Question

1．气球升到离地面80m高时，从气球上掉下一物体，物体又上升了10m后才开始下落，规定向上方向为正方向．讨论并回答下列问题，体会位移的正负表示方向．
（1）物体从离开气球到落到地面的路程是多少米？位移大小是多少米？方向如何？
（2）若物体从离开气球到落到地面时的时间是10s，问物体的速率是多少？速度是多少？方向如何？

Answer 1

分析 （1）位移的大小等于初位置到末位置的距离，位移是矢量，其方向由初位置指向末位置．路程等于物体运动轨迹的长度．
（2）速率是路程除以时间，而速度是矢量，是位移除以时间

解答 解：（1）路程等于运动轨迹的长度，所以s=10×2+80=100m．
物体从离开气球开始下落到地面时，初末位置间的距离为80m，取向上为正方向，所以位移 x=-80m．方向竖直向下
（2）速率$v=\frac{s}{t}=\frac{100}{10}m/s=10m/s$
速度$v′=\frac{x}{t}=\frac{-80m}{10s}=-8m/s$，方向竖直向下
答：（1）物体从离开气球到落到地面的路程是100米，位移大小是80米，方向竖直向下
（2）若物体从离开气球到落到地面时的时间是10s，问物体的速率是10m/s，速度是8m/s，方向竖直向下

点评 解决本题的关键能够区分路程和位移，位移是矢量，路程是标量，路程等于各段位移大小之和．平均速率是路程与时间的比值，平均速度是位移与时间的比值．