位移和时间的关系 人教试验修订本2

1、位移和时间的关系基础知识导引1了解质点做匀速运动、变速运动的概念2理解物体的位移与时间图象，以及如何用图象来表示位移与时间的关系3掌握根据位移与时间的关系，分析物体运动的方法教材内容全解本节从研究最简单的运动形式匀速直线运动入手，讨论匀速直线运动的定义、匀速直线运动的位移与时间的关系及用图象来表示物体在一直线上的运动的规律用图象来表示物体的运动的规律的方法，是描述物理规律的基本的方法之一，这种方法，在以后的学习的过程中，及其他学科的学习过程中都有重要应用同时，本节也讨论了变速直线运动的定义，讨论得到变速直线运动的一般特征本节还讨论研究直线运动是不是匀速运动的基本方法，这种类似的研究问题方式随着

2、学习的进程还将不断用到，因此要充分引起重视1匀速直线运动的定义物体(质点)沿一直线运动，如果在任一相等的时间内，物体通过的位移相同，这种运动叫做匀速直线运动说明：教材上写成“在相等的时间内位移相等，做匀速直线运动”这种表达并不严格严格地说，匀速直线运动的物体，一定是在任一相同的时间内，物体的位移相同这一点需要引起注意例如：一个物体沿一直线运动，从记时开始的第1s、第2s、第ns内的位移均是2m，物体一定做匀速直线运动吗?再推理，一个物体沿一直线运动，从记时开始，第1min、第2min内、第nmin内的位移均是20m，物体一定做匀速直线运动吗?上面的两个例子，只能说物体可能做匀速直线运动，推断一

3、定做匀速直线运动的理由不充分拿第二种情况来说，可能在某一分钟内的前半分钟运动了20m，而后半分钟停止这样也能保持在一分钟内位移了20m，显然，这种运动不是匀速直线运动2匀速直线运动的规律根据在任一相等的时间内，位移相同的直线运动是匀速直线运动的定义可推论得到下列的规律：如果记时开始的时刻t=0，物体位于一直线上某一点(以此直线建立坐标系，开始位置的位移是S=0不同的运动的时刻、时间、位置和位移如图221所示并记录在下表中：时刻时间t/st2t3t4t位置s/m位移s/mS2S3S4S从记时t=0开始，位移也是从S=0开始，由图221可见，物体距0点的位移S，与运动的时间t反正比St用图象来表示

4、规律：物体在S轴上运动T=0时S=0根据表格中的数据建立位移与时间正交(直角)坐标系如图222所示可以看出位移S与时间t变化的关系为一直线，位移随着时间的增大而增大从图象中还可以看出:T=0时刻，物体的位置；直线的斜率与每一秒位移的变化的大小有关，物体的运动方向也从直线随时间的变化的趋势可以得到注意：位移与时间图象(S-t图象)中的直线和质点的运动的轨迹不同，质点是在一直线上运动的，轨迹是S轴上的一直线上而S-t图象反映的是不同的时刻t物体的位置可以从图中读出任一给定的时刻，物体距S=0的点的位移的大小及方向3变速直线运动通常我们所看到的运动，严格地说都是变速直线运动，匀速直线运动是一种理想化

5、的情况，或者运动过程中的某一阶段可以看成匀速直线运动。变速直线运动的定义：物体在一直线上运动，如果在相同的时间内位移不相同，这种运动就叫做变速直线运动变速直线运动的特征：物体做变速直线运动的特征是，它运动的位移和时间的图象不是一条直线物体位移与时间的图象如图2-2-3(1)(3)所示，物体都不是做匀速直线运动图(1)表示，随着时间的增加，位移的变化越来越慢图(2)表示，随着时间的增加，位移的变化越来越快图(3)表示，时间内，物体做匀速直线运动，时间内物体的位置未改变处于静止时间内又做匀速直线运动，如果从时间来考虑，物体就不是匀速直线运动因此可以得到下列的推论，物体整个的时间内不做匀速直线运动，

6、但可以在某一段时间内做匀速直线运动例题分析例1 关于物体做匀速直线运动，下列的说法中正确的是( )A物体做匀速直线运动时，位移变化的快慢程度是一样的B考察物体做匀速直线运动时，一定是相对于某选择的参考系C物体做匀速直线运动时，一定离位移坐标轴原点越来越远D物体做匀速直线运动时，在任一相同的时间内，位移的大小方向一定相同，可以与位移S轴的正方向一致，可以与位移S轴的负方向一致解析 解决这一个问题可以根据匀速直线运动的定义找到答案A、B选项都是正确的C选项是不正确的因为C选项中并没有确定庄记时的时刻物体的位置，也并没有确定物体朝哪一个方向运动，因此，C选项错误D选项是正确的根据定义，在任一相同的时

7、间内，位移的大小方向都相同是匀速直线运动，在坐标系中，可以朝位移S轴正方向，也可以朝位移S轴负方向答案 ABD点拨 正确理解匀速直线运动的定义是解决这一类问题的关键了例2 一个质点沿直线运动，质点运动的位移与时间的关系如图224所示讨论：质点在t=0到t=6s末这一段时间内质点的运动情况解 从02s末，物体运动方向沿S轴正方向匀速直线运动；从2s末到3s末，物体一直静止在S=2m处；从3s末到4s末物体又是沿S轴的正方向运动，而且在1s内位移增加了2m；从4s末到6s末，这2s时间内，物体从距0点为4m处朝原点0运动，运动方向是沿S轴的负方向，位移的变化为4m，方向是沿S轴的负方向点拨 分析时

8、要注意到，物体在哪一段时间内，位移变化了多少，位移的方向如何，运动的方向如何，这样一系列问题就可以迎刃而解【同步达纲练习】1某一个向一个方向做直线运动的质点，在前2s内通过的位移是4m，在前4s内的位移是8m，前8s的位移是16m，关于该质点的运动下列说法正确的是( )A一定是匀速直线运动B可能是匀速直线运动C若是匀速直线运动，它每秒的位移的变化是4mD若是匀速直线运动，它每秒的位移变化是2m2如图225所示，物体做直线运动的位移与时间的图象，由图可知，在3s末质点距坐标原点的距离为_m，质点在_S时，通过的位移是50m，在3s内通过的位移是_m3一个质点沿x轴运动，它的位置的坐标随时间的变化

9、的情况如下表时间t/s0123456坐标x/m6541230(1)作出质点运动的S-t图象(2)质点在前3 s内通过的位移的大小为_，方向_；后2 s所通过的路程是_。4一个质点沿劣轴运动，它的位移与时间的关系如图226所示，质点在5 s末时刻的位移的大小为_方向_，前3 s内通过的路程是_；从原点开始，经过_时间，位移的大小是6m；以秒为单位，在前6s内，第_s内的位移最大5A、B两个质点在一直线上运动，运动过程中的位移与时间的关系(s-t图象)如图227所示，讨论下列的问题(1)A、B质点各做什么运动?(2)A、B质点在3 s内的位移分别是多少?(3)A、B质点在运动的过程中，每s内的位移的变化分别是多少?参考答案【同步达纲练习】1BD （点拨：根据匀速直线运动的定义判断）22 5s末 2 （点拨：根据图象的物理意义分析）3图象如图228所示，位移的大小为3m，方向沿S轴的负方向；2m （点拨：合理选取坐标系，用光滑的曲线连接分析意义得到结果）42m，沿x轴的正方向，12m