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物理必修一时空位移专项练习题

同学们，在物理的世界里，运动是永恒的主题。要精确描述运动，首先必须厘清时间与时刻、位移与路程这些基本概念。它们是打开力学大门的钥匙，也是后续学习速度、加速度等物理量的基础。本次专项练习旨在帮助大家巩固对这些核心概念的理解，并提升运用它们分析解决实际问题的能力。请大家务必在独立思考的基础上完成，仔细审题，规范作答。

一、核心概念辨析与巩固

在开始解题之前，让我们先回顾几个至关重要的概念，确保我们的理解没有偏差：

1.时间和时刻

*时刻：指某一瞬时，在时间轴上，时刻用一个点来表示。例如，“第3秒末”、“上课开始时”。

*时间间隔（简称时间）：指两个时刻之间的间隔，在时间轴上，时间间隔用一条线段来表示。例如，“前3秒内”、“一节课的时间”。

*辨析：我们平常说的“时间”，有时指时刻，有时指时间间隔，需要根据具体语境来判断。在物理学中，这两个概念是严格区分的。

2.位移和路程

*路程：物体实际运动轨迹的长度，它是一个标量，只有大小，没有方向。

*位移：从物体运动的初位置指向末位置的有向线段，它是一个矢量，既有大小（初末位置间的直线距离），也有方向（从初位置指向末位置）。

*辨析：位移只与物体的初末位置有关，与运动路径无关；而路程则与运动路径密切相关。只有在单向直线运动中，位移的大小才等于路程。

3.矢量和标量

*矢量：既有大小又有方向的物理量。如位移、力、速度等。矢量的运算遵循平行四边形定则（或三角形定则）。

*标量：只有大小没有方向的物理量。如路程、时间、质量、温度等。标量的运算遵循代数加减法则。

二、解题方法指导

1.明确参考系：描述物体的运动，必须首先选定一个假定不动的物体作为参考系。通常情况下，若无特别说明，以地面为参考系。

2.区分时间与时刻：在具体问题中，要能准确判断所给的是时刻还是时间间隔。例如，“第2秒末”是时刻，“第2秒内”是时间间隔（1秒）。

3.位移的计算与方向：

*对于直线运动，通常选取一个正方向，与正方向同向的位移为正，反向的为负。位移的大小为初末位置坐标差的绝对值。

*对于不在同一直线上的运动，位移的大小和方向需要结合几何关系（如勾股定理、三角函数）来确定。

4.路程的计算：路程是实际轨迹的长度，需根据物体运动的具体路径进行累加。

三、专项练习题

（一）基础巩固题

选择题（单选或多选）

1.关于时间和时刻，下列说法正确的是（）

A.学校上午8点开始上课，这里的“8点”指的是时间

B.一节课45分钟，这里的“45分钟”指的是时刻

C.“第3秒内”指的是从第2秒末到第3秒末这1秒的时间间隔

D.“前3秒”指的是从0时刻到第3秒初这3秒的时间间隔

2.关于位移和路程，下列说法正确的是（）

A.位移是矢量，位移的方向就是物体运动的方向

B.路程是标量，即位移的大小

C.物体做直线运动时，路程一定等于位移的大小

D.物体做曲线运动时，位移的大小一定小于路程

3.某同学从家中出发，沿直线步行到距离500米的学校，耗时10分钟。到校后发现忘带课本，立即沿原路返回，用了8分钟到家。则在此过程中，该同学的（）

A.总位移大小为1000米

B.总路程为1000米

C.总位移大小为0米

D.总平均速度大小为1000米/18分钟

4.一个物体从A点出发，沿直线运动到B点，然后又沿原路返回到A点。已知A、B两点间的距离为s，则整个过程中物体的位移大小和路程分别为（）

A.0，s

B.s，0

C.2s，0

D.0，2s

填空题

5.一辆汽车在平直公路上行驶，先向东行驶了50米，又向西行驶了30米，规定向东为正方向，则汽车的位移大小为______米，方向______；路程为______米。

6.如图所示（假设有一个时间轴，0为起点，1、2、3、4为轴上的点），在时间轴上，A点表示时刻______，B点表示时刻______，线段AB表示的时间间隔为______，“第2秒内”对应时间轴上的线段是从______到______。

（二）能力提升题

7.一质点在x轴上运动，其位置坐标x随时间t的变化关系为x=t2-4t（各物理量均采用国际单位制）。则在t=0到t=3s的时间内，质点的位移大小为多少？路程为多少？（提示：先分析质点的运动方向是否发生改变）

8.一个人从操场的A点出发，先向正东方向走了30米到达B点，然后又向正北方向走了40米到达C点。求此人从A点到C点的位移大小和方向，以及通过的路程。

9.一艘小船从河岸的O点出发，沿直线向河对岸正对岸的P点行驶。已知河宽OP为d。若小船在静水中的速度为v，水流速度为u（uv），且水流方向平行于河岸向右