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专题04 运动的基本概念
1.机械运动:一个物体相对于另一个物体的位置的改变叫做机械运动,简称运动。它包括平动、转动和振动等运动形式。
2.参考系:为了研究物体的运动而假定为不动的物体,叫做参考系。
对同一个物体的运动,所选择的参考系不同,对它的运动的描述就会不同。从原则上说,参考系可以任意选定,但一般应从解决问题的方便出发选择合适的物体作参考系。在不加特别说明的情况下,研究地面上物体的运动时,通常都取地面为参考系。
3.质点:质点是一种物理模型,用来代替物体的有质量的点叫做质点。实际物体能否看作质点,并不是由物体的大小来决定的。如在研究原子核外电子的运动时,微小的原子不能看作质点。而在研究地球绕太阳公转运动的规律时,巨大的地球却可以看作质点。这是一种突出主要因素、忽略次要因素的研究问题的科学思想方法。
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例1:下列说法正确的是( )
A.运转中的地球不能看作质点,而原子核可以看作质点
B.研究火车通过路旁一根电线杆的时间时,火车可看作质点
C.研究奥运会乒乓球男单冠军孔令辉打出的乒乓球时,不能把乒乓球看作质点
D.研究在平直的高速公路上飞驰的汽车的速度时,可将汽车看作质点
【点评】:只要是物体的大小和形状对所研究的问题来讲是次要因素,可以被忽略,物体就可以看成质点.
例2:第一次世界大战期间,一名法国飞行员在2 000 m的高空飞行时,发现脸旁有一个小东西,他以为是一只小昆虫,便敏捷的把它一把抓了过来,令他吃惊的是,抓到的竟是一颗子弹.飞行员能抓到子弹,是因为( )
A.飞行员的反应快
B.子弹的速度很小
C.子弹相对于飞行员是静止的
D.飞行员有手劲
【点评】:静止是相对的,运动是绝对的.其实地面上静止的物体(包括人)都在永不停息地随地球自转而运动.
例3: A、B两辆汽车在一条东西方向的直路上向东行驶,若以地球为参考系,A速度为6m/s,B速度为10m/s。
求:⑴若以A为参考系,B的速度多大?方向如何?
⑵若以B为参考系, A的速度多大?方向如何?
⑶以A或B为参考系,地面的运动情况如何?
高中知识(需要理解)
4.坐标系:在参照系中,为确定空间一点的位置,按规定方法选取的有次序的一组数据,这就叫做“坐标”。在某一问题中规定坐标的方法,就是该问题所用的坐标系。中学物理学中常用的坐标系,为直角坐标系。
5.时刻和时间:时刻指的是某一瞬时.在时间轴上用一个点来表示。对应的是位置、速度、动量、动能等状态量。时间是两时刻间的间隔。在时间轴上用一段线段来表示。对应的是位移、路程、冲量、功等过程量。
6.位移和路程:位移描述物体位置的变化,是从物体运动的初位置指向末位置的有向线段.是矢量(有方向的物理量)。路程是物体运动轨迹的长度,是标量。
[注意]:①在一直线上运动的物体,路程就等于位移大小.(×)[位移是矢量,路程是标量,只有在单方向直线运动中,路程大小才等于位移大小]
②物体的位移可能为正值,可能为负值,且可以描述任何运动轨迹.
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例1:如图所示,质点由西向东运动,从A点出发到达C点再返回B点静止.若AC=100 m,BC=30 m,以B点为原点,向东为正方向建立直线坐标系,则:出发点的位置为 m,B点位置是 m,C点的位置为 m,A到B的位置变化是 m,方向 .C到B的位置变化为 m,方向 .
【点评】:建立坐标系确定物体的位置时,首先要确定原点的位置及坐标轴的正方向,再确定研究对象所处的坐标位置以及位置变化的情况即可.
例2. 如图所示,物体沿两个半径为R的半圆弧由A运动到C,则它的位移和路程分别是( )
A.0,0
B.4R向左,2πR向东
C.4πR向东,4R(
D.4R向东,2πR(
例3 .分清几个概念和说法。 以后,我们在研究运动时,常常会要求出“物体在1秒末、2秒末(或第1秒末、第2秒末)的速度及位置”,也会要求“物体在1秒内、2秒内(或第1秒内、第2秒内)的位移和平均速度”。请问:
(1)其中哪个表示时刻、哪个表示时间间隔?
(2)“1秒内”和“第1秒内”的位移(以及平均速度)是同一概念吗?“2秒内”和“第2秒内”的位移(以及平均速度)是同一概念吗?
(3)“第2秒末的速度”与“第2秒内的平均速度”相同吗?
高中单元练习尝试(做后再看答案,效果更好.)
一、不定项选择题
1、下列说法中,关于时间的是( ),关于时刻的是( )
A.学校上午8点开始上第一节课,到8点45分下课
B.小学每节课只有40分钟
C.我走不动了,休息一下吧
D.奥运会女子10000m冠军,成绩是30分24秒36
2、下列