内容正文:
第一讲 运动的描述
1.质点
用来代替物体的有质量的点叫做质点,研究一个物体的运动时,如果物体的形状和大小对问题的影响可以忽略,就可以看做质点.
注意: (1)质点是一种理想化模型,实际并不存在.
(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.
2.参考系
(1)为了研究物体的运动而假定不动的物体,叫做参考系.
(2)对同一物体的运动,所选择的参考系不同,对它的运动的描述可能会不同.通常以地球为参考系.
注意:(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) 选取不同的物体作为参考系,对同一物体运动的描述可能不同.
(4) 选参考系的原则是观测运动方便和描述运动尽可能简单.
3.时刻和时间间隔
时刻
时间间隔
区别
(1)在时间轴上用 点 表示
(2)时刻与物体的 位置相对应 ,表示某一 瞬时
(1)在时间轴上用 线段 表示
(2)时间间隔与物体的 位移 相对应,表示某一 过程
联系
两个时刻的 间隔 即为时间间隔
4.位移和路程
定义
区别
联系
位移
位移表示质点的 位置 变化,它是质点由 初位置 指向 末位置 的有向线段
位移是矢量,方向由 初 位置指向 末 位置
(1)在单向直线运动中,位移的大小 等于 路程
(2)一般情况下,位移的大小 小于 路程
路程
路程是质 运动轨迹 长度
路程是标量,没有方向
5.速度
物理学中用位移与发生这个位移所用时间的比值表示物体运动的快慢,即v=,其是描述物体运动快慢的物理量.
(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叫做这段时间内的平均速度,即,其方向与位移的方向相同.
=
(2)瞬时速度:运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度,方向沿轨迹上物体所在点的切线方向指向前进的一侧,是矢量.瞬时速度的大小叫速率,是标量.
6.加速度
(1)定义:a=
,Δv是速度变化量,Δt是时间间隔.
(2)物理意义:描述 速度 变化的快慢.
(3)方向:与Δv的方向相同,单位是 m/s2 .
速度、速度变化量和加速度的关系
比较项目
速度
速度变化量
加速度
物理意义
描述物体运动快慢和方向的物理量,是状态量
描述物体速度改变的物理量,是过程量
描述物体速度变化快慢和方向的物理量,是状态量
定义式
Δv=v-v0
决定因素
v的大小由v0、a、Δt决定
Δv由v与v0进行矢量运算,由Δv=aΔt知Δv由a与Δt决定
a不是由v、t、Δv来决定的,而是由
来决定
方向
与位移同向,即物体运动的方向
由Δv或a的方向决定
与Δv的方向一致,由F的方向决定,而与v0、v方向无关
注意:
1.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.
2.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.
【例1】(多选)某一运动质点沿一直线做往返运动,如图所示,OA=AB=OC=CD=1 m,0点为x轴上的原点,且质点由A点出发向x轴的正方向运动至B点再返回沿x轴的负方向运动,以下说法正确的是: ( )[来源:学。科。网]
A.质点在A→B→C的时间内发生的位移为2 m,路程为4 m
B.质点在B→D的时间内发生的位移为-4 m,路程为4 m
C.当质点到达D点时,其位置可用D点的坐标-2 m表示
D.当质点到达D点时,相对于A点的位移为-3 m
【练习1】(多选)北京时间2012年10月25日23时33分,我国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭,将第十二颗北斗导航卫星成功送入太空预定轨道。北斗卫星导航系统可以免费提供定位、测速和授时服务,定位精度10 m,测速精度0.2 m/s,以下说法正确的是( )
A.北斗导航卫星定位提供的是被测物体的位移
B.北斗导航卫星定位提供的是被测物体的位置
C.北斗导航卫星授时服务提供的是时刻[来源:学科网]
D.北斗导航卫星测速服务提供的是运动物体的速率
【练习2】(多选)车站里并排停着甲、乙两列待发火车,一会儿甲车内的乘客看见窗外建筑物向南移动,乙车内的乘客看见甲车向北移动,则可能的运动是: ( )
A.甲车向北运动,乙车不