内容正文:
2.时间 位移
A组 教材夯基础
1.(人教版教材插图改编)如图所示,关于时刻与时间间隔,下列说法中正确的是( )
A.教室里钟表上指针所指的某一位置表示的是时间间隔
B.上午8时上课的“8时”是时间间隔
C.上午8时45分下课的“8时45分”是时间间隔
D.从上一节课下课到下一节课上课之间的10 min是时间间隔
2.(人教版教材思考与讨论改编)某物体从A点运动到B点,坐标xA为5 m,xB为2 m,则物体的位移为( )
A.2 m B.5 m C.-3 m D.3 m
3.(人教版教材课后习题改编)田径运动场跑道周长是400 m。某同学参加800 m体测,她跑完全程回到起点。则她的路程和位移分别是( )
A.0,0 B.0,800 m
C.800 m,0 D.800 m,800 m
4.(人教版教材课后习题改编)(多选)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。图中近似描写了汽车在0~40 s这段时间的x-t图像,则下列说法正确的是( )
A.汽车在0~10 s时间内驶离出发点
B.汽车在10~20 s时间内没有行驶
C.汽车在20~40 s时间内驶离出发点
D.在40 s时汽车离出发点最远
5.时间间隔是指较长的一段时间,时刻是指较短的一段时间。( )
6.“第2秒”指的是时间。( )
7.位移、路程、时间都是矢量。( )
8.物体做直线运动时,位移的大小等于路程。( )
9.若x-t图像是曲线,表示物体的运动是曲线运动。( )
B组 单一知识点
知识点1 时刻和时间间隔
10. (知方法)(名师原创题)(多选)北京时间2024年7月3日22时51分,经过约6.5小时的出舱活动,神舟十八号乘组航天员们密切协同,在空间站机械臂和地面科研人员的配合支持下,为空间站舱外管路、电缆及关键设备安装了空间碎片防护装置,并完成了舱外巡检任务。下列说法正确的是( )
A.“22时51分”表示时刻
B.“22时51分”表示时间间隔
C.“6.5小时”表示时刻
D.“6.5小时”表示时间间隔
11.(2025河北秦皇岛一中月考)以下各种关于时间间隔和时刻的说法中正确的是( )
A.列车员说“火车9点52分到站”指的是时间间隔
B.轮船船务员说“本班轮船离港时间为11点35分”指的是时间间隔
C.“前2秒”“最后2秒”“第2秒内”指的都是时间间隔
D.“第3秒末”“最后3秒”指的都是时刻
知识点2 位置、位移和路程
12.(2024广东揭阳期末)下列关于路程和位移的说法,正确的是( )
A.位移就是路程
B.位移的大小永远不等于路程
C.若物体做单一方向的直线运动,位移的大小就等于路程
D.位移是标量,路程是矢量
13.(2025成都期中改编)(多选)运动员进行“折返跑”训练,从A点沿直线跑到B点,又从B点沿原路返回A点,A、B两点直线距离为50 m,总用时20 s,下列对运动员在整个运动过程中的描述正确的是( )
A.位移大小为100 m B.位移为0
C.路程为100 m D.路程为0
14.(2025石家庄精英中学月考)如图所示,在距离地面1.8 m高的位置竖直向上抛出一枚网球,观测到网球上升3.6 m后回落,最后落回地面。以抛出点为坐标原点、竖直向下为正方向建立一维坐标系,下列说法正确的是( )
A.最高点的位置坐标为3.6 m,落地点的位置坐标为1.8 m
B.网球从抛出点到最高点的位移为3.6 m
C.网球从抛出点到落地点的位移为-1.8 m
D.网球从最高点到落地点的位移为5.4 m
15.(2024杭州四校联考)在秋季运动会中,径赛项目引人注目。100 m比赛起点在同一直线上,终点也在同一直线上。400 m比赛终点在同一直线上,但起点不在同一直线上。关于100 m和400 m比赛起点与终点的设置,下列说法正确的是( )
A.100 m比赛这样设置使得比赛同学通过的路程就是位移
B.100 m比赛这样设置使得比赛同学通过的路程不等于位移大小
C.400 m比赛这样设置是为了使参加比赛的同学位移大小相等
D.400 m比赛这样设置是为了使参加比赛的同学路程大小相等
知识点3 位移-时间图像
16.(2025哈尔滨期中改编)2024年5月,武汉市正式投入运营千辆无人驾驶出租车“萝卜快跑”。如图所示是一辆无人驾驶出租车做直线运动的x-t图像,则关于该无人驾驶出租车在各段的运动情况,下列说法中正确的是( )
A.x-t图像为折线,表示无人驾驶出租车在做曲线运动
B.无人驾驶出租车在BC段发生的位移大于在CD段发生的位移
C.无人驾驶出租车在CD段的运动方向和BC段的运动方向相同
D.t=3 s时无人驾驶出租车离出发点最远
17.(2024四川绵阳期末)如图所示为甲、乙两物体运动的位移-时间图像。在0~30 s内( )
A.甲做曲线运动,乙做直线运动
B.两物体运动路程均为20 m
C.乙物体运动位移大小为30 m
D.甲、乙两物体的位移相同,30 s末它们相遇
知识点4 位移和时间的测量
18.(2024广东深圳测试)打点计时器是高中物理实验中常用的实验器材,请你完成下列有关问题:
(1)如图A、B是两种打点计时器的图片,其中B是 打点计时器;
(2)A打点计时器使用 的电源;
A.直流220 V B.直流8 V
C.交流220 V D.交流8 V
(3)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,后让纸带运动
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
19.(2024广东中山测试)某小组利用打点计时器对物块沿倾斜的长木板加速下滑时的运动进行探究。物块拖动纸带下滑,打出的纸带一部分如图所示。已知打点计时器所用交流电源的频率为50 Hz,纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出。在A、B、C、D、E五个点中,打点计时器最先打出的是 点,相邻两点间时间间隔为 s;A、B间距离为 cm。
C组 综合知识点
20.(2025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9:25从A点出发先向正东行驶一段距离到达B点,然后向正北行驶一段距离于12:22到达C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大小
C.9:25和12:22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
21.(2024河南南阳测试)下列关于矢量(位移)和标量(温度)的说法中,正确的是( )
A.两运动物体的位移大小均为30 m,这两个物体的位移一定相同
B.做直线运动的两物体的位移分别为x甲=3 m,x乙=-5 m,则x甲>x乙
C.温度计读数有正有负,其正负号表示方向
D.温度计读数t1=3 ℃,t2=-5 ℃,则t1>t2
22.(2024合肥期中联考)一个可以看成质点的物体在水平面上运动,建立平面坐标系,记录了物体在0、1 s、2 s、3 s、4 s、5 s时的位置坐标分别为(0,0)、(1 m,2 m)、(2 m,1 m)、(3 m,1 m)、(2 m,4 m)、(5 m,3 m),依次连接各坐标位置,下列说法正确的是( )
A.各点之间的连线为物体的运动轨迹
B.第4 s和第5 s内的路程相等
C.第4 s和第5 s内的位移相同
D.前2 s内的位移小于最后2 s内的位移
23.(2024太原师院附中月考)如图,自行车在水平地面上做匀速直线运动。车轮外边缘半径为R,气门芯距轮心的距离为r,自行车行驶过程中轮胎不打滑,初始时刻气门芯在最高点,不考虑车轮的形变。气门芯从初始时刻到第一次运动至最低点过程中的位移大小为( )
A. B.
C. D.
24.(2024广东东莞测试)如图所示,半径为R的地球仪上,P点为赤道与0°经线的交点,Q点为赤道与东经90°经线的交点。一只蚂蚁从P点沿0°经线向北爬行到北极点,然后又沿东经90°经线向南爬行到Q点,则蚂蚁从P点运动到Q点的整个过程中( )
A.路程为2πR,位移大小为2R
B.路程为πR,位移大小为R
C.路程为πR,位移大小为R
D.路程为2πR,位移大小为R
25. (明易错)(名师原创题)甲、乙、丙三个物体的x-t图像如图所示,t1时刻三条线相交于A点,t2时刻三条线相交于B点。以下说法正确的是( )
A.三个物体是从同一地点出发的
B.三个物体是从同一时刻出发的
C.运动过程中三个物体相遇两次
D.从t1到t2的这段时间内,甲的路程最大、丙的路程其次、乙的路程最小
26.()一位电脑动画爱好者设计了一个“猫捉老鼠”的动画游戏,如图所示,在一个棱长为a的大正方体木箱的一个顶点G上,老鼠从猫的爪间逃出,沿着木箱的棱奔向洞口,洞口在木箱的另一顶点A处。若老鼠在奔跑中,并不重复地跑过任意一条棱,也不再回到G点,聪明的猫选择了一条最短的路线奔向洞口(设猫和老鼠同时从G点出发),结果猫再次在洞口A处捉到了老鼠。求:
(1)老鼠的位移大小及最短路程是多少?
(2)猫的位移大小和路程是多少?
D组 高考怎么考
27.(2022辽宁卷)如图所示,桥式起重机主要由可移动“桥架”“小车”和固定“轨道”三部分组成。在某次作业中,桥架沿轨道单向移动了8 m,小车在桥架上单向移动了6 m,该次作业中小车相对地面的位移大小为( )
A.6 m B.8 m C.10 m D.14
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2.时间 位移
教材改编题
1.D 钟表上指针所指的某一位置表示的是时刻,A错误;时刻对应时间轴上某一个具体点,时间间隔对应时间轴上的一段线段,上午8时上课的“8时”是时刻,上午8时45分下课的“8时45分”是时刻,B、C错误;从上一节课下课到下一节课上课之间的10 min是时间间隔,D正确。
2.C 从A到B的位移Δx=xB-xA=2 m-5 m=-3 m,“-”号表示位移的方向沿x轴负方向,C正确。
3.C 路程等于运动轨迹的长度,为800 m;位移大小等于初、末位置的距离,为0。故选项C正确。
4.AB 在0~10 s时间内,汽车离出发点越来越远,A正确;在10~20 s时间内,汽车离出发点的距离一直是30 m,B正确;在20~40 s时间内,汽车离出发点越来越近,C错误;在40 s时汽车回到出发点,D错误。
易错易混辨析
5.✕ 6.√ 7.✕
8.✕ 物体做单方向直线运动时,位移大小才等于路程。
9.✕ x-t图像不能描述曲线运动,图像的形状不是运动轨迹。
10.AD 时刻对应某一状态、某一瞬间,所以“22时51分”表示时刻,故A正确,B错误;时间间隔对应某一过程,所以“6.5小时”表示时间间隔,故C错误,D正确。
方法技巧 时刻与时间间隔的两种分辨方法
(1)根据上下文判断:分析所给的说法,根据题意去体会和判断。时刻对应的是某一事件的状态,时间间隔对应的是事件的过程。
(2)利用时间轴判断:画出时间轴,对应一个点的是时刻,对应一段线段的是时间间隔。
11.C 列车员说“火车9点52分到站”指的是时刻,故A错误;轮船船务员说“本班轮船离港时间为11点35分”指的是时刻,故B错误;“前2秒”“最后2秒”“第2秒内”指的都是时间间隔,故C正确;“第3秒末”指的是时刻,“最后3秒”指的是时间间隔,故D错误。
12.C 位移是初位置指向末位置的有向线段,路程是运动轨迹的长度,二者是不同的物理量,A错误;当物体做单向直线运动时,位移的大小等于路程,B错误,C正确;位移是矢量,路程是标量,D错误。
13.BC 位移是初位置指向末位置的有向线段,由于初、末位置都在A点,所以运动员在整个运动过程中的位移大小为0,故A错误,B正确;路程是运动轨迹的长度,运动员在整个运动过程中的路程为s=50 m+50 m=100 m,故C正确,D错误。
14.D 最高点的位置坐标为-3.6 m,落地点的位置坐标为1.8 m,故A错误;网球从抛出点到最高点的位移为-3.6 m,故B错误;网球从抛出点到落地点的位移为1.8 m,故C错误;网球从最高点到落地点的位移为5.4 m,故D正确。
15.D 位移是矢量,路程是标量,路程和位移是不同的物理量,不能说路程就是位移,100 m比赛这样设置使得比赛同学通过的路程等于位移大小,A、B错误;位移是从起点到终点的有向线段,400 m比赛终点在同一直线上,但起点不在同一直线上,故参加比赛的同学位移大小不相等,C错误;400 m比赛这样设置是为了使参加比赛的同学路程大小相等,D正确。
16.D x-t图像只能描述直线运动位移的特点,故选项A错误;无人驾驶出租车在BC段的位移为8 m,在CD段的位移为-12 m,负号表示位移的方向,故BC段位移小于CD段位移,故选项B错误;无人驾驶出租车在CD段向负方向运动,在BC段向正方向运动,运动方向相反,故选项C错误;由x-t图像可知,t=3 s时无人驾驶出租车离出发点最远,为8 m,故选项D正确。
17.D x-t图像只能描述物体做直线运动,所以甲、乙均做直线运动,故A错误。乙做单向直线运动,在0~30 s内的运动路程为20 m,位移大小为20 m;甲先向正方向运动再反向运动,在0~30 s内的运动路程大于20 m,故B、C错误。在30 s末,两物体均位于x=20 m处,即该时刻两者相遇;两物体都从x=0处出发,则位移相同,故D正确。
18.答案 (1)电磁 (2)C (3)A
解题思路 (1)A、B是两种打点计时器的图片,其中B是电磁打点计时器。
(2)A是电火花计时器,使用的是220 V交流电源,选C。
(3)为了提高纸带利用率,实验时应先接通电源,后让纸带运动,选A。
19.答案 A 0.1 1.20
解题思路 物块沿倾斜的长木板加速下滑,在相等时间内位移越来越大,据此判断最先打出的点为A。纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出,相邻两点间时间间隔T=×5=0.1 s。刻度尺分度值为0.1 cm,A、B间距离为1.20 cm。
20.B 2小时57分是指时间间隔,A错误;海警船航行的总路程为AB与BC段长度之和,位移大小为AC段长度,故海警船航行的总路程大于位移大小,B正确;9:25和12:22均是指时刻,C错误;海警船在海上航行时,船自身大小远小于航程,可以看成质点,D错误。
21.D 位移是矢量,位移相同,则大小和方向都相同,所以两物体位移大小均为30 m时,方向可能不同,则位移不一定相同,故A错误;矢量的正负号只表示运动方向,不参与大小的比较,而温度是标量,其正负号表示大小,不表示方向,故x甲<x乙,t1>t2,故B、C错误,D正确。
22.D 只记录了物体在每隔1 s的位置,但在每秒内怎样运动未知,故各点之间的连线不一定为物体的运动轨迹,A错误;第4 s内的位移大小为x1= m= m,第5 s内的位移大小为x2= m= m,则第4 s和第5 s内的位移大小相等,方向不同,由于不知物体在每秒内怎样运动,无法比较路程大小,故B、C错误;前2 s内的位移大小为x3= m= m,最后2 s内的位移大小为x4= m=2 m,则x3<x4,D正确。
23.D 气门芯由最高点第一次运动到最低点时,车轮向前运动半个周长,气门芯的初位置与末位置如图所示,由几何知识得,气门芯的位移大小为x==,故选D。
24.C 从P点沿0°经线向北爬行到北极点,路程为s1=×2πR=πR,然后又沿东经90°经线向南爬行到Q点,路程为s2=×2πR=πR,整个过程中的路程为s=s1+s2=πR,从P点运动到Q点的整个过程中的位移大小等于P、Q两点间距离,由几何关系知x=R,选C。
25.C 图形剖析
解题思路 由x-t图像可知,丙的初位置与另外两个物体的初位置不相同,甲出发的时刻比另外两个物体出发的时刻要晚,选项A、B错误;由x-t图像可知,三个物体的图像有两个共同的交点,则运动过程中三个物体相遇两次,选项C正确;由x-t图像可知,从t1到t2的这段时间内,甲的路程最大,乙、丙的路程相同,选项D错误。
误区警示 x-t图像只描述直线运动的位移特点,x-t图像不表示运动的轨迹,图像是曲线不表示物体做曲线运动。
26.答案 (1)a 3a (2)a a
解题思路 (1)经过分析可知,老鼠从顶点G出发,走过的最短路程s=3a,位移大小即GA的长度,为a。
(2)从G到A的路线有无数种,由于猫只能在木箱表面运动,可将立体图形展开,如图所示,在同一平面内连接G、A两点,当猫按照GA线路行走时,路程最短,则最短路程为s'==a;猫的位移大小为立体图中A、G间的距离,故位移大小是a。
方法技巧 确定物体位移和路程的方法
(1)确定研究对象和研究过程。
(2)找出该过程中物体的初位置和末位置,则由初位置指向末位置的有向线段就是位移。线段的长度表示位移的大小,方向表示位移的方向。
(3)建立位置坐标系,画出物体的实际运动轨迹示意图,轨迹的长度就是路程。
27.C 根据位移是起点到终点的有向线段,可知,该次作业中小车相对地面的位移大小为x== m=10 m,选项C正确。
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