2012高考物理二轮专题学案课件 25质点的运动
2012高考物理一轮复习资料——第一章质点的运动

第一章 质点的运动第一节 描述运动的基本概念1. 参考系:在描述一个物体运动时,选来作为参照物的另外的物体。
选择不同的参考系来观察同一个物体运动,观察的结果可能不同。
2. 质点:把物体看成一个只有质量,没有大小和形状的点。
质点是一种理想化模型。
3. 矢量:既有大小,又有方向的物理量,如力、位移、速度、加速度等。
矢量的合成和分解都遵守平行四边形定则。
标量:只有大小,没有方向的物理量,如长度、时间、质量、能量等。
几个标量的和等于它们的代数和。
4. 位移和路程(1)位移:描述质点位置变化的物理量,是矢量,方向由初位置指向末位置,大小是初末位置间有向线段的长度。
(2)路程:指点运动轨迹的长度,只有大小没有方向,属于标量。
一般情况下, 5. 时刻与时间(1)时刻:是指某一瞬间,用时间轴上的点来表示。
(2)时间:指两个时刻之间的间隔,用时间轴上的线段来表示。
时间是标量。
6. 速度与速率(1) 平均速度:物体的位移与所用时间的比值,即sv t=。
平均速度只能粗略地反映物体在某段时间运动的快慢和方向。
(2) 瞬时速度:运动物体在某一时刻(或经过某一位置时)的速度。
瞬时速度的方向与物体运动轨迹的切线方向相同。
(3) 速率:瞬时速度的大小7. 加速度:用来描述物体的速度变化快慢的物理量,等于速度的变化与所用时间的比值,v a t∆=∆。
方向与v ∆的方向一致。
国际单位是2/m s 。
8. s t -图象:匀速直线运动的位移图象是一条直线;变速直线运动的位移图象是一条曲线。
s t -图象的斜率是运动的速度。
9. v t -图象:v t -图象的斜率代表物体的加速度。
位移()s v t dt =⎰第二节 匀变速直线与运动规律1. 定义:在匀变速直线运动中,在相等的时间内位移相等的直线运动叫做匀速直线运动,简称匀速运动。
匀变速直线运动的加速度为恒量,且加速度方向与速度方向在同一直线上。
物体只受重力作用由静止开始下落的运动。
高中物理人教版必修2质点在平面内的运动 课件PPT

y=vyt
y vy x vx
结论:蜡块的运动轨迹是一条直线
(四)、蜡块的位移
从计时开始到时刻t,蜡块运动的位移大小:
OP x2 y2 (vxt)2 (vyt)2 t vx2 vy2
方向:与x轴之间的夹角θ
tan vy
vx
(五)、蜡块的速度
v vx2 vy2
(一)、红蜡块在平面内的运动
水平方向:蜡块随管向右做匀速直线运动。
(一)、红蜡块在平面内的运动
水平方向:蜡块随管向右做匀速直线运动。
竖直方向:蜡块相对 管向上做 匀速直线 运动。
(一)、红蜡块在平面内的运动
水平方向:蜡块随管向右做匀速直线运动。
竖直方向:蜡块相对 管向上做 匀速直线 运动。
蜡块相对平面 向右上方运动
v
例1:一艘小船在100m宽的河中横渡到对岸,已知 水流速度是3m/s,小船在静水中的速度是4m/s, 求:(2)欲使船渡河时间最短,船应该怎样渡 河?最短时间是多少?船经过的位移多大?
v船 v
d
v水
结论:欲使船渡河时间最短,船头的方向应该 垂直于河岸。
tmin=vd船
“绳+物”问题
例3: 如图所示,纤绳以恒定速率v沿水平方向通过定滑
蜡块沿玻璃管向上的运 动和它随玻璃管向右的运 动,都叫做分运动;而蜡 块实际向右上方的运动叫 做合运动。
二、运动的合成与分解
1、合运动: 物体实际发生的运动叫合运动.
2、分运动: 物体实际运动可以看作物体同时 参与了几个运动,这几个运动就 是物体实际运动的分运动。
3、运动的合成: 已知分运动求合运动. 4、运动的分解: 已知合运动求分运动.
与的分运动和实际发生的运动,不是几个物体不
理学大学物理系列二质点运动学PPT课件

三 圆周运动的角量描述
1. 平面极坐标
设一质点在 平面内Oxy
运动,某时刻它位于点 A .矢
径 与 轴之间的夹角
r 为 . 于是质点x在点 A 的位
置可由
来确定 .
A(r, )
y
A
r
o
x
以 (r , )为坐标的参考系为平面极坐标系 .
它与直角坐标系之间的变换关系为
第25页/共34页
x r cos y r sin
t
t t
y
A r B
rA
rB
由始点 A 指向终点 B 的有向线段 称为点 A
到 B 的位移矢量 ,位移矢量也简称位移。
o
x
AB
r
r rB rA
第7页/共34页
又
rA xAi yA j
rB xBi yB j
y
yB A r
r ( xB xA )i ( yB yA ) j
r y A A
v12 4(m s) 方向与x轴正向相反
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(2)vt
dx dt
8 8t
代入 t 0得, :1, 2
v0 8m s v1 0 v2 8 m s
与x轴正向相同 此时转向 与x轴正向相反
第18页/共34页
例3
一质点沿x轴运动,已知加速度为
。初始条件a为 4t(SI )
时,
。求运动方程。
dt (D) ( dx )2 ( dy )2
dt dt
第12页/共34页
四 加速度(acceleration)
描写质点速度变化的快慢和方向的物理量。
1. 平均加速度
a v t
a 与 同v方向
第1章质点运动学PPT课件

与中间运动过程无关
(4) 分清 r 与Δr 的区别
O • O•
第一章 质点运动学
r
9
二、速度 描述质点位置变化快慢的物理量
1) 平均速度
v r (通常意义下的速度)
v lim v lim r dr
P(t)
t 0
t0 t
dt
即
dr
方向:切线方向
dt
d
dt
的区别
a
a
a
3) 自然坐标系中
S
微分法
微分法
积分法
积分法
a
例 抛体运动:求A、B两点的曲率半径。 y
A
解 由题意:
A点: an a g 2 0 cos 2
∴ 02 cos2
g
v0
•
O
g
B点: a g
an
g cos
2
2 0
∴
02
g cos
第一章 质点运动学
B gx
25
如何描述曲线弯曲的程度? ———曲率半径
B P
曲率半径越小,曲线就越弯
A
R
an
dn
dt
2
n
(指向曲率中心)
B
a
d
dt
d
dt
(沿切向)
第一章 质点运动学
B
A A
A
B
n
24
1)
切向加速度
a沿切线,法向加速度
an指向曲率中心,
∴质点总加速度 a 永指向曲线凹向的一侧。
2) 注意 d
dt
d 讨dt 论
大学物理
任课教师: 丁春颖
张三慧《普通物理》
第1章 质点运动学优秀课件

时间 :1秒(1s)
1967年以前,规定地球自转的平均太阳日(24小 时)的1/86400;
1967年13th 计量大会,1s=Ce133原子基态的两个 超精细能级之间跃迁辐射周期的 9 192 631 700 倍的 持续时间,(即铯钟)。
质量 :1千克(1kg)
1901年3rd 计量大会规定,巴黎度量局保存的国际 “千克器”的质量=1kg;
1967年,13th 计量大会规定了“原子质量单位”: 1u = 碳的同位素C12原子质量的1/12为一个原子质 量单位,即1.66056510-27kg。1kg随之定义
二、质点运动的描述
对象的描述
参考系
描述方式
质点:无形状、大小,具有一定质量 m 并在空间占有
某一位置的点。是实际物体的一个理想模型(物体大 小比问题涉及距离小的多,考虑物体整体移动,不考 虑其转动和形状的变化)。
显然,1)任何一个物理量都必须有确定的量纲 2)只有量纲相同的物理量才能进行比较,或加减操作 3)任何物理方程,左右两边的量纲也必须相同
物理量的可测性
物理上,采用操作定义来确定其测量值,力学3个 基本单位的定义: 长度:1米 / 1m 时间:1秒 / 1s 质量:1千克 / 1kg 其他:位置:定义空间参考点后,
质点问题 变速运动
矢量性:运动学、动力学
物理量( r
v
a
F )的规律
瞬时性:变力问题,微积分
相对性:惯性、非惯性系 质点系问题 质心运动定律
Ft mv2 mv1
合外力为零时,系统动量守恒
质 (碰撞心的)
动量及动量守恒定律 角动量定理及角动量守恒定律
➢ 动能定理和机械能守恒定律 转 动能定理及机械能守恒定律
质点运动学PPT课件

质点运动学PPT课件目录•质点运动学基本概念•匀速直线运动规律•匀变速直线运动规律•曲线运动规律•相对运动与参考系变换•质点运动学在日常生活中的应用01质点运动学基本概念质点定义及其意义质点定义具有一定质量而不计大小、形状的几何点。
质点意义突出物体质量,忽略次要因素,简化问题处理。
适用条件物体大小形状对研究问题影响可忽略不计。
03参考系与坐标系关系参考系是坐标系的基础,坐标系是量化描述物体位置的工具。
01参考系定义描述物体运动而选作标准的物体或物体系。
02坐标系选择根据问题性质和方便性选择合适的坐标系,如直角坐标系、极坐标系等。
参考系与坐标系选择时刻与时间间隔位移与路程平均速度与瞬时速度时刻、时间和位移概念时刻指某一瞬时,时间间隔指两时刻间的时间长度。
位移指物体位置变化,是矢量;路程指物体运动轨迹长度,是标量。
平均速度描述物体在某段时间内运动的快慢和方向;瞬时速度描述物体在某一时刻或某一位置的运动快慢和方向。
02匀速直线运动规律特点轨迹为直线;加速度为零。
速度大小和方向均保持不变;定义:物体在一条直线上运动,且在相等的时间间隔内通过的位移相等,这种运动叫做匀速直线运动。
匀速直线运动定义及特点速度、加速度计算公式速度公式$v = frac{Delta x}{Delta t}$,其中$v$ 表示速度,$Delta x$ 表示位移,$Delta t$ 表示时间间隔。
加速度公式$a = frac{Delta v}{Delta t}$,其中$a$ 表示加速度,$Delta v$ 表示速度变化量,$Delta t$ 表示时间间隔。
在匀速直线运动中,加速度为零。
汽车在平直公路上匀速行驶。
分析汽车的速度、位移等运动参量,并画出其运动图像。
实例一小球从斜面顶端以初速度为零开始匀加速下滑。
分析小球的速度、加速度等运动参量,并讨论其运动规律。
实例二电梯以恒定速度上升或下降。
分析电梯内乘客感受到的重力变化及原因,并解释相关现象。
《物理-质点运动学》课件
动能与势能
要点一
总结词
动能是物体运动所具有的能量,势能是物体相对位置所具 有的能量。
要点二
详细描述
动能计算公式为$E_k = frac{1}{2}mv^2$,其中$m$是质 量,$v$是速度。势能分为重力势能、弹性势能和电势能 等。重力势能计算公式为$E_p = mgh$,其中$g$是重力 加速度,$h$是高度。弹性势能与弹簧的劲度系数和形变 量有关。电势能与电场强度和电荷量有关。
加速度的计算
根据加速度的定义,可以通过测量质 点速度的变化量和时间来计算加速度 。
加速度的矢量表示
矢量表示
加速度是一个矢量,具有大小和方向,可以用箭头表示加速度的方向。
加速度的方向
加速度的方向与速度变化的方向一致,但可能与速度的方向相反。
03
质点的运动方程
匀速直线运动
总结词
速度恒定,方向不变
详细描述
位置矢量与位移
位置矢量
表示质点在空间中位置的矢量,其起 点与参考系的原点重合。通过位置矢 量可以描述质点在任意时刻的位置。
位移
质点在一段时间内从某一位置移动到 另一位置的距离,可以用位置矢量的 变化量来表示。位移是一个矢量,具 有大小和方向。
02
质点的速度与加速度
瞬时速度与平均速度
瞬时速度
质点在某一时刻的速度,表示质点在该时刻的运动快慢和方 向。
3
相对速度与相对加速度的关系
在相对运动中,相对加速度等于两个加速度之差 。
相对运动方程
牛顿第二定律的相对形式
F=mΔv/Δt,其中F是作用力,m是质点质 量,Δv是相对速度变化,Δt是时间变化。
相对运动方程推导
根据牛顿第二定律的相对形式,结合相对速 度和相对加速度的定义,可以推导出相对运
《质点的运动》PPT课件_OK
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2.切向加速度与法向加速度的意义
a
dv dt
dveτ dt
dv dt eτ
v deτ dt
切向加速度aτ
法向加速度an
11
an的方向 deτ
Δeτ
意义:
aτ :速率变化引起的加速度.
eτ
eτ
Δθ Δeτ
an速度方向变化引起的加速度.
大小:
a
dv dt
指向法线.
an
v deτ dt
v de dt
匀变速圆周: ω=ω0+αt
0
1
2
t2
15
3.角量与线量的关系
(1)v与ω 见图: 当 t 0 ,B A ,
AB s R
B ω0Δ+sΔω
Δθ θ
R
A ω0
x
得: v = Rω
(2) a与α、ω.
an
v2 R
R 2
设 A→B 有:v→v +Δv , ω→ω+Δω
由 v = Rω 得:Δv = RΔω
平均速率 V s t
V lim r d r dx i dy j dz k t dt dt dt dt
Vx i Vy j Vz k
V Vx2 Vy2 Vz2
方向: 割线变切线
6
四.加速度
瞬时加速度
a lim v dv d2r
t Δt→0 dt dt 2
axi
ay j az k
u’ y’
建立坐标系:
600
由相对性,得:
u’
vx
vRx
u
' x
u u' cos 600 0
vy
质点运动学ppt课件
切向加速度 度
速度大小变化产生的加速
法向加速度 度
速度方向变化产生的加速
大小:
方向: 切线方向
圆周运大动小的:总加速度
方向: 指向圆心
的大小
20
自然坐标系
B
沿着质点的运动轨迹,选取任意一点为 A 坐标原点,建立自然坐标系。
切向单位矢量
法向单位矢量 O
两者的方向互相垂直,且均随时间变化。
速度:
其大小为:
3.常用参考系 : 太阳参考系(太阳 ─ 恒星参考系)
地心参考系(地球 ─ 恒星参考系) 地面参考系或实验室参考系 质心参考系
3
坐标系:固结在参考系上的一组有刻度的射线、曲线或角度。
1.坐标系是参考系的数学抽象。
直角坐标系, 极坐标系,球坐标系,自然坐标系等 2.参考系选定后,坐标系还可任选。在同一参考系中用不同的 坐标系描述同一运动, 物体的运动形式相同,但其运动的数学 表述却可以不同。
1
15
3 2
16
二、 圆周运动
质点做曲线运动时: 看作各个瞬间做不同曲率半径的 圆周运动
质点位置
线速度
(圆周运动速率)
角速度 线量与角量关系:
对匀速圆周运动:
加速度
17
切向加速度 大小:
方向: 切线方向。
线量与角量关系: 角加速度
18
法向加速度 大小: 方向: 指向圆心方向。
19
圆周运动的加速度
1.2 质点运动的描述
Y机械运Βιβλιοθήκη 研究y物体 (质点)位置随时间的改变。
A
B
t t0
O
x
z
X
Z
n
质点的运动函数或运动方程。
2012高一物理教案5.2质点在平面内的运动(人教版必修2)
新人教版高中物理必修二同步学案第五章曲线运动第二节质点在平面内的运动【学习目标】知识与技能1、在具体问题中知道什么是合运动,什么是分运动。
2、知道合运动和分运动是同时发生的,并且互不影响。
3、知道运动的合成和分解的方法遵循平行四边形法则过程与方法使学生能够熟练使用平行四边形法则进行运动的合成和分解情感态度与价值观使学生明确物理中研究问题的一种方法,将曲线运动分解为直线运动。
【学习重点】对一个运动能正确地进行合成和分解【学习难点】具体问题中的合运动和分运动的判定。
【学习课时】2课时【探究学习】一、合运动与分运动的概念1、合运动和分运动:______________________________________________叫合运动,________________________________________________叫分运动。
理解:物体的实际运动是______(合、分)运动,几个分运动一般指______个分运动。
2、运动的合成与分解:_____________________________________ 叫运动的合成;______________________________________叫运动的分解。
二、运动合成与分解的法则:1、运算法则:运动合成与分解是_______(矢量、标量)的合成与分解,遵从______法则。
2、运动分解原则:(1)根据运动的实际效果分解。
请你举例:(2)依据运算简便而采取正交分解法。
请你举例:三、合运动与分运动的关系:1、独立性:两个分运动可能共线、可能互成角度。
两个分运动各自独立,互不干扰。
2、等效性:两个分运动的规律、位移、速度、加速度叠加起来与合运动的规律、位移、速度、加速度有完全相同效果。
3、等时性:合运动和分运动进行的时间完全相同。
四、常见运动的合成与分解:1、渡河问题:水流速度、船相对水的速度(船在静水中的速度)、船的合速(船对地岸的速度,方向为船的航向)、渡河时间、航程、最短渡河时间、最短航程。
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1 r; 1 向心加速度 a∝r2;
(6)说明:①卫星环绕半径 r 与该轨道上的线速度 v、角 速度 ω、周期 T、向心加速度 a 存在一一对应关系,一 旦 r 确定,则 v、ω、T、a 皆唯一确定,与卫星的质量 m 无关; ②对于环绕地球运动的卫星,若半径 r 增大,其周期 T 变大,线速度 v、角速度 ω、向心加速度 a 变小.
(2)有物体支撑的小球做圆周运动的情况,如下图甲、 乙所示,由于硬杆和管壁的支撑作用,在最高点速度 v≥0.
①当 v=0 时,小球受到竖直向上的支持力 FN=mg. ②当 0<v< gr时,小球受到竖直向上的支持力, 大小 随速度的增大而减小,其取值范围是:mg>FN>0. ③当 v= gr时,FN=0. ④当 v> gr时,小球受到指向圆心的弹力,其大小随 速度的增大而增大.
3.初速度为零的匀加速直线运动有哪些重要推论?
答案 (1)在 1 s 末、2 s 末、3 s 末……n s 末的速度比 为 1∶2∶3∶……∶n; (2) 在 1 s 、 2 s 、 3 s……n s 内 的 位 移 之 比 为 1∶22∶32∶……∶n2; (3)在第 1 s 内、 2 s 内、 3 s 内……第 n s 内的位移 第 第 之比为 1∶3∶5∶……∶(2n-1); (4) 从静止 开始通 过连 续相 等位 移所用 时间 之 比为 1∶( 2-1)∶( 3- 2)∶……∶( n- n-1); (5)从静止开始通过连续相等位移末速度之比为 1∶(22 -1)∶(32-22)∶……∶[(n2-(n-1)2)].
(2)地球同步卫星:①定周期:T=24 h;②定轨道平面: 同步卫星运行的轨道位于赤道所在的平面;③定高度: 同步卫星必须在赤道上方距地面 36 000 km 处; (4)定速 度:同步卫星的速度一定 v=3.1 km/s.
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11.第一、二、三宇宙速度分别多大?地球同步卫星 有何特点?
答案 (1)宇宙速度: ①第一宇宙速度(环绕速度):v1=7.9 km/s,是人造地球 卫星的最小的发射速度,最大的环绕速度; ②第二宇宙速度(脱离速度):v2=11.2 km/s,是人造地 球卫星挣脱地球引力的最小的速度; ③第三宇宙速度(逃逸速度):v3=16.7 km/s,是人造地 球卫星挣脱太阳引力的最小的速度. 常用公式:在地面附近 Mm G 2 =mg⇒GM=gR2(黄金代换式). R
答案 1 v=v0+at;x=v0t+2at2;2ax=v2-v0 2
2.匀变速直线运动 AB 段中间时刻的瞬时速度 vt/2= ______; 段位移中点的瞬时速度 vx/2=________; AB 这两个速度的大小关系为:________.
v0+v 答案 2 v0 2+v2 2 vt/2<vx/2
第三部分
教材基础知识和方 法回扣
构建知识网络,完善知识体系,走出题海,拾起 遗忘的知识点回归基础;整合知识要点,巩固基础知 识,回放物理思想方法,解题方法以及基本规律,了 解自身不足,加强考前热身训练,铸就最佳迎考状态.
学案 25 质点的运动 知识网络构建
要点思考整合
1.匀变速直线运动的速度时间关系:书 _______________ ; 位 移 时 间 关 系 : ____________;位移速度关系:____________.
数,即 Δx=aT2 是判断物体是否做匀变速直线运动的
6.物体做曲线运动的条件是怎样的?曲线运动有何特点?
答案
(1)物体做曲线运动的条件
物体所受合外力(或加速度)的方向与物体的速度方向 不在一条直线上. (2)曲线运动的特点 ①运动质点在某一点的瞬时速度方向,就是通过这一 点的曲线的切线方向. ②曲线运动是变速运动,这是因为曲线运动的速度方 向是不断变化的. ③做曲线运动的质点,其所受的合外力一定不为零, 一定具有加速度.
4.如何判断物体的运动是匀变速直线运动?
答案 依据. 5.求匀变速直线运动的加速度 a 的方法有哪些?
答案 (1)临差法 Δx=aT2; (2)逐差法 xm-xn=(m-n)aT2, (x4+x5+x6)-(x1+x2+x3) a= ; 9T2 (3)画出速度—时间图象,图线的斜率等于加速度.
在连续相邻相等时间间隔内的位移之差为一常
8.描述圆周运动的物理量有哪些? Δl 2πR 答案 线速度:v= = =ωR=2πfR; Δt T Δφ 2π 角速度:ω= Δt = T =2πf; v2 4π2 向心加速度:a= R =ω2R= T2 R=4π2f2R; v2 4π2 向心力:F=ma=m R =mω2R=m T2 R=4mπ2f2R.
7. 我们如何研究曲线运动?平抛运动的特点是什么?平抛 运动的常用处理方法是怎样的?
答案 (1)曲线运动的研究方法——运动的合成与分解 (2)平抛运动的特点: ①只受重力;②有水平方向的初速度;③平抛运动是加 速度恒定的匀变速曲线运动. (3)处理方法: 平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向 的自由落体运动. 水平方向:vx=v0,x=v0t 1 2 竖直方向:vy=gt,y= gt . 2
10. 卫星的速度、 加速度、 周期和卫星轨道的决定关系如何?
答案 (1)天体运动近似看成匀速圆周运动,其向心力
都来源于万有引力,即
2π v2 Mm 2 G r2 =m r =mω r=m T 2r=ma.
(2)v= (3)ω= (4)T=
GM r ,即线速度 v∝ GM r3 ,即角速度 ω∝ 4π2r3 GM ,即周期 T∝
9.如何分析竖直平面内圆周运动的临界问题?
答案 (1)没有物体支撑的小球做圆周运动的情况,如 下图甲、乙所示,在最高点速度 v≥ gr.
①当 v= gr时,绳子的拉力(或轨道的弹力)刚好等于 零,小球的重力提供小球做圆周运动的向心力. ②当 v> gr时,小球受到竖直向下的拉力或压力. ③当 v< gr时,不能通过最高点,实际上小球还没有 到最高点就脱离了轨道.