1. 质点模型与时间概念辨析

2511 福宁古五校物理

物理

题目

📅 2511

📖 来源：福宁古五校

🔢 题号：1

题目

来源：福宁古五校 2025-2026学年第一学期高三期中质量监测第1题

考点：质点模型 / 时间与时刻 ⭐ 基础题

1-质点模型与时间概念辨析

题目配图：人形机器人“天工”
奔跑在马拉松赛道上

在北京举办的全球首个人形机器人半程马拉松赛中，人形机器人“天工 Ultra”以 2小时40分42秒夺冠，如图所示，下列关于“天工 Ultra”的描述正确的是 ( )

💡 详细讲解

💡 解题思路： 本题核心在于区分物理概念。一要区分“发生这件事情用了多久”（时间间隔）和“这件事发生的瞬间”（时刻）；二要判断研究对象的形状是否影响研究结果（质点条件）；三要区分曲线运动中的路程与位移、平均速度与瞬时速度。

物理原理：时刻在时间轴上对应一个\( 点 \)；时间间隔在时间轴上对应一段\( 线段/长度 \)。

分析：题目中“2小时40分42秒”指的是机器人跑完半程所消耗的时长，是一个过程量。它对应时间轴上从\( t_{起点} \)到\( t_{终点} \)的间隔。

结论：这是一个时间间隔，不是时刻。故 A 错误。

物理原理：当研究物体的\( 形状、姿态、动作 \)对问题有影响时，物体不可看作质点。

分析：题目明确指出要“研究奔跑动作”。“动作”涉及肢体（手、脚）的相对运动，若看成有质量的点，就无所谓“动作”了。质点忽略了\( 大小 \)和\( 形状 \)。

结论：研究动作时，不能将其看成质点。故 B 正确。

物理原理：位移是初位置指向末位置的有向\( 线段 \)；路程是运动\( 轨迹 \)的长度。只有在\( 单向直线运动 \)中，位移大小才等于路程。

分析：马拉松是城市道路，轨迹必然是曲线或包含往返。

结论：轨迹是曲线，路程 \( > \) 位移的大小。故 C 错误。

物理原理：平均速度公式：\( \bar{v} = \frac{x}{t} \)。瞬时速度是经过某位置的速度。

分析：冲线是冲刺状态，速度往往\( 很大 \)；而全程平均速度把中间的慢跑、转弯都平均进去了。

结论：两者没有逻辑上的相等关系。故 D 错误。

时刻 (Moment) 时间轴上的一个点。
关键词：初、末、时 (e.g., 8:00)

时间间隔 (Interval) 两个时刻之差，一段长度。
关键词：内、用时、历时 (e.g., 2小时)

质点判断技巧 1. 看距离：路程 >> 尺寸 (如地球绕日)
2. 看目的：研究平动(√)，研究转动/姿态(×)

1. 关于参考答案的疑义：如果你看到某些版本的参考答案选 A，请不要怀疑自己。在严谨物理定义中，“2h40m42s”绝对是时长（时间间隔）。

2. 方法总结（判断质点“两看”）：
• 看距离：距离远大于尺寸 → 可看作质点。
• 看目的：研究平动 → 可看作质点；研究动作/转动 → 不可。

3. 易错提醒：
看到具体数字容易以为是时刻。避坑技巧：在数字后加“内”字，通顺即为时间间隔。

如果题目改为“研究‘天工 Ultra’从起点跑到终点的平均速率”，此时能将其看成质点吗？
答案：能。因为此时只关心整体轨迹和时间，不关心手脚摆动。