第二节 位置 位移
1.学会描述物体的位置,掌握应用坐标系表示物体位置的方法.
2知道路程和位移的概念,明确二者的区别和联系.
3学会分析位移—时间图像,体会数形结合法的应用.
军训必备4掌握矢量与标量的定义,并会在实际问题中辨析.
知识点一 位置、位移
1.位置的描述:首先选取一个参考系,然后在参考系上建立坐标系,质点的位置可由质点在坐标系中的坐标来确定.
2.路程:物体运动轨迹的长度.
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3.位移
(1)物理意义:表示物体(质点)位置变化的物理量.
(2)定义:从物体运动的起始位置指向末位置的有向线段.
(3)大小:物体运动的起始位置和末位置之间有向线段的长度.
(4)方向:由起始位置指向末位置有向线段的方向.
 位置坐标与坐标原点的选取有关,但位移与坐标原点的选取无关.
1.(1)做直线运动的物体,其位移大小一定等于路程.    (  )
(2)如果位移Δx1=2 m,Δx2=-5 m,则x1>x2    (  )
(3)物体前半阶段的路程是2 m,后半阶段的路程是3 m,则总路程一定是5 m.        (  )
[答案] (1)× (2)× (3)
知识点二 位移—时间图像
1.位移—时间图像:用横坐标表示时间,用纵坐标表示物体的位移,将物体做直线运动的数据描在坐标系中.用平滑的曲线连接起来,所得到的图像表示位移与时间的关系,称为位移—时间图像,简称为位移图像.
2.匀速直线运动的位移图像是一条倾斜的直线,其斜率表示速度
3.位移图像是一条平行于横轴的直线,表示物体静止在某位置.
 图像只能描述直线运动,不能描述曲线运动.
2.(1)s ­ t图像的交点表示同一直线上的两个运动物体相遇.            (  )
(2)s ­ t图像与时间轴平行,表示物体处于静止状态.    (  )
(3)s­t图像表示物体的运动轨迹.        (  )
[答案] (1) (2) (3)×
知识点三 矢量和标量
1.矢量:既有大小又有方向的物理量.
2.标量:只有大小,没有方向的物理量.
3.运算法则:两个标量的加减遵从算术加减法,矢量相加的法则与此不同
 1.求矢量时既要求出大小,也要说明方向.
2比较矢量大小时,只比较其绝对值的大小.
3.(1)标量只有大小没有方向.    (  )
(2)-10 m的位移比5 m的位移小.    (  )
(3)-10 的温度比5 的温度低.        (  )
[答案] (1) (2)× (3)
阿门阿前一棵葡萄树,阿嫩阿嫩绿地刚发芽,蜗牛背着那重重的壳呀,一步一步地往上爬……”,一次一只蜗牛从足够高的竖直竹竿底部向上爬行到4 m高处后,又慢慢向下爬行了0.5 m然后静止.
请探究:
(1)此过程中蜗牛爬行的位移.
(2)此过程中蜗牛爬行的路程多大.
提示:(1)3.5 m 竖直向上.
(2)4.5 m.
考点1 位移与路程
1.路程与位移
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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
等于从物体运动起始位置到末位置的有向线段的长度
方向
无方向
有方向:从起始位置指向末位置
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
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2.对矢量的理解
(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,”“阿门阿前一棵葡萄树是什么歌-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.
【典例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 m      B.65 m 25 m
C.25 m -25 m    D.65 m -25 m
思路点拨:小球的路程与其运动轨迹有关.
位移是矢量,其正、负与所选正方向有关.
D [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,故D正确.]
位移的两种计算方法
(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.
在上图中如果此人在O点把小球接住,再重复竖直上抛到A,再落回B点.试求位移和路程分别为多少(规定竖直向上为正方向)?
[解析] 位移是初位置指向末位置的有向线段,故为-25 m,路程为轨迹长度s=20 m+20 m+20 m+20 m+25 m=105 m.
[答案] -25 m 105 m
[跟进训练]
1.(2022·广东珠海高一期中)如图所示,甲、乙两只蚂蚁分别同时从水平桌面上的PM点出发,它们的爬行轨迹如图中实线所示,10 s后它们分别到达图中的QN点,若唐禹哲身高,下列说法正确的是(  )