力学辅导讲义1 运动的描述
运动的描述 知识点总结

运动的描述知识点总结一、质点参考系和坐标系1、质点:①定义:---------------。
质点是一种理想化的模型,是科学的抽象。
②物体可看做质点的条件:研究物体的运动时,物体的大小和形状对研究结果的影响可以忽略。
且物体能否看成质点,要具体问题具体分析。
③物体可被看做质点的几种情况:(1)平动的物体通常可视为质点.(2)有转动但相对平动而言可以忽略时,也可以把物体视为质点.(3)同一物体,有时可看成质点,有时不能.当物体本身的大小对所研究问题的影响不能忽略时,不能把物体看做质点,反之,则可以.[关键一点]不能以物体的大小和形状为标准来判断物体是否可以看做质点,关键要看所研究问题的性质.当物体的大小和形状对所研究的问题的影响可以忽略不计时,物体可视为质点.2、参考系:描述一个物体的运动时,选来作为标准的的另外的物体。
运动是---的,静止是---的。
一个物体是运动的还是静止的,都是相对于参考系在而言的。
参考系的选择是任意的,被选为参考系的物体,我们假定它是静止的。
选择不同的物体作为参考系,可能得出不同的结论,但选择时要使运动的描述尽量的简单。
通常以地面为参考系。
二、时间与位移1、时间和时刻:时刻是指-------,用时间轴上的一个--来表示,它与状态量相对应;时间是指起始时刻到终止时刻之间的间隔,用时间轴上的------来表示,它与过程量相对应。
2.路程和位移(A)(1)位移是表示质点位置变化的物理量。
路程是质点运动轨迹的长度。
(2)位移是矢量,可以用以初位置指向末位置的一条有向线段来表示。
因此,位移的大小等于物体的初位置到末位置的直线距离。
路程是标量,它是质点运动轨迹的长度。
因此其大小与运动路径有关。
(3)一般情况下,运动物体的路程与位移大小是不同的。
只有当质点做单一方向的直线运动时,路程与位移的大小才相等。
图1-1中质点轨迹ACB的长度是路程,AB是位移S。
(4)在研究机械运动时,位移才是能用来描述位置变化的物理量。
新物理第一章第节《运动的描述》课件

使学生掌握运动学的基本概念和运动方程,理解速度和加速度的含义和计算方法。
运动的描述
02
定义
性质
分类
机械运动
参照物
定义
在研究机械运动时,被选作标准的物体。
原则
参照物的选择是任意的,但必须明确。
作用
判断物体是否运动及运动的方向和快慢。
01
02
03
物体运动时所经过的路径。
定义
直线、曲线、折线等。
形状
意义
牛顿第一定律
内容
物体的加速度与作用力成正比,与物体质量成反比,加速度的方向与作用力的方向相同。
意义
揭示了物体受力与运动状态变化之间的关系,是力学的基础。
牛顿第二定律
内容
两个物体之间的作用力和反作用力,总是同时在同一条直线上,大小相等,方向相反。
意义
揭示了物体之间相互作用的关系,说明了物体间力的作用是相互的。
2023
新物理第一章第节《运动的描述》课件
contents
目录
引言运动的描述运动的速度运动的力学运动的应用学习建议
引言
01
1Leabharlann 课程简介23
新物理第一章第节《运动的描述》课件
课程名称
高中二年级及以上学生
适用对象
介绍运动的基本概念、运动方程、速度和加速度等运动学相关内容,以及相关的物理思想和科学方法。
直线运动
物体沿着直线路径进行的运动。
振动运动
物体沿着一定规律周期性振动。
相对运动
物体相对于其他参考系的运动。
波动运动
物体的振动状态在介质中传播,形成波。
学习建议
06
理解质点、参照系、坐标系等基本概念的含义和用法。
第1讲运动的描述讲解

第1讲 运动的描述质点、参考系 (考纲要求 Ⅰ)1.质点(1)定义:忽略物体的大小和形状,把物体简化为一个有质量的物质点,叫质点. (2)把物体看做质点的条件:物体的大小和形状对研究问题的影响可以忽略. 2.参考系(1)定义:要描述一个物体的运动,首先要选定某个其它的物体做参考,这个被选作参考的物体叫参考系.(2)选取:可任意选取,但对同一物体的运动,所选的参考系不同,运动的描述可能会不同,通常以地面为参考系.判断正误,正确的划“√”,错误的划“×”.(1)质点是一种理想化模型,实际并不存在. ( ) (2)只要是体积很小的物体,就能被看作质点. ( ) (3)参考系必须要选择静止不动的物体.( )(4)比较两物体的运动情况时,必须选取同一参考系. ( )答案 (1)√ (2)位移、速度 (考纲要求 Ⅱ) 1.位移和路程(1)位移:描述物体位置的变化,用从初位置指向末位置的有向线段表示,是矢量. (2)路程:是物体运动轨迹的长度,是标量. 2.速度(1)平均速度:在变速运动中,物体在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值,即v =xt,是矢量.(2)瞬时速度:运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度,是矢量. 3.速率和平均速率(1)速率:瞬时速度的大小,是标量.(2)平均速率:路程与时间的比值,不一定等于平均速度的大小.判断正误,正确的划“√”,错误的划“×”.(1)一个物体做单向直线运动,其位移的大小一定等于路程.( ) (2)一个物体在直线运动过程中路程不会大于位移的大小. ( ) (3)平均速度的方向与位移的方向相同.( )(4)瞬时速度的方向就是该时刻(或该位置)物体运动的方向.( ) 答案 (1)√ (2)×加速度 (考纲要求 Ⅱ)1.定义速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值. 2.定义式 a =ΔvΔt ,单位:m/s 2.3.方向与速度变化量的方向相同.4.物理意义描述物体速度变化快慢的物理量.判断正误,正确的划“√”,错误的划“×”.(1)物体的速度很大,加速度不可能为零.()(2)物体的加速度在减小,速度可能在增大.()(3)加速度a甲=2 m/s2大于加速度a乙=-3 m/s2.()(4)速度增大或减小是由速度与加速度的方向关系决定的.()答案(1)×(2)√(3)×(4)√基础自测1.(多选)下列情况下的物体可以看做质点的是().A.研究绕地球飞行时的“神州十号”飞船B.研究飞行中直升飞机上的螺旋桨的转动情况C.放在地面上的木箱,在上面的箱角处用水平推力推它,木箱可绕下面的箱角转动D.研究“蛟龙号”下潜到7 000 m深度过程中的速度时答案AD2.(单选)关于时刻和时间间隔,下列说法中正确的是().A.1秒很短,所以1秒表示时刻B.第3秒是指一个时刻C.2013年12月2日1时30分“嫦娥三号”发射升空,1时30分指的是时刻D.2013年4月20日8时02分,四川省雅安市芦山县(北纬30.3度,东经103.0度)发生7.0级地震,这里的8时02分指时间间隔解析时刻是时间轴上的一个点,没有长短之分,1 s在时间轴上是一段,表示的是时间间隔,A错误;第3秒是1秒的时间,是时间间隔的概念,而第3秒初和第3秒末是时刻的概念,B错误;1时30分指的是时刻,C正确;8时02分在时间轴上是一个点,指的是时刻,D错误.答案 C3.(2013·潍坊模拟)(多选)关于位移和路程,下列理解正确的是().A.位移是描述物体位置变化的物理量B.路程是精确描述物体位置变化的物理量C.只要运动物体的初、末位置确定,位移就确定,路程也确定D.物体沿直线向某一方向运动,位移的大小等于路程答案AD4.(多选)两个人以相同的速率同时从圆形轨道的A点出发,分别沿ABC和ADE方向行走,经过一段时间后在F点相遇(图1-1-1中未画出).从出发到相遇的过程中,描述两人运动情况的物理量相同的是().图1-1-1A.速度B.位移C.路程D.平均速度解析运动过程中两人的速度方向不同;起点、终点都相同,说明位移相同;因两个人以相同的速率同时从圆形轨道的A点出发,在相同的时间内所走的路程相同,根据平均速度公式,位移相同,运动时间相同,所以平均速度相同.综上分析,本题选B、C、D.答案BCD5.(单选)关于速度和加速度的关系,以下说法正确的有().A.加速度方向为正时,速度一定增大B .速度变化得越快,加速度越大C .加速度方向保持不变,速度方向也保持不变D .加速度大小不断变小,速度大小也不断变小解析 速度是否增大,与加速度的正负无关,只与加速度与速度的方向是否相同有关,故选项A 错误;“速度变化得越快”是指速度的变化率ΔvΔt 越大,即加速度a 越大,选项B 正确;加速度方向保持不变,速度方向可能变,也可能不变,当物体做减速直线运动时,v =0以后就反向运动,故选项C 错误;物体在运动过程中,若加速度的方向与速度方向相同,尽管加速度在变小,但物体仍在加速,直到加速度a =0,速度达到最大,故选项D 错误.答案 B热点一 对质点和参考系的理解1.建立质点模型的两个关键点(1)明确题目中要研究的问题是什么.质点是对实际物体科学地抽象,是研究物体运动时对实际物体进行的近似,质点实际上并不存在.(2)物体的大小和形状对所研究的问题能忽略不计时,可将物体视为质点,并非依据物体自身大小来判断.2.参考系的选取(1)参考系可以是运动的物体,也可以是静止的物体,但被选为参考系的物体,我们假定它是静止的. (2)比较两物体的运动情况时,必须选同一参考系.(3)选参考系的原则是观测运动方便和描述运动尽可能简单.【典例1】 科学研究表明,在太阳系的边缘可能还有一颗行星——幸神星.这颗可能存在的行星是太阳系现有的质量最大的行星,它的质量是木星质量的4倍,它的轨道与太阳的距离是地球与太阳的距离的几千倍.根据以上信息,下列说法正确的是( ).A .幸神星质量太大,不能看做质点B .研究幸神星绕太阳运动,可以将其看做质点C .比较幸神星运行速度与地球运行速度的大小关系,可以选择太阳为参考系D .幸神星运行一周的位移要比地球运行一周的位移大解析 物体能否看做质点与物体的质量无关,A 错.幸神星的形状和大小相对其到太阳的距离来说属于次要的因素,因此可以看做质点,B 对.比较两个物体运动的快慢,要选择同一参考系,C 对.幸神星运行一周的位移和地球运行一周的位移均为零,D 错.答案 BC 【跟踪短训】1.在“金星凌日”的精彩天象中,观察到太阳表面上有颗小黑点缓慢走过,持续时间达六个半小时,那便是金星,这种天文现象称为“金星凌日”,如图1-1-2所示.下面说法正确的是( ).图1-1-2A .地球在金星与太阳之间B .观测“金星凌日”时可将太阳看成质点C .以太阳为参考系,金星绕太阳一周位移不为零D .以太阳为参考系,可以认为金星是运动的解析 金星通过太阳和地球之间时,我们才会看到金星没有被太阳照亮的一面呈黑色,选项A 错误;因为太阳的大小对所研究问题的影响起着至关重要的作用,所以观测“金星凌日”不能将太阳看成质点,选项B 错误;金星绕太阳一周,起点与终点重合,位移为零,选项C 错误;金星相对于太阳的空间位置发生了变化,所以以太阳为参考系,金星是运动的,选项D 正确.答案 D热点二 对平均速度和瞬时速度的理解及计算平均速度与瞬时速度的求解方法(1)平均速度的大小与物体不同的运动阶段有关,求解平均速度必须明确是哪一段位移或哪一段时间内的平均速度.(2)v =xt是平均速度的定义式,适用于所有的运动.(3)粗略计算时我们可以用很短时间内的平均速度来求某时刻的瞬时速度. 【典例2】 一质点沿直线Ox 方向做加速运动,它离开O 点的距离x 随时间变化的关系为x =3+2t 3(m),它的速度随时间变化的关系为v =6t 2(m/s).则该质点在t =2 s 时的瞬时速度和t =0到t =2 s 间的平均速度分别为( ).A .8 m/s,24 m/sB .24 m/s,8 m/sC .12 m/s,24 m/sD .24 m/s,12 m/s审题指导 关键点:①由v 与t 关系v =6t 2(m/s),可知质点任一时刻的瞬时速度. ②由x 与t 关系x =3+2t 3(m),可知质点任一时刻的位置,进而可得任一段时间内的位移.解析 由速度随时间变化关系公式可得t =2 s 时的速度为:v =6t 2m/s =6×22m/s =24 m/s ;由x 与t 的关系得出各时刻对应的位移,再利用平均速度公式可得t =0到t =2 s 间的平均速度为:v 1=Δx Δt =19-32m/s =8 m/s ,故B 正确.答案 B【跟踪短训】2.一质点沿一边长为2 m 的正方形轨道运动,每秒钟匀速移动1 m ,初始位置在bc 边的中点A ,由b 向c 运动,如图1-1-3所示,A 、B 、C 、D 分别是bc 、cd 、da 、ab 边的中点,则下列说法正确的是( ).图1-1-3A .第2 s 末的瞬时速度是1 m/sB .前2 s 内的平均速度为22m/sC .前4 s 内的平均速率为0.5 m/sD .前2 s 内的平均速度为2 m/s解析 由题意质点每1 s 匀速移动1 m 可知,质点运动的速率为1 m/s ,即在每一时刻的瞬时速率均为1 m/s ,每段时间内的平均速率也均为1 m/s.在2 s 内质点通过的路程为2 m ,由A 运动到cd 边的中点B ,在第2 s 末瞬时速度大小为1 m/s ,方向由B 指向d ,瞬时速率为1 m/s ,前2 s 内的位移大小为x 1=|AB |=Ac 2+Bc 2=12+12m = 2 m ,平均速度v =x 1t 1=22m/s ,方向由A 指向B ,平均速率为1 m/s.前4 s内质点通过的路程为4 m ,在第4 s 末到达C 点,则前4 s 内位移大小为x 2=|AC |=2 m ,方向由A 指向C ,平均速度为v 2=x 2t 2=24m/s =0.5 m/s ,方向由A 指向C ,平均速率仍为1 m/s.答案 AB热点三 加速度和速度的关系判断直线运动中“加速”或“减速”情况物体做加速运动还是减速运动,关键是看物体的加速度与速度的方向关系,而不是看加速度的变化情况.加速度的大小只反映速度变化(增加或减小)的快慢.(1)a 和v 同向(加速直线运动)⎩⎪⎨⎪⎧a 不变,v 随时间均匀增加a 增大,v 增加得越来越快a 减小,v 增加得越来越慢(2)a 和v 反向(减速直线运动)⎩⎪⎨⎪⎧a 不变,v 随时间均匀减小a 增大,v 减小得越来越快a 减小,v 减小得越来越慢【典例3】 关于物体的运动,下列说法不可能的是( ).A .加速度在减小,速度在增大B .加速度方向始终改变而速度不变C .加速度和速度大小都在变化,加速度最大时速度最小,速度最大时加速度最小D .加速度方向不变而速度方向变化解析 若物体做加速直线运动,当加速度减小时,速度仍在增大,A 可能;加速度方向发生改变,即有加速度存在,则速度发生改变,B 不可能;加速度仅仅反映速度改变的快慢,若加速度方向与速度方向相反,当加速度最大时,速度可能取最小值,若加速度方向与速度方向相同,当加速度最小时,速度增大得最慢,加速度为零时,速度可能取最大值,C 可能;物体做平抛运动,加速度方向不变,速度方向时刻变化,D 可能.答案 B反思总结 对速度与加速度关系的三点提醒(1)速度的大小与加速度的大小没有必然联系.(2)速度变化量与加速度没有必然的联系,速度变化量的大小由加速度和速度变化的时间决定. (3)速度增大或减小是由速度与加速度的方向关系决定的. 【跟踪短训】 3.(2013·淮北模拟)沿一条直线运动的物体,当物体的加速度逐渐减小时,下列说法正确的是( ). A .物体运动的速度一定增大 B .物体运动的速度可能减小C .物体运动的速度的变化量一定减少D .物体运动的路程一定增大 答案 BD4.根据给出的速度和加速度的正负,对下列运动性质的判断正确的是( ). A .v 0>0,a <0,物体做加速运动 B .v 0<0,a <0,物体做减速运动 C .v 0<0,a >0,物体做减速运动 D .v 0>0,a >0,物体做加速运动解析 当速度方向和加速度方向相同时,物体做加速运动;当速度方向和加速度方向相反时,物体做减速运动.速度和加速度的正方向是任意规定的,不能只根据加速度的正负来判断物体是做加速运动还是减速运动.选项C 、D 正确.答案 CD思想方法 1.极限思维法1.极限思维法:如果把一个复杂的物理全过程分解成几个小过程,且这些小过程的变化是单一的.那么,选取全过程的两个端点及中间的极限来进行分析,其结果必然包含了所要讨论的物理过程,从而能使求解过程简单、直观,这就是极限思想方法.极限思维法只能用于在选定区间内所研究的物理量连续、单调变化(单调增大或单调减小)的情况. 2.用极限法求瞬时速度和瞬时加速度(1)公式v =ΔxΔt 中当Δt →0时v 是瞬时速度.(2)公式a =ΔvΔt中当Δt →0时a 是瞬时加速度.【典例】 为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为3.0 cm 的遮光板,如图1-1-4所示,滑块在牵引力作用下先后匀加速通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为Δt 1=0.30 s ,通过第二个光电门的时间为Δt 2=0.10 s ,遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为Δt =3.0 s .试估算:图1-1-4(1)滑块的加速度多大?(2)两个光电门之间的距离是多少? 解析 (1)遮光板通过第一个光电门的速度v 1=L Δt 1=0.030.30 m/s =0.10 m/s遮光板通过第二个光电门的速度v 2=L Δt 2=0.030.10 m/s =0.30 m/s故滑块的加速度a =v 2-v 1Δt≈0.067 m/s 2.(2)两个光电门之间的距离x =v 1+v 22Δt =0.6 m.答案 (1)0.067 m/s 2 (2)0.6 m即学即练 如图1-1-5所示,物体沿曲线轨迹的箭头方向运动,在AB 、ABC 、ABCD 、ABCDE 四段轨迹上运动所用的时间分别是1 s 、2 s 、3 s 、4 s ,已知方格的边长为1 m .下列说法正确的是( ).图1-1-5A .物体在AB 段的平均速度为1 m/sB .物体在ABC 段的平均速度为52m/sC .AB 段的平均速度比ABC 段的平均速度更能反映物体处于A 点时的瞬时速度D .物体在B 点的速度等于AC 段的平均速度解析 由v =x t 可得:v AB =11 m/s =1 m/s ,v AC =52 m/s ,故A 、B 均正确;所选取的过程离A 点越近,其阶段的平均速度越接近A 点的瞬时速度,故C 正确;由A 经B 到C 的过程不是匀变速直线运动过程,故B 点虽为中间时刻,但其速度不等于AC 段的平均速度,D 错误.答案 ABC附:对应高考题组 1.[2010·上海综合(理),4]右图是一张天文爱好者经长时间曝光拍摄的“星星的轨迹”照片.这些有规律的弧线的形成,说明了( ).A .太阳在运动B .月球在公转C .地球在公转D .地球在自转 答案 D 2.(2012·上海卷,23)质点做直线运动,其s -t 关系如图所示.质点在0~20 s 内的平均速度大小为______ m/s ;质点在________时的瞬时速度等于它在6~20 s 内的平均速度.解析 质点在0~20 s 内的位移为16 m ,由平均速度v =s t 可得v =1620 m/s =0.8 m/s ;s -t 图象切线的斜率表示速度,连接6 s 、20 s 两个时刻对应的位移点得直线MN ,如图所示,直线MN 的斜率等于6~20 s 这段时间内的平均速度,用作平行线的方法上下平移MN 得直线b 、a ,与图象相切于10 s 和14 s 在图线上对应的位置,这两个时刻的瞬时速度与6~20 s 内的平均速度相等.答案 0.8 10 s 和14 sA 对点训练——练熟基础知识题组一 对质点、参考系概念的理解1.(单选)在2012年伦敦奥运会上,中国代表团参加了包括田径、体操、柔道等项目的比赛,下列几种比赛项目中的研究对象可视为质点的是( ).A .在撑杆跳高比赛中研究运动员手中的支撑杆在支撑地面过程中的转动情况B .帆船比赛中确定帆船在大海中的位置C .跆拳道比赛中研究运动员的动作D .跳水比赛中研究运动员在空中的运动情况解析 撑杆跳高时,若将支撑杆看做质点,则无法研究支撑杆的转动情况,选项A 错误;研究帆船在大海中的位置时,帆船的大小和形状可以忽略,故可将帆船看做质点,选项B 正确;跆拳道比赛中,若将运动员看做质点,则运动员的动作就无法研究,选项C 错误;研究跳水运动员在空中的运动情况时,运动员的大小和形状不能忽略,故不能将运动员看做质点,选项D 错误.答案 B2.(单选)湖中O 处有一观察站,一小船从O 处出发向东行驶4 km ,又向北行驶3 km ,则下列说法中正确的是( ).A .相对于O 处的观察员,小船向东北方向运动了7 kmB .相对于小船,O 处的观察员始终处于静止状态C .相对于O 处的观察员,小船最终位于东偏北37°方向5 km 处D .相对于湖岸上的另一观察员,小船不可能是静止的解析 在O 处的观察员看来,小船最终离自己的距离为32+42km =5 km ,方向为东偏北θ,满足sinθ=35,即θ=37°,A 错C 对;由运动的相对性可知B 错;若湖岸上的观察员运行速度大小、方向均与小船一样,则小船相对其而言是静止的,D 错.答案 C3.(2013·江西联考)(单选)以下说法正确的是( ).A .只有很小的物体才能视为质点,很大的物体不能视为质点B .若以河岸为参考系,在顺水漂流的船上行走的人可能是静止的C .做直线运动的物体,其位移大小跟这段时间内它通过的路程一定相等D .一节课40分钟,40分钟指的是下课的时刻解析 物体能否被看作质点的关键是要分析物体的大小和形状对所研究问题而言是否能忽略,体积大的物体有时也能看成质点,体积小的物体有时也不能看成质点,选项A 错误;当人逆着水流方向在船上以与水流速度大小相同的速度向后行走时,人与河岸的相对位置是不变的,人相对于河岸是静止的,选项B 正确;只有物体沿同一方向做直线运动时,位移大小才跟这段时间内它通过的路程相等,除此之外,都是位移大小小于路程,选项C 错误;40分钟指的是时间间隔,它对应着两个时刻之间,在时间轴上对应着一段长度,选项D 错误.答案 B题组二 对位移、平均速度的理解4.(单选)物体沿一条直线运动,下列说法正确的是( ).A .物体在某时刻的速度为3 m/s ,则物体在1 s 内一定运动了3 mB .物体在1 s 内的平均速度是3 m/s ,则物体在这1 s 内的位移一定是3 mC .物体在某段时间内的平均速度是3 m/s ,则物体在任1 s 内的位移一定是3 mD .物体在某段时间内的平均速率是3 m/s ,则物体在任1 s 内的路程一定是3 m解析 要注意平均速度、平均速率均与时间有关.平均速度是位移与时间的比值,本题中物体在 1 s 内的平均速度是3 m/s ,则在这1 s 内的位移一定是3 m .物体在某段时间内的平均速度是3 m/s ,由于时间不确定,所以任1 s 内的位移不一定是3 m .同理,物体在某段时间内的平均速率是3 m/s ,则任1 s 内的路程也不一定是3 m.答案 B5.(多选)如图1-1-6所示,小明骑自行车由静止沿直线运动,他在第1 s 内、第2 s 内、第3 s 内、第4 s 内通过的位移分别为1 m 、2 m 、3 m 、4 m ,则( ).图1-1-6A .他在4 s 末的瞬时速度为4 m/sB .他在第2 s 内的平均速度为2 m/sC .他在4 s 内的平均速度为2.5 m/sD .他在1 s 末的速度为1 m/s 答案 BC6.(单选)一辆汽车沿平直公路以速度v 1行驶了23的路程,接着又以速度v 2=20 km/h 行驶完剩余13的路程,如果汽车全程的平均速度为28 km/h ,那么汽车在前23路程内速度的大小是( ).A .25 km/hB .34 km/hC .35 kmD .38 km/h解析 设全程的路程为x ,由平均速度公式可以计算出汽车行驶全程和后13的路程所用时间分别为t =x v ,t 2=x 2v 2=13xv 2.则行驶前23路程所用时间为t 1=t -t 2=x v -13x v 2=x 28-13x20=2x105所以v 1=x 1t 1=23x 2x105=35 km/h ,选项C 正确.答案 C题组三 加速度和速度的关系7.(单选)关于速度、速度的变化量、加速度,下列说法正确的是( ). A .物体运动时,速度的变化量越大,它的加速度一定越大B .速度很大的物体,其加速度可能为零C .某时刻物体的速度为零,其加速度不可能很大D .加速度很大时,运动物体的速度一定很快变大解析 由a =ΔvΔt 可知,在Δv 很大,但不知道Δt 的大小时,无法确定加速度的大小,故选项A 错误;高速匀速飞行的战斗机,速度很大,但速度变化量为零,加速度为零,故选项B 正确;炮筒中的炮弹,在火药刚刚燃烧的时刻,炮弹的速度为零,但加速度很大,故选项C 错误;加速度很大,说明速度变化很快,速度可能很快变大,也可能很快变小,故选项D 错误.答案 B8.(单选)一个质点做方向不变的直线运动,加速度的方向始终与速度的方向相同,但加速度大小逐渐减小为零,则在此过程中( ).A .速度逐渐减小,当加速度减小到零时,速度达到最小值B .速度逐渐增大,当加速度减小到零时,速度达到最大值C .位移逐渐增大,当加速度减小到零时,位移将不再增大D .位移逐渐减小,当加速度减小到零时,位移达到最小值解析 加速度的方向始终与速度方向相同,故加速度减小并不代表速度减小,只是说明单位时间内速度的增加量减小了,但仍是加速.答案 B9.(单选)甲、乙两个物体在同一直线上沿正方向运动,a 甲=4 m/s 2,a 乙=-4 m/s 2,那么对甲、乙两物体判断正确的是( ).A .甲的加速度大于乙的加速度B .甲做加速直线运动,乙做减速直线运动C .甲的速度比乙的速度变化快D .甲、乙在相等时间内速度变化可能相等解析 加速度的正、负表示方向,绝对值表示大小,甲、乙加速度大小相等,A 错.甲的加速度与速度同向,所以做加速运动,乙的加速度与速度方向相反,所以做减速运动,B 对.加速度大小表示速度变化的快慢,甲、乙速度变化一样快,C 错.由Δv =a Δt 可知在相等时间内,甲、乙速度变化大小相等,方向相反,D 错.答案 BB 深化训练——提高能力技巧10.(多选)图1-1-7所示是某质点运动的速度图象,由图象得到的正确结果是( ).图1-1-7A .0~1 s 内的平均速度是2 m/sB .0~2 s 内的位移大小是3 mC .0~1 s 内的加速度大于2~4 s 内的加速度D .0~1 s 内的运动方向与2~4 s 内的运动方向相反解析 根据v -t 图象可知,质点在0~1 s 内的位移x 1=12×2×1 m =1 m,1~2 s 内的位移x 2=2×1 m =2 m ,故0~1 s 内的平均速度v 1=x 1t 1=1 m/s,0~2 s 内的位移x =x 1+x 2=3 m ,A 错误、B 正确.0~1 s 内的加速度a 1=2-01 m/s 2=2 m/s 2,2~4 s 内的加速度a 2=0-22 m/s 2=-1 m/s 2,负号表示a 2和v 方向相反,故a 1>|a 2|,C 正确.0~1 s 内与2~4 s 内的速度均为正值,表示物体都沿正方向运动,D 错误.答案 BC11.(单选)如图1-1-8所示是2012年12月1日上午9时整,哈尔滨西客站D502次列车首次发车,标志着世界首条高寒区高速铁路哈大高铁正式开通运营.哈大高铁运营里程921公里,设计时速350公里.D502次列车到达大连北站时做匀减速直线运动,开始刹车后第5 s 内的位移是57.5 m ,第10 s 内的位移是32.5 m ,则下列说法正确的有( ).图1-1-8A .在研究列车从哈尔滨到大连所用时间时不能把列车看成质点B .时速350公里是指平均速度,921公里是指位移C .列车做匀减速运动时的加速度大小为6.25 m/s 2D .列车在开始减速时的速度为80 m/s解析 因列车的大小远小于哈尔滨到大连的距离,研究列车行驶该路程所用时间时可以把列车视为质点,A 错;由时间、时刻、位移与路程的意义知时速350公里是指平均速率,921公里是指路程,B 错;由等时位移差公式s n -s m =(n -m )aT 2可知加速度大小为a =57.5-32.55m/s 2=5 m/s 2,C 错;由题意可知第4.5 s 末列车速度为57.5 m/s ,由公式v =v 0-at 知v 0=80 m/s ,D 对.答案 D12.(2013·杭州二测)(多选)酒后驾驶会导致许多安全隐患,这是因为驾驶员的反应时间变长,反应时间是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间.下表中“思考距离”是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间内汽车行驶的距离;“制动距离”是指驾驶员发现情况到汽车停止行驶的距离(假设汽车制动时的加速度大小都相同).速度(m/s)思考距离(m) 制动距离(m)正常 酒后 正常 酒后15 7.5 15.0 22.5 30.0 20 10.0 20.0 36.7 46.7 25 12.5 25.0 54.2 66.7A .驾驶员正常情况下反应时间为0.5 sB .驾驶员酒后反应时间比正常情况下多0.5 sC .驾驶员采取制动措施后汽车的加速度大小为3.75 m/s 2D .若汽车以25 m/s 的速度行驶时,发现前方60 m 处有险情,酒后驾驶者不能安全停车解析 由题意知正常情况下反应时间为t =x v =7.515 s =0.5 s ,A 选项正确,酒后反应时间t ′=x v =1515 s=1 s ,Δt =t ′-t =0.5 s ,B 选项正确;由运动学公式可得v 2=2a (x 制-x 思),a =7.5 m/s 2,C 选项错误;由题意可得,当酒后以25 m/s 的速度行驶时,制动距离为66.7 m>60 m ,不能安全停车,D 选项正确.答案 ABD 13.(多选)如图1-1-9甲所示是一种速度传感器的工作原理图,在这个系统中B 为一个能发射超声波的固定小盒子,工作时小盒子B 向被测物体发出短暂的超声波脉冲,脉冲被运动的物体反射后又被B 盒接收,从B 盒发射超声波开始计时,经时间Δt 0再次发射超声波脉冲,图乙是连续两次发射的超声波的位移-时间图象.则下列说法正确的是( ).图1-1-9A .超声波的速度为v 声=2x 1t 1B .超声波的速度为v 声=2x 2t 2。
运动的描述

第一讲:运动的描述课题一、质点参考系和坐标系1.机械运动(1)定义:物理的空间位置随时间的变化,是自然界中最简单、最基本的运动形态,称为机械运动。
(2)机械运动的基本形式:平动和转动①平动:物体各部分的运动完全相同。
例如:木块沿光滑斜面下滑②转动:物体的各部分绕某一点(或轴)做圆周运动。
例如:地球的自转2.质点(1)定义:用来代替物体的具有质量的物质点。
(2)物体可以看成质点的条件:只有当物体的大小、形状对所研究的问题没有影响或影响很小时,才可以将物体视为质点。
(3)物理意义:质点是一个理想化的物理模型,实际上并不存在。
3.参考系(1)定义:描述一个物体的运动时,选来作为参看的其他的物体。
(2)参考系的选取原则①任意性原则:参考系的选取时任意的,选择不同的参考系描述同一物体的运动,其结果可能不同。
②方便性原则:选择参考系时,应以观察方便和运动的描述尽可能简单为原则,在研究地面上的问题时,我们通常选择地面或相对地面静止的物体作为参考系。
③统一性原则,当比较两个物体的运动情况时,必须选择同一个参考系。
4.坐标系(1)定义:为了定量的描述物体的位置的变化,需要在参考系上建立适当的坐标系。
(2)分类莫以“大小”论质点:①大的物体不一定不能看成质点。
例:研究地球公转的时候,地球和太阳均可视为质点。
②小的物体不一定能看成质点。
例:研究核外电子绕原子核运动时,原子不能视为质点(1)理想模型时根据所研究问题的性质和需要,突出问题中的主要因素,忽略次要因素,所建立的一中理想化的模型,它时对实际问题的科学抽象,可以使一些复杂的物理问题简单化。
(2)“质点”“轻杆”“光滑平面”“自由落体运动”“匀速直线运动”“匀速圆周运动”“点电荷”“纯电阻电路”等,都是理想化模型不能选择自身课时二、时间和位移1、时刻和时间间隔时刻 时间间隔物理意义 某一瞬间 一段时间在时间轴上的表示时间轴上的点表示时刻 时间轴上的一段线段表示时间间隔 对应运动量 位置、瞬时速度、瞬时加速度 位移、位移的变化量、速度的变化量、平均速度联系 若用1t 和2t 分别表示先后连个时刻,用△t 表示两时刻之间的时间间隔,则△t=2t -1t常见说法示意图2. 位移和路程位移 路程定义 表示物体空间位置变动的大小和方向物体运动轨迹的长度标矢性 矢量,有大小和方向,其运算满足平行四边形定则 标量,只有大小,没有方向,其运算遵从算术运算原则画坐标系时,必须标上原点、正方向和单位长度。
高三物理运动的描述讲义(范本)

第一篇力学第一章运动的描述第一节质点、参考系知识点一:机械运动定义:物体的位置随时间的变化称为机械运动,简称运动。
机械运动的常见形式:(1)平动:平动过程中,物体各部分的运动特点完全相同。
例如:木块在水平桌面上滑动(2)转动:物体的各部分绕某一点(或轴)做圆周运动。
例如:地球的自传知识点二:质点定义:像这种可以忽略物体的大小和形状,而突出“物体具有质量”这个要素,把它简化为一个有质量的物质点,这样的点称为质点。
例如:例如我们数教室里有多少张桌子,这时就可以把桌子当做质点。
因为我们数数是不用管桌子的大小和形状的。
注意:质点是个理想化的模型,实际生活中并不存在!物体可以视为质点的几种情况:(1)研究物体的平动时,一般可将物体视为质点。
例:汽车在水平路面上行驶、从斜面上滑下来的木块等(2)物体虽然有转动,但相对于平动而言可以忽略其转动时,可把物体视为质点。
例:向前滚动的足球,我要研究它的路径时,也可以将足球视为质点(3)问题涉及的空间尺度远大于物体自身的大小时,物体自身的大小可以忽略不计,这时可将物体视为质点。
例:研究地球公转时,虽然地球很大,但相对于地球绕太阳的轨道的长度而言的话,地球的大小完全可以忽略,此时可将物体视为质点(1)物体能否看作质点与物体的大小无关;(2)对于同一个物体有时可以看作质点,有时不能;(3)不能说平动的物体一定能看作质点,而转动的物体一定不能看作质点,关键还是看研究的问题中物体的大小和形状是否可以忽略不计或是次要因素。
请问质点和几何中的点是一回事吗?相同点:都是没有大小和形状的。
不同点:质点是实际物体的抽象,它具有一定的物理内涵,不仅具有物体的全部质量,而且是一个相对的物理概念。
几何中的点是没有质量,仅表示位置,而且应该是绝对的小。
例题1下列关于质点的说法中,正确的是()A.质点是一个理想化的模型,实际并不存在B.因为质点没有大小,所以与几何中心的点没有区别C.凡是轻小的物体,都可看作质点D.如果物体的形状和大小在所研究的问题中属于无关或次要因素,就可以把物体看作质点解析:A:质点是为了简化所研究的物体而假定的一个理想化模型,实际并不存在,故A选项正确;B:质点是有质量有大小的点,只是把它看成质点时忽略它的大小而已,它与几何中心的点有区别,故B选项错误;C:一个物体能否看作质点与其轻重、大小无关,而与研究的问题有关,故C选项错误;D:如果物体的形状和大小在所研究的问题中属于无关或次要因素,就可以把物体看作质点,故D选项正确。
高考物理一轮复习课件:第一章第1讲 运动的描述(PPT版)共24张

路程与时间的比值 =
物位体移可 先看增作大v质后的点减的小方条,直件到向是加:速无度等关于零。为止在直线运动中,a的方向与v的方向共线。
速度为零,加速度一定为零
5.当加速度a与速度v 方向相同时,速度 二、参考系的选取有什么原则?
选择不同的物体作为参考系,可能得出不同的结论。 0
增加
,反之速度
减小
。
v水=0.75 m/s。
[巧思妙解]以河水作为参考系,船相对于水向上游和向下游的速率相等,而酒
葫芦相对于水静止(其速度与水速相同),因此船返航经过1小时追上酒葫芦,
酒葫芦落水后,船向上游也一定经过1小时,可知,酒葫芦顺流而下漂5 400 m用
时2小时,故河水的速度v水=
2
5
400 3 600
m/s=0.75
m/s。
考点二 位移和速度
一、位移和路程有什么区别?
1.位移:用来表示物体(质点)位置的变化。可用一从初位置指向末位置的有 向线段来表示。位移是矢量。 2.路程:指的是物体运动时经过轨迹的长度,没有方向,是标量。 3.联系:只有在单方向的直线运动中,位移的大小才等于路程。在其他情况中, 路程要大于位移的大小。
时间为t1,船夫返航追上酒葫芦的时间为t2=3 600 s,以地面为参考系,船逆流而
上时相对地面的速度为v船-v水,顺流而下时相对地面的速度为v船+v水,则有:(v船-
v水)t1+5 400 m=(v船+v水)t2,v水(t1+t2)=5 400 m,以上两式联立可解得:t1=t2=3 600 s,
选择不同的物体作为参考系,可能得出不同的结论。
一、什么情况下物体可看作质点? 解析 加速度是描述速度变化快慢的物理量,由加速度的定义式a= 知,速
必修1第一章运动的描述讲解
考点一质点、参考系和位移【1】考点逐项排查(基础层)1.物体与质点(1)定义:用来代替物体的有的点叫做质点。
质点都是物体;但物体不一定都能看作质点。
(2)研究一个物体的运动时,如果物体的和对问题的影响可以忽略,就可以看做质点.(3)质点是一种理想化模型,实际并不存在。
2.参考系(1)定义:为了研究物体的运动而假定的物体,叫做参考系.(2)意义:选取不同的物体作为参考系,对同一物体运动的描述可能.比较两物体的运动情况时,必须选同一.(3)选取的原则:视研究问题的方便,通常以为参考系.3. 位移(1)定义:表示质点的位置变动,它是质点由位置指向位置的.(2)与路程的比较:(区别:定义、标矢量、一般情况下路程总大于位移的大小;联系:单位、都与时间对应、单方向的直线运动时路程等于位移的大小);[思维深化]判断下列说法是否正确.(1)只有质量和体积都很小的物体才能看成质点.()(2)平动的物体都可以看做质点,而转动的物体不能看做质点.()(3)参考系可以任意选取,但一般遵循描述运动方便的原则.()(4)当一个物体做竖直上抛运动返回原抛出点时,位移的大小等于上升高度的两倍.()【2】题组阶梯突破(应用层)1.[对质点的理解]以下情景中,人或物体可以看成质点的是()A.研究一列火车通过长江大桥所需的时间B.乒乓球比赛中,运动员发出的旋转球C.研究航天员翟志刚在太空出舱挥动国旗的动作D.用GPS确定打击海盗的“武汉”舰在大海中的位置1.解析长江大桥虽长,但火车长度与之相比不能忽略,不符合“物体的大小或形状对研究的问题没有影响,或者对研究问题可以忽略时,物体就可以看做质点”的条件,选项A错误;既然是“旋转球”,就是要研究球的旋转的,如果把它看成质点,则掩盖了其旋转的特点,故不能把它看做质点,选项B错误;研究航天员翟志刚在太空出舱挥动国旗的动作时,突出的是看清“挥动国旗的动作”,不能把翟志刚看成质点,选项C错误;用GPS确定“武汉”舰在大海中的位置时,突出它的“位置”,可以把“武汉”舰看成质点(船的大小与大海相比,其大小可以忽略),故选项D正确.答案 D2.[对参考系的理解]从水平匀速飞行的直升机上向外自由释放一个物体,不计空气阻力,在物体下落过程中,下列说法正确的是()A.从直升机上看,物体做自由落体运动B.从直升机上看,物体始终在直升机的后方C.从地面上看,物体做平抛运动D.从地面上看,物体做自由落体运动2.答案AC3.[对质点、参考系和位移的理解]在“金星凌日”的精彩天象中,观察到太阳表面上有颗小黑点缓慢走过,持续时间达六个半小时,那便是金星,这种天文现象称为“金星凌日”,如图1所示.下面说法正确的是()图1A.地球在金星与太阳之间B.观测“金星凌日”时可将太阳看成质点C.以太阳为参考系,金星绕太阳一周位移不为零D.以太阳为参考系,可以认为金星是运动的3.解析金星通过太阳和地球之间时,我们才看到金星没有被太阳照亮的一面呈黑色,选项A错误;因为太阳的大小对所研究问题起着至关重要的作用,所以观测“金星凌日”不能将太阳看成质点,选项B错误;金星绕太阳一周,起点与终点重合,位移为零,选项C错误;金星相对于太阳的空间位置发生了变化,所以以太阳为参考系,金星是运动的,选项D正确.答案 D4. 甲、乙、丙三架观光电梯,甲中乘客看一高楼向下运动,乙中乘客看甲在向下运动,丙中乘客看甲、乙都在向上运动,这三架电梯相对地面的运动情况可能是()A.甲向上,乙向下,丙不动;B. 甲向上,乙向上,丙不动;C. 甲向上,乙向下,丙向下;D. 甲向上,乙向上,丙也向上,但比甲、乙都慢。
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飞驰的猎豹
穿梭宇宙的彗星
它们的共同特点:位置随 时间不断地变化。
缓慢的蜗牛
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一 机械运动 物理学里把物体位置的变化叫机械运动。
珠穆朗玛峰由于地壳 日本茨城县鹿岛町与中国上海
运动高度在变化
市的距离由于板块运动缩短
选择 标准
除自身以外的任何物体 选定的物体被认为是静止的
运动的 相对性
物体的运动和静止是相对的 一切物体都在运动
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随堂训练
1.有位诗人坐船远眺,写下了著名的诗词:“满眼
风光多闪烁,看山恰似走来迎;仔细看山山不动,
是船行。”诗人在诗词中前后两次对山的运动的
描述,所选择的参照物分别是( B )
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奔腾的江水
天体的运动
除了机械运动,还有分子、原子的运动、 电磁运动,生命运动等多种运动形式。运动是 宇宙中最普遍的现象。
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想一想 怎样判断物体是运动还是静止的?
事例一:坐在行驶的汽车中, 感觉路边的树木高速后退,感觉 车内的物体是静止的。路边的人 觉得树不动,车运动得很快。
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练一练
1.分析下列物体相对于什么物体是运动的?相 对于什么物体是静止的?
加油机和战斗机
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花样跳伞运动员
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2.有关太阳、地球、卫星的运动和静止 (1)我们通常所说的“太阳东 升西落”,是以谁为参照物呢?
第一章 力学相对性原理1-2
v v
d R B
dS dS d v R dt dS 其中 =v(t )为速度的大小。 dt
v
A
dv d 而a v(t ) dt dt
为单位矢量,
大小不变,但方向改变
1-1 运动的描述
dv d 而a v(t ) dt dt
1-1 运动的描述 二. 质点运动的矢量描述
1.位矢和位移
1-1 运动的描述
注 意 位移是矢量,有大小和方向
与r 的区别
a)
Δr r1 o r2
r 为标量,r 为矢量
r r
Δr
b ) r r r r r2 r1 2 1
1-1 运动的描述
x 10 8t 4t
2
t t时刻 ( x x ) 10 8( t t ) 4( t t )2 t内位移为x 8t 8tt 4( t )2
vt t
1 2
x 8 8 t 4 t t
1-1 运动的描述
v 01 8 0 4 4( m s ) 方向与x轴正向相同
2
r xi yj zk
x y z
2 2
k O i
β β
r
j
z x
Y
X
y
轨道
P点矢径 r 方向
x z y cos cos cos r r r
1-1 运动的描述
直角坐标系中的运动轨道、速度和加速度
r ( x2 x1 )i ( y2 y1 ) j ( z2 z1 )k xi yj zk dr dx dy dz v i j k dt dt dt dt 2 2 2 v v v x v y vz v x i v y j vz k dv x dv y dv z dv a i j k dt dt dt dt a x i a y j az k
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1 1 运动的描述 一、概念规律 1.在以下的哪些情况中可将所研究的物体看成质点( ) A.研究某学生骑车由学校回家的速度 B.对这位学生骑车姿势进行生理学分析 C.研究火星探测器从地球到火星的飞行轨迹 D.研究火星探测器降落火星后如何探测火星的表面
2.两辆汽车在平直公路上行驶,甲车内的人看见窗外树木向东移动,乙车内的人发现甲车没有运动.如果以大地为参考系,上述事实说明( ) A.甲车向西运动,乙车不动 B.乙车向西运动,甲车不动 C.甲车向西运动,乙车向东运动 D.甲、乙两车以相同的速度都向西运动
3.某人站在楼房顶层从O点竖直向上抛出一个小球,上升的最大高度为20 m,然后落回到抛出点O下方25 m的B点,则小球在这一运动过程中通过的路程和位移分别为(规定竖直向上为正方向)( ) A.25 m、25 m B.65 m、25 m C.25 m、-25 m D.65 m、-25 m
4.下列关于瞬时速度和平均速度的说法中正确的是( ) A.若物体某段时间内每时刻的瞬时速度都为零,则这段时间内的平均速度一定等于零 B.若物体某段时间内的平均速度等于零,则这段时间内任一时刻的瞬时速度都等于零 C.匀速直线运动中任意一段时间内的平均速度都等于它任一时刻的瞬时速度 D.变速直线运动中任意一段时间内的平均速度一定不等于它某一时刻的瞬时速度
二、思想方法 5.甲、乙两个物体沿同一直线向同一方向运动时,取物体的初速度方向为正,甲的加速度恒为2 m/s2,乙的加速度恒为-3 m/s2,则下列说法中正确的是( ) A.两物体都做加速直线运动,乙的速度变化快 B.甲做加速直线运动,它的速度变化快 C.乙做减速直线运动,它的速度变化率大 D.甲的加速度比乙的加速度大
6.如图1所示是一辆汽车做直线运动的x-t图象,对相应的线段所表示的运动,下列说法正确的是( ) A.AB段表示静止 B.BC段发生的位移大于CD段发生的位移 C.CD段运动方向和BC段运动方向相反D.CD段运动速度大于BC段运动速度 2
7.做直线运动的物体,其v-t图象如图2所示,试根据v-t图象判断: (1)第1秒内,物体的加速度为多大? (2)第2秒和第4秒内的加速度是否相同? (3)在第4秒内,物体做什么运动?
思维提升 1.能否把一个物体看做质点,并不是由物体的形状和大小来决定的,而是由它的形状和大小对所研究问题的影响程度决定的.一般来说,如果在研究的问题中,物体的形状、大小及物体上各部分运动的差异是次要的或不起作用的因素时,物体就可看做质点. 2.(1)描述物体是否运动首先要选择一个参考系,以此为标准来衡量物体是运动还是静止的,参考系一旦确定,对物体运动描述也唯一确定. (2)参考系的选择是任意的,但应以观测方便和使运动的描述简单为原则.研究地面上物体的运动时,常选地面为参考系. 3.位移是由初始位置指向末位置的有向线段,是矢量;路程是物体运动的轨迹的长度,是标量,位移的方向常常用正、负号表示. 4.(1)位移和发生这段位移所用时间的比值称为这段时间内的平均速度. (2)物体在某一时刻的速度称为瞬时速度,瞬时速度与位置、时刻对应;平均速度与位移、时间间隔对应. 5.在x-t图象中,图线反映了质点的位移随时间的变化规律.在t轴上方的位移为正,表示位移方向与规定的正方向相同;t轴下方位移为负,表示位移方向与规定的正方向相反;斜率表示速度,斜率为正表示物体沿正方向运动,斜率为负表示物体沿负方向运动. 6.根据题意把抽象复杂的物理过程表示成物理图象,将物理量之间的代数关系转变为几何关系,运用图象直观、简明的特点来分析解决物理问题,能达到化难为易的目的. 一、质点的概念 1.质点是一个理想化的物理模型;是对实际物体科学的抽象;是研究物体运动时抓住主要因素,忽略次要因素,对实际物体进行的近似. 2.物体能否看成质点是由问题的性质决定的,同一物体在有些问题中能看做质点,而在另一些问题中又不能看做质点.如研究火车过桥的时间时就不能把火车看做质点,但研究火车从北京到上海所用的时间时就可把火车看做质点. 3.物体可看做质点的条件是: (1)平动的物体通常可视为质点,如水平传送带上的物体随传送带的运动. (2)物体的大小和形状对所研究的问题没有影响或影响很小. 【例1】做下列运动的物体,能当做质点处理的是( ) A.自转中的地球 B.旋转中的风力发电机叶片 C.在冰面上旋转的花样滑冰运动员 D.匀速直线运动的火车 3
二、位移、平均速度和瞬时速度 1.位移是矢量,其大小等于由初位置指向末位置的有向线段的长度;路程是标量,其大小等于物体运动轨迹的长度.只有在单向直线运动中位移大小才等于路程.
2.平均速度公式v=ΔxΔt中的“Δx”是指物体的位移,而不是路程;v=v0+v2只适用于匀变速直线运动;求v 时一定要注意Δx与Δt的对应关系; 3.平均速度的方向与位移方向相同;瞬时速度的方向与那一时刻物体运动方向相同. 【例2】如图3所示,博尔特在男子100 m决赛和男子200 m决赛中分别以9.69 s和19.3 s的成绩破两项世界纪录,获得两枚金牌.关于他在这两次决赛中的运动情况,下列说法正确的是( ) A.200 m决赛中的位移是100 m决赛的两倍 B.200 m决赛中的平均速度约为10.36 m/s C.100 m决赛中的平均速度约为10.32 m/s D.200 m决赛中的最大速度约为20.64 m/s
[规范思维] 平均速度v=位移ΔxΔt,而不是路程Δt;只有在单向直线运动中,位移大小才等于路程,一般情况下位移大小小于路程. [针对训练] “水立方”的泳池长50 m,在100米蝶泳比赛中,测得菲尔普斯在10 s末的速度为1.8 m/s、50 m时的速度为2.2 m/s、经过50.58 s到达终点时的速度为2.4 m/s,则他在全程中的平均速度为( ) A.1.98 m/s B.2.4 m/s C.2.2 m/s D.0 m/s
三、对加速度的理解和计算 1.加速度a=ΔvΔt是加速度的定义式,而非决定式,即加速度与Δv和Δt无关,与速度v也无关.v很大,a可能很小甚至为0;a很大,v可能很大,可能很小,也可能为0(某瞬时). 2.物体是否做加速运动,决定于加速度a与速度v的方向关系.(1)当a与v同向时,物体做加速运动.若a增大,表明速度增加得越来越快;若a减小,表明速度增加得越来越慢(仍然增大).(2)当a与v反向时,物体做减速运动.若a增大,速度减小得越来越快,若a减小,速度减小得越来越慢. 3.由牛顿第二定律知,a的大小决定于物体受到的合外力F和物体的质量m,a的方向由合外力F的方向决定. 【例3】 一个做变速直线运动的物体,加速度与速度方向相同且加速度逐渐减小到零,那么该物体的运动情况可能是( ) A.速度不断增大,到加速度为零时,速度达到最大,而后做匀速直线运动 B.速度不断减小,到加速度为零时,物体运动停止 C.速度不断减小到零,然后向相反方向做加速运动,而后物体做匀速直线运动 4
D.速度不断减小,到加速度为零时速度减小到最小,而后物体做匀速直线运动 [规范思维] 要明确物体做加速或减速运动的条件:加速度与初速度同向做加速运动,反向做减速运动.速度增大还是减小与a大小怎样变化无关. 【例4】 有些国家的交通管理部门为了交通安全,特别制定了死亡加速度为500g(g=10 m/s2),以醒世人,意思是如果行车加速度超过此值,将有生命危险,那么大的加速度,一般情况下车辆是达不到的,但如果发生交通事故时,将会达到这一数值.试问: (1)一辆以72 km/h的速度行驶的汽车在一次事故中撞向停在路上的大货车上,设大货车没有被撞动,汽车与大货车的碰撞时间为2.0×10-3 s,汽车驾驶员是否有生命危险? (2)若汽车内装有安全气囊,缓冲时间为1×10-2 s,汽车驾驶员是否有生命危险? [规范思维] 求解加速度时要注意物体的初速度、末速度的方向,若选定正方向,则可用正负号表示它们的方向.
【基础演练】 1.两辆汽车在平直的公路上匀速并排行驶,甲车内一个人看见窗外树木向东移动,乙车内一个人发现甲车没有动,以大地为参考系,上述事实说明( ) A.甲车向西运动,乙车不动 B.乙车向西运动,甲车不动 C.甲车向西运动,乙车向东运动 D.甲、乙两车以相同的速度同时向西运动
2.下列关于运动会的各种比赛中,能将人或物体看做质点的是( ) A.研究乒乓球比赛中王皓的旋球技术时 B.研究刘子歌在200米蝶泳比赛中的手臂动作时 C.研究万米冠军在长跑中的位置时 D.研究跳水冠军郭晶晶在跳水比赛中的美妙姿态时
3.关于速度和加速度的关系,下列说法正确的是( ) A.加速度方向为正时,速度一定增加 B.速度变化得越快,加速度就越大 C.加速度方向保持不变,速度方向也保持不变 D.加速度大小不断变小,速度大小也不断变小
4.2010年1月17日我国自行研制的“长江三号丙”运载火箭成功地将我国第三颗北斗导航卫星成功送入太空预定轨道,图是火箭点火升空瞬间时的照片.在这一瞬间关于火箭的速度和加速度的判断,下列说法正确的是( ) A.火箭的速度很小,但加速度可能较大 B.火箭的速度很大,加速度可能也很大