【物理】2020届一轮复习人教版时间和位移课时作业

【物理】2020届一轮复习人教版时间和位移课时作业

‎2　时间和位移 ‎[学习目标]　1.知道时刻和时间间隔的区别和联系.2.知道位移与路程的区别和联系.3.知道什么是矢量、标量及其区别．‎ 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，时间间隔用线段表示．‎ 二、路程和位移 ‎1．路程：运动物体轨迹的长度．‎ ‎2．位移 ‎(1)物理意义：表示物体(质点)位置变化的物理量．‎ ‎(2)定义：从初位置到末位置的一条有向线段．‎ ‎(3)大小：初、末位置间有向线段的长度．‎ ‎(4)方向：由初位置指向末位置．‎ 三、矢量和标量 ‎1．矢量：既有大小又有方向的物理量，例如：位移等．‎ ‎2．标量：只有大小没有方向的物理量，例如：时间、温度、质量、路程等．‎ ‎3．运算法则：两个标量的加减遵从算术加减法的法则，矢量相加的法则与此不同(填“相同”或“不同”)．‎ 四、直线运动的位置和位移 研究直线运动时，在物体运动的直线上建立x轴．‎ ‎1．物体的初、末位置：可用位置坐标x1、x2表示．‎ ‎2．物体的位移等于两个位置的坐标变化，即：Δx＝x2－x1.‎ ‎[即学即用]‎ ‎1．判断下列说法的正误．‎ ‎(1)天津开往德州的K625次列车于13点35分从天津发车，13点35分指时间间隔．(　×　)‎ ‎(2)李明用15 s跑完100 m,15 s指时间间隔．(　√　)‎ ‎(3)两个运动物体的位移大小相等，路程也一定相等．(　×　)‎ ‎(4)一个物体的位移为零，路程也一定为零．(　×　)‎ ‎2．一个物体沿直线从A经B运动到C，其位置坐标如图1所示，则从A到B的位移Δx1＝______，从A至C的位移Δx2＝______，Δx1________Δx2(填“>”或“<”)．‎ 图1‎ 答案　－3 m　－8 m　<‎ 一、时刻和时间间隔 ‎[导学探究]　如图2所示，在时间轴上标出“第3 s初”，“第3 s末”，“第3 s内”，“前3 s内”．然后指出哪些表示时刻，哪些表示时间间隔？‎ 图2‎ 答案　‎ ‎“第3 s初”、“第3 s末”表示时刻 ‎“第3 s内”、“前3 s内”表示时间间隔 ‎[知识深化]　时刻与时间间隔的比较 时刻 时间间隔 在时间轴上的表示 用点表示 用线段表示 对应的广义描述 位置 位移 描述关键词 ‎“初”“末”“时”，如“第1 s末”，“第2 s初”，“3 s时”‎ 如“第2 s内”，“前3 s内”，“1 s到3 s内”‎ 联系 两个时刻的间隔为一段时间间隔，时间间隔能表示运动的一个过程，好比一段录像；时刻可以显示运动的一瞬间，好比一张照片 例1　(多选)如图3所示的时间轴中，下列关于时刻和时间间隔的说法中正确的是(　　)‎ 图3‎ A．t2表示时刻，称为第2 s末或第3 s初 B．t2～t3表示时间间隔，称为第3 s内 C．t0～t2表示时间间隔，称为前2 s或第2 s内 D．tn－1～tn表示时间间隔，称为第(n－1) s内 答案　AB 解析　t2表示时间轴上的一个点，所以表示时刻，称为第2 s末或第3 s初，A正确；t2～t3表示时间轴上的一段距离，所以为时间间隔，称为第3 s内，B正确；t0～t2表示时间轴上的一段距离，所以为时间间隔，称为前2 s，t1～t2称为第2 s内，C错误；tn－1～tn表示时间间隔，称为第n s内，D错误．‎ 二、路程和位移　矢量和标量 ‎[导学探究]　(1)如图4所示，三位旅行者从北京到上海，甲乘高铁直达，乙乘飞机直达，丙先乘汽车到天津，再换乘轮船到上海，三者的路程是否相同？位移是否相同？‎ 图4‎ ‎(2)①一个袋子里有40 kg大米，再放入30 kg大米，袋子中大米的质量是多少？‎ ‎②如果一位同学从操场中心A点出发向北走了40 m到达B点，然后又向西走了30 m到达C点，则他从A到C点的路程是多大？位移是多大？‎ ‎③质量和位移的计算方法相同吗？‎ 答案　(1)三者的路程不同，但结果是一样的，即都是从北京到上海，初位置、末位置一样，即位移相同．‎ ‎(2)①袋子中大米的质量是70 kg.‎ ‎②如图所示，路程是70 m，位移为从A点指向C点的有向线段，大小为50 m.‎ ‎③质量、路程是标量，遵从算术加减法的法则，可以直接相加减；位移是矢量，不能直接相加减，位移的大小等于初位置指向末位置的有向线段的长度．‎ ‎[知识深化]‎ ‎1．位移和路程的区别 ‎(1)位移由物体的初、末位置决定，与路径无关，不管经历什么路径，只要初、末位置相同，位移就相同；而路程由物体的运动轨迹决定，与路径有关．‎ ‎(2)路程是标量，无方向，其大小计算遵循算术运算法则(可以直接相加减)；位移是矢量，有方向，其大小计算不能直接相加减(其运算方法第三章将学到)．‎ ‎(3)位移的大小不一定等于路程．只有在单向直线运动中，位移的大小等于路程．‎ ‎2．矢量和标量及其区别 ‎(1)矢量既有大小又有方向，标量只有大小没有方向 ‎(2)矢量的表示方法：矢量可以用一根带箭头的线段(有向线段)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．‎ 注意：‎ ‎①只有当两个矢量的大小相等、方向也相同时，这两个矢量才相同．‎ ‎②矢量的“＋”、“－”号表示其方向，所以矢量大小的比较要看其数值的绝对值的大小，绝对值大的矢量就大．‎ ‎③标量也可以有正、负，但正负代表大小，如－5 ℃低于1 ℃.‎ ‎(3)运算方法的比较 ‎①标量运算遵循算术运算法则．‎ ‎②矢量运算的方法第三章会学到，但同一直线上的矢量，用“＋”、“－”号表示方向后，可简化为算术加减法．‎ 例2　一个人晨练，按如图5所示，走半径为R的中国古代的八卦图运动，中央的S部分是两个直径为R的半圆．他从A点出发沿曲线ABCOADC行进．求：‎ 图5‎ ‎(1)他从A点第一次走到O点时的位移的大小和方向．‎ ‎(2)他从A点第一次走到D点时的位移和路程．‎ 答案　(1)R　由北指向南 ‎(2)R，方向为东偏南45°　2.5πR 解析　(1)从A点第一次走到O点时的位移的大小等于线段AO的长度，即x1＝R.位移的方向为由北指向南．(2)从A点第一次走到D点时的位移的大小等于线段AD的长度，即x2＝R.位移的方向为东偏南45°.从A点第一次走到D点时的路程等于整个运动轨迹的长度，即s＝×2πR＋2π×＝2.5πR.‎ 例3　(多选)下列关于矢量(位移)和标量(温度)的说法正确的是(　　)‎ A．两个运动的物体位移大小均为20 m，这两个位移一定相同 B．做直线运动的两个物体的位移x甲＝1 m，x乙＝－3 m，则x甲＜x乙 C．温度计读数有正负，其正、负号表示温度的方向 D．温度计读数时正的温度一定大于负的温度，正、负不能代表方向 答案　BD 解析　位移是矢量，大小相同，方向不一定相同，所以这两个位移不一定相同，A错；矢量比较大小时，比较绝对值，B正确；温度是标量，只有大小，没有方向，正号表示比零摄氏度高，负号表示比零摄氏度低，正的温度一定高于负的温度，C错，D对．‎ 三、直线运动中位置和位移的表示 例4　如图6所示，一小球从A点垂直向上抛出，到达最高点B后，返回落至地面C处，AB、AC间距离如图所示．‎ 图6‎ ‎(1)若以A点为坐标原点，竖直向上为正方向，A、B、C三点位置坐标分别为xA＝________ m，xB＝________ m，xC＝________ m．AB间位移ΔxAB＝_______ m，BC间位移ΔxBC＝________m，ΔxAB________ΔxBC.(填“>”“<”或“＝”)‎ ‎(2)若选地面C为坐标原点，竖直向上为正方向，则A、B、C三点的位置坐标分别为xA′＝______m，xB′＝______m，xC′＝________m，AB间位移ΔxAB′＝________m，BC间位移ΔxBC′＝________m.‎ 答案　(1)0　5　－3　5　－8　<　(2)3　8　0　5　－8‎ ‎1．位置在坐标系中的表示 直线坐标系中位置用一个点的坐标表示；坐标值的正负表示物体所在位置在原点的正方向上还是负方向上；坐标值的绝对值表示物体所在位置到坐标原点的距离．‎ ‎2．位移在坐标系中的表示 用两个坐标的差值即Δx＝x2－x1表示位移．Δx的数值表示位移大小，Δx为正，表示位移方向与正方向相同；Δx为负，表示位移方向与正方向相反．‎ ‎3．在坐标系中，选择不同的坐标原点，各点的位置坐标不同，但两点间位移相同，即位移与坐标系无关．‎ ‎1．(时刻和时间间隔)(多选)下列计时数据指时间间隔的是(　　)‎ A．《新闻联播》每晚19点播出 B．太原开往北京的K962次列车于17时26分从太原东站发车 C．第六届东亚运动会女子100米自由泳决赛中，中国选手唐奕以54秒66的成绩夺得冠军 D．“嫦娥三号”历经13天在月球表面虹湾区实现软着陆 答案　CD 解析　每晚19点、17时26分都是指具体某一时刻，A、B错误；自由泳决赛成绩54秒66、13天指的都是一段时间间隔，C、D正确．‎ ‎2．(时间间隔和时刻的比较)在图7中所示的时间轴上标出的是下列哪些时间间隔或时刻(　　)‎ 图7‎ A．第4 s初 B．第3 s末 C．第3 s D．前3 s 答案　D ‎3．(位移和路程的比较)在某次铅球比赛中，某运动员以18.62 m的成绩获得金牌．这里记录的成绩是指(　　)‎ A．比赛中铅球发生的位移大小 B．比赛中铅球经过的路程 C．既是铅球发生的位移大小，又是铅球经过的路程 D．既不是铅球发生的位移大小，也不是铅球经过的路程 答案　D 解析　铅球的运动轨迹如图所示，铅球的比赛成绩18.62 m是抛出点A的竖直投影点A′到落地点B的距离，而位移是有向线段，路程是AB曲线的长度，只有D正确．‎ ‎4. (位移和路程的计算)如图8所示，一小球在光滑的V形槽中由A点释放，经B点(与B点碰撞所用时间不计)到达与A点等高的C点，设A点的高度为1 m，则全过程中小球通过的路程和位移大小分别为(　　)‎ 图8‎ A. m， m B. m， m C. m， m D. m,1 m 答案　C 解析　位移大小等于AC的直线距离，大小为＝ m．路程等于＋＝‎ m.‎ 课时作业 一、选择题(1～5为单项选择题，6～11为多项选择题)‎ ‎1．下列物理量属于矢量的是(　　)‎ A．时间 B．路程 C．位移 D．温度 答案　C ‎2.如图1所示为一架正在飞行的无人机，在某次测试中往返飞行了850 km，用时72 min，这两个数据指的是(　　)‎ 图1‎ A．位移、时间 B．路程、时间 C．位移、时刻 D．路程、时刻 答案　B 解析　往返飞行的位移为0，路程是850 km,72 min是时间，选项B正确．‎ ‎3．400 m比赛中终点在同一直线上，但起点不在同一直线上，如图2所示，关于这样的做法，下列说法正确的是(　　)‎ 图2‎ A．这样做目的是为了使参加比赛的同学位移大小相同 B．这样做目的是为了使参加比赛的同学路程大小相同 C．这样做目的是为了使参加比赛的同学所用时间相同 D．这样做法其实是不公平的，明显对外侧跑道的同学有利 答案　B 解析　因为跑道外圈半径大于里圈，当终点在同一直线上时，起点就不在同一直线上，这样做的目的是为了使参加比赛的同学路程大小相同，B正确．‎ ‎4.如图3所示为中国古代的太极图，图中大圆的半径为R，圆心在O点(图中未画出)，AC是直径，中央“S”型部分是两个半径均为的半圆．某人晨练时按此图自A点出发，沿图中箭头所示路径ABCOA进行，第一次返回A点的过程中，他的路程和位移大小分别是(　　)‎ 图3‎ A．0,0 B．0,2πR C．2πR,0 D．2πR,2πR 答案　C 解析　位移由初位置指向末位置，当人由A点运动到C点经O点再返回A点，位移大小等于0，路程等于大圆的半个圆弧长加上中央两个小半圆弧长之和，等于2πR.故C正确，A、B、D错误．‎ ‎5．我国著名篮球运动员姚明在原地拍球，球从1 m处拍下，又被地板弹回，在离地1.5 m处被接住．规定竖直向下为正方向，则球通过的路程和位移分别是(　　)‎ A．2.5 m,2.5 m B．2.5 m,0.5 m C．1.5 m，－1 m D．2.5 m，－0.5 m 答案　D 解析　位移是指从初位置到末位置的有向线段，所以此时物体的位移的大小是：x＝1 m－‎ ‎1.5 m＝－0.5 m．路程是指物体所经过的路径的长度，此时的路程为：s＝1 m＋1.5 m＝‎ ‎2.5 m．故选D.‎ ‎6．以下的计时数据中指时间间隔的是(　　)‎ A．天津开往德州的625次列车于13点35分从天津发车 B．小明用40 s跑完400 m C．我们早上8∶00开始上第一节课 D．列车到站时间晚点5分钟 答案　BD ‎7．2016年3月27日，中国海警舰船编队在钓鱼岛领海巡航．钓鱼岛自古就是我国固有领土，如图4所示位置在距中国大陆某港330 km.‎ 若我国海警船从中国大陆某港出发去钓鱼岛巡航，到达钓鱼岛时航行了479 km.则下列说法中正确的是(　　)‎ 图4‎ A．该海警船位移大小是479 km，路程330 km B．该海警船位移大小是330 km，路程479 km C．该海警船在海上航行时，确定其位置时不可以将其看成质点 D．此次航行位移大小小于路程 答案　BD ‎8．关于矢量和标量，下列说法中正确的是(　　)‎ A．矢量是既有大小又有方向的物理量 B．标量是既有大小又有方向的物理量 C．时光不能倒流，说明时间有方向，是矢量 D．－10 ℃比5 ℃的温度低 答案　AD 解析　由矢量和标量的定义可知，A正确，B错误；时光不能倒流是指事件的发展，与我们所指的矢量的方向不同，时间没有正负之分，即时间是标量，C错误；温度的正负表示比0 ℃高还是低，所以－10 ℃比5 ℃的温度低，故D正确．‎ ‎9．关于位移和路程，以下说法正确的是(　　)‎ A．出租车按路程收费 B．出租车按位移的大小收费 C．在曲线运动中，同一运动过程的路程一定大于位移的绝对值(即大小)‎ D．在直线运动中，位移就是路程 答案　AC 解析　出租车按路程收费，曲线运动中路程一定大于初、末位置间线段的长度，所以曲线运动中路程一定大于位移的大小，所以A、C正确，B错误．只有在单向直线运动中，位移的大小才等于路程，而位移是矢量，路程是标量，任何情况下位移都不能是路程，所以D错误．‎ ‎10．关于时间间隔和时刻，下列说法中正确的是(　　)‎ A．第4 s末就是第5 s初，指的是时刻 B．第5 s初指的是时间间隔 C．物体在5 s内指的是物体在第4 s末到第5 s初这1 s的时间间隔 D．物体在第5 s内指的是物体在4 s末到5 s末这1 s的时间间隔 答案　AD 解析　前一秒末和后一秒初是同一时刻，即第4 s末就是第5 s初.5 s初指的是时刻.5 s内指的是前5 s这一段时间间隔．第5 s内指的是4 s末到5 s末这1 s的时间间隔．故正确答案为A、D.‎ ‎11．2013年12月2日1时30分57秒，搭载着“嫦娥三号”卫星和“玉兔号”月球车的火箭在西昌卫星发射中心点火发射．经过9天的飞行和多次的近月制动，于12月14日21时20分，“嫦娥三号”在环月轨道成功实施变轨控制，进入预定的月面着陆准备轨道．进入着陆准备轨道后卫星绕月球飞行一圈时间为120分钟．则下列说法正确的是(　　)‎ A．“1时30分57秒”和“120分钟”，前者表示“时刻”，后者表示“时间间隔”‎ B．卫星绕月球飞行一圈，它的位移和路程都为零 C．地面卫星控制中心在对卫星进行近月制动调整飞行角度时可以将卫星看成质点 D．卫星绕月球飞行一圈过程中最大位移小于最大路程 答案　AD 解析　时间间隔在时间轴上为一条线段，对应一段运动过程，时刻对应一个状态，位移为初位置指向末位置的有向线段，而路程为标量，是路径的长度，物体能看成质点是在物体的形状和大小对所研究问题的影响忽略不计的条件下，故A、D对．‎ 二、非选择题 ‎12．某学生参加课外体育活动，他在一个半径为R的圆形跑道上跑步，从O点沿圆形跑道逆时针方向跑了4圈到达A点，求它通过的位移和路程．‎ 答案　见解析 解析　如图所示，有向线段OA即为该学生通过的位移 x＝＝R，位移方向与x轴的夹角为β＝45°.‎ 通过的路程为s＝4×2πR＋×2πR＝πR.‎ ‎13．如图5所示，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20 m处；过了2 s，汽车正好到达十字路口的中心；再过3 s，汽车行驶到了十字路口中心右侧30 m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．‎ 图5‎ ‎(1)试将汽车在三个观测时刻的位置坐标填入下表：‎ 观测时刻 t＝0‎ 过2 s 再过3 s 位置坐标 x1＝______‎ x2＝______‎ x3＝________‎ ‎(2)说出前2 s内、后3 s内汽车的位移分别为多少？这5 s内的位移又是多少？‎ 答案　(1)－20 m　0　30 m ‎(2)20 m　30 m　50 m　方向都与x轴正方向相同 解析　(1)马路演化为坐标轴，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：‎ x1＝－20 m，x2＝0，x3＝30 m.‎ ‎(2)前2 s内的位移 Δx1＝x2－x1＝0－(－20 m)＝20 m 后3 s内的位移 Δx2＝x3－x2＝30 m－0＝30 m 这5 s内的位移 Δx＝x3－x1＝30 m－(－20 m)＝50 m 上述位移Δx1、Δx2和Δx都是矢量，大小分别为20 m、30 m和50 m，方向都向右，即与x轴正方向相同．‎