1.2 位置的变化 位移（重难点专练）物理沪科版必修第一册

可学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 1.2位置的变化位移（题型突破） 题型01时间与时刻的辨析 1.【答案】B 2.【答案】D 3.【答案】B 4.【答案】CD 题型02参考系与坐标系的理解 5.【答案】A 6.【答案】A 7.【答案】C 8.【答案】A 题型03坐标系、位移与路程的计算 9.【答案】B 10.【答案】B 11.【答案】C 12.【答案】V0R 2.5πR 题型04x-t图像理解 13.【答案】C 1/2 可学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 14.【答案】C 15.【答案】A 16.【答案】D ■题型05位移传感器的应用 17.【答案】靠近，变大 18.靠近，0.3 2/2 1.2 位置的变化 位移（题型突破） 题型01 时间与时刻的辨析 题型02 参考系与坐标系的理解 题型03 坐标系、位移与路程的计算 题型04 x-t图像理解 题型05 位移传感器的应用 ▌题型01 时间与时刻的辨析 1.时刻：指的是某一瞬时，是时间轴上的一点，描述某一状态，属于状态量。 2.时间：两时刻的间隔，是时间轴上的一段．描述某一过程，属于过程量。 例如，现在是上午8点，指的是时刻，上课1小时，指的是时间。 题目中t=1s, t=t0等表示时刻，物体在“几秒内”“第几秒内”的运动情况等是指时间。 3.时间与时刻的区别。如图是时间与时刻在图象上的表示，下表是它们的区别。 时刻 时间 概念 事物运动过程的各个状态先后顺序的标志 事物运动过程长短的量度 意义 瞬时性： 一段时间始、末，有先后，无长短 连续性： 两时刻之间的间隔，有长短 时间轴表示 时间轴上一点 时间轴上一段 通常说法 第几秒末、第几秒初 前几秒内、后几秒内、第几秒内 单位 秒（s） 秒（s） 1．下列说法中，关于时刻和时间间隔，正确的是（　　） （1）篮球比赛规定，拥有球权的队必须在获得球后的24s内投篮。 （2）比赛还剩最后2min。 （3）商场上午10：00开始营业。 （4）这张照片的曝光时间是1500s。 A．1、2是时刻，3、4是时间间隔 B．3是时刻，1、2、4是时间间隔 C．4是时刻、1、2、3是时间间隔 D．3、4是时刻，1、2是时间间隔 2．关于时间和时刻，下列说法中正确的是（　　） A．早上8点开始上课，这里的8点指的是时间 B．40min一节课，这里的40min指的是时刻 C．从早上8点至下午2点，这里的8点和2点指的是时间 D．“宁停三分，不抢一秒”指的是时间 3．在下列叙述中，表示时刻的是（　　） A．王丽看这本书用了2小时 B．我们打算去看10点钟的电影 C．小王的课题最快要2天才能完成 D．小张的脚骨折了，1个月之内不会来上课 4．（多选）根据如图所示的时间坐标轴，下列有关时刻与时间间隔的叙述正确的是（　　） A．t2表示时刻，称为第2 s末或第3 s内，也可以称为2 s时 B．0～t2表示时间间隔，称为最初2 s内或第2 s内 C．t2～t3表示时间间隔，称为第3 s内 D．tn-1～tn表示时间间隔，称为第n s内 ▌题型02 参考系与坐标系的理解 1. 参考系：为了描述物体的运动必须选定另一个假定不动的物体作为参照，这个被选定的物体称为参考系。 ①参考系的选择是任意的，选取不同的物体作参考系时，对物体的观察结果往往不同，即运动相对性。 注意：这里的“任意”是指除研究对象外的任意物体。 ②选取参考系的基本原则是使研究对象的运动情况的描述得到简化，方便解决问题。 ③通常没有特别指明参考系，则可认为取地面作为参照系。 2. 坐标系：为了定量描述物体的位置及位置的变化而建立的参考系．（标明原点、正方向和单位长度） ①要准确地描述物体的位置及位置变化，需要建立坐标系； ②如果物体在一维空间运动（即沿一直线运动），只需建立直线坐标系（数轴）； 如果物体在二维空间运动（即在同一平面运动），需要建立平面直角坐标系； 如果物体在三维空间运动时，则需要建立三维直角坐标系。 ③坐标系是在参考系的基础上建立的。 例如，下图一维坐标所示，若某一物体运动到点，此时它的位置坐标，若它运动到点，则此刻它的坐标。 （一维） （二维） （三维） 5．（24-25高一上·上海·期中）救生员抱着伤病员，缆绳正在将他们拉上直升机，若以救生员为参考系，则处于静止状态的是（　　） A．伤病员 B．直升机 C．钻井平台 D．直升机驾驶员 6．王芳同学坐在行驶的高铁列车内，看到窗外路旁的树木正在向后运动，则她所选的参考系可能是（　　） A．所乘坐的高铁列车 B．路旁的建筑物 C．路附近的电线杆 D．车窗外的路面 7.如图是体育摄影中“追拍法”的成功之作，摄影师眼中清晰的滑板运动员是静止的，而模糊的背景是运动的，摄影师用自己的方式表达了运动的美。请问摄影师选择的参考系是（　　） A．大地 B．太阳 C．滑板运动员 D．静止的人 8.关于参考系，下列说法正确的是（　　） A．太阳从东边升起，从西边落下，选取的参考系是地球 B．由于运动是绝对的，描述运动时，无需选定参考系 C．乘客看到车窗外的景物飞速后退，选取的参考系是地面 D．同一物体的运动，选不同的参考系观察结果肯定是相同的 ▌题型03 坐标系、位移与路程的计算 1. 引入：研究物体运动时，很多情况下我们只关心物体的始末位置，而对中间过程并不关心，因此需要引入一个矢量表示物体位置的变化。 2. 位移定义：表示质点在空间的位置的变化，用由初位置指向末位置的有向线段表示。 ①位移是矢量，其大小等于有向线段的长度，方向由初位置指向末位置。 ②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)若Δx为正，则位移的方向指向x轴的正方向； (4)若Δx为负，则位移的方向指向x轴的负方向． (5)正负不表示大小。 3. 路程是质点在空间运动轨迹的长度。 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。 4. 位移和路程的区别： 位移与路程是在一定时间内发生的，是过程量，二者都与参考系的选取有关。 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。 ③位移的大小≤路程，在单向直线运动中，位移的大小路程。 如下图所示，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（箭头）线段AB表示。 项目 比较 位移 路程 区 别 物理意义 描述物体的位置变化，是由初位置指向末位置的有向线段 描述物体运动轨迹的长度 矢标性 矢量 标量 相关因素 由物体的初、末位置决定，与物体运动路径无关 既与物体的初、末位置有关，也与物体运动路径有关 联系 (1)都是过程量 (2)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 5．矢量和标量 (1)既有大小又有方向的物理量叫矢量，只有大小没有方向的物理量叫标量． (2)①时间；②温度；③力；④质量；⑤路程；⑥位移．属于矢量的有③⑥，属于标量的有①②④⑤. (3)矢量的表示 ①矢量可以用带箭头的有向线段表示，线段的长短表示矢量的大小，箭头的指向表示矢量的方向． ②在同一直线上的矢量，可以先建立一维坐标系，在数值前面加上正、负号表示矢量的方向，正号表示与坐标系规定的正方向相同，负号则表示与正方向相反． 9．（24-25高一上·上海·随堂练习）如图所示，物体的初位置A的坐标x1＝6 m，末位置B的坐标x2＝－4 m， 则物体的位移Δx的大小及方向为（　　） A．2m，负方向 B．10m，负方向 C．10m，正方向 D．2m，正方向 10.如图，车轮半径为R的自行车，在水平地面上不打滑并沿直线运动。气门芯从最高点第一次到达最低点，位移大小约为（　　） A．πR B． C．（2+π）R D．2R 11.如图所示，物体沿边长为x的正方形由A沿箭头所示的方向运动到D，则它的位移和路程分别是（　　） A．0，0 B．x向下，3x向下 C．x向上，3x D．0，3x 12（24-25高一上·上海·阶段检测）如图所示，一花园景观大道由若干半径为R的圆弧组成。一游客从A点沿圆弧走到C点，则他的位移x大小为_________，路程s为_________。 ▌题型04 x-t图像理解 1.x-t图像反映了位移x随时间t变化的规律，不是运动轨迹（直线运动也用曲线图表示）。 ①关键读数：图线上任意一点的纵坐标，表示该时刻物体相对于参考点（原点）的位移。 ②截距：纵截距：表示t=0时刻物体的初始位置。 横截距：表示物体到达原点（x=0）的时刻。 ③斜率 = 速度 正负（方向）：斜率为正 → 物体沿正方向运动；斜率为负 → 物体沿负方向运动。 大小（快慢）：图线越陡（斜率绝对值越大），速度越大；图线越平缓，速度越小；图线水平（斜率为0）表示物体静止。 注意：平均速度对应割线斜率，瞬时速度对应切线斜率（适用于非匀速）。 2.交点与“折点”的运动辨析（相遇与变速） 交点（相遇）：两条图线相交，交点坐标表示该时刻两物体位移相同，即在同一位置（相遇）。此时速度不一定相同（要看斜率是否相等）。 折点（转向）：图线方向发生改变（先上升后下降等）的点，表示物体在该时刻速度反向，即运动方向发生改变。此时位移达到极大值或极小值（离出发点最远或最近）。 13.如图是A、B两人骑自行车在同一直线上运动的位移—时间图像，则（　　） A．A、B两人在第1s末相遇 B．A、B两人始终同向行驶 C．前5s内，A的位移比B的位移大 D．前5s内，A的路程比B的路程大 14.如图是A、B两人骑自行车在同一直线上运动的位移—时间图像，则（　　） A．A、B两人在第1s末相遇 B．A、B两人始终同向行驶 C．前5s内，A的位移比B的位移大 D．前5s内，A的路程比B的路程大 15.如图所示为甲、乙两质点做直线运动的x﹣t图象，由图象可知（　　） A．甲、乙两质点在1s末相遇 B．甲、乙两质点在1s末时的速度大小相等 C．甲、乙两质点在1s内沿相同方向运动 D．甲、乙两质点在4s内运动的路程相等 16．甲、乙、丙三人各乘一架直升飞机，甲看到楼房匀速上升、乙看到甲机匀速上升，丙看到乙机匀速下降，甲看到丙机匀速上升，则甲、乙、丙相对于地面的运动不可能是（　　） A．甲、乙匀速下降，，丙机停在空中 B．甲、乙匀速下降，，丙机匀速上升 C．甲、乙匀速下降，，丙机匀速下降， D．甲、乙匀速下降，，丙机匀速下降， ▌题型05 位移传感器的应用 1. 位移传感器：位移传感器测定物体距位移传感器接收器之间的距离。 2. 结构原理：如图（a）所示，位移传感器由发射器和接收器组成，发射器内装有红外线和超声波发射装置；接收器内装有红外线和超声波接收器。如图（b）所示，测量时，固定在被测运动物体上的发射器向接收器同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲，接收器收到红外线脉冲时开始计时t1，收到超声波脉冲时停止计时t2，计算机根据两者的时差Δt和空气中的声速，计算出发射器和接收器之间的距离（红外线传播时间可以忽略）。犹如雷雨时根据闪电和雷声的时差来计算雷电发生处的距离一样，脉冲的不断发射就可以对运动物体进行跟踪定位。 右图是测量小车位移，发射器固定在小车上，接收器固定在支架上。 3. 数字化信息系统(Digital Information System) DIS主要由(1)传感器＋(2)数据采集器＋(3)计算机三部分组成。 DIS实验系统的工作原理是由各类传感器将实验过程中的物理量转化为电学量，进而由数据采集器将电学 量转化成数字量后传输给计算机，计算机上的实验软件包就会识别并能对数据进行分析处理和输出。 这体现了科学研究中非常重要的“转化”思想。 17．用DIS研究物体的图象，得到如图所示的S﹣t图象，从图中可知小车运动的方向是　 　 （选填“靠近”或“远离”）位移传感器的接受器，物体运动的速度大小在　 　 （填变大、变小或不变）． 18.某同学在“用DIS测量运动物体的位移和速度”实验中得到的小车的s﹣t图如图所示，从图中可知，小车运动的方向是　 　 （填“靠近”或“远离”）运动传感器的接收器。从图中可以看出，1.5s时小车与开始计时点的距离为　 　 m。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 1.2 位置的变化 位移（题型突破） 题型01 时间与时刻的辨析 题型02 参考系与坐标系的理解 题型03 坐标系、位移与路程的计算 题型04 x-t图像理解 题型05 位移传感器的应用 ▌题型01 时间与时刻的辨析 1.时刻：指的是某一瞬时，是时间轴上的一点，描述某一状态，属于状态量。 2.时间：两时刻的间隔，是时间轴上的一段．描述某一过程，属于过程量。 例如，现在是上午8点，指的是时刻，上课1小时，指的是时间。 题目中t=1s, t=t0等表示时刻，物体在“几秒内”“第几秒内”的运动情况等是指时间。 3.时间与时刻的区别。如图是时间与时刻在图象上的表示，下表是它们的区别。 时刻 时间 概念 事物运动过程的各个状态先后顺序的标志 事物运动过程长短的量度 意义 瞬时性： 一段时间始、末，有先后，无长短 连续性： 两时刻之间的间隔，有长短 时间轴表示 时间轴上一点 时间轴上一段 通常说法 第几秒末、第几秒初 前几秒内、后几秒内、第几秒内 单位 秒（s） 秒（s） 1．下列说法中，关于时刻和时间间隔，正确的是（　　） （1）篮球比赛规定，拥有球权的队必须在获得球后的24s内投篮。 （2）比赛还剩最后2min。 （3）商场上午10：00开始营业。 （4）这张照片的曝光时间是1500s。 A．1、2是时刻，3、4是时间间隔 B．3是时刻，1、2、4是时间间隔 C．4是时刻、1、2、3是时间间隔 D．3、4是时刻，1、2是时间间隔 【答案】B 【详解】解：（1）24s是时间段，指时间间隔；（2）最后2min是时间段，指时间间隔； （3）上午10：00开始营业是时间点，指时刻；（4）曝光时间是1500s是一段时间，指时间间隔； 所以1、2、4为时间间隔，3是时刻。故B正确，ACD错误； 故选：B。 2．关于时间和时刻，下列说法中正确的是（　　） A．早上8点开始上课，这里的8点指的是时间 B．40min一节课，这里的40min指的是时刻 C．从早上8点至下午2点，这里的8点和2点指的是时间 D．“宁停三分，不抢一秒”指的是时间 【答案】D 【详解】解：A、时刻是指时间点，上午8点开始上课，这里的8点指的是时刻，故A错误； B、40分钟一节课，这里的40min指的是时间，故B错误； C、从早上8点至下午2点，这里的8点和2点指的是时刻，故C错误； D、“宁停三分，不抢一秒”中一秒虽然时间短，但是对应一段时间，指的是时间，故D正确。 故选：D。 3．在下列叙述中，表示时刻的是（　　） A．王丽看这本书用了2小时 B．我们打算去看10点钟的电影 C．小王的课题最快要2天才能完成 D．小张的脚骨折了，1个月之内不会来上课 【答案】B 【详解】解：A、书看了2 小时，2小时是所用的时间的长度，是指时间，故A 错误； B、我们打算去看10点钟的电影，10点是一个时间点，是时刻，故B正确； C、课题最快要2天才能完成，2天是所用的时间的长度，是指时间，故C错误； D、小张的脚骨折了，1个月之内不会来上课，1个月是所用的时间的长度，是指时间，故D错误； 故选：B。 4．（多选）根据如图所示的时间坐标轴，下列有关时刻与时间间隔的叙述正确的是（　　） A．t2表示时刻，称为第2 s末或第3 s内，也可以称为2 s时 B．0～t2表示时间间隔，称为最初2 s内或第2 s内 C．t2～t3表示时间间隔，称为第3 s内 D．tn-1～tn表示时间间隔，称为第n s内 【答案】CD 【详解】A．t2表示时刻，称为第2 s末或第3 s初，A错误； B．0～t2表示时间间隔，称为前2 s内或最初2 s内，第2 s内表示1 s末到2 s末这1 s的时间间隔，B错误； C．t2～t3表示时间间隔，称为第3 s内，C正确； D．tn-1～tn表示时间间隔，称为第n s内，D正确。 ▌题型02 参考系与坐标系的理解 1. 参考系：为了描述物体的运动必须选定另一个假定不动的物体作为参照，这个被选定的物体称为参考系。 ①参考系的选择是任意的，选取不同的物体作参考系时，对物体的观察结果往往不同，即运动相对性。 注意：这里的“任意”是指除研究对象外的任意物体。 ②选取参考系的基本原则是使研究对象的运动情况的描述得到简化，方便解决问题。 ③通常没有特别指明参考系，则可认为取地面作为参照系。 2. 坐标系：为了定量描述物体的位置及位置的变化而建立的参考系．（标明原点、正方向和单位长度） ①要准确地描述物体的位置及位置变化，需要建立坐标系； ②如果物体在一维空间运动（即沿一直线运动），只需建立直线坐标系（数轴）； 如果物体在二维空间运动（即在同一平面运动），需要建立平面直角坐标系； 如果物体在三维空间运动时，则需要建立三维直角坐标系。 ③坐标系是在参考系的基础上建立的。 例如，下图一维坐标所示，若某一物体运动到点，此时它的位置坐标，若它运动到点，则此刻它的坐标。 （一维） （二维） （三维） 5．（24-25高一上·上海·期中）救生员抱着伤病员，缆绳正在将他们拉上直升机，若以救生员为参考系，则处于静止状态的是（　　） A．伤病员 B．直升机 C．钻井平台 D．直升机驾驶员 【答案】A 【详解】A．以救生员为参考系，伤病员相对于救生员的位置没有发生变化，所以伤病员相对于救生员是静止的，故A正确； BCD．以救生员为参考系，直升机、钻井平台、直升机驾驶员相对于救生员的位置都在不断变化，所以相对于救生员，直升机、钻井平台、直升机驾驶员都是运动的，故BCD错误。 故选A。 6．王芳同学坐在行驶的高铁列车内，看到窗外路旁的树木正在向后运动，则她所选的参考系可能是（　　） A．所乘坐的高铁列车 B．路旁的建筑物 C．路附近的电线杆 D．车窗外的路面 【答案】A 【详解】解：参考系是假设静止不动的物体，所以当王芳以自己乘坐的高铁列车为参考系时，列车是静止的，而车外的树木相对于列车向后运动，因此她会观察到树木“向后运动”。而若以路旁的建筑物、路附近的电线杆或者车窗外的路面为参考系时，路旁的树木是静止的。故A正确，BCD错误； 故选：A。 7.如图是体育摄影中“追拍法”的成功之作，摄影师眼中清晰的滑板运动员是静止的，而模糊的背景是运动的，摄影师用自己的方式表达了运动的美。请问摄影师选择的参考系是（　　） A．大地 B．太阳 C．滑板运动员 D．静止的人 【答案】C 【详解】解：“追拍法”是跟踪运动的物体，将运动的物体看作是静止的，该图片是运动的滑板运动员被摄影师当作静止的，而用镜头跟踪，故参考系是滑板运动员。故C正确，ABD错误。 故选：C。 8.关于参考系，下列说法正确的是（　　） A．太阳从东边升起，从西边落下，选取的参考系是地球 B．由于运动是绝对的，描述运动时，无需选定参考系 C．乘客看到车窗外的景物飞速后退，选取的参考系是地面 D．同一物体的运动，选不同的参考系观察结果肯定是相同的 【答案】A 【详解】解：A．太阳从东边升起，从西边落下，是以地球为参考系研究太阳的相对运动，地球仍绕太阳运动，故A正确； B．由于运动是绝对的，静止是相对的，所以在描述运动时，需选定参考系，故B错误； C．车窗外的景物是被研究的物体，乘客看到车窗外的景物飞速后退，是以汽车为参考系的，故C错误； D．同一物体的运动，选择不同的参考系所观察到的轨迹可能不同，故D错误。 故选：A。 ▌题型03 坐标系、位移与路程的计算 1. 引入：研究物体运动时，很多情况下我们只关心物体的始末位置，而对中间过程并不关心，因此需要引入一个矢量表示物体位置的变化。 2. 位移定义：表示质点在空间的位置的变化，用由初位置指向末位置的有向线段表示。 ①位移是矢量，其大小等于有向线段的长度，方向由初位置指向末位置。 ②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)若Δx为正，则位移的方向指向x轴的正方向； (4)若Δx为负，则位移的方向指向x轴的负方向． (5)正负不表示大小。 3. 路程是质点在空间运动轨迹的长度。 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。 4. 位移和路程的区别： 位移与路程是在一定时间内发生的，是过程量，二者都与参考系的选取有关。 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。 ③位移的大小≤路程，在单向直线运动中，位移的大小路程。 如下图所示，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（箭头）线段AB表示。 项目 比较 位移 路程 区 别 物理意义 描述物体的位置变化，是由初位置指向末位置的有向线段 描述物体运动轨迹的长度 矢标性 矢量 标量 相关因素 由物体的初、末位置决定，与物体运动路径无关 既与物体的初、末位置有关，也与物体运动路径有关 联系 (1)都是过程量 (2)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 5．矢量和标量 (1)既有大小又有方向的物理量叫矢量，只有大小没有方向的物理量叫标量． (2)①时间；②温度；③力；④质量；⑤路程；⑥位移．属于矢量的有③⑥，属于标量的有①②④⑤. (3)矢量的表示 ①矢量可以用带箭头的有向线段表示，线段的长短表示矢量的大小，箭头的指向表示矢量的方向． ②在同一直线上的矢量，可以先建立一维坐标系，在数值前面加上正、负号表示矢量的方向，正号表示与坐标系规定的正方向相同，负号则表示与正方向相反． 9．（24-25高一上·上海·随堂练习）如图所示，物体的初位置A的坐标x1＝6 m，末位置B的坐标x2＝－4 m， 则物体的位移Δx的大小及方向为（　　） A．2m，负方向 B．10m，负方向 C．10m，正方向 D．2m，正方向 【答案】B 【详解】物体的位移变化量为 Δx＝x2－x1＝－4m－6m＝－10m 故位移变化量的大小为10m，负号表示位移的方向指向x轴的负方向，故选B。 10.如图，车轮半径为R的自行车，在水平地面上不打滑并沿直线运动。气门芯从最高点第一次到达最低点，位移大小约为（　　） A．πR B． C．（2+π）R D．2R 【答案】B 【详解】解：气门芯从最高点第一次到达最低点过程中水平位移等于轮胎转半圈的弧长，为x＝πR 竖直方向位移为y＝2R 故位移大小约为，故B正确，ACD错误。 故选：B。 11.如图所示，物体沿边长为x的正方形由A沿箭头所示的方向运动到D，则它的位移和路程分别是（　　） A．0，0 B．x向下，3x向下 C．x向上，3x D．0，3x 【答案】C 【详解】解：物体的初位置在A，末位置在D，位移是从初位置到末位置的有向线段，所以位移的大小是x，方向向上； 路程是指物体所经过的路径的长度，从A经BC到D，总的路程是3x，所以C正确。 故选：C。 12（24-25高一上·上海·阶段检测）如图所示，一花园景观大道由若干半径为R的圆弧组成。一游客从A点沿圆弧走到C点，则他的位移x大小为_________，路程s为_________。 【答案】 【详解】[1]他的位移x大小为AC之间的直线距离，如图所示 由几何关系得 [2]他的路程s为实际运动的轨迹，则有 ▌题型04 x-t图像理解 1.x-t图像反映了位移x随时间t变化的规律，不是运动轨迹（直线运动也用曲线图表示）。 ①关键读数：图线上任意一点的纵坐标，表示该时刻物体相对于参考点（原点）的位移。 ②截距：纵截距：表示t=0时刻物体的初始位置。 横截距：表示物体到达原点（x=0）的时刻。 ③斜率 = 速度 正负（方向）：斜率为正 → 物体沿正方向运动；斜率为负 → 物体沿负方向运动。 大小（快慢）：图线越陡（斜率绝对值越大），速度越大；图线越平缓，速度越小；图线水平（斜率为0）表示物体静止。 注意：平均速度对应割线斜率，瞬时速度对应切线斜率（适用于非匀速）。 2.交点与“折点”的运动辨析（相遇与变速） 交点（相遇）：两条图线相交，交点坐标表示该时刻两物体位移相同，即在同一位置（相遇）。此时速度不一定相同（要看斜率是否相等）。 折点（转向）：图线方向发生改变（先上升后下降等）的点，表示物体在该时刻速度反向，即运动方向发生改变。此时位移达到极大值或极小值（离出发点最远或最近）。 13.如图是A、B两人骑自行车在同一直线上运动的位移—时间图像，则（　　） A．A、B两人在第1s末相遇 B．A、B两人始终同向行驶 C．前5s内，A的位移比B的位移大 D．前5s内，A的路程比B的路程大 【答案】C 【详解】解：A、在位移—时间图像中，两图线的交点表示相遇，由图可知，A、B两人在第1s末没有相遇，故A错误； B、由位移—时间图像的斜率表示速度可知，在0∼2s时间内A的斜率是负值，B的斜率是正值，则A、B两人的速度方向相反，故B错误； C、根据位移等于纵坐标的变化量可知，前5s内，A的位移大小为30m，B的位移大小为12.5m，则前5s内，A的位移比B的位移大，故C正确； D、由题图可知，前5s内，A从30m位置运动到原点，其运动路程为30m。B从原点运动到25m位置，静止2s后向负方向运动12.5m位置，其运动的路程为37.5m，故前5s内，A的路程比B的路程小，故D错误。 故选：C。 14.如图是A、B两人骑自行车在同一直线上运动的位移—时间图像，则（　　） A．A、B两人在第1s末相遇 B．A、B两人始终同向行驶 C．前5s内，A的位移比B的位移大 D．前5s内，A的路程比B的路程大 【答案】C 【详解】解：A、在位移—时间图像中，两图线的交点表示相遇，由图可知，A、B两人在第1s末没有相遇，故A错误； B、由位移—时间图像的斜率表示速度可知，在0∼2s时间内A的斜率是负值，B的斜率是正值，则A、B两人的速度方向相反，故B错误； C、根据位移等于纵坐标的变化量可知，前5s内，A的位移大小为30m，B的位移大小为12.5m，则前5s内，A的位移比B的位移大，故C正确； D、由题图可知，前5s内，A从30m位置运动到原点，其运动路程为30m。B从原点运动到25m位置，静止2s后向负方向运动12.5m位置，其运动的路程为37.5m，故前5s内，A的路程比B的路程小，故D错误。 故选：C。 15.如图所示为甲、乙两质点做直线运动的x﹣t图象，由图象可知（　　） A．甲、乙两质点在1s末相遇 B．甲、乙两质点在1s末时的速度大小相等 C．甲、乙两质点在1s内沿相同方向运动 D．甲、乙两质点在4s内运动的路程相等 【答案】A 【详解】解：A、由图象知，1s末甲乙两质点在同一位置，说明两质点相遇。故A正确。 B、根据在x﹣t图象中图线上某点的斜率为物体在该点的速度，则得1s末v甲=ΔxΔt=0−84m/s＝﹣2m/s，v乙=4−02m/s＝2m/s，故两质点在1s末的速度不等。故B错误。 C、由上可知，在1s之前甲的速度负，乙的速度为正，二者沿相反方向运动，故C错误。 D、4s内甲的路程为8m，乙的路程为6+6＝12m。故D错误。 故选：A。 16．甲、乙、丙三人各乘一架直升飞机，甲看到楼房匀速上升、乙看到甲机匀速上升，丙看到乙机匀速下降，甲看到丙机匀速上升，则甲、乙、丙相对于地面的运动不可能是（　　） A．甲、乙匀速下降，，丙机停在空中 B．甲、乙匀速下降，，丙机匀速上升 C．甲、乙匀速下降，，丙机匀速下降， D．甲、乙匀速下降，，丙机匀速下降， 【答案】D 【详解】由运动的相对性知，甲看到楼房匀速上升说明甲相对地面匀速下降；乙看到甲机匀速上升，说明乙相对地面匀速下降且；甲看丙匀速上升也就是丙看甲匀速下降，丙看到乙也匀速下降，故知丙相对地面可能有三种运动状态：可以匀速上升、可以静止、也可以匀速下降且，故ABC正确，D错误。 故选D。 ▌题型05 位移传感器的应用 1. 位移传感器：位移传感器测定物体距位移传感器接收器之间的距离。 2. 结构原理：如图（a）所示，位移传感器由发射器和接收器组成，发射器内装有红外线和超声波发射装置；接收器内装有红外线和超声波接收器。如图（b）所示，测量时，固定在被测运动物体上的发射器向接收器同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲，接收器收到红外线脉冲时开始计时t1，收到超声波脉冲时停止计时t2，计算机根据两者的时差Δt和空气中的声速，计算出发射器和接收器之间的距离（红外线传播时间可以忽略）。犹如雷雨时根据闪电和雷声的时差来计算雷电发生处的距离一样，脉冲的不断发射就可以对运动物体进行跟踪定位。 右图是测量小车位移，发射器固定在小车上，接收器固定在支架上。 3. 数字化信息系统(Digital Information System) DIS主要由(1)传感器＋(2)数据采集器＋(3)计算机三部分组成。 DIS实验系统的工作原理是由各类传感器将实验过程中的物理量转化为电学量，进而由数据采集器将电学 量转化成数字量后传输给计算机，计算机上的实验软件包就会识别并能对数据进行分析处理和输出。 这体现了科学研究中非常重要的“转化”思想。 17．用DIS研究物体的图象，得到如图所示的S﹣t图象，从图中可知小车运动的方向是　 　 （选填“靠近”或“远离”）位移传感器的接受器，物体运动的速度大小在　 　 （填变大、变小或不变）． 【答案】靠近，变大 【详解】解：由题意可知，由S﹣t图象，随着时间延长，位移在减小，说明小车运动的方向是靠近位移传感器的接受器， 而S﹣t图象的斜率大小表示速率，由图象可知，斜率在增大，即速率在变大。 18.某同学在“用DIS测量运动物体的位移和速度”实验中得到的小车的s﹣t图如图所示，从图中可知，小车运动的方向是　 　 （填“靠近”或“远离”）运动传感器的接收器。从图中可以看出，1.5s时小车与开始计时点的距离为　 　 m。 【【答案】靠近，0.3 【详解】解：由图知，随着时间的推移，s在减小，说明小车运动的方向是靠近运动传感器的接收器。 t＝0时，s0＝0.5m，1.5s 时s＝0.2m，则1.5s 时小车与开始计时点的距离为： Δs＝s0﹣s＝0.5m﹣0.2m＝0.3m 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $