第2節(jié)時間位移【知識梳理】一、時刻和時間間隔1.時刻：表示某一時間點，即瞬間，在時間軸上用點來表示。2.時間間隔：表示某一時間段，在時間軸上用線段來表示。二、位置和位移1.路程：物體運動軌跡的長度。2.位移：是描述物體位置變化的物理量，大小為從初位置到末位置的有向線段長度，方向由初位置指向末3.矢量和標(biāo)量：既有大小，又有方向的物理量為矢量，只有大小，沒有方向的物理量為標(biāo)量。4.直線運動的位移研究直線運動時，在物體運動的直線上建立x軸，如圖所示。(1)物體的位移：Δx＝x2－x1。(2)Δx的絕對值表示位移的大小，Δx的正、負(fù)表示位移的方向，正值表示與x軸的正方向相同，負(fù)值表示與x軸的正方向相反，與坐標(biāo)原點的選取無關(guān)。三、位移—時間圖像1.x－t圖像實質(zhì)是位置—時間圖像，而不是物體的實際運動軌跡。2.物理意義：描述了物體在不同時刻對應(yīng)的位置以及某段時間內(nèi)的位移。【方法突破】對時刻和時間間隔的理解■方法歸納時間軸上的時刻和時間間隔1.時刻2.時間間隔【例1】以下各種說法中指時間的是（）A．列車員說：動車8點42分到沈丘北站B．“你這么早就起來啦”C．“前3秒”“最后3秒”D．“第3秒初”，“第3秒末”【答案】C【解析】A．列車員說：動車8點42分到沈丘北站，指的是時刻，故A不符合題意；B．“你這么早就起來啦”，指的是時刻，故B不符合題意；C．“前3秒”“最后3秒”是一段時間，故C符合題意；D．“第3秒初”，“第3秒末”，指的是時刻，故D不符合題意。故選C。【針對訓(xùn)練1】下列關(guān)于時刻和時間的說法錯誤的是（）A．上午第一節(jié)課從8：00到8：45共45分鐘，這里的45分鐘指時刻B．第2s末與第3s初指的是同一時刻C．任何一段時間都有一個初時刻和一個末時刻D．第2s內(nèi)所表示的時間為1s【答案】A【解析】A．上午第一節(jié)課從8：00到8：45共45分鐘，這里的45分鐘是時間間隔，故A錯誤；B．第2s末與第3s初指的是同一時刻，故B正確，不符合題意；C．任何一段時間都有一個初時刻和一個末時刻，故C正確，不符合題意；D．第2s內(nèi)所表示的時間為1s，故D正確，不符合題意。故選A。二、對位移和路程的理解■方法歸納位移路程區(qū)別物理意義表示物體的位置變化表示物體運動軌跡的長度大小等于初位置到末位置的距離，與運動軌跡無關(guān)按運動軌跡計算的實際長度標(biāo)矢性有方向，是矢量無方向，是標(biāo)量聯(lián)系同一運動過程中路程不小于位移大小，在單向直線運動中，位移大小等于路程【例2】如圖所示，物體沿半徑為R的圓弧由A順時針第一次到達B，已知∠AOB=60°，則它的位移大小和路程分別是（）A．R， B．R， C．， D．，【答案】A【解析】物體沿半徑為R的圓弧由A順時針第一次到達B，已知，則它轉(zhuǎn)過角度為300°，設(shè)此過程路程為s，則而位移是從初末位置的有向線段，所以位移為R。故選A。【針對訓(xùn)練2】2017年4月23日07時26分，“天舟一號"與“天宮二號”對接成功，組合體在原“天宮二號”距地心R處的軌道上做圓周運動，如圖所示，P、Q為軌跡上兩點，且OP⊥OQ，則關(guān)于組合體從P運動到Q過程中，下列說法錯誤的是（）A．路程先增大后減小，最終為 B．位移大小先增大后減小，最終為C．路程是標(biāo)量，沒有方向 D．位移的方向由Q指向P【答案】A【解析】A．路程始終增大，最終為，A錯誤，符合題意；B．由于組合體逆時針轉(zhuǎn)動，故位移大小先增大后減小，最終大小為PQ的直線距離，為，B正確，不符合題意；C．路程為物體經(jīng)過的路徑長度，所以只有大小，是標(biāo)量，C正確，不符合題意；D．位移大小為QP有向線段長度，方向由Q指向P，D正確，不符合題意。故選A。三、對打點計時器的使用和認(rèn)識1.電磁打點計時器與電火花計時器的比較電磁打點計時器電火花計時器結(jié)構(gòu)圖示工作電壓4-6V低壓交流電源220V交流電源打點方式振針周期性振動周期性產(chǎn)生電火花打點周期0.02s記錄信息位置、時刻或位移、時間2.練習(xí)使用電磁打點計時器(1)固定電磁打點計時器于桌子上，紙帶穿過限位孔，把復(fù)寫紙?zhí)自诙ㄎ惠S上，并且壓在紙帶上面。(2)把電磁打點計時器接到4-6V的低壓交流電源上。(3)先接通電源開關(guān)，開始打點，再用手水平拉動紙帶，使它在水平方向運動，紙帶上就打下一系列點，隨后立即關(guān)閉電源。(4)取下紙帶，從能看得清的某個點開始，往后數(shù)出若干個點，如果共有n個點，那么n個點的間隔數(shù)為(n－1)個，則紙帶的運動時間t＝(n－1)×0.02s。(5)用刻度尺測量出從開始計數(shù)的點到最后的點間的距離，即位移大小x。【例3】下列關(guān)于電磁打點計時器的說法中正確的是（）A．電磁打點計時器使用低壓直流電源B．電磁打點計時器使用低壓交流電源C．使用電磁打點計時器打出的紙帶相鄰兩個點的時間間隔為0.02sD．使用電磁打點計時器打出的紙帶相鄰兩個點的時間間隔為0.1s【答案】BC【解析】AB．電磁打點計時器使用低壓交流電源，A錯誤，B正確；CD．使用電磁打點計時器打出的紙帶相鄰兩個點的時間間隔為0.02s，C正確，D錯誤。故選BC。【針對訓(xùn)練3】在“練習(xí)使用打點計時器的實驗”中，下列操作正確的是（）A．打點前小車應(yīng)靠近打點計時器，要先接通電源，待計時器開始打點再釋放小車B．要舍去紙帶上密集點，然后選取計數(shù)點C．打點頻率為50Hz，每四個點取一個計數(shù)點，則計數(shù)點之間的時間間隔為0.01sD．實驗中應(yīng)使小車速度盡量小些【答案】AB【解析】A．打點前小車應(yīng)靠近打點計時器，要先接通電源，待計時器開始打點再釋放小車。A正確；B．要舍去紙帶上密集點，因為密集點會導(dǎo)致測量誤差大，然后選取計數(shù)點。B正確；C．打點頻率為50Hz，每5個點取一個計數(shù)點，則計數(shù)點之間的時間間隔為0.01s。C錯誤；D．實驗中應(yīng)使小車速度合適即可。D錯誤。故選AB。四、對位移時間（x-t）圖像的理解1.通過x-t圖像可以知道物體某時刻的位置，某段時間內(nèi)的位移或某段位移對應(yīng)的時間。2.x-t圖像表示的是物體的位置隨時間變化的規(guī)律，而不是物體運動的軌跡。3.x-t圖像在t軸上方，表示物體運動方向與正方向相同；在t軸下方，表示物體運動方向與正方向相反。4.x-t圖像中若兩條圖線相交，說明兩個物體在某一個時刻相遇。5.x-t圖像中，圖線與縱軸相交，縱截距表示t=0時，物體的位置坐標(biāo)；圖線與橫軸相交，橫截距表示開始計時的時刻。【例4】如圖所示是一物體的圖像，則該物體在內(nèi)的路程是（）A． B． C． D．【答案】D【解析】圖像可知，前2s內(nèi)，物體先沿正方向運動3m，后又回到原點，所以前2s內(nèi)的路程是6m；2-6s內(nèi)，物體先向反方向運動6m，后又返回出發(fā)點，此過程中，物體的路程為12m，所以物體在6s內(nèi)的路程為18m，ABC錯誤，D正確。故選D。【針對訓(xùn)練4】如圖所示為某物體做直線運動的x-t圖象，由圖可知，該物體（）A．第3s內(nèi)和第4s內(nèi)的位移相同B．在0～2s內(nèi)的位移大小是1.5mC．在第1s內(nèi)和第3s內(nèi)的運動方向相同D．第2s內(nèi)的速度為1m/s【答案】A【解析】A．物體第3s內(nèi)和第4s內(nèi)的位移都為-1m，位移相同，故A正確；B．在0～2s內(nèi)的位移大小是1m，B錯誤；C．在第1s內(nèi)運動方向為正方向，第3s內(nèi)的運動方向為負(fù)方向，不相同，C錯誤；D．第2s內(nèi)物體的位置沒有變化，速度為0，D錯誤。故選A。【對點檢測】隨堂檢測1．下列關(guān)于時間與時刻，說法正確的是（）A．物體在5s時指的是物體在5s末這一時刻B．時間間隔極其短時就是時刻C．1min等于60s，所以1min可分成60個時刻D．第1秒末與第2秒初之間的時間間隔是1s【答案】A【解析】A．物體在5s時指的是物體在5s末這一時刻，指的是時刻，故A正確；B．時間間隔再短也是時間，故B錯誤；C．時刻是點，不能說1min分成60個時刻，故C錯誤；D．第1秒末與第2秒初指的是同一時刻，故D錯誤。故選A。2．如圖所示，一個質(zhì)點沿兩個半徑為的半圓弧由運動到，規(guī)定向右方向為正方向，在此過程中，它的位移和路程分別為（）A．， B．， C．， D．，【答案】C【解析】規(guī)定向右方向為正方向，在此過程中，它的位移為x=-4R；路程為故選C。3．關(guān)于打點計時器的使用，下列說法正確的是（）A．電磁打點計時器使用的是10V以下的直流電源B．在使用打點計時器時，先讓物體運動，再接通打點計時器的電源C．使用的電源頻率越高，打點的時間間隔就越小D．紙帶上打的點越密，說明物體運動得越快【答案】C【解析】A．打點計時器使用的是交流電源，故A錯誤；

B．為了充分利用紙帶打出盡可能多的清晰穩(wěn)定的點，應(yīng)該先接通電源，待打點計時器打點穩(wěn)定后，再讓物體運動，故B錯誤；

C．電源的頻率越高，打點的周期越短，每兩個點之間的時間間隔越小，故C正確；

D．點越密集，說明相同時間內(nèi)的位移越小，物體運動得越慢，故D錯誤。故選C。4．任何運動的物體都有“運動軌跡”的說法，則下列認(rèn)識正確的是（）A．信號彈在夜空中劃出的痕跡就是信號彈運動的軌跡B．我們可以作出信號彈的位移—時間（x－t）圖線，該圖線就是信號彈的運動軌跡C．當(dāng)我們作出運動物體的位移—時間（x－t）圖線是曲線時，運動物體的軌跡也是曲線D．做勻速直線運動物體的位移—時間（x－t）圖像呈現(xiàn)的就是運動物體的軌跡【答案】A【解析】運動軌跡是運動物體的實際徑跡，而運動物體的位移—時間（x—t）圖線反映的是運動物體的位移隨時間變化的規(guī)律，兩者沒有必然關(guān)系，故BCD錯誤，A正確。故選A。課后檢測1．下列關(guān)于時間和時刻的幾種說法中，正確的是（）A．時間和時刻的區(qū)別在于長短不同，長的為時間，短的為時刻B．第3s內(nèi)的時間間隔是3sC．第3s末和第4s初是同一時刻D．第3節(jié)下課和第4節(jié)上課是同一時刻【答案】C【解析】A．時間和時刻的區(qū)別不是在于長短的不同，時間是指時間的長度，在時間軸上對應(yīng)一段距離，時刻是指時間點，在時間軸上對應(yīng)是一個點，故A錯誤；B．第3s內(nèi)的時間間隔是1s，故B錯誤；C．第3s末和第4s初是同一時刻，故C正確；D．第3節(jié)下課和第4節(jié)上課不是同一時刻，中間有10分鐘的休息時間，故D錯誤。故選C。2．下列關(guān)于時間與時刻，說法正確的是（）A．第3秒內(nèi)、前3秒、第5秒末都指的是時間間隔。B．早晨7：00準(zhǔn)時到校，指的是時間間隔。C．1min等于60s，所以1min可分成60個時刻。D．第1秒初一般指的是0時刻為計時起點。【答案】D【解析】時間間隔指時間軸上的一段時間，而時刻指時間軸上的一個時間點。A．第3秒內(nèi)、前3秒指的是時間間隔，而第5秒末指的是時刻，A錯誤；B．早晨7：00準(zhǔn)時到校，指的是時刻，B錯誤；C．1min等于60s，但1s也是時間間隔而不是時刻，C錯誤；D．t=0指時刻，而過了這一時刻就進入了第1秒，因此第1秒初，一般指0時刻為計時起點，D正確。故選D。3．如圖所示，一小球在光滑的V形槽中由A點釋放，經(jīng)B點到達與A點等高的C點，設(shè)A點的高度為1m，則全過程中小球通過的路程和位移大小分別為（）

A．m，m B．m，mC．m，m D．m，1m【答案】C【解析】位移大小等于AC的直線距離，大小為路程等于AB長度與BC長度之和，大小為故選C。4．一個質(zhì)點從平面直角坐標(biāo)系的原點開始運動并開始計時，它在t1時刻達到x1=2.0m，y1=1.5m的位置；在t2時刻達到x2=3.6m，y2=4.8m的位置，則（）A．質(zhì)點在0-t1時間內(nèi)發(fā)生的位移為3.5m B．質(zhì)點在0-t1時間內(nèi)發(fā)生的位移為2.5mC．質(zhì)點在0-t2時間內(nèi)發(fā)生的位移為7.4m D．質(zhì)點在0-t2時間內(nèi)發(fā)生的位移為6.0m【答案】BD【解析】質(zhì)點在0-t1時間內(nèi)發(fā)生的位移為質(zhì)點在0-t2時間內(nèi)發(fā)生的位移為故選BD。5．在“練習(xí)打點計時器”的實驗中，下列說法正確的是（）A．電磁打點計時器使用的是以下的直流電源B．在測量物體速度時，先讓物體運動，后接通打點計時器的電源C．紙帶上的點跡記錄了物體運動的時間及位移信息D．紙帶上相鄰計數(shù)點間的時間間隔一定是【答案】C【解析】A．電磁打點計時器使用的是以下的交流電源，故A錯誤；B．在測量物體速度時，先接通打點計時器的電源穩(wěn)定打點，后讓物體運動，故B錯誤；C．紙帶上的點跡記錄了物體運動的時間及位移信息，故C正確；D．紙帶上相鄰計數(shù)點間的時間間隔在電源的頻率為50Hz時，打點周期才是，故D錯誤；故選C。6．使用打點計時器測量瞬時速度時應(yīng)注意（）A．電火花計時器使用的電源是220V的交流電源，電磁打點計時器使用的電源是6V以下的直流電源B．使用打點計時器時應(yīng)先接通電源，再拉動紙帶C．使用打點計時器時，小車應(yīng)遠離打點計時器D．打點計時器只能連續(xù)工作較短時間，打點之后要立即關(guān)閉電源【答案】BD【解析】A．電火花計時器使用的電源是220V的交流電源，電磁打點計時器使用的電源是6V以下的交流電源，A錯誤；B．實驗過程應(yīng)先接通電源，后釋放紙帶，否則在紙帶上留下的點很少，不利于數(shù)據(jù)的處理和減小誤差，B正確；C．使用打點計時器小車應(yīng)靠近打點計時器，可以在紙帶上留更多的點，有利于數(shù)據(jù)處理和減小誤差，C錯誤；D．打點計時器不能長時間工作，故打點之后要立即關(guān)閉電源，D正確。故選BD。7．如圖所示為甲、乙兩物體在同一直線上運動的s－t圖象，以甲的出發(fā)點為原點，出發(fā)時間即為計時起點，則下列說法中正確的是()A．甲、乙同時出發(fā)B．乙比甲先出發(fā)C．甲開始運動時，乙在甲的前面s0處D．雖然甲在途中停止了一段時間，乙沒有停止，但卻在t3時刻相遇【答案】ACD【解析】由圖可知：乙從初始時刻在距離原點s0處出發(fā)做勻速直線運動；甲0-t1從原點出發(fā)勻速直線運動，t1-t2靜止，t2-t3繼續(xù)做勻速直線運動，t3時刻兩者到達同一位置甲乙相遇，綜上B錯誤ACD正確。8．某同學(xué)勻速向前走了一段路后，停了一會兒，然后沿原路勻速返回出發(fā)點，下圖中能正確反映此同學(xué)運動情況的是（）A．B．C．D．【答案】C【解析】該同學(xué)先做勻速直線運動，圖線為傾斜的直線，然后靜止，圖線為平行于時間軸的直線，然后繼續(xù)做勻速直線運動，位移隨時間繼續(xù)均勻增大，故C正確，ABD錯誤。故選C.【提升訓(xùn)練】1．2020年，面對新型冠狀病毒疫情，縣第一人民醫(yī)院醫(yī)療專家先后兩批前往第二人民醫(yī)院指導(dǎo)工作，假設(shè)兩批人員分別采用導(dǎo)航中推薦的2條路線前往，下列說法正確的是（）A．兩批醫(yī)療人員的路程一定相同B．圖片下方的推薦方案的“1小時37分鐘”是指時刻C．兩批醫(yī)療人員的平均速度一定相同D．兩批醫(yī)療人員乘車運動的過程中可將醫(yī)療車看做質(zhì)點【答案】D【解析】A．兩批醫(yī)療人員路徑不同，路程不一定相同，A錯誤；B．圖片下方的推薦方案的“1小時37分鐘”是指時間間隔，B錯誤；C．兩批醫(yī)療人員位移相同，但時間不同，平均速度一定不相同，C錯誤；D．兩批醫(yī)療人員乘車運動的過程中，可忽略醫(yī)療車的大小和形狀，所以醫(yī)療車可看成質(zhì)點，D正確。故選D。2．下列說法正確的是（）A．升國旗時，觀察到國旗冉冉升起，觀察者是以地面或旗桿作為參考系的B．某同學(xué)參加學(xué)校田徑運動會200m決賽中的位移大小等于路程C．某中學(xué)每天早上開始上課的時間是8：00，“8：00”指的是時間間隔D．矢量都是有方向的，初中學(xué)過的電流是有方向的量，所以電流是矢量【答案】A【解析】A．升國旗時，觀察到國旗冉冉升起，觀察者是以地面或者旗桿為參考系的，故A正確；B．200m賽跑過程中有彎道，所以200m決賽中的位移大小不等于路程，故B錯誤；C．“8：00”指的是開始上課的時刻，故C錯誤；D．矢量有方向并且運算遵循平行四邊形定則，電流有方向，但其運算不遵循平行四邊形定則，故不屬于矢量，故D錯誤；故選A。3．“復(fù)興號”動車組于2017年6月26日11時05分，從北京南站發(fā)車沿京滬高鐵至上海虹橋站終點，整個行程用時4.5h，總行程1315km.在“復(fù)興號”動車組這一運行過程中，下列說法正確的是（）A．“復(fù)興號”動車組運行的路程是1315kmB．“復(fù)興號”動車組運行的位移是1315kmC．運行時間4.5h指的是時刻D．2017年6月26日11時05分指的是時刻【答案】AD【解析】AB．“復(fù)興號”動車組運行過程中的路徑不是直線，則路程是1315km，選項A正確，B錯誤；C．運行時間4.5h指的是時間間隔，選項C錯誤；D．2017年6月26日11時05分指的是時刻，選項D正確。故選AD。4．關(guān)于打點計時器的原理和使用方法，下列說法正確的是（）A．如果紙帶上相鄰兩個計數(shù)點之間有四個點，則相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔是0.08sB．打點計時器應(yīng)接交流電源，交流頻率通常為50HzC．如果打點計時器在紙帶上打下