内容正文:
专题01 运动的描述
目录
知识梳理 1
考点精讲精练 6
考点一:质点 6
考点二:参考系 9
考点三:时间和时刻 12
考点四:路程和位移 16
考点五:矢量和标量 19
考点六:速度 21
考点七:加速度 24
考点八:图像 26
考点九:实验:速度的测量 31
运动的描述实战训练 33
知识点一 质点
1.定义:用来代替物体的有质量的点.
2.将物体看成质点的条件:在研究物体的运动时,当物体的形状和大小对所研究问题的影响可忽略不计时,物体可视为质点.
例如:
①研究地球的公转所处位置时地球可看作质点;
②研究乒乓球的运动轨迹时可以将乒乓球看作质点;
③研究乒乓球的旋转情况时不能看作质点;
④芭蕾舞、花样游泳等由于需要看体态的优美程度,不能看作质点;
⑤火车从北京到广州的具体位置可看作质点,但或者过短桥所需时间不能看作质点;
3.质点是一种理想化模型,实际并不存在.
4.质点的特点
质点不同于几何“点”:质点是用来代替物体的有质量的点,其特点是只有质量,没有大小、体积、形状,它与几何“点”有本质的区别.
知识点二 参考系
1.定义:在描述物体的运动时,被选定做参考、假定为不动的其他物体.
2.选取原则:参考系可以任意选取,一般以地面为参考系.但在具体问题中,要考虑研究问题的方便性.
3.参考系对观察结果的影响:选择不同的参考系观察同一个物体的运动,观察结果会有所不同.
例如:站在地面上的人,相对地面时静止的,但地球在自转,因此人相对于月亮或者太阳等又是运动的。
知识点三 时间和时刻
1.时刻:表示某一瞬间,在时间轴上用点来表示.
2.时间间隔:表示某一过程,在时间轴上用线段来表示.
3.二者的联系:两个时刻之间的间隔即为时间间隔.
知识点四 路程和位移
1.路程:物体运动轨迹的长度.
2.位移
(1)物理意义:表示物体(质点)位置变化的物理量.
(2)定义:从初位置指向末位置的一条有向线段.
(3)大小:初、末位置间有向线段的长度.
(4)方向:由初位置指向末位置.
知识点五 矢量和标量
1.矢量:既有大小又有方向的物理量.如位移、力等.
2.标量:只有大小、没有方向的物理量.如质量、时间、路程等.
3.运算法则:两个标量的加减遵从算术加减法,而矢量则不同,后面将学习到.
4. 矢量的表示方法
(1)图示表示:用带箭头的线段表示,线段的长度表示矢量的大小,箭头的方向表示矢量的方向.
(2)数字表示:先建立坐标系并规定正方向,然后用正、负数来表示矢量.“+”号表示与坐标系规定的正方向一致,“-”号表示与坐标系规定的正方向相反;数字的大小表示矢量的大小.
知识点六 速度
(一)速度
1.定义:位移与发生这个位移所用时间的比值,叫作速度.
2.表达式:v=.
3.单位:米每秒,符号是m/s或m·s-1.1 m/s=3.6 km/h.
4.矢量性:速度是矢量,速度的方向就是物体运动的方向.
5.物理意义:表示物体运动快慢的物理量.
6. 对速度的认识
(1)公式v=是速度的定义式,用比值定义法定义,不能认为v与位移成正比、与时间间隔成反比.
(2)矢量性:速度有大小、方向.比较两个速度是否相同时,既要比较其大小是否相等,又要比较其方向是否相同.
(二)平均速度和瞬时速度
1.平均速度
(1)定义:在变速直线运动中,位移Δx跟发生这段位移所用时间Δt的比值叫作变速直线运动的平均速度.
(2)公式:=.
(3)物理意义:粗略地描述物体运动的快慢.
(4)矢量性:平均速度既有大小又有方向,是矢量,其方向与一段时间Δt内发生的位移的方向相同.
2.瞬时速度
(1)定义:物体在某一时刻(或经过某一位置)的速度叫作瞬时速度.
(2)物理意义:精确地描述物体运动的快慢.
3.速度和速率
(1)速率:瞬时速度的大小叫作速率.
(2)速度与速率的区别:速度是矢量,速率是标量;速率只反映物体运动的快慢,而速度却同时反映运动的快慢和运动的方向.
4.两点说明
(1)在公式v=中,Δt→0,平均速度即为瞬时速度.
(2)两者的大小无必然联系,即瞬时速度大,平均速度不一定大.
知识点七 加速速
一、加速度
1.定义:速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值,通常用a代表.
2.表达式:a==.(v0:初速度;v:末速度)
3.单位:在国际单位制中是m/s2.
4.物理意义:描述物体运动速度变化快慢的物理量.数值越大,速度变化越快。
二、加速度方向与速度方向的关系
1.加速度的方向
(1)加速度是矢量,不仅有大小,也有方向.
(2)加速度的方向与速度变化量的方向相同.
2.加速度与速度的方向关系
3.加速度也表示单位时间内速度变化的大小,如2m/s2表示物体每秒速度增加2m/s,-2m/s2表示物体速度每秒减小2m/s.
4.加速