位移与路程

【知识点简介】
(1)位移表示质点在空间的位置的变化,用有向线段表示,位移的大小等于有向线段的长度,位移的方向由初位置指向末位置.
(2)路程是质点在空间运动轨迹的长度.在确定的两位置间,物体的路程不是唯一的,它与质点的具体运动过程有关.
(3)位移与路程是在一定时间内发生的,是过程量,二者都与参考系的选取有关.              
位移和路程的区别:
①位移是矢量,大小只跟运动起点、终点位置有关,跟物体运动所经历的实际路径无关.
②路程是标量,大小跟物体运动经过的路径有关. 
如右图所示,物体从A运动到B,不管沿着什么轨道,它的位移都是一样的.这个位移可以用一条有方向的(箭头)线段AB表示.
【命题预测】
例1:一个小球从4m高处自由落下,被水平地面竖直弹回到1m高处,在这一过程中,关于小球的路程和位移,下列说法正确的是(  )
A.路程是3m,位移大小是5m,方向竖直向上
B.路程是5m,位移大小是3m,方向竖直向上
C.路程是3m,位移大小是5m,方向竖直向下
D.路程是5m,位移大小是3m,方向竖直向下
分析:位移是矢量,大小等于首末位置的距离,方向由初位置指向末位置;路程等于运动轨迹的长度.
解:一个小球从4m高处自由落下,被水平地面竖直弹回到1m高处,运动轨迹的长度为s=4+1=5m,则路程是5m;首末位置的距离为x=4-1=3m,所以位移的大小为3m,方向竖直向下.故D正确,A、B、C错误.
故选:D.
点评:解决本题的关键知道路程和位移的区别,知道位移是矢量,大小等于首末位置的距离,路程是标量,大小等于运动轨迹的长度.
【方法点评】
①位移是描述物体位置变化大小和方向的物理量,它是运动物体从初位置指向末位置的有向线段.位移既有大小又有方向,是矢量,大小只跟运动起点、终点位置有关,跟物体运动所经历的实际路径无关.
②路程是物体运动所经历的路径长度,是标量,大小跟物体运动经过的路径有关.
③位移和路程都属于过程量,物体运动的位移和路程都需要经历一段时间.
④就大小而言,一般情况下位移的大小小于路程,只有在单方向的直线运动中,位移的大小才等于路程.

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