01物理意義
描述物體位置的變化。是矢量,具有大小和方向,是一條由初始位置指向末位置的有向線段。
02決定因素
取決於初、末位置,與路徑無關。
03路程的物理意義及決定因素
物理意義:表示物體運動軌跡的長度。
決定因素:物體經過的路徑不同,路程長短一般不同。
04直線運動的位移
物體沿直線運動,沿所在直線建立一維坐標系。
1.物體的初、末位置可用位置坐標x1、x2表示。
2.物體的位移Δx=x2-x1
若Δx>0,則位移的方向指向x軸的正方向;
若Δx<0,則位移的方向指向x軸的負方向。
05位移—時間圖像
1.位移—時間圖像(x-t圖像):反映物體在不同時間內的位移的圖像。將物體運動的初始位置選作位置坐標原點O,則位置與位移大小相等(x=Δx),位置—時間圖像就成為位移—時間圖像。
2.對位移—時間圖像的幾點說明
(1)圖像上任一點的坐標(t,x)表示t時刻物體位置坐標為x。
(2)圖像和橫軸的交點表示該時刻物體回到參考點。
(3)圖像平行於t軸表示物體靜止。
(4)x>0表示物體在正方向距離參考點為x處。
(5)x<0表示物體在反方向距離參考點為x處。
06自我評測
1.位移是矢量,有方向,而路程是標量,無方向。(√)
2.位移用來描述直線運動,路程用來描述曲線運動。(×)
解析:不管位移還是路程是都可以描述直線和曲線運動的。
3.位移取決於物體的初、末位置,路程取決於物體實際運動的路徑。(√)
4.在直線運動中,位置用坐標表示,位移用坐標的變化量表示。(√)
5.200 m短跑比賽中運動員的位移是200 m。(×)
如果是環形跑道的話,位移應該由初始位置指向末位置。
6.在位移—時間圖像中,坐標為正,表示物體沿正方向運動。(×)
位移為正值,速度方向可能是負值。
7.如圖所示,一小球在光滑的V形槽中由A點自由釋放,經B點(與B點碰撞所用時間不計)到達與A點等高的C點,設A點的高度為1 m,則全過程中小球通過的路程和位移大小分別為()
8.如圖所示,一根長0.8 m的直杆豎直放置,今有一內徑略大於杆直徑的環,從杆的頂點A向下滑動,規定向下為正方向。
(1)取杆的下端O為坐標原點,圖中A、B兩點的坐標各是多少?環從A到B的過程中,位移為多少(OB間距離為0.2 m)?
(2)取A端為坐標原點,A、B點的坐標又是多少?環從A到B的過程中位移為多少?
(3)由以上兩問可以看出,坐標原點的不同對位置坐標和位移是否有影響?
解析 (1)由於杆長0.8 m,OB為0.2 m,題目給出坐標軸向下為正方向,故以O點為坐標原點,A、B的坐標分別為xA=-0.8 m,xB=-0.2 m。A到B位移為xB-xA=-0.2 m-(-0.8 m)=0.6 m。
(2)由題意知,AB長為0.6 m,以A為原點,A、B兩點的坐標分別為xA=0 m,xB=0.6 m。A到B位移為xB-xA=0.6 m-0=0.6 m。
(3)選取的坐標原點不同,同一位置的坐標不同,但位移相同。
答案 (1)xA=-0.8 mxB=-0.2 m 0.6 m
(2)xA=0xB=0.6 m 0.6 m
(3)對位置坐標有影響,對位移沒有影響
9.如圖所示,一物體沿三條不同的路徑由A運動到B,下列關於它們的位移的大小說法正確的是()
A.沿Ⅰ較大
B.沿Ⅱ較大
C.沿Ⅲ較大
D.一樣大
答案 D
10.如圖所示為某學校田徑運動場跑道的示意圖,跑道總長400 m,其中A點是所有跑步項目的終點,也是400 m、800 m賽跑的起跑點,B點是100 m賽跑的起跑點。在一次校運動會中,甲、乙、丙三位同學分別參加了100 m、400 m和800 m賽跑,則從開始比賽到比賽結束()
A.甲的位移最大B.乙的位移最大
C.丙的位移最大D.乙、丙的路程相等
答案 A