(2)时间 位移——2023—2024学年初升高物理人教版(2019)精准链接
知识衔接
回顾初中:
在国际单位制中,时间的基本单位为秒(s)。
比秒大的单位有时(h)、分(min),比秒小的单位有毫秒(ms)、微秒(us)等。它们之间的换算关系为:1h=60min,1min=60s,1s=103ms,1ms=103us
时间的测量工具主要有停表、手表、钟表以及古代用的日晷、沙漏等。在一些要求不太严格的时间测量中,我们也可以用自己的脉搏(或心率)来测量时间,知道自己心脏每分钟的跳动次数,再数出做某件事时自己脉搏的总次数,就可以求出做这件事所用的时间了[注意:必须是在脉搏(或心率)稳定的情况下]。
衔接高中:
物理学中,时刻——指某一瞬时,是事物运动发展变化所经历的各个状态先后顺序的标志。时间——是两个时刻之间的间隔,时间用来表示事物运动发展变化所经历的过程长短的量度。如果用一个时间轴来表示,那么,时刻为时间轴上的“一点”,而时间为时间轴上的“一段”。根据以上说明,可知8:10指的是时刻,10分钟指的是时间,作息时间表上指的是时刻。
物体从一个位置到另一个位置,其位置发生了改变,为了描述物体位置的变化,物理学中,把物体位置的变化称为位移,物体从一个位置到另一个位置,不管是沿直线还是沿曲线,我们都是用初位置指向末位置的有向线段来表示其位置的变化。物体不管是沿曲线从位置A到位置B,还是沿直线从位置A到位置B,其位移都是有向线段AB,这条有向线段的长度表示位移的大小。如果初、末两个位置之间的距离大,说明位移大;物体位置的变化总是从初位置变为末位置的,显然这个位置变化是有方向的,位移的方向是由初位置指向末位置的。因此,位移这个物理量既有大小,又有方向。
从位移的概念中,我们可以看出,位移与路程是不同的,它们的区别如下:
位移:从物体的初位置指向末位置的有向线段,既有大小,又有方向。
路程:物体运动路径的实际长度,只有大小,没有方向。
如果物体做单向直线运动,其运动的路径与位移恰好重合,这说明物体在做单向直线运动时,位移的大小等于路程。除此之外,都是路程大于位移的大小。
习题衔接
1.在两条相互垂直的水平直道上,甲正以3 m/s的速度自西向东朝十字路口运动,乙正以4 m/s的速度刚刚通过十字路口向北运动,此时甲、乙之间的距离为100 m.则在以后的过程中,甲、乙之间的最小距离是( )
A.100 m B.80.8 m C.80 m D.70.7 m
2.中国体育健儿们在第32届东京奥运会上奋力拼搏,取得了38金32银18铜的好成绩.下列关于运动员的说法正确的是( )
A.研究羽毛球运动员陈雨菲接球的动作时,可将她视为质点
B.男子100米飞人大战,苏炳添以9秒83的成绩进入决赛.这里提到的“9秒83”指的是时刻
C.女子200米蝶泳决赛中,中国选手张雨霏夺冠,其中200米指的是路程大小
D.女子10米跳台跳水比赛中,如果以起跳后的全红婵为参考系,全红婵下方的水面是静止的
3.如图所示,在考虑空气阻力的情况下,一小石子从O点抛出沿轨迹OPQ运动,其中P是最高点。若空气阻力大小与瞬时速度大小成正比,则小石子竖直方向分运动的加速度大小( )
A.O点最大 B.P点最大
C.Q点最大 D.整个运动过程保持不变
4.2022年10月,阜宁中学举行了秋季运动会,高一同学们在各个比赛项目中展现了较高的竞技水平,下列有关校运会的各种说法中正确的是( )
A.跳远冠军张小杰的成绩是,这是他跳跃过程中的路程
B.在决赛中,李凯同学在第一道,他跑完全程的位移为
C.高一男子年级记录为,其中为时刻
D.在决赛中,俞小辉同学获得冠军,决赛选手中他的平均速度最大
5.三位同学同时从永顺县高平金海高级中学校门口出发,分别沿着三条不同的路径,使用不同交通工具前往益阳平高高级中学校门口。以下描述三人运动的物理量一定相同的是( )
A.全程的路程
B.全程的平均速度
C.全程的位移
D.达到益阳平高高级中学校门口的瞬时速度
6.钓鱼岛自古以来就是我国的固有领土,它到舟山的直线距离为485km。为维护主权,我国海监船于某日早上7:00从舟山出发,历时9个小时,航行630km后抵达钓鱼岛附近。下列说法中正确的是( )
A.早上7:00指时间间隔
B.本次航行海监船的平均速度大小为70km/h
C.本次航行海监船的位移大小为630km,路程约485km
D.研究海监船从舟山到钓鱼岛的运动轨迹时,可以将海监船看成质点
7.“欧洲野牛”气垫登陆舰是我国引进技术并能自行生产的装备,它是当今世界上最大的气垫登陆舰,其部分参数如下,满载排水量555吨,舰长57.4米,宽22.6米,最高21.9米,吃水1.6米,最大航速60节(约109km/h),航程300海里,最大载荷130吨,满载登陆时续航力1天……,以下说法正确的是( )
A.60节是平均速度
B.1天指的是时刻
C.300海里是路程
D.研究气垫登陆舰在大海中的运动轨迹时,不能将气垫登陆舰看做质点
8.第56届国际乒联世界乒乓球团体锦标赛,于2022年9月30日至10月9日在中国四川成都举行。在冠亚军争夺战中,中国女团3:0战胜日本女团,以八战全胜且一盘不失的战绩夺得女团冠军,实现世乒赛团体赛五连冠。下列说法正确的是( )
A.无论研究乒乓球做何种运动,乒乓球都不能视为质点
B.研究女运动员的接球动作时,女运动员可以视为质点
C.乒乓球被球拍击出后相对于乒乓球桌始终是静止的
D.题中所给的“2022年9月30日至10月9日”,指的是时间间隔
9.校运会上,小华同学参加赛跑,成绩为。这里的和分别指( )
A.路程和时间 B.路程和时刻 C.位移和时间 D.位移和时刻
10.自然界多种多样的运动形式,为我们展示了一幅幅生动多彩的画卷。下列关于运动描述的基本概念,理解正确的是( )
A.讨论动车从临汾开往太原的时间不可以把动车看成质点
B.地球在不停地自转,我们却感觉不到地球在动,这是因为我们以太阳为参考系
C.2016年10月17日7时30分,“神舟十一号”搭载“长征二号”发射升空,其中“7时30分”指的是时刻
D.绝对静止的物体是存在的
答案以及解析
1.答案:C
解析:设经时间t甲、乙相距最近,此时甲运动到C点,乙运动到D点,甲向东运动了,乙向北运动了,则此时甲、乙之间的距离,由数学知识可知,当时,甲、乙之间的距离最小,最小距离为80 m,故选C.
2.答案:C
解析:A、研究羽毛球运动员陈雨菲接球的动作时,人的肢体大小和形状不能忽略,运动员不能看作质点,故A错误;
B、“9秒83”对应一段位移,指的是时间间隔,故B错误;
C、200米蝶泳泳道是往复运动,其中200米指的是路程大小,故C正确;
D、以起跳后的全红婵为参考系,全红婵感觉水面是向上运动的,故D错误。
故选:C。
3.答案:A
解析:小石子从O点到P点,竖直方向受到向下的重力和向下的阻力,重力和竖直方向阻力之和产生竖直方向的分加速度,小石子速度减小,空气阻力减小,加速度减小,到P点时,竖直方向加速度最小;小石子从P点到Q点,竖直方向受到向下的重力和向上的阻力,重力和竖直方向阻力之差产生竖直方向的分加速度,小石子速度增大,空气阻力增大,加速度减小,到Q点时,竖直方向加速度最小;即整段过程中,O点竖直方向的加速度最大,故A正确,BCD错误;
故选:A。
4.答案:D
解析:A.跳远冠军张小杰的成绩是5.30m,这是他跳跃过程中的位移大小。故A错误;B.在200m决赛中,李凯同学在第一道,他跑完全程的路程为200m。故B错误;C.高一男子100m年级记录为11.5s,其中11.5s为时间。故C错误;D.在100m决赛中,运动员的轨迹是直线,位移大小就是100m,所有运动员的位移大小相等,时间越短平均速度越大,俞小辉同学获得冠军,说明决赛选手中他的平均速度最大。故D正确。故选D。
5.答案:C
解析:根据题意,三位同学的初位置和末位置均相同,而从初位置指向末位置的有向线段即为物体发生的位移,说明三位同学位移一定相同,所用时间没法确定,故不能确定平均速度大小,物体实际运动轨迹的长度,即路程不确定,瞬时速度也不确定。
故选C。
6.答案:D
解析:A、7:00指的是一个时间点,因此为时刻,故A错误;B.位移为485km,时间为9h,平均速度大小;C、位移是从初位置到末位置的有向线段,为485km;路程为轨迹的实际长度,为630km,故C错误;D、该海监船在海上航行时,确定位置时其大小可以忽略不计,故可以将该海监船看成质点,故D正确;故选:D。
7.答案:C
解析:A、最大航速60节是对应某一时刻,是指瞬时速度的大小,即瞬时速率,故A错误;B、1天对应时间轴上一段距离,指的是时间间隔,故B错误;C、300海里是气垫登陆舰运动轨迹的实际长度,指的是路程,故C正确;D、研究气垫登陆舰在大海中的运动轨迹时,气垫登陆舰的大小和形状对所研究问题的影响可以忽略不计,可以将气垫登陆舰看作质点,故D错误。故选:C。
8.答案:D
解析:A.研究乒乓球的旋转时,乒乓球不能视为质点,研究乒乓球的运动轨迹时,乒乓球能视为质点,A错误;
B.研究女运动员的接球动作时,女运动员的肢体动作对是否能成功接球有影响,故女运动员不可以视为质点,B错误;
C.乒乓球被球拍击出后相对于乒乓球桌是运动的,C错误;
D.题中所给的“2022年9月30日至10月9日”,指的是时间间隔,D正确。
故选D。
9.答案:A
解析:400m为小华同学赛跑过程运动轨迹的长度,指的是路程;70.0s为小华同学跑完400m所用的时间,指的是时间间隔,即时间。故A正确,BCD错误。
10.答案:C
解析:A.讨论动车从临汾开往太原的时间时,动车的大小和形状可以忽略,可以把动车看成质点,故A错误;B.地球在不停地自转,我们却感觉不到地球在动,这是因为我们习惯以地球上的物体作为参考系,故B错误;C.2016年10月17日7时30分),“7时3(0分)"指的是一个时间点,是时刻,故C正确;D.宇宙中的一切物体都是在运动的,宇宙就是由运动的物体组成的,绝对静止不动的物体是没有的,故D错误。故选:C。
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