1.2 时间 位移(知识解读) -2026-2027学年高一上学期物理同步知识点解读与专题训练(人教版必修第一册)
2026-06-30
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2份
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38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 | 时间,位移 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.53 MB |
| 发布时间 | 2026-06-30 |
| 更新时间 | 2026-07-02 |
| 作者 | 理化课代表精品中心 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-30 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58551286.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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摘要:
本高中物理讲义聚焦“时间 位移”核心知识点,系统梳理时刻与时间间隔的区别及时间轴表示,位移与路程的定义及计算,坐标系的建立与应用,标量与矢量的特性,以及位移和时间的测量方法,构建从概念理解到定量描述再到实验操作的完整学习支架。
资料通过题型归纳(含6类题型及例题、变式题)和实验探究(打点计时器使用),强化物理观念中的运动描述,培养科学思维的模型建构与推理能力,提升科学探究的实验操作技能。课中辅助教师分层教学,课后助力学生通过随堂巩固查漏补缺,深化知识理解。
内容正文:
1.2 时间 位移(知识解读)
【人教版】
题型归纳
【题型1 时刻和时间间隔】 2
【题型2 位移的定义、路程与位移】 5
【题型3 路程和位移的计算】 7
【题型4 坐标系】 9
【题型5 标量与矢量】 11
【题型6 位移和时间的测量】 14
【随堂巩固】 16
考点1
时刻和时间间隔
1、时刻:指某一瞬间,用时间轴上的一个点来表示,它与状态量相对应。
2、时间间隔:指起始时刻到终止时刻之间的间隔,用时间轴上的一段线段来表示,它与过程量相对应。
3、用时间轴表示时刻和时间:为了形象的描述时刻与时间而引入了时间轴的概念,通过点和线段的方式,来表达时刻和时间间隔。相应的,时刻和时间间隔对应着时间轴上确定的点和线段。如图是时间间隔与时刻在图象上的表示,下表是它们的区别
4、时刻与时间间隔区别与联系
时刻
时间间隔
用时间轴表示
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”
物理意义
事物运动、发展、变化过程所经历的各个状态先后顺序的标志
事物运动、发展、变化所经历的过程长短的量度
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,如一段录像;时刻可以显示运动的一瞬间,如一张照片。
【题型1 时刻和时间间隔】
【例1】以下的计时数据指时间间隔的是( )
A.我们下午3点20分出发,不要迟到
B.我校的百米跑记录是12秒
C.1997年7月1日零时我国开始对香港恢复行使主权
D.世界杯足球决赛在今晚8时开始
【变式1-1】小明乘坐G30次列车从合肥到北京旅游,列车时刻表如下。在分析列车运行时间时,图中表示时间间隔的是( )
A.7∶18 B.8∶40 C.2分钟 D.10∶55
【变式1-2】(多选)在2025年9月3日纪念抗战胜利80周年阅兵式中,某战斗机编队以恒定速度沿直线飞越天安门广场上空。已知编队10:00:00在观礼台正东方向5km处的预定高度集结,10:02:00到达天安门正上方,10:04:00飞至正西方向5km处。下列说法正确的是( )
A.战斗机10:02:00到达天安门正上方,“10:02:00”指的是时间
B.研究编队飞行轨迹时,可以将战斗机编队视为质点
C.编队飞越天安门广场上空时以战斗机为参考系,天安门向东运动
D.研究战斗机从10:00:00到10:04:00时间内的位移大小时,可以将战斗机视为质点
【变式1-3】时间轴表示时间和时刻:
(1)请在时间轴上表示出第1s、第2s、第3s。
(2)请在时间轴上表示出前1s、前2s、前3s。
(3)请在时间轴上表示出第1s末和第2s初、5s时和第5s末。
考点2
位移与矢量和标量
1、位移:用来描述质点位置的变化,是质点的由初位置指向末位置的有向线段,是矢量。用有向线段表示,位移的大小等于有向线段的长度,位移的方向由初位置指向末位置。
2、路程:质点运动轨迹的长度,是标量。在确定的两位置间,物体的路程不是唯一的,它与质点的具体运动过程有关。
3、位移大小与路程的关系:位移的大小不大于相应的路程,只有物体做单向直线运动时,位移的大小才等于路程。
4、位移和路程的区别与联系
(1)位移是矢量,大小只跟运动起点、终点位置有关,跟物体运动所经历的实际路径无关。
(2)路程是标量,大小跟物体运动经过的路径有关。
如图所示,物体从A运动到B,不管沿着什么轨道,它的位移都是一样的;这个位移可以用一条有方向的(红色箭头)线段AB表示。但是路程大小不确定,与其运动轨迹(如粉色和绿色轨迹)有关!
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,如下图所示。
(1)物体的初、末位置:可用位置坐标x1、x2表示。
(2)物体的位移大小等于末位置与初位置的坐标之差,即:Δx=x2-x1。
(3)在直线运动中,位移的方向一般用正负号来表示,若Δx为正,表示位移的方向沿x轴正方向;若Δx为负,表示位移的方向沿x轴负方向;这样就可以用一个带正负号的数值,把直线运动中位移矢量的大小和方向表示出来了。(正负号只是表示位移的方向,与位移的大小无关)
6、矢量和标量:既有大小又有方向的物理量叫矢量,如力、位移、速度、加速度、动量、电场强度、磁感应强度等;只有大小没有方向的物理量叫标量,如质量、时间、路程、功、能、电势等。
7、矢量和标量的根本区别
在于它们遵从不同的运算法则:标量用代数法;矢量用平行四边形定则或三角形定则;矢量的合成与分解都遵从平行四边形定则(可简化成三角形定则);平行四边形定则实质上是一种等效替换的方法;一个矢量(合矢量)的作用效果和另外几个矢量(分矢量)共同作用的效果相同,就可以用这一个矢量代替那几个矢量,也可以用那几个矢量代替这一个矢量,而不改变原来的作用效果。
【题型2 位移的定义、路程与位移】
【例2】某同学健身时,哑铃被举高后再回到原位置,如图所示。如此重复10次,哑铃的位移大小为( )
A.0 B. C. D.
【变式2-1】如图所示为某导航软件的截图,表示了某次导航的相关信息,其中有“7.7公里”“14分钟”和“09:25”三个数据。下列说法正确的是( )
A.“14分钟”表示的是某个时刻 B.“09:25”表示的是一段时间
C.“7.7公里”表示此次行程的路程 D.“7.7公里”表示此次行程的位移
【变式2-2】钓鱼岛自古就是我国的领土,它到温州的直线距离为 若某天我国海监船为维护我国对钓鱼岛的主权,早上点分从温州出发去钓鱼岛巡航,航行了,历时时分到达钓鱼岛。下列说法中不正确的是( )
A.点分是指时刻 B. 时分是指时间间隔
C.该海监船位移大小为 ,路程为 D.尽管海监船比较大,但还可以将它看成质点
【变式2-3】(多选)如图所示,在2024年巴黎奥运会男子100米自由泳决赛中,我国运动员潘展乐在50米长的泳池中游一个来回后以总成绩为46.40秒打破世界纪录,为中国游泳首夺该项目奥运会金牌。下列说法正确的是( )
A.“100米”指的是位移大小
B.“46.40秒”表示时间间隔
C.潘展乐在游泳过程中,观众席上坐着的人相对于潘展乐是运动的
D.研究潘展乐的划水及触壁转身动作时能将他看作质点
【题型3 】
【例3】如图所示,一个质点从A运动到C,再从C运动到B。下列说法正确的是( )
A.整个过程中,质点的路程为4 m
B.A到C的位移为9 m
C.C到B的位移大于A到C的位移
D.A到C的位移可以用从A指向C的有向线段表示
【变式3-1】如图为中国的太极图,其中大圆的半径为,圆心在点(图中未画出),和是直径;中央“S”形部分由两个半径均为的半圆组成。某人晨练时自点出发,既可以经、、回到,也可以经、、回到。下列说法中正确的是( )
A.经、、回到,此人经历的路程是
B.经、、回到,此人的位移是
C.经、、回到,此人的位移是
D.经、、回到,此人经历的路程是
【变式3-2】(多选)如图所示,O点为x轴的原点,OA=AB=OC=CD=1m。一质点沿x轴做往复运动,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→B→C的位移为2m,路程为4m
B.质点从B→D的位移为-4m,路程为4m
C.当质点到达D点时,其位置可用D点的坐标-2m表示
D.当质点到达D点时,相对于A点的位移为3m
【变式3-3】某同学从家骑自行车到学校,先向东骑,然后再向北骑,最后再向东骑才能到达学校,所用时间为,如图所示。求:
(1)该同学从家到学校的路程大小
(2)该同学从家到学校的位移大小
【题型4 】
【例4】一个小球从距地面高处落下,被地面弹回,在距地面高处被接住。坐标原点定在抛出点正下方处,向下方向为坐标轴的正方向。则小球的抛出点、落地点、接住点的位置坐标分别是( )
A. B.
C. D.
【变式4-1】从高出地面的位置竖直向上抛出一个小球,它上升后回落,最后到达地面,以抛出点建立一维坐标系,方向以向上为正,下列说法正确的是( )
A.最高点的坐标是
B.从抛出点到落地点的位移是
C.从最高点到落地点的位移是
D.从抛出点到落地点的位移的大小和路程是一样的
【变式4-2】(多选)在高中物理学习中一般会用到如图所示的三种坐标系来描述物体的运动。下列说法正确的是( )
A.无论哪种坐标系,都是为了定量描述物体的运动及运动快慢
B.若研究做直线运动物体的位置,可以用一维直线坐标系来描述
C.若研究沿直线竖直下落物体的位置,必须用三维立体坐标系来描述
D.若研究花样滑冰运动员在冰面上的位置,可以用平面直角坐标系来描述
【变式4-3】质点由南向北运动,从A点出发到达C点再返回B点后静止。如图,若AC=100m,BC=30m,以B点为原点,向北为正方向建立直线坐标系,则出发点的位置为___________m,B点的位置为___________ m,A到B点的位置变化为___________ m,方向___________。C点到B点位置变化为___________ m,方向___________。
【题型5 】
【例5】下列关于矢量和标量的说法正确的是( )
A.描述矢量既要说明大小,又要指明方向
B.同一个物理量可以是矢量,也可以是标量
C.矢量和标量的运算遵循法则相同
D.方向是区分矢量和标量的标准,有正、有负的物理量一定是矢量
【变式5-1】本学期同学们知道了标量和矢量的区别,下列情景中涉及的物理量为矢量的是( )
A.体温计上显示的示数为36℃
B.变速直线运动物体的速度变化量
C.某同学走了100m到达了教室
D.某同学从家到学校所用的时间约为20min
【变式5-2】(多选)下列各组物理量中,全部是矢量的有( )
A.时间、速率、摩擦力 B.重力、位移、速度变化量
C.位移、速度、加速度 D.质量、路程、加速度
【变式5-3】(多选)关于矢量和标量,下列说法正确的是( )
A.甲、乙两运动物体的位移大小均为50m,这两个物体的位移必定相同
B.描述矢量既要说明大小,又要指明方向
C.做直线运动的甲、乙两物体位移分别为,,则甲的位移大于乙的位移
D.温度计读数的正、负号表示温度高低,不表示方向,温度是标量
考点3
位移和时间的测量
1、x-t图像:在直角坐标系中选时刻t为横轴,选位移x为纵轴,其上的图线就是位移—时间图像,又称x-t图像。
2、xt图像的物理意义:xt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坐标原点的位移。
3、xt图像的应用
(1)运动开始位置用图线起点纵坐标表示;运动开始时刻用图线起点横坐标表示。
(2)两图线交点的含义:表示两物体在同一位置(相遇)。
4、电磁打点计时器(使用交变电源的计时仪器)
(1)结构示意图
(2)打点原理:电磁作用下振针上下周期性振动打点。
(3)工作电压:4~6 V交变电源;打点周期:0.02 s。
(4)阻力来源:纸带与限位孔、复写纸的摩擦,纸带与振针的摩擦。
5、电火花计时器(使用交变电源的计时仪器)
(1)结构示意图
(2)打点原理:脉冲电流经放电针、墨粉纸盘到纸盘轴放电打点。
(3)工作电压:220 V交变电源;打点周期:0.02 s。
(4)阻力来源:纸带与限位孔、墨粉纸盘的摩擦,比电磁打点计时器小。
6、测量位移和时间的方法
(1)测位移:照相法或频闪照相法、打点计时器法。
(2)测时间:可用钟表、打点计时器。
(3)练习使用打点计时器
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。
【题型6 位移和时间的测量】
【例6】在“练习使用打点计时器”的实验中,实验装置如图所示。
(1)打点计时器是一种用于_____(选填“测量位移”或“记录时间”)的仪器。某实验小组要选用电火花计时器来进行实验,应选图中的_____(选填“甲”或“乙”);
(2)(多选)关于打点计时器的使用,下列说法正确的是_____。
A.图甲中打点计时器的工作电压是交流220V
B.图乙中打点计时器的工作电压是交流220V
C.使用打点计时器时应先接通电源,后释放小车
D.使用打点计时器时应先释放小车,后接通电源
【变式6-1】下列说法中符合实际的是( )
A.“万米”赛跑,指的是位移为一万米 B.打点计时器是一种测量长度的仪器
C.出租汽车按位移的大小收费 D.火车站售票厅悬挂的是列车时刻表
【变式6-2】(多选)使用打点计时器时应注意( )
A.无论使用电磁打点计时器还是电火花计时器,都应该把纸带穿过限位孔,再把套在轴上的复写纸压在纸带上面
B.使用打点计时器时应先接通电源,再拉动纸带
C.使用打点计时器时,拉动纸带的方向应与限位孔平行
D.打点计时器只能连续工作很短的时间,打点完成后要立即关闭电源
【变式6-3】(1)在做用打点计时器测速度的实验时,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50 Hz,常用的“电磁打点计时器”使用的电压是________V的________(选填“直流电”或“交流电”),它每隔________s打一个点。
(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________。
A.先接通电源,再让纸带运动 B.先让纸带运动,再接通电源
C.让纸带运动的同时接通电源 D.先让纸带运动或先接通电源都可以
(3)用打点计时器测定物体的速度,当电源频率低于50 Hz 时,如果仍按50 Hz的时间间隔打一个点计算,则测出的速度数值将比物体的真实数值________。
随堂巩固
【随堂巩固】
1.2025年河南科创产业加速崛起,中铁装备“启明号”竖井掘进机成功下线、中原科技城算力平台高效运行。结合科技产业场景,下列说法正确的是( )
A.分析“启明号”掘进机从郑州运往外县区的运输轨迹时,可将掘进机视为质点
B.中原科技城某算力项目12月5日10点25分启动核心测试,“10点25分”指的是时间间隔
C.研究掘进机主轴承的精密传动机制时,可将主轴承视为质点
D.科研人员调试智能机器人的程序耗时3小时,“3小时”指的是时刻
2.为更好地交流教学业务,新乡一中邢老师驱车到鹤壁高中接上何老师一起前往安阳一中与安老师进行教学交流,其导航地图如图所示,下列说法正确的是( )
A.图中预计“11∶35”到达,指的是时间间隔
B.邢老师、何老师此行目的地相同,所以位移相同
C.邢老师到达目的地有不同路径,每条路径的位移都相同
D.即使计算驾车时间,汽车也不能看做质点
3.“福建舰”航母搭载我国自主研发的“电磁弹射”装置。如图所示,在匀速前进的“福建舰”上,“歼-35”战斗机从静止弹射起步后在甲板上滑行15s后起飞。以下相关说法正确的是( )
A.“歼-35”战斗机从静止弹射起步,这里的“静止”是以福建舰为参考系的
B.“歼-35”弹射起步后滑行15s后起飞,这里的“15s”是指时刻
C.研究航母在大海中的航行路线时不可以将其看成质点
D.“歼-35”从起飞到返航降落航母的过程中其位移为零
4.如图所示,某质点沿半径为的半圆弧由点运动到点,则它通过的位移和路程分别是( )
A.0;0 B.,向东;
C.,向西; D.,向东;
5.一质点在xOy平面内做曲线运动,在x方向的位移-时间关系为x=2t,在y方向的位移-时间关系为,则质点在0~4s内的位移大小为( )
A. B.8m C. D.16m
6.北京时间2025年10月31日23:44,搭载神舟二十一号载人飞船的长征二号F遥二十一运载火箭在酒泉卫星发射中心载人航天发射场发射升空,神舟二十一号载人飞船入轨后,采用自主快速交会对接模式,约3.5小时对接天和核心舱前向端口,创造了神舟飞船与空间站交会对接的最快纪录,之后形成三船三舱组合体,以7.8km/s的速度绕地球运动,轨道可近似为圆。下列说法正确的是( )
A.“23:44”“3.5小时”指的都是时间间隔
B.在交会对接过程中,以“天和核心舱”为参考系,“神舟二十一号”是运动的
C.交会对接时,“天和核心舱”和“神舟二十一号”都可视为质点
D.绕地球运动时,在10s内,“三船三舱组合体”的位移大小为78km
7.如图所示,一边长为10cm的实心立方体木块,一只昆虫从A点爬到G点。下列说法正确的是( )
A.该昆虫的路程有若干种可能性,其中最短路程为
B.该昆虫的路程有若干种可能性,其中最短路程为
C.该昆虫的位移大小为,方向沿对角线AG由A指向G
D.该昆虫的位移大小为,方向由A经D指向G
8.(多选)以下数字指时间(即时间间隔)的是( )
A.刘翔百米跨栏纪录为12.88s
B.期中物理考试时间为75分钟
C.某中学的作息表上写着,预备2:00
D.午休从12:10开始
9.(多选)在2025年9月3日纪念抗战胜利80周年阅兵式中,某战斗机编队以恒定速度沿直线飞越天安门广场上空。已知编队10:00:00在观礼台正东方向5km处的预定高度集结,10:02:00到达天安门正上方,10:04:00飞至正西方向处。下列说法正确的是( )
A.战斗机10:02:00到达天安门正上方,“10:02:00”指的是时间
B.研究编队飞行轨迹时,可以将战斗机编队视为质点
C.编队飞越天安门广场上空时以战斗机为参考系,天安门向东运动
D.战斗机从10:00:00到10:04:00时间内的位移大小为
10.(多选)高铁开通后,从铁路售票网12306查询到G232次列车的信息如图所示,用电子地图测距工具测得青岛站到上海虹桥站的直线距离约为530.3km,下列说法正确的是( )
A.研究列车在地图上的位置,可视列车为质点
B.图中16:10表示时间间隔
C.图中6时48分表示时间间隔
D.530.3km表示青岛站到上海虹桥站的路程
11.(多选)对于体育比赛的论述,下列说法正确的是( )
A.运动员跑完800m比赛,指的是路程大小为800m
B.运动员铅球成绩为,指的是铅球路程大小为
C.某场篮球比赛打了两个加时赛,共需加时10min,10min指的是时刻
D.某人用15s跑完100m,15s指的是时间
12.(多选)如图所示的坐标系中,已知时刻质点位于处,时质点为处,时质点为处,时质点为处。则下列说法正确的是( )
A.物体在第内的位移大于第内的位移
B.物体在前的路程大于前内位移大小
C.物体在第的位移最大
D.物体在前时间内的位移为
13.2025年11月22日,全球首个将电动垂直起降飞行器与水上机场深度融合的“海空一体低空经济解决方案”正式发布。如图所示,航空器垂直升起的过程中,水上机场相对于航空器是___________(选填“运动”或“静止”)的。已知该航空器最大巡航速度可达,若某段飞行过程中,航空器保持最大巡航速度沿水平方向直线飞行,则这段过程中航空器飞行的路程为___________m。
14.描述下列三种运动,需要建立怎样的坐标系呢?
(1)甲虫在沿东西向的直铁丝上向东爬行;
(2)海面上航行的轮船和陆地上行驶的汽车;
(3)在空中飞行的飞机。
15.小王清晨跑步,他先沿平直道路向东匀速跑了,速度大小,然后向北匀速跑了,速度大小。求:
(1)小王向东运动的距离x1以及向北运动的距离;
(2)小王在这内运动的位移大小。
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1.2 时间 位移(知识解读)
【人教版】
题型归纳
【题型1 时刻和时间间隔】 2
【题型2 位移的定义、路程与位移】 5
【题型3 路程和位移的计算】 7
【题型4 坐标系】 9
【题型5 标量与矢量】 11
【题型6 位移和时间的测量】 14
【随堂巩固】 16
考点1
时刻和时间间隔
1、时刻:指某一瞬间,用时间轴上的一个点来表示,它与状态量相对应。
2、时间间隔:指起始时刻到终止时刻之间的间隔,用时间轴上的一段线段来表示,它与过程量相对应。
3、用时间轴表示时刻和时间:为了形象的描述时刻与时间而引入了时间轴的概念,通过点和线段的方式,来表达时刻和时间间隔。相应的,时刻和时间间隔对应着时间轴上确定的点和线段。如图是时间间隔与时刻在图象上的表示,下表是它们的区别
4、时刻与时间间隔区别与联系
时刻
时间间隔
用时间轴表示
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”
物理意义
事物运动、发展、变化过程所经历的各个状态先后顺序的标志
事物运动、发展、变化所经历的过程长短的量度
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,如一段录像;时刻可以显示运动的一瞬间,如一张照片。
【题型1 时刻和时间间隔】
【例1】以下的计时数据指时间间隔的是( )
A.我们下午3点20分出发,不要迟到
B.我校的百米跑记录是12秒
C.1997年7月1日零时我国开始对香港恢复行使主权
D.世界杯足球决赛在今晚8时开始
【答案】B
【详解】时刻指某一瞬时,在时间轴上对应一个点;时间间隔是两个时刻的差值,对应时间轴上的一段线段,是过程的持续时长。
A.下午3点20分是出发的瞬时,属于时刻,故A错误;
B.12秒是运动员跑完百米全程的持续时长,属于时间间隔,故B正确;
C.1997年7月1日零时是我国对香港恢复行使主权开始的瞬时,属于时刻,故C错误;
D.今晚8时是世界杯决赛开始的瞬时,属于时刻,故D错误。
故选B。
【变式1-1】小明乘坐G30次列车从合肥到北京旅游,列车时刻表如下。在分析列车运行时间时,图中表示时间间隔的是( )
A.7∶18 B.8∶40 C.2分钟 D.10∶55
【答案】C
【详解】图中的 “7∶18”、“8∶40”和“10∶55”都表示时刻;而“2分钟”表示时间。
故选C。
【变式1-2】(多选)在2025年9月3日纪念抗战胜利80周年阅兵式中,某战斗机编队以恒定速度沿直线飞越天安门广场上空。已知编队10:00:00在观礼台正东方向5km处的预定高度集结,10:02:00到达天安门正上方,10:04:00飞至正西方向5km处。下列说法正确的是( )
A.战斗机10:02:00到达天安门正上方,“10:02:00”指的是时间
B.研究编队飞行轨迹时,可以将战斗机编队视为质点
C.编队飞越天安门广场上空时以战斗机为参考系,天安门向东运动
D.研究战斗机从10:00:00到10:04:00时间内的位移大小时,可以将战斗机视为质点
【答案】BCD
【详解】A.战斗机10:02:00到达天安门正上方,“10:02:00”指的是时刻,故A错误;
B.研究编队飞行轨迹时,战斗机编队的大小和形状对问题的研究影响可以忽略,可以将战斗机编队视为质点,故B正确;
C.编队飞越天安门广场上空时以战斗机为参考系,天安门向东运动,故C正确;
D.研究战斗机从10:00:00到10:04:00时间内的位移大小时,战斗机的大小和形状对问题的研究影响可以忽略,可以将战斗机视为质点,故D正确。
故选BCD。
【变式1-3】时间轴表示时间和时刻:
(1)请在时间轴上表示出第1s、第2s、第3s。
(2)请在时间轴上表示出前1s、前2s、前3s。
(3)请在时间轴上表示出第1s末和第2s初、5s时和第5s末。
【详解】(1)
(2)
(3)
考点2
位移与矢量和标量
1、位移:用来描述质点位置的变化,是质点的由初位置指向末位置的有向线段,是矢量。用有向线段表示,位移的大小等于有向线段的长度,位移的方向由初位置指向末位置。
2、路程:质点运动轨迹的长度,是标量。在确定的两位置间,物体的路程不是唯一的,它与质点的具体运动过程有关。
3、位移大小与路程的关系:位移的大小不大于相应的路程,只有物体做单向直线运动时,位移的大小才等于路程。
4、位移和路程的区别与联系
(1)位移是矢量,大小只跟运动起点、终点位置有关,跟物体运动所经历的实际路径无关。
(2)路程是标量,大小跟物体运动经过的路径有关。
如图所示,物体从A运动到B,不管沿着什么轨道,它的位移都是一样的;这个位移可以用一条有方向的(红色箭头)线段AB表示。但是路程大小不确定,与其运动轨迹(如粉色和绿色轨迹)有关!
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,如下图所示。
(1)物体的初、末位置:可用位置坐标x1、x2表示。
(2)物体的位移大小等于末位置与初位置的坐标之差,即:Δx=x2-x1。
(3)在直线运动中,位移的方向一般用正负号来表示,若Δx为正,表示位移的方向沿x轴正方向;若Δx为负,表示位移的方向沿x轴负方向;这样就可以用一个带正负号的数值,把直线运动中位移矢量的大小和方向表示出来了。(正负号只是表示位移的方向,与位移的大小无关)
6、矢量和标量:既有大小又有方向的物理量叫矢量,如力、位移、速度、加速度、动量、电场强度、磁感应强度等;只有大小没有方向的物理量叫标量,如质量、时间、路程、功、能、电势等。
7、矢量和标量的根本区别
在于它们遵从不同的运算法则:标量用代数法;矢量用平行四边形定则或三角形定则;矢量的合成与分解都遵从平行四边形定则(可简化成三角形定则);平行四边形定则实质上是一种等效替换的方法;一个矢量(合矢量)的作用效果和另外几个矢量(分矢量)共同作用的效果相同,就可以用这一个矢量代替那几个矢量,也可以用那几个矢量代替这一个矢量,而不改变原来的作用效果。
【题型2 位移的定义、路程与位移】
【例2】某同学健身时,哑铃被举高后再回到原位置,如图所示。如此重复10次,哑铃的位移大小为( )
A.0 B. C. D.
【答案】A
【详解】位移是描述物体位置变化的物理量,位移的大小等于初位置到末位置的有向线段长度,和运动过程的路径无关。
本题中,哑铃每次运动都从原位置出发,举高后回到原位置,重复10次后,哑铃的末位置与初始位置重合,初末位置的距离为0,因此位移大小为0。
故选A。
【变式2-1】如图所示为某导航软件的截图,表示了某次导航的相关信息,其中有“7.7公里”“14分钟”和“09:25”三个数据。下列说法正确的是( )
A.“14分钟”表示的是某个时刻 B.“09:25”表示的是一段时间
C.“7.7公里”表示此次行程的路程 D.“7.7公里”表示此次行程的位移
【答案】C
【详解】A.“14分钟”表示导航所需的时间间隔,不是某个时刻,故A错误;
B.“09:25”表示到达的具体时刻,不是一段时间,故B错误;
CD.导航中的“7.7公里”表示沿实际路线经过的路径长度,即路程,不是从起点到终点的直线有向线段,故C正确,D错误。
故选C。
【变式2-2】钓鱼岛自古就是我国的领土,它到温州的直线距离为 若某天我国海监船为维护我国对钓鱼岛的主权,早上点分从温州出发去钓鱼岛巡航,航行了,历时时分到达钓鱼岛。下列说法中不正确的是( )
A.点分是指时刻
B. 时分是指时间间隔
C.该海监船位移大小为 ,路程为
D.尽管海监船比较大,但还可以将它看成质点
【答案】C
【详解】A.早上点分从温州出发,其中点分指的是一个时间点,因此为时刻,故A正确;
B.历时时分,用了一段时间,为时间间隔,故B正确;
C.位移是从初位置到末位置的有向线段,位移大小为 ;路程为轨迹的实际长度,为,故C错误;
D.该海监船在海上航行时,确定位置时其大小可以忽略不计,故可以将该海监船看成质点,故D正确。
选不正确的,故选C。
【变式2-3】(多选)如图所示,在2024年巴黎奥运会男子100米自由泳决赛中,我国运动员潘展乐在50米长的泳池中游一个来回后以总成绩为46.40秒打破世界纪录,为中国游泳首夺该项目奥运会金牌。下列说法正确的是( )
A.“100米”指的是位移大小
B.“46.40秒”表示时间间隔
C.潘展乐在游泳过程中,观众席上坐着的人相对于潘展乐是运动的
D.研究潘展乐的划水及触壁转身动作时能将他看作质点
【答案】BC
【详解】A.“100米”指的是路程,选项A错误;
B.“46.40秒”表示时间间隔,选项B正确;
C.潘展乐在游泳过程中,观众席上坐着的人相对于潘展乐是运动的,选项C正确;
D.研究潘展乐的划水及触壁转身动作时,不能将他看作质点,否则就没动作可言了,选项D错误。
故选BC。
【题型3 】
【例3】如图所示,一个质点从A运动到C,再从C运动到B。下列说法正确的是( )
A.整个过程中,质点的路程为4 m
B.A到C的位移为9 m
C.C到B的位移大于A到C的位移
D.A到C的位移可以用从A指向C的有向线段表示
【答案】D
【详解】A.整个过程中,质点通过的路程为s=9m+5m=14m,故A错误;
B.A到C的位移为-9 m,故B错误;
C.由图知C到B的位移小于A到C的位移,虽然前者正数,后者是负数,但正负号表示方向,因此比较大小要看长度,故C错误;
D.根据位移的定义,A到C的位移可以用从A指向C的有向线段表示,故D正确。
故选D。
【变式3-1】如图为中国的太极图,其中大圆的半径为,圆心在点(图中未画出),和是直径;中央“S”形部分由两个半径均为的半圆组成。某人晨练时自点出发,既可以经、、回到,也可以经、、回到。下列说法中正确的是( )
A.经、、回到,此人经历的路程是
B.经、、回到,此人的位移是
C.经、、回到,此人的位移是
D.经、、回到,此人经历的路程是
【答案】A
【详解】A.经B、C、O回到,此人经历的路程是,故A正确;
B.经B、C、O回到,初末位置相同,此人的位移是0,故B错误;
C.经B、C、D回到,初末位置相同,此人的位移是0,故C错误;
D.经B、C、D回到,此人经历的路程是,故D错误。
故选A。
【变式3-2】(多选)如图所示,O点为x轴的原点,OA=AB=OC=CD=1m。一质点沿x轴做往复运动,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→B→C的位移为2m,路程为4m
B.质点从B→D的位移为-4m,路程为4m
C.当质点到达D点时,其位置可用D点的坐标-2m表示
D.当质点到达D点时,相对于A点的位移为3m
【答案】BC
【详解】A.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,故A错误;
B.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,故B正确;
C.当质点到达D点时,位置在原点的左侧,坐标为-2 m,故C正确;
D.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,故D错误。
故选BC。
【变式3-3】某同学从家骑自行车到学校,先向东骑,然后再向北骑,最后再向东骑才能到达学校,所用时间为,如图所示。求:
(1)该同学从家到学校的路程大小
(2)该同学从家到学校的位移大小
【详解】(1)该同学走的路程是实际走过的轨迹长度,故路程为
(2)位移是指从初位置指向末位置的有向线段,则该同学走的位移大小为
【题型4 】
【例4】一个小球从距地面高处落下,被地面弹回,在距地面高处被接住。坐标原点定在抛出点正下方处,向下方向为坐标轴的正方向。则小球的抛出点、落地点、接住点的位置坐标分别是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】抛出点位于原点上方2m,设定向下为正方向,所以抛出点的坐标为-2m;落地点位于原点下方2m,所以坐标为+2m;接住点位于原点下方1m,所以接住点的坐标为+1m。
故选B。
【变式4-1】从高出地面的位置竖直向上抛出一个小球,它上升后回落,最后到达地面,以抛出点建立一维坐标系,方向以向上为正,下列说法正确的是( )
A.最高点的坐标是
B.从抛出点到落地点的位移是
C.从最高点到落地点的位移是
D.从抛出点到落地点的位移的大小和路程是一样的
【答案】C
【详解】A.最高点的坐标应为抛出点向上5m,即+5m,而非8m,故A错误;
B.落地点的坐标是-3m(因在抛出点下方3m),位移为=-3m - 0 = -3m,故B错误;
C.最高点坐标+5m,落地点坐标-3m,位移为=-3m -5m = -8m,故C正确;
D.位移大小为x=3m,路程为s=5m + 8m = 13m,两者不等,故D错误。
故选C。
【变式4-2】(多选)在高中物理学习中一般会用到如图所示的三种坐标系来描述物体的运动。下列说法正确的是( )
A.无论哪种坐标系,都是为了定量描述物体的运动及运动快慢
B.若研究做直线运动物体的位置,可以用一维直线坐标系来描述
C.若研究沿直线竖直下落物体的位置,必须用三维立体坐标系来描述
D.若研究花样滑冰运动员在冰面上的位置,可以用平面直角坐标系来描述
【答案】BD
【详解】A.坐标系是为定量描述物体位置及位置变化的,故A错误;
BCD.研究直线运动和竖直下落物体的运动可以用一维直线坐标系,冰面上运动员的运动可以用平面直角坐标系,故BD正确,C错误。
故选BD。
【变式4-3】质点由南向北运动,从A点出发到达C点再返回B点后静止。如图,若AC=100m,BC=30m,以B点为原点,向北为正方向建立直线坐标系,则出发点的位置为___________m,B点的位置为___________ m,A到B点的位置变化为___________ m,方向___________。C点到B点位置变化为___________ m,方向___________。
【答案】 x=-70 x=0 70 向北 -30 向南
【详解】[1][2][3][4]出发点的位置为x=-70m,B点的位置为x=0 m,A到B点的位置变化为70m,方向向北。
[5][6]C点到B点位置变化为-30 m,方向向南。
【题型5 】
【例5】下列关于矢量和标量的说法正确的是( )
A.描述矢量既要说明大小,又要指明方向
B.同一个物理量可以是矢量,也可以是标量
C.矢量和标量的运算遵循法则相同
D.方向是区分矢量和标量的标准,有正、有负的物理量一定是矢量
【答案】A
【详解】A.矢量既有大小又有方向,描述矢量既要说明大小,又要指明方向,故A正确;
B.物理量属于矢量还是标量是其固有属性,同一个物理量只能属于其中一类,不存在既是矢量又是标量的物理量,故B错误;
C.标量的运算遵循算术运算法则,矢量的运算遵循平行四边形定则,二者遵循不同的运算规则,故C错误;
D.有正有负的物理量不一定是矢量,例如温度有正有负,但其正负仅表示相对0℃的高低,不代表方向,温度属于标量,故D错误。
故选A。
【变式5-1】本学期同学们知道了标量和矢量的区别,下列情景中涉及的物理量为矢量的是( )
A.体温计上显示的示数为36℃
B.变速直线运动物体的速度变化量
C.某同学走了100m到达了教室
D.某同学从家到学校所用的时间约为20min
【答案】B
【详解】A.体温计上显示的示数为36℃,该物理量为温度,温度是标量(只有大小,没有方向),故A错误;
B.变速直线运动物体的速度变化量,该物理量为速度变化量(Δv),速度是矢量(有大小和方向),其变化量也是矢量,故B正确;
C.某同学走了100m到达了教室,该物理量为路程(距离),路程是标量(只有大小,没有方向),故C错误;
D.某同学从家到学校所用的时间约为20min,该物理量为时间,时间是标量(只有大小,没有方向),故D错误。
故选B。
【变式5-2】(多选)下列各组物理量中,全部是矢量的有( )
A.时间、速率、摩擦力 B.重力、位移、速度变化量
C.位移、速度、加速度 D.质量、路程、加速度
【答案】BC
【详解】A.时间、速率是标量,摩擦力是矢量,A错误;
B.重力、位移、速度变化量全都是矢量,B正确;
C.位移、速度、加速度全都是矢量,C正确;
D.质量、路程是标量,加速度是矢量,D错误。
故选BC。
【变式5-3】(多选)关于矢量和标量,下列说法正确的是( )
A.甲、乙两运动物体的位移大小均为50m,这两个物体的位移必定相同
B.描述矢量既要说明大小,又要指明方向
C.做直线运动的甲、乙两物体位移分别为,,则甲的位移大于乙的位移
D.温度计读数的正、负号表示温度高低,不表示方向,温度是标量
【答案】BD
【详解】A.因为位移是矢量,所以甲、乙两运动物体的位移大小均为50m,但方向未知,则这两个物体的位移不一定相同,故A错误;
B.描述矢量既要说明大小,又要指明方向,故B正确;
C.位移是矢量,正、负号代表方向,甲的位移大小为3m,乙的位移大小为5m,甲的位移大小小于乙的位移大小,故C错误;
D.温度计读数的正、负号表示温度高低,不表示方向,温度是标量,故D正确。
故选BD。
考点3
位移和时间的测量
1、x-t图像:在直角坐标系中选时刻t为横轴,选位移x为纵轴,其上的图线就是位移—时间图像,又称x-t图像。
2、xt图像的物理意义:xt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坐标原点的位移。
3、xt图像的应用
(1)运动开始位置用图线起点纵坐标表示;运动开始时刻用图线起点横坐标表示。
(2)两图线交点的含义:表示两物体在同一位置(相遇)。
4、电磁打点计时器(使用交变电源的计时仪器)
(1)结构示意图
(2)打点原理:电磁作用下振针上下周期性振动打点。
(3)工作电压:4~6 V交变电源;打点周期:0.02 s。
(4)阻力来源:纸带与限位孔、复写纸的摩擦,纸带与振针的摩擦。
5、电火花计时器(使用交变电源的计时仪器)
(1)结构示意图
(2)打点原理:脉冲电流经放电针、墨粉纸盘到纸盘轴放电打点。
(3)工作电压:220 V交变电源;打点周期:0.02 s。
(4)阻力来源:纸带与限位孔、墨粉纸盘的摩擦,比电磁打点计时器小。
6、测量位移和时间的方法
(1)测位移:照相法或频闪照相法、打点计时器法。
(2)测时间:可用钟表、打点计时器。
(3)练习使用打点计时器
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。
【题型6 位移和时间的测量】
【例6】在“练习使用打点计时器”的实验中,实验装置如图所示。
(1)打点计时器是一种用于_____(选填“测量位移”或“记录时间”)的仪器。某实验小组要选用电火花计时器来进行实验,应选图中的_____(选填“甲”或“乙”);
(2)(多选)关于打点计时器的使用,下列说法正确的是_____。
A.图甲中打点计时器的工作电压是交流220V
B.图乙中打点计时器的工作电压是交流220V
C.使用打点计时器时应先接通电源,后释放小车
D.使用打点计时器时应先释放小车,后接通电源
【答案】(1) 记录时间 甲
(2)AC
【详解】(1)[1]打点计时器可以记录打点的时间间隔,故打点计时器是一种用于记录时间的仪器。
[2]电磁打点计时器需要振针和复写纸,电火花计时器需要墨粉纸盒,由图可知某实验小组要选用电火花计时器来进行实验,应选图中的甲。
(2)AB.图甲中打点计时器是电火花计时器,工作电压是交流220V;图乙中打点计时器是电磁打点计时器,工作电压是交流。
故A正确,B错误;
CD.使用打点计时器时应先接通电源,后释放小车,提高纸带的利用率。
故C正确,D错误。
故选AC。
【变式6-1】下列说法中符合实际的是( )
A.“万米”赛跑,指的是位移为一万米
B.打点计时器是一种测量长度的仪器
C.出租汽车按位移的大小收费
D.火车站售票厅悬挂的是列车时刻表
【答案】D
【详解】A.“万米”赛跑,指的是路程为一万米,故A错误;
B.打点计时器是一种计时的仪器,故B错误;
C.出租汽车按路程的大小收费,故C错误;
D.火车站售票厅悬挂的是列车时刻表,故D正确。
故选D。
【变式6-2】(多选)使用打点计时器时应注意( )
A.无论使用电磁打点计时器还是电火花计时器,都应该把纸带穿过限位孔,再把套在轴上的复写纸压在纸带上面
B.使用打点计时器时应先接通电源,再拉动纸带
C.使用打点计时器时,拉动纸带的方向应与限位孔平行
D.打点计时器只能连续工作很短的时间,打点完成后要立即关闭电源
【答案】BCD
【详解】A.电磁打点计时器需要复写纸,电火花计时器不需要复写纸,A错误;
B.实验时应先接通电源,再拉动纸带,可在纸带上打出更多的点,纸带的利用率更高,B正确;
C.拉动纸带的方向与限位孔平行可减小摩擦,C正确;
D.打点计时器不能长时间连续工作,D正确。
故选BCD。
【变式6-3】(1)在做用打点计时器测速度的实验时,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50 Hz,常用的“电磁打点计时器”使用的电压是________V的________(选填“直流电”或“交流电”),它每隔________s打一个点。
(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________。
A.先接通电源,再让纸带运动
B.先让纸带运动,再接通电源
C.让纸带运动的同时接通电源
D.先让纸带运动或先接通电源都可以
(3)用打点计时器测定物体的速度,当电源频率低于50 Hz 时,如果仍按50 Hz的时间间隔打一个点计算,则测出的速度数值将比物体的真实数值________。
【答案】 4~6 交流电 0.02 A 偏大
【详解】(1)[1] [2] [3]电磁打点计时器的工作电压是6 V以下的交流电,一般是4~6 V。打点间隔为交流电的频率的倒数,当电源的频率是50Hz时,打点周期是0.02 s。
(2) [4]使用打点计时器时,应先接通电源,让打点计时器工作,再让纸带运动使打点计时器在上面打出点迹,故A正确,BCD错误。
(3) [5]当交流电的频率低于50 Hz时,打点计时器打一次点的时间间隔t将大于0.02 s,利用公式
计算时,t取0.02 s 时比真实值偏小,因此测出的速度将比真实值偏大。
随堂巩固
【随堂巩固】
1.2025年河南科创产业加速崛起,中铁装备“启明号”竖井掘进机成功下线、中原科技城算力平台高效运行。结合科技产业场景,下列说法正确的是( )
A.分析“启明号”掘进机从郑州运往外县区的运输轨迹时,可将掘进机视为质点
B.中原科技城某算力项目12月5日10点25分启动核心测试,“10点25分”指的是时间间隔
C.研究掘进机主轴承的精密传动机制时,可将主轴承视为质点
D.科研人员调试智能机器人的程序耗时3小时,“3小时”指的是时刻
【答案】A
【详解】A.研究运输轨迹时,掘进机的形状、大小对研究无影响,可视为质点,A正确;
B.“10点25分”是测试启动的瞬间,属于时刻,B错误;
C.研究主轴承传动机制需关注内部结构,不能视为质点,C错误;
D.“3小时”是测试的持续时长,属于时间间隔,D错误。
故选A。
2.为更好地交流教学业务,新乡一中邢老师驱车到鹤壁高中接上何老师一起前往安阳一中与安老师进行教学交流,其导航地图如图所示,下列说法正确的是( )
A.图中预计“11∶35”到达,指的是时间间隔
B.邢老师、何老师此行目的地相同,所以位移相同
C.邢老师到达目的地有不同路径,每条路径的位移都相同
D.即使计算驾车时间,汽车也不能看做质点
【答案】C
【详解】A.是到达的时刻(时间轴上的点),不是时间间隔,故A错误;
B.位移是从初位置到末位置的有向线段,邢老师起点是新乡一中,何老师起点是鹤壁,二者初位置不同,因此位移不同,故B错误;
C.位移只由初末位置决定,和路径无关,邢老师的起点和终点固定,因此无论走哪条路径,位移都相同,故C正确;
D.计算从新乡到安阳的驾车时间时,汽车的大小、形状相对于整段路程可以忽略,汽车可以看做质点,故D错误。
故选 C。
3.“福建舰”航母搭载我国自主研发的“电磁弹射”装置。如图所示,在匀速前进的“福建舰”上,“歼-35”战斗机从静止弹射起步后在甲板上滑行15s后起飞。以下相关说法正确的是( )
A.“歼-35”战斗机从静止弹射起步,这里的“静止”是以福建舰为参考系的
B.“歼-35”弹射起步后滑行15s后起飞,这里的“15s”是指时刻
C.研究航母在大海中的航行路线时不可以将其看成质点
D.“歼-35”从起飞到返航降落航母的过程中其位移为零
【答案】A
【详解】A.“歼 -35"战斗机在甲板上,相对于航母静止,随航母一起运动,所以“静止”是以福建舰为参考系的,故A正确;
B."15s"对应滑行过程,是时间间隔,不是时刻,故B错误;
C.研究航母航行路线时,航母大小形状可忽略,可以看成质点,故C错误;
D.航母在匀速前进,飞机起飞和降落时航母位置不同,对地参考系下飞机初末位置不同,位移不为零,故D错误。
故选A。
4.如图所示,某质点沿半径为的半圆弧由点运动到点,则它通过的位移和路程分别是( )
A.0;0 B.,向东;
C.,向西; D.,向东;
【答案】C
【详解】根据位移和路程的概念可知,质点沿半径为的半圆弧由点运动到点,则它通过的位移为,方向向西;路程为。
故选C。
5.一质点在xOy平面内做曲线运动,在x方向的位移-时间关系为x=2t,在y方向的位移-时间关系为,则质点在0~4s内的位移大小为( )
A. B.8m C. D.16m
【答案】C
【详解】质点在x方向的位移-时间关系为
y方向的位移-时间关系为
在时,位置为;在时,位置为。
位移向量为。
位移大小为
故选C。
6.北京时间2025年10月31日23:44,搭载神舟二十一号载人飞船的长征二号F遥二十一运载火箭在酒泉卫星发射中心载人航天发射场发射升空,神舟二十一号载人飞船入轨后,采用自主快速交会对接模式,约3.5小时对接天和核心舱前向端口,创造了神舟飞船与空间站交会对接的最快纪录,之后形成三船三舱组合体,以7.8km/s的速度绕地球运动,轨道可近似为圆。下列说法正确的是( )
A.“23:44”“3.5小时”指的都是时间间隔
B.在交会对接过程中,以“天和核心舱”为参考系,“神舟二十一号”是运动的
C.交会对接时,“天和核心舱”和“神舟二十一号”都可视为质点
D.绕地球运动时,在10s内,“三船三舱组合体”的位移大小为78km
【答案】B
【详解】A.“23:44”是火箭发射的具体时刻,表示时间轴上的一个点;“3.5小时”是交会对接过程的持续时间,表示时间间隔,故A错误;
B.在交会对接过程中,神舟二十一号飞船相对于天和核心舱的位置不断变化,直至对接完成。因此,以天和核心舱为参考系,神舟二十一号是运动的,故B正确;
C.交会对接时需要精确控制飞船与核心舱的相对位置和姿态,涉及它们的形状、大小和方向(如对接机构对齐),因此不能忽略其尺寸而视为质点,故C错误;
D.三船三舱组合体以7.8 km/s的速度在近似圆周轨道上运动。在10 s内,路程(弧长)为速度乘以时间:7.8 km/s × 10 s = 78 km。但位移大小是起点到终点的直线距离,在圆周运动中,位移大小小于或等于路程,且取决于起始位置和转过的角度(由角速度决定)。因此,位移大小不一定为78 km,故D错误。
故选B。
7.如图所示,一边长为10cm的实心立方体木块,一只昆虫从A点爬到G点。下列说法正确的是( )
A.该昆虫的路程有若干种可能性,其中最短路程为
B.该昆虫的路程有若干种可能性,其中最短路程为
C.该昆虫的位移大小为,方向沿对角线AG由A指向G
D.该昆虫的位移大小为,方向由A经D指向G
【答案】B
【详解】AB.A到G的路程有无数种,由于昆虫只能在实心立方体表面运动,我们可以将表面“展开”,在同一平面内连接A、G两点,如图所示路径为AIG时,路程最短,此时路程为,故A错误,B正确;
CD.昆虫从A爬到G的位移大小就是立方体的对角线AG的长度,方向沿对角线AG由A指向G,大小为,故CD错误。
故选B。
8.(多选)以下数字指时间(即时间间隔)的是( )
A.刘翔百米跨栏纪录为12.88s
B.期中物理考试时间为75分钟
C.某中学的作息表上写着,预备2:00
D.午休从12:10开始
【答案】AB
【详解】A.刘翔百米跨栏纪录为12.88s,是时间段,即时间间隔,故A正确;
B.期中物理考试时间为75分钟,是时间段,即时间间隔,故B正确;
C.预备2:00,是时间点,即时刻,故C错误;
D.午休从12:10开始,12:10是时间点,即时刻,故D错误。
故选AB。
9.(多选)在2025年9月3日纪念抗战胜利80周年阅兵式中,某战斗机编队以恒定速度沿直线飞越天安门广场上空。已知编队10:00:00在观礼台正东方向5km处的预定高度集结,10:02:00到达天安门正上方,10:04:00飞至正西方向处。下列说法正确的是( )
A.战斗机10:02:00到达天安门正上方,“10:02:00”指的是时间
B.研究编队飞行轨迹时,可以将战斗机编队视为质点
C.编队飞越天安门广场上空时以战斗机为参考系,天安门向东运动
D.战斗机从10:00:00到10:04:00时间内的位移大小为
【答案】BC
【详解】A.战斗机10:02:00到达天安门正上方,“10:02:00”指的是时刻,故A错误;
B.研究编队飞行轨迹时,战斗机编队的大小和形状对问题的研究影响可以忽略,可以将战斗机编队视为质点,故B正确;
C.编队飞越天安门广场上空时以战斗机为参考系,天安门向东运动,故C正确;
D.战斗机从10:00:00到10:04:00时间内的位移大小为,故D错误。
故选BC。
10.(多选)高铁开通后,从铁路售票网12306查询到G232次列车的信息如图所示,用电子地图测距工具测得青岛站到上海虹桥站的直线距离约为530.3km,下列说法正确的是( )
A.研究列车在地图上的位置,可视列车为质点
B.图中16:10表示时间间隔
C.图中6时48分表示时间间隔
D.530.3km表示青岛站到上海虹桥站的路程
【答案】AC
【详解】A.研究列车在地图上的位置,能忽略列车的大小和形状,可视列车为质点,A正确;
B.图中16:10表示时刻,B错误;
C.图中6时48分表示时间间隔,C正确;
D.铁路线是曲线,路程大于直线距离,D错误。
故选AC 。
11.(多选)对于体育比赛的论述,下列说法正确的是( )
A.运动员跑完800m比赛,指的是路程大小为800m
B.运动员铅球成绩为,指的是铅球路程大小为
C.某场篮球比赛打了两个加时赛,共需加时10min,10min指的是时刻
D.某人用15s跑完100m,15s指的是时间
【答案】AD
【详解】A.运动员跑完800m比赛,运动员的轨迹是曲线,因此指的是路程大小为800m,故A正确;
B.运动员铅球成绩为4.50 m,指的是抛出点和落地点水平距离大小,故B错误;
C.某场篮球比赛打了两个加时赛,共需加时10 min,10 min指的是时间,故C错误;
D.某人用15 s跑完100 m,15 s指的是一段时间,故D正确。
故选AD。
12.(多选)如图所示的坐标系中,已知时刻质点位于处,时质点为处,时质点为处,时质点为处。则下列说法正确的是( )
A.物体在第内的位移大于第内的位移
B.物体在前的路程大于前内位移大小
C.物体在第的位移最大
D.物体在前时间内的位移为
【答案】BD
【详解】A.由题意可知物体在第的位移为
第的位移为
又由于位移为矢量,正负号表示位移的方向,则物体在第内的位移小于第内的位移,故A错误;
B.由题意物体前的路程为
大于其位移大小,故B正确;
C.物体在第内的位移为
不是最大,故C错误;
D.由于0时刻物体在处,时质点为处,所以在的时间内,物体的位移为
故D正确。
故选BD。
13.2025年11月22日,全球首个将电动垂直起降飞行器与水上机场深度融合的“海空一体低空经济解决方案”正式发布。如图所示,航空器垂直升起的过程中,水上机场相对于航空器是___________(选填“运动”或“静止”)的。已知该航空器最大巡航速度可达,若某段飞行过程中,航空器保持最大巡航速度沿水平方向直线飞行,则这段过程中航空器飞行的路程为___________m。
【答案】 运动
【详解】[1]航空器垂直升起的过程中,水上机场相对于航空器有位置的变化,是运动的。
[2]这段过程中航空器飞行的路程为
14.描述下列三种运动,需要建立怎样的坐标系呢?
(1)甲虫在沿东西向的直铁丝上向东爬行;
(2)海面上航行的轮船和陆地上行驶的汽车;
(3)在空中飞行的飞机。
【答案】(1)一维直线坐标系
(2)二维直线坐标系
(3)三维直线坐标系
【详解】(1)甲虫在沿东西向的直铁丝向东爬行,甲虫只向东走,故应建立直线坐标系,即一维直线坐标系。
(2)海面上航行的轮船和陆地上行驶的汽车,轮船只能在海面上任意方向航行,汽车一般只在落地平面上任意移动,故建议平面直角坐标系,即二维直线坐标系。
(3)在空中飞行的飞机,除了可以在平面任意方向上飞行,还可以上下飞行,故应建立空间坐标系,即三维直线坐标系。
15.小王清晨跑步,他先沿平直道路向东匀速跑了,速度大小,然后向北匀速跑了,速度大小。求:
(1)小王向东运动的距离x1以及向北运动的距离;
(2)小王在这内运动的位移大小。
【详解】(1)小王向东运动的距离
小王向北运动的距离
(2)小王在这65s内运动的位移大小
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