高中物理必修一时刻时间间隔路程与位移

高中物理必修一时刻时间间隔路程与位移第一页，共二十三页，2022年，8月28日

知识精析

一、时间与时刻

1．时刻对应于物体所处的状态，只有先与后、早与迟的区别，而没有长短之分；在时间轴上，时刻用一个点表示．

举例：下面几种说法均属时刻．第2s初，第3s末，第5s时，火车10：05开车．

2．时间间隔对应于物体所经历的某段过程，是用长短来表达的，它本身没有先后或迟早的涵义；在时间轴上，时间间隔用线段表示．

举例：下面的几种说法均属时间间隔．第5s内：时间为1s；前10s内：时间为10s；从第3s初至第6s初：时间为3s.第二页，共二十三页，2022年，8月28日

二、位移与路程三、标量与矢量

1．标量：只有大小没有方向的量．如：长度、质量、时间、路程、温度、能量等．运算遵从算术法则．

2．矢量：有大小也有方向的量．如：位移、力、速度等．运算法则与标量不同，我们将在以后学习．第三页，共二十三页，2022年，8月28日

基础梳理第四页，共二十三页，2022年，8月28日

方法指导

一、时间与时刻的区别与联系

例1

关于时间和时刻，下列说法正确的是(

)

A．物体在5s时指的是物体在5s末时，指的是时刻

B．物体在5s内指的是物体在4s末到5s末这1s的时间

C．物体在第5s内指的是物体在4s末到5s末这1s的时间

D．第4s末就是第5s初，指的是时刻

解析

解答本题的关键是正确理解“时”、“初”、“末”、“内”等字在表示时刻和时间间隔时的不同含义.第五页，共二十三页，2022年，8月28日

答案

ACD

点评

(1)时刻是一状态量，时间是一过程量，区分二者的关键是看它们对应的是一个状态还是一段过程．

选项内容指向，联系分析结论A5s时和5s末是指同一时刻正确B5s内是指物体在1s初到5s末这5s的时间错误C第5s内是指第4s末到第5s末这1s的时间正确D第4s末和第5s初指同一时刻，在时间轴上二者对应同一点正确第六页，共二十三页，2022年，8月28日

(2)在时间轴上，要注意同一点的不同说法．如图所示，A点表示第1s末或第2s初，但不要理解成第1s初．第七页，共二十三页，2022年，8月28日

变式训练1

下列的计时数据指时间的是(

)

A．天津开往德州的列车于13时35分从天津发车

B．某人用15s跑完100m

C．中央电视台新闻联播节目19时开播

D．1997年7月1日零时中国对香港恢复行使主权

答案

B

第八页，共二十三页，2022年，8月28日

二、位移和路程的区别

例2

如图2－1所示，在2008年北京奥运会上，甲、乙两运动员分别参加了在主体育场举行的400m和100m田径决赛，且两人都是在最内侧跑道完成了比赛．则两人在各自的比赛过程中通过的位移大小x甲、x乙和通过的路程大小l甲、l乙之间的关系是(

)

A．x甲>x乙，l甲<l乙

B．x甲<x乙，l甲>l乙

C．x甲>x乙，l甲>l乙

D．x甲<x乙，l甲<l乙第九页，共二十三页，2022年，8月28日

解析

田径场上的跑道如图所示.400m比赛要从起点环绕跑道一圈，圈子最内侧跑道的起点和终点重合．因此，路程l甲＝400m，位移x甲＝0；而100m比赛是直道，路程l乙＝100m，位移x乙＝100m．显然x甲<x乙，l甲>l乙．

答案

B

点评

田径比赛的问题，首先要了解田径场的情况；再次要对运动员参赛项目比赛规则要有所了解．故体育比赛对物理学的研究起一定的作用．第十页，共二十三页，2022年，8月28日

变式训练2

如图2－2所示，一操场跑道全长400m，其中CD和FA为100m长的直道，弯道ABC和DEF均为半圆形，长度均为100m．一运动员从A点开始起跑，沿弯道ABC和直道CD跑到D点，求该运动员在这段时间内的路程和位移．

图2－2

第十一页，共二十三页，2022年，8月28日

答案

路程为200m，位移为118.57m，方向由A指向D第十二页，共二十三页，2022年，8月28日

三、直线运动中的位置和位移

例3

在如图2－3所示的坐标系中，物体由A点沿直线运动到B点，再由B点沿直线返回到C点，试分别求出物体从A到B、从B到C、从A到C三段的路程和位移．

图2－3第十三页，共二十三页，2022年，8月28日解析

根据定义去求路程和位移，在位移轴上，位移等于坐标值的变化量.路程就是轨迹的长度，所以质点在三个阶段的路程分别为：

lAB＝30m，lBC＝40m

lAC＝lAB＋lBC＝30m＋40m＝70m三个阶段的位移分别为：

xAB′＝xB－xA＝30m

xBC′＝xC－xB＝10m－50m＝－40m

xAC′＝xC－xA＝10m－20m＝－10m负号表示位移的方向与x轴正方向相反．

答案

路程分别为30m、40m、70m位移分别为30m、－40m、－10m第十四页，共二十三页，2022年，8月28日

同步达标

一、选择题(本题共6小题，每小题5分，共30分，每题至少有一个选项是正确的)

1．关于时间和时刻，下列说法正确的是(

)

A．时间很长，时刻很短

B．第2s内和2s都是指一段时间间隔

C．时光不能倒流，因此时间是矢量

D．“北京时间12点整”其实指的是时刻

解析

时间指一过程，时刻指某一瞬时，选项A错误；第2s内和2s都指时间间隔，选项B正确；时间是标量，选项C错误；“12点整”指时刻，选项D正确．

答案

BD第十五页，共二十三页，2022年，8月28日

2．关于位移和路程，下列说法正确的是(

)

A．位移和路程是相同的物理量

B．路程是标量，即表示位移的大小

C．位移是矢量，位移的方向即质点运动的方向

D．若物体做单一方向的直线运动,位移的大小等于路程

解析

位移是由初始位置指向终止位置的有向线段，是矢量，位移的大小等于这段直线段的长度；路程是标量，是物体运动轨迹的总长度，只有质点一直向着单一方向运动时，位移的大小才等于路程．

答案

D第十六页，共二十三页，2022年，8月28日

3．下列说法正确的是(

)

A．学校作息时间表上的“学生上第一节课的时间为8：00”是指时间间隔

B．火车站公布的旅客列车运行表是时刻表

C．体育老师用秒表记录某同学完成百米短跑的记录值是时间间隔

D．神舟七号绕地球飞行45周，耗时68时27分钟是时刻

答案

BC

第十七页，共二十三页，2022年，8月28日

4．氢气球升到离地面80m高空时从上面掉落下一物体，物体又上升了10m高后开始下落，若取向上为正，则物体从掉落开始至落地时的位移和经过的路程分别为(

)

A．80m,100m

B．－80m,100m

C．90m,180m

D．90m，－180m

解析

位移是矢量，有大小和方向，当选择向上方向为正时，向下即为负，故正确表示位移应为－80m.

答案

B第十八页，共二十三页，2022年，8月28日

5．一质点在x轴上运动，各个时刻的位置坐标如下表所示，则此质点开始运动后(

)

A．第1s内的位移最大 B．第4s内的位移最大

C．第2s内的位移最大 D．第3s的路程最小

答案

Ct(s)末012345x(m)05－4－1－71第十九页，共二十三页，2022年，8月28日

6．物体沿半径分别为r和R的半圆弧由A点经B点到达C点，如图所示．则它运动的位移和路程分别是(

)

A．2(R+r)；π(R+r)

B．2(R＋r)，向东；2πR，向东

C．2π(R＋r)，向东；2π(R＋r)

D．2(R＋r)，向东；π(R＋r)

解析

位移是由初位置指向末位置的矢量，其大小等于A、C间的距离，即x＝2r＋2R＝2(R＋r)，方向由A指向B，即向东．路程是标量，其大小等于两半圆弧长度之和，即l＝πr＋πR＝π(R＋r)，没有方向．

答案

D第二十页，共二十三页，2022年，8月28日

二、计算题(本题共2小题，共20分，每小题10分)

第二十一页，共二十三页，2022年，8月28日第二十二页，共二十三页，2022年，8月28日

8．2007年4月18日，我国铁路第六次大面积提速，重点城市间大量开行时速200公里及以上动车组旅客列车--“和谐号”CRH系列国产