高中物理精讲精练:位置 位移(解析版)
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1.3 位置变化快慢的描述——速度考点精讲考点1:对速度的理解 1.定义式v =ΔxΔt的理解(1)公式v =ΔxΔt中的Δx 是物体运动的位移,不是路程。
(2)v =ΔxΔt 是速度的定义式,不是决定式,不能认为v 与位移成正比、与时间成反比。
2.速度是矢量(1)速度既有大小,又有方向,是矢量。
瞬时速度的方向就是物体此时刻的运动方向。
(2)比较两个速度是否相同时,既要比较其大小是否相等,又要比较其方向是否相同。
3.路程与速度的关系(1)物体在某一阶段的路程为零时,速度一定为零。
(2)物体在某一阶段的路程不为零时,由于位移可能为零,也可能不为零,所以物体的速度可能为零,也可能不为零。
【点拨】对速度的两点说明(1)v =ΔxΔt 是采用比值法定义的,不能认为v ∝Δx(2)v 不仅表示运动的快慢,同时也表示运动的方向 【例1】 关于速度的定义式v =ΔxΔt ,以下说法正确的是( )A .速度v 与位移Δx 成正比,与运动时间Δt 成反比B .速度v 的大小与运动的位移Δx 和时间Δt 都无关C .速度大小不变的运动是匀速直线运动D .v 1=2 m/s ,v 2=-3 m/s ,因为2>-3,所以v 1>v 2 【针对训练】1.(多选)关于速度的说法,下列各项中正确的是( )A .速度是描述物体运动快慢的物理量,速度大表示物体运动得快B .速度描述了物体的位置变化快慢,速度大表示物体位置变化快C .速度越大,位置变化越快,位移也就越大D .以上说法都不正确考点2:平均速度和瞬时速度平均速度和瞬时速度的区别与联系平均速度瞬时速度区别 对应关系与某一过程中的一段位移或一段时间对应 与运动过程中的某一时刻或某一位置对应物理意义粗略描述物体在一段位移或一段时间内的运动快慢和方向精确描述物体在某一位置或某一时刻运动的快慢和方向矢量性 与对应时间内物体的位移方向相同与物体所在位置的运动方向相同联系(1)在公式v =ΔxΔt中,当Δt →0时,平均速度即瞬时速度(2)在匀速直线运动中,各点的瞬时速度都相等,所以任意一段时间内的平均速度等于任一时刻的瞬时速度【点拨】(1)平均速度必须指明哪段时间或某段位移内的平均速度 (2)平均速率≠平均速度的大小,平均速率=路程时间,是标量(3)速率为瞬时速度的大小,是瞬时速率的简称,而平均速率为路程与时间之比,不是速率的平均值。
新教材高中物理课时分层作业:位置位移(建议用时:25分钟)◎考点一位移与路程1.下列物理量中是矢量的是( )A.质量B.路程C.位移D.时间C[质量、路程、时间这三个物理量仅有大小没有方向,是标量;位移既有大小又有方向,是矢量,故C正确.]2.文学作品中往往蕴含着一些物理知识,下列诗句中加点的字表示位移的是( )A.飞流直下三千尺.....,疑是银河落九天B.一身转战三千里.....,一剑曾当百万师C.坐地日行八万里.....,巡天遥看一千河D.三十功名尘与土,八千里路....云和月A[“直下”是方向,“三千尺”是指从初位置到末位置的距离,故表示位移,A正确;“转战三千里”没有方向性,指的是路程,B错误;“日行八万里”时做的是圆周运动,指的是路程,C错误;“八千里路”没有方向性,指的是路程,D错误.]3.(多选)关于矢量和标量,下列说法正确的是( )A.标量只有正值,矢量可以取负值B.标量和矢量无根本区别C.标量和矢量,一个有大小无方向,一个有大小也有方向D.标量和矢量的运算方法不同CD[标量和矢量都有正负值,A错误;标量只有大小,没有方向,矢量既有大小,又有方向,B错误,C正确;标量与矢量相比最大的不同是它们的运算法则不同,标量采用之前所学的算术法则,矢量的运算方法遵循平行四边形定则,D正确.]4.(多选)下列关于位移与路程的说法中正确的是( )A.出租车收费标准为2.00元/km,“km”指的是位移B.一个标准操场是400 m,“400 m”指的是路程C.从学校到家约2 km的行程,“2 km”指的是路程D.田径比赛中的200 m比赛,“200 m”指的是位移BC[题中所述的均指路程,不是指位移,故B、C正确.]5.王芳同学晨跑时,从A出发,其运动轨迹如图所示,其中BC为一半圆,当其到达C点时,其运动的路程和位移分别为( )A.500 m 500 m B.500 m 0C.500 m 314 m D.614 m 500 mD[位移是指从起点指向终点的有向线段,大小为线段AC的长度,即为500 m;路程表示AB的长度和弧长BC之和,即为614 m,故D正确.]◎考点二位移—时间图像6.(多选)如图所示为甲、乙两物体在同一直线上运动的s t图像,以甲的出发点为原点,出发时间即为计时的起点,则下列说法中正确的是( )A.甲、乙同时出发B.乙比甲先出发C.甲开始运动时,乙在甲的前面s0处D.虽然甲在途中停止了一段时间,乙没有停止,但却在t3时刻相遇ACD[由图像知,甲、乙的计时起点都是零,即两物体是同时出发的.计时开始时,甲的纵坐标是零,而乙的纵坐标是s0,即甲开始运动时,乙已在甲的前方s0处了.从t1到t2这段时间内甲的位移没有变化,即甲在途中停止了一段时间,而乙没有停止,在t3时刻甲、乙两图像相交于一点,即在t3时刻两物体相遇.由以上分析可知选项A、C、D正确,B项错误.]7.质点沿直线运动,其位移—时间图像如图所示,关于质点的运动,下列说法中正确的是( )A.2 s末质点的位移为零,前2 s内位移为“-”,后2 s内位移为“+”,所以2 s 末质点改变了运动方向B.2 s末质点的位移为零,该时刻质点的速度为零C.质点做匀速直线运动,速度大小为0.1 m/s,方向与规定的正方向相反D.质点在4 s时间内的位移大小为0.4 m,位移的方向与规定的正方向相同D[质点在2 s末位置坐标为零,但不是位移为零,质点的s t图线斜率k=0.1,故质点运动方向恒定,速度大小为0.1 m/s,运动方向与规定的正方向相同,A、B、C错误;由图可知质点在4 s内的位移大小为0.4 m,位移的方向与规定的正方向相同,D正确.] 8.如图所示为甲、乙两个物体在同一直线上运动的位移—时间图像,由图像可知( )A.乙开始运动时,两物体相距20 mB.在0~10 s这段时间内,两物体间的距离越来越小C.在10~30 s这段时间内,两物体间的距离逐渐减小D.两物体在10 s时相距最近,在30 s相距最远B[甲的出发地与乙的出发地相距20 m,乙比甲晚出发10 s,10 s内两者之间的距离逐渐减小,乙出发时距离甲的位置小于20 m,A错误,B正确;10~30 s这段时间内,甲乙两者之间的距离先减小,后变大,在30 s时相距最远,C、D错误.]9.阅读下面的对话:甲:请问到市图书馆怎么走?乙:从你所在的市中心向南走400 m到一个十字路口,再向东走300 m就到了.甲:谢谢!乙:不客气.请你在图上把甲要经过的路程及位移表示出来,并求出大小.[解析] 路程与位移表示如图所示.甲的路程为400 m+300 m=700 m(图中虚线所示)甲的位移为x=3002+4002 m=500 m(图中有向线段所示)[答案]见解析(建议用时:15分钟)10.如图所示,坐高铁从杭州到南京,原需经上海再到南京,其路程为s1,位移为x1.杭宁高铁通车后,从杭州可直达南京,其路程为s2,位移为x2,则( )A.s1>s2,x1>x2 B.s1>s2,x1<x2C.s1>s2,x1=x2D.s1=s2,x1=x2C[路程表示物体运动轨迹的总长度,而位移为始末两位置间的有向线段,由图可知,s1>s2,x1=x2,故选项C正确.]11.明明同学讲了一个龟兔赛跑的故事,按照明明讲的故事情节,聪聪画出了如图所示的兔子和乌龟的位移—时间图像,请依照图像并结合物理学规律判断下列描述正确的是( )A.兔子和乌龟是在同时从同地出发的B.兔子和乌龟在比赛途中相遇过一次C.乌龟做的是匀速直线运动,兔子是沿着折线跑的D.乌龟先到达终点D[由图读出,兔子和乌龟是从同地在不同时刻出发的,兔子在乌龟出发后t1时刻出发,故A错误;在t2和t4两个时刻,兔子和乌龟位移相同,两者相遇,说明兔子和乌龟在比赛途中相遇过两次,故B错误;乌龟做的是匀速直线运动,兔子先做匀速直线运动,在t3~t5时间内静止,t5时刻以后又沿原方向做匀速直线运动,兔子不是沿着折线跑的,故C错误;由图看出,t6时刻乌龟到达终点,而兔子还没有到达终点,说明乌龟先到达终点,故D正确.]12.一个人晨练,按如图所示走半径为R的中国古代的八卦图,中央的S部分是两个直径为R的半圆,BD、CA分别为东西、南北指向.他从A点出发沿曲线ABCOADC行进,则当他走到D点时,求他的路程和位移的大小分别为多少?位移的方向如何?[解析] 路程是标量,等于半径为R 与半径为R 2两圆周长之和减去半径为R 的圆周长的14,即2πR +2π·R 2-14·2πR =52πR .位移是矢量,大小为AD 线段长度,由直角三角形知识得AD =2R ,方向由A 指向D ,即东偏南方向.[答案] 52πR 2R 东偏南方向13.如图为400 m 的标准跑道,直道部分AB 、CD 的长度均为100 m ,弯道部分BC 、DA 是半圆弧,其长度也为100 m .A 点为200 m 赛跑的起点,经B 点到终点C .求:(1)200 m 赛跑的路程和位移;(2)跑至弯道BC 的中点P 时的路程和位移.(结果保留一位小数)[解析] (1)在200 m 赛跑中,200 m 指路径的长度,即路程是200 m ;位移是从起点A 指向终点C 的有向线段,因BC 是半圆弧,则直径d =2×100πm≈63.7 m,故位移的大小AC =AB 2+d 2≈118.6 m,方向由A 指向C .(2)跑至弯道BC 的中点P 时,路程是s =AB +︵BP =100 m +50 m =150 m位移的大小AP = ⎝ ⎛⎭⎪⎫AB +d 22+⎝ ⎛⎭⎪⎫d 22≈135.6 m 方向由A 指向P .[答案] (1)200 m 118.6 m ,方向由A 指向C(2)150 m 135.6 m ,方向由A 指向P。
位移物理知识点总结高中引言位移是物理学中一个重要的概念,它描述了物体在空间中位置的变化。
在高中物理课程中,位移是一个重要的概念,它涉及到速度、加速度、力等多个物理学知识点。
本文将从位移的定义、计算公式、相关的物理学原理等多个方面进行阐述,希望能够帮助学生对位移有一个更加深入的理解。
一、位移的定义位移是描述物体在空间中位置变化的物理量。
当物体在空间中从一个位置移动到另一个位置时,我们可以利用位移来描述这一变化。
在物理学中,位移通常用Δx或者s来表示,表示物体在空间中的初位置和末位置之间的位置变化。
例如,当一个物体从A点沿着直线运动到B点,我们可以用Δx或者s来表示这个位置的变化。
物体的位移是一个矢量量,即它有方向。
位移的方向可以用箭头来表示,箭头的方向指向从初位置到末位置的方向。
二、位移的计算虽然位移是一个矢量量,有方向,但是在一维运动中,我们通常用数轴上的正负号来表示位移的方向。
当物体向右运动时,我们用正数表示位移;当物体向左运动时,我们用负数表示位移。
计算位移的公式为:Δx = x2 - x1其中,Δx表示位移,x2表示物体的末位置,x1表示物体的初位置。
上面的公式适用于一维运动,如果是二维或者三维运动,则需要用矢量来表示位移。
三、位移与速度的关系位移和速度是物理学中两个重要的概念,它们之间有着密切的关系。
位移描述了物体在空间中的位置变化,而速度描述了物体在单位时间内位置的变化。
在一维运动中,两者之间的关系可以用下面的公式来表示:v = Δx / Δt其中,v表示物体的平均速度,Δx表示位移,Δt表示时间。
根据上面的公式,我们可以知道,物体的平均速度等于它的位移除以时间。
除了平均速度外,我们还可以通过微积分的方法来求解物体的瞬时速度。
瞬时速度是指物体在某一时刻的速度,它可以通过对位移关于时间的导数来求得:v = dx / dt这里,v表示物体的瞬时速度,dx表示位移的微小变化,dt表示时间的微小变化。
物理位置位移知识点总结一、物理位置和位移的概念1. 物理位置物理位置是描述物体在空间中的具体位置的概念。
我们通常用坐标系来描述物体的位置,比如直角坐标系、极坐标系等。
在直角坐标系中,我们用x、y、z三个轴向来描述物体在空间中的位置,例如一辆汽车所在位置的坐标为(x,y,z)。
物理位置是一个矢量,具有方向性和大小性,在物理学中具有很重要的意义。
2. 位移位移是描述物体从一个位置到另一个位置之间的变化情况。
它是一个矢量量,具有方向性和大小性。
位移的大小用数值表示,方向用箭头表示。
位移是一个数学概念,它用来描述物体在空间中的移动。
二、物理位置和位移的计算方法1. 位移的计算方法位移的计算方法主要根据物体在空间中的移动路径和方向来确定。
如果物体在直线上做匀速直线运动,我们可以通过位移的公式来计算位移的大小:位移=速度×时间其中,速度是物体在单位时间内所移动的距离,可以用速度矢量表示;时间是物体从一个位置到另一个位置所需要的时间,是一个标量量。
如果物体在空间中做曲线运动,我们可以通过微积分的方法来求解位移的大小。
2. 物理位置的计算方法物理位置的计算方法是根据物体在空间中的位置来确定。
我们使用坐标系来描述物体的位置,然后根据物体在坐标系中的位置来确定物体的物理位置。
在直角坐标系中,我们可以通过求解物体在x、y、z轴向上的位置来确定物体的物理位置。
三、物理位置和位移的相关知识点1. 物理位置和位移的关系物理位置和位移是联系紧密的概念。
位移表示物体从一个位置到另一个位置之间的距离和方向的变化,是物体位置的变化量。
物体的物理位置是描述物体在空间中的具体位置的概念。
物理位置和位移是联系紧密的概念,它们描述了物体在空间中的位置和位置随时间的变化。
2. 速度与位移的关系速度是描述物体在空间中的运动状态的物理量,是物体在单位时间内所移动的距离。
速度的方向与位移的方向一致。
速度和位移是联系紧密的,它们描述了物体在空间中的运动状态。
高中物理位移和路程练习题及讲解位移和路程是高中物理中的重要概念,它们描述了物体运动的两个不同方面。
位移是物体从初始位置到最终位置的直线距离,而路程是物体实际走过的路径长度。
下面,我们通过几道练习题来加深对这两个概念的理解。
练习题一:一辆汽车从A点出发,先向东行驶了100米,然后向北行驶了100米,最后到达B点。
求汽车的位移和路程。
解答:首先,我们计算位移。
位移是起点到终点的直线距离。
由于汽车先向东行驶100米,再向北行驶100米,我们可以将这看作一个直角三角形的两条直角边。
根据勾股定理,位移 \(d\) 为:\[ d = \sqrt{100^2 + 100^2} = \sqrt{20000} = 100\sqrt{2}\text{ 米} \]接下来,我们计算路程。
路程是汽车实际行驶的总距离,即:\[ s = 100 + 100 = 200 \text{ 米} \]练习题二:一个物体沿直线运动,先以速度 \(v_1\) 行驶了时间 \(t_1\),然后以速度 \(v_2\) 行驶了时间 \(t_2\)。
求物体的总位移和总路程。
解答:物体的总位移 \(d\) 是两个阶段位移的和,即:\[ d = v_1t_1 + v_2t_2 \]总路程 \(s\) 也是两个阶段路程的和,即:\[ s = v_1t_1 + v_2t_2 \]练习题三:小明从家出发,先沿直线向东走了50米,然后转向南走了30米,最后再转向西走了20米,到达了学校。
求小明的位移和路程。
解答:小明的位移可以通过计算他从家到学校的直线距离来得出。
由于他先向东走了50米,然后向南走了30米,最后向西走了20米,我们可以将这个过程看作一个直角三角形的两条直角边。
位移 \(d\) 为:\[ d = \sqrt{(50 - 20)^2 + 30^2} = \sqrt{30^2 + 30^2} =\sqrt{1800} = 30\sqrt{2} \text{ 米} \]路程 \(s\) 是小明实际走过的总距离,即:\[ s = 50 + 30 + 20 = 100 \text{ 米} \]通过这些练习题,我们可以看到位移和路程的区别。
1。
2 位置位移一、单选题1、一个小球从距地面4 m高处落下,被地面弹回,在距地面1 m高处被接住.坐标原点定在抛出点正下方2 m处,向下方向为坐标轴的正方向.则小球的抛出点、落地点、接住点的位置坐标分别是A.2 m,-2 m,-1 m B.-2 m,2 m,1 mC.4 m,0,1 m D.-4 m,0,-1 m【答案】B【解析】坐标原点定在抛出点正下方2m处,向下方向为坐标轴的正方向,小球从距地面4m高处开始下落的,在坐标原点的上方,所以抛出点的位置坐标是−2m;小球落到地面上,此时距离坐标原点为2m,所以落地点的位置坐标是2m;小球在距离地面1m高处被接住,此时的小球在坐标原点的下方1m 处,所以接住点的位置坐标是1m;故选B。
2、桌面离地面的高度是0.9 m,坐标系的原点定在桌面上,向上方向为坐标轴的正方向,有A、B两点离地面的距离分别为1.9 m和0。
4 m.那么A、B的坐标分别是()A.1 m,0.5 m B.1.9 m,0.4 m C.1 m,-0.5 m D.0.9 m ,-0.5 m 【答案】D【解析】由直线坐标系可以确定AB点的坐标:坐标系的原点定在桌面上,向上方向为坐标轴的正方向,桌面离地高度为0.9m,坐标为0,由此可以确定AB坐标.坐标系的原点定在桌面上,向上方向为坐标轴的正方向,桌面离地高度为0。
9m,坐标为0,A. B两点离地面的距离分别为1.9m和0.4m.则A坐标为1m,B坐标为−0.5m.故D正确。
故选:D3、关于位移和路程的说法中正确的是( )A。
位移的大小和路程的大小总是相等的,只不过位移是矢量,而路程是标量B. 位移是描述直线运动的,路程是描述曲线运动的C. 位移取决于始末位置,路程取决于实际运动的路线D。
运动物体的路程总大于或等于位移的大小【答案】CD【解析】AD、只有在单向直线运动中,位移大小等于路程,其余都是位移大小小于路程,位移是矢量,路程是标量,故A错误,D正确.B. 位移和路程都可以描述直线运动,也都可以描述曲线运动,故B 错误.C. 位移为初末位置之间的有向线段,取决于始末位置;路程为路径长度,取决于实际运动的路线,故C正确.故选:CD4、在广州亚运会上,甲、乙两运动员分别参加了在主体育场举行的400 m 和100 m 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s 甲、s 乙之间的关系是( 标准体育场内侧跑道为400 m)( )A .x 甲> x 乙,s 甲< s 乙B .x 甲〈x 乙,s 甲> s 乙C .x 甲> x 乙,s 甲〉s 乙D .x 甲〈x 乙,s 甲< s 乙【答案】B【解析】田径场上的跑道如图所示,400 m 比赛要从起点环绕跑道一圈,最内侧跑道的起点和终点重合.因此,路程s 甲=400 m ,位移x 甲=0 ,而100 m 比赛是直道,路程s 乙=100 m ,位移x 乙=100 m .显然x 甲< x 乙,s 甲〉s 乙.5、(多选)关于位移和路程的关系,下列说法中正确的是().A。
《位置的变化位移》位移解析,位置变化律在我们的日常生活中,位置的变化是一个常见而又重要的概念。
无论是行走在路上、驾驶车辆,还是观察物体的运动,位置的变化都时刻在发生。
而在物理学中,对于位置变化的研究有着精确的定义和分析方法,其中“位移”就是一个关键的概念。
让我们先来想象一个简单的场景。
假设你从家走到学校,这是一段路程。
在这个过程中,你的位置发生了改变。
但如果我们仅仅说位置改变了,还不够精确,因为位置的改变有多种方式和程度。
这时候,位移就登场了。
位移指的是从初始位置到末位置的有向线段。
这里有几个关键词需要注意,“初始位置”、“末位置”和“有向线段”。
初始位置就是你开始移动的那个点,末位置则是你最终到达的点。
而有向线段意味着它不仅有长度,还有方向。
比如说,你从家里出发,先向东走了 500 米,然后向北走了 300 米到达学校。
如果我们只说你走了 800 米,这并不能准确描述你的位置变化,因为这 800 米只是你走过的路程。
而位移则是从你家到学校的直线距离和方向。
通过勾股定理可以算出,位移的大小大约是583 米,方向是东北方向。
与路程不同,位移只关心初末位置,而不考虑中间的过程。
即使你在路上绕了很多弯,位移也只取决于起点和终点。
这一点在实际生活中也有很多应用。
比如导航软件给我们规划路线时,它计算的距离往往更接近位移的概念,因为它旨在找到从起点到终点的最直接、最有效的路径。
再来看一个例子。
假设一个物体在平面上做圆周运动,转了一圈后回到了原来的位置。
这时候,它的路程是圆的周长,但位移却是零。
因为初始位置和末位置相同,所以位移为零。
那么,为什么我们要研究位移呢?这是因为位移能够更准确地描述物体的运动状态和变化。
在力学中,很多定律和公式都是基于位移来建立的。
比如牛顿第二定律 F = ma ,其中的加速度 a 就是与位移的变化率相关的。
在解决实际问题时,明确位移的概念也能帮助我们更轻松地找到答案。
比如,一个人在森林里迷路了,如果他能清楚地知道自己的初始位置和想要到达的末位置,以及它们之间的位移方向和距离,就能更有针对性地寻找出路。
第二讲工夫和位移精讲精练物理核心素养(一)物理观念1.知道工夫和时辰的区别和联系。
2.理解位移的概念,了解路程与位移的区别。
3.知道标量和矢量,知道位移是矢量,工夫、时辰和路程是标量。
4.能用数轴或一维直线坐标表示时辰和工夫、地位和位移。
5.知道时辰与地位、工夫与位移的对应关系。
6.初步了解矢量与标量不同的运算法则。
(二)科学思想、科学探求1.经过具体成绩引出工夫、时辰、位移、路程等概念,要使先生学会将抽象成绩抽象化的处理方法。
2.会用坐标表示时辰与工夫、地位和位移及相关方向。
3.会用矢量表示和计算质点的位移,用标量表示路程。
(三)科学态度与责任1.经过工夫位移的学习,要让先生了解生活与物理的关系,同时学会用科学的思想看待现实。
2.养成良好的考虑表述习气和科学的价值观。
学习重点:1.工夫和时辰的概念和它们之间的区别和联系。
2.位移的概念和它与路程的区别。
学习难点:1.帮助先生正确认识生活中的工夫与时辰。
2.理解位移的概念,会用有向线段表示位移。
知识点梳理:一、时辰和工夫间隔1.时辰:表示某一瞬间,在工夫轴上用点来表示。
2.工夫间隔:表示某一过程,在工夫轴上用线段来表示。
3.二者的联系:两个时辰之间的间隔即为工夫间隔二、路程和位移1.路程:物体运动轨迹的长度。
2.位移(1)物理意义:表示物体(质点)地位变化的物理量。
(2)定义:从初地位到末地位的一条有向线段。
(3)大小:初、末地位间有向线段的长度。
(4)方向:由初地位指向末地位。
三、矢量和标量1.矢量:既有大小又有方向的物理量。
2.标量:只需大小,没有方向的物理量。
3.运算法则:两个标量的加减服从算术加减法,矢量相加的法则与此B(A.相反 B.不同)。
四、直线运动的地位和位移研讨直线运动时,在物体运动的直线上建立x轴,如图所示。
1.物体的初、末地位:可用地位坐标x1、x2表示。
2.物体的位移:Δx=x2-x1。
核心打破:1.时辰和工夫间隔的表示方法的不同在表示工夫的数轴上,时辰用点表示,工夫间隔用线段表示。
高中物理位移公式大全总结及例题位移是描述物体位置变化的物理量,是矢量,既有大小又有方向。
在高中物理中,我们主要学习匀速直线运动和匀变速直线运动中的位移公式。
1.匀速直线运动•位移公式:o s = vto其中:▪s:位移(m)▪v:速度(m/s)▪t:时间(s)这个公式表示,在匀速直线运动中,物体在单位时间内通过的距离(即速度)乘以运动时间,就等于物体的位移。
2.匀变速直线运动•位移公式:o s = v₀t + 1/2at²o其中:▪s:位移(m)▪v₀:初速度(m/s)▪t:时间(s)▪a:加速度(m/s²)这个公式表示,在匀变速直线运动中,物体的位移等于初速度乘以时间加上1/2乘以加速度乘以时间的平方。
•其他常用公式:o末速度公式:v = v₀ + ato平均速度公式:v̄= (v₀ + v) / 2o中间时刻速度公式:vₘ = v₀ + 1/2at3.公式的应用这些公式在解决匀速直线运动和匀变速直线运动的问题中非常重要。
我们可以利用这些公式,结合已知条件,求解未知的物理量,如位移、速度、时间、加速度等。
4.注意:•在使用这些公式时,一定要注意单位的统一,一般采用国际单位制。
•对于不同的运动情况,可能需要选择不同的公式进行计算。
•在解决实际问题时,要仔细分析题意,找出已知量和未知量,然后选择合适的公式进行求解。
5.例题一个物体以2m/s的速度匀速运动了5s,求物体的位移。
解:•已知:v = 2m/s,t = 5s•求:s•根据公式s = vt,代入数据得:s = 2m/s × 5s = 10m•答:物体的位移为10m。
6.总结位移公式是高中物理中非常基础且重要的公式。
掌握这些公式,并能灵活运用,对于解决力学问题具有重要意义。
7.温馨提示:•多做练习:通过大量的练习,可以加深对公式的理解和记忆。
•画示意图:在解题过程中,画示意图可以帮助我们更好地理解题意,找出解题思路。
位置位移1.(多选)关于位移和路程,下列说法正确的是( )A.沿直线运动的质点,位移和路程是相等的B.质点沿不同的路径由A到B,其位移是相同的C.质点通过一段路程,其位移可能是零D.质点运动的位移大小可能大于路程解析:选BC 质点运动的位移大小一般小于或等于路程,质点做单向直线运动时,位移大小与路程相等,故A、D错误;质点运动一段时间后回到初始位置,位移为零,故C正确;质点沿不同的路径由A到B,初始位置与末位置相同,则质点的位移是相同的,故B正确。
2.若规定向东为位移的正方向,今有一个皮球停在水平面上某处,轻轻踢它一脚,使它向东做直线运动,经5 m时与墙相碰后又向西做直线运动,经7 m后停下。
上述过程中皮球通过的路程和位移分别是( )A.12 m,2 m B.12 m,-2 mC.-2 m,2 m D.2 m,2 m解析:选B 路程是物体实际运动轨迹的长度。
位移是由起始位置指向末位置的有向线段。
皮球通过的路程为7 m+5 m=12 m。
向东为正方向,皮球通过位移为5 m-7 m=-2 m。
选项B正确。
3.某中学高一某同学坚持每天上晚自习后到操场跑圈,他沿着半径为R的水平圆周跑道跑了1.5圈时,他的( )A.路程和位移的大小均为3πRB.路程和位移的大小均为2RC.路程为πR,位移的大小为2RD.路程为3πR,位移的大小为2R解析:选D 某同学沿着半径为R的水平圆周跑道跑了1.5圈时的位移为直径的大小,路程为圆弧长的1.5倍,所以路程为3πR,位移的大小为2R,A、B、C错误,D正确。
4.(多选)物体做直线运动时,可以用坐标轴上的坐标表示其位置,用坐标的变化量表示其位移。
如图所示,一个物体沿直线从A运动到C,然后又从C运动到B,物体的位移分别是s AC=-4 m-5 m=-9 m,s CB=1 m-(-4 m)=5 m。
下列说法正确的是( )A.C到B的位移大于A到C的位移,因为正数大于负数B.A到C的位移大于C到B的位移,因为正、负号表示位移的方向,不表示大小C.因为位移是矢量,所以这两个矢量的大小无法比较D.物体由A运动到B的位移s AB=s AC+s CB解析:选BD 位移是矢量,比较两位移的大小时,只需比较其绝对值,正、负号表示方向,选项A、C错误,选项B正确;因s AC=x C-x A,s CB=x B-x C,则s AC+s CB=x C-x A+x B-x C=x B-x A=s AB,即s AB=s AC+s CB,选项D正确。
避躲市安闲阳光实验学校第一单元 直线运动1.机械运动,参考系,质点、坐标系、位置与位移,路程,时刻与时间等概念的理解。
2.匀速直线运动,速度、速率、位移公式x =υt,x ~t 图线,υ~t 图线 3.变速直线运动,平均速度,瞬时速度4.匀变速直线运动,加速度,匀变速直线运动的基本规律:2021at t v x +=、at v v +=0匀变速直线运动的υ~t图线5.匀变速直线运动规律的重要推论 6.自由落体运动,竖直上抛运动 『题型解析』类型题: 注意弄清位移和路程的区别和联系位移是表示质点位置变化的物理量,它是由质点运动的起始位置指向终止位置的矢量。
位移可以用一根带箭头的线段表示,箭头的指向代表位移的方向,线段的长短代表位移的大小。
而路程是质点运动路线的长度,是标量。
只有做直线运动的质点始终朝着一个方向运动时,位移的大小才与运动路程相等【例题1】一个电子在匀强磁场中沿半径为R 的圆周运动。
转了3圈回到原位置,运动过程中位移大小的最大值和路程的最大值分别是:( )A .2R ,2R ;B .2R ,R 6π;C .R 2π,2R ;D .0,R 6π。
【例题2】如图所示,某质点沿半径为r 的半圆弧由a 点运动到b 点,则它通过的位移和路程分别是( )rabA .0,0B .2r ,向东;r πC .r ,向东;r πD .2r ,向东;r 2【例题3】如图所示,物体沿两个半径为R 的半圆弧由A 运动到C ,则它的位移和路程分别是( )A .0,0B .4R 向西,2πR 向东C .4πR 向东,4R D .4R 向东,2πR类型题: 瞬时速度和平均速度的区别和联系瞬时速度是运动物体在某一时刻或某一位置的速度,而平均速度是指运动物体在某一段时间t ∆或某段位移x ∆的平均速度,它们都是矢量。
当0→∆t 时,平均速度的极限,就是该时刻的瞬时速度。
定义式tx =υ对任何性质的运动都适用,而20tυυυ+=只适用于匀变速直线运动。
1.2 位置变化的描述——位移一、选择题(本题共7小题,每小题5分,共35分)1.如图1所示,一物体沿三条不同的路径由A运动到B,下列关于它们的位移的说法中正确的是( )A.沿Ⅰ较大B.沿Ⅱ较大图1C.沿Ⅲ较大D.一样大解析:物体运动的起点和终点均相同,则沿三条不同路径的位移一样大,故D正确。
答案:D2.下列说法中正确的是( )A.两运动物体的位移大小均为30 m,这两个位移不一定相同B.做直线运动的两物体的位移x甲=3 m,x乙=-5 m,则x甲>x乙C.温度计读数有正、有负,其正、负表示方向D.温度计读数的正、负表示温度高低,不能说表示方向解析:位移是矢量,其大小相同,方向不一定相同,A正确;位移的正、负号只表示方向,不表示大小,B错误;温度是标量,其正、负可以表示温度的高低,不能说表示方向,D正确,C错误。
答案:AD3.若规定向东方向为位移正方向,今有一个足球停在坐标原点处,轻轻踢它一脚,使它向东做直线运动,经过5 m时与墙相碰后又向西做直线运动,经过7 m停下,则上述过程足球通过的路程和位移分别是( )A.12 m、2 m B.12 m、-2 mC.-2 m、-2 m D.2 m、2 m解析:路程是物体运动过的径迹,为7 m+5 m=12 m,位移是初位置到末位置的有向线段,为5 m-7m=-2 m,故选项B正确。
答案:B4.一个小孩从A点出发,沿半径分别为3 m和5 m的半圆到达B点,如图2所示,则他的位移和路程分别为( ) A.16 m,方向从A到B;6 m,方向从A到B 图2B.16 m;16 mC.8π m,方向从A到B;8π m,方向从A到BD.16 m,方向从A到B;8π m解析:路程是标量,无方向,位移是矢量,有方向;路程是物体运动轨迹的长度,而位移是从初位置到末位置的有向线段。
故A、B、C错误,D正确。
答案:D5.一个人从北京去重庆,可以乘火车,也可以乘飞机,还可以先乘火车到武汉,然后乘轮船沿长江到重庆,如图3所示,这几种情况中以下说法正确的是( )图3A.他的运动轨迹不一样B.他走过的路程相同C.他的位置变动是不同的D.他的位移是相同的解析:由于从北京去重庆途径不同所走的路程不同,实际轨迹不一样,但位置的变动都是从北京到重庆,故位置变动和位移一样,所以选项A、D正确。
高中物理位移问题讲解教案
一、教学目标:
1. 掌握位移的概念和计算方法。
2. 理解物体在直线运动中的位移与路程的关系。
3. 能够运用位移的概念解决实际问题。
二、教学重点:
1. 理解位移的定义及计算方法。
2. 运用位移的概念解决实际问题。
三、教学难点:
1. 确保学生理解位移与路程的概念及二者之间的关系。
2. 培养学生运用位移解决问题的能力。
四、教学过程:
1. 导入(5分钟):通过视频展示一辆汽车在直线上的运动过程,引出位移的概念,并让学生思考什么是位移。
2. 讲解(10分钟):介绍位移的定义及计算方法,解释位移与路程的区别,强调位移是一个矢量量,有大小和方向。
3. 案例分析(15分钟):通过几个案例让学生计算物体的位移,包括直线运动和曲线运动,让学生体会路程和位移的不同。
4. 练习(15分钟):让学生进行位移计算的练习,分为简单和复杂两个阶段,以巩固学生对位移的理解和运用能力。
5. 小结(5分钟):总结本节课的重点内容,强调位移在物理学中的重要性和应用价值。
六、课后作业:
1. 完成课堂练习题。
2. 搜索并解决一个与位移相关的实际问题。
3. 阅读相关案例,了解位移在工程、体育等领域的应用。
七、教学反思:
通过本节课的教学,学生可以掌握位移的概念和计算方法,理解位移与路程的关系,并能够运用位移解决实际问题。
同时,培养学生的观察、思考和解决问题的能力,提高他们的实践和创新能力。
高一物理位移问题
高一物理中的位移问题主要涉及位移和路程的概念、区别和联系,以及位移与速度、加速度的关系。
以下是一些关于位移问题的基本概念和解题技巧:
1.位移和路程的区别:位移是描述物体位置变化的物理量,是矢量,有大小和方向,用从
初位置指向末位置的有向线段表示。
而路程是物体运动轨迹的长度,是标量,只有大小,没有方向。
2.位移和路程的联系:在直线运动中,当物体做单一方向的直线运动时,路程与位移的大
小相等。
但是一般情况下,运动物体的路程与位移大小是不同的。
3.位移与速度、加速度的关系:速度是描述物体运动快慢的物理量,等于位移与时间的比
值。
加速度是描述物体速度变化快慢的物理量,等于速度变化量与时间的比值。
位移与速度、加速度之间存在关系,可以通过位移时间公式、速度时间公式和加速度定义式进行求解。
在解决位移问题时,需要注意以下几点:
●明确位移和路程的概念和区别,避免混淆。
●在处理直线运动问题时,注意区分位移和路程的大小关系。
●在处理曲线运动问题时,通常需要用到位移的分解和合成,将曲线运动分解为多个直线
运动进行处理。
●在求解速度、加速度等物理量时,要注意公式的适用条件和物理量的单位。
高一物理位移的变化规律知识点在高一物理学习中,我们将会遇到位移的概念,并且学习位移的变化规律。
下面将介绍一些与位移相关的知识点和它们的变化规律。
一、位移的定义位移是指物体从初始位置到最终位置之间的距离差。
它是一个向量量,表示为Δx,单位是米(m)。
二、位移与位移方向的关系位移是一个向量,除了大小外,还有方向。
位移的方向与物体从初始位置到最终位置的方向一致。
三、位移的计算方法1. 运动在一条线上若物体做直线运动,则位移可以用初始位置x1和最终位置x2之间的差值表示:Δx = x2 - x1。
2. 运动在平面上若物体做平面运动,可以将位移表示为水平位移和垂直位移两者的合成,即Δx = √(Δx^2 + Δy^2),其中Δx表示水平位移,Δy表示垂直位移。
四、位移与位移时间的关系1. 匀速直线运动在匀速直线运动中,位移与时间成正比。
即位移与时间的比值为常数,可以用物体的平均速度来表示:v = Δx / Δt,其中v为速度,Δt为时间。
2. 一般直线运动在一般直线运动中,位移与时间的关系不再是简单的正比关系。
而是根据物体的运动情况来决定。
需要根据物体的运动情况进行具体分析。
3. 曲线运动对于曲线运动,位移与时间的关系也是根据具体的运动情况来决定。
需要进行具体分析,可以采用微元法进行计算。
五、位移与速度的关系1. 瞬时速度与瞬时位移物体的瞬时速度是指物体某一瞬间的速度,而瞬时速度可以根据瞬时位移的变化率来计算。
即v = Δx / Δt,其中v为瞬时速度,Δx为瞬时位移,Δt为时间。
2. 平均速度与位移物体的平均速度可以表示为位移与时间的比值,即v = Δx / Δt,其中v为平均速度,Δx为位移,Δt为时间。
六、位移与加速度的关系位移与加速度之间的关系可以通过速度与加速度的关系进行推导。
根据速度与加速度的定义可以得到加速度的定义:a = Δv / Δt,其中a为加速度,Δv为速度变化量,Δt为时间。
通过对加速度的积分可以得到位移与加速度之间的关系。
新教材高中物理第1章第2节质点和位移练习含解析鲁科版必修第一册质点和位移[随堂检测]1.关于位移和路程,下列说法正确的是( )A.位移和路程大小总是相等的;区别是位移有方向,路程无方向B.位移是用来描述直线运动的,路程是用来描述曲线运动的C.位移是矢量,它取决于物体的始末位置;路程是标量,它取决于物体实际通过的路线D.位移和路程是一回事解析:选C.重点是区分位移与路程的定义.位移与路程都可以描述物体的运动,但位移是物体从初位置到末位置的有向线段,有方向,是矢量.路程是物体实际运动轨迹的长度,无方向,是标量.2.(2019·德州高一检测)关于矢量和标量,下列说法中正确的是( )A.矢量既有方向又有大小,它的运算规律是算术加法B.标量只有方向没有大小,它的运算规律是算术加法C.-10 m的位移比5 m的位移小D.-10 ℃比5 ℃的温度低解析:选D.矢量既有方向又有大小,它的运算规律与算术加法不同,选项A错误;标量只有大小没有方向,它的运算规律是算术加法,选项B错误;比较位移大小要比较所给量值的绝对值,故-10 m的位移比5 m的位移大,选项C错误;-10 ℃低于0 ℃,5 ℃高于0 ℃,所以-10 ℃比5 ℃的温度低,选项D正确.[课时作业][学生用书P111(单独成册)]一、单项选择题1.“翼龙Ⅱ”无人机是中国自主研制的一款先进的无人机,如图所示是正在飞行的无人机.一无人机在某次测试中往返飞行了850 km,用时72 min,这两个数据分别指( )A.位移、时间B.路程、时间C.位移、时刻D.路程、时刻解析:选B.850 km指路程,72 min指的是时间间隔,有时称为时间.2.(2019·潍坊高一检测)2019年1月14日,在伦敦举行的2019 世界斯诺克大师赛首轮比赛中,中国选手丁俊晖以6比1战胜英国选手利索斯基,晋级下一轮.下列关于台球的说法中正确的有( )A.因为台球比较小,所以一定可以把它看成质点B.丁俊晖在击球时可以把台球看成质点C.解说员在解说进球路线时可以把台球看成质点D.丁俊晖在分析进球路线时可以把台球看成质点解析:选C.物体能否看成质点,要看物体的大小和形状在所研究的问题中起主要作用还是起次要作用,故A错误;丁俊晖在击球时,需要考虑球的旋转情况,因此不能把台球看成质点,故B错误;而解说员在解说进球路线时只需说明球的行进轨迹,因此可以把台球看成质点,故C正确;而丁俊晖在分析进球路线时需要考虑球的旋转情况对路线的影响,因此不可以把台球看成质点,故D错误.3.关于路程和位移,下列说法中正确的是( )A.物体沿直线运动,通过的路程就是位移B.几个物体有相同位移时,它们的路程也一定相同C.几个运动物体通过的路程不等,但它们的位移可能相同D.物体通过的路程不等于零,其位移也一定不等于零解析:选C.物体沿直线运动且不改变方向时路程和位移的大小相等,选项A错误;几个物体位移相同,路径不同,路程不一定相同;路程不等,但初、末位置相同,位移相同,故选项B错误,C正确;物体沿圆周运动一周回到初发点,路程不等于零,但位移等于零,故选项D错误.4.对于下列体育比赛项目的说法正确的是( )A.运动员铅球成绩为4.50 m,指的是位移大小为4.50 mB.足球比赛挑边时,上抛的硬币落回地面猜测正反面,该硬币可以看成质点C.某场篮球比赛打了两个加时赛,共需10 min,指的是时刻D.运动员跑完800 m比赛,指的是路程大小为800 m解析:选D.运动员铅球成绩为4.50 m,指的是水平方向上的位移,A错误;因为质点没有正反面,所以在猜正反面时,硬币不能看成质点,B错误;10 min指的是一段过程,为时间,而时刻指的是一瞬间,C错误;运动员跑完800 m比赛,指的是路程大小,D正确.5.(2019·威海高一检测)2018 年8月30日,中国选手刘灵玲在亚运会蹦床女子决赛中获得冠军.蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目.若刘灵玲是从离水平网面3.0 m高处自由下落,着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面4.6 m高处,再下来,又上升到5.4 m处.这一过程的位移和路程分别是( )A .位移为2.4 m ,方向竖直向下,路程为2.4 mB .位移为17.6 m ,方向竖直向上,路程为17.6 mC .位移为2.4 m ,方向竖直向上,路程为17.6 mD .位移为2.4 m ,方向竖直向下,路程为17.6 m解析:选C.由于位移只与初末位置有关,取竖直向下为坐标轴的正方向,离水平网面3.0 m 高处的下落点为坐标原点,则初位置坐标x 1=0,末位置坐标x 2=-2.4 m ,所以位移为x =x 2-x 1=-2.4 m -0=-2.4 m ,负号表示位移方向竖直向上.因为路程与路径有关,所以路程为s =3.0 m +4.6 m +4.6 m +5.4 m =17.6 m ,故C 正确.6.(2019·西安高一检测)如图所示,一小球在光滑的V 形槽中由A 点释放,经B 点(与B 点碰撞所用时间不计)到达与A 点等高的C 点,设A 点的高度为1 m ,则全过程中小球通过的路程和位移大小分别为( )A.23 3 m ,23 3 m B .23 3 m ,43 3 m C.43 3 m ,23 3 m D .433 m ,1 m 解析:选C.位移大小等于AC 的直线距离,大小为 1 m sin 60°=233 m .路程等于 1 m sin 60°+ 1 m sin 60°=433 m. 二、多项选择题7.(2019·汕头高一期中)下列关于质点的说法正确的是( )A .研究踢出去的足球的运动轨迹时,可以把足球看成质点B .研究乒乓球运动员如何打出漂亮的弧圈球时,可以把乒乓球看成质点C .研究校运动会上小明同学优美而标准的跳高动作时,不能把他看成质点D .研究“复兴号”列车从北京南站开往上海虹桥站的运动时,可以把列车看成质点解析:选ACD.研究踢出去的足球的运动轨迹时,可以不考虑足球的形状和大小,选项A 正确;如果将乒乓球视为质点,就无法研究弧圈球的技术问题了,选项B错误;研究跳高动作时,不可将运动员小明视为质点,选项C正确;“复兴号”列车的长度与北京到上海的距离相比小的多,可以将列车视为质点,选项D正确.8.下列有关矢量和标量的说法正确的是( )A.位移、时间都是标量B.位移是矢量,时间是标量C.物体先向东运动3 m,再向北运动2 m,物体的总位移是5 mD.物体先向东运动3 s,再向北运动2 s,物体的总运动时间是5 s解析:选BD.位移是矢量,时间是标量,故A错误,B正确.物体先向东运动3 m,再向北运动2 m,根据三角形知识可得,物体的总位移是s=32+22 m=13 m,故C错误.物体先向东运动3 s,再向北运动2 s,物体的总运动时间是t=3 s+2 s=5 s,故D正确.9.(2019·衡水高一检测)下列情况指的是位移大小的是( )A.机动车里程表上显示的千米数B.标准田径场跑道的周长为400 mC.乘飞机由北京到上海的直线距离约为1 080 kmD.计量跳远运动员的比赛成绩解析:选CD.机动车里程表上显示的千米数是根据车轮所走过的路程累计的,所以为路程.标准田径场跑道的周长为400 m,指的是一圈的长度,所以也为路程.乘飞机由北京到上海,虽然飞机做的不一定是直线运动,但这里说的是由北京到上海的直线距离约为1 080 km,所以指的是位移的大小.计量跳远运动员的比赛成绩时,就是将运动员起跳时的位置和落地时的位置之间的距离测量出来,所以是位移的大小.10.(2019·郑州高一检测)一物体做直线运动,在如图所示的位移坐标轴上O、x1、x2、…、x n-1、x n分别为物体在开始和第1 s末、第2 s末、……、第(n-1)s末、第n s末的位置,则下述说法中正确的是( )A.Ox1为第2 s内的位移,方向由O指向x1B.Ox n-1为(n-1)s内的位移,方向由O指向x n-1C.x2x n为前2n s内的位移,方向由x2指向x nD.x n-1x n为第n s内的位移,方向由x n-1指向x n解析:选BD.题中O、x1、x2、…、x n-1、x n分别为不同位置,分别与各个时刻对应,而题中选项所列位移均与时间对应,故要深刻理解和区别时间与时刻、位移与位置.针对位移这一概念,要对应这一段时间,找好它的初位置、末位置,并画出这一过程的有向线段,才能做出正确的选择.11.某质点沿一直线运动的s-t图像如图所示,关于该质点的运动情况,下列说法中不正确的是( )A.质点先上坡,后走平路,再下坡B.质点先做匀速直线运动,接着停了一会儿,后来做反向匀速直线运动C.2 s末质点的位移为零,前2 s内位移为负值,2~8 s内位移为正值,所以2 s末质点改变了运动方向D.0~2 s内质点的位移为零,0~4 s内质点的位移为0.2 m解析:选ACD.s-t图像不是物体的运动轨迹,A错误;根据s-t图像,质点在0~4 s 内一直沿正方向运动,在4 s之后静止了一会,之后又向反方向做匀速直线运动,B正确,C 错误;根据位移是物体初位置到末位置的一条有向线段可知,0~2 s内质点的位移为0.2 m,0~4 s内质点的位移为0.4 m,D错误.三、非选择题12.如图所示是两质点A和B沿一条直线运动的s-t图像,结合图像求出:(1)质点A在第1 s内的位移大小是多少?(2)质点B在前2 s内的位移大小是多少?(3)两图线的交点P表示什么?(4)A、B两质点相比较哪一个运动得快?解析:(1)根据图像可以知道,质点A在第1 s内从-4 m处运动到0处,所以s A=4 m.(2)质点B在前2 s内从2 m处运动到4 m处,所以s B=2 m.(3)两图线的交点P表示A、B两质点在第2 s末相遇.(4)同样是2 s的时间,做单方向直线运动的质点A的位移大小是8 m,质点B的位移大小是2 m,所以A运动得快.答案:(1)4 m (2)2 m(3)A、B两质点在第2 s末相遇 (4)A13.(2019·温州高一检测)如图所示,今有一底面直径和高都为10 cm的圆柱形纸筒(上下底面开口),在下底部边沿A点有一只小蚂蚁,小蚂蚁最终爬到上部边沿处的B点,试求:(1)小蚂蚁爬行的最短路程;(2)整个过程中位移的大小.解析:(1)两点之间线段最短,为了找到在圆柱形纸筒的表面上A、B两点之间的最短路径,可以把纸筒沿侧壁剪开,如图所示,展开成平面后,连接AB,则线段AB的长度即为小蚂蚁爬行的最短路程.由勾股定理可知s=102+(5π)2 cm=18.6 cm.(2)整个过程中的位移大小等于题图A、B两点的连线的长度,由勾股定理可知x=102+102 cm=14.1 cm.答案:(1)18.6 cm (2)14.1 cm。
高中物理精讲精练:位置位移考点精讲考点1:路程与位移1.路程与位移比较项目路程位移意义表示物体运动轨迹的长度表示物体位置的变化大小等于轨迹的长度等于从物体运动起点到终点的有向线段的长度方向无方向有方向:从起点指向终点联系(1)二者单位相同,都是长度单位(2)都是描述质点运动的空间特征的物理量(3)同一运动过程的路程,不小于位移的大小,只有质点在单向直线运动中,位移的大小才等于路程(1)图示表示:用带箭头的线段表示,线段的长度表示矢量的大小,箭头的方向表示矢量的方向.(2)数字表示:先建立坐标系并规定正方向,然后用正负数来表示矢量,“+”“-”号表示方向(“+”号表示与坐标系规定的正方向一致,“-”号表示与坐标系规定的正方向相反).(3)矢量大小的比较要看其数值的绝对值大小,绝对值大的矢量大,而“-”号只代表方向与规定正方向相反.【例1】如图所示,某人站在楼房顶层从O点竖直向上抛出一个小球,小球上升的最大高度为20 m,然后落回到抛出点O下方25 m处的B点,则小球在这一运动过程中通过的路程和位移分别为(规定竖直向上为正方向)()A.25 m、25 mB.65 m、25 mC.25 m、-25 mD.65 m、-25 m思路点拨:①小球的路程与其运动轨迹有关.①位移是矢量,其正、负与所选正方向有关.【答案】D【解析】通过的路程s=(20+20+25)m=65 m,位移是矢量,有正负,规定向上的方向为正方向时,从O点指向末位置的位移应表示为-25 m.【技巧与方法】(1)几何法:根据位移的定义先画出有向线段,再根据几何知识计算.(2)坐标法:写出初、末位置坐标,位移即为末位置坐标减初位置坐标,结果中的正、负号表示位移方向.【针对训练】1.(多选)关于位移和路程,下列说法中正确的是()A.沿直线运动的物体,位移和路程是相等的B.质点沿不同的路径由A到B,其位移是相同的C.质点通过一段路程,其位移可能是零D.质点运动的位移大小可能大于路程【答案】BC【解析】沿直线运动的物体,若没有往复运动,也只能说位移的大小等于路程,而不能说位移等于路程,若有往复运动时,则其大小不相等,选项A错误;在有往复的直线运动和曲线运动中,位移的大小是小于路程的,位移只取决于始末位置,与路径无关,而路程是与路径有关的,故选项B、C正确,选项D错误.2.下列物理量中是矢量的是()A.质量B.路程C.位移D.时间【答案】C【解析】质量、路程、时间这三个物理量仅有大小没有方向,是标量;位移既有大小又有方向,是矢量.3.下列关于位移和路程的说法中,正确的是()A.位移大小和路程不一定相等,所以位移不等于路程B.位移的大小等于路程,方向由起点指向终点C.位移描述物体相对位置的变化,路程描述路径的长短D.位移描述直线运动,路程描述曲线运动【答案】C【解析】选项A中表述的因果关系没有意义,故选项A错误;位移的方向从运动的起点指向终点,位移的大小小于或等于路程,故选项B错误;位移和路程是两个不同的物理量,位移描述物体位置的变化,路程描述物体运动路径的长短,选项C正确;无论是位移还是路程都既可以描述直线运动,也可以描述曲线运动,选项D错误.考点2:位移—时间图像1.st图像的理解(1)斜率:斜率的绝对值表示速度的大小;斜率的正、负表示速度的方向.(2)截距:纵截距表示物体起始位置.(3)交点:交点表示两物体在同一时刻处于同一位置,即相遇.2.几种常见的s t图像(1)静止物体的s t图像是平行于时间轴的直线,如图中直线A所示.(2)匀速直线运动的s t图像是一条倾斜的直线,如图中直线B和C所示,其斜率表示速度.其中B沿正方向运动,C沿负方向运动.(3)若物体的s t图像为曲线,如图所示.则说明相等的时间Δt内,位移Δs不相等,也说明物体的速度在变化,图线切线的斜率表示那一瞬时的速度.【例2】如图是在同一条直线上运动的A、B两质点的s t图像,由图可知()A.t=0时,A在B后面B.B质点在t2秒末追上A并在此后跑在A的前面C.在0~t1时间内B的运动速度比A大D.A质点在0~t1时间内速度越来越大,之后做匀速运动[思路点拨]在s t图像中,坐标表示位置的前后,交点表示相遇,斜率表示运动快慢.【答案】B【解析】由图像可知,t=0时,B在A后面,故A错误;B质点在t2秒末追上A并在此后跑在A的前面,B正确;在0~t1时间内B的斜率小于A,故B的运动速度比A小,C错误;A 质点在0~t1时间内做匀速运动,之后处于静止状态,故D错误.【技巧与方法】由s t图像可得出的三个结论(1)s t图像上两点纵坐标之差表示对应时间内的位移Δs,即Δs=s2-s1.(2)s t图像的斜率k=ΔsΔt表示质点的速度.(3)交点坐标表示两质点同一时刻到达同一位置,即相遇.【针对训练】4.(多选)如图所示,①和①分别是甲、乙两物体运动的s t图像,则由图像可知()A.甲、乙两物体同时、同向做匀速直线运动B.甲的速度大于乙的速度C.当t=15 s时,甲、乙两物体相距150 mD.乙物体超前甲物体5 s到达位移150 m处【答案】AB【解析】位移图像的斜率表示速度,图中两条直线的斜率都是正值且①的斜率比①大,选项A、B正确;当t=15 s时,甲、乙两物体相距50 m,选项C错误;甲物体经过15 s运动到150 m处,乙物体经过22.5 s运动到150 m处,选项D错误.考点达标1.文学作品中往往蕴含着一些物理知识,下列诗句中加点的字表示位移的是()A.飞流直下三千尺.....,疑是银河落九天B.一身转战三千里.....,一剑曾当百万师C.坐地日行八万里.....,巡天遥看一千河D.三十功名尘与土,八千里路....云和月A【解析】“直下”是方向,“三千尺”是指从初位置到末位置的距离,故表示位移,A正确;“转战三千里”没有方向性,指的是路程,B错误;“日行八万里”时做的是圆周运动,指的是路程,C错误;“八千里路”没有方向性,指的是路程,D错误.2.(多选)关于矢量和标量,下列说法正确的是()A.标量只有正值,矢量可以取负值B.标量和矢量无根本区别C.标量和矢量,一个有大小无方向,一个有大小也有方向D.标量和矢量的运算方法不同CD【解析】标量和矢量都有正负值,A错误;标量只有大小,没有方向,矢量既有大小,又有方向,B错误,C正确;标量与矢量相比最大的不同是它们的运算法则不同,标量采用之前所学的算术法则,矢量的运算方法遵循平行四边形定则,D正确.3.(多选)下列关于位移与路程的说法中正确的是()A.出租车收费标准为2.00元/km,“km”指的是位移B.一个标准操场是400 m,“400 m”指的是路程C.从学校到家约2 km的行程,“2 km”指的是路程D.田径比赛中的200 m比赛,“200 m”指的是位移BC【解析】题中所述的均指路程,不是指位移,故应选择B、C.3.某同学为研究物体运动情况,绘制了物体运动的s t图像,如图所示.图中纵坐标表示物体的位移s,横坐标表示时间t,由此可知该物体做()A.匀速直线运动B.变速直线运动C.匀速曲线运动D.变速曲线运动B【解析】s t图像所能表示出的位移只有两个方向,即正方向与负方向,所以s t图像所能表示的运动也只能是直线运动.s t图线的斜率反映的是物体运动的速度,由图可知,速度在变化,故B项正确,A、C、D错误.5.沪杭高速铁路连接上海与杭州,是中国“四纵四横”客运专线网络中沪昆客运专线的一个组成部分.全长169 km,全程所需时间约为45分钟.这两个数据分别指() A.位移、时刻B.路程、时刻C.位移、时间D.路程、时间D【解析】因铁路为曲线,故169 km为路程;45分钟对应一段过程,故为时间,故选项D 正确.6.如图所示,一小球在光滑的V形槽中由A点释放,经B点(与B点碰撞所用时间不计)到达与A点等高的C点,设A点的高度为1 m,则全过程中小球通过的路程和位移大小分别为()A.23 3 m,23 3 m B.23 3 m,43 3 mC.43 3 m,23 3 m D.43 3 m,1 mC【解析】路程大小为2hsin 60°=43 3 m,位移大小为2htan 60°=23 3 m,故选项C正确.7.如图是一辆汽车做直线运动的s t图像,对线段OA、AB、BC、CD所表示的运动,下列说法正确的是()A.OA段运动速度最大B.AB段物体做匀速运动C.CD段的运动方向与初始运动方向相反D.运动4 h汽车的位移大小为30 kmC【解析】由s t图像的斜率表示物体的速度可知,CD段运动速度最大,AB段物体速度为零,A、B选项错误;由OA段斜率为正值,CD段的斜率为负值可知,CD段的运动方向与初始运动方向相反,C选项正确;由图可知,4 h后又回到了原点,所以总位移为零,D选项错误.8.如图所示,坐高铁从杭州到南京,原需经上海再到南京,其路程为s1,位移为x1.杭宁高铁通车后,从杭州可直达南京,其路程为s2,位移为x2,则()A.s1>s2,x1>x2B.s1>s2,x1<x2C.s1>s2,x1=x2D.s1=s2,x1=x2C【解析】路程表示物体运动轨迹的总长度,而位移为始末两位置间的有向线段,由图可知,s1>s2,x1=x2,故选项C正确.9.如图所示,自行车的车轮半径为R,车轮沿直线无滑动地滚动,当气门芯由车轮的正上方第一次运动到车轮的正下方时,气门芯位移的大小为()A.πR B.2RC.2πR D.R4+π2D【解析】如图所示.气门芯由车轮的正上方第一次运动到车轮的正下方的过程中,初、末位置之间的距离,也就是位移大小为s=(2R)2+(πR)2=R4+π2,选项D正确.10.阅读下面的对话:甲:请问到市图书馆怎么走?乙:从你所在的市中心向南走400 m到一个十字路口,再向东走300 m就到了.甲:谢谢!乙:不客气.请你在图上把甲要经过的路程及位移表示出来,并求出大小.解析:路程与位移表示如图所示.甲的路程为400 m+300 m=700 m(图中虚线所示)甲的位移为x =3002+4002 m =500 m(图中有向线段所示)答案:见解析11.一个人晨练,按如图所示走半径为R 的中国古代的八卦图,中央的S 部分是两个直径为R 的半圆,BD 、CA 分别为西东、南北指向.他从A 点出发沿曲线ABCO -ADC 行进,则当他走到D 点时,求他的路程和位移的大小分别为多少?位移的方向如何?解析:路程是标量,等于半径为R 与半径为R 2两圆周长之和减去半径为R 的圆周长的14,即2πR+2π·R 2-14·2πR =52πR .位移是矢量,大小为AD 线段长度,由直角三角形知识得AD =2R ,方向由A 指向D ,即东偏南方向.答案:52πR 2R 东偏南方向12.如图为400 m 的标准跑道,直道部分AB 、CD 的长度均为100 m,弯道部分BC 、DA 是半圆弧,其长度也为100 m .A 点为200 m 赛跑的起点,经B 点到终点C .求:(1)200 m 赛跑的路程和位移;(2)跑至弯道BC 的中点P 时的路程和位移.(结果保留一位小数)解析:(1)在200 m 赛跑中,200 m 指路径的长度,即路程是200 m ;位移是从起点A 指向终点C 的有向线段,因BC 是半圆弧,则直径d =2×100π m≈63.7 m,故位移的大小AC =AB 2+d 2≈118.6 m,方向由A 指向C .(2)跑至弯道BC 的中点P 时,路程是s =AB +BP ︵=100 m +50 m =150 m 位移的大小AP = ⎝ ⎛⎭⎪⎫AB +d 22+⎝ ⎛⎭⎪⎫d 22≈135.6 m 方向由A 指向P .答案:(1)200 m 118.6 m,方向由A 指向C(2)150 m 135.6 m,方向由A 指向P。