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高中物理人教版 (新课标)必修12 时间和位移教课课件ppt
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这是一份高中物理人教版 (新课标)必修12 时间和位移教课课件ppt，共60页。
请仔细分析教材P12,探究分析以下几个问题：1.时间间隔和时刻的表示方法：如果用t轴表示时间，时刻和时间间隔应怎样表示？提示：时刻用t轴上的一个点表示，对应一个坐标值，时间间隔用t轴上的一段线段表示，对应两坐标值之差.
2.日常生活中所说的“时间”有的表示时间间隔，有的表示时刻，教室里一般都有作息时间表，表中数据表示时间间隔还是时刻？提示：作息时间表中的数据表示的是时刻.
3.如图所示，用t轴表示时间，请尝试在该时间轴上找出第2秒末和第2秒.提示：第2秒末对应图中坐标值为2的点，第2秒对应图中t=1 s与t=2 s之间的线段，其时间间隔是1 s.
时刻和时间间隔的区别1.在时间的坐标轴上，用点表示时刻，用线段表示时间间隔.2.时刻与物体所处的状态(或位置)相对应，时间间隔与物体所经历的过程相对应.3.表述方法的不同，如“第5 s末”“5 s末”“第6 s初”等指的均是时刻，在时间轴上均为5 s的这一点；而“5 s内”“前5 s内”“后5 s内”等均指时间间隔，其时间长度均为时刻和时间间隔5 s；若是“第3 s内”“第4 s内”等，其时间长度均为1 s.
典例1 如图为时间轴，请你标出第3秒、前3秒、第3秒初、第3秒末、第n秒．并说明它们表示时间间隔还是时刻，如果表示时间间隔，则表示多长时间？根据时间轴上的点或间隔判断是时刻还是时间间隔.
【规范解答】对于第3秒、前3秒、第3秒初、第3秒末、第n秒表示如下：如图所示，第3秒是时间间隔，是指从第2秒末到第3秒末共1秒的时间；前3秒是0到第3秒末共3秒的时间；第3秒初与第2秒末重合，是同一时刻，第3秒末是时刻，第n秒是时间间隔，共1秒的时间.
【变式备选】(2011·巢湖高一检测)以下有关时间的概念，属于时刻的是( )A．做一天和尚，撞一天钟B．2008年8月8日晚8时8分8秒，北京奥运会在鸟巢拉开帷幕C．经过长时间伤病困扰的刘翔在广州亚运会上以13秒09获得冠军D．“抱歉，路上车胎爆了，耽误了30分钟．”【解析】选B.一天、13秒09、30分钟都是一段时间，指的是时间间隔，A、C、D错．2008年8月8日晚8时8分8秒是某一瞬时，是时刻，B对．
1.结合教材P13图1.2-2，探究分析路程和位移的大小之间有什么样的关系？提示：由于两点间线段距离最短，当物体运动的轨迹为曲线时，路程总是大于位移的大小.
2.路程和位移的大小，各与哪些因素有关？提示：路程是物体经过的路线长度，其大小与出发点、终止点以及物体的运动轨迹有关.位移表示物体的位置变化，其大小只与出发点和终止点有关，与物体运动的轨迹无关.
3.一个运动物体在一段时间t(t大于0)内的位移有没有可能等于0？路程有没有可能等于0？提示：一个运动物体在一段时间内的路程不可能等于零，如果物体经一段时间t后刚好回到出发点，其位移为0，所以运动物体在一段时间t(t大于0)内的位移可能等于0，但路程一定不为0.
4.路程和位移的大小有没有相等的情况？提示：只有物体做单方向直线运动时，物体的位移大小才等于路程.其他情况下位移的大小总小于路程.
位移与路程的区别与联系1.位移既有大小，又有方向，它的大小等于初、末位置间的距离，它的方向是从初位置指向末位置；而路程只有大小没有方向，它的大小是物体实际运动路径的长度.2.只有物体做单向直线运动时，其位移大小才和路程相等，除此之外，物体的位移大小总是小于路程.
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：表示物体的位置变化；(2)表示方法：用一条从初位置指向末位置的有向线段表示；(3)大小：等于从初位置到末位置有向线段的长度；(4)方向：从初位置指向末位置.
典例2 (2011·承德高一检测)关于位移和路程，下列说法中正确的是( )A．质点沿一直线运动，那么其通过的路程就是位移B．质点通过的路程不同，但位移可能相同C．质点的位移为零，说明质点没有运动D．质点通过一段位移后，它通过的路程可能为零根据位移与路程的定义及两者的关系可以解出此题.
【规范解答】选B.质点运动的实际轨迹的长度即为路程，它只表示大小，而没有方向，是标量．而位移是表示质点位置变化的物理量，是从始位置指向末位置的有向线段，是矢量．路程相同，位移可能相同，也可能不同，故B对；而沿直线运动时，物体可能做往复运动，故A、C错；位移不为零，路程一定不等于零，故D错．
【变式备选】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,这几种情况下:①他的运动轨迹不一样；②他走过的路程相同；③他的位置变动是不同的；④他的位移是相同的.以上说法正确的是( )
A.①② B.③④ C.①④ D.②③【解析】选C.三条路线轨迹不一样，路程不一样，但位移相同，都是从北京(初位置)到重庆(末位置).因此位置变动是相同的，故选C.
请仔细分析教材P13,探究分析以下几个问题：1.像位移这样的物理量，既有大小又有方向，我们以前学过的物理量很多都只有大小，没有方向，请同学们写出以前学过的只有大小没有方向的物理量．提示：温度、质量、体积、长度、时间等都是只有大小，没有方向．
2.试总结标量和矢量的区别．同一直线上矢量的大小和方向如何表示？提示：标量只有大小，没有方向；矢量既有大小，又有方向．在同一直线上的矢量，可先建立直线坐标系，在数值前面加上正负号表示矢量的方向，正号表示与坐标系规定的正方向相同，负号表示与规定的正方向相反.
3.一位同学从操场中心A出发，向北走了40 m，到达C点，然后又向东走了30 m，到达B点．该同学的路程和位移分别为多少？提示：路程为40 m+30 m=70 m，位移大小为 ，方向由A点指向B点.
4.试通过上面的例子总结标量和矢量的运算规律．提示：两个标量相加遵从算术加法的法则，而矢量不是简单的算术相加(以后我们将会学到有关矢量的运算法则：平行四边形定则)．
5.矢量大小的比较方法：两个矢量怎么比较其大小？矢量的正负表示大小吗？提示：比较两个矢量的大小时，要比较两个矢量的绝对值的大小，与方向无关，矢量的正负表示矢量的方向，不表示大小.
标量、矢量前面“+”“-”的作用1.标量的正负号有的表示物理量的大小，如气温-10 ℃低于10 ℃.有的既不表示方向也不表示大小，如电荷的正负.2.矢量的正负号不表示物理量的大小，而是用来表示方向.正号代表矢量的方向与我们规定的正方向相同，负号代表矢量的方向与我们规定的正方向相反.
在直线运动中，位移的方向一般用正、负号来表示，用正、负号表示位移的方向后，比较位移的大小就不能根据数学原则“正数大于负数”，而要看绝对值的大小.
【知识归纳】矢量和标量1.矢量(1)定义：既有大小又有方向的物理量；(2)举例：位移是矢量，位移的大小：由初位置到末位置的有向线段的长度；位移的方向：由初位置指向末位置.2.标量(1)定义：只有大小没有方向的物理量；(2)举例：温度、质量、体积、时间、路程、长度等.
典例3 气球升到离地面80 m的高空时，从气球上掉下一物体，物体又上升了10 m后才开始下落，规定向上为正方向．物体从离开气球开始到落到地面时的位移大小是多少?方向如何?【规范解答】规定向上为正方向，物体最后落到离开气球位置的下方80 m处，即位移为-80 m，负号说明方向向下．答案：80 m 方向向下
典例4 2010年11月24日，在广州亚运会女子跳水一米板决赛中，中国选手吴敏霞夺得冠军，起跳前吴敏霞的身体中心离跳板的距离为0.8 m，起跳后其身体中心离跳板的最大距离为2.0 m，水面离跳板的距离为1.0 m，假设整个过程跳板高度一直不变，以竖直向上作为x轴的正方向，跳板所在位置的坐标为0，求：
(1)吴敏霞起跳过程中身体中心达到的最高点的位置坐标；(2)吴敏霞身体中心从最高点下落到水面过程的位移. 【思路点拨】建立坐标系确定物体的位置，首先要确定原点的位置、坐标轴的方向及标度，再确定研究对象所处的坐标即可.
【规范解答】(1)如图所示，最高点的位置坐标为2.0 m.(2)最高点的位置坐标为2.0 m，到达水面时的位置坐标为-1.0 m，其位移为-1.0 m-2.0 m=-3.0 m，负号表示其位移方向与x轴的正方向相反.
答案：(1)2.0 m (2)-3.0 m
1.关于时间间隔和时刻，下列说法正确的是( )A．时刻是表示较短的时间间隔，而时间是表示较长的时间间隔B．描述运动时，时刻对应的是某一位置，时间间隔对应的是一段位移C．物体在第5 s内指的是物体在4 s末到5 s末这1 s的时间间隔D．1分钟内有60个时刻
【解析】选B、C．时刻表示某一瞬时，A错．由时间间隔和时刻与位移和位置的对应关系，可知B对．第5 s内是一段时间，即4 s末到5 s末这两个时刻之差,是时间间隔，C对．一段很小的时间内也有无数个时刻，D错．
2.关于位移和路程，下列说法正确的是( )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，路程可能不同而位移一定相同C．质点通过一段路程，其位移可能为零D．质点运动位移的大小可能大于路程
【解析】选B、C.由于位移是矢量，而路程是标量，如果质点沿直线运动且没有往复，位移大小与路程相等，若有往复，其大小不相等，故A错；由于位移只与初、末位置有关，与路径无关，故B正确；若质点沿曲线运动一个过程之后又回到出发点，位移为零，在任何情况下质点的位移都不可能大于路程，故C正确，D错．
3.关于矢量和标量，下列说法中正确的是( )A．矢量是既有大小又有方向的物理量B．标量是既有大小又有方向的物理量C．-10 m的位移比5 m的位移小D．-10 ℃比5 ℃的温度低
【解析】选A、D.由矢量、标量的定义可知，A正确，B错误；位移的正、负号只表示方向，不表示大小，其大小由数值和单位决定，所以－10 m的位移比5 m的位移大，故C错误；温度的正、负是相对温度为0 ℃时高出和低于的温度，所以－10 ℃比5 ℃的温度低，故D正确．
4.(2011·温州高一检测)下列关于路程和位移的说法正确的是 ( )A．位移就是路程B．位移的大小永远不等于路程C．物体通过的路程不相等，但位移可能相同D．物体通过一段路程，但位移可能为零
【解析】选C、D．位移和路程是两个不同的概念，A错．当质点做单向直线运动时，位移的大小等于路程，B错．质点的运动路径不同，但初、末位置相同，位移就相同，C对．如果物体通过一段路程又回到出发点，位移就为零，D对．
5.在图中，汽车初位置的坐标是-2 km，末位置的坐标是1 km.求汽车的位移的大小和方向.【解析】由题意知，汽车在初、末位置的坐标分别为x1=-2 km，x2=1 km.所以汽车的位移为Δx=x2-x1=1 km-(-2) km=3 km,位移的方向与x轴正方向相同.答案:3 km 与x轴正方向相同
一、选择题(本题共5小题，每小题5分，共25分)1.下列说法中正确的是( )A.两个运动物体的位移大小均为30 m，则这两个位移可能相同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、负，其正、负号表示方向D.温度计读数的正、负号表示温度的高低，不能说表示方向
【解析】选A、D.当两个矢量大小相等、方向相同时，才能说两个矢量相同；直线运动的位移的“+”、“-”号表示方向；温度是标量，标量的正、负表示大小(即温度的高低).
2.下列关于位移和路程的说法中，正确的是( )A．路程和位移的大小相等的运动一定是单向直线运动 B．质点做曲线运动时，某段时间内位移的大小一定小于路程C．两个质点通过的位移相同，它们所通过的路程不一定相等D．两个质点通过的位移相同，它们通过的路程一定相等【解析】选A、B、C．质点做单向直线运动时位移的大小等于路程，除此之外都是位移的大小小于路程，A、B对．质点沿不同的路径从A位置到达B位置，其位移相同，但路程不一定相同，C对，D错．
【规律方法】位移和路程的疑点辨析(1)位移与物体的运动路径无关，只与物体的初、末位置有关；而路程不仅与物体的初末位置有关，还与路径有关，从甲地到乙地，位移是惟一确定的，而路程不是惟一的，路径不同，路程可能不同.(2)位移和路程相比较时，只能比较其大小，位移的大小不可能大于路程，只有物体做单方向直线运动时，位移的大小才等于路程；当涉及到曲线运动时，路程一定大于位移的大小.
3.以下的计时数据中指时间间隔的是( )A．“嫦娥二号”卫星于2010年10月1日下午18时59分57秒点火发射B．第16届亚运会于2010年11月12日至27日在中国广州举行C．刘翔创造了12.88秒的110米栏个人最好成绩D．在一场NBA篮球赛开赛8分钟时，姚明投中第三个球
【解析】选B、C.A选项中的数据指的是“嫦娥二号”点火的瞬间，所以是时刻，故A错；B选项中的数据是亚运会举行的时间，所以它是时间间隔，故B正确；C选项中的12.88秒是指刘翔从起跑点到达终点所用的时间，所以它是时间间隔，故C正确；D选项中的数据是指姚明投中第三个球的瞬间，所以是时刻，故D错．
4.下列说法错误的是( )A．前5 秒指的是时间间隔，第5秒内指的是时刻B．“现在是北京时间12点整”指的是时刻C．时间的国际制单位是秒D．第3 s末就是第4 s初【解析】选A．第5秒内指的是时间间隔，A错．其余选项均正确．
5.如图所示，某物体沿两个半径为R的圆弧由A经B到C，下列结论中正确的是( )A．物体的位移等于4R，方向向东B．物体的位移等于2πR，方向向东C．物体的路程等于4R，方向向东D．物体的路程等于2πR，方向向东
【解析】选A．位移是由初位置指向末位置的有向线段，由图可知，位移的大小为4R，方向向东．而路程是运动轨迹的长短，为2πR，它没有方向．
二、非选择题(本题共3小题，共25分，要有必要的文字叙述)6.(8分)美日韩在我国的东海海域附近举行军事演习，其中一项演习是导弹拦截演习，演习内容是从地上或海上发射拦截器，在敌方系统的弹道导弹尚未到达本土之前，对其拦截并将其摧毁．如果在某次拦截试验中，目标导弹发射后先竖直向上运动了3 km，又水平向北运动了4 km，求该导弹的路程和位移大小.
【解析】根据路程和位移的定义可得，路程为3 km+4 km=7 km，位移大小为 ．答案：7 km 5 km
7.(9分)一位同学沿着东西方向的马路向西走了400 m，买了信封、信纸，又向东走了100 m来到邮局，他总共走了多少路程？邮局离他的出发点距离多远？他的位移大小和方向如何？【解析】如图所示，这位同学从A点出发，到B点买信封、信纸，再回头到C点邮局，这样他总共走的路程为s＝400 m＋100 m＝500 m，邮局距出发点的距离为x＝400 m－100 m＝300 m，这也就是他的位移大小，方向由初位置指向末位置，即向西．答案：500 m 300 m 300 m 方向向西
8.(8分)某十字路口的监控录像显示，一辆汽车在马路上行驶，t＝0时，汽车在十字路口中心的左侧20 m处；过了2 s，汽车正好到达十字路口的中心；再过3 s，汽车行驶到了十字路口中心右侧30 m处．如果把这条马路抽象为一条坐标轴x，十字路口中心定为坐标轴的原点，向右为x轴的正方向．
(1)试将汽车在三个观测时刻的位置坐标填入表中：(2)说出前2 s内、后3 s内汽车的位移分别为多少？这5 s内的位移又是多少？【解析】(1)马路演化为坐标轴，因为向右为x轴的正方向，所以，在坐标轴上原点左侧的点的坐标为负值，原点右侧的点的坐标为正值，即：x1＝－20 m，x2＝0，x3＝30 m.
请仔细分析教材P12,探究分析以下几个问题：1.时间间隔和时刻的表示方法：如果用t轴表示时间，时刻和时间间隔应怎样表示？提示：时刻用t轴上的一个点表示，对应一个坐标值，时间间隔用t轴上的一段线段表示，对应两坐标值之差.
2.日常生活中所说的“时间”有的表示时间间隔，有的表示时刻，教室里一般都有作息时间表，表中数据表示时间间隔还是时刻？提示：作息时间表中的数据表示的是时刻.
3.如图所示，用t轴表示时间，请尝试在该时间轴上找出第2秒末和第2秒.提示：第2秒末对应图中坐标值为2的点，第2秒对应图中t=1 s与t=2 s之间的线段，其时间间隔是1 s.
时刻和时间间隔的区别1.在时间的坐标轴上，用点表示时刻，用线段表示时间间隔.2.时刻与物体所处的状态(或位置)相对应，时间间隔与物体所经历的过程相对应.3.表述方法的不同，如“第5 s末”“5 s末”“第6 s初”等指的均是时刻，在时间轴上均为5 s的这一点；而“5 s内”“前5 s内”“后5 s内”等均指时间间隔，其时间长度均为时刻和时间间隔5 s；若是“第3 s内”“第4 s内”等，其时间长度均为1 s.
典例1 如图为时间轴，请你标出第3秒、前3秒、第3秒初、第3秒末、第n秒．并说明它们表示时间间隔还是时刻，如果表示时间间隔，则表示多长时间？根据时间轴上的点或间隔判断是时刻还是时间间隔.
【规范解答】对于第3秒、前3秒、第3秒初、第3秒末、第n秒表示如下：如图所示，第3秒是时间间隔，是指从第2秒末到第3秒末共1秒的时间；前3秒是0到第3秒末共3秒的时间；第3秒初与第2秒末重合，是同一时刻，第3秒末是时刻，第n秒是时间间隔，共1秒的时间.
【变式备选】(2011·巢湖高一检测)以下有关时间的概念，属于时刻的是( )A．做一天和尚，撞一天钟B．2008年8月8日晚8时8分8秒，北京奥运会在鸟巢拉开帷幕C．经过长时间伤病困扰的刘翔在广州亚运会上以13秒09获得冠军D．“抱歉，路上车胎爆了，耽误了30分钟．”【解析】选B.一天、13秒09、30分钟都是一段时间，指的是时间间隔，A、C、D错．2008年8月8日晚8时8分8秒是某一瞬时，是时刻，B对．
1.结合教材P13图1.2-2，探究分析路程和位移的大小之间有什么样的关系？提示：由于两点间线段距离最短，当物体运动的轨迹为曲线时，路程总是大于位移的大小.
2.路程和位移的大小，各与哪些因素有关？提示：路程是物体经过的路线长度，其大小与出发点、终止点以及物体的运动轨迹有关.位移表示物体的位置变化，其大小只与出发点和终止点有关，与物体运动的轨迹无关.
3.一个运动物体在一段时间t(t大于0)内的位移有没有可能等于0？路程有没有可能等于0？提示：一个运动物体在一段时间内的路程不可能等于零，如果物体经一段时间t后刚好回到出发点，其位移为0，所以运动物体在一段时间t(t大于0)内的位移可能等于0，但路程一定不为0.
4.路程和位移的大小有没有相等的情况？提示：只有物体做单方向直线运动时，物体的位移大小才等于路程.其他情况下位移的大小总小于路程.
位移与路程的区别与联系1.位移既有大小，又有方向，它的大小等于初、末位置间的距离，它的方向是从初位置指向末位置；而路程只有大小没有方向，它的大小是物体实际运动路径的长度.2.只有物体做单向直线运动时，其位移大小才和路程相等，除此之外，物体的位移大小总是小于路程.
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：表示物体的位置变化；(2)表示方法：用一条从初位置指向末位置的有向线段表示；(3)大小：等于从初位置到末位置有向线段的长度；(4)方向：从初位置指向末位置.
典例2 (2011·承德高一检测)关于位移和路程，下列说法中正确的是( )A．质点沿一直线运动，那么其通过的路程就是位移B．质点通过的路程不同，但位移可能相同C．质点的位移为零，说明质点没有运动D．质点通过一段位移后，它通过的路程可能为零根据位移与路程的定义及两者的关系可以解出此题.
【规范解答】选B.质点运动的实际轨迹的长度即为路程，它只表示大小，而没有方向，是标量．而位移是表示质点位置变化的物理量，是从始位置指向末位置的有向线段，是矢量．路程相同，位移可能相同，也可能不同，故B对；而沿直线运动时，物体可能做往复运动，故A、C错；位移不为零，路程一定不等于零，故D错．
【变式备选】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,这几种情况下:①他的运动轨迹不一样；②他走过的路程相同；③他的位置变动是不同的；④他的位移是相同的.以上说法正确的是( )
A.①② B.③④ C.①④ D.②③【解析】选C.三条路线轨迹不一样，路程不一样，但位移相同，都是从北京(初位置)到重庆(末位置).因此位置变动是相同的，故选C.
请仔细分析教材P13,探究分析以下几个问题：1.像位移这样的物理量，既有大小又有方向，我们以前学过的物理量很多都只有大小，没有方向，请同学们写出以前学过的只有大小没有方向的物理量．提示：温度、质量、体积、长度、时间等都是只有大小，没有方向．
2.试总结标量和矢量的区别．同一直线上矢量的大小和方向如何表示？提示：标量只有大小，没有方向；矢量既有大小，又有方向．在同一直线上的矢量，可先建立直线坐标系，在数值前面加上正负号表示矢量的方向，正号表示与坐标系规定的正方向相同，负号表示与规定的正方向相反.
3.一位同学从操场中心A出发，向北走了40 m，到达C点，然后又向东走了30 m，到达B点．该同学的路程和位移分别为多少？提示：路程为40 m+30 m=70 m，位移大小为 ，方向由A点指向B点.
4.试通过上面的例子总结标量和矢量的运算规律．提示：两个标量相加遵从算术加法的法则，而矢量不是简单的算术相加(以后我们将会学到有关矢量的运算法则：平行四边形定则)．
5.矢量大小的比较方法：两个矢量怎么比较其大小？矢量的正负表示大小吗？提示：比较两个矢量的大小时，要比较两个矢量的绝对值的大小，与方向无关，矢量的正负表示矢量的方向，不表示大小.
标量、矢量前面“+”“-”的作用1.标量的正负号有的表示物理量的大小，如气温-10 ℃低于10 ℃.有的既不表示方向也不表示大小，如电荷的正负.2.矢量的正负号不表示物理量的大小，而是用来表示方向.正号代表矢量的方向与我们规定的正方向相同，负号代表矢量的方向与我们规定的正方向相反.
在直线运动中，位移的方向一般用正、负号来表示，用正、负号表示位移的方向后，比较位移的大小就不能根据数学原则“正数大于负数”，而要看绝对值的大小.
【知识归纳】矢量和标量1.矢量(1)定义：既有大小又有方向的物理量；(2)举例：位移是矢量，位移的大小：由初位置到末位置的有向线段的长度；位移的方向：由初位置指向末位置.2.标量(1)定义：只有大小没有方向的物理量；(2)举例：温度、质量、体积、时间、路程、长度等.
典例3 气球升到离地面80 m的高空时，从气球上掉下一物体，物体又上升了10 m后才开始下落，规定向上为正方向．物体从离开气球开始到落到地面时的位移大小是多少?方向如何?【规范解答】规定向上为正方向，物体最后落到离开气球位置的下方80 m处，即位移为-80 m，负号说明方向向下．答案：80 m 方向向下
典例4 2010年11月24日，在广州亚运会女子跳水一米板决赛中，中国选手吴敏霞夺得冠军，起跳前吴敏霞的身体中心离跳板的距离为0.8 m，起跳后其身体中心离跳板的最大距离为2.0 m，水面离跳板的距离为1.0 m，假设整个过程跳板高度一直不变，以竖直向上作为x轴的正方向，跳板所在位置的坐标为0，求：
(1)吴敏霞起跳过程中身体中心达到的最高点的位置坐标；(2)吴敏霞身体中心从最高点下落到水面过程的位移. 【思路点拨】建立坐标系确定物体的位置，首先要确定原点的位置、坐标轴的方向及标度，再确定研究对象所处的坐标即可.
【规范解答】(1)如图所示，最高点的位置坐标为2.0 m.(2)最高点的位置坐标为2.0 m，到达水面时的位置坐标为-1.0 m，其位移为-1.0 m-2.0 m=-3.0 m，负号表示其位移方向与x轴的正方向相反.
答案：(1)2.0 m (2)-3.0 m
1.关于时间间隔和时刻，下列说法正确的是( )A．时刻是表示较短的时间间隔，而时间是表示较长的时间间隔B．描述运动时，时刻对应的是某一位置，时间间隔对应的是一段位移C．物体在第5 s内指的是物体在4 s末到5 s末这1 s的时间间隔D．1分钟内有60个时刻
【解析】选B、C．时刻表示某一瞬时，A错．由时间间隔和时刻与位移和位置的对应关系，可知B对．第5 s内是一段时间，即4 s末到5 s末这两个时刻之差,是时间间隔，C对．一段很小的时间内也有无数个时刻，D错．
2.关于位移和路程，下列说法正确的是( )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，路程可能不同而位移一定相同C．质点通过一段路程，其位移可能为零D．质点运动位移的大小可能大于路程
【解析】选B、C.由于位移是矢量，而路程是标量，如果质点沿直线运动且没有往复，位移大小与路程相等，若有往复，其大小不相等，故A错；由于位移只与初、末位置有关，与路径无关，故B正确；若质点沿曲线运动一个过程之后又回到出发点，位移为零，在任何情况下质点的位移都不可能大于路程，故C正确，D错．
3.关于矢量和标量，下列说法中正确的是( )A．矢量是既有大小又有方向的物理量B．标量是既有大小又有方向的物理量C．-10 m的位移比5 m的位移小D．-10 ℃比5 ℃的温度低
【解析】选A、D.由矢量、标量的定义可知，A正确，B错误；位移的正、负号只表示方向，不表示大小，其大小由数值和单位决定，所以－10 m的位移比5 m的位移大，故C错误；温度的正、负是相对温度为0 ℃时高出和低于的温度，所以－10 ℃比5 ℃的温度低，故D正确．
4.(2011·温州高一检测)下列关于路程和位移的说法正确的是 ( )A．位移就是路程B．位移的大小永远不等于路程C．物体通过的路程不相等，但位移可能相同D．物体通过一段路程，但位移可能为零
【解析】选C、D．位移和路程是两个不同的概念，A错．当质点做单向直线运动时，位移的大小等于路程，B错．质点的运动路径不同，但初、末位置相同，位移就相同，C对．如果物体通过一段路程又回到出发点，位移就为零，D对．
5.在图中，汽车初位置的坐标是-2 km，末位置的坐标是1 km.求汽车的位移的大小和方向.【解析】由题意知，汽车在初、末位置的坐标分别为x1=-2 km，x2=1 km.所以汽车的位移为Δx=x2-x1=1 km-(-2) km=3 km,位移的方向与x轴正方向相同.答案:3 km 与x轴正方向相同
一、选择题(本题共5小题，每小题5分，共25分)1.下列说法中正确的是( )A.两个运动物体的位移大小均为30 m，则这两个位移可能相同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、负，其正、负号表示方向D.温度计读数的正、负号表示温度的高低，不能说表示方向
【解析】选A、D.当两个矢量大小相等、方向相同时，才能说两个矢量相同；直线运动的位移的“+”、“-”号表示方向；温度是标量，标量的正、负表示大小(即温度的高低).
2.下列关于位移和路程的说法中，正确的是( )A．路程和位移的大小相等的运动一定是单向直线运动 B．质点做曲线运动时，某段时间内位移的大小一定小于路程C．两个质点通过的位移相同，它们所通过的路程不一定相等D．两个质点通过的位移相同，它们通过的路程一定相等【解析】选A、B、C．质点做单向直线运动时位移的大小等于路程，除此之外都是位移的大小小于路程，A、B对．质点沿不同的路径从A位置到达B位置，其位移相同，但路程不一定相同，C对，D错．
【规律方法】位移和路程的疑点辨析(1)位移与物体的运动路径无关，只与物体的初、末位置有关；而路程不仅与物体的初末位置有关，还与路径有关，从甲地到乙地，位移是惟一确定的，而路程不是惟一的，路径不同，路程可能不同.(2)位移和路程相比较时，只能比较其大小，位移的大小不可能大于路程，只有物体做单方向直线运动时，位移的大小才等于路程；当涉及到曲线运动时，路程一定大于位移的大小.
3.以下的计时数据中指时间间隔的是( )A．“嫦娥二号”卫星于2010年10月1日下午18时59分57秒点火发射B．第16届亚运会于2010年11月12日至27日在中国广州举行C．刘翔创造了12.88秒的110米栏个人最好成绩D．在一场NBA篮球赛开赛8分钟时，姚明投中第三个球
【解析】选B、C.A选项中的数据指的是“嫦娥二号”点火的瞬间，所以是时刻，故A错；B选项中的数据是亚运会举行的时间，所以它是时间间隔，故B正确；C选项中的12.88秒是指刘翔从起跑点到达终点所用的时间，所以它是时间间隔，故C正确；D选项中的数据是指姚明投中第三个球的瞬间，所以是时刻，故D错．
4.下列说法错误的是( )A．前5 秒指的是时间间隔，第5秒内指的是时刻B．“现在是北京时间12点整”指的是时刻C．时间的国际制单位是秒D．第3 s末就是第4 s初【解析】选A．第5秒内指的是时间间隔，A错．其余选项均正确．
5.如图所示，某物体沿两个半径为R的圆弧由A经B到C，下列结论中正确的是( )A．物体的位移等于4R，方向向东B．物体的位移等于2πR，方向向东C．物体的路程等于4R，方向向东D．物体的路程等于2πR，方向向东
【解析】选A．位移是由初位置指向末位置的有向线段，由图可知，位移的大小为4R，方向向东．而路程是运动轨迹的长短，为2πR，它没有方向．
二、非选择题(本题共3小题，共25分，要有必要的文字叙述)6.(8分)美日韩在我国的东海海域附近举行军事演习，其中一项演习是导弹拦截演习，演习内容是从地上或海上发射拦截器，在敌方系统的弹道导弹尚未到达本土之前，对其拦截并将其摧毁．如果在某次拦截试验中，目标导弹发射后先竖直向上运动了3 km，又水平向北运动了4 km，求该导弹的路程和位移大小.
【解析】根据路程和位移的定义可得，路程为3 km+4 km=7 km，位移大小为 ．答案：7 km 5 km
7.(9分)一位同学沿着东西方向的马路向西走了400 m，买了信封、信纸，又向东走了100 m来到邮局，他总共走了多少路程？邮局离他的出发点距离多远？他的位移大小和方向如何？【解析】如图所示，这位同学从A点出发，到B点买信封、信纸，再回头到C点邮局，这样他总共走的路程为s＝400 m＋100 m＝500 m，邮局距出发点的距离为x＝400 m－100 m＝300 m，这也就是他的位移大小，方向由初位置指向末位置，即向西．答案：500 m 300 m 300 m 方向向西
8.(8分)某十字路口的监控录像显示，一辆汽车在马路上行驶，t＝0时，汽车在十字路口中心的左侧20 m处；过了2 s，汽车正好到达十字路口的中心；再过3 s，汽车行驶到了十字路口中心右侧30 m处．如果把这条马路抽象为一条坐标轴x，十字路口中心定为坐标轴的原点，向右为x轴的正方向．
(1)试将汽车在三个观测时刻的位置坐标填入表中：(2)说出前2 s内、后3 s内汽车的位移分别为多少？这5 s内的位移又是多少？【解析】(1)马路演化为坐标轴，因为向右为x轴的正方向，所以，在坐标轴上原点左侧的点的坐标为负值，原点右侧的点的坐标为正值，即：x1＝－20 m，x2＝0，x3＝30 m.
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