第一章 運動的描述 第2節(jié) 時間 位移
上午8時上課、8時45分下課，這里的“8時”、“8時45分”是指這節(jié)課開始和結(jié)束的時刻，而這兩個時刻之間的45min,則是這兩個時刻之間的時間間隔。 在表示時間的數(shù)軸上，時刻用點表示，時間間隔用線段表示。我們平時說的“時間”，有時指的是時刻，有時指的是時間間隔，要根據(jù)上下文認(rèn)清他它含義。 時刻是指某一瞬間，時間間隔表示某一過程．在國際單位制中，表示時間和時刻的單位是 秒，它的符號是s. 1.1 時刻和時間間隔的表示方法 在表示時間的數(shù)軸上，時刻用點表示，時間間隔用線段表示．如下圖所示，0～3 s表示3 s的時間，即前3 s；4～5 s表示第5 s內(nèi)，是1 s的時間間隔.1所對應(yīng)的刻度線記為第1 s末，也為第2 s初，是時刻．
1.2 時刻和時間間隔的區(qū)別與聯(lián)系
【例1】 (多選)關(guān)于時間間隔和時刻，下列說法正確的是(　　) A．時間間隔是較長的一段時間，時刻是較短的一段時間 B．“第2 s內(nèi)”和“前2 s內(nèi)”指的是不相等的兩段時間間隔 C．“北京時間12點整”指的是時刻 D．“1 min”只能分成60個時刻
【答案】BC【解析】時刻不是較短的一段時間，而是一瞬間，是一個時間點，A錯誤．“第2 s內(nèi)”指從1 s末到2 s末的一段時間，“前2 s內(nèi)”指從開始到2 s末的一段時間，兩者是不同的，B正確．“12點整”是一個時間點，是時刻，C正確．“1 min”能分成無數(shù)個時刻，D錯誤．
【例2】 如圖是表示時間的坐標(biāo)軸．請思考討論：(1)圖中A點和B點的意義是什么？(2)AB之間的線段表示什么？(3)“前兩秒”在圖中怎么表示？(4)“第六秒”在圖中怎么表示？(5)“第二秒末”和“第三秒初”在圖中怎么表示？它們是同一個時刻嗎？
【答案】(1)A點和B點是兩個時刻；(2)AB之間的線段表示的是時間，且時間為1 s；(3)0～2 s末間的線段表示為前兩秒；(4)5～6 s之間的線段表示第六秒；(5)在圖中數(shù)字2所在的點表示“第二秒末”【解析】時刻是某個瞬間，時間是某段過程，對應(yīng)時刻是物體所處的狀態(tài)，對應(yīng)時間是物體經(jīng)歷的一段過程．時間與時刻可以在“時間軸”上表示出來，其中“時間”是一段線段，有一定的長度，“時刻”是一個點．
為了定量的描述物體的位置，需要在參考系上建立適當(dāng)建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系。 物體做直線運動時，通常選取這條直線為x軸，在x軸上任一點作為原點，規(guī)定好坐標(biāo)軸的正方向和單位長度，物體的位置就可以用它的位置坐標(biāo)來描述。 思考：如圖,某一物體從A點運動到B點,物體位置變化了多少?
答案：物體在A點的位置坐標(biāo)xA=3 m,在B點的位置坐標(biāo)xB=-2 m,物體位置的變化xB-xA=-5 m。
2.1 路程表示物體運動軌跡的長度．2.2 位移(1)物理意義：表示物體(質(zhì)點)位置變化的物理量，并用 表示(2)定義：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度．(4)方向：由初位置指向末位置． 思考：一個人從北京去重慶，可以乘火車，也可以乘飛機(jī)，還可以先乘火車到武漢，然后再乘輪船沿長江到重慶，如圖所示，則他的運動軌跡、位置變動、走過的路程和他的位移是否相同？
答案：他的運動軌跡不同，走過的路程不同；他的位置變動相同，位移相同．
2.3 矢量和標(biāo)量 在物理學(xué)中，像位移這樣的物理量叫作矢量，它既有大小又有方向；像溫度、路程這樣的物理量叫作標(biāo)量，它們只有大小，沒有方向。
做直線運動的物體，它的初位置為x1，末位置為x2，則物體的位移應(yīng)該是由x1指向x2的有向線段，其大小等于末位置與初位置坐標(biāo)只差x2-x1 。 由于常用Δx表示坐標(biāo)只差，所以在研究直線運動時，常用Δx表示位移，記為： 若兩坐標(biāo)之差為正，則位移方向指向x軸正方向；若兩坐標(biāo)之差為負(fù)，則位移方向指向x軸負(fù)方向。
思考：如下圖所示，一個物體從A運動到B，初位置的坐標(biāo)是xA＝3 m，末位置的坐標(biāo)是xB＝－2 m，它的坐標(biāo)變化量Δx＝？位移是多少？
【解析】　Δx＝xB－xA＝(－2) m－3 m＝－5 m，Δx為坐標(biāo)變化，也就是物體的位移，其大小為5 m，位移是負(fù)值，表示位移的方向沿Ox軸的負(fù)方向．【答案】?。? m?。? m
【例3】一個質(zhì)點在x軸上運動，各個時刻的位置如下表(質(zhì)點在每一秒內(nèi)都做單向直線運動). (1)幾秒內(nèi)位移最大？(　　) A．1 s內(nèi)　　　B．2 s內(nèi) C．3 s內(nèi) D．4 s內(nèi) (2)第幾秒內(nèi)位移最大？(　　) A．第1 s內(nèi) B．第2 s內(nèi) C．第3 s內(nèi) D．第4 s內(nèi) (3)幾秒內(nèi)的路程最大？(　　) A．1 s內(nèi) B．2 s內(nèi) C．3 s內(nèi) D．4 s內(nèi) (4)第幾秒內(nèi)的路程最大？(　　) A．第1 s內(nèi) B．第2 s內(nèi) C．第3 s內(nèi) D．第4 s內(nèi)
【例4】（多選）同學(xué)們都喜歡上體育課，一年一度的學(xué)校運動會同學(xué)們更是期待．如圖所示為某學(xué)校田徑運動場跑道的示意圖，其中A點是所有跑步項目的終點，也是 400 m；800 m賽跑的起跑點，B點是100 m賽跑的起跑點．在一次校運動會中，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)束起(　　)
【答案】(1)D　(2)B　(3)D　(4)B【解析】(1)幾秒內(nèi)指的是從計時開始的零時刻到幾秒末的一段時間，位移的大小是從初始位置到末位置的有向線段的長度．本題中，質(zhì)點在1 s內(nèi)、2 s內(nèi)、3 s內(nèi)、4 s內(nèi)的位移大小分別是：5 m、4 m、1 m和7 m，故該題選D.(2)第幾秒內(nèi)指的是第幾個1 s的時間內(nèi)，即第幾秒初到第幾秒末的1 s時間內(nèi)．本題中物體在第1 s內(nèi)、第2 s內(nèi)、第3 s內(nèi)和第4 s內(nèi)的位移大小分別為5 m、9 m、3 m和6 m，故該題選B.(
【答案】AD【解析】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項正確．
【例5】下列關(guān)于矢量和標(biāo)量的說法正確的是(　　) A．取定正方向，做直線運動的甲、乙兩物體的位移x甲＝3 m，x乙＝－5 m，因為甲的位移為正，乙的位移為負(fù)，所以x甲>x乙 B．甲、乙兩運動物體的位移大小均為50 m，這兩個物體的位移必定相同 C．溫度計讀數(shù)有正、有負(fù)，所以溫度也是矢量 D．溫度計讀數(shù)的正、負(fù)號表示溫度高低，不表示方向，溫度是標(biāo)量
【答案】D【解析】直線運動位移的正、負(fù)號表示方向，不表示大小，故選項A錯誤．兩個矢量大小相等、方向相同，它們才相同，故選項B錯誤．溫度是標(biāo)量，溫度的正、負(fù)號表示溫度的高低，故選項C錯誤．
思考：圖中質(zhì)點在t=2s、t=3s時刻的分別在什么位置？t=2s至t=3s過程質(zhì)點位移為多少？
生活中，人們可以用多種方法記錄某一時刻物體運動的位置，從而推斷它在一段時間內(nèi)的位移。例如?？梢杂谜障嗟姆椒ㄓ涗浳矬w的位置，用鐘表記錄物體運動的時刻，也可以用頻閃照相的方法同時記錄物體運動的時刻和位移。學(xué)校實驗室常用打點計時器記錄時間和位移。
（2）電火花計時器電火花計時器在紙帶上打點的不是振針和復(fù)寫紙，而是電火花和墨粉．其構(gòu)造如下圖所示．①負(fù)脈沖輸入插座(黑色)；②正脈沖輸入插座(紅色)；③墨粉紙盤；④紙帶．
【例7】（多選）對電磁打點計時器和電火花計時器的有關(guān)說法中，正確的是(　　) A．電磁打點計時器和電火花計時器都是使用交流電 B．兩種打點計時器的打點頻率與交流電源的頻率一樣 C．電火花計時器在紙帶上打點是靠振針和復(fù)寫紙 D．電磁打點計時器在紙帶上打點是靠電火花和墨粉
【答案】AB【解析】電磁打點計時器使用6 V以下的交流電，電火花計時器使用220 V的交流電，A項正確；兩種打點計時器的打點頻率都由交流電源的頻率決定，B項正確；電火花計時器在紙帶上打點靠電火花和墨粉，C項錯誤；電磁打點計時器在紙帶上打點靠振針和復(fù)寫紙，D項錯誤。
【例8】使用電火花計時器分析物體運動情況的實驗中：(1)在如下基本步驟中，正確的排列順序為________．A．把電火花計時器固定在桌子上B．安放紙帶C．松開紙帶讓物體帶著紙帶運動D．接通220 V交流電源E．按下脈沖輸出開關(guān)，進(jìn)行打點(2)在安放紙帶時，要檢查墨粉紙盤是否已經(jīng)正確地套在________上，還要檢查________是否夾在兩紙帶之間．
【答案】(1)ABDEC　(2)紙盤軸　墨粉紙盤【解析】電火花計時器的特點是：打點是靠放電針和墨粉紙盤之間火花放電來實現(xiàn)的，故其操作步驟和電磁打點計時器是相仿的，墨粉紙盤應(yīng)套在紙盤軸上，目的是使它可以轉(zhuǎn)動，均勻地被利用．墨粉紙盤夾在兩條白紙帶之間，目的是使墨粉紙盤可以更好地轉(zhuǎn)動．
1．以下幾種說法中表示時刻的是(　　)A．3 s末 B．前3 sC．第3 s內(nèi) D．3 s末到4 s末2.關(guān)于時間和時刻，下列說法不正確的是(　　)A．物體在5 s時指的是物體在5 s末時，指的是時刻B．物體在5 s內(nèi)指的是物體在4 s末到5 s末這1 s的時間C．物體在第5 s內(nèi)指的是物體在4 s末到5 s末這1 s的時間D．第4 s末就是第5 s初，指的是時刻3.以下說法正確的是(　　)A．列車員說：“火車8點42分到站，停車8分．”8點42分和8分均指時刻B．列車員說：“火車8點42分到站，停車8分．”8點42分和8分均指時間
第一章 運動的描述 第1節(jié) 質(zhì)點 參考系
C．出租車的收費標(biāo)準(zhǔn)有“2.00元/公里”，其中的“公里”指的是路程D．出租車的收費標(biāo)準(zhǔn)有“2.00元/公里”，其中的“公里”指的是位移4.關(guān)于位移和路程，下列說法正確的是(　　)A．在某段時間內(nèi)物體運動的位移為零，該物體不一定是靜止的B．在某段時間內(nèi)物體運動的路程為零，該物體不一定是靜止的C．某同學(xué)沿著400 m的環(huán)形操場跑了200 m，位移為200 mD．高速公路路牌標(biāo)示“上海80 km”涉及的是位移5.如圖甲，一根細(xì)長的彈簧系著一個小球，放在光滑的桌面上，手握小球把彈簧拉長，放手后小球便左右來回運動，B為小球向右到達(dá)的最遠(yuǎn)位置．以中間位置O為時間軸的零時刻，如圖乙所示，若測得OA＝OC＝7 cm，AB＝3 cm，則自0時刻開始：
(1)0.2 s內(nèi)小球發(fā)生的位移大小是____________，方向____________，經(jīng)過的路程是____________．(2)0.6 s內(nèi)小球發(fā)生的位移大小是____________，方向____________，經(jīng)過的路程是____________．(3)0.8 s內(nèi)小球發(fā)生的位移大小是____________，經(jīng)過的路程是____________．(4)1.0 s內(nèi)小球發(fā)生的位移大小是____________，方向____________，經(jīng)過的路程是____________．6.（多選）關(guān)于矢量和標(biāo)量，下列說法中正確的是(　　)A．矢量是既有大小又有方向的物理量B．標(biāo)量是既有大小又有方向的物理量C．－10 m的位移比5 m的位移小D．－10 ℃的溫度比5 ℃的溫度低 7．當(dāng)紙帶與運動物體連接時，打點計時器在紙帶上打出點痕，下列說法正確的是(　　)A．點痕記錄了物體運動的時間B．點痕記錄了物體在不同時刻的位置或某段時間內(nèi)的位移
C．點在紙帶上的分布情況，反映了物體的形狀D．點在紙帶上的分布情況反映了物體的運動情況8．采取下列哪些措施，有利于減小紙帶因受到摩擦而產(chǎn)生的誤差(　　)A．改用6 V直流電源B．電源電壓越低越好C．用平整的紙帶，不用皺折的紙帶D．拉動紙帶時，盡量使紙帶壓緊限位孔
【答案】1. A 2. B 3. C 4. A5. (1)7 cm　向右　7 cm　(2)7 cm　向右　13 cm　(3)0　20 cm　(4)7 cm　向左　27 cm6. AD 7. ABD 8. C

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