男子100米自由泳决赛以46.40s的成绩夺得冠军,并打破世界纪录,这里的“46.40s”指的是时间,故D错误。
故选:B。
5.(2025春•白城校级期末)如图所示,一个皮球从6m高的地方落下,在与地面相碰后弹起,上升到高为2.5m处被接住,则这段过程中( )
A.小球的位移为3.5m,方向竖直向下,路程为8.5m
B.小球的位移为8.5m,方向竖直向上,路程为3.5m
C.小球的位移为3.5m,方向竖直向下,路程为3.5m
D.小球的位移为7m,方向竖直向上,路程为3m
【解答】解:一个皮球从6m高的地方落下,在与地面相碰后弹起,上升到高为2.5m处被接住,首末位置的距离为x=6m﹣2.5m=3.5m,所以位移的大小等于3.5m,方向竖直向下;皮球运动轨迹的长度为s=6m+2.5m=8.5m,所以路程等于8.5m,故A正确,BCD错误。
故选:A。
6.(2025春•让胡路区校级期末)2024年9月25日8时44分,中国人民解放军火箭军向太平洋相关公海海域,成功发射1发携载训练模拟弹头的洲际弹道导弹,准确落入预定海域。该导弹射程约12000千米。以下说法正确的是( )
A.射程12000千米指的是导弹的位移大小
B.研究弹头分离过程时,可以将导弹看成质点
C.8时44分指的是导弹在空中飞行的时间
D.研究弹头在空中的运动轨迹时,弹头可以看成质点
【解答】解:A、导弹射程指的是导弹从发射点到命中目标的最大距离,该距离是沿地球表面的长度,不是两点之间的直线距离,不符合位移的定义,故A错误;
B、在分离过程中,弹头的形状和大小不可忽略,不可将弹头看成质点,否则无法研究,故B错误;
C、根据题意可知,8时44分指的是导弹发射的时刻,故C错误;
D、分析弹头在空中的运动轨迹时,弹头的大小和形状可以忽略,所以弹头可以作为质点,故D正确。
故选:D。
7.(2025•郴州二模)如图所示,小蚂蚁从N点沿半径均为R的两个半圆形轨道运动到P点,小蚂蚁的路程、位移大小分别是( )
A.4R,0 B.2πR,2R C.4R,4R D.2πR,4R
【解答】解:位移大小等于初、末位置间的距离,路程大小等于物体运动轨迹的长度,所以小蚂蚁的路程为s=2πR,位移大小为x=4R,故D正确,ABC错误。
故选:D。
8.(2025春•常州校级期末)小球从4m高处落下,被地面竖直弹回,在1m高处被接住,则小球通过的路程和位移的大小分别是( )
A.5m,3m B.5m,1m C.5m,5m D.3m,1m
【解答】解:路程是物体通过的轨迹的长度,小球从4m高处下落的过程中通过的路程为4m,而反弹到1m高处通过的路程是1m,故整个过程中通过的路程是5m。
位移是从初始位置指向末位置的有向线段,其大小等于初末位置之间的直线距离,故位移大小为4﹣1=3m。
故A正确,BCD错误。
故选:A。
9.(2025•新华区一模)如图所示,一小球在光滑的V形槽中由A点释放,经B点到达与A点等高的C点,设A点的高度为m,则全过程中小球通过的路程和位移大小分别为( )
A.2m,m B.2m,4m C.4m,2m D.m,1m
【解答】解:位移大小等于AC的直线距离,大小为x=2m=2m=2m;路程等于AB长度与BC长度之和,大小为s=2m=2m=4m,故C正确,ABD错误。
故选:C。
10.(2024秋•安徽期末)某卫星由一运载火箭从发射场的a点成功发射升空,飞行24分钟后,在离地面高度为200km的b处星箭分离,运动轨迹如图中的虚线所示。下列说法正确的是( )
A.研究火箭从a到b的运动轨迹时,可以把火箭视为质点
B.“24分钟”指的是时刻
C.火箭上升过程中的位移大小为200km
D.火箭上升过程中的路程为200km
【解答】解:A、研究火箭从a到b的运动轨迹时,可以忽略火箭的大小和形状,视为质点,故A正确;
B、“24分钟”是火箭上升的时间间隔,故B错误;
C、位移是初位置到末位置的有向线段,火箭上升过程中的位移为a点到b的有向线段,大小大于200km,故C错误;
D、火箭上升过程中的路程为虚线轨迹的长度,大于200km,故D错误。
故选:A。
11.(2024秋•泉州期末)在表示时间的数轴上,时刻用点表示,时间用线段表示。下列关于时间或时刻的示意图正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【解答】解:A、前3s内,应该是从0到3s这段,故A错误;
B、第3s内,是指在2到3这段,故B正确;
C、第3s末是时刻,应该是在“3”对应的点上,故C错误;
D、第3s初是指2s末,应该在“2”对应的点上,故D错误。
故选:B。
12.(2024秋•重庆期末)如图所示,从高出地面3m的位置竖直向上抛出一个小球,它上升5m后回落,最后到达地面,以抛出点为原点建立一维坐标系,方向以向上为正,不计空气阻力,g取10m/s2,下列说法正确的是( )
A.整个过程中,小球的路程为8m
B.小球初速度为10m/s
C.从抛出点到落地点位移为﹣8m
D.上升过程和下降过程中加速度大小相等,方向相反
【解答】解:A.整个过程中,小球的路程为
s=5m+5m+3m=13m
故A错误;
B.根据竖直上抛规律可得
解得小球初速度为
故B正确;
C.从抛出点到落地点位移为
x=﹣3m
故C错误;
D.不计空气阻力,上升过程和下降过程中加速度均为重力加速度,大小相等,方向相同,故D错误。
故选:B。
13.(2025•榆次区校级开学)下列说法正确的是( )
A.图中“45min”指的是时刻
B.上午8时上课,“8时”指的是时间间隔
C.上午8时45分下课,“8时45分”指的是时间间隔
D.在表示时间的数轴上,时刻用点表示,时间间隔用线段表示
【解答】解:A、图中“45min”指的一段持续的时间,是时间间隔,故A错误;
BC、上午8时上课,上午8时4(5分)下课,“8时”、“8时4(5分)”指的是时刻,故BC错误;
D、时刻是指时间轴上的一个点,时间间隔则是两个时刻之间的长度,故D正确。
故选:D。
14.关于打点计时器,下列描述正确的是( )
A.打点计时器是用来打点的仪器
B.电磁打点计时器也可以使用干电池供电
C.我们实验中的打点计时器只有接入50Hz的交流电时,才能实现相邻的两点时间间隔为0.02s
D.6V以下的交流电可以保证电火花计时器正常工作
【解答】解:A.打点计时器是通过打点用来计时的仪器,故A错误;
B.电磁打点计时器使用的约8V的交流电源,故B错误;
C.打点计时器只有接入50Hz的交流电时,相邻的两计时点时间间隔才为0.02s,故C正确;
D.电火花计时器使用的是220V的交流电源,故D错误。
故选:C。
15.(2025•抚顺开学)在学校举行的地震综合应急演练中,小明将受伤人员从甲处转移到100m外的乙处,马上又解跑回甲处,将重要物资搬运到乙处。若各阶段的运动轨迹均为直线,则在整个过程中,小明的位移大小与路程分别为( )
A.0和400m B.0和300m
C.100m和400m D.100m和300m
【解答】解:初位置到末位置的有向线段表示物体的位移,路程是物体运动轨迹的长度,在整个过程中,小明的位移大小与路程分别为100m和300m,故D正确,ABC错误。
故选:D。
16.(2025•镇江校级模拟)某市中考体育项目中的往返跑,是一项在相距50m的两个地方放置杆子,然后来回跑2趟(经过每根杆子各2次)的运动。对某同学完成一次往返跑的过程,下列说法正确的是( )
A.位移为0,路程为0
B.位移大小为200m,路程为200m
C.位移大小为200m,路程为0
D.位移为0,路程为200m
【解答】解:根据位移和路程的概念可知,该同学最后又回到出发点,故位移为0;跑一趟的路程为100m,跑2趟的路程就是200m。
故ABC错误,D正确。
故选:D。
17.如图,一辆小汽车在水平路面上匀速行驶,轮胎半径R=20cm,轮胎转速保持n=600r/min,轮胎边缘上有个记录点A,某个时刻,点A刚好跟地面接触,从此刻开始计时,下列说法正确的是( )
A.汽车行驶速度大约为30km/h
B.点A相对于地面做匀速圆周运动
C.经过t=0.1s,点A的路程为0.4πm
D.经过t=0.05s,点A的位移大小为m
【解答】解:轮胎半径R=20cm=0.20m,转速n=600r/min=10r/s
A、汽车行驶的速度v=ωR=2πnR=2×π×10×0.20m/s=4πm/s≈45km/h,故A错误;
B、点A相对于轮轴做匀速圆周运动,轮轴相对地面向前做匀速直线运动,点A相对于地面做螺旋线运动,不是匀速圆周运动,故B错误;
C、经过t=0.1s点A转过的圆心角θ=ωt=2πnt=2πrad,可知轮胎恰好转动一周,经过t=0.1s,点A又与地面接触,则点A的位移大小等于轮胎的周长,即位移大小x=2πR=0.4πm,由B选项的分析可知,A点的路程s大于其位移的大小,即路程s>0.4πm,故C错误;
D、经过t=0.05s点A转过的圆心角θ′=ωt=2πnt=2π×10×0.05rad=πrad,点A转到竖直方向最高点,
在水平方向经过的位移大小x=vt=4π×0.05m=0.2πm
在竖直方向经过的位移大小y=2R=2×0.20m=0.40m
点A的位移xAm=0.2m,故D正确。
故选:D。
二.实验题(共1小题)
18.(2025•六安开学)(1)在“用打点计时器测速度”的实验中:要用到打点计时器,打点计时器是一种计时仪器,其电源频率为50Hz,常用的电磁打点计时器和电火花计时器使用的是 交流电 (直流电,交流电),它们是每隔 0.02 s打一个点。
(2)在“用打点计时器测速度”的实验中:除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外,在下面仪器和器材中,必须使用的有 AC 。(填选项代号)
A.电压合适的50Hz交流电源
B.电压可调的直流电源
C.刻度尺
D.秒表
E.天平
(3)实验过程中,下列做法正确的是 BD 。
A.先释放小车,再接通电源
B.先接通电源,再释放小车
C.将接好纸带的小车停在靠近滑轮处
D.将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处
【解答】解:(1)打点计时器是利用交流电的电流方向随着时间快速改变而设计的,故需要交流电电源;打点计时器是一种计时仪器,其电源频率为50Hz,它们是每隔T=0.02s打一个点。
(2)想要测速度,需要物体运动的位移,运动的时间,而刻度尺可以测位移,电压合适的50Hz交流电源接到打点计时器上通过在纸带上打出的点计算物体的运动时间,故BDE错误,AC正确。
故选:AC。
(3)AB、开始记录时,应先给打点计时器通电电源,然后释放纸带让纸带(随物体)开始运动,如果先放开纸带开始运动,再接通打点计时器的电源,由于重物运动较快,不利于数据的采集和处理,会对实验产生较大的误差,如果先接通电源再释放纸带,可以使打点稳定,提高纸带利用率,可以使纸带上打满点,故A错误,B正确;
C、电火花计时器应固定在长木板没有滑轮的一端,故C错误;
D、为了有效利用纸带,在释放小车前,小车要靠近打点计时器,故D正确。
故选:BD。
故答案为:(1)交流电,0.02;(2)AC;(3)BD。
声明:试题解析著作权属所有,未经书面同意,不得复制发布日期:2025/9/3 13:37:03;用户:李陆敏;邮箱:orFmNtzVrcH7gw1f524IhJ2j63fs@weixin.jyeoo.com;学号:50207874
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$$
1.2 时间 位移
学习目标
1.知道时刻和时间间隔的含义和区别(重点)。
2.知道位移与路程的含义与区别,会区分矢量和标量(重点)。
3.知道x-t图像的物理意义,并能根据x-t图像描述物体的位置和位移(重点)。
4.了解两种打点计时器的结构和工作原理,并学会安装和使用(重点)。
5.会用打上点的纸带计算物体运动的位移和时间(重点)。
考点梳理
一、时间 位移
1.位移和路程
(1)定义:位移表示质点位置的变化,它是质点由初位置指向末位置的有向线段;路程等于质点运动轨迹的长度。
(2)区别:位移是矢量,方向由初位置指向末位置;路程是标量,没有方向。
(3)联系:在单向直线运动中,位移的大小等于路程;其他情况下,位移的大小小于路程。
知识点梳理1:时间和时间间隔
1.时刻:指某一瞬间.在时间轴上用点表示.
2.时间间隔:指某两个时刻之间的间隔.在时间轴上用一段线段表示.
时刻
时间间隔
在时间轴上的表示
用点表示
用线段表示
时间轴表示方法
描述
关键词
“初”“末”“时”,如“第 1 s 末”,
“第 2 s 初”,“3 s 时”
如“第 2 s 内”,“前 3 s 内”
联系
两个时刻的间隔为一段时间间隔,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
特别提醒:
日常生活中的"时间",有时指"时刻",有时指"时间间隔",应根据具体情况判定.如"什么时间出发"指的是时刻,"出发多长时间了"指的是时间间隔.
例题精讲:
【例1】(2025•沧州二模)2024年6月2日早上6时23分,嫦娥六号着陆器和上升器组合体成功着陆在月球背面的南极——艾特肯盆地预选着陆区。后续按计划开展约2天的月背采样工作,采集月壤样品和月表岩石。下列说法正确的是
A.“2024年6月2日早上6时23分”指的是时间间隔
B.“后续按计划开展约2天的月背采样工作”中的2天指的是时刻
C.嫦娥六号调整着陆姿态时,不能被看作质点
D.嫦娥六号从地球飞往月球的过程中,不能被看作质点
【例2】(2024秋•岳麓区校级月考)关于时间和时刻,下列数字说法中正确的是
A.第一节课分开始上课,指的是时间
B.中央电视台每晚的新闻联播于开播至结束,指的是时间
C.车次为的动车于分到达福州站,指的是时刻
D.人造地球卫星绕地球运行的最小周期约为,指的是时刻
【例3】(2024•陕西模拟)2022年5月4日上午8点30分,高二(1)班举行“五四”青年节纪念活动,班主任讲了10分钟,团支书讲了30分钟,9点10分结束。则下列说法正确的是
A.10分钟是时刻 B.上午8点30分是时刻
C.30分钟是时刻 D.上午9点10分是时间间隔
【例4】(2024秋•红河州月考)青云学校的学子们充满朝气、勤奋刻苦,很多同学早上起床哨一响就快速起床,洗漱花了20分钟,到食堂就餐花了30分钟,准时踏入教室开启一天的学习,比早读时间早了半个小时,为这些勤奋的追梦人点赞。关于上述文段中的时间、时刻说法正确的是
A.早上起床是时间 B.洗漱花了20分钟是时间
C.就餐花了30分钟是时刻 D.早了半个小时是时刻
【例5】(2024秋•潍坊期中)2024年10月30日4时27分,神舟十九号载人飞船在酒泉卫星发射中心点火发射,约10分钟后飞船与火箭成功分离,进入预定轨道。在火箭上升过程中,下列说法正确的是
A.10分钟指的是时刻
B.10月30日4时27分指的是时间间隔
C.以发射塔为参考系,航天员是静止的
D.以飞船为参考系,航天员是静止的
知识点梳理2:位置和位移
1.坐标系:为了定量描述物体的位置,需要在参考系上建立适当的坐标系,这样才能应用数学工具来研究物体的运动.
2.路程:物体运动轨迹的长度.
3.位移:
(1)物理意义:表示物体(质点)位置变化的物理量. (2)定义:从初位置到末位置的一条有向线段.
4.坐标系的建立与比较
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
5.位移和路程的区别
(1)位移由物体的初、末位置决定,与路径无关,不管经历什么路径,只要初、末位置相同,位移就相同;而路程由物体的运动轨迹决定,与路径有关.
(2)路程是标量,无方向,其大小计算遵循算术运算法则(可以直接相加减);位移是矢量,有方向,其大小计算不能直接相加减(其运算方法第三章将学到).
(3)位移的大小不一定等于路程.只有在单向直线运动中,位移的大小等于路程.
6.直线运动的位移
(1)一维坐标系中物体的位置和位移
在一维坐标系中,坐标对应物体的位置,坐标的变化量对应物体运动位移,运动轨迹的长度则表示路程.
(2)直线运动中物体的位移
如图所示,做直线运动的物体,它的初位置为 x,末位置为 x2,则物体的位移是由 x1 指向 x2 的有向线段,其大小等于末位置与初位置的坐标之差x2-x1,记为△x=x2-x1 .△x 既表示位移的大小,又表示位移的方向.
(3)△x 的绝对值表示位移的大小.
(4)x 的正、负表示位移的方向——正表示位移△x 的方向与 x 轴的正方向相同,负表示位移△x 的方向与 x 轴的正方向相反
例题精讲:
【例6】(2024秋•沙依巴克区校级期末)做直线运动的物体由运动到,下列说法正确的是
A.是数轴上的一个点,表示初位移
B.是数轴上的一个点,表示末位移
C.物体由运动到,△为正,位移的方向指向轴正方向
D.物体由运动到,△为负,位移的方向指向轴负方向
【例7】(2024秋•盐城期末)小丽同学于2025年1月1日11时45分,乘坐出租车从家出发,目的地为盐城站,如图所示为某地图软件推荐的行车路线。下列说法正确的是
A.“11时45分”指的是时间间隔
B.出租车是按车行驶的位移来计费的
C.地图推荐路线中显示的“9.2公里”指的是路程
D.求出租车整个运动过程的平均速度时,不可以把它视为质点
【例8】(2024秋•天津期末)中国人民解放军南部战区于2024年9月30日至10月1日组织舰艇编队在南海有关海域进行了战备巡航。如图所示,我国某海警船上午从点出发先向正东行驶一段距离到达点,然后向正北行驶一段距离于到达点,历时2小时57分。下列说法中正确的是
A.2小时57分是指时刻
B.海警船航行的总路程大于位移
C.和均是指时间间隔
D.海警船在海上航行过程中,确定其位置时不可以看成质点
【例9】(2024秋•增城区期中)2023年5月28日,国产大飞机的首个商业航班于上午10时32分从上海虹桥机场起飞,历时2小时25分钟的飞行,平安降落在北京首都国际机场,下列说法正确的是
A.题目中的“10时32分”指的是时间,“2小时25分钟”指的是时刻
B.飞机的航程可能小于飞机位移的大小
C.飞机的航程等于飞机位移的大小
D.研究飞机从上海到北京的位置变化时可以把飞机看成质点
【例10】(2024春•杭州期中)如图所示,从地图上查到从桐庐中学到萧山中学的两条驾车线路的参考用时分别为1小时4分(线路和1小时6分(线路,两条线路分别为86公里和88公里,线路1预计到达目的地。下列说法正确的是
A.图中指的是时刻
B.沿线路1和线路2运动的路程相等
C.图中86公里、88公里均指位移大小
D.图中1小时4分、1小时6分均指时刻
知识点梳理3:位移时间图像
1.位置—时间图像:在直角坐标系中选时刻t为横轴,选位置x为纵轴,其上的图线就是位置—时间图像,是反映物体在任意时刻的位置的图像。
2.位移—时间图像(x-t图像):将物体运动的初始位置选作位置坐标原点O,则位置与位移大小相等(x=Δx),位置—时间图像就成为位移—时间图像。
3.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物体在某时刻所处的位置。
4.由x-t图像可求:
(1)任一时刻所对应的位置;
(2)任意一段时间内的位移;
(3)发生一段位移所用的时间。
5.x-t图像只能描述直线运动,不能描述曲线运动。
例题精讲:
【例11】(2025春•重庆校级月考)“迎面接力”项目中,甲、乙两队各使用长的两条平行直跑道中的一条,两队的1号队员拿着接力棒同时出发由跑道端冲向跑道端,到端将棒交给下一位队员,队员接到棒后再跑向跑道端将棒交给接下来的队员,所有队员率先完成的队伍获胜。比赛开始后的一段时间内,两队在跑道上的队员运动的图如图所示,则
A.时刻甲队完成交接棒 B.时刻乙队完成交接棒
C.时刻两队成绩相同 D.时刻乙队领先
【例12】(2024秋•大连期末)某物体做直线运动的位移—时间关系图像如图所示。关于该物体的运动,下列说法正确的是
A.第内,物体通过的路程大于
B.第内,物体做正向的匀速直线运动
C.第内,物体做负向的加速直线运动
D.第内,物体的平均速度大于
【例13】(2025•厦门模拟)小厦同学参加折返跑比赛,从静止开始由起点出发跑到距起点30米处的折返点,再跑回起点,则该同学运动过程中位移与时间的关系图像可能是
A. B.
C. D.
【例14】(2025•惠农区校级一模)一只无人机做直线运动的位移时间图像如图所示,关于无人机的运动,下列说法正确的是
A.内的位移为 B.内处于静止状态
C.内速度大小为 D.距离出发点的最远距离为
【例15】(2025•鄞州区校级开学)某一物体做直线运动的位移—时间图像如图所示,根据图像可知,以下说法错误的
A.时物体距离出发点最远
B.前4秒内物体的位移为
C.前内物体的平均速度为
D.前4秒内物体通过的路程
知识点梳理4:位移和时间的测量
1.打点计时器的结构和工作原理
打点计时器的作用:打点计时器是一种使用交变电源的计时仪器,当电源频率为50 Hz时,它每隔0.02 s打一次点,打点计时器和纸带配合,可以记录物体运动的时间及在一段时间内的位移,这就为研究物体的运动提供了可能。
(1)电磁打点计时器(如图)
工作电压:8 V交变电源;
工作原理:接通交变电源后,在线圈和永久磁体的作用下,振片便振动起来,带动其上的振针上下振动。这时,如果纸带运动,振针就通过复写纸在纸带上留下一行小点。
(2)电火花计时器(如图)
工作电压:220 V交变电源;
工作原理:当启动电源,按下脉冲输出开关时,计时器发生的脉冲电流经放电针、墨粉纸盘到纸盘轴,产生火花放电,于是在运动的纸带上就打出一行点迹。
2.操作步骤
(1)了解打点计时器的构造,然后把它固定好。
(2)安装纸带。
(3)启动电源,用手水平拉动纸带,纸带上就打出一行小点,随后关闭电源。
(4)取下纸带,从能够看清的某个点开始(起始点),往后数出若干个点,例如数出n个点,算出纸带从起始点到第n个点的运动时间t。
(5)用刻度尺测量出从起始点到第n个点的位移x。
(6)设计表格,用来记录时间及位移,并将测量结果填入表格中。
3.注意事项
(1)打点时,应先启动电源,待打点计时器打点稳定后再拉动纸带。
(2)打点计时器不能连续工作太长时间,打点之后应立即关闭电源。
(3)为减小实验误差,1、2、3、4、…不一定是连续的计时点,可以每5个点(或间隔4个点)取一个计数点,若电源频率为50 Hz,此时两计数点间的时间间隔T=0.10 s。
(4)对纸带进行测量时,不要分段测量各段的位移,正确的做法是一次测量完毕,即统一测量出各个计数点到起始点之间的距离。
例题精讲:
【例16】(2025春•余姚市校级期中)电火花计时器是图中的 (选填“”或“” ,该计时器使用的电源是 (选填“干电池组”或“交流电源” 。
【例17】(2024秋•南京月考)关于电磁打点计时器,下列说法正确的是
A.是一种使用直流电源的计时仪器
B.工作电压约为,能够按照相同的时间间隔,在纸带上连续打点
C.当电源频率是时,每隔打一次点
D.如果把纸带和运动的物体连在一起,纸带上各点之间的距离就表示相应时间间隔中物体的位移大小
【例18】(2024秋•金坛区校级月考)打点计时器是中学研究物体运动时常用的实验器材,常见的有电磁打点计时器和电火花计时器两种。关于电磁打点计时器和电火花计时器的比较,下列说法正确的是
A.电磁打点计时器使用直流电源,电火花计时器使用交流电源
B.它们都是使用以下的交流电源
C.如果纸带上从点到点共有6个点,则从打点到打点经历的时间为(设打点计时器所接电源的频率为
D.电火花计时器工作时,纸带运动受到的阻力较小,所以实验误差也较小
【例19】(2024•合肥校级学业考试)在做“练习使用打点计时器”的实验时,某同学得到一条用打点计时器打下的纸带,如图所示,其中、、、、、、是打点计时器依次打出的7个点,相邻两个点之间的时间间隔均为。
(1)电磁打点计时器是一种使用 (选填“交流”或“直流” 电源的仪器。
(2)接通打点计时器电源和让纸带开始运动,这两个操作之间的时间顺序关系是 。
先接通电源,后让纸带运动
先让纸带运动,再接通电源
让纸带运动的同时接通电源
先让纸带运动或先接通电源都可以
(3)打下点时纸带的速度为 (选填“”或“” 。
【例20】(2024秋•滨海新区期中)如图所示为实验室常用的两种计时器。
(1)图乙是 (填“电磁打点计时器”或“电火花打点计时器” ,其电源采用的是 (填“交流约”或“交流” 。
(2)关于打点计时器的使用,下列说法正确的是 。
在测量物体速度时,应先让物体运动,后接通打点计时器的电源
电磁打点计时器和电火花打点计时器可以使用同样的电源
使用的电源频率越低,打点的时间间隔就越大
纸带上打的点越密,说明物体运动得越快
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课后提优练习
一.选择题(共17小题)
1.(2025•太原校级开学)2024年6月25日14时7分,嫦娥六号返回器携带来自月背的月球样品安全着陆。如图为某次嫦娥六号为躲避陨石坑的一段飞行路线,下列说法中正确的是( )
A.2024年6月25日14时7分指的是时间间隔
B.研究嫦娥六号在躲避过程中的姿态调整时,可以把它简化成质点
C.研究嫦娥六号月背起飞上升时可以把它简化成质点
D.嫦娥六号由图中O点运动到B点,位移大于等于路程
2.(2024秋•上城区校级期末)下列各组物理量中,都是矢量的是( )
A.路程、位置、位移
B.速度、平均速度、平均速率
C.速度、速度变化量、加速度
D.力、加速度、速率
3.(2025•娄底模拟)中国高铁是中国呈现给世界的一张靓丽的“名片”。在南京旅游的小帅决定乘高铁回上海,于是查到了如图所示的列车时刻表。他起初觉得G139次列车蛮好的,18:21出发,历时刚好一个半小时到达上海虹桥。但考虑到去南京南车站时间有点紧,遂选择了G141次列车。关于G141次列车的相关信息,下列说法正确的是( )
A.“18:41”指时间间隔 B.“20:13”指时间间隔
C.“01:32”指时间间隔 D.“01:32”指时刻
4.(2025•镇海区校级模拟)从学校运动会到国际奥运会,体育运动提高了个人的身体素质也凝聚了民族的精神气魄,下列关于运动项目中物理知识说法正确的是( )
A.奥运会开幕式中升国旗时,观察到国旗冉冉升起,观察者是以“国旗”为参考系的
B.羽毛球比赛中运动员击球的最大速度是指瞬时速度
C.研究短跑运动员的终点冲刺动作时,裁判们可以把运动员看作质点
D.我国选手潘展乐在巴黎奥运会男子100米自由泳决赛以46.40s的成绩夺得冠军,并打破世界纪录,这里的“46.40s”指的是时刻
5.(2025春•白城校级期末)如图所示,一个皮球从6m高的地方落下,在与地面相碰后弹起,上升到高为2.5m处被接住,则这段过程中( )
A.小球的位移为3.5m,方向竖直向下,路程为8.5m
B.小球的位移为8.5m,方向竖直向上,路程为3.5m
C.小球的位移为3.5m,方向竖直向下,路程为3.5m
D.小球的位移为7m,方向竖直向上,路程为3m
6.(2025春•让胡路区校级期末)2024年9月25日8时44分,中国人民解放军火箭军向太平洋相关公海海域,成功发射1发携载训练模拟弹头的洲际弹道导弹,准确落入预定海域。该导弹射程约12000千米。以下说法正确的是( )
A.射程12000千米指的是导弹的位移大小
B.研究弹头分离过程时,可以将导弹看成质点
C.8时44分指的是导弹在空中飞行的时间
D.研究弹头在空中的运动轨迹时,弹头可以看成质点
7.(2025•郴州二模)如图所示,小蚂蚁从N点沿半径均为R的两个半圆形轨道运动到P点,小蚂蚁的路程、位移大小分别是( )
A.4R,0 B.2πR,2R C.4R,4R D.2πR,4R
8.(2025春•常州校级期末)小球从4m高处落下,被地面竖直弹回,在1m高处被接住,则小球通过的路程和位移的大小分别是( )
A.5m,3m B.5m,1m C.5m,5m D.3m,1m
9.(2025•新华区一模)如图所示,一小球在光滑的V形槽中由A点释放,经B点到达与A点等高的C点,设A点的高度为m,则全过程中小球通过的路程和位移大小分别为( )
A.2m,m B.2m,4m C.4m,2m D.m,1m
10.(2024秋•安徽期末)某卫星由一运载火箭从发射场的a点成功发射升空,飞行24分钟后,在离地面高度为200km的b处星箭分离,运动轨迹如图中的虚线所示。下列说法正确的是( )
A.研究火箭从a到b的运动轨迹时,可以把火箭视为质点
B.“24分钟”指的是时刻
C.火箭上升过程中的位移大小为200km
D.火箭上升过程中的路程为200km
11.(2024秋•泉州期末)在表示时间的数轴上,时刻用点表示,时间用线段表示。下列关于时间或时刻的示意图正确的是( )
A.
B.
C.
D.
12.(2024秋•重庆期末)如图所示,从高出地面3m的位置竖直向上抛出一个小球,它上升5m后回落,最后到达地面,以抛出点为原点建立一维坐标系,方向以向上为正,不计空气阻力,g取10m/s2,下列说法正确的是( )
A.整个过程中,小球的路程为8m
B.小球初速度为10m/s
C.从抛出点到落地点位移为﹣8m
D.上升过程和下降过程中加速度大小相等,方向相反
13.(2025•榆次区校级开学)下列说法正确的是( )
A.图中“45min”指的是时刻
B.上午8时上课,“8时”指的是时间间隔
C.上午8时45分下课,“8时45分”指的是时间间隔
D.在表示时间的数轴上,时刻用点表示,时间间隔用线段表示
14.关于打点计时器,下列描述正确的是( )
A.打点计时器是用来打点的仪器
B.电磁打点计时器也可以使用干电池供电
C.我们实验中的打点计时器只有接入50Hz的交流电时,才能实现相邻的两点时间间隔为0.02s
D.6V以下的交流电可以保证电火花计时器正常工作
15.(2025•抚顺开学)在学校举行的地震综合应急演练中,小明将受伤人员从甲处转移到100m外的乙处,马上又解跑回甲处,将重要物资搬运到乙处。若各阶段的运动轨迹均为直线,则在整个过程中,小明的位移大小与路程分别为( )
A.0和400m B.0和300m
C.100m和400m D.100m和300m
16.(2025•镇江校级模拟)某市中考体育项目中的往返跑,是一项在相距50m的两个地方放置杆子,然后来回跑2趟(经过每根杆子各2次)的运动。对某同学完成一次往返跑的过程,下列说法正确的是( )
A.位移为0,路程为0
B.位移大小为200m,路程为200m
C.位移大小为200m,路程为0
D.位移为0,路程为200m
17.如图,一辆小汽车在水平路面上匀速行驶,轮胎半径R=20cm,轮胎转速保持n=600r/min,轮胎边缘上有个记录点A,某个时刻,点A刚好跟地面接触,从此刻开始计时,下列说法正确的是( )
A.汽车行驶速度大约为30km/h
B.点A相对于地面做匀速圆周运动
C.经过t=0.1s,点A的路程为0.4πm
D.经过t=0.05s,点A的位移大小为m
二.实验题(共1小题)
18.(2025•六安开学)(1)在“用打点计时器测速度”的实验中:要用到打点计时器,打点计时器是一种计时仪器,其电源频率为50Hz,常用的电磁打点计时器和电火花计时器使用的是 (直流电,交流电),它们是每隔 s打一个点。
(2)在“用打点计时器测速度”的实验中:除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外,在下面仪器和器材中,必须使用的有 。(填选项代号)
A.电压合适的50Hz交流电源
B.电压可调的直流电源
C.刻度尺
D.秒表
E.天平
(3)实验过程中,下列做法正确的是 。
A.先释放小车,再接通电源
B.先接通电源,再释放小车
C.将接好纸带的小车停在靠近滑轮处
D.将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处
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