内容正文:
[体系构建]
[核心速填]
1.质点
(1)定义:用来代替物体的有质量的点.
(2)把物体看作质点的条件:物体的大小和形状对研究的问题的影响可以忽略不计.
2.速度和速率
(1)平均速度:在变速运动中,物体所发生的位移与发生这段位移所用时间的比值,即,是矢量,其方向就是对应位移的方向.
=
(2)瞬时速度:运动物体在某一时刻或经过某一位置的速度,是矢量.
(3)速率:瞬时速度的大小,是标量.
3.加速度
(1)物理意义:描述物体速度变化快慢的物理量.
(2)定义式:a=,单位:m/s2.
(3)方向:与速度变化量的方向相同,是矢量.
几个概念的区别与联系
1.时间和时刻的区别
时间能表示运动的一个过程,时刻只能显示运动的一个瞬间.在表示时间的数轴上,时刻用点来表示,时间用线段来表示.对一些关于时间和时刻的表述,能够正确理解.如:第4 s末、4 s时、第5 s初等均为时刻;4 s 内(0到第4 s末)、第4 s(第3 s末到第4 s末)、第2 s初至第4 s初等均为时间.
2.位移和路程的区别与联系
位移是在一段时间内,由物体初时刻位置指向末时刻位置的有向线段.确定位移时,不需考虑质点运动的详细路径,只确定初、末位置即可;路程是运动物体轨迹线的长度.确定路程时,需要考虑质点运动的详细路径.位移是矢量,路程是标量.一般情况位移大小不等于路程,只有当物体做单向直线运动时路程才等于位移的大小.
3.速度和速率的区别与联系
物理意义
分类
决定因素
方向
联系
速
度
描述物体运动快慢和方向的物理量,是矢量
平均速度、瞬时速度
平均
速度
=
平均速度方向与位移方向相同;瞬时速度方向为该点运动方向
它们的单位都是m/s.瞬时速度的大小等于瞬时速率
速
率
描述物体运动快慢的物理量,是标量
平均速率、瞬时速率
平均速率
=
无方向
4.速度、加速度、速度改变量的比较
速度是描述物体运动快慢的物理量,是位移和时间的比值;加速度是描述物体速度变化快慢的物理量,是速度改变量与所用时间的比值,它等于物体运动速度的变化率.
【例1】 (多选)某班同学去参加野外游戏.该班同学分成甲、乙、丙三个小组,同时从营地A出发,沿各自的路线搜寻目标,要求同时到达营地B,如图所示为其运动轨迹,则关于他们的平均速度和平均速率的说法正确的是( )
A.甲、乙、丙三组的平均速度大小相同
B.甲、乙、丙三组的平均速率大小相同
C.乙组的平均速度最大,甲组的平均速度最小
D.乙组的平均速率最小,甲组的平均速率最大
AD [根据图示,甲、乙、丙三组的位移相同,运动时间相同,所以三组平均速度的大小相同;甲组的路程最大,所以甲组的平均速率最大,同理乙组的最小,选项A、D正确.]
[一语通关]
平均速度和平均速率的求解方法
平均速率不是平均速度的大小,它们的大小没有必然的联系,求解时要应用它们的定义式,即平均速度=.,平均速率=
1.一辆汽车沿直线运动,以速度v行驶了的路程,后又以36 km/h的速度返回原处,则汽车在全程中的平均速度是( )
的路程,接着以20 km/h的速度行驶完剩余
A.24 km/h
B.0
C.36 km/h
D.48 km/h
B [题目中虽然给出了几个数值,但是汽车在整个过程中的位移为零,故=0,选项B正确.]
位移—时间图象
1.st图象只能用来描述直线运动,不能表示曲线运动,反映位移s随时间的变化关系,不表示物体的运动轨迹.
2.由st图象可判断各个时刻物体的位置(或相对于坐标原点的位移).
3.由st图象的斜率可判断物体的运动性质
(1)若st图象是一条倾斜的直线,表示物体做匀速直线运动,直线的斜率表示物体的速度,如图中①所示.
(2)若st图象与时间轴平行,表示物体处于静止状态,如图中②所示.
(3)若st图象是曲线,表示物体做变速直线运动,如图中③所示.
【例2】 (多选)甲、乙两物体沿同一直线运动,甲、乙的st图象如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲、乙两个物体都在做匀速直线运动,乙的速度大
B.甲、乙两个物体都在做匀速直线运动,且速度相等
C.在t1时刻甲、乙两个物体相遇
D.在t2时刻甲、乙两个物体相遇
AC [st图象的斜率即表示速度,由题图可知甲、乙均做匀速直线运动,乙的速度大于甲的速度,选项A正确,B错误;两物体运动方向相反,且在同一直线上运动,t1时刻位置坐标相同,表示两物体相遇,选项C正确,D错误.]
[一语通关]
(1)s t图象表示位移随时间的变化规律,不是物体的运动轨迹.
(2)在s t图象中,图线斜率的大小等于速度的大小,图线的斜率为正,表示物体沿正方向运动,斜率为负,表示物体沿负方向运动.
2.(多选)如图所示为甲、乙、丙