内容正文:
第一章第2节 【时间 位移】(答案解析版)
教材◆课后习题答案
1、(1)答案:“8时42分”指时刻,“8分”指时间间隔。
(2)答案:“早”指时刻,“等了很久”指时间间隔。
(3)答案:“前3 s”“最后3 s”“第3 s内”指时间间隔,“第3 s末”指时刻。
2.答案:“千米”说的是路程。汽车的行驶路线一般不是直线。出租车按照行驶的路程收费。
3、(1)答案:路程是100 m,位移大小是100 m。
(2)答案:不同跑道的运动员跑完全程,路程相同,但位移不相同。对起跑点和终点相同的运动员,位移大小为0;其他运动员起跑点各不相同而终点相同,他们的位移大小、方向不同。
4.答案:位移,则位移大小为5 m,方向由P点指向Q点,沿x轴的负方向,如图所示。
5、
(1)答案:由图知,时,,汽车先沿正方向运动到达最远处停了10 s,然后返回到出发点。
最远位置距离出发点约为30 m;
(2)答案:汽车在第10~20 s内没有行驶;
(3)答案:汽车在0~10 s内驶离出发点,在20~40 s内驶向出发点。
6.答案:如下表所示
坐标原点
抛出点的坐标
最高点的坐标
落地点的坐标
从抛出点到最高点的位移
从最高点到落地点的位移
从抛出点到落地点的位移
地面
3 m
8 m
0
5 m
抛出点
0
5 m
5 m
实战演练答案以及解析
1.答案:C
解析:选项ABD都表示一个具体的时间点,即时刻。只有选项C中的"40分钟"表示大课间活动持续的时间长度,符合时间间隔的定义。因此,答案为C。
2.答案:A
解析:A.“16日10时”是时间轴上的一点,指的是时刻,选项A正确;B.“您这么早就来啦,抱歉!让您等了这么久”。这里的“早”指的是时刻,“久”指的是一段时间,表示了时间,选项B错误;C.“一分钟有六十秒”,这里的“一分钟”、“六十秒”都指的是一段时间,都表示时间,选项C错误;D.“中学一节课45分钟,每一分钟都很重要,最后1秒也不能浪费”。这里“最后1秒”指的是一小段时间间隔,表示时间,选项D错误。故选A。
3.答案:D
解析:位移大小等于首末位置的距离,为4R,方向向东;路程等于运动轨迹的长度,为2πR,没有方向。
故选D。
4.答案:D
解析:A.篮球比赛时,研究运动员的技术动作时,运动员的形状大小不能忽略不计,不能看成质点,故A错误;
B.在标准田径场举行的1000米比赛中,杨同学的成绩记录为4分10秒,1000m指的是实际轨迹的长度,是路程,故B错误;
C.参考系是为了描述运动引入的,不管运动还是静止的物体都可以做为参考系,故C错误;
D.早上为第一节课,经历40分钟,其中对应时间轴上的一个点,指的是时刻,故D正确。
故选D。
5.答案:C
解析:小球运动的路程是小球运动轨迹的长度为
小球运动的位移大小是小球初位置指向末位置的有向线段的长度为2m;
故选C。
6.答案:C
解析:A.虽然1秒很短,但是指的是时间长度,是时间间隔,故A错误;B.运动员跑完800m比赛,轨迹是曲线,故800m指的是路程大小,故B错误;C.“桥流水不流”中的“桥流”是桥相对于河水的运动,应理解成其选择的参考系是河水,故C正确;D.参考系的选取是任意的,并不是只有地面上的静止物体才可以作为参考系,故D错误。故选C。
7.答案:C
解析:“时间”指的是时间轴上的一段时间间隔,而“时刻”指时间轴上的一个点。
A.“第2s末”指的是一个时间点,因此指时刻,A错误;
B.“第2s内”指的是一段时间间隔,因此指时间,B错误;
C.“第3s末”和“第4s初”指的是时间轴上的同一个时间点,因此是同一个时刻,C正确;
D.“第5s内”指的是从第5s初到第5s末这1s时间间隔,D错误。
故选C。
8.答案:C
解析:AB.位移是矢量,跟初末位置有关,路程是标量,跟运动轨迹有关,所以不是位移的大小,AB错误;
C.位移是矢量,位移的方向是初位置指向末位置,C正确;
D.位移的大小不是一定等于路程,例如做曲线运动时,就不相等,D错误。
故选C。
9.答案:A
解析:A.位移只取决于初末位置,而路程还与实际运动的路线有关,故A正确;
B.位移和路程均既可以描述直线运动,也可以描述曲线运动,故B错误;
C.在单向直线运动中,位移的大小和路程相等,其它运动中,位移大小均小于路程,但位移是矢量,路程是标量,故C错误;
D.如果质点的轨迹为直线,但质点做往返直线运动,则质点的位移大小小于路程,故D错误。
故选A。
10.答案:D
解析:A.第一节课8点30分下课,休息10分钟,8点30分指时刻,10分钟指时间间隔,故A错误;
B.第2s末和第3s初是同一时刻,故B错误;
C.“您这么早就来啦,等了很久吧”,这里的“早”是指时刻, “等了很久”指的是时间,故C错误;
D.在第5s内指的是从4s末到5s末这1s的时间内,故D正确。
故选D。
11.答案:C
解析:位移是由初位置指向末位置的有向线段,路程是质点运动轨迹的长度,故质点由A点经过B点运动到C点,位移大小为
路程为
故选C。
12.答案:A
解析:“12点06分”是指时刻,“停车2分钟”是指时间间隔。
故选A。
13.答案:B
解析:如图所示,设皮球开始时停在A点,与墙壁碰撞反弹后最终停在B点,则皮球通过的路程为;位移为从A到B的有向线段,长度为2 m,方向向西,故位移为-2 m。
故选B。
14.答案:A
解析:A.发射的子弹经0.5s击中目标,0.5s指的是时间的长度,是时间间隔,故A正确;B.火车到站时间为17点30分,17点30分指的是时间点,是时刻,故B错误;C.中央电视台新闻联播首播时间为19点整,19点整指的是时间点,是时刻,故C错误;D.2014年12月20日8点30分物理学科学业水平考试开考,2014年12月20日8点30分指的是时间点,是时刻,故D错误。故选A。
15.答案:B
解析:上午9时30分到达陵区,可知上午9时30分是时间轴上的点,是时刻;全程约45公里,不知道运动的轨迹,所以45公里是路程。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
学科网(北京)股份有限公司
$
第一章第2节 【时间 位移】(原卷版)
学习目标
1.知道时刻和时间间隔的区别和联系。
2.知道位移和路程的联系及区别,初步了解标量和矢量的区别。
3.知道坐标系,会用一维坐标系描述直线运动物体的位置和位移。
教材知识◆梳理
知识点1 时刻和时间间隔
1.时间:有时指时刻,有时指时间间隔,要根据上下文认清它的含义。
2.时刻和时间间隔的联系:两个时刻之间的间隔即为时间间隔。
3.用数轴表示时刻和时间间隔:在表示时间的数轴上,时刻用点表示,时间间隔用线段表示。
知识点2 位置和位移
1.坐标系
(1)建立坐标系的目的:为了定量地描述物体的位置,需要在参考系上建立适当的坐标系。
(2)常见坐标系的种类:若想说明地面上某人所处的位置,可以采用平面直角坐标系来描述;如果物体做直线运动,可以用一维坐标系来描述。
(3)一维坐标系的建立方法:物体做直线运动时,通常选取这条直线为x轴,在x轴上任选一点作为原点,规定好坐标轴的正方向和单位长度,物体的位置就可以用它的位置坐标来描述。
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:由初位置指向末位置的有向线段。如图中l所示。
3.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、路程。
深化理解:(1)位移与路程永远不可能相同。因为位移是矢量,既有大小又有方向;而路程是标量,它只有大小没有方向。
(2)位移的大小与路程有可能相等。
知识点3 直线运动的位移
如图,做直线运动的物体,它的初位置为x1,末位置为x2,则物体的位移应该是由x1指向x2的有向线段,其大小等于末位置与初位置坐标之差。用Δx表示位移,则Δx=x2-x1。
若Δx为正,则位移的方向指向x轴的正方向;若Δx为负,则位移的方向指向x轴的负方向。
知识点4 位移—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。如果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,位置—时间图像就成为位移—时间图像,又称xt图像。
知识点5 位移和时间的测量
1.两种打点计时器
(1)电磁打点计时器:是一种使用交变电源的计时仪器,工作电压约为8 V,能够按照相同的时间间隔,在纸带上连续打点,其构造如图1所示。当电源的频率是50 Hz时,每隔0.02 s打一次点。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。
(2)电火花计时器:计时原理与电磁打点计时器相同,不过,在纸带上打点的不是振针和复写纸,而是电火花和墨粉,如图2所示。
2.练习使用打点计时器
(1)操作步骤
①固定好打点计时器。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,取下纸带。
(2)数据处理
①时间的测量
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,则纸带从起始点到第n个点的运动时间t=0.02n s。
②位移的测量
(
(1)两种打点计时器的比较
电磁打点计时器
电火花计时器
相同点
电源
交变电源
计时原理
一般电源频率为
f
=50 Hz,
打点时间间隔即周期为
T
=0.02 s
不同点
工作电压
约为8 V
220 V
纸带打点方式
振针和复写纸
电火花和墨粉
) (
洞悉
教材
)用刻度尺测量纸带上两个点之间的距离,即为相应时间间隔内物体的位移大小。
(
(2)练习使用打点计时器的注意事项
①
应注意把纸带正确穿好,使用电火花计时器时,墨粉纸盘位于纸带上方;使用电磁打点计时器时,应让纸带穿过限位孔,压在复写纸下面。
②
使用打点计时器打点时,应先接通电源,待打点计时器打点稳定后,再拉动纸带。
③
正式实验前,应检查打点的稳定性和清晰程度,必要时进行调节或
更换器材。
④
手拉动纸带时速度应快一些,以防点迹太密集。
⑤
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。
)
教材◆课后习题
1.以下各种说法中,哪些指时间间隔?哪些指时刻?
(1)列车员说:“火车8时42分到站,停车8分。”
(2)“您这么早就来啦,抱歉!让您等了这么久。”
(3)“前3 s”“最后3 s”“第3 s末”“第3 s内”。
2.某市出租汽车的收费标准有1.20元/km、1.60元/km、2.00元/km,其中的千米说的是路程还是位移?
3.田径运动场跑道周长是400 m。
(1)百米赛跑选用跑道的直道部分,运动员跑完全程的路程是多少?位移大小是多少?
(2)800 m跑比赛中,不同跑道的运动员跑完全程的路程相同吗?跑完全程的位移相同吗?请结合田径比赛的规则想一想。
4.如图,一个物体从P点运动到Q点,坐标为3 m,为,它的位移大小是多少?方向如何?请你画出它的位置坐标和位移矢量。
5.一辆汽车在教练场上沿平直道路行驶,以x表示它相对于出发点的位移。图近似描写了汽车在0时刻到40 s这段时间的图像。通过分析回答以下问题。
(1)汽车最远位置距离出发点约为多少米?
(2)汽车在哪段时间没有行驶?
(3)汽车在哪段时间驶离出发点,在哪段时间驶向出发点?
6.从高出地面3 m的位置竖直向上抛出一个小球,它上升5 m后回落,最后到达地面。分别以地面和抛出点为原点建立一维坐标系,方向均以向上为正,填写以下表格。
表 竖直向上抛出小球的坐标和位移
坐标原点
抛出点的坐标
最高点的坐标
落地点的坐标
从抛出点到最高点的位移
从最高点到落地点的位移
从抛出点到落地点的位移
地面
抛出点
实战演练
1.下列描述中,表示时间间隔的是( )
A.第一节课开始 B.第一节课结束
C.大课间活动分钟 D.午休开始
2.下列关于时刻与时间间隔的理解,正确的是( )
A.党的二十大于北京时间2022年10月16日10时在北京开幕,“16日10时”指时刻
B.“您这么早就来啦,抱歉!让您等了这么久”。这里的“早”和“久”都表示了时刻
C.“一分钟有六十秒”,这里的“一分钟”、“六十秒”都表示时刻
D.“中学一节课45分钟,每一分钟都很重要,最后1秒也不能浪费”。这里“最后1秒”表示时刻
3.如图,物体沿两个半径为R的半圆弧由A运动到C,则它的位移和路程分别是( )
A.4R,2πR B.4R向东,4πR向东
C.4πR向东,4R D.4R向东,2πR
4.下列说法正确的是( )
A.篮球比赛时,研究运动员的技术动作时可以将其看成质点
B.在标准田径场举行的1000米比赛中,小杨的成绩为4分10秒,1000米是指位移
C.参考系是为了描述运动引入的,所以只能以静止的物体为参考系
D.早上为第一节课,经历40分钟,其中指的是时刻
5.小球从距地面3m高处自由落下,触地后反弹到距地面1m高处被接住。在这一过程中,小球运动的路程和位移的大小分别是( )
A.2m、2m B.2m、4m C.4m、2m D.4m、4m
6.下列说法正确的是( )
A.因为1秒很短,所以1秒表示时刻
B.运动员跑完800m比赛,800m指的是位移
C.诗句“人在桥上走,桥流水不流”中的“桥流”选择的参考系是河水
D.只有静止的物体才能选作为参考系
7.关于时间和时刻,下列说法正确的是( )
A.“第2s末”指的是时间
B.“第2s内”指的是时刻
C.“第3s末”和“第4s初”指的是同一个时刻
D.“第5s内”指的是从开始到第5s末这段时间
8.关于位移和路程,下列说法中正确的是( )
A.位移和路程是两个相同的物理量
B.路程是标量,即表示位移的大小
C.位移是矢量,位移的方向是初位置指向末位置
D.无论物体做什么运动,位移的大小总是等于路程
9.下列关于位移和路程的说法正确的是( )
A.位移只取决于初末位置,而路程还与实际运动的路线有关
B.位移是描述直线运动的,路程是描述曲线运动的
C.位移和路程总是大小相等,但位移是矢量,路程是标量
D.如果质点的轨迹为直线,则质点的位移在数值上一定等于路程
10.关于时间间隔和时刻,以下说法正确的是( )
A.第一节课8点30分下课,休息10分钟,8点30分和10分钟均指时刻
B.第2s末和第3s初不是同一时刻
C.“您这么早就来啦,等了很久吧”,这里的“早”和“等了很久”均指的是时间间隔
D.在第5s内指的是从4s末到5s末这1s的时间内
11.如图所示,一个质点沿两个半径为R的四分之一圆弧由A点经过B点运动到C点,且这两个圆弧在B点相切。则在此过程中,质点发生的位移大小和路程分别为( )
A.2R, B.2R,4R C., D.,4R
12.西安北站到天水南站的G2021次高铁,12点06分到达宝鸡南站,停车2分钟,则( )
A.“12点06分”是指时刻,“停车2分钟”是指时间间隔
B.“12点06分”是指时间间隔,“停车2分钟”是指时刻
C.“12点06分”与“停车2分钟”均指时刻
D.“12点06分”与“停车2分钟”均指时间间隔
13.若规定向东方向为位移的正方向,今有一个皮球停在水平面上某处,轻轻踢它一脚,使它向东做直线运动,经5 m时与墙相碰后又向西做直线运动,经7 m后停下。上述过程中皮球通过的路程和位移分别是( )
A.12 m,2 m B.12 m,-2 m C.-2 m,2 m D.2 m,2 m
14.下列描述中的计时数据表示时间间隔的是( )
A.发射的子弹经0.5s击中目标
B.火车到站时间为17点30分
C.中央电视台新闻联播首播时间为19点整
D.8点30分物理学科学业水平考试开考
15.清西陵位于河北省保定市易县的永宁山下,是现存最完整,陵寝建筑类型最齐全的古代皇室陵墓群。某同学周末和家人去清西陵游玩,他们于上午9时30分到达陵区,游玩后返回出发地,全程约45公里。这里两个加粗的数据所描述的依次为( )
A.时刻、位移 B.时刻、路程 C.时间间隔、位移 D.时间间隔、路程
学科网(北京)股份有限公司
$