高一物理运动的描述讲义

1高一物理运动的描述讲义本节知识要点：1.质点：没有形状、大小，而具有质量的点。一个物体能否看成质点，并不取决于这个物体的大小，而是看在所研究的问题中物体的形状、大小和物体上各部分运动情况的差异是否为可以忽略的次要因素，要具体问题具体分析。2.参考系（1）物体相对于其他物体的位置变化，叫做机械运动，简称运动。（2）在描述一个物体运动时，选来作为标准（即假定为不动的）另外的物体，叫做参考系。对参考系应明确以下几点：①运动的相对性：对同一运动物体，选取不同的物体作参考系时，对物体的观察结果往往不同的。②参考系的选取是任意的。在研究实际问题时，选取参考系的基本原则是能对研究对象的运动情况的描述得到尽量的简化，能够使解题显得简捷。③因为今后我们主要讨论地面上的物体的运动，所以通常取地面作为参照系。3时刻和时间时刻指的是某一瞬间，在时间轴上用一个点来表示，如第2s末，第5s末等均为时刻；时间指的是两时刻间的间隔，在时间轴上用一段线段表示，如4s内（0-4s末），第4s内（3s末到4s末）等均为时间。反映列车进出站的时刻表叫列车时刻表，而不能叫时间表。（注：3s末和4s初表示同一时刻）4标量和矢量（1）标量：有大小没有方向的物理量，如长度，质量，时间，温度，路程，能量等。（2）矢量：既有大小又有方向的物理量，如位移，力，速度，加速度等。（注：矢量相等必须大小相等，方向相同）5.路程和位移（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，位移的方向是由起点指向终点。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。路程不能用来表达物体的确切位置。比如说某人从O点起走了50m路，我们就说不出终了位置在何处。6、速度、平均速度、瞬时速度、速率和平均速率。（1）速度：表示物体运动快慢的物理量（位移变化快慢），它等于位移s跟发生这段位移所用时间t的比值。即svt（注：s为位移变化量，st为位移变化率）。速度是矢量，既有大小也有方向，其方向就是物体运动的方向。在国际单位制中，速度的单位是（m/s）米/秒。（2）平均速度：位移与时间之比。v=s/t为物体在这段时间（或这段位移）上的平均速度。ABCABC图1-12平均速度也是矢量，其方向就是物体在这段时间内的位移的方向。（3）瞬时速度是指运动物体在某一时刻（或某一位置）的速度。从物理含义上看，瞬时速度指某一时刻附近极短时间内的平均速度。（4）瞬时速度的大小叫瞬时速率，简称速率。（5）平均速率：路程与时间之比。7、匀速直线运动（1）定义：物体在一条直线上运动，如果在相等的时间内位移相等，这种运动叫做匀速直线运动。根据匀速直线运动的特点，质点在相等时间内通过的位移相等，质点在相等时间内通过的路程相等，质点的运动方向相同，质点在相等时间内的位移大小和路程相等。（2）匀速直线运动的s—t图象和v-t图象（1）位移图象（s-t图象）就是以纵轴表示位移，以横轴表示时间而作出的反映物体运动规律的数学图象，匀速直线运动的位移图线是通过坐标原点的一条直线。8、加速度（1）加速度的定义:加速度是表示速度改变快慢的物理量,它等于速度的改变量跟发生这一改变量所用时间的比值,定义式：tvvat0=vt（注：v速度变化量，vt速度变化率），单位m/s2（2）加速度是矢量,它的方向是速度变化的方向（3）加速度与速度的关系：①在变速直线运动中,若加速度的方向与速度方向相同,则质点做加速运动;若加速度的方向与速度方向相反,则则质点做减速运动.②加速度越大，速度变化（可增大也可减小）越快；加速度越小，速度变化越慢。③速度大小与加速度大小没有任何直接练习。④速度是位移变快慢，或位移变化率，但不能说位移的变化量大速度就大。加速度是速度的变化快慢，或位移的变化率，但不能说速度变化量大加速度就大。典型例题：☆关于机械运动☆关于质点1.下列关于质点的说法中正确的是（）A．体积很小的物体都可看成质点B．质量很小的物体都可看成质点C．不论物体的质量多大，只要物体的尺寸跟物体间距离相比甚小时，就可以看成质点D．只有低速运动的物体才可看成质点，高速运动的物体不可看做质点针对训练1下列情形中的物体可以看作质点的是A.郭晶晶在跳水比赛中B.硬币用力上抛，猜测它落地时是正面朝上还是反面朝上C.奥运会冠军邢慧娜在万米长跑中D.花样滑冰运动员在比赛中E.汽车的后轮，研究汽车牵引力来源F.沿斜槽下滑的小钢球，研究它沿斜槽下滑的速度G.人造卫星，研究绕地球转动H.海平面木箱，研究在水平力作用下先滑动还是先滚动3☆关于位移和矢量标量的应用2.下列关于位移和路程的说法中，正确的是（）A位移大小和路程不一定相等，所以位移才不等于路程B位移的大小等于路程，方向由起点指向终点C位移描述物体相对位置的变化，路程描述路径的长短D位移描述直线运动，路程描述曲线运动3.一个皮球从5m高的地方落下，碰撞地面后又反弹起1m，通过的路程是_____m，该球经过一系列碰撞后，最终停在地面上，在整个运动过程中皮球的位移是_____m。☆关于速度4.某人爬山，上山的速度是v1,下山的速度v2，求这个人从出发到回到起点，他的平均速度与平均速率分别是多少？5.某运动员在百米跑道上以8m/s的速度跑了80m，然后又以2m/s的速度走了20m，这个运动员通过这段路的平均速度是多少？6.下列说法中正确的是（）A．平均速度就是速度的平均值B．瞬时速率是指瞬时速度的大小C．火车以速度v经过某一段路，v是指瞬时速度D．子弹以速度v从枪口射，v是平均速度7.参加汽车拉力赛的越野车，先以平均速度v1跑完全程的2／3，接着又以v2=40km／h的平均速度跑完剩下的1／3路程。已经测出在全程内的平均速度v=56km／h，那么v1应是()A.60km／hB.65km／hC.48km／hD.70km／h。☆关于加速度8.下列说法正确的是()A.加速度增大，速度一定增大B.速度变化量Δv越大，加速度就越大C.物体有加速度，速度就增大D.物体速度很大，加速度可能为零9．物体做直线运动，其位移图象如图所示，试求：（1）5s末的瞬时速度。（2）20s内的平均速度（3）第二个10S内的平均速度。10x/mO302020t/s3010410.如图1所示，图象为一物体做匀变速直线运动的tv图象。由图象作出的下列判断，其中正确的是（）A.物体始终沿正方向运动。B.物体先沿负方向运动，在st2后沿正方向运动。C.在st2前物体位于出发点负方向上，st2后位于出发点正方向上。D.在st2时，物体距出发点最远。11见图2，AB是两个物体从同一地点沿相同方向做直线运动的tv图象，由图可知A.A出发时刻比B早s5B.第s15末AB等速C.前s15内A的位移比B大D.第s20末AB位移之差为m2512一质点做直线运动的tv图象如图3所示。质点在0～s1内加速度为2/sm；在1～s3内加速度为2/sm；在3～s4内加速度为2/sm。练习：一、选择题1．某校高一的新同学分别乘两辆汽车去市公园游玩。两辆汽车在平直公路上运动，甲车内一同学看见乙车没有运动，而乙车内一同学看见路旁的树木向西移动。如果以地面为参考系，那么，上述观察说明（）A．甲车不动，乙车向东运动B．乙车不动，甲车向东运动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东运动2．下列关于质点的说法中，正确的是（）A．质点是一个理想化模型，实际上并不存在，所以，引入这个概念没有多大意义B．只有体积很小的物体才能看作质点C．凡轻小的物体，皆可看作质点D．如果物体的形状和大小对所研究的问题属于无关或次要因素时，即可把物体看作质点3．某人沿着半径为R的水平圆周跑道跑了1.75圈时，他的（）A．路程和位移的大小均为3.5πRB．路程和位移的大小均为2RC．路程为3.5πR、位移的大小为2RD．路程为0.5πR、位移的大小为2R4．甲、乙两小分队进行军事演习，指挥部通过现代通信设备，在屏幕上观察到两小分队的具体行军路线如图所示，两小分队同时同地由O点出发，最后同时到达A点，下列说法中正确的是（）A．小分队行军路程s甲＞s乙B．小分队平均速度v甲＞v乙C．y-x图象表示的是速率v-t图象D．y-x图象表示的是位移s-t图象0510152025t/s1020ABv/ms-1t/s102v/ms-13456.03.0-3.00246-10-202010t/sv/ms-1图7-3图2图3图155．某中学正在举行班级对抗赛，张明明同学是短跑运动员，在百米竞赛中，测得他在5s末的速度为10.4m/s，10s末到达终点的速度为10.2m/s，则他在全程中的平均速度为A．10.4m/sB．10.3m/sC．10.2m/sD．10m/s6．下面的几个速度中表示平均速度的是（）A．子弹射出枪口的速度是800m/s，以790m/s的速度击中目标B．汽车从甲站行驶到乙站的速度是40km/hC．汽车通过站牌时的速度是72km/hD．小球第3s末的速度是6m/s．7．如图所示为甲、乙两质点的v-t图象。对于甲、乙两质点的运动，下列说法中正确的（）A．质点甲向所选定的正方向运动，质点乙与甲的运动方向相反B．质点甲、乙的速度相同C．在相同的时间内，质点甲、乙的位移相同D．不管质点甲、乙是否从同一地点开始运动，它们之间的距离一定越来越大8．下列关于加速度的描述中，正确的是（）A．加速度在数值上等于单位时间里速度的变化B．当加速度与速度方向相同且又减小时，物体做减速运动C．速度方向为正，加速度方向为负D．速度变化越来越快，加速度越来越小9．下列关于速度和加速度的说法中，正确的是（）A．物体的速度越大，加速度也越大B．物体的速度为零时，加速度也为零C．物体的速度变化量越大，加速度越大D．物体的速度变化越快，加速度越大10．足球守门员在发门球时，将一个静止的质量为0.4kg的足球，以10m/s的速度踢出，若守门员踢球的时间为0.1s，则足球的平均加速度为______________m/s2；足球沿草地作直线运动，速度不断减小，设加速度大小恒为2m/s2，3s后足球运动到距发球点20m的后卫队员处，则此过程中，足球运动的平均速度为________________m/s，后卫队员接到球时，足球的速度为______m/s课后习题：1．下列物理量中，属于标量的是（）A．速度B．时间C．位移D．力2．在下述问题中，能够把研究对象当作质点的是（）A．研究地球绕太阳公转一周所需的时间是多少B．研究乒乓球的旋转情况对发球效果的影响C．把一枚硬币用力上抛，猜测它落地时正面朝上还是反面朝上D．正在进行花样滑冰的运动员3.物体做直线运动，下列叙述正确的是（）A.匀速直线运动的速度是恒定的，不随时间改变。B.匀变速直线运动的速度是随时间增大而增大的。C.速度均匀增大的运动叫匀加速运动。D.匀减速直线运动是速度均匀减小的运动。2.关于物体的运动图象下列叙述正确的是（）A.匀速直线运动的tv图象是一条与时间轴平行的直线。B.匀速直线运动的ts图象是一条与时间轴平行的直线。C.匀变速直线运动的tv图象是一条与时间轴平行的直线。D.非匀变速直线运动的tv图象是一条倾斜直线。3.一物体沿直线运动tv图象如图所示，下列判断正确的是（）A.OA段表示物体做非匀变速运动AB段表示物体静止。B.图象AB段表示物体做匀速直线运动。0t/st1t2t3t40vvmBAC6C.0～3t时间内物体的运动方向相同。D.3t4t时间内运动方向与30t内运动方向相反。4.甲、乙两质点的tv图象，甲乙从同一地点出发，对甲、乙两质点的运动，下列说