2021學(xué)年2 時(shí)間和位移導(dǎo)學(xué)案及答案

這是一份2021學(xué)年2 時(shí)間和位移導(dǎo)學(xué)案及答案，共10頁(yè)。

一、時(shí)刻和時(shí)間間隔
1．時(shí)刻：表示某一瞬間，在時(shí)間軸上用點(diǎn)來(lái)表示．
2．時(shí)間間隔：表示某一過程，在時(shí)間軸上用線段來(lái)表示．
3．二者的聯(lián)系：兩個(gè)時(shí)刻之間的間隔即為時(shí)間間隔．
二、路程和位移
1．路程：物體運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度．
2．位移
(1)物理意義：表示物體(質(zhì)點(diǎn))位置變化的物理量．
(2)定義：從初位置指向末位置的一條有向線段．
(3)大?。撼?、末位置間有向線段的長(zhǎng)度．
(4)方向：由初位置指向末位置．
三、矢量和標(biāo)量
1．矢量：既有大小又有方向的物理量．如位移、力等．
2．標(biāo)量：只有大小、沒有方向的物理量．如質(zhì)量、時(shí)間、路程等．
3．運(yùn)算法則：兩個(gè)標(biāo)量的加減遵從算術(shù)加減法，而矢量則不同，后面將學(xué)習(xí)到．
四、直線運(yùn)動(dòng)的位置和位移
研究直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，在物體運(yùn)動(dòng)的直線上建立x軸，如圖所示．
1．物體的初、末位置：可用位置坐標(biāo)x1、x2表示．
2．物體的位移：Δx＝x2－x1.
1．思考判斷(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)
(1)物體在一條直線上運(yùn)動(dòng)時(shí)，路程和位移的大小相等，且位移是矢量，路程是標(biāo)量. (×)
(2)位移取決于運(yùn)動(dòng)的始、末位置，路程取決于實(shí)際運(yùn)動(dòng)的路徑．(√)
(3)時(shí)刻就是一瞬間，即一段很短的時(shí)間間隔. (×)
(4)一分鐘可分成60個(gè)時(shí)刻. (×)
2．(多選)下列說法正確的是( )
A．“北京時(shí)間8點(diǎn)整”指的是時(shí)間間隔
B．第n s內(nèi)就是(n－1) s末到n s末這1 s時(shí)間間隔(n為任意正整數(shù))
C．列車在南京站停15分鐘，指的是時(shí)間間隔
D．不管是前5 s還是第5 s，都是指時(shí)間間隔
BCD [8點(diǎn)整指的是某一瞬間，是時(shí)刻，A錯(cuò)誤；第n s指的是(n－1) s末到n s末這段時(shí)間間隔，B正確；停站15分鐘，指一段時(shí)間，是時(shí)間間隔，C正確；前5 s指0到5 s的時(shí)間間隔，第5 s指的是第5 s初至第5 s末這1 s的時(shí)間間隔，都是指時(shí)間間隔，D正確．故選B、C、D.]
3．氫氣球升到離地面80 m的高空時(shí)從上面掉下一物體，物體又上升了10 m后開始下落，若取向上為正方向，則物體從掉下開始至落至地面時(shí)的位移和經(jīng)過的路程分別為( )
A．80 m,100 m B．90 m,100 m
C．－80 m,100 m D．－90 m,180 m
C [物體從離開氣球開始到下落到地面時(shí)，初末位置的距離為80 m，取向上為正方向，所以位移x＝－80 m．路程等于運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度，所以s＝10×2 m＋80 m＝100 m．]
1.區(qū)別與聯(lián)系
2.在時(shí)間軸上的標(biāo)示
各時(shí)間間隔與時(shí)刻如圖所示．
1．2018年12月12日16時(shí)45分，嫦娥四號(hào)探測(cè)器經(jīng)過約110小時(shí)的奔月飛行后到達(dá)月球附近，于2019年1月3日上午10點(diǎn)26分，降落在了月球表面．其中12月12日16時(shí)45分，110小時(shí)和1月3日上午10點(diǎn)26分，分別指的是( )
A．時(shí)間 時(shí)間 時(shí)刻 B．時(shí)刻 時(shí)刻 時(shí)間
C．時(shí)間 時(shí)刻 時(shí)間 D．時(shí)刻 時(shí)間 時(shí)刻
D [時(shí)刻表示一個(gè)時(shí)間點(diǎn)，時(shí)間間隔表示一段時(shí)間，12月12日16時(shí)45分和1月3日上午10點(diǎn)26分表示時(shí)刻，110小時(shí)表示時(shí)間間隔，即時(shí)間．]
2．在如圖所示的時(shí)間軸上標(biāo)出的是( )
A．第4 s初 B．第6 s末
C．第3 s內(nèi) D．前3 s
D [時(shí)間是指時(shí)間的長(zhǎng)度，在時(shí)間軸上對(duì)應(yīng)一段距離，時(shí)刻是指時(shí)間點(diǎn)，在時(shí)間軸上對(duì)應(yīng)的是一個(gè)點(diǎn)．從時(shí)間軸中來(lái)看表示的是從0到3 s的一段時(shí)間，表示的是時(shí)間間隔，即前3 s的時(shí)間，所以D正確，選項(xiàng)A、B、C錯(cuò)誤．]
區(qū)別時(shí)刻和時(shí)間間隔的關(guān)鍵要點(diǎn)
(1)在時(shí)間軸上，時(shí)刻對(duì)應(yīng)一點(diǎn)，時(shí)間間隔對(duì)應(yīng)一段線段．
(2)在描述物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，時(shí)刻對(duì)應(yīng)物體的某一位置，時(shí)間間隔對(duì)應(yīng)一段運(yùn)動(dòng)過程(如位移、路程)．
位移和路程的區(qū)別和聯(lián)系
【例1】 一個(gè)人晨練，按如圖所示做半徑為R的中國(guó)古代的八卦圖運(yùn)動(dòng)，中央的“S”部分是兩個(gè)直徑為R的半圓．他從A點(diǎn)出發(fā)沿曲線ABCOADC行進(jìn)．求：
(1)他從A點(diǎn)第一次走到O點(diǎn)時(shí)的位移的大小和方向；
(2)他從A點(diǎn)第一次走到D點(diǎn)時(shí)的位移和路程．
思路點(diǎn)撥：①路程是運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度，而位移為始末位置間的有向線段．
②求位移時(shí)要求出位移的大小和方向．
[解析] (1)從A點(diǎn)第一次走到O點(diǎn)時(shí)的位移的大小等于線段AO的長(zhǎng)度，即x1＝R.位移的方向?yàn)橛杀敝赶蚰希?2)從A點(diǎn)第一次走到D點(diǎn)時(shí)的位移的大小等于線段AD的長(zhǎng)度，即x2＝eq \r(2)R.位移的方向?yàn)闁|偏南45°.從A點(diǎn)第一次走到D點(diǎn)時(shí)的路程等于整個(gè)運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度，即s＝eq \f(3,4)×2πR＋2π×eq \f(R,2)＝2.5πR.
[答案] (1)R 由北指向南 (2)eq \r(2)R，方向?yàn)闁|偏南45° 2.5πR
位移的兩種計(jì)算方法
(1)幾何法：根據(jù)位移的定義先畫出有向線段，再根據(jù)幾何知識(shí)計(jì)算．
(2)坐標(biāo)法：寫出初末位置坐標(biāo)，位移即為末位置坐標(biāo)減初位置坐標(biāo)，結(jié)果中的正負(fù)號(hào)表示位移方向．
3．(多選)同學(xué)們都喜歡上體育課，一年一度的學(xué)校運(yùn)動(dòng)會(huì)同學(xué)們更是期待很大．如圖所示為某學(xué)校田徑運(yùn)動(dòng)場(chǎng)跑道的示意圖，其中A點(diǎn)是所有跑步項(xiàng)目的終點(diǎn)，也是400 m、800 m賽跑的起跑點(diǎn)，B點(diǎn)是100 m賽跑的起跑點(diǎn)．在一次校運(yùn)動(dòng)會(huì)中，甲、乙、丙三位同學(xué)分別參加了100 m、400 m和800 m賽跑，則從開始比賽到比賽結(jié)束時(shí)( )
A．甲的位移最大 B．丙的位移最大
C．乙、丙的路程相等 D．丙的路程最大
AD [甲同學(xué)的初、末位置直線距離為100 m，位移大小為100 m，路程也是100 m；乙同學(xué)路程為400 m，但初、末位置重合，位移大小為零；丙同學(xué)路程為800 m，初、末位置重合，位移大小也為零，所以甲的位移最大，丙的路程最大，A、D正確．]
1.矢量的表示方法
(1)圖示表示：用帶箭頭的線段表示，線段的長(zhǎng)度表示矢量的大小，箭頭的方向表示矢量的方向．
(2)數(shù)字表示：先建立坐標(biāo)系并規(guī)定正方向，然后用正、負(fù)數(shù)來(lái)表示矢量．“＋”號(hào)表示與坐標(biāo)系規(guī)定的正方向一致，“－”號(hào)表示與坐標(biāo)系規(guī)定的正方向相反；數(shù)字的大小表示矢量的大?。?br>2．矢量和標(biāo)量的區(qū)別
(1)矢量是有方向的，標(biāo)量沒有方向．
(2)標(biāo)量的運(yùn)算法則為算術(shù)運(yùn)算法則，即初中所學(xué)的加、減、乘、除等運(yùn)算方法；矢量的運(yùn)算法則為以后要學(xué)到的平行四邊形定則．
(3)矢量大小的比較要看其數(shù)值的絕對(duì)值大小，絕對(duì)值大的矢量大，而“＋”“－”號(hào)只代表方向．
4．下列物理量中，哪個(gè)是矢量( )
A．質(zhì)量 B．時(shí)間 C．路程 D．位移
D [質(zhì)量、時(shí)間和路程都只有大小，沒有方向，是標(biāo)量．位移既有大小又有方向，是矢量．選項(xiàng)D正確．]
5．下列關(guān)于矢量和標(biāo)量的說法中正確的是( )
A．選定正方向，做直線運(yùn)動(dòng)的甲、乙兩物體的位移x甲＝3 m，x乙＝－5 m，則x甲>x乙
B．甲、乙兩運(yùn)動(dòng)物體的位移大小均為50 m，這兩個(gè)物體的位移必定相同
C．溫度計(jì)讀數(shù)有正有負(fù)，所以溫度是矢量
D．溫度計(jì)讀數(shù)的正負(fù)號(hào)表示溫度高低，不表示方向，溫度是標(biāo)量
D [直線運(yùn)動(dòng)中位移的正負(fù)號(hào)表示方向，不表示大小，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；兩個(gè)矢量大小相等、方向相同時(shí)，它們才相同，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；溫度是標(biāo)量，溫度的正負(fù)號(hào)表示溫度的高低，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確．]
矢量、標(biāo)量的大小比較
(1)矢量的正、負(fù)只表示方向，不代表大小，比較矢量大小時(shí)只看其絕對(duì)值．
(2)比較兩個(gè)標(biāo)量大小時(shí)，有的比較絕對(duì)值，如電荷量，有的比較代數(shù)值，如溫度．
1.直線運(yùn)動(dòng)位移的計(jì)算
物體做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，它的位移可通過初、末位置的坐標(biāo)值計(jì)算．如圖所示，在t1～t2時(shí)間內(nèi)，物體從位置xA移動(dòng)到位置xB，發(fā)生的位移Δx＝xB－xA.對(duì)于甲圖，Δx＝3 m；對(duì)于乙圖，Δx＝－5 m.
甲 乙
2．直線運(yùn)動(dòng)位移的方向
在直線運(yùn)動(dòng)中，位移的方向一般用正負(fù)號(hào)來(lái)表示．如圖甲所示，Δx>0，表示位移的方向沿x軸正方向；如圖乙所示，Δx