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　位置　位移
一、位置
1.位置是指运动质点某一时刻在空间所处的地方。
2.为了表示运动质点的位置，首先要选取一个参考系，然后在参考系上建立坐标系。
3.物体做直线运动时，其位置可用直线坐标系的坐标x表示。当x>0时，表示质点的位置在原点的右边；当x<0时，表示质点的位置在原点的左边。
题组一　位置和坐标系
1.一个小球从距地面4 m高处落下，被地面弹回，在距地面1 m高处被接住。坐标原点定在抛出点正下方2 m处，向下为坐标轴的正方向。小球的抛出点、落地点、接住点的位置坐标分别是(　　)
A.2 m，－2 m，－1 m B.－2 m，2 m，1 m
C.4 m，0 m，1 m D.－4 m，0 m，－1 m
2.纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利70周年阅兵式上，车队从天安门前经过，以北京长安街为坐标轴x，向西为正方向，以天安门中心所对的长安街中心为坐标原点O，建立一维坐标系。一辆战车最初在原点以东3 km处，一段时间后行驶到原点以西2 km处。这辆战车最初位置坐标和最终位置坐标分别是(　　)
A.3 km，2 km B.－3 km，2 km
C.3 km，－2 km D.－3 km，－2 km
二、路程和位移　矢量和标量
打开导航软件，输入出发地点“广州白云国际机场”和目的地“祖庙”后，软件界面上会显示出三条不同的路线。三条不同路线路程相同吗？位置的变化一样吗？
答案　路程不同，位置的变化一样
1.(1)路程是物体运动轨迹的长度。
(2)路程只有大小，没有方向。
2.位移
(1)在物理学中就用位移来表示质点的位置变化。
(2)位移用从物体运动的起始位置指向末位置的有向线段来表示。
有向线段的长度表示位移的大小。
有向线段的方向表示位移的方向。
(3)位移有大小和方向。
3.直线运动的位置和位移
(1)位移可以用末位置(x)和起始位置(x0)的坐标之差(Δx)来表示，即s=Δx=x-x0。
(2)当Δx>0时，表示位移的方向与x轴正方向相同；当Δx<0时，表示位移的方向与x轴正方向相反。
4.矢量和标量
(1)矢量：既有大小又有方向的物理量，如位移。
(2)标量：只有大小没有方向的物理量，如温度、质量、体积、长度、时间、路程等。
(3)矢量和标量的算法遵从不同(填“相同”或“不同”)法则。
　位移和路程的区别与联系
比较 位移 路程
区 别 物理意义 描述物体的位置变化，是由初位置指向末位置的有向线段 描述物体运动轨迹的长度
矢标性 矢量 标量
相关因素 由物体的始、末位置决定，与物体运动路径无关 既与物体的始、末位置有关，也与物体运动路径有关
联系 位移的大小不大于相应的路程，只有物体做单向直线运动时，位移的大小才等于路程
题组二　路程和位移　矢量和标量
3.以下物理量是矢量的有(　　)
A.质量 B.路程 C.密度 D.位移
4.从高为2 m处以某一初速度竖直向下抛出一个乒乓球，乒乓球在与地面相碰后弹起，上升到高为4 m处被接住，则乒乓球在这段运动过程中(　　)
A.它的位移为2 m，方向竖直向上，路程为6 m
B.它的位移为6 m，方向竖直向上，路程为6 m
C.它的位移为2 m，方向竖直向上，路程为2 m
D.它的位移为6 m，方向竖直向下，路程为2 m
5.(2024·广东广州高一月考)如图所示，车轮半径为R的自行车，在水平地面上不打滑并沿直线运动。气门芯从最高点第一次到达最低点，位移大小约为(　　)
A.πR B.2R C.2πR D.R
三、位移—时间图像
一辆汽车沿平直公路行驶，汽车各个时刻的位置坐标如下。
时刻t/s 0 4.9 10.0 15.1 19.9
位置s/m 0 100 200 300 400
如图所示，以时间t为横轴，以位置s为纵轴，建立直角坐标系，试结合表中汽车的时刻、位置信息在坐标系中描点，并用平滑的曲线连接起来。
答案　
1.位移—时间图像
以时间t为横坐标，以位移s为纵坐标，通过测得的数据在坐标纸上描点作图的方法来描述运动质点的位移随时间变化的情况。得到的图像称为位移—时间图像或s-t图像。
2.由s-t图像可求：
(1)任一时刻所对应的位置；
(2)任意一段时间内的位移；
(3)发生一段位移所用的时间。
3.s-t图像只能描述直线运动，不能描述曲线运动。
题组三　位移—时间图像
6.(多选)如图所示是一辆电动车做直线运动的s－t图像，对相应的线段所表示的运动，下列说法中正确的是(　　)
A.AB段表示电动车静止
B.BC段发生的位移大于CD段发生的位移
C.t＝3 s时电动车离出发点最远
D.t＝5 s时电动车回到出发点
7.(多选)某物体的位移—时间图像如图所示，则下列叙述正确的是(　　)
A.物体的运动轨迹是抛物线
B.物体运动的时间为8 s
C.物体运动所能达到的最大位移为80 m
D.物体做往返运动
8.(多选)如图所示为甲、乙两物体相对于同一参考系运动的s－t图像。下列说法正确的是(　　)
A.甲、乙两物体的出发点相距s0
B.甲物体比乙物体早出发的时间为t1
C.甲、乙两物体同向运动
D.甲、乙两物体在t2时刻相遇第一章　第二节　位置　位移（答案解析）
1.
答案　B
解析　坐标原点定在抛出点正下方2 m处，向下为坐标轴的正方向，小球从距地面4 m高处开始下落，在坐标原点的上方2 m处，所以抛出点的位置坐标是－2 m；小球落到地面上，此时在坐标原点下方2 m处，所以落地点的位置坐标是2 m；小球在距离地面1 m高处被接住，此时的小球在坐标原点的下方1 m处，所以接住点的位置坐标是1 m，故A、C、D错误，B正确。
2.
答案　B
解析　坐标轴的正方向向西，则位置在原点以西为正，在原点以东为负。汽车最初在原点以东且距原点3 km，所以最初位置坐标是－3 km，同理最终位置坐标是2 km，故B正确。
3.
答案　D
解析　位移是既有大小又有方向的物理量，因此D是矢量；质量、路程和密度是只有大小没有方向的物理量，因此是标量。
4.
答案　A
解析　如图所示，题中乒乓球初、末位置高度差为2 m，即位移的大小为2 m，因末位置在初位置上方，故位移方向竖直向上；路程是指物体实际通过的运动轨迹的长度，即乒乓球运动的路程为6 m。
5.
答案　D
解析　气门芯从最高点第一次到达最低点的过程中，水平方向位移大小为x＝πR，竖直方向位移大小为y＝2R，故位移大小约为s＝＝R，故D正确。
6.
答案　AC
解析　AB段电动车位移不随时间变化，处于静止状态，A正确；BC段发生的位移大小为12 m－4 m＝8 m，CD段发生的位移大小为12 m，所以CD段发生的位移大于BC段发生的位移，B错误；从题图可以看出t＝3 s时电动车离出发点最远，为8 m，C正确；电动车出发点的坐标为4 m，t＝5 s时的坐标为0，距离出发点4 m，D错误。
7.
答案　BCD
解析　s－t图像描述的是做直线运动物体的位移随时间的变化关系，虽然图像是抛物线，但运动轨迹是直线，A错误；从图像可以看出，图像描述的是物体在0～8 s内的位移随时间的变化情况，所以运动时间为8 s，最大位移为80 m，B、C正确；物体先远离出发点，后回到出发点，故物体做往返运动，D正确。
8.
答案　ABD
解析　甲物体在t＝0时刻出发，其运动方向与规定的正方向相反，出发点距原点的距离为s0；乙物体在t＝t1时刻从原点出发，其运动方向沿规定的正方向，两物体运动方向相反，故A、B正确，C错误；甲、乙两物体在t2时刻处于同一位置，即相遇，故D正确。

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