内容正文:
专题01 描述运动的几个基本概念
考点一 矢量和标量 位移和路程 平均速度和瞬时速度 速率和平均速率
1.质点:用来代替物体的有质量的点。质点是一种理想化的模型,实际并不存在。在物体的形状和大小对研究的问题没有影响或影响不大的情况下,物体可以抽象为质点.
2.参考系:在描述物体的运动时,用来做参考的物体。参考系的选取是任意的,既可以是运动的物体,也可以是静止的物体,但被选为参考系的物体应认为是静止的,通常选地面为参考系.
3.矢量:既有大小又有方向的物理量,如位移、速度、加速度、力等;矢量的正负只表示方向不表示大小,某矢量为正表示其方向沿正方向,某矢量为负表示其方向沿负方向;矢量之间的运算遵循平行四边形法则.
标量:只有大小没有方向的物理量,如路程、时间等,标量之间的运算遵循算术加法的法则.
4.位移(矢量):由初位置指向末位置的有向线段.
路程(标量):质点运动轨迹的长度.
5.1)时刻(标量):指某一瞬间,在时间轴上用一个点表示。下图中第2s末和第3s初对应同一个时刻.
2)时间间隔(标量):指某两个时刻之间的间隔,在时间轴上用线段表示,即Δt=t2-t1。下图中第3s内是指第2s末到第3s末的时间间隔,也就是第三个1s的时间间隔.
6.平均速度(矢量):表示物体在某段位移或某段时间内的平均运动快慢程度.
1)平均速度的方向就是对应位移的方向.
2)平均速度的相关公式
=:平均速度的定义式,Δx是运动物体在Δt时间内的位移。适应于任何运动.
=:适用于匀变速直线运动.
=v :物体在一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度,适用于匀变速直线运动.
7.瞬时速度(矢量):表示物体在某一位置或某一时刻的运动快慢程度.
1)瞬时速度的方向沿其运动轨迹的切线方向.
2)极限法求瞬时速度:由平均速度公式=可知,当Δx、Δt都非常非常小,趋于极限时,平均速度就可认为是某一时刻或某一位置的瞬时速度(例如光电门测瞬时速度).
3)匀速直线运动的物体平均速度等于瞬时速度.
8. 区分平均速度、平均速率、速率:
1)平均速度=(矢量)
2)平均速率=(标量)
3)速率是瞬时速度的大小(标量),是瞬时速率的简称.
1.(多选)下列说法正确的是( )
A.位移是矢量,路程是标量 B.只有静止的物体才能被选作参考系
C.第4s末就是第5s初,指的是时间
D.物体在第5s内指的是物体在第4s末到第5s末这1s的时间
2.3月19日8时,2023温州马拉松鸣枪,1.8万名运动员从市区世纪广场出发,途经三垟湿地、大罗山、瓯江路、会展中心等城市人文自然景观,最终跑进亚运会赛场温州体育中心体育场。来自温州乐清的敖苹平以2小时47分02秒率先冲线,摘得2023温马女子全程冠军。对于敖苹平全马过程,下列说法正确的是( )
A.跑完全程,其平均速度为零 B.研究敖苹平全过程的运动轨迹时不能把她视为质点
C.敖苹平的全马成绩2小时47分02秒是指她最后冲线的时刻
D.全马过程中其位移不为零
3.篮球运动员将篮球从同一位置的同一高度先后抛出,均直接落入篮筐中,篮球运动轨迹如图所示,篮球先后两次运动的时间相等,对先后两次将篮球从抛出至落入框中的运动过程,下列说法正确的是( )
A.篮球的位移不相同 B.篮球的路程相同
C.篮球的平均速度相同 D.篮球的平均速率相同
4.一物体以10 m/s的速度从甲地运动到乙地,又以20 m/s的速度从乙地运动到丙地。已知甲、乙两地之间的距离与乙、丙两地之间的距离相等,如图所示,则该物体从甲地到丙地的平均速度大小为( )
A.12 m/s B.15 m/s C. m/s D.18 m/s
5.用气垫导轨和数字计时器能更精确地测量物体的瞬时速度.如图所示,滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门,配套的数字计时器记录了遮光条通过光电门1的时间为,通过光电门2的时间为,先后通过光电门1、2所用的总时间为,已知遮光条的宽度为d,光电门1、2间的距离为L,则滑块通过光电门1的速度为________,通过光电门2的速度为________,通过光电门1、2间的平均速度为________.(结果使用题目条件中的字母表示)
考点二 速度 加速度 速度变化量(三个物理量都是矢量)
1.速度:描述物体运动快慢和方向的物理量.
2.速度变化量:描述物体速度改变的大小和方向的物理量.
1)Δv=v-v0:高中阶段用于直线运动中速度变化量的计算,计算时注意v和v0的矢量性.
2)Δv=at:用与匀变速运动中速度变化量的计算.
3.加速度:描述物体速度变化快慢和方向的物理量.
1)a=是加速度的定义式.
2)方向:与Δv的方向一致,由F的方向决定,而与