衔接点02 时间、位移和路程一、时刻和时间间隔1.时刻:指某一瞬间;在时间轴上,时刻用点来表示.2.时间间隔:指某两个时刻之间的间隔.在时间轴上,时间间隔用线段来表示.3.时间、时刻的区别和联系时刻时间间隔区别(1)在时间轴上用点表示(2)时刻与物体的位置相对应,表示某一瞬时(1)在时间轴上用线段表示(2)时间间隔与物体的位移相对应,表示某一过程联系两个时刻的间隔即为时间间隔二、路程和位移1.路程:物体运动轨迹的长度.2.位移:由初位置指向末位置的有向线段.3.位移、路程的区别和联系定义区别联系位移位移表示质点的位置变化,它是质点由初位置指向末位置的有向线段位移是矢量,方向由初位置指向末位置(1)在单向直线运动中,位移的大小等于路程(2)一般情况下,位移的大小小于路程路程路程是质运动轨迹长度路程是标量,没有方向三、矢量和标量知识点梳理1.标量:只有大小没有方向的物理量.例如,时间、温度.2.矢量:指的是既有大小又有方向的物理量.例如,位移.3.矢量的表示方法:用一条带箭头的线段来表示.线段的长度表示矢量的大小,箭头的指向表示矢量的方向.4.大小的比较:标量大小的比较一般只看自身数值大小,而矢量大小的比较要看其数值的绝对值大小,绝对值大,则该矢量大.5.运算规律:标量的运算法则为算术法则,即初中所学的加、减、乘、除等运算方法;矢量的运算法则为以后学习到的平行四边形定则.1.某人站在楼房顶层从O点竖直向上抛出一小球,上升的最大高度为20m,然后落回到抛出点O 下方25m 的B点,以竖直向上的方向为正方向,则小球在这一过程中通过的路程和位移分别为A.25m,25mB.65m,-25mC.65m,25mD.25m,-25m【答案】B【解析】物体上升20m,由下降45m到达O点下方的B点,路程s=20m+45m=65m;初位置到末位置的距离为25m,方向竖直向下,所以位移x=−25m,故B正确,ACD错误。
故选:B。
2.如下图所示,某质点沿半径为r的半圆弧由a点运动到b点,则它通过的位移和路程分别是A.0;0B.2r,向东; rπC.r,向东; rπD.2r,向东;2r【答案】B【解析】某质点沿半径为r的半圆弧由a点运动到b点,通过的位移x=2r,方向向东,路程为:122s r rππ=⨯=,故选B.3.下列各组物理量中,全部是矢量的是A.位移、速度、平均速度、加速度B.速度、平均速率、加速度、位移C.位移、速度、加速度、质量D.速度、加速度、位移、时间【答案】A【解析】A.位移、速度、平均速度、加速度都是矢量,选项A正确;B.速度、加速度、位移是矢量,平均速率是标量,选项B错误;C.位移、速度、加速度是矢量,质量是标量,选项C错误;D.速度、加速度、位移是矢量,时间是标量,选项D错误;故选A. 4.某场班级足球赛在16时20分正式开始,甲班经过30分钟的顽强拼搏,终于攻入了一球.下列说法正确的是A.“16时20分”和“30分钟”均指时刻B.“16时20分”和“30分钟”均指时间间隔C.“16时20分”是指时间间隔,“30分钟”是指时刻D.“16时20分”是指时刻,“30分钟”是指时间间隔【答案】D【解析】“16时20分” 在时间轴上对应的是一个点,指时刻,“30分钟”在时间轴上对应一段距离,指时间间隔,故D正确,ABC错误,故选D.5.关于时刻和时间间隔,下列说法正确的是A.老师说:“明天早上8点钟上课,上课45分钟.”其中“8点钟上课”指的是时间间隔,“上课45分钟”指的是时刻B.小王迟到了,老师对他说:“为什么你现在才来?你早该到校了.”其中“你早该到校了”指的是到校的时间间隔C.小王说:“我早已从家里出来了,因为今天公共汽车晚点了.”其中“早已从家里出来了”指的是时间间隔D.老师说:“希望你下次一定要在7点50分之前半小时内到校.”其中“7点50分之前半小时内”指的是时间间隔【答案】D【解析】A. “8点钟上课”对应时间轴上的一个点,即上课开始的时刻,而“上课45分钟”指的是上课所经历的时间,它对应时间轴上的一条线段,即时间间隔,故选项A不符合题意;B.“你早该到校了”指的是小王应该到校的时刻,对应时间轴上的一个点,故选项B不符合题意;C. “早已从家里出来了”指的是从家里出来的时刻,对应时间轴上的一个点,故选项C不符合题意;D.“7点50分之前半小时内”对应时间轴上的一条线段,即时间间隔,故选项D符合题意。
6..一个人从北京去重庆,可以乘火车,也可以乘飞机,还可以先乘火车到武汉,然后乘轮船沿长江到重庆,如图所示,这几种情况下:①他的运动轨迹不一样②他走过的路程相同③他的位置变动是不同的④他的位移是相同的以上说法正确的是A.①②B.③④C.①④D.②③【答案】C【解析】一个人从北京去重庆,可以乘火车,也可以乘飞机,还可以先乘火车到武汉,然后乘轮船沿长江到重庆,运动的轨迹不一样,则路程不同.但是位置的变化相同,即位移是相同的.故①④正确.7.下列关于矢量和标量的说法正确的是A.取定正方向,做直线运动的甲、乙两物体的位移x甲=3m,x乙= -5m,因为甲的位移为正,乙的位移为负,所以x甲>x乙B.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C.温度计读数有正、有负,所以温度也是矢量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】D【解析】位移是矢量,其符号代表方向,大小是其绝对值,则知甲的位移小于乙的位移。
故A错误。
位移是矢量,只有大小和方向都相同时,位移才相同,所以两运动物体的位移大小均为50m,这两个物体的位移不一定相同。
故B错误。
温度是标量,其正负表示温度的高低,不表示方向,故C错误,D正确。
故选D。
8.从离地面3m高处竖直向上抛出一个小球,它上升5m后回落,最后到达地面.此过程中A.小球通过的路程是8mB.小球的位移大小是13mC.小球的位移大小是3mD.小球的位移方向是竖直向上的【答案】C【解析】小球以初始状态到末状态位移为3m,方向向下,路程为5+5+3=13m,所以ABD错误C正确.故选C.9.关于质点的有关说法中正确的是A.质量可以忽略不计的物体才可被看作质点B.只有体积很小的物体才可被看作质点C.物体的大小和形状在所研究的现象中起的作用很小,可以忽略不计时,就可以把物体看作质点D.只要不是做转动的物体,都可被看作质点【答案】C【解析】AB.物体能否看作质点关键在于物体的大小和形状能不能忽略,与物体的大小和质量大小无关;故AB错误;C.物体的大小和形状在所研究的现象中起作用很小可以忽略不计时,我们可以把物体看作质点,故C正确;D.转动的物体不一定不能看成质点,如果物体的形状和大小可以忽略,可以看成质点。
例如研究地球绕太阳的公转时可以看做质点,故D错误。
10.关于位移和路程,下列说法中正确的是A.位移和路程在大小上总是相等,只是位移有方向,是矢量,路程无方向,是标量B.位移用来描述直线运动,路程用来描述曲线运动C.位移取决于物体的始末位置,路程取决于物体实际通过的路线D.位移和路程是一回事【答案】C【解析】位移是矢量,路程是标量,路程的大小大于等于位移的大小.故A错误;位移和路程都可以描述直线运动和曲线运动.故B错误.位移由初位置指向末位置,路程为运动轨迹的长度.故C正确.位移和路程是两个不同的概念,D错误;故选C。
11.时间和时刻,下列说法正确的是A.第4秒末就是第5秒初,指的是时间B.物体运动了5秒指的是物体在5秒末时,指的是时刻C.物体在5秒内指的是物体在4秒末到5秒末这1秒的时间D.物体在第5秒内指的是物体在4秒末到5秒末这1秒的时间【答案】D【解析】A. 从时间轴上可知,第4秒末就是第5秒初,是同一时刻,不是时间,故A错误;B. 物体运动了5秒,是指一段时间,不是时刻,故B错误;C. 物体在5秒内指的是物体从开始到5s末之间的时间,是5s不是1s,故C错误;D. 物体在第5秒内指的是物体在4秒末到5秒末这1秒的时间,故D正确.故选D12.下列关于位移和路程的说法中正确的是A.路程是标量,只有大小;位移是矢量,有大小也有方向B.物体沿直线运动,通过的路程一定等于位移大小C.物体两次通过的路程不等,位移可能相等D.物体通过一段路程,则它通过的位移不可能为零【答案】AC【解析】A.路程是标量,只有大小,没有方向,位移是矢量,既有大小又有方向,故A正确;B.只有物体做单向直线做运动时,通过的路程才等于位移大小,其他情况下,通过的路程总大于位移大小,故B错误;C.物体沿不同的路径从一点运动至另一点,位移相同,路程一般不同,故C正确;D.如果物体运动一圈绕回原出发点,则位移为零,而路程不为零,故D错误。
故选AC。
13.对于做曲线运动的物体,下列说法正确的是A.其运动的位移大小等于其路程B.其位移的大小有可能等于其路程C.其位移的大小一定小于其路程D.其位移的方向仍是由初位置指向末位置【答案】CD【解析】ABC、做曲线运动的物体其运动的位移大小一定小于其路程,故AB错;C正确;D、位移的方向由初位置指向末位置的有向线段,故D正确;故选:CD。
14.如图所示,频闪光源每秒闪烁30次,小球从A点运动到B点所经历的时间是________s,若拍第一张照片时开始计时,则小球经过B点的时刻是________s。
【答案】215415【解析】频闪光源每秒闪烁30次,则任意两次频闪的时间间隔为130s;则小球从A点运动到B点所经历的时间是1243015s s⨯=;小球经过B点的时刻是1483015s s⨯=.15.弹射器竖直向上弹出一个小球,小球上升到的最大高度为h,从弹出点至落回到发射处的过程中,小球的位移________,路程________。
【答案】0 2h【解析】小球起点和终点一样,所以小球的位移为0;小球一共走过的路程为2h。
16.一位同学从A地出发,向东走了400m到达B地,又向西走了700m到达C地,再向南走400m到达D地。
试求:(1)该同学走了多少路程?(2)该同学到D地时离出发点A地的位移?【答案】(1)1500m(2)500m,方向由A指向D【解析】该同学走过的路程:400+700+400=1500m;该同学到D地时离出发点A地的位移:√(700−400)2+4002m=500m,方向由A指向D.17.某十字路口的监控录像显示,一辆汽车在马路上行驶,t=0时,汽车在十字路口中心的左侧20m处;过了2s,汽车正好到达十字路口的中心;再过3s,汽车行驶到了十字路口中心右侧30m 处.如果把这条马路抽象为一条坐标轴x ,十字路口中心定为坐标轴的原点,向右为x 轴的正方向.(1)试将汽车在三个观测时刻的位置坐标填入表中.(2)说出前2s 内、后3s 内汽车的位移分别为多少?这5s 内的位移又是多少? 【答案】(1)-20m ;0;30m (2)20m ;30m ;50m【解析】(1)把马路抽象为坐标轴,因为向右为x 轴的正方向.所以,在坐标轴上原点左侧的点的坐标为负值,原点右侧的点的坐标为正值,即12320m 030m x x x =-==,,; (2)前2s 内的位移()121020m 20m x x x ∆=-=--=; 后3s 内的位移23230m 030m x x x ∆=-=-=; 这5s 内的位移()3130m 20m 50m x x x ∆=-=--=;上述位移Δx 1、Δx 2和Δx 都是矢量,大小分别为20m 、30m 和50m ,方向都向右,即与x 轴正方向相同.18.一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,在一个边长为A 的大正方体木箱的一个顶角G 上,老鼠从猫的爪间逃出,沿着木箱的棱边奔向洞口,洞口在方木箱的另一顶角A 处。